m.stangl
9c8f84799c
Die Omniflo-Nachbarschaftserkennung (export_neighbors.py, nur EXPORTCSV) wird zweistufig: - Broad-Phase ueber shapely-STRtree auf den Bounding-Boxen (Fallback: das bisherige Raster, falls shapely fehlt). - Narrow-Phase (KOS-Verfeinerung): zwei moegliche Nachbarn gelten nur dann als benachbart, wenn ein Anschluss-Koordinatensystem K1-K4 des einen naeher als omniflo_ks_toleranz_mm (neu, Default 10mm) an einem K-Punkt des anderen liegt. Das verwirft bloss ueberlappende BBoxen ohne echten Anschluss. Elemente ohne K1-K4 fallen auf reine BBox-Ueberschneidung zurueck. Geraden fuehren keine echten K-Bloecke in der Zeichnung; ihre K1 (Anfang) / K2 (Ende) werden beim Export aus Einfuegepunkt + Laenge + Rotation synthetisiert (csv:gerade-k-kos-strings in export.lsp) und stehen damit in den CSV-Spalten K1/K2 - wie echte KOS - und nehmen an der Kollisionspruefung teil. Verifiziert an results/test-omnicollision: gerichtete Nachbarschaften 20 -> 14. Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 (1M context) <noreply@anthropic.com>
743 lines
32 KiB
Python
743 lines
32 KiB
Python
#!/usr/bin/env python3
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# -*- coding: utf-8 -*-
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"""
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export_neighbors.py - Ermittelt benachbarte Elemente ueber Bounding-Box-
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Ueberschneidung in der x/y-Ebene (Grundriss, Z/Hoehe wird ignoriert).
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Die Bloecke werden dazu in drei Gruppen eingeteilt und NUR innerhalb dieser
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Kombinationen gegeneinander geprueft (nicht mehr alle Elemente einer Zeichnung
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gemeinsam):
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1. Kreisel/Eckrad gegen Kreisel/Eckrad
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2. Kreisel/Eckrad gegen Gefaellestrecke/Foerderer/Strecke-Modul - diese
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drei Kategorien werden NICHT gegeneinander getestet (nur relevant, wo
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sie an einen Kreisel/Eckrad anschliessen)
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3. Omniflo-Elemente (Bogen/Weiche/Gerade) gegen Omniflo-Elemente
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Omniflo-Anlagen koennen mehrere hundert Elemente enthalten - ein Test jedes
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gegen jedes (O(n^2)) waere dort zu teuer. Die Omniflo-Gruppe wird daher in
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zwei Phasen geprueft:
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* Broad-Phase: Ein shapely-STRtree ueber die (tolerierten) Bounding-Boxen
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liefert alle Paare, deren BBoxen sich in x/y ueberschneiden - die
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"moeglichen Nachbarn". Ist shapely nicht verfuegbar, faellt die
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Broad-Phase auf ein Raster (Zellgroesse siehe [Nachbarschaft] ->
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omniflo_zellgroesse_mm in cfg/export.cfg) mit 3x3-Zellennachbarschaft
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zurueck.
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* Narrow-Phase (KOS-Verfeinerung): Fuer jedes moegliche Nachbarpaar wird
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zusaetzlich geprueft, ob sich ihre Anschluss-Koordinatensysteme K1-K4
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tatsaechlich beruehren - nur wenn ein K-Punkt des einen Elements naeher
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als omniflo_ks_toleranz_mm (Default 10mm, siehe [Nachbarschaft]) an einem
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K-Punkt des anderen liegt, gelten sie als echte Nachbarn. Das trennt
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Elemente, deren BBoxen sich zwar ueberlappen, die aber nicht an einem
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gemeinsamen Anschlusspunkt zusammenstossen. Elemente ohne K1-K4 (z.B.
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Altbestand) fallen auf die reine BBox-Ueberschneidung zurueck. Die
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K-Punkte kommen aus den csv:trans-encode-Strings der CSV-Spalten K1-K4
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(siehe _omniflo_kpoints); Geraden fuehren keine echten K-Bloecke, ihre
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K1/K2 werden beim Export synthetisiert (Lisp/export.lsp).
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Zwei Bounding-Boxes gelten als benachbart, wenn sie sich (nach Erweiterung
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um die halbe Toleranz je Seite) in x/y ueberschneiden. Toleranz aus
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cfg/export.cfg ([Nachbarschaft] -> toleranz_mm), Wert in mm.
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compute_neighbor_errors() prueft zusaetzlich, ob jedes Element die fuer
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seine TeileArt noetige Mindestanzahl an Partnern (Nachbarn) hat (siehe
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MIN_PARTNER) - Ergebnis ist die CSV-Spalte "Fehler" in export_csv.py.
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Nur von export_csv.py genutzt (EXPORTCSV), nicht von export_sivas.py.
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"""
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import math
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import os
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from export_blockpatterns import cfg_path_from_env, load_export_cfg, safe_float
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# shapely-STRtree fuer die Broad-Phase der Omniflo-Nachbarschaft (optional -
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# fehlt shapely, wird auf das Raster _candidate_pairs_grid zurueckgefallen).
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try:
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from shapely import STRtree
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from shapely.geometry import box as _shapely_box
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_HAVE_STRTREE = True
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except ImportError: # pragma: no cover - shapely ist optional
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STRtree = None
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_shapely_box = None
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_HAVE_STRTREE = False
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# Base64-Alphabet + Fixed-Point-Faktor von csv:trans-encode (Lisp/export.lsp) -
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# zum Zurueckrechnen der K1-K4-Positionsstrings in x/y-Weltkoordinaten (mm).
