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osmWorkflow/.trellis/tasks/08-25-road-compiler-extraction/design.md

13 KiB
Raw Blame History

道路编译器独立化 — 技术设计（parent）

本文件是 契约的权威定义，供所有子任务引用。 Phase 0 的交付物是把本节内容落成编译器仓库内的正式文档 + 校验脚本， 而不是重新发明契约。

1. 契约：native-road-package/v1

1.1 输入契约

现状：compile-native-roads.js 接收整个 normalized areaConfig，但实际只用 9 个字段。

area.id                              → areaId
area.input                           → osmFile         (OSM XML 路径)
area.nativeRoad.edgeLines            → options.edgeLines
area.nativeRoad.junctionTemplates    → options.junctionTemplates
area.outputs.nativeRoadOverrides     → overridesFile
area.outputs.nativeTrafficSignals    → trafficSignalsFile
area.outputs.nativeRoadDir           → outDir
area.outputs.pipelineDir             → stagingDir
area.outputs.geojsonDir              → comparisonDir   (见 K2，倾向移除)

目标形状：

// RoadCompilerInput —— 编译器唯一入口参数
{
  areaId: string,
  osmFile: string,               // 绝对路径
  outDir: string,                // native-road/ 的目标位置
  stagingDir: string,            // 原子提升用的临时目录父级
  overridesFile: string,
  trafficSignalsFile: string,
  options: {
    edgeLines: boolean,
    junctionTemplates: {
      enabled: boolean,
      references: [],
      clusters: [{ id, template, referenceFile, nodeIds, ...几何参数 }]
    }
  }
}

宿主侧责任：scripts/lib/area-config.js 把 areaConfig 映射成 RoadCompilerInput。 编译器侧责任：不认识 areaConfig，不读 config/areas/*.json，不推导任何路径。

1.2 输出契约

compiled.json 顶层键（已核实）：

schema, areaId, source, model, movements, trafficSignals, diagnostics, layers

source 含 { osm, overrides, trafficSignals } 三个路径 —— 是 parity 归一化的重点对象。

<outDir>/                        # 原子提升：先写 staging 再 rename
  manifest.json                  # ← Phase 3 新增，图层自声明
  compiled.json                  # 单一读模型，含 model + movements
  diagnostics.json               # severity / subject / sourceIds / rule / message / geometry?
  comparison.json                # ← 见 K2，可能移除
  layers/
    road_surface.geojson
    intersection_surface.geojson
    sidewalk_surface.geojson
    edge_lines.geojson
    lane_separators.geojson
    center_lines.geojson
    crosswalks.geojson
    vehicle_stop_lines.geojson
    direction_arrows.geojson
    turn_arrows.geojson
    lane_centerlines.geojson      # 语义层，不渲染
    connectors.geojson            # 语义层，不渲染

<trafficSignalsFile>             # 兄弟文件，不在 outDir 内

stdout 完成标记（与宿主 SCENE_DONE / CESIUM_EXPORT_DONE 同约定）：

NATIVE_ROAD_COMPILE_DONE {"areaId":…,"roads":N,"endpoints":N,"diagnostics":N,"output":…,"comparison":…}

1.3 消费方式：子进程为主契约

方式 定位
CLI 子进程 + 读 outDir + 解析 stdout 标记 主契约。宿主 pipeline 层本就是唯一能启动外部进程的层
require() in-process 仅作性能优化，不得成为唯一路径

选子进程的理由：

  1. 语言无关 —— 编译器将来若换 TS/Rust，宿主零改动。
  2. 强制文件契约成为真契约，无法偷传对象绕过边界。
  3. 与既有 QGIS / GDAL / Blender 调用方式一致。

build-area.js:7 现在是 in-process require。Phase 2 改为子进程调用。

2. 模块清单：什么搬、什么留

2.1 搬（约 3400 行核心 + workbench）

文件 行数 依赖
scripts/lib/native-road.js 1695 fs, path, turn-lane-arrows, complex-junction
scripts/lib/complex-junction.js 474 fs, gaode-junction-reference
scripts/lib/turn-lane-arrows.js 502 fs, path, lane-geometry
scripts/lib/gaode-junction-reference.js 231 fs
scripts/lib/lane-geometry.js 161 无（纯函数）
scripts/lib/native-traffic-signals.js 49 osm, traffic-signals ← 见 K1
scripts/lib/osm.js 102 无
scripts/compile-native-roads.js — area-config ← 要换成窄契约
scripts/check-native-roads.js — area-config ← 同上
scripts/road-workbench.js + scripts/workbench/app.js 173 + — area-config ← 同上
scripts/test-native-road.js、scripts/test-road-workbench.js — fixture ← 见 K5

