Spaces:
Running
Running
File size: 7,390 Bytes
9de795a | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 | /**
* 2D-Geometrie für den Regel-Interpreter (Grundriss x/z, Meter).
*
* ⚠️ PARITÄT: Dieses Modul ist 1:1 in Python gespiegelt
* (services/engines/src/fp_engines/rules/geometry.py). Jede Änderung hier
* MUSS dort identisch nachgezogen werden – der Paritätstest über die
* goldenen Fixtures erzwingt das. Gleiche Formeln, gleiche Reihenfolge der
* Operationen (IEEE-754-Determinismus).
*/
export type Vec2 = [number, number];
/** Konvexes Viereck (Footprint/Zone) als 4 Eckpunkte gegen den Uhrzeigersinn. */
export type Quad = [Vec2, Vec2, Vec2, Vec2];
/** cos/sin in Grad; Vielfache von 90° exakt (vermeidet Float-Rauschen libm-übergreifend). */
export function cosDeg(deg: number): number {
const n = ((deg % 360) + 360) % 360;
if (n === 0) return 1;
if (n === 90) return 0;
if (n === 180) return -1;
if (n === 270) return 0;
return Math.cos((deg * Math.PI) / 180);
}
export function sinDeg(deg: number): number {
const n = ((deg % 360) + 360) % 360;
if (n === 0) return 0;
if (n === 90) return 1;
if (n === 180) return 0;
if (n === 270) return -1;
return Math.sin((deg * Math.PI) / 180);
}
/** Rotation um y (y-up, rechtshändig): (x,z) → (x·cos + z·sin, −x·sin + z·cos). */
export function rotateY(v: Vec2, yawDeg: number): Vec2 {
const c = cosDeg(yawDeg);
const s = sinDeg(yawDeg);
return [v[0] * c + v[1] * s, -v[0] * s + v[1] * c];
}
/** Blickrichtung der «Front» eines Objekts: lokal +z, rotiert um yaw. */
export function frontDir(yawDeg: number): Vec2 {
return rotateY([0, 1], yawDeg);
}
/** Footprint-Ecken eines Objekts: Breite w lokal entlang x, Tiefe d lokal entlang z. */
export function footprint(center: Vec2, w: number, d: number, yawDeg: number): Quad {
const hw = w / 2;
const hd = d / 2;
const local: Quad = [
[-hw, -hd],
[hw, -hd],
[hw, hd],
[-hw, hd],
];
return local.map((p) => {
const r = rotateY(p, yawDeg);
return [center[0] + r[0], center[1] + r[1]] as Vec2;
}) as Quad;
}
/** Achsparalleles Rechteck als Quad. */
export function rectQuad(xMin: number, zMin: number, xMax: number, zMax: number): Quad {
return [
[xMin, zMin],
[xMax, zMin],
[xMax, zMax],
[xMin, zMax],
];
}
export function distPointToSegment(p: Vec2, a: Vec2, b: Vec2): number {
const abx = b[0] - a[0];
const abz = b[1] - a[1];
const apx = p[0] - a[0];
const apz = p[1] - a[1];
const len2 = abx * abx + abz * abz;
let t = len2 === 0 ? 0 : (apx * abx + apz * abz) / len2;
if (t < 0) t = 0;
if (t > 1) t = 1;
const dx = p[0] - (a[0] + t * abx);
const dz = p[1] - (a[1] + t * abz);
return Math.sqrt(dx * dx + dz * dz);
}
export function distSegmentToSegment(a1: Vec2, a2: Vec2, b1: Vec2, b2: Vec2): number {
if (segmentsIntersect(a1, a2, b1, b2)) return 0;
return Math.min(
distPointToSegment(a1, b1, b2),
distPointToSegment(a2, b1, b2),
distPointToSegment(b1, a1, a2),
distPointToSegment(b2, a1, a2),
);
}
function cross(o: Vec2, a: Vec2, b: Vec2): number {
return (a[0] - o[0]) * (b[1] - o[1]) - (a[1] - o[1]) * (b[0] - o[0]);
}
function segmentsIntersect(a1: Vec2, a2: Vec2, b1: Vec2, b2: Vec2): boolean {
const d1 = cross(b1, b2, a1);
const d2 = cross(b1, b2, a2);
const d3 = cross(a1, a2, b1);
const d4 = cross(a1, a2, b2);
if (((d1 > 0 && d2 < 0) || (d1 < 0 && d2 > 0)) && ((d3 > 0 && d4 < 0) || (d3 < 0 && d4 > 0))) {
return true;
}
const onSeg = (o1: Vec2, o2: Vec2, p: Vec2): boolean =>
Math.min(o1[0], o2[0]) <= p[0] &&
