Editor: rebuild the plan library around a solved document, and bend turnouts onto curves

The library was a heap of half-built services - fitting, parallelism, niwelety, an SVG writer - that never met each other. In their place is one authored Document and one solver that lays it whole: tracks as element chains, turnouts placed on them, and a Solution that is rebuilt from scratch every time and never fed back into the document. What cannot be laid comes back as a diagnostic with the number in it rather than as silence or a fitted-away error. Turnouts are dimensioned the way the drawings dimension them. The blade follows Koc's rys. 5.9 - the curve is theoretically tangent to the opornica at PR, the blade starts at a with a planed nose of d, and A is where the rail stands u thick - and a + d derived that way lands on his tablica 5.1. Bending follows 5.3.6: it rotates the triangle OBC about the centre of the turnout, so the tangent t and the crossing angle stand and both radii follow from them. That is Koc's (5.7) and (5.8) without coding either, and it puts a symmetrically bent Rz 49E1-190-1:9 on the catalogue's Rlus 49E1-380,292-1:9. A rozjazd standing on a curve is bent onto it; one on a track drawn straight can carry a bend of its own. The szyny laczace take up the difference, because the switch and the frog are only bent, not re-cut. The plan panel draws all of it: the catalogue drawing of a type with its construction points, the theoretical arc dashed where no rail runs, and the blade nose as the straight it is cut as. Dragging a straight now stops where it would pull the track out from under a turnout. File format goes to m0s 6. Versions 3 to 5 still open.
2026-10-31 15:49:06 +01:00 · 2026-08-29 19:32:46 +02:00
parent 8cd42980e6
commit 2376e4867b
97 changed files with 8608 additions and 9792 deletions
--- a/NIWELETA_REDESIGN.md
+++ b/NIWELETA_REDESIGN.md
@@ -0,0 +1,223 @@
+# Odcinki niwelety — jak to powinno być zrobione
+
+Dokument projektowy, nie opis stanu. Siostrzany do `TURNOUT_REDESIGN.md`, który
+w §2.2 i §3.2 nazwał ten problem i odłożył go. To jest ten odłożony krok.
+
+Teza: model nie umie powiedzieć rzeczy najprostszej — **„tu zaczyna się łuk”**.
+Wszystko inne jest skutkiem.
+
+## 1. Co jest dziś
+
+Fakty, nie opinie:
+
+- **Krzywa nie jest bytem.** Gap *i* jest zawsze między prostą *i* a *i+1*.
+  Twardo założone w `align_gap_fits` (przepisuje fity na gęstą tablicę
+  `straights-1`), w `editor.cpp` (`fits(n-1)`, prosta przycinana wyłącznie przez
+  dwa sąsiadujące fity), w `basket_draft.cpp` i w `planpanel.cpp`.
+- Stąd **wyjątki**: `hidden` prosta-prowadnica, tryb 5, i `BasketDraft` —
+  czwarta reprezentacja ciągu (obok `NiweletaSpec`, `FitResult` i `RibbonRequest`),
+  która przy commicie musi **dorobić sztuczną 20-metrową prostą wyjściową**, żeby
+  kosz miał na czym stanąć.
+- **Referencje pozycyjne.** `GapFit::gap`, `rel_niw`, `rel_str`, `frog_of`,
+  `Junction::through/branch` to indeksy w wektorze; wstawienie prostej wymaga
+  ręcznego przenumerowania w dwóch pętlach. Mocne `StraightId`/`NiweletaId`
+  istnieją w `domain/value_objects/` i **nie są używane**.
+- **Dwa źródła prawdy o współrzędnych.** Dokument trzyma to, co narysowane;
+  solver zwraca `rendered_straights` i `pinned`, a host musi wpisać `pinned` z
+  powrotem do dokumentu — inaczej „dokument i rysunek się rozjeżdżają”.
+- **Solver zjada intencję.** Nieudany fit wraca jako `nullopt` (każdy `throw`
+  z `FittingService` jest połykany przez `catch (...)`) i znika z `applied_fits`.