依赖图（已核实，native-road.js 对宿主零耦合）：

native-road.js ──→ turn-lane-arrows ──→ lane-geometry (纯)
      └──────────→ complex-junction ──→ gaode-junction-reference
native-traffic-signals ──→ osm.js
                       └──→ traffic-signals.js   ← 共用，需拆

2.2 留

  • scripts/lib/area-config.js —— 宿主拥有，新增 toRoadCompilerInput() 映射
  • scripts/build-area.js —— 改为子进程调用编译器
  • scripts/lib/traffic-signals.js 的 legacy 读取器部分（见 K1）
  • blender/ 全部 —— Phase 3 内部重组，但不搬出仓库
  • scripts/lib/scene-layers.js、osm2streets / QGIS legacy 链路 —— 完全不动

2.3 K1 的拆分建议（Phase 1 需细读确认）

lib/traffic-signals.js 当前混了两类东西：

类别 使用方 归属
OSM 信号节点提取 + 信号文档 schema native-traffic-signals.js 随编译器走 —— 编译器生成该文档，就该拥有其契约
readTrafficSignalFeatures build-osm2streets-qgis.js 留宿主
readTrafficSignals build-area.js 留宿主
buildTrafficSignals test-preview-assets.js 待判定

拆完后宿主从编译器包 import 信号文档 schema，反向依赖为 0 不受影响 （宿主依赖编译器是允许的方向）。

3. Phase 3：渲染分离的设计

3.1 现状问题

blender/osmassets/catalog.py:53 的 NATIVE_ROAD_LAYERS 是一张跨仓库重复表：

# 注释自陈："It is a provider adapter, not a second scene-layer registry."
NATIVE_ROAD_LAYERS = (
    {"source": "road_surface",        "material_layer": "road_surface"},
    {"source": "edge_lines",          "material_layer": "lane_separators"},
    ... 共 10 项
)

编译器写 12 个 geojson，这张表只列 10 项 —— lane_centerlines / connectors 是语义层不参与渲染。但这个事实只存在于这张表的省略里，编译器侧没有任何声明。

后果：编译器新增图层 → 必须有人记得去另一个仓库改 catalog.py → 忘了就静默少渲染一层。 这正是 .trellis/spec/pipeline/index.md 首页警告的「最容易出静默错误」。

3.2 目标：编译器自声明图层

<outDir>/manifest.json：

{
  "contract": "native-road-package/v1",
  "areaId": "fengshu-er-road",
  "layers": [
    { "source": "road_surface", "role": "surface",
      "materialLayer": "road_surface" },

    { "source": "lane_centerlines", "role": "semantic" },
    { "source": "connectors",       "role": "semantic" },

    { "source": "center_lines", "role": "marking",
      "materialLayer": "center_lines",
      "splitBy": { "prop": "color",
                   "cases": [ { "match": "white",  "material": "native_center_line_white" },
                              { "default": true,   "material": "center_lines" } ] } },

    { "source": "lane_separators", "role": "marking",
      "materialLayer": "lane_separators",
      "splitBy": { "prop": "color",
                   "cases": [ { "match": "yellow", "material": "native_lane_separator_yellow" },
                              { "default": true,   "material": "lane_separators" } ] } }
  ]
}
  • role: "semantic" 的图层 Blender 直接跳过 —— 把"不渲染"从省略变成显式声明。
  • splitBy 表达当前 generate_scene.py:815-819 里硬编码的 color != "white" / color == "yellow" 分流逻辑。
  • 材质本体（颜色、z 高度、贴图）仍归宿主 catalog.py::MATERIALS —— 编译器不懂渲染。 编译器只声明"我有这些图层、它们是什么角色、该用哪个材质槽"。

3.3 Blender 侧改造

  • generate_scene.py 内道路分支抽为 blender/osmassets/native_roads.py，读 manifest 遍历。
  • 建筑（handle_building / dispatch_ways）、植被、水体保持原位不动。
  • catalog.NATIVE_ROAD_LAYERS 删除。

3.4 AC5 的验证方法

向编译器加一个 throwaway 图层（例如 debug_probe.geojson + manifest 声明）， 不改宿主任何代码，跑 blender 阶段，确认它被渲染出来。验证完回滚该图层。

