Phase 0 of expert feedback (#1~#11): infrastructure + design + 1차 fixes
Implementations (즉시 동작): - #1 crash logging: harness/crash_logger.py (sys.excepthook + threading + faulthandler, 회전 파일 logs/scanvas.log). main 진입점 통합. - #2 smooth curves (1차): gate_3d_builder ogee profile를 arc-length parametric CubicSpline로 4× densify (8pt→32pt, 36→132 cells, 60 FPS 안전). - #3 TIN colormap: matplotlib "terrain"의 파란색 범위 제거 → 짙은갈색→황토→ 모래→능선 LinearSegmentedColormap. 9 사이트 교체. 회귀 테스트 추가. - #5 uv: pyproject.toml + UV_GUIDE.md. base/[py313]/[dev]/[build] extras + hatchling. - #6,#7,#8 dev cycle infra: .pre-commit-config.yaml (ruff+secrets+위생), .gitea/workflows/ci.yml (Py3.11+3.13 matrix), tests/test_regressions.py (18 회귀 테스트, iter=1~7 fix 박제), CONTRIBUTING.md (Red→Green 알고리즘). Design docs (다음 세션 마이그레이션 청사진): - #4 UI/UX 전면 수정: UI_REDESIGN_PLAN.md (12 popup→1 inspector, vtkTkRenderWidget embedding 게이트, 4 phase × 7 sessions). - #10 Core/Plugin: ARCHITECTURE_PLAN.md (Core 14 / Plugin 7 구조물 + 2 렌더 + 1 QA, STRUCTURE_REGISTRY 확장, manifest 기반 디스커버리). - #11 perf hotspots: PERFORMANCE_BASELINE.md (19 핫스팟, P1: 타일 직렬DL 5~30s, 캡처 직렬 4.5~15s, numpy 벡터화 가능 Python loops, 텍스처 4회 반복read). Behavior preservation: ruff 0 errors, pytest 17 passed/1 skipped(bpy), import 33/33 OK on Py3.13.13. Item #2 P2/P3 곡선, #4 UI 마이그레이션, #10 Phase 1 추출, #11 P1 최적화는 차기 세션. Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 (1M context) <noreply@anthropic.com>
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# Curve Smoothing 전략 (Phase 0 — 분석 + 1차 패치)
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작성: pyvista-renderer subagent
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배경: 사용자 피드백 #2 — "곡선은 float 형태이므로, 매끄럽지 않게 보일 수 밖에 없으니, 매끄럽고 우수한 품질을 위한 고민 필요"
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문제: ogee 프로파일·radial gate 스킨·실린더 등 모든 곡선이 polyline/저해상도 디스크리션으로 빌드되어 줌인 시 직선 분절(faceting)로 보임.
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## 1. 거친 곡선 카탈로그
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| 부위 | 파일:라인 | 현재 점/단편 개수 | 시각 품질 (1-5) | 우선순위 |
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|---|---|---|---|---|
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| **Spillway ogee 프로파일** | `gate_3d_builder.py:78` (`_build_spillway_body`) | DXF 추출 5~50점, 기본값 8점 | **2** (정점에서 꺾임 명확) | **P1** ← 1차 패치 |
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| **Radial gate skin (Tainter)** | `gate_3d_builder.py:428` (`_make_radial_skin`, `n_circ=16`) | 17 ribs × 2 = 34점 | 3 (옆면 폴리곤 가시) | P2 |
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| **Pier nose (삼각 물가르기)** | `gate_3d_builder.py:307` (`_make_pier_nose`) | 평면 삼각형 1개 | 4 (의도된 sharp edge) | P4 (변경 불필요) |
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| **Gate arm (tube)** | `gate_3d_builder.py:480` (`tube(n_sides=8)`) | 8각형 단면 | 3 | P3 |
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| **Intake-tower jack/crane 실린더** | `intake_tower_3d_builder.py:191,302` (`Cylinder(resolution=16)`) | 16각형 | 3 | P3 |
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| **Valve/handle/flange 실린더** | `valve_chamber_3d_builder.py:200,221,251,265,302,365,378` (`resolution=8~20`) | 8~20각형 | 2~3 (handle 16, flange 16, weep 12, anchor 8 — anchor가 특히 거침) | P2 |
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| **Anchor bar (옹벽)** | `retaining_wall_3d_builder.py:212` (`Cylinder(resolution=8)`) | 8각형 (수십~수백 개) | 2 (다수 객체라 누적 거침) | P2 |
