mirror of https://github.com/MaSzyna-EU07/maszyna.git synced 2026-10-17 05:09:20 +02:00

Files

maj00r 2376e4867b 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.

2026-08-29 19:32:46 +02:00

9.5 KiB

Raw Permalink Blame History

Rozjazd — kontrakt geometrii dla runtime i modeli

Jak edytor przekazuje rozjazd, a runtime ustawia z tego elementy. Podstawą są krzywe Béziera (kubiczne). To jest warstwa graniczna: wewnątrz edytor liczy łuki i klotoidy (kolejowo dokładne), a na wyjściu przybliża je Bézierami z zadaną tolerancją. Runtime nie zna „typów" rozjazdów — dostaje instancję i sadzi po niej elementy.

Zasada

Runtime nie bazuje na szablonie (Rz 1:9 R190 itd.). Szablony to tylko preset w edytorze, który wypełnia liczby. Każdy rozjazd to instancja o dowolnej geometrii (własny skos, promień, przesunięty początek, łuk koszowy w środku). Runtime dostaje rozwiązaną geometrię i z niej wszystko wyprowadza.

Układ i jednostki

metry; krzywe w XY (płaszczyzna planu),
rozstaw toru 1435 mm → półrozstaw 0,7175 m,
pozy podawane jako pozycja + jednostkowy kierunek (hx, hy) (styczna, „w kierunku jazdy"). Normalna lewa = (-hy, hx),
każdy element modelu ma origin w punkcie wstawienia, +X = kierunek jazdy, +Y = w lewo, +Z = w górę. Runtime wstawia go podając tylko pozę — żadnego per-model obrotu.

Instancja rozjazdu

Turnout {
    side          : Left | Right          // strona odgałęzienia (mirror)
    crossing_mark : n                      // skos 1:n  -> dobór odlewu krzyżownicy
    rail_profile  : "49E1" | "60E1"        // -> dobór iglic / profilu szyny
    gauge         : 1.435

    PR : Pose      // początek rozjazdu: styczny do toru zasadniczego
    KR : Pose      // koniec (krzyżownica): kierunek = tor zasadniczy obrócony o alfa
    length : L = a + b                     // katalogowa: styczna przednia + tylna
                                           // (Rz 190-1:9: 13,834 + 13,304 = 27,138)
                                           // koniec rozjazdu na torze zasadniczym to
                                           // rzut KR na prostą, krótszy od L
    crossing_angle : alfa = atan(1/n)      // radiany

    pieces        : [Piece...]             // geometria toru zwrotnego, PR -> KR, wprost z katalogu
    blade         : { u, w }               // grubosc scietego ostrza, szerokosc glowki szyny

    through_axis  : [Bezier...]            // tor zasadniczy przez rozjazd (zwykle prosty)
    diverging_axis: [Bezier...]            // te same odcinki, przybliżone Bézierami
}

Piece  { part, length, radius_start, radius_end, turn_in }
       // part: 0 przediglicowy | 1 iglica | 2 luk | 3 prosta krzyzownicowa
       // radius 0 = prosta; rowne = luk; rozne = krzywa przejsciowa
       // turn_in = kat nagiecia iglicy (beta); 0 = iglica styczna do opornicy

Pose   { x, y, hx, hy }                    // pozycja + jednostkowa styczna
Bezier { p0, p1, p2, p3 }                  // kubiczna, punkty kontrolne w XY (metry)

Tor zasadniczy nie jest dzielony — through_axis jest podany dla kompletności (runtime często ma już tor główny). Rozjazd wnosi przede wszystkim diverging_axis + osprzęt + podrozjazdnice spinające oba tory.

Początek odnogi: lista odcinków, nie jeden kształt

Odnoga to lista odcinków z katalogu, kładziona po kolei od PR. Nic w niej nie jest dopasowywane: skos i długość katalogowa są tym, do czego wynik się sprawdza (angle_residual, length_residual), a nie tym, co domyka ostatni łuk. Typowe zestawy:

zwrotnica sieczna z iglicą prostą — [przediglicowy] [iglica prosta @ beta] [łuk o alfa − beta] [prosta krzyżownicowa],
zwrotnica z iglicą łukową styczną do opornicy — [iglica łuk R od PR] [łuk R] [prosta krzyżownicowa], beta = 0 wszędzie: odnoga odchodzi stycznie, bez załamania kierunku.

Ścięte ostrze (Koc, rys. 5.9). Iglicy nie da się zaostrzyć do zera. Łuk iglicy jest teoretycznie styczny do opornicy w PR, ale sama iglica zaczyna się dopiero tam, gdzie jest z czego — w ostrzu, w odległości a od PR — a jej zestrugany dziób o długości d dochodzi do punktu A, gdzie iglica ma już grubość u. To, co leży między PR a ostrzem, to odcinek przediglicowy: krzywa już tam jest, pojazd jeszcze jedzie po torze zasadniczym.

Wszystko wychodzi z jednej drogi — do zadanego luzu między iglicą a opornicą:

s(y) = R * (acos(cos beta - y/R1) - beta)    // iglica łukowa, R1 = R + s/2
s(y) = y / sin beta                          // iglica prosta
a + d = s(u)              struganie = s(w) - a

Luz otwiera się na łuku samej iglicy (R1 = R + s/2, Koc 5.2), ale s(y) jest stacją po osi — promień szyny zamienia luz na kąt, nie mierzy długości. Rysunek wymiaruje iglicę po szynie, więc katalogowe a + d to s(u) przeskalowane o R1/R; na tablicy 5.1 zgadza się do dziesiątej części milimetra przy 1200–1:18,5 i do sześciu przy 190–1:9. Dlatego typ niesie tylko u, d i w, a a się wyprowadza.