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_B64_CHARS = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/"
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_B64_INDEX = {c: i for i, c in enumerate(_B64_CHARS)}
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_TRANS_FAKTOR = 10.0
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KREISEL_TEILEARTEN = {"ILS 2.0 Kreisel", "ILS 2.0 Eckrad"}
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STRECKEN_TEILEARTEN = {"ILS 2.0 Gefaellestrecke", "ILS 2.0 Strecke", "ILS 2.0 Strecke - Modul"}
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OMNIFLO_TEILEARTEN = {"Omniflo Kurve", "Omniflo Weiche", "Omniflo Gerade"}
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SENSOR_TEILEARTEN = {"ILS 2.0 Separator", "ILS 2.0 Scanner"}
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# Nur "ILS 2.0 Kreisel" (echte Kreisel-Bloecke mit AN8/Antrieb + SP8/Spann-
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# station + ABSTAND-Attribut) werden links/rechts gesplittet - "ILS 2.0
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# Eckrad" hat keine dieser zwei Stationen und bleibt eine einzelne BBox.
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KREISEL_SPLIT_TEILEART = "ILS 2.0 Kreisel"
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# Mindestanzahl Partner (Nachbarn) je TeileArt fuer die Fehlerspalte "Fehler"
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# (siehe compute_neighbor_errors): Kreisel/Eckrad und Omniflo-Elemente
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# brauchen mindestens einen Partner, Gefaellestrecke/Foerderer/Strecke-Modul
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# muessen an zwei Seiten anschliessen (mindestens zwei Partner). TeileArten,
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# die hier nicht auftauchen (z.B. die synthetische "Omniflo Sum"-Zeile),
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# werden nicht geprueft.
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MIN_PARTNER = {}
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MIN_PARTNER.update({t: 1 for t in KREISEL_TEILEARTEN})
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MIN_PARTNER.update({t: 1 for t in OMNIFLO_TEILEARTEN})
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MIN_PARTNER.update({t: 2 for t in STRECKEN_TEILEARTEN})
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def load_neighbor_tolerance_mm(cfg_path=None):
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"""Liest die Nachbarschafts-Toleranz (mm) aus export.cfg. Default: 0."""
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if cfg_path is None:
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cfg_path = cfg_path_from_env()
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parser = load_export_cfg(cfg_path)
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return parser.getfloat("Nachbarschaft", "toleranz_mm", fallback=0.0)
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def load_omniflo_cell_size_mm(cfg_path=None):
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"""Liest die Rastergroesse (mm) fuer die Omniflo-Nachbarschaftspruefung.
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Default 3000mm: groesser als die ueblichen Omniflo-Bauteile (AP110-
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Geraden ca. 2000mm), damit ein Element nicht durch ein zu kleines
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Raster in mehr als eine Zelle ueberlappt.
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"""
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|
if cfg_path is None:
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cfg_path = cfg_path_from_env()
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parser = load_export_cfg(cfg_path)
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|
return parser.getfloat("Nachbarschaft", "omniflo_zellgroesse_mm", fallback=3000.0)
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def load_omniflo_ks_tolerance_mm(cfg_path=None):
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"""Liest die Toleranz (mm) fuer die KOS-basierte Verfeinerung der Omniflo-
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Nachbarschaft (K1-K4-Anschlusspunkte) aus export.cfg. Default 10mm.
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Nachdem der STRtree zwei Omniflo-Elemente anhand ihrer Bounding-Boxen als
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moegliche Nachbarn erkannt hat, gelten sie nur dann als echte Nachbarn,
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wenn ein K-Punkt des einen naeher als dieser Wert an einem K-Punkt des
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anderen liegt. 0 = Verfeinerung aus (nur BBox). Siehe [Nachbarschaft] ->
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omniflo_ks_toleranz_mm.
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"""
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|
if cfg_path is None:
|
|
cfg_path = cfg_path_from_env()
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|
parser = load_export_cfg(cfg_path)
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|
return parser.getfloat("Nachbarschaft", "omniflo_ks_toleranz_mm", fallback=10.0)
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def load_kreisel_durchmesser_mm(cfg_path=None):
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"""Liest den Kreisel-Durchmesser (mm) aus export.cfg. Default: 800.0
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(siehe [Kreisel] durchmesser_mm - gespiegelter Wert von
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data/json/component_defaults.json "kreisel"."durchmesser")."""
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|
if cfg_path is None:
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|
cfg_path = cfg_path_from_env()
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|
parser = load_export_cfg(cfg_path)
|
|
return parser.getfloat("Kreisel", "durchmesser_mm", fallback=800.0)
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def load_collision_debug_target(cfg_path=None):
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"""Zielpfad fuer das Kollisions-/Nachbarschafts-Debuglog aus export.cfg.
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[Nachbarschaft] -> debug_log: leer/0/false/no/off = aus (Rueckgabe None).
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1/true/yes/on = DXFM_LOG/export_collision.dbg (bzw. <repo>/logs/, falls
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DXFM_LOG nicht gesetzt ist). Jeder andere Wert wird als expliziter
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Dateipfad interpretiert.
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"""
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if cfg_path is None:
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cfg_path = cfg_path_from_env()
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parser = load_export_cfg(cfg_path)
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raw = parser.get("Nachbarschaft", "debug_log", fallback="").strip()
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if not raw or raw.lower() in ("0", "false", "no", "off", "nein", "aus"):
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return None
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if raw.lower() in ("1", "true", "yes", "on", "ja", "ein"):
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log_dir = os.environ.get("DXFM_LOG")
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if not log_dir:
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# cfg_path zeigt auf <repo>/cfg/export.cfg -> <repo>/logs
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log_dir = os.path.join(
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os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(cfg_path))), "logs")
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return os.path.join(log_dir, "export_collision.dbg")
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return raw # expliziter Pfad
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def _bounds(bbox, half_tol):
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"""(minx, maxx, miny, maxy) einer Bounding-Box, je Seite um half_tol erweitert."""