+  Bez powodu, bez liczby. `basket_draft` musi robić próbne `solve_project`
+  i sprawdzać, czy jego fit „przeżył”.
+- **Brak porządku rozwiązywania.** Stała pętla 3 przebiegów relaksacji
+  i sztywne dwa przejścia w `solve_layout`. Rozjazd na odnodze rozjazdu nie ma
+  prawa się zbiec.
+- **Druga, martwa warstwa.** `domain::Niweleta` + `HorizontalAlignment` +
+  `MapProject` + cały profil: host nie zna ani jednego z tych typów,
+  `to_map_project` fabrykuje placeholderowe łuki R=300 tylko po to, żeby przejść
+  walidację złącz, a reader i tak przewija ten blok bez czytania.
+- `Junction::pre_blade/blade_angle/blade_length` nie są zapisywane ani czytane —
+  po `load` zerują się.
+
+## 2. Jak to robią inni
+
+- **IFC 4.3** — `IfcAlignmentHorizontal/Vertical/Cant`, każdy jako ciąg
+  `IfcAlignmentSegment`: `StartDistAlong`, `SegmentLength`, promień na początku
+  i na końcu, typ `LINE|CIRCULARARC|CLOTHOID`. Styczność jest **regułą walidacji
+  między segmentami**, nie własnością reprezentacji.
+- **LandXML** — `CoordGeom` = `Line|Curve|Spiral`; profil osobno (`ProfAlign`:
+  `PVI|CircCurve|ParaCurve`). Poziom i pion to dwa niezależne ciągi nad wspólną
+  stacją.
+- **Bentley OpenRoads** — dwa tryby autorstwa nad **jednym** modelem elementów:
+  *by PI* (wierzchołki i promienie — nasze „proste i luki”) oraz *by Element*
+  (dokładanie odcinków — nasz `BasketDraft`). Element niesie *rules*: styczny do
+  X, przez punkt P, offset od Y. To jest brakujące ogniwo.
+- **Civil 3D Rail, „Diverted Profiles”** — geometria odnogi jest **wyprowadzana**
+  z toru zasadniczego w rozjeździe, nie autorowana niezależnie i doklejana.
+- **railML** — wszystko parametryzowane pozycją wzdłuż toru, nigdy indeksem
+  elementu.
+
+Wniosek wspólny: **odcinek (k0, k1, L) jest jednostką, stacja jest parametrem,
+styczność jest własnością reprezentacji, a „jak ten odcinek jest wyznaczony” jest
+osobnym, jawnym polem.** Kernel do tego już mamy: `geometry::layout_segment`.
+
+## 3. Model docelowy
+
+Płasko, w `maj0sted::editor`, Id jako mocne typy.
+
+### 3.1. Odcinek jest bytem
+
+```cpp
+enum class Kind { Line, Arc, Clothoid };
+
+using Determination = std::variant<
+    FixedLength,   // długość podana wprost
+    ToLine,        // biegnij aż dojdziesz do tej prostej kierunkowej
+    ToPoint,       // przez ten punkt
+    Remainder      // pochłoń resztę odchylenia
+>;
+
+struct Element { ElementId id; Kind kind; double radius; int hand; Determination det; };
+```
+
+Odcinek zaczyna się tam, gdzie kończy się poprzedni — **pozą**, nie
+współrzędnymi. Styczność przestaje być regułą do sprawdzania i staje się
+własnością zapisu. Znikają `JointContinuity`, `validate_joint`,
+`pin_branch_to_frog`, `rendered_straights` i cały dryf.
+
+### 3.2. Prosta kierunkowa oddzielona od toru
+
+```cpp
+struct ConstructionLine { LineId id; double x1,y1,x2,y2; Binding binding; };
+```
+
+Dziś `StraightSpec` jest jednocześnie prostą kierunkową i kawałkiem toru — to
+jest źródło dwóch prawd o współrzędnych. Prosta kierunkowa nigdy nie jest torem;
+torem jest `Element{Line, ToLine{id}}`. `hidden` przestaje być potrzebne:
+prowadnica to linia, na której nie leży żaden element.
