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Python
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#!/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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Reines Python (keine externe Abhaengigkeit wie shapely) - die Bloecke werden
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dazu in drei Gruppen eingeteilt und NUR innerhalb dieser Kombinationen
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gegeneinander geprueft (nicht mehr alle Elemente einer Zeichnung 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 vorab
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per Raster (Zellgroesse siehe [Nachbarschaft] -> omniflo_zellgroesse_mm in
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cfg/export.cfg) nach x/y-Koordinate in Quadranten/Zellen eingeteilt; jedes
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Element wird nur gegen Elemente in derselben und den 8 angrenzenden Zellen
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geprueft (3x3-Nachbarschaft, damit auch Elemente knapp jenseits einer
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Zellgrenze noch erkannt werden).
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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 os
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from export_blockpatterns import cfg_path_from_env, load_export_cfg
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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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# 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_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,
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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 _fmt_bounds(b):
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"""(minx, maxx, miny, maxy) kompakt fuer das Debuglog."""
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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):
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if dbg:
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dbg(f" {id_a} <-> {id_b}: {'NACHBARN' if overlap else 'kein Kontakt'}")
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def _test_group_pairs(group, result, dbg=None):
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"""Alle Paare EINER Gruppe gegeneinander testen (O(n^2) - fuer Kreisel/
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Eckrad-Stueckzahlen pro Zeichnung unkritisch)."""
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n = len(group)
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for a in range(n):
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idx_a, bounds_a, id_a = group[a]
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for b in range(a + 1, n):
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idx_b, bounds_b, id_b = group[b]
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overlap = _overlaps(bounds_a, bounds_b)
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_dbg_pair(dbg, id_a, id_b, overlap)
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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 _test_group_against_group(group_a, group_b, result, dbg=None):
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"""Jedes Element aus group_a gegen jedes Element aus group_b testen.
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group_b wird NICHT gegen sich selbst getestet (Aufgabe des Aufrufers)."""
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for idx_a, bounds_a, id_a in group_a:
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for idx_b, bounds_b, id_b in group_b:
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overlap = _overlaps(bounds_a, bounds_b)
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_dbg_pair(dbg, id_a, id_b, overlap)
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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 _grid_cell(bbox, cell_size_mm):
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"""Rasterzelle (Quadrant) einer Bounding-Box nach ihrem Mittelpunkt."""
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return (int(bbox["cx"] // cell_size_mm), int(bbox["cy"] // cell_size_mm))
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def _test_omniflo_grid(group, cell_size_mm, result, dbg=None):
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"""Omniflo-Elemente nur gegen Elemente in derselben oder einer der 8
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angrenzenden Rasterzellen testen (3x3-Nachbarschaft) statt gegen alle -
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haelt den Aufwand bei mehreren hundert Omniflo-Elementen niedrig, ohne
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Ueberschneidungen an Zellgrenzen zu verpassen."""
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buckets = {}
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for entry in group:
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idx, bounds, teileid, bbox = entry
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buckets.setdefault(_grid_cell(bbox, cell_size_mm), []).append(entry)
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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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checked = 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 idx_a, bounds_a, id_a, _ in cell_items:
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for idx_b, bounds_b, id_b, _ in candidates:
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if idx_a >= idx_b:
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continue
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pair = (idx_a, idx_b)
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if pair in checked:
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|
continue
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checked.add(pair)
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overlap = _overlaps(bounds_a, bounds_b)
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|
_dbg_pair(dbg, id_a, id_b, overlap)
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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, 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.
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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 (nicht ueber die ID dedupliziert, da TeileId nicht zwingend
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eindeutig ist).
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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), "
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f"Omniflo-Zellgroesse={omniflo_cell_size_mm}mm")
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dbg(f"Elemente gesamt: {len(items)}")
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dbg("")
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dbg("Klassifikation je Element:")
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for idx, item in enumerate(items):
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bbox = item.get("_bbox")
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if not bbox:
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skipped += 1
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if dbg:
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dbg(f" idx={idx} teileid={item.get('teileid', '')!r} "
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f"teileart={item.get('teileart', '')!r} -> UEBERSPRUNGEN "
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f"(keine Bounding-Box)")
|
|
continue
|
|
teileart = item.get("teileart", "")
|
|
teileid = item.get("teileid", "")
|
|
bounds = _bounds(bbox, half_tol)
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if teileart in KREISEL_TEILEARTEN:
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gruppe = "Kreisel/Eckrad"
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kreisel_group.append((idx, bounds, teileid))
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elif teileart in STRECKEN_TEILEARTEN:
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gruppe = "Strecke/Foerderer"
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strecken_group.append((idx, bounds, teileid))
|
|
elif teileart in OMNIFLO_TEILEARTEN:
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gruppe = "Omniflo"
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omniflo_group.append((idx, bounds, teileid, bbox))
|
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else:
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gruppe = "(keine Gruppe - wird nicht geprueft)"
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if dbg:
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dbg(f" idx={idx} teileid={teileid!r} teileart={teileart!r} "
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|
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 -
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|
# diese drei Kategorien nicht gegeneinander (siehe Modul-Docstring)
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_test_group_against_group(kreisel_group, strecken_group, result, dbg)
|
|
|
|
if dbg:
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|
dbg("[3] Omniflo gegen Omniflo (rasterbasiert vorgefiltert):")
|
|
# 3. Omniflo gegen Omniflo, rasterbasiert vorgefiltert
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_test_omniflo_grid(omniflo_group, omniflo_cell_size_mm, result, dbg)
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neighbor_id_lists = [", ".join(neighbor_ids) for neighbor_ids in result]
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if dbg:
|
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dbg("")
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|
dbg("Ergebnis je Element:")
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for idx, item in enumerate(items):
|
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dbg(f" idx={idx} teileid={item.get('teileid', '')!r}: "
|
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f"{len(result[idx])} Nachbar(n) [{neighbor_id_lists[idx]}]")
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dbg("")
|
|
dbg(f"Summe gerichteter Nachbarschaftsbeziehungen: "
|
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f"{sum(len(r) for r in result)}")
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return neighbor_id_lists
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def compute_neighbor_errors(items, neighbor_ids):
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"""Prueft je Item die Mindestanzahl an Partnern (siehe MIN_PARTNER).
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items = dieselbe Liste wie bei compute_neighbor_ids (braucht "teileart").
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neighbor_ids = Rueckgabe von compute_neighbor_ids (positionsgleich zu items).
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Rueckgabe: Liste von Fehlertexten, positionsgleich zu items:
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"unverbunden" - keine Partner, obwohl mindestens einer noetig waere
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|
"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
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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
|