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return (
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bbox["cx"] - bbox["dx"] / 2.0 - half_tol,
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|
bbox["cx"] + bbox["dx"] / 2.0 + half_tol,
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|
bbox["cy"] - bbox["dy"] / 2.0 - half_tol,
|
|
bbox["cy"] + bbox["dy"] / 2.0 + half_tol,
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|
)
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def _overlaps(bounds_a, bounds_b):
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"""True, wenn sich zwei (minx, maxx, miny, maxy)-Rechtecke in x/y ueberschneiden."""
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a_minx, a_maxx, a_miny, a_maxy = bounds_a
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|
b_minx, b_maxx, b_miny, b_maxy = bounds_b
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return a_minx <= b_maxx and b_minx <= a_maxx and a_miny <= b_maxy and b_miny <= a_maxy
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def _add_neighbor(result, idx_a, idx_b, id_a, id_b):
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|
result[idx_a].append(id_b)
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result[idx_b].append(id_a)
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def kreisel_half_bboxes(block, durchmesser_mm):
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"""Teilt die Welt-Bounding-Box eines "ILS 2.0 Kreisel"-Blocks entlang der
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Kreiselachse (Linie durch die Mitten von Antriebs- (AN8) und Spann-
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station (SP8)) in eine linke und eine rechte Haelfte.
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Geometrie (siehe KreiselInsert.lsp::draw-module): AN8 liegt in lokalen
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(unrotierten) Blockkoordinaten bei (radius, 0), SP8 bei
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(radius+abstand, 0) - radius = durchmesser_mm/2 (Default 400mm, siehe
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[Kreisel] in cfg/export.cfg). Beide Stationen liegen exakt auf der
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lokalen X-Achse (Y=0); die gesamte Geometrie (zwei Kreise + zwei
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Tangenten bei Y=+-radius) ist symmetrisch dazu. Die Trennlinie durch die
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Stationsmitten IST also die lokale X-Achse selbst, und teilt die
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|
Bounding-Box in zwei GLEICH GROSSE Haelften mit je "radius" (Default
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400mm) Breite - "links" = lokal Y in [0, +radius], "rechts" = lokal Y in
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[-radius, 0] (Blickrichtung von Antriebs- zu Spannstation, +X; mathe-
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matische Standardkonvention: mathematisch positive/CCW-Drehung von +X
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fuehrt nach +Y, also links).
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Block-Insertpunkt (world x,y) und -rotation (world "rotation", Grad,
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|
CCW positiv) kommen direkt aus block (siehe csv:block-to-json). Die
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ABSTAND-Attribut wird fuer die lokale Laenge (0..abstand+durchmesser)
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benoetigt.
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Rueckgabe: (bbox_links, bbox_rechts), je ein dict {"cx","cy","dx","dy"} -
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die Welt-AABB der jeweils rotierten Haelfte (bei Rotationen, die kein
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Vielfaches von 90 Grad sind, umschliesst die AABB die tatsaechliche
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Haelfte etwas grosszuegiger, wie jede achsparallele Bounding-Box einer
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gedrehten Flaeche - konsistent mit jeder anderen Bounding-Box in diesem
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Modul).
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"""
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attribs = block.get("attribs", {})
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abstand_mm = safe_float(attribs.get("ABSTAND", "0"), 0.0)
|
|
radius_mm = durchmesser_mm / 2.0
|
|
x0 = block.get("x", 0.0) or 0.0
|
|
y0 = block.get("y", 0.0) or 0.0
|
|
rot_rad = math.radians(block.get("rotation", 0.0) or 0.0)
|
|
cos_r, sin_r = math.cos(rot_rad), math.sin(rot_rad)
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def world(local_x, local_y):
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return (
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x0 + local_x * cos_r - local_y * sin_r,
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y0 + local_x * sin_r + local_y * cos_r,
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)
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# AN8-Kreis reicht lokal bis X=0 (Mitte radius, Radius radius); SP8-Kreis
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# bis X=abstand+durchmesser (Mitte radius+abstand, Radius radius).
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local_x_max = abstand_mm + durchmesser_mm
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def half_bbox(y_lo, y_hi):
|
|
corners = [
|
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world(0.0, y_lo), world(local_x_max, y_lo),
|
|
world(local_x_max, y_hi), world(0.0, y_hi),
|
|
]
|
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xs = [c[0] for c in corners]
|
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ys = [c[1] for c in corners]
|
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minx, maxx = min(xs), max(xs)
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|
miny, maxy = min(ys), max(ys)
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return {
|
|
"cx": (minx + maxx) / 2.0, "cy": (miny + maxy) / 2.0,
|
|
"dx": maxx - minx, "dy": maxy - miny,
|
|
}
|
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bbox_links = half_bbox(0.0, radius_mm)
|
|
bbox_rechts = half_bbox(-radius_mm, 0.0)
|
|
return bbox_links, bbox_rechts
|
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def _fmt_bounds(b):
|
|
"""(minx, maxx, miny, maxy) kompakt fuer das Debuglog."""
|
|
return f"[x {b[0]:.0f}..{b[1]:.0f} | y {b[2]:.0f}..{b[3]:.0f}]"
|
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def _dbg_pair(dbg, id_a, id_b, overlap, detail=""):
|
|
if dbg:
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dbg(f" {id_a} <-> {id_b}: "
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f"{'NACHBARN' if overlap else 'kein Kontakt'}{detail}")
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def _decode_trans_xy(text):
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"""csv:trans-encode-String (K1-K4, 12 Zeichen, 3 Werte) -> (x, y) in mm
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|
(Grundriss, Z wird nicht gebraucht), oder None bei leerem/ungueltigem
|
|
String.