+
+### 3.3. Kotwica i porty — graf zamiast przypinania
+
+```cpp
+struct Track { TrackId id; std::string name; Anchor anchor; std::vector<Element> elements; };
+using Anchor = std::variant<AtLine, AtPort, AtPose>;
+```
+
+`frog_of` → `AtPort`. Znikają `place_frog_straight`, `LayoutSolution::pinned`
+i zapis solvera do dokumentu.
+
+### 3.4. Rozjazd: typ + umiejscowienie
+
+`TURNOUT_REDESIGN.md` §3.3, teraz odblokowane — krzyżownica jest portem:
+
+```cpp
+struct TurnoutType      { name, crossing_n, radius, length, pre_blade, blade_angle, blade_length };
+struct TurnoutPlacement { id, type, on, station, hand, facing };
+```
+
+Naprawia przy okazji niezapisywane liczby iglicy: idą do katalogu, egzemplarz
+trzyma nazwę typu.
+
+### 3.5. Solve — czysta funkcja, po Id, z diagnostyką
+
+```cpp
+struct Solution { map<TrackId,SolvedTrack>; map<TurnoutId,TurnoutGeom>; vector<Diagnostic>; };
+Solution solve(const Document&);
+```
+
+1. **Nic nie wraca do dokumentu.** Host rysuje `Solution` i w nią trafia.
+2. **Nieudany fit to diagnostyka, nie cisza.** Geometria do tego odcinka zostaje
+   położona, łańcuch urywa się i jest rysowany jako kikut, a użytkownik dostaje
+   powód i liczbę.
+3. **Kolejność z DAG-u.** Zależności (kotwice, `ToLine`, bindingi, rozjazdy) dają
+   graf; sortowanie topologiczne zastępuje 3 przebiegi relaksacji i sztywne dwa
+   przejścia. Cykl → diagnostyka, nie śmieci.
+
+### 3.6. Dwa tryby autorstwa nad jednym ciągiem
+
+To jest właściwy zysk. Dokładanie odcinek po odcinku i fitowanie przestają być
+dwoma światami (`BasketDraft` kontra `GapFit`) i stają się dwoma sposobami
+wypełnienia pola `Determination`.
+
+**Odcinek po odcinku** (`FixedLength`, `ToPoint`) — start z kotwicy, każdy
+kolejny odcinek styczny do pozy końcowej poprzednika. Trzy rzeczy dziś
+niewyrażalne wychodzą same:
+
+- **łuk wprost z krzyżownicy** — bez prostej KR, bez prowadnicy;
+- **łuk po łuku** bez prostej między nimi;
+- **ciąg, który się nie domyka** — bez sztucznej prostej wyjściowej.
+
+Każdy dołożony odcinek idzie od razu do dokumentu, nie do bufora szkicu. Cofanie
+to usunięcie ostatniego elementu. Podgląd przestaje kłamać: dziś `draft_to_ribbon`
+liczy kąt każdego łuku jako `L/R`, a `fit_compound` daje ostatniemu łukowi resztę
+odchylenia — to są **różne krzywe**.
+
+**Fitowanie** (`ToLine`, `Remainder`) — między dwoma odcinkami `ToLine` łańcuch
+z dokładnie jednym `Remainder`:
+
+| chcesz | łańcuch |
+|---|---|
+| sam łuk (tryb 1) | `Arc{R, Remainder}` |
+| łuk z klotoidami (tryb 2) | `Clot{R,L}` → `Arc{R, Remainder}` → `Clot{∞,L}` |
+| łuk koszowy (tryb 3) | `Arc{R₁,L₁}` → `Clot` → … → `Arc{Rₙ, Remainder}` |
+| nawrót 180° (tryb 4) | ten sam łańcuch — nawrót wynika z geometrii |
+| S-krzywa | `Arc{R,+1,L}` → `Arc{R,-1, Remainder}` |
+
+Tryby `GapFit` 0–4 znikają: to były nazwy dla pięciu kształtów łańcucha.
