refactor(sizing_field): 移动点到线段距离计算到类内并重构

将原geom_utils中的point_to_segment_distance_3d函数迁移到SurfaceSizingField类内作为静态方法，同时在AdaptiveSizingField中添加同名实例方法，移除geom_utils中的冗余工具函数并重构相交检测逻辑

Author: cfd-dev

sfmesh/geom_utils.py

@@ -861,9 +861,15 @@ def check_triangle_vs_existing(
                 if segment_segment_distance_3d(a1, a2, b1, b2) < tolerance:
                     return True
 
-        # 注意：在曲面上，共享一个顶点的三角形的非共享边可能在3D空间
-        # 穿过对方三角形的"内部"（因为曲面弯曲），这是合法的。
-        # 因此跳过 edge_intersects_triangle_core 检查。
+        # 新三角形的非共享边 vs 现有三角形内部
+        for a1, a2 in edges_new:
+            if _edge_intersects_triangle_core(a1, a2, q0, q1, q2):
+                return True
+
+        # 现有三角形的非共享边 vs 新三角形内部
+        for b1, b2 in edges_ex:
+            if _edge_intersects_triangle_core(b1, b2, p0, p1, p2):
+                return True
 
         return False
 
@@ -873,203 +879,6 @@ def check_triangle_vs_existing(
     )
 