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Kodierung siehe Lisp/export.lsp (csv:trans-encode/csv:b64-encode-ints):
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|
vorzeichenbehaftete 24-Bit-Fixed-Point-Werte (Faktor 10), je 4 Base64-
|
|
Zeichen, hoechstwertige 6 Bit zuerst. Es genuegen die ersten beiden Werte
|
|
(x, y) = die ersten 8 Zeichen.
|
|
"""
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|
text = (text or "").strip()
|
|
if len(text) < 8:
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return None
|
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werte = []
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for start in (0, 4):
|
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wert = 0
|
|
for zeichen in text[start:start + 4]:
|
|
idx = _B64_INDEX.get(zeichen)
|
|
if idx is None:
|
|
return None
|
|
wert = (wert << 6) | idx
|
|
if wert >= 8388608: # 2^23 -> negativer 24-Bit-Wert (Zweierkompl.)
|
|
wert -= 16777216
|
|
werte.append(wert / _TRANS_FAKTOR)
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return (werte[0], werte[1])
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def _omniflo_kpoints(item):
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|
"""Welt-(x,y)-Punkte der vorhandenen K1-K4-Koordinatensysteme eines
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|
Omniflo-Elements, dekodiert aus den csv:trans-encode-Strings item["k1"]..
|
|
["k4"] (siehe export_csv.bbox_columns). Leere/fehlende Strings werden
|
|
uebersprungen - die Liste kann also 0 bis 4 Punkte enthalten. Fuer Geraden
|
|
stehen darin die beim Export synthetisierten Anfang/Ende-Punkte (K1/K2)."""
|
|
pts = []
|
|
for key in ("k1", "k2", "k3", "k4"):
|
|
p = _decode_trans_xy(item.get(key, ""))
|
|
if p is not None:
|
|
pts.append(p)
|
|
return pts
|
|
|
|
|
|
def _ks_within(kpts_a, kpts_b, tol_mm):
|
|
"""True, wenn irgendein K-Punkt aus a einem K-Punkt aus b naeher als tol_mm
|
|
kommt (euklidischer Abstand in x/y). Beide Listen muessen nicht leer sein -
|
|
das prueft der Aufrufer."""
|
|
for ax, ay in kpts_a:
|
|
for bx, by in kpts_b:
|
|
if math.hypot(ax - bx, ay - by) <= tol_mm:
|
|
return True
|
|
return False
|
|
|
|
|
|
def _test_group_pairs(group, result, dbg=None):
|
|
"""Alle Paare EINER Gruppe gegeneinander testen (O(n^2) - fuer Kreisel/
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|
Eckrad-Stueckzahlen pro Zeichnung unkritisch).
|
|
|
|
idx_a == idx_b wird uebersprungen: seit dem Kreisel-Links/Rechts-Split
|
|
(siehe kreisel_half_bboxes) kann dieselbe Original-idx zweimal in der
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|
Gruppe auftauchen (die linke und die rechte Haelfte DESSELBEN Kreisels) -
|
|
die beiden beruehren sich zwangslaeufig an der Trennlinie und waeren
|
|
sonst faelschlich gegenseitige "Nachbarn".
|
|
"""
|
|
n = len(group)
|
|
for a in range(n):
|
|
idx_a, bounds_a, id_a = group[a]
|
|
for b in range(a + 1, n):
|
|
idx_b, bounds_b, id_b = group[b]
|
|
if idx_a == idx_b:
|
|
continue
|
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overlap = _overlaps(bounds_a, bounds_b)
|
|
_dbg_pair(dbg, id_a, id_b, overlap)
|
|
if overlap:
|
|
_add_neighbor(result, idx_a, idx_b, id_a, id_b)
|
|
|
|
|
|
def _test_group_against_group(group_a, group_b, result, dbg=None):
|
|
"""Jedes Element aus group_a gegen jedes Element aus group_b testen.
|
|
group_b wird NICHT gegen sich selbst getestet (Aufgabe des Aufrufers)."""
|
|
for idx_a, bounds_a, id_a in group_a:
|
|
for idx_b, bounds_b, id_b in group_b:
|
|
overlap = _overlaps(bounds_a, bounds_b)
|
|
_dbg_pair(dbg, id_a, id_b, overlap)
|
|
if overlap:
|
|
_add_neighbor(result, idx_a, idx_b, id_a, id_b)
|
|
|
|
|
|
def _grid_cell(bbox, cell_size_mm):
|
|
"""Rasterzelle (Quadrant) einer Bounding-Box nach ihrem Mittelpunkt."""
|
|
return (int(bbox["cx"] // cell_size_mm), int(bbox["cy"] // cell_size_mm))
|
|
|
|
|
|
def _candidate_pairs_strtree(group):
|
|
"""Broad-Phase per shapely-STRtree: liefert alle Gruppen-Indexpaare (a<b),
|
|
deren (bereits um die halbe Toleranz erweiterte) Bounding-Boxen sich in
|
|
x/y ueberschneiden. Gruppen-Eintrag = (idx, bounds, teileid, bbox, kpts)
|
|
mit bounds = (minx, maxx, miny, maxy)."""