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| **Weep hole** | `retaining_wall_3d_builder.py:302` (`resolution=12`) | 12각형 | 3 | P3 |
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| **Backfill 경사면 (옹벽)** | `retaining_wall_3d_builder.py:_build_backfill` | 8 vertex 박스 | 4 (경사 자체 OK, normal 이슈 없음) | P4 |
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| **Polygon reconstructor 외곽선** | `polygon_reconstructor.py` 전반 | 원본 LINE 그대로 | 3 (사용처에 따라 다름) | P3 |
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**핵심 인사이트**:
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- "곡선이 거침"은 **두 종류**로 나뉜다:
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1. **Sweep 단면 곡선** (ogee 프로파일) — 점 개수가 적어 extrude 시 단면 자체가 각짐 → **Spline densify**가 정공법.
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2. **회전체 다각형화** (Cylinder, tube) — `resolution=N` 인자로 단순 증가 가능 → **저비용 win**.
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- `mesh.smooth_taubin()`은 사후 적용으로 normal을 부드럽게 만들지만, **각진 면 자체를 점 추가로 늘려주지는 않음** (정점 수 동일). 이미 직선인 polyline에는 효과 제한.
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- `mesh.subdivide(nsub=2)`는 cell이 4배 증가 — 단순한 box face들에 적용하면 GPU 낭비. **곡면 의심 영역에만 선택 적용**해야.
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## 2. 권장 smoothing 전략 매트릭스
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| 부위 | 전략 | 새 점 개수 | 예상 cell 증가 | 성능 영향 | 1차 패치 포함? |
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|---|---|---|---|---|---|
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| **Ogee profile** | `scipy.interpolate.CubicSpline` (parametric, x→z 단조 아니므로 arc-length 매개화) | 8~50 → ×4 (32~200) | sweep cell ×4 ≈ +수백 | 무시 가능 | **✓ 1차 적용** |
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| Radial gate skin | `n_circ` 16 → 32 또는 CubicSpline ang | 34 → 66 | +30 cell | 무시 | P2 |
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| Cylinder (jack, valve body) | `resolution` 16 → 32 | +16 cells/cyl | 객체당 무시 | P3 |
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| Anchor bar | `resolution` 8 → 16 (개수 많음 주의) | +8 cells × N개 | 격자 200개면 +1.6K cells | 60 FPS 영향 가능 — **격자 cap 200 유지 필수** | P3 |
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| 임의 곡면 메시 (사후) | `mesh.smooth_taubin(n_iter=10, pass_band=0.1)` | 정점 수 유지 | +0 | 무시 (CPU 1회) | P3 |
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| Box face (subdivide 불필요) | — | — | — | — | 적용 안 함 |
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| 폴리곤 외곽 (chamber, pier) | Chaikin / B-spline 보간 | ×2~×4 | side cells ×2~4 | 가능 (큰 다각형은 100K cell 위험) | P2 — **선택 적용** |
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## 3. 1차 패치 — Ogee profile spline (gate_3d_builder.py)
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### 변경 위치
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`_build_spillway_body()` 내부, `closed_pts_2d` 생성 전에 ogee profile (x, z)를 **CubicSpline로 4× 보간**.
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### 핵심 함수 추가
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```python
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def _densify_profile(profile_2d, n_factor=4, n_min=4):
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"""(x, z) 프로파일 점을 arc-length parametric CubicSpline로 보간.
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이유: ogee는 단조 함수가 아닐 수 있고(상류 옹벽 수직부에서 x=동일이 여러 z),
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parametric (s, x), (s, z) 곡선이 안전하다.
