Neue Funktionen und neue Klassen zur Rack Definition und Sortierung der Punkte auf dem Rack

lib/linesweep_circle.py

@@ -2,6 +2,8 @@ import json
 from shapely.geometry import LineString, Point
 from shapely.ops import nearest_points
 import unittest
+from collections import defaultdict
+import bisect
 
 class NodeIDs():
     def __init__(self, points=[]):
@@ -39,12 +41,109 @@ class NodeIDs():
             ret.append(c)
         return ret
     
+class RackIDs():
+    def __init__(self, racks=dict()):
+        self._point2rack = dict()
+        self._rack2begend = dict()
+        self.add_racks(racks)
+
+
+    def add_rack(self, beg:Point, end:Point, name):       #Hier wird Rack nur mit Anfang und Ende hinzugefügt -> wie macht man Zwischenpunkte?
+        if beg in self._point2rack:
+            self._point2rack[beg].append(name)
+        else: 
+            self._point2rack[beg] = [name]
+        if end in self._point2rack:
+            self._point2rack[end].append(name)
+        else: 
+            self._point2rack[end] = [name]
+
+        self._rack2begend[name] = [beg, end]        #Anfangs und Endpunkte zu Rack Namen merken
+
+    def add_racks(self, racks:dict):
+        for name,v in racks.items():
+            if len(v) != 2:
+                raise AttributeError
+            self.add_rack(v[0], v[1], name)
+
+
+    def add_point_to_rack(self, point:Point, name:str):
+        pass
+
+    def get_racks_from_point(self, point:Point) -> list[str]:
+        return self._point2rack[point]
+    
+    def get_points_from_rack(self, name:str) -> list[Point]:
+        ''' Gibt zu Namen von Rack zugehörige Punkte aus und sortiert Punkte'''
+        ret = list()
+        pin = PointIndex2D()
+        for p, l_racks in self._point2rack.items():
+            if name in l_racks:
+                ret.append(p)
+        pin.add_points(ret)
+        ret_sorted = list()
+        [pa, pe] = self._rack2begend[name]
+        if self.rack_is_horizontal(name):
+            ret_sorted = pin.get_sorted_by_x()
+        else:
+            ret_sorted = pin.get_sorted_by_y()
+        return ret_sorted 
+    
+    def rack_is_horizontal(self, name):
+        [pa, pe] = self._rack2begend[name]
+        if pa.y == pe.y:
+            return True
+        else:
+            return False
+    
+
+
+class PointIndex2D:
+    def __init__(self):
+        self._points_by_x = []  # [(x, y)]
+        self._points_by_y = []  # [(y, x)]
+
+    def add_point(self, x, y):
+        bisect.insort(self._points_by_x, (x, y))
+        bisect.insort(self._points_by_y, (y, x))
+
+    def add_points(self, points:list[Point]):
+        for p in points:
+            self.add_point(p.x, p.y)
+
+    def query_box(self, x1, x2, y1, y2):
+        # Suche nach x-Grenzen
+        ix1 = bisect.bisect_left(self._points_by_x, (x1, -float('inf')))
+        ix2 = bisect.bisect_right(self._points_by_x, (x2, float('inf')))
+        candidates = self._points_by_x[ix1:ix2]
+
+        # Filtere nach y
+        ret = list()
+        for (x,y) in candidates:
+            if y1 <= y <= y2:
+                ret.append(Point(x,y))
+        return ret
+    
+    def get_sorted_by_x(self):
+        # Sortiere nach x
+        ret = list()
+        for (x,y) in self._points_by_x:
+            ret.append(Point(x,y))
+        return ret
+    
+    def get_sorted_by_y(self):
+        # Sortiere nach y
+        ret = list()
+        for (y,x) in self._points_by_y:
+            ret.append(Point(x,y))
+        return ret
+    
 
 def to_json(d, pretty: bool = True) -> str:
     return json.dumps(d, indent=2 if pretty else None, default=str) #ensure_ascii false für darstellung von "ue"
 
 def rack_segmentation(racks):
-    ''' Racks werden zu LineString konvertiert. Racks bestehend aus Polylinine werden in einzelne Segmente zerlegt.'''
+    ''' Racks werden zu LineString konvertiert. Racks bestehend aus Polylinine werden in einzelne Segmente zerlegt und in Liste gesammelt.'''
     rack_segments = []
     for rack_id, nodes in racks.items():
         # Sortiere Node_1, Node_2, ...
@@ -58,8 +157,8 @@ def rack_segmentation(racks):
     
     return(rack_segments)
 