(Templotowe pl = w / tan beta to to samo struganie rzutowane na opornicę.)

Model: zespół iglic kotwiony w ostrzu, zorientowany wzdłuż osi iglicy w tym punkcie; edytor podaje PR, ostrze, koniec dzioba A i koniec strugania jako znaczniki (kind 0, 1, 7, 8).

Bézier — definicja i próbkowanie

Kubiczna:

B(t)  = (1-t)^3 p0 + 3(1-t)^2 t p1 + 3(1-t) t^2 p2 + t^3 p3,   t in [0,1]
B'(t) = 3(1-t)^2 (p1-p0) + 6(1-t)t (p2-p1) + 3t^2 (p3-p2)

pozycja = B(t), kierunek = normalize(B'(t)), heading = atan2(B'y, B'x).
styczna na końcach: w t=0 wzdłuż p1-p0, w t=1 wzdłuż p3-p2 — dlatego uchwyty p1, p2 leżą na stycznych toru w węzłach,
kolejne segmenty są G1 (styczne się zgadzają) — geometria edytora jest styczna z konstrukcji, więc łączenia są gładkie.

Uwaga o parametryzacji: t nie jest długością łuku. Do równego rozstawu podrozjazdnic/podkładów trzeba reparametryzować po długości: całkować |B'(t)| (albo próbkować adaptacyjnie) i szukać t dla zadanej odległości. Nie rozstawiaj elementów po stałym kroku t.

Skąd biorą się Béziery (aproksymacja)

Reguła: jeden element osi = jeden Bézier. Bez dzielenia. Węzły wyznaczają p0/p3 i styczne w węzłach, uchwyty leżą na tych stycznych:

prosta → p1, p2 na linii między p0 a p3 (uchwyty w 1/3 długości).
łuk kąta theta, promień R → uchwyty wzdłuż stycznych o długości
```
k = (4/3) * R * tan(theta/4)
```
Dla kątów rozjazdowych (theta < 8°) błąd jest rzędu ułamka milimetra.
klotoida (krzywa przejściowa, jeśli użyta) → też jeden Bézier: p0, p3 i styczne z końców klotoidy, uchwyty na stycznych w 1/3 cięciwy. Kubiczna nie odda liniowo zmiennej krzywizny co do joty, ale przy długościach przejściówek w rozjeździe odchyłka jest mała i to akceptujemy — jeden segment, bez podziału.

Styczne w węzłach są wspólne dla sąsiednich elementów, więc Béziery łączą się G1.

Szyny — krzywe przesunięte

Szyny to osie przesunięte o ±0,7175 m wzdłuż normalnej lewej. Nie trzymaj ich jako osobnych Bézierów — przesunięcie Béziera nie jest Bézierem. Runtime próbkuje pozę osi i offsetuje per-próbka:

lewa  = B(t) + (-hy, hx) * 0.7175
prawa = B(t) - (-hy, hx) * 0.7175

Na promieniach rozjazdowych rozjeżdżanie się offsetu jest pomijalne.

Podział elementów

Ciągłe — sadzone z pozy wzdłuż osi (zero zależności od typu):

szyny — po obu osiach, offset jak wyżej; potrzebny profil przekroju,
podrozjazdnice — po długości (reparametryzacja!), prostopadle do dwusiecznej obu osi, wydłużane w strefie iglic i krzyżownicy tak, by objąć oba tory. Parametryczne (skalowana długość) albo zestaw dyskretny — do ustalenia.

Dyskretne odlewy — dobierane parametrem, nie nazwą szablonu:

krzyżownica — fizyczny odlew o kącie alfa; dobierana po crossing_mark (skos 1:n), wstawiana w KR, ustawiona pod crossing_angle,
iglice (zwrotnica) — dobierane po rail_profile (i ew. R), wstawiane w PR,
kierownice — dowiązane do KR,
napęd + latarnia — w PR, odsunięte w bok o ustalony offset.

Runtime: geometrię szyn/podrozjazdnic robi z Bézierów, a krzyżownicę i iglice wybiera po (crossing_mark, rail_profile) i wstawia w PR/KR.

Iglice — stany

Rozjazd się przekłada. Iglice potrzebują dwóch stanów (na wprost / na bok) albo animacji przełożenia — do ustalenia z modelarzem. Pozycja bazowa: PR.

Do ustalenia z modelarzem

origin w pionie: główka szyny czy spód podkładu,
profil: 49E1 / 60E1 / oba,
podrozjazdnice: parametryczne czy zestaw dyskretny,
iglice: ruchome (dwa stany / animacja) czy statyczne,
które elementy bierze modelarz, a które generuje runtime.

Do zrobienia po stronie edytora

JunctionGeom ma dziś PR (px,py), KR (fx,fy), kierunek wyjścia (fhx,fhy), długość i osie w postaci polilinii. Do kontraktu trzeba dołożyć:

crossing_mark i rail_profile w danych eksportu,
~~blade_angle i pre_blade_length~~ — zrobione inaczej: lay_turnout kładzie listę odcinków z typu, więc przediglicowy, iglica (prosta pod beta albo łukowa styczna), łuk i prosta krzyżownicowa to po prostu jej pozycje,
wymiary Id-1 w szablonach (turnout_preset): długości iglic i odcinków przediglicowych, u per typ — dziś liczone z odsunięcia pięty,
osie jako Béziery (dziś polilinie) — konwersja łuk/klotoida → kubiczne wg powyższego,
jawne oznaczenie „to rozjazd" (nie zwykły łuk), z PR/KR/alfa.

9.5 KiB Raw Permalink Blame History Unescape Escape