4. 决策记录

D1 不用 drawtonomy 替代编译器 ❌

评估结论（2026-08-25）：

  • 克隆仓库内没有编辑器本体。packages/ 只有 SDK / dev-server / mcp-server； 白板闭源，托管在 drawtonomy.com。README 卖点里的 topology-aware lanes、 lane tool、intersection/roundabout templates、Map→lanes 全部不在开源代码内。
  • 它完全不做 raw OSM 推导。exporter/osmParser.ts 首行自陈是 "Lanelet2 OSM (.osm XML) parser" —— 读的是 Lanelet2（车道左右边界已显式）。 整个 exporter/ 目录 grep highway 命中 1 次，是 opendrive.ts:685 的 车道类型字符串，不是 OSM 标签解析。从不读 highway=* / lanes / turn:lanes。
  • 本编译器的核心能力恰是"从稀疏有歧义的中国 OSM 标签推导车道几何"，方向垂直。
  • 语义成熟度对比：本编译器有逐值 provenance （tag:lanes:forward / inferred:highway-default / override:<id>）+ 31 条语义诊断规则； drawtonomy SDK 两者皆无，其 25 条校验规则全是 OpenDRIVE 结构/XML 完整性检查。

D2 drawtonomy 作为下游后端 + 编辑器（后续独立 PoC）✅

可用能力（扩展 API，types.ts:257 8 个 capability）： shapes:write + ui:panel 足以把编译产物注入编辑器； snapshot:read 回读后由本地跑其开源 exportToOpenDrive / lanelet2。

不可用能力（决定 junctionTools 不能做成扩展）：

  • 无 canvas / overlay 能力，UI 只能是侧栏 iframe
  • 无工具注册，画布指针事件完全归宿主
  • 无任何 change 事件推送 —— ExtensionClient.handleMessage 入站只有 ext:init / 按 requestId 匹配的 5 个 *-response / ext:error，所有读取靠轮询

结论：junctionTools 留在自有 workbench（画布自己的，可任意绘制）。 drawtonomy 承担场景编排 + 工业格式导出。二者是不同的活，不强行合并 UI。

依赖风险记录：drawtonomy-dev-server 是 https://www.drawtonomy.com 的 缓存代理（TTL 1 小时），非自托管。manifest 有 minHostVersion 字段， 说明宿主协议会漂。后续 PoC 不把它放进关键路径。

D3 值得从 drawtonomy 借用的（Apache-2.0，需保留 NOTICE/署名）

来源 行数 用途 建议阶段
exporter/odrGeometryFit.ts 610 折线→解析曲线拟合（中位数去噪 + 贪心生长 + 最简原语优先 + 逐拟合回验 + G1 硬不变量）。可替掉手调的 approachWidthMultiplier=1.45 / coreRadiusMeters=28，改为对 referenceFile 拟合、残差作质量指标 拆分后独立任务
validator 的 mutation-proven 方法 — 故意破坏合法输入、断言校验器必须抓到。本编译器 31 条诊断规则目前无任何触发证明 拆分后独立任务，成本低
validator 的分层 + 命名空间（xml.* → ref.* → junction.* → geom.*） — 替代当前 31 条平铺规则 同上
OpenDRIVE + Lanelet2 导出器 3059 + 869 补齐工业格式输出（Lanelet2 是 Autoware 的输入格式） 后续独立 PoC

D4 为什么 Phase 1 与 Phase 2 必须分开

Phase 1 只改"包边界与入口契约"，仓库不变 → 若产物变化，成因必在代码改动。 Phase 2 只改"仓库位置与消费方式"，代码不变 → 若产物变化，成因必在搬迁。 合并执行则两者混淆，parity oracle 失去诊断价值。

D5 IR 重构推迟到拆分之后

见 prd.md C1。拆分的正确性完全建立在"产物逐字节不变"上， 同期改 IR 会同时摧毁 oracle 与归因能力。

5. 回滚形状

Phase 回滚方式
0 无代码改动，仅新增文档与基线，无需回滚
1 git revert；packages/road-compiler/ 与旧 scripts/lib/* 并存过渡期内可切回旧路径
2 宿主依赖回指本仓库内路径（file:packages/road-compiler），编译器仓库保留不动
3 Blender 侧恢复 catalog.NATIVE_ROAD_LAYERS，manifest 保留但不消费
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