-def rack_endpoints(rack_segments):
+def find_rack_endpoints(rack_segments):
-    ''' Endpunkte der Racks werden in Points konvertiert'''
+    ''' Endpunkte der Racks-Segmente werden in Points konvertiert und in Liste gesammelt'''
     segment_endpoints = []
     for rack_id, idx, line in rack_segments:
         for pt in [line.coords[0], line.coords[1]]:
@@ -97,8 +196,13 @@ def increase_circle(tol, tol_step, line, pt, rack_id, idx, other_rack_id, other_
             break
         radius += tol_step
 
+
+
 # === 3. Verbindungen suchen ===
 def search_connections(rack_segments, segment_endpoints, tol, tol_step):
+    ''' Aus Rack Segmenten und Endpunkten der Racks wird unter Berücksichtigung von Toleranz naheliegende Endpunkte gefunden.
+        Zuerst echte Schnittpunkte und im Anschluss via Kreissuche neheliegende Punkte und deren gepinnte Berührpunkte
+    '''
     verbindungen = []
     endpoint_pinned = []
 
@@ -116,7 +220,6 @@ def search_connections(rack_segments, segment_endpoints, tol, tol_step):
                     #print(f"✅ Exakter Schnittpunkt {inter} zwischen {rack_id1}_{idx1} und {rack_id2}_{idx2}")
                     verbindungen.append((rack_id1, idx1, rack_id2, idx2, inter))
 
-
     # === B: Näherungsweise Verbindung durch Toleranz-Kreise ===
     ''' Entlanglaufen der Racks und Scan nach Endpunkten im Toleranzbereich'''
     for rack_id, idx, line in rack_segments:
@@ -174,13 +277,31 @@ def search_connections(rack_segments, segment_endpoints, tol, tol_step):
 
             d_racks_segments[key] = coords  # aktualisieren
     
-    #Dict erstellen, dass alle Punkte die an einem Rack anschließen
+    #Dict erstellen, dass alle Punkte die an einem Rack anschließen speichert
     d_rack_conn_points = dict()
 
     for conn_to_rack, conn_to_idx, conn_from_rack, conn_from_idx, conn_point in verbindungen:
         key = f"{conn_to_rack}-{conn_to_idx} + {conn_from_rack}-{conn_from_idx}"
         d_rack_conn_points[key] = [conn_point]
 
+
+    d_rack_to_points = dict()   #neues Dict für Rack_id - Idx: Alle Punkte auf dem Rack
+
+    for key, coords in d_racks_segments.items():    # Erst Anfangs und Endpunkt aus d_racks_segments holen
+        # coords = [start_point end_point]
+        d_rack_to_points[key] = coords.copy()
+
+    for key, point in d_rack_conn_points.items():   # Dann aus d_rack_conn_points alle verbindungspunkte holen und dazu speichern
+        to_rack = key.split(" + ")[0]
+        if to_rack in d_rack_to_points:
+            d_rack_to_points[to_rack].extend(point)
+
+    for key in d_rack_to_points:
+        unique_points = list({(pt.x, pt.y): pt for pt in d_rack_to_points[key]}.values())
+        d_rack_to_points[key] = unique_points
+
+
+
     return [d_racks_segments, d_rack_conn_points]
 
 
@@ -205,7 +326,7 @@ class TestLinesweep(unittest.TestCase):
 
         # === 2. Alle Endpunkte sammeln ===
         ''' Alle Endpunkte aller Racks als Point gespeichert, um shapely funktionen verwenden zu können'''
-        segment_endpoints = rack_endpoints(rack_segments)
+        segment_endpoints = find_rack_endpoints(rack_segments)
 
         d_racks_segments, d_rack_conn_points = search_connections(rack_segments, segment_endpoints, tol, tol_step)        
 
@@ -221,6 +342,29 @@ class TestLinesweep(unittest.TestCase):
         log_res = to_json(res_rack_seg)
         self.assertEqual(d_racks_segments, res_rack_seg)
 
+    def test_ids_to_point(self):
+        allids = NodeIDs(nodes)
+        for k,v in d_racks_segments.items():
+            allids.add_points(v)
+
+        for k,v in d_rack_conn_points:
+            allids.add_point(v)
+
+    def test_ids_to_point(self):
+        
+        res_rack_seg = {'Rack_1-0': [Point(1, 0), Point(5, 6)], 
+                        'Rack_2-0': [Point(1, 8), Point(1, 0)], 
+                        'Rack_2-1': [Point(0, 10), Point(5, 10)]}
+        
+
+        allids = RackIDs(res_rack_seg)
+
+        self.assertEqual(allids.get_racks_from_point(Point(1, 0)), ["Rack_1-0", "Rack_2-0"])
+        self.assertEqual(allids.get_racks_from_point(Point(5, 6)), ["Rack_1-0"])
+        self.assertEqual(allids.get_points_from_rack("Rack_2-0"), [Point(1, 0), Point(1, 8)])
+    
+        
+
 
 if __name__  == '__main__':
     unittest.main()