 
-# ============================================================================
-# 三角形辅助工具
-# ============================================================================
-
-def triangle_edges(p0: np.ndarray, p1: np.ndarray, p2: np.ndarray):
-    """
-    返回三角形的三条边（有序对）。
-
-    Args:
-        p0, p1, p2: 三角形顶点坐标
-
-    Returns:
-        [(p0, p1), (p1, p2), (p2, p0)]
-    """
-    return [(p0, p1), (p1, p2), (p2, p0)]
-
-
-def triangle_min_angle_from_coords(p0: np.ndarray, p1: np.ndarray, p2: np.ndarray) -> float:
-    """
-    计算三角形最小内角（度）。
-
-    Args:
-        p0, p1, p2: 三角形顶点坐标
-
-    Returns:
-        最小内角（度），退化三角形返回 0.0
-    """
-    angles = []
-    for apex, a, b in [(p0, p1, p2), (p1, p0, p2), (p2, p0, p1)]:
-        va = a - apex
-        vb = b - apex
-        la = np.linalg.norm(va)
-        lb = np.linalg.norm(vb)
-        if la < 1e-15 or lb < 1e-15:
-            return 0.0
-        cos_a = np.clip(np.dot(va, vb) / (la * lb), -1.0, 1.0)
-        angles.append(np.degrees(np.arccos(cos_a)))
-    return min(angles)
-
-
-def triangle_max_angle_from_coords(p0: np.ndarray, p1: np.ndarray, p2: np.ndarray) -> float:
-    """
-    计算三角形最大内角（度）。
-
-    Args:
-        p0, p1, p2: 三角形顶点坐标
-
-    Returns:
-        最大内角（度），退化三角形返回 0.0
-    """
-    angles = []
-    for apex, a, b in [(p0, p1, p2), (p1, p0, p2), (p2, p0, p1)]:
-        va = a - apex
-        vb = b - apex
-        la = np.linalg.norm(va)
-        lb = np.linalg.norm(vb)
-        if la < 1e-15 or lb < 1e-15:
-            return 0.0
-        cos_a = np.clip(np.dot(va, vb) / (la * lb), -1.0, 1.0)
-        angles.append(np.degrees(np.arccos(cos_a)))
-    return max(angles)
-
-
-def point_to_segment_distance_3d(
-    point: np.ndarray,
-    seg_start: np.ndarray,
-    seg_end: np.ndarray,
-) -> float:
-    """
-    计算 3D 点到线段的最短距离。
-
-    Args:
-        point: (3,) 查询点
-        seg_start: (3,) 线段起点
-        seg_end: (3,) 线段终点
-
-    Returns:
-        最短距离
-    """
-    d = seg_end - seg_start
-    seg_len_sq = np.dot(d, d)
-    if seg_len_sq < 1e-30:
-        return np.linalg.norm(point - seg_start)
-    t = np.clip(np.dot(point - seg_start, d) / seg_len_sq, 0.0, 1.0)
-    closest = seg_start + t * d
-    return np.linalg.norm(point - closest)
-
-
-def check_min_edge_distance(
-    new_coords: np.ndarray,
-    existing_coords: np.ndarray,
-    min_dist: float,
-) -> bool:
-    """
-    检查两个三角形的边-边最小距离是否小于阈值。
-
-    Args:
-        new_coords: 新三角形顶点坐标 (3, 3)
-        existing_coords: 已有三角形顶点坐标 (3, 3)
-        min_dist: 最小允许距离
-
-    Returns:
-        True 表示距离过小（应拒绝）
-    """
-    edges_new = triangle_edges(new_coords[0], new_coords[1], new_coords[2])
-    edges_ex = triangle_edges(existing_coords[0], existing_coords[1], existing_coords[2])
-    for a1, a2 in edges_new:
-        for b1, b2 in edges_ex:
-            if segment_segment_distance_3d(a1, a2, b1, b2) < min_dist:
-                return True
-    return False
-
-
-def uv_out_of_bounds(
-    uv: Tuple[float, float],
-    bounds: Tuple[float, float, float, float],
-    margin: float = 0.1,
-) -> bool:
-    """
-    检查 UV 参数坐标是否超出面的参数域。
-
-    Args:
-        uv: (u, v) 参数坐标
-        bounds: (u_min, u_max, v_min, v_max) 参数域
-        margin: 边界余量比例
-
-    Returns:
-        True 表示超出参数域
-    """
-    u_min, u_max, v_min, v_max = bounds
-    u_range = u_max - u_min
-    v_range = v_max - v_min
-    u_margin = max(u_range * margin, 1e-6)
-    v_margin = max(v_range * margin, 1e-6)
-    u, v = uv
-    return (u < u_min - u_margin or u > u_max + u_margin or
-            v < v_min - v_margin or v > v_max + v_margin)
-
-
-def get_most_visible_plane(normal: np.ndarray) -> Tuple[int, int]:
-    """
-    根据法向量选择最可见的投影平面（返回要保留的两个轴索引）。
-
-    丢弃法向量绝对值最大的分量，保留其余两个分量。
-
-    Args:
-        normal: (3,) 法向量
-
-    Returns:
-        (axis_i, axis_j) 要保留的两个轴索引
-    """
-    abs_n = np.abs(normal)
-    drop = np.argmax(abs_n)
-    axes = [0, 1, 2]
-    axes.pop(drop)
-    return tuple(axes)
-
-
-def segments_cross_strict_2d(
-    p1: Tuple[float, float],
-    p2: Tuple[float, float],
-    q1: Tuple[float, float],
-    q2: Tuple[float, float],
-    eps: float = 1e-8,
-) -> bool:
-    """
-    严格 2D 线段相交检测（排除端点接触和 T 型相交）。
-
-    使用叉积符号测试，要求交点参数在 (eps, 1-eps) 范围内。
-
-    Args:
-        p1, p2: 第一条线段端点
-        q1, q2: 第二条线段端点
-        eps: 端点排除容差
-
-    Returns:
-        True 表示两线段严格相交
-    """
-    p1 = np.array(p1, dtype=float)
-    p2 = np.array(p2, dtype=float)
-    q1 = np.array(q1, dtype=float)
-    q2 = np.array(q2, dtype=float)
-
-    d1 = p2 - p1
-    d2 = q2 - q1
-    d1_cross_d2 = d1[0] * d2[1] - d1[1] * d2[0]
-
-    if abs(d1_cross_d2) < 1e-12:
-        return False  # 平行或共线
-
-    dq = q1 - p1
-    t = (dq[0] * d2[1] - dq[1] * d2[0]) / d1_cross_d2
-    u = (dq[0] * d1[1] - dq[1] * d1[0]) / d1_cross_d2
-
-    return eps < t < 1.0 - eps and eps < u < 1.0 - eps
-
-
 # ============================================================================
 # 网格拓扑分析工具
 # ============================================================================