p[0] <= Math.max(o1[0], o2[0]) &&
Math.min(o1[1], o2[1]) <= p[1] &&
p[1] <= Math.max(o1[1], o2[1]);
if (d1 === 0 && onSeg(b1, b2, a1)) return true;
if (d2 === 0 && onSeg(b1, b2, a2)) return true;
if (d3 === 0 && onSeg(a1, a2, b1)) return true;
if (d4 === 0 && onSeg(a1, a2, b2)) return true;
return false;
}
export function distPointToPolygonBoundary(p: Vec2, poly: Vec2[]): number {
let best = Infinity;
for (let i = 0; i < poly.length; i++) {
const a = poly[i] as Vec2;
const b = poly[(i + 1) % poly.length] as Vec2;
const d = distPointToSegment(p, a, b);
if (d < best) best = d;
}
return best;
}
/** Punkt im (einfachen) Polygon; Punkte AUF dem Rand zählen als innen. */
export function pointInPolygon(p: Vec2, poly: Vec2[]): boolean {
if (distPointToPolygonBoundary(p, poly) < 1e-9) return true;
let inside = false;
for (let i = 0, j = poly.length - 1; i < poly.length; j = i++) {
const pi = poly[i] as Vec2;
const pj = poly[j] as Vec2;
if (
pi[1] > p[1] !== pj[1] > p[1] &&
p[0] < ((pj[0] - pi[0]) * (p[1] - pi[1])) / (pj[1] - pi[1]) + pi[0]
) {
inside = !inside;
}
}
return inside;
}
/** SAT-Überlappungstiefe zweier konvexer Quads; null wenn getrennt/berührend. */
export function overlapDepth(a: Quad, b: Quad): number | null {
let minOverlap = Infinity;
for (const quad of [a, b]) {
for (let i = 0; i < 4; i++) {
const p1 = quad[i] as Vec2;
const p2 = quad[(i + 1) % 4] as Vec2;
const ex = p2[0] - p1[0];
const ez = p2[1] - p1[1];
const len = Math.sqrt(ex * ex + ez * ez);
if (len === 0) continue;
const nx = -ez / len;
const nz = ex / len;
let aMin = Infinity;
let aMax = -Infinity;
for (const p of a) {
const proj = p[0] * nx + p[1] * nz;
if (proj < aMin) aMin = proj;
if (proj > aMax) aMax = proj;
}
let bMin = Infinity;
let bMax = -Infinity;
for (const p of b) {
const proj = p[0] * nx + p[1] * nz;
if (proj < bMin) bMin = proj;
if (proj > bMax) bMax = proj;
}
const overlap = Math.min(aMax, bMax) - Math.max(aMin, bMin);
if (overlap <= 0) return null;
if (overlap < minOverlap) minOverlap = overlap;
}
}
return minOverlap;
}
/** Echte Mindestdistanz zweier konvexer Quads (0 bei Berührung/Überlappung). */
export function quadDistance(a: Quad, b: Quad): number {
if (overlapDepth(a, b) !== null) return 0;
let best = Infinity;
for (let i = 0; i < 4; i++) {
for (let j = 0; j < 4; j++) {
const d = distSegmentToSegment(
a[i] as Vec2,
a[(i + 1) % 4] as Vec2,
b[j] as Vec2,
b[(j + 1) % 4] as Vec2,
);
if (d < best) best = d;
}
}
return best;
}
/**
* Trennung zweier Quads als Marge: positiv = Abstand, negativ = Überlappungstiefe,
* 0 = Berührung.
*/
export function separation(a: Quad, b: Quad): number {
const depth = overlapDepth(a, b);
if (depth !== null) return -depth;
return quadDistance(a, b);
}
/**
* Wie weit ein Quad aus dem Polygon herausragt: 0 = vollständig innen
* (Berührung erlaubt), sonst negative Marge (−max. Austrittstiefe der Ecken).
* v0: Ecken-Heuristik – reicht für Footprints in einfachen Raumpolygonen.
*/
export function containmentViolation(quad: Quad, poly: Vec2[]): number {
let worst = 0;
for (const corner of quad) {
if (!pointInPolygon(corner, poly)) {
const d = distPointToPolygonBoundary(corner, poly);
if (-d < worst) worst = -d;
}
}
return worst;
}
/** Kaufmännisch gerundete cm-Marge (Halbschritt aufwärts, vorzeichensymmetrisch) auf 0.1 cm. */
export function roundCm(meters: number): number {
const cm = meters * 100;
const sign = cm < 0 ? -1 : 1;
return (sign * Math.floor(Math.abs(cm) * 10 + 0.5)) / 10;
}
|