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||||
n_factor: 출력 점 개수 = max(n_factor * len(profile), n_min)
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"""
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||||
import numpy as np
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||||
from scipy.interpolate import CubicSpline
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||||
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||||
if profile_2d is None or len(profile_2d) < 4:
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||||
return list(profile_2d) if profile_2d else []
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||||
pts = np.asarray(profile_2d, dtype=float)
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# arc-length 누적 거리(매개변수 s)
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diffs = np.diff(pts, axis=0)
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||||
seg_len = np.sqrt((diffs ** 2).sum(axis=1))
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||||
s = np.concatenate([[0.0], np.cumsum(seg_len)])
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||||
if s[-1] <= 1e-9:
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||||
return list(profile_2d)
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||||
# 정규화 [0, 1]
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s_norm = s / s[-1]
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||||
cs_x = CubicSpline(s_norm, pts[:, 0], bc_type='natural')
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||||
cs_z = CubicSpline(s_norm, pts[:, 1], bc_type='natural')
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||||
n_out = max(n_factor * len(profile_2d), n_min)
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||||
s_new = np.linspace(0.0, 1.0, n_out)
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||||
return list(zip(cs_x(s_new).tolist(), cs_z(s_new).tolist()))
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```
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### `_build_spillway_body()` 본문 수정
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변경 전 `profile = p.ogee_profile` 직후에:
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```python
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profile = self._densify_profile(p.ogee_profile, n_factor=4)
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```
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### Diff 형식
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```diff
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@@ class GateBuilder ... _build_spillway_body
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def _build_spillway_body(self):
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"""Ogee 프로파일을 span 방향으로 extrude하여 본체 생성."""
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p = self.params
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- profile = p.ogee_profile
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+ # 매끄러운 곡면을 위한 CubicSpline 보간 (사용자 피드백 #2 대응)
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+ profile = self._densify_profile(p.ogee_profile, n_factor=4)
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if len(profile) < 3:
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return
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@@
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+ @staticmethod
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+ def _densify_profile(profile_2d, n_factor: int = 4, n_min: int = 4):
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+ """(x, z) 프로파일 점을 arc-length parametric CubicSpline로 보간.
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||||
+ ogee는 단조 함수가 아닐 수 있어 parametric (s, x), (s, z) 곡선 사용.
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||||
+ """
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||||
+ if profile_2d is None or len(profile_2d) < 4:
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||||
+ return list(profile_2d) if profile_2d else []
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||||
+ try:
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||||
+ from scipy.interpolate import CubicSpline
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||||
+ except Exception:
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||||
+ return list(profile_2d)
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||||
+ pts = np.asarray(profile_2d, dtype=float)
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||||
+ diffs = np.diff(pts, axis=0)
|
||||
+ seg_len = np.sqrt((diffs ** 2).sum(axis=1))
|
||||
+ s = np.concatenate([[0.0], np.cumsum(seg_len)])
|
||||
+ if s[-1] <= 1e-9:
|
||||
+ return list(profile_2d)
|
||||
+ s_norm = s / s[-1]
|
||||
+ cs_x = CubicSpline(s_norm, pts[:, 0], bc_type='natural')
|
||||
+ cs_z = CubicSpline(s_norm, pts[:, 1], bc_type='natural')
|
||||
+ n_out = max(n_factor * len(profile_2d), n_min)
|
||||
+ s_new = np.linspace(0.0, 1.0, n_out)
|
||||
+ return list(zip(cs_x(s_new).tolist(), cs_z(s_new).tolist()))
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```
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### Cell 수 영향 추정
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- 기본 ogee: 8점 → 보간 후 32점 → closed_pts_2d = 34점 (앞·뒤 바닥 각 1개 추가)
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- prism cells = 측면 strip 34×2 + 양 끝 fan (32+32) = 68 + 64 = 132 cells
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- 변경 전: 8점 → 10점 → 20 + 16 = 36 cells
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- **+96 cells 증가**, 단일 메시 100K 임계 대비 미미함.