|
|
boxes = [_shapely_box(bounds[0], bounds[2], bounds[1], bounds[3])
|
|
for (_idx, bounds, _tid, _bbox, _kpts) in group]
|
|
tree = STRtree(boxes)
|
|
pairs = set()
|
|
for a, geom in enumerate(boxes):
|
|
for b in tree.query(geom): # Envelope-Ueberschneidung (shapely 2.x: Indizes)
|
|
b = int(b)
|
|
if a < b:
|
|
pairs.add((a, b))
|
|
elif b < a:
|
|
pairs.add((b, a))
|
|
return pairs
|
|
|
|
|
|
def _candidate_pairs_grid(group, cell_size_mm, dbg=None):
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"""Fallback-Broad-Phase ohne shapely: Omniflo-Elemente nach x/y-Koordinate
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in Rasterzellen einteilen und nur Paare aus derselben oder einer der 8
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angrenzenden Zellen (3x3-Nachbarschaft) als Kandidaten liefern - ohne
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Ueberschneidungen an Zellgrenzen zu verpassen. Rueckgabe: Menge von
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Gruppen-Indexpaaren (a<b)."""
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buckets = {}
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for gi, entry in enumerate(group):
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bbox = entry[3]
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buckets.setdefault(_grid_cell(bbox, cell_size_mm), []).append(gi)
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if dbg:
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dbg(f" {len(buckets)} belegte Rasterzelle(n): "
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+ ", ".join(f"{cell}={len(v)}" for cell, v in sorted(buckets.items())))
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pairs = set()
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for (cx, cy), cell_items in buckets.items():
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candidates = []
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for dx in (-1, 0, 1):
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for dy in (-1, 0, 1):
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candidates.extend(buckets.get((cx + dx, cy + dy), []))
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for a in cell_items:
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for b in candidates:
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if a < b:
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pairs.add((a, b))
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elif b < a:
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pairs.add((b, a))
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return pairs
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def _test_omniflo(group, cell_size_mm, ks_tol_mm, result, dbg=None):
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"""Omniflo-Nachbarschaft in zwei Phasen (siehe Modul-Docstring):
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1. Broad-Phase (STRtree bzw. Raster-Fallback): alle Paare mit sich
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ueberschneidenden Bounding-Boxen ("moegliche Nachbarn").
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2. Narrow-Phase (KOS-Verfeinerung): ein Paar gilt nur dann als benachbart,
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wenn beide Elemente K-Punkte fuehren UND ein K-Punkt des einen naeher
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als ks_tol_mm an einem K-Punkt des anderen liegt. Hat mindestens eines
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der beiden keine K-Punkte (Altbestand) oder ist ks_tol_mm <= 0, bleibt
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es bei der reinen BBox-Ueberschneidung.
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"""
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if not group:
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return
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if _HAVE_STRTREE:
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pairs = _candidate_pairs_strtree(group)
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broad = "shapely-STRtree"
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else:
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pairs = _candidate_pairs_grid(group, cell_size_mm, dbg)
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broad = "Raster-Fallback (shapely nicht verfuegbar)"
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if dbg:
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dbg(f" Broad-Phase: {broad}, {len(group)} Omniflo-Element(e), "
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f"{len(pairs)} BBox-Kandidatenpaar(e); "
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f"KOS-Verfeinerung Toleranz={ks_tol_mm}mm")
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for a, b in sorted(pairs):
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idx_a, bounds_a, id_a, _bbox_a, kpts_a = group[a]
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idx_b, bounds_b, id_b, _bbox_b, kpts_b = group[b]
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overlap = _overlaps(bounds_a, bounds_b)
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detail = ""
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if overlap and ks_tol_mm > 0 and kpts_a and kpts_b:
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if _ks_within(kpts_a, kpts_b, ks_tol_mm):
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detail = f" (KOS-Kontakt <= {ks_tol_mm:.0f}mm)"
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else:
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overlap = False
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|
detail = f" (BBox ueberschneidet, aber kein KOS-Paar <= {ks_tol_mm:.0f}mm)"
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_dbg_pair(dbg, id_a, id_b, overlap, detail)
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|
if overlap:
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_add_neighbor(result, idx_a, idx_b, id_a, id_b)
|
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def compute_neighbor_ids(items, tolerance_mm, omniflo_cell_size_mm=3000.0,
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kreisel_durchmesser_mm=800.0,
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omniflo_ks_tolerance_mm=10.0, dbg=None):
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"""Ermittelt je Item die IDs (item["teileid"]) benachbarter Elemente.
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items = Liste von dict mit "teileart", "teileid" und optional "_bbox"
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({"cx","cy","dx","dy",...}, siehe export_csv.py bbox_columns). Items
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ohne _bbox (z.B. die synthetische Omniflo-Sum-Zeile) bleiben ohne
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Nachbarn. Omniflo-Items koennen zusaetzlich "k1".."k4" (csv:trans-encode-
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Strings) tragen - daraus wird die KOS-Verfeinerung gespeist (siehe
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_test_omniflo / omniflo_ks_tolerance_mm).
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omniflo_ks_tolerance_mm = Toleranz (mm) fuer die KOS-Verfeinerung der
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Omniflo-Nachbarschaft (K1-K4). 0 = aus (nur BBox-Ueberschneidung).
