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ParkingRobot/ClumsyPilot/TrajectoryPlanningVisualization

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。

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。关闭或断开浏览器只会丢弃网页帧,不会停止宿主观察;由 MovementTest/宿主在停止时统一回收 HTTP/SSE、端口和可选 Painter。

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 lsstcurvature-scurvature-tvelocity-tacceleration-tjerk-tyaw-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。

图表 X 轴 Y 轴
ls ReferenceS (m) l (m)
st t (s) PathS (m)
curvature-s s (m) κ (m⁻¹)
curvature-t t (s) κ (m⁻¹)
velocity-t t (s) v (m/s)
acceleration-t t (s) a (m/s²)
jerk-t t (s) j (m/s³)
yaw-rate-t t (s) ω (rad/s)

st 的纵轴是真实 PathS (m)ls 的横轴是活动方向段的共享 ReferenceS (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”。

路径总览按语义分层:粗路径、Local G2、方向段、上一轮、当前轨迹、s_end/换向/终点/车辆标记,并保持世界 X/Y 等比例。每张 SVG 支持滚轮以指针为中心缩放、拖拽框选局部放大、重置和全屏;这些操作只改变浏览器本地视口,不修改原始快照,也不向规划器发送参数。

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。MovementTest 默认以 FullDirectionSegment 提供完整方向段快照;本类库本身不决定规划范围。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。