+
+**Mieszanie w jednym ciągu** — dziś nie ma tego w ogóle, bo wszystko między
+dwiema prostymi musi być jednym `GapFit`:
+
+```
+anchor  port turnout=3 KR
+elem 11 arc  190 -1 len 40      ← odcinek po odcinku, prosto z krzyżownicy
+elem 12 clot 600 -1 len 30
+elem 13 arc  600 -1 rem         ← domknięcie fitem…
+elem 14 arc  400  1 rem         ← …dwoma łukami, bo start jest sztywny…
+elem 15 line 0    0 toline 7    ← …na prostą kierunkową 7
+```
+
+**Stopnie swobody zamiast wyjątków.** Domknięcie to dwa równania: wylądować na
+prostej i być do niej stycznym. Łańcuch wchodzący *wzdłuż prostej* może się po
+niej przesuwać — to jeden stopień swobody — więc potrzebuje dokładnie **jednego**
+`Remainder`; to jest każdy dzisiejszy fit. Łańcuch wychodzący ze **sztywnej pozy**
+(kotwica, zwykle krzyżownica) przesuwać się nie może, więc potrzebuje **dwóch**.
+Łańcuch, który nie domyka się na nic — **zera**.
+
+Solver to liczy i mówi wprost: za mało → „przewiązany, brakuje N stopni swobody”;
+za dużo → „niedookreślony, podaj długość jednego z łuków”; `Remainder ≤ 0` → ile
+odchylenia było do rozdania i ile zużyły odcinki o zadanej długości.
+
+Uwaga na marginesie: odchylenie bierzemy z krótkiej gałęzi `atan2`, więc łuk
+domykający nigdy nie skręci dalej, niż narożnik naprawdę się załamuje. Jazda
+dookoła — nawrót powyżej 180°, pętla — jest czymś, co się **kładzie** zadanymi
+długościami, nie czymś, co fit ma po cichu za nas wybrać.
+
+### 3.7. Format `.m0s` v2
+
+Jawny numer wersji zamiast przemianowywania tagów, wszystko po Id, bez doklejania
+tokenów na koniec linii. Bez zgodności wstecz.
+
+## 4. Co zostaje bez zmian
+
+Warto powiedzieć wprost, bo to nie jest przepisywanie wszystkiego:
+
+- `geometry::layout_segment` — jedyny ewaluator odcinka, zostaje.
+- `domain::lay_turnout`, `Turnout`, `TurnoutGeometry` — zostają.
+- Matematyka fitowania (`solve_chain`, `fit_compound`) — zmienia się interfejs
+  (powód zamiast `throw`/`nullopt`), nie liczby.
+- `ParallelismService::project_onto_offset_line` — jako `Binding::Parallel`.
+- `RailRenderer`, `TrackRenderer`, kafle, georeferencja, eksport `.scn` — bez
+  związku z modelem.
+
+Do wyrzucenia jest **klej**: przypinanie, prowadnice, tryby jako wyjątki,
+`BasketDraft` i martwa warstwa agregatowa.
+
+## 5. Poza zakresem
+
+**Niweleta w profilu (pion).** `VerticalAlignment`, `ProfileElement`, `Grade`,
+`VerticalCurve` istnieją, ale nic ich nie liczy, `.m0s` ich nie niesie, a
+`scn_export` i tak wpisuje `y=0.2` i `roll=0` dla każdego węzła — mimo że format
+`.scn` niesie `z` na obu końcach segmentu i `roll1`/`roll2` interpolowane
+liniowo. Lecą jako martwy kod i wracają jako osobny temat: ten sam kształt
+ciągu, o wymiar niżej, nad tą samą stacją.