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"ILS 2.0 Kreisel"-Items werden dabei NICHT als eine BBox, sondern als
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ZWEI gegeneinander getestet: eine linke und eine rechte Haelfte (siehe
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kreisel_half_bboxes) - die Kreisel-Gruppe fuer die Kollisionspruefung
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besteht also aus <teileid>-L/<teileid>-R statt <teileid> je Kreisel
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("ILS 2.0 Eckrad" bleibt unveraendert eine einzelne BBox). Ein
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angrenzendes Element (z.B. eine Gefaellestrecke) bekommt dadurch in
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seiner eigenen Nachbarliste "<teileid>-L" oder "<teileid>-R" statt nur
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"<teileid>" - je nachdem, welche Haelfte tatsaechlich ueberschneidet.
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dbg = optionale Callable(str) fuer ein Debugprotokoll (Klassifikation,
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Gruppen, jeder Ueberschneidungstest, Ergebnis). None = kein Protokoll.
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Rueckgabe: Liste von kommaseparierten Nachbar-ID-Strings, positionsgleich
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zu items. Innerhalb eines Items dedupliziert (identische IDs entfernt -
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das passiert z.B., wenn ein Kreisel dieselbe Strecke ueber BEIDE
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Haelften beruehrt), sonst nicht global ueber alle Items hinweg (TeileId
|
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ist nicht zwingend eindeutig).
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"""
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half_tol = tolerance_mm / 2.0
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result = [[] for _ in items]
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kreisel_group = []
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strecken_group = []
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omniflo_group = []
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skipped = 0
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if dbg:
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dbg("=== Nachbarschafts-/Kollisionserkennung ===")
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dbg(f"Toleranz={tolerance_mm}mm (Bounding-Box je Seite +{half_tol}mm erweitert), "
|
|
f"Omniflo-Zellgroesse={omniflo_cell_size_mm}mm (nur Raster-Fallback), "
|
|
f"Omniflo-KOS-Toleranz={omniflo_ks_tolerance_mm}mm, "
|
|
f"Kreisel-Durchmesser={kreisel_durchmesser_mm}mm (Radius je Haelfte)")
|
|
dbg(f"Elemente gesamt: {len(items)}")
|
|
dbg("")
|
|
dbg("Klassifikation je Element:")
|
|
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|
for idx, item in enumerate(items):
|
|
bbox = item.get("_bbox")
|
|
if not bbox:
|
|
skipped += 1
|
|
if dbg:
|
|
dbg(f" idx={idx} teileid={item.get('teileid', '')!r} "
|
|
f"teileart={item.get('teileart', '')!r} -> UEBERSPRUNGEN "
|
|
f"(keine Bounding-Box)")
|
|
continue
|
|
teileart = item.get("teileart", "")
|
|
teileid = item.get("teileid", "")
|
|
if teileart == KREISEL_SPLIT_TEILEART:
|
|
gruppe = "Kreisel (links/rechts gesplittet)"
|
|
bbox_links, bbox_rechts = kreisel_half_bboxes(item, kreisel_durchmesser_mm)
|
|
bounds_links = _bounds(bbox_links, half_tol)
|
|
bounds_rechts = _bounds(bbox_rechts, half_tol)
|
|
kreisel_group.append((idx, bounds_links, f"{teileid}-L"))
|
|
kreisel_group.append((idx, bounds_rechts, f"{teileid}-R"))
|
|
if dbg:
|
|
dbg(f" idx={idx} teileid={teileid!r} teileart={teileart!r} "
|
|
f"-> {gruppe}; links bbox(cx={bbox_links['cx']:.0f},cy={bbox_links['cy']:.0f},"
|
|
f"dx={bbox_links['dx']:.0f},dy={bbox_links['dy']:.0f}) bounds={_fmt_bounds(bounds_links)}; "
|
|
f"rechts bbox(cx={bbox_rechts['cx']:.0f},cy={bbox_rechts['cy']:.0f},"
|
|
f"dx={bbox_rechts['dx']:.0f},dy={bbox_rechts['dy']:.0f}) bounds={_fmt_bounds(bounds_rechts)}")
|
|
continue
|
|
bounds = _bounds(bbox, half_tol)
|
|
if teileart in KREISEL_TEILEARTEN:
|
|
gruppe = "Kreisel/Eckrad"
|
|
kreisel_group.append((idx, bounds, teileid))
|
|
elif teileart in STRECKEN_TEILEARTEN:
|
|
gruppe = "Strecke/Foerderer"
|
|
strecken_group.append((idx, bounds, teileid))
|
|
elif teileart in OMNIFLO_TEILEARTEN:
|
|
gruppe = "Omniflo"
|
|
omniflo_group.append((idx, bounds, teileid, bbox, _omniflo_kpoints(item)))
|
|
else:
|
|
gruppe = "(keine Gruppe - wird nicht geprueft)"
|
|
if dbg:
|
|
dbg(f" idx={idx} teileid={teileid!r} teileart={teileart!r} "
|
|
f"-> {gruppe}; bbox(cx={bbox.get('cx', 0):.0f},cy={bbox.get('cy', 0):.0f},"
|
|
f"dx={bbox.get('dx', 0):.0f},dy={bbox.get('dy', 0):.0f}) "
|
|
f"bounds={_fmt_bounds(bounds)}")
|
|
|
|
if dbg:
|
|
dbg("")
|
|
dbg(f"Gruppengroessen: Kreisel/Eckrad={len(kreisel_group)}, "
|
|
f"Strecke/Foerderer={len(strecken_group)}, Omniflo={len(omniflo_group)}, "
|
|
f"ohne Bounding-Box={skipped}")
|
|
dbg("")
|
|
dbg("[1] Kreisel/Eckrad gegen Kreisel/Eckrad:")
|
|
# 1. Kreisel/Eckrad gegen Kreisel/Eckrad
|
|
_test_group_pairs(kreisel_group, result, dbg)
|
|
|
|
if dbg:
|
|
dbg("[2] Kreisel/Eckrad gegen Strecke/Foerderer/Gefaellestrecke:")
|
|
# 2. Kreisel/Eckrad gegen Gefaellestrecke/Foerderer/Strecke-Modul -
|
|
# diese drei Kategorien nicht gegeneinander (siehe Modul-Docstring)
|
|
_test_group_against_group(kreisel_group, strecken_group, result, dbg)
|
|
|
|
if dbg:
|
|
dbg("[3] Omniflo gegen Omniflo (STRtree-Broad-Phase + KOS-Verfeinerung):")
|
|
# 3. Omniflo gegen Omniflo: BBox-Broad-Phase (STRtree bzw. Raster-Fallback),
|
|
# dann KOS-Verfeinerung ueber K1-K4 (siehe _test_omniflo)
|
|
_test_omniflo(omniflo_group, omniflo_cell_size_mm,
|
|
omniflo_ks_tolerance_mm, result, dbg)