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DXF에서 50점 추출된 경우: 200점 보간 → cells ≈ 800 — 여전히 안전.
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## 4. 적용 후 검증 방법
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1. **Compile + Import 테스트**
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```sh
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python -m py_compile gate_3d_builder.py
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python -c "from gate_3d_builder import GateBuilder; print('ok')"
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```
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2. **메쉬 빌드 smoke test** (옵션)
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```sh
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python gate_3d_builder.py # __main__ block에 이미 있음
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```
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`meshes[0]` (spillway body)의 `n_points`, `n_cells`가 변경 전 대비 약 4배 증가 확인.
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3. **시각 비교** (사용자 측에서)
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- `pl.add_mesh(spillway_body, show_edges=True)` 로 wireframe 비교.
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- Ogee 정점 부근(crest)에서 직선 분절이 곡선으로 부드럽게 변경되었는지 확인.
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- capture_image PNG로 before/after 저장 → AI 입력에서도 차이 확인.
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4. **60 FPS 게이트** (performance-guardian 확인)
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- 단일 spillway body cells < 1K 유지: P1 OK.
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- 전체 scene 실시간 회전 시 FPS 측정 (PyVista plotter `pl.add_text(f"FPS: {pl.iren.get_event_observer_count()}")`).
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## 5. P2/P3 후보 (다음 라운드)
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### P2 — Radial gate skin (`_make_radial_skin`)
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- `n_circ = 16 → 32` (1줄 변경)
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- Cell 수 +32 — 무시.
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- 또는 CubicSpline로 ang_sill ↔ ang_top 사이 36점 균등.
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### P2 — Polygon reconstructor 결과 (chamber, pier polygon)
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- `polygon_reconstructor.py`에서 반환된 polygon points를 빌더가 사용하기 전에 **Chaikin 알고리즘** 1~2회 적용해 corner를 라운딩.
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- 단, sanity check (`_validate_pier_polys`)와 호환 유지 (bbox 기반이므로 OK).
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- **주의**: 직각 corner를 의도한 pier에는 적용 부적절. layer 이름이나 geometry hint로 곡면 의심 폴리곤만 선별.
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### P3 — Cylinder resolution 일괄 상향
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- `gate_3d_builder.py:tube(n_sides=8)` → 16
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- `intake_tower_3d_builder.py:Cylinder(resolution=16)` → 24
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- `valve_chamber_3d_builder.py:Cylinder(resolution=8~20)` → 16~32
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- `retaining_wall_3d_builder.py:Cylinder(resolution=8)` → 12 (격자 200개라 cell 폭증 우려; 8 → 12면 +800 cells, 안전)
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### P3 — `pl.add_mesh(..., smooth_shading=True)`
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- VTK side에서 normal averaging만 켜면 무료로 면이 매끄러워 보임. 정점 수 변화 없음.
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- 단, 박스(직각 corner)에 적용 시 corner가 둥글어 보여 이상해짐 → **곡면 mesh에만 선별 적용**.
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### P3 — `mesh.smooth_taubin(n_iter=10, pass_band=0.1)` post-build
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- ogee/radial skin 등에 추가 적용 가능. CPU에서 1회 — 인터랙션 무관.
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### P4 — NURBS-level (장기)
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- 수문 trunnion radial sweep을 진짜 parametric surface로 정의 → VTK `vtkParametricSpline`.
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- 효과 크지만 빌더 구조 변경 큼. Phase 1+에서 검토.
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## Appendix: 왜 ogee를 1차 적용 대상으로?
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- 사용자 줌인 시 **가장 먼저 보는 부분이 spillway 본체 단면** (ogee 곡선이 spillway의 시그니처 형상).
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- DXF 파서가 추출하는 점 수 자체가 적은 케이스(8~20점)가 흔함 → **직선 분절이 가장 명확히 보임**.
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- 위험 낮음: extrude 함수(`_extrude_2d_profile`, `_triangulate_prism`) 그대로, 입력 점 수만 늘어남.
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- 효과 즉각: 다음 빌드 결과부터 곡면이 부드러워짐.
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