SandCastle

Инструмент для массового захвата Google Photorealistic 3D Tiles в формате датасета UAV-GeoLoc. Через Cesium снимает ортофото-кропы сцены (DB) и «дроновые» кадры (query) по сетке, формирует JSON траектории камеры и сохраняет всё в дерево папок, совместимое с UAV-GeoLoc.

Быстрый старт

1. Установите Node.js 14+.
2. Запустите start.bat:
   • start.bat — запуск на порту 3000
   • start.bat 3001 — запуск на указанном порту
3. Откройте http://localhost:<порт> если браузер не открылся сам.

Рабочий процесс

1. Панель управления (index.html) — задайте имена сцены и параметры:
   • Dataset / Country / City / Region — 4 уровня дерева в output/
   • Точка 1 / Точка 2 — противоположные углы прямоугольника в формате DMS
   • Шаг сетки (метры) — размер одного тайла
   • Прореживание — 1 = все точки, 2 = каждая вторая
   • DB crop sizes — ровно 11 уникальных размеров PNG-кропов (через запятую)
   • Разрешение query кадра — размер итогового JPEG (по умолчанию 512)
   • FOV вертикальный — параметр съёмки query-камеры
   • Pitch query — фиксирован в -90 (top-down)
   • Высоты (3 слота) — чекбоксы + редактируемые значения высот
   • Абсолютная высота — выкл = над рельефом
   • Предзагрузка тайлов — прогрев Cesium перед съёмкой
   • Пропускать пустые зоны — не сохранять области без 3D-контента
2. Сохранить настройки → settings.json.
3. Создать папки → дерево сцены и {region}.txt с углами прямоугольника.
4. Запустить захват — откроется два окна:
   • Карта зоны (mapview.html) — чистый canvas без внешних тайлов, красный прямоугольник зоны, синие точки тайлов, жёлтая активная точка, зелёный след пройденного
   • Окно захвата (capture.html) — Cesium Viewer, прогресс и лог

Структура проекта

SandCastle/
├── start.bat              Запуск (проверяет Node, принимает порт, стартует сервер)
├── package.json
├── server.js              Express backend + API
├── index.html             Панель управления
├── ui.js                  UI-контроллер панели
├── style.css
├── capture.html           Окно захвата (Cesium)
├── mapview.html           Окно карты (canvas, без внешних тайлов)
├── settings.json          Последние настройки (создаётся автоматически)
└── output/                Результаты (создаётся автоматически)
    └── {dataset}/{country}/{city}/{region}/
        ├── {region}.txt                          Углы зоны: maxLat minLon / minLat maxLon
        ├── DB/
        │   ├── merge.tif                         Базовый TIFF сцены (для внешней нарезки)
        │   ├── db_postion.txt                    Строки: filename lon lat res_x res_y
        │   └── img/
        │       └── crop_{col}_{row}_{size}.png   Ортофото по сетке (X=col, Y=row, size=px)
        ├── positive.json                         Соответствия query -> точный DB crop
        ├── semi_positive.json                    Соответствия query -> соседние DB crop
        └── query/
            └── height{H}_rot{R}/
                ├── height{H}_rot{R}.json         Траектория камеры
                └── footage/
                    └── height{H}_rot{R}_{NN}.jpeg   Дроновые кадры

Формат траектории (UAV-GeoLoc)

query/height100_rot0/height100_rot0.json:

{
  "name": "height100_rot0",
  "width": 512,
  "height": 512,
  "frameRate": 30,
  "numFrames": 75,
  "durationSeconds": 2.5,
  "cameraFrames": [
    {
      "position":   { "x": 3843512.1, "y": 604821.7, "z": 5095123.4 },
      "rotation":   { "x": -60, "y": 0, "z": 0 },
      "coordinate": { "latitude": 52.41, "longitude": 9.65, "altitude": 100 },
      "fovVertical": 30
    }
  ]
}

numFrames и durationSeconds вычисляются автоматически по фактическому числу сохранённых кадров.

• position — ECEF (Earth-Centered Earth-Fixed) в метрах, получено через Cesium.Cartesian3.fromDegrees
• rotation — x = pitch, y = heading (yaw), z = roll, все в градусах (pitch задаётся в UI)
• coordinate — геодезические координаты точки съёмки
• fovVertical — вертикальный FOV камеры Cesium в градусах (задаётся в UI)

API сервера

Метод	Путь	Назначение
GET	/api/get-settings	Текущие настройки (или дефолты)
POST	/api/save-settings	Сохранить настройки в settings.json
POST	/api/create-folders	Создать дерево сцены и {region}.txt
POST	/api/start-capture	Сохранить настройки и вернуть URL capture.html
POST	/api/save-db-crop	Сохранить crop_{col}_{row}_{size}.png + строку в db_postion.txt
POST	/api/save-merge-tif	Сохранить DB/merge.tif
POST	/api/save-drone-frame	Сохранить кадр height{H}_rot{R}_{NN}.jpeg
POST	/api/save-trajectory	Сохранить height{H}_rot{R}.json
POST	/api/save-annotations	Сохранить positive.json и semi_positive.json

Координаты DMS

Формат: 52°25'10.28"N 9°39'10.04"E. Точки 1 и 2 — противоположные углы прямоугольника; их порядок не важен, сервер сам вычисляет minLat/maxLat/minLon/maxLon.

Параметры съёмки (актуально)

• DB crop sizes — обязательный список из 11 уникальных положительных размеров (px)
• стандартная кнопка в UI подставляет:
  • 100,150,200,250,300,400,500,512,600,800,1000
• для каждого тайла сохраняется 11 PNG-кропов:
  • crop_{col}_{row}_{size}.png
• Query:
  • drone_size — размер JPEG кадра
  • query_fov_deg — вертикальный FOV
  • query_pitch_deg — зафиксирован на -90 (top-down)
• высоты query задаются тремя редактируемыми слотами (height_100_value, height_125_value, height_150_value) и включаются соответствующими чекбоксами
• при завершении захвата сохраняются:
  • DB/merge.tif
  • positive.json
  • semi_positive.json

Обмен окнами

capture.html ↔ mapview.html общаются через BroadcastChannel('sandcastle-map'). Сообщения:

• {type: 'init', bounds, tiles} — одноразово после генерации сетки
• {type: 'position', index, total, lat, lon} — перед съёмкой каждого тайла
• {type: 'done', total} — по завершении
• {type: 'request-init'} — карта запрашивает реплей при позднем открытии

Требования

• Node.js 14+
• Cesium Ion token (Google Photorealistic 3D Tiles, asset 2275207) — вшит в capture.html
• Интернет для Cesium CDN и Google 3D Tiles (карта зоны работает офлайн)

Версия

1.0.0 — Мороз Е.С. Павленко Б. В. / ЛИСАД