|
|
|
|
# dict.fromkeys() dedupliziert unter Erhalt der Reihenfolge - relevant
|
|
# seit dem Kreisel-Split: beruehrt eine Strecke BEIDE Haelften desselben
|
|
# Kreisels nicht (normalerweise ausgeschlossen), waere sie sonst nicht
|
|
# betroffen; umgekehrt kann derselbe Strecken-Nachbar im Kreisel-Eintrag
|
|
# theoretisch doppelt auftauchen, wenn (Rand-/Toleranzfall) beide
|
|
# Haelften ihn beruehren.
|
|
neighbor_id_lists = [", ".join(dict.fromkeys(neighbor_ids)) for neighbor_ids in result]
|
|
|
|
if dbg:
|
|
dbg("")
|
|
dbg("Ergebnis je Element:")
|
|
for idx, item in enumerate(items):
|
|
dbg(f" idx={idx} teileid={item.get('teileid', '')!r}: "
|
|
f"{len(result[idx])} Nachbar(n) [{neighbor_id_lists[idx]}]")
|
|
dbg("")
|
|
dbg(f"Summe gerichteter Nachbarschaftsbeziehungen: "
|
|
f"{sum(len(r) for r in result)}")
|
|
|
|
return neighbor_id_lists
|
|
|
|
|
|
def compute_neighbor_errors(items, neighbor_ids):
|
|
"""Prueft je Item die Mindestanzahl an Partnern (siehe MIN_PARTNER).
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|
|
|
items = dieselbe Liste wie bei compute_neighbor_ids (braucht "teileart").
|
|
neighbor_ids = Rueckgabe von compute_neighbor_ids (positionsgleich zu items).
|
|
|
|
Rueckgabe: Liste von Fehlertexten, positionsgleich zu items:
|
|
"unverbunden" - keine Partner, obwohl mindestens einer noetig waere
|
|
"nur ein Partner" - genau ein Partner, obwohl mindestens zwei noetig waeren
|
|
"" - Mindestanzahl erreicht, oder TeileArt wird nicht geprueft
|
|
"""
|
|
errors = []
|
|
for item, nachbarn in zip(items, neighbor_ids):
|
|
min_partner = MIN_PARTNER.get(item.get("teileart", ""))
|
|
if min_partner is None:
|
|
errors.append("")
|
|
continue
|
|
anzahl = len([p for p in nachbarn.split(",") if p.strip()])
|
|
if anzahl == 0:
|
|
errors.append("unverbunden")
|
|
elif anzahl == 1 and min_partner >= 2:
|
|
errors.append("nur ein Partner")
|
|
else:
|
|
errors.append("")
|
|
return errors
|
|
|
|
|
|
def compute_sensor_zuordnung(items, tolerance_mm, kreisel_durchmesser_mm=800.0, dbg=None):
|
|
"""Ordnet jeden Separator/Scanner (SENSOR_TEILEARTEN) per Bounding-Box-
|
|
Ueberschneidung seiner Gefaellestrecke, seinem Foerderer oder einer
|
|
Kreiselhaelfte (links/rechts, siehe kreisel_half_bboxes) zu.
|
|
|
|
Eigener, unabhaengiger Durchlauf NACH compute_neighbor_ids (nicht in
|
|
dessen Gruppenaufbau integriert, da Separatoren/Scanner dort bewusst
|
|
keine eigene Gruppe sind - Nachbarschaft und Zuordnung sind zwei
|
|
unterschiedliche Fragen: Nachbarschaft = "beruehrt sich", Zuordnung =
|
|
"gehoert zu genau einem Trägerelement"). Prioritaet bei mehreren
|
|
Treffern: Gefaellestrecke vor Foerderer vor Kreiselhaelfte (ein
|
|
Separator/Scanner haengt fachlich an genau einem dieser drei).
|
|
|
|
items = dieselbe Liste wie bei compute_neighbor_ids (braucht "teileart",
|
|
"teileid" und "_bbox").
|
|
|
|
Rueckgabe: Liste von Zuordnungs-Strings, positionsgleich zu items -
|
|
"" fuer Items, die keine SENSOR_TEILEART sind oder keine BBox haben.
|
|
Bei Treffer: die TeileId der Gefaellestrecke/des Foerderers, oder
|
|
"<KreiselTeileId>-L"/"-R" bei einem Kreisel-Treffer. Kein Treffer bei
|
|
vorhandener BBox: "nicht zugeordnet".
