docs: document planning visualization library

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梁薄云
2026-08-06 09:53:45 +08:00
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# Trajectory Planning Visualization
`TrajectoryPlanningVisualization` 是一个独立的 `netstandard2.0` 轨迹观察类库。它只接受通用、不可变的可视化快照,并在本机浏览器中显示中文科研风图表;它不引用 EMPlanner、MDCS、Painter、ClumsyCore 或 MovementTest。
## 安全与运行边界
此库固定为 `OBSERVE_ONLY`:浏览器没有控制路由,任何网页事件都不能回流到规划、车辆或执行器。服务仅使用 `TcpListener` 绑定 `127.0.0.1`,不是 `localhost` 的局域网别名,也不会监听外网地址。它只处理受限的 HTTP/1.1 `GET`;请求头最大为 16 KiB、读取总时限为 2 秒。
`Start` 为每个会话生成随机 256-bit 小写十六进制 token,并在完整 URI 中返回它。页面、`/app.css``/app.js``/api/bootstrap``/api/events` 都要求该 token。服务不使用 Cookie,最多服务两个 SSE 客户端。网页地址只适合运行类库的本机用户;不要把带 token 的地址转发给其他人。
## 最小用法
调用方负责把自己的领域数据转换为通用的静态和动态快照;类库不理解任何规划器专有类型。
```csharp
using var visualization = new PlanningVisualizationSession(
new PlanningVisualizationOptions { Port = 0, RefreshRateHz = 10d, HistoryCycleLimit = 60 });
PlanningVisualizationSessionInfo info = visualization.Start(staticSnapshot);
visualization.Publish(dynamicSnapshot);
visualization.Stop();
```
`Start` 只传输一次静态快照。`Publish` 只校验并以原子交换写入最新动态帧,绝不序列化、等待 socket、浏览器或绘图;旧帧会被丢弃,因此最新帧槽的 **capacity 1** 是有意的。默认刷新率为 **10 Hz**,周期摘要默认保留 60 条;完整轨迹只属于当前最新帧和调用方快照,不进入历史。
重复 `Start` 会返回已有会话信息;重复 `Stop` 安全。正常 `Stop` 最多尝试 100 ms 发送 `event: end`(“会话已结束”),之后关闭 SSE 和监听端口。
## 路由与性能模型
- `/?token=…`:嵌入式 `index.html`,并将同一 token 放入 CSS 和 JavaScript 的 URL。
- `/app.css?token=…``/app.js?token=…`:程序集嵌入资源,无 CDN、Node.js、包管理器或运行时网页文件查找。
- `/api/bootstrap?token=…`:一次返回静态快照和有效刷新率。
- `/api/events?token=…`:以 SSE 推送最新动态帧及有界周期摘要。
慢客户端使用容量为 1 的发送槽,因此不会对 `Publish` 形成反压;没有 SSE 客户端时服务不会重复序列化动态帧。占用栅格是行优先 LSB-first bitset,浏览器用单个 Canvas 解码和绘制,SVG 只覆盖路径、车辆和标记。
## 图表约定
页面包含“路径总览”、“LS / ST”、“曲率与运动学”和“周期历史与生效配置”四个页签。八个稳定 chart ID 为 `ls``st``curvature-s``curvature-t``velocity-t``acceleration-t``jerk-t``yaw-rate-t`。说明文本为中文;轴标签保留输入快照提供的科学变量、数学符号和 SI 单位。
`ls` 的横轴是活动方向段的 `ReferenceS (m)``st` 的横轴是每轮局部 `PathS (m)`;两者不混用。jerk 的 `j[i]` 仅表示真实区间 `[tᵢ,tᵢ₊₁)`,数量为轨迹点数减一,最后一个轨迹点不补造 `j=0`,页面明确标注“末点后无时间区间”。
## 适配器责任
适配器应在外部项目中冻结配置、构造 `PlanningVisualizationStaticSnapshot`,并在每个观察周期构造 `PlanningVisualizationDynamicSnapshot`。它可以在启动后使用 `info.Uri` 由宿主决定是否打开浏览器;本类库不会读取桌面环境或启动进程。快照、服务或前端异常应被宿主隔离为一次中文诊断,不得改变规划周期、求解结果或任何车辆控制行为。
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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Reflection;
using TrajectoryPlanningVisualization;
@@ -12,6 +13,7 @@ internal static class ContractChecks
CopiesCollectionsAndRejectsNonFiniteNumbers();
StoresOccupancyAsDefensiveCompactBits();
ExposesImmutableSnapshotContracts();
DocumentsPublicSafetyAndLifecycleBoundary();
}
private static void CopiesCollectionsAndRejectsNonFiniteNumbers()
@@ -84,4 +86,23 @@ internal static class ContractChecks
Verification.True(property.SetMethod == null, type.Name + " exposes no property setters");
}
}
private static void DocumentsPublicSafetyAndLifecycleBoundary()
{
string readmePath = Path.GetFullPath(Path.Combine(AppContext.BaseDirectory,
"..", "..", "..", "..", "..", "TrajectoryPlanningVisualization", "README.md"));
string readme = File.ReadAllText(readmePath);
Verification.True(readme.Contains("OBSERVE_ONLY"), "README documents observe-only boundary");
Verification.True(readme.Contains("127.0.0.1"), "README documents loopback boundary");
Verification.True(readme.Contains("capacity 1"), "README documents latest-frame capacity");
Verification.True(readme.Contains("60"), "README documents default history limit");
Verification.True(readme.Contains("10 Hz"), "README documents default refresh rate");
Verification.True(readme.Contains("j[i]"), "README documents jerk interval semantics");
Verification.True(readme.Contains("末点后无时间区间"), "README documents jerk terminal explanation");
Verification.True(readme.Contains("PlanningVisualizationSessionInfo info = visualization.Start(staticSnapshot);"),
"README documents Start example");
Verification.True(readme.Contains("visualization.Publish(dynamicSnapshot);"), "README documents Publish example");
Verification.True(readme.Contains("visualization.Stop();"), "README documents Stop example");
}
}