|
|
"""
|
|
half_tol = tolerance_mm / 2.0
|
|
|
|
gf_entries = []
|
|
vf_entries = []
|
|
kreisel_entries = []
|
|
|
|
for item in items:
|
|
bbox = item.get("_bbox")
|
|
if not bbox:
|
|
continue
|
|
teileart = item.get("teileart", "")
|
|
teileid = item.get("teileid", "")
|
|
if teileart == "ILS 2.0 Gefaellestrecke":
|
|
gf_entries.append((teileid, _bounds(bbox, half_tol)))
|
|
elif teileart in ("ILS 2.0 Strecke", "ILS 2.0 Strecke - Modul"):
|
|
vf_entries.append((teileid, _bounds(bbox, half_tol)))
|
|
elif teileart == KREISEL_SPLIT_TEILEART:
|
|
bbox_links, bbox_rechts = kreisel_half_bboxes(item, kreisel_durchmesser_mm)
|
|
kreisel_entries.append((f"{teileid}-L", _bounds(bbox_links, half_tol)))
|
|
kreisel_entries.append((f"{teileid}-R", _bounds(bbox_rechts, half_tol)))
|
|
|
|
if dbg:
|
|
dbg("")
|
|
dbg("=== Separator/Scanner-Zuordnung (GF > Foerderer > Kreiselhaelfte) ===")
|
|
dbg(f"Kandidaten: {len(gf_entries)} Gefaellestrecke(n), "
|
|
f"{len(vf_entries)} Foerderer/Streckenmodul(e), "
|
|
f"{len(kreisel_entries)} Kreiselhaelfte(n)")
|
|
|
|
def _find(bounds, candidates):
|
|
for teileid, other_bounds in candidates:
|
|
if _overlaps(bounds, other_bounds):
|
|
return teileid
|
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return None
|
|
|
|
result = []
|
|
for item in items:
|
|
teileart = item.get("teileart", "")
|
|
if teileart not in SENSOR_TEILEARTEN:
|
|
result.append("")
|
|
continue
|
|
bbox = item.get("_bbox")
|
|
if not bbox:
|
|
result.append("")
|
|
continue
|
|
bounds = _bounds(bbox, half_tol)
|
|
treffer = (_find(bounds, gf_entries)
|
|
or _find(bounds, vf_entries)
|
|
or _find(bounds, kreisel_entries)
|
|
or "nicht zugeordnet")
|
|
if dbg:
|
|
dbg(f" {item.get('teileart', '')} {item.get('teileid', '')!r} "
|
|
f"bounds={_fmt_bounds(bounds)} -> {treffer!r}")
|
|
result.append(treffer)
|
|
return result
|
|
|
|
|
|
def compute_scanner_nearest_separator(items, dbg=None):
|
|
"""Sucht fuer jeden Scanner ("ILS 2.0 Scanner") den raeumlich naechst-
|
|
gelegenen Separator ("ILS 2.0 Separator") - euklidischer Abstand der
|
|
BBox-Mittelpunkte (cx/cy, Grundriss, Z ignoriert wie ueberall in diesem
|
|
Modul).
|
|
|
|
Eigener, unabhaengiger Durchlauf, der NACH compute_sensor_zuordnung
|
|
aufgerufen wird (die Zuordnung der Separatoren zu ihrer Gefaellestrecke/
|
|
ihrem Foerderer/ihrer Kreiselhaelfte steht damit bereits fest - diese
|
|
Funktion aendert daran nichts, sie sucht unabhaengig davon zusaetzlich
|
|
den naechsten Separator zu jedem Scanner). Es gibt KEINE Abstands-
|
|
obergrenze - "immer der naechstgelegene" bedeutet auch bei grosser
|
|
Entfernung einen Treffer, solange ueberhaupt ein Separator existiert.
|
|
|
|
Rueckgabe: Liste von TeileId-Strings (des jeweils naechsten Separators),
|
|
positionsgleich zu items - "" fuer Nicht-Scanner-Items, fuer Scanner ohne
|
|
BBox oder wenn ueberhaupt kein Separator mit BBox in der Zeichnung ist.
|
|
"""
|
|
separators = [
|
|
(item.get("teileid", ""), item["_bbox"])
|
|
for item in items
|
|
if item.get("teileart", "") == "ILS 2.0 Separator" and item.get("_bbox")
|
|
]
|
|
|
|
if dbg:
|
|
dbg("")
|
|
dbg("=== Scanner -> naechstgelegener Separator ===")
|
|
dbg(f"Separator-Kandidaten mit BBox: {len(separators)}")
|
|
|
|
result = []
|
|
for item in items:
|
|
if item.get("teileart", "") != "ILS 2.0 Scanner":
|
|
result.append("")
|
|
continue
|
|
bbox = item.get("_bbox")
|
|
if not bbox or not separators:
|
|
result.append("")
|
|
if dbg:
|
|
dbg(f" Scanner {item.get('teileid', '')!r}: "
|
|
f"{'keine BBox' if not bbox else 'keine Separatoren vorhanden'} -> kein Treffer")
|
|
continue
|
|
cx, cy = bbox["cx"], bbox["cy"]
|
|
best_id, best_dist = "", None
|
|
for sep_id, sep_bbox in separators:
|
|
dist = math.hypot(sep_bbox["cx"] - cx, sep_bbox["cy"] - cy)
|
|
if best_dist is None or dist < best_dist:
|
|
best_dist = dist
|
|
best_id = sep_id
|
|
if dbg:
|
|
dbg(f" Scanner {item.get('teileid', '')!r} -> naechster Separator "
|
|
f"{best_id!r} (Abstand {best_dist:.0f}mm)")
|
|
result.append(best_id)
|
|
return result
|