Borner le comblement du MNT à l'enveloppe des points, ajouter la couche précision et un affichage relief/précision, encoder les sous-tuiles une seule fois en q75

Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com>
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Antoine Jacquin
2026-09-27 15:07:04 +02:00
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## Conventions
- **Un seul serveur web : `mapserve.py`** (image `lidar-maps`, port 8975 léger / 8973 worker). L'ancienne webapp (`webapp.py`, `export.py`, index.html/`_APP_JS`) a été supprimée : la génération de tuiles (portée de la webapp historique — `/api/preview`, `/api/generate`, `/api/status`, `/api/stop`, `/api/queue/clear`, `/api/cell`) vit dans `mapserve.py`, l'interface dans `mapui.py` (constantes `_MAP_HTML`/`_MAP_CSS`/`_MAP_JS`, écrites par `write_map_assets()` et bâchées dans les images). Sur l'image légère sans `LIDAR_GENERATION_URL`, `/api/status` répond `available: false` et l'interface masque les boutons.
- **`index.py` = catalogue + registres partagés** (plus d'interface) : `VIZ_LABELS`/`VIZ_LEGENDS`, défauts d'affichage (`DEFAULT_LAYERS`/`DEFAULT_OPACITY`/`DEFAULT_BLEND`), `PANEL_VIZ`/`KEYWORD_TO_STEP`, `scan_tiles`/`cells_with_all_viz`, vignettes + sous-tuiles + inventaire `index_tiles.json` (`build_index`). L'inventaire est servi par `/api/tiles` de mapserve aux machines légères (`LIDAR_SOURCE_URL`).
- **`index.py` = catalogue + registres partagés** (plus d'interface) : `VIZ_LABELS`/`VIZ_LEGENDS`, défauts d'affichage (`DEFAULT_VIZ`/`PRECISION_VIZ`/`VIEW_MODES`), `PANEL_VIZ`/`KEYWORD_TO_STEP`, `scan_tiles`/`cells_with_all_viz`, vignettes + sous-tuiles + inventaire `index_tiles.json` (`build_index`). L'inventaire est servi par `/api/tiles` de mapserve aux machines légères (`LIDAR_SOURCE_URL`).
- **Generation is 0.2 m only** (policy): `/api/generate` (`GENERATE_RESOLUTIONS` in `mapserve.py`), the compose `process` command and the CLI `-r` default all produce 0.2 m exclusively; 0.5 m stays available via explicit `-r 0.5`. Completeness detection (`complete_cells`) requires the viz at 0.2 m only.
- **Génération du nord au sud** : les tuiles sont traitées par ligne décroissante (row = nord en km), colonnes croissantes — `find_laz_files` (pipeline.py) pour les passes batch et `_resolve_request` (mapserve.py) pour les runs lancés depuis la carte. Les workers prennent les fichiers dans l'ordre de soumission : la carte se remplit de haut en bas pendant un run (`--file` explicite au CLI = ordre utilisateur préservé). Parallélisme de génération : `LIDAR_WORKERS` (10 dans les compose ; `auto` sinon).
- **Sub-tuilage intégral** : `_CARTO_SUBTILED_VIZ` (vide dans `index.py`) découpe TOUTES les couches en quadrants 500 m à 0,2 m ; ortho/topo sont encodées en AVIF q75 (`_SUBTILE_DETAIL_VIZ`) contre q55 pour les rampes de couleur. Une couche qui échoue à la découpe retombe en dalle entière (`_fallback_full_dalle`) sans pénaliser les autres.
- **Sub-tuilage intégral** : `_CARTO_SUBTILED_VIZ` (vide dans `index.py`) découpe TOUTES les couches en quadrants 500 m à 0,2 m ; toutes en AVIF 4:2:0 q75 (`_SUBTILE_AVIF_QUALITY`), encodées UNE fois depuis le raster d'origine : `tif_to_crop` appelle `index.write_subtiles` juste après la dalle (plus récentes qu'elle, `build_index` ne les réencode pas ; l'ancienne chaîne dalle q60 → sous-tuile q55 cumulait deux pertes : 18,1 dB/SSIM 0,84 contre 19,5 dB/0,93). Le 4:2:0 plafonne vers 19,5 dB sur le relief (teinte pixel par pixel moyennée par 2 × 2) : seul le 4:4:4 irait plus loin (q75 : 28 dB, ~1,6× plus lourd). Exception : les aplats de niveaux (`_SUBTILE_LOSSLESS_VIZ`, la précision) en WebP sans perte (`.webp`, accepté par `tiles.py`). **Pillow ignore `lossless=True` en AVIF** (q75 avec perte) ; en RGB aucun réglage AVIF n'est exact. Une couche qui échoue à la découpe retombe en dalle entière (`_fallback_full_dalle`) sans pénaliser les autres.
- **Tuiles XYZ réutilisables hors du projet** : `/tiles/{layer}/{z}/{x}/{y}.png` suit le schéma OpenStreetMap (256 px, EPSG:3857, PNG RGBA transparent hors emprise, CORS `*`) — JOSM, iD, QGIS, uMap et MapLibre le consomment tel quel, avec découverte via TileJSON / WMTS / `josm.imagery.xml`. Le 512 px (`@2x.webp`) est réservé à l'interface interne (moitié moins de requêtes en HTTP/1.1). Toute évolution du gabarit d'URL casse des configurations clientes : la changer demande une décision explicite.
- **Bilingual naming**: all code identifiers are English; every user-facing string, log message, argparse help, and comment is French.
- **Adding a visualization requires 4 edits**: (1) `generate_X()` in `visualizations.py`, (2) entry in `VIZ_STEPS` in `pipeline.py`, (3) entry in `COLORMAPS` in `rendering.py` (or `RGB_LEGENDS` for an RGB output), (4) entry in `VIZ_LEGENDS` in `index.py` (title/legend/description + sampled cmap gradient — single text source merged into `COLORMAPS` at import, also served in `/api/map/meta` and le TileJSON). Missing any one breaks the pipeline.
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- **Return `None` on failure, never raise**: `dtm.py`, `visualizations.py`, and `ign.py` all return `None` to let the pipeline continue. Raising aborts the entire file.
- **Logger is always `logging.getLogger("lidar")`**, never `__name__`. All modules route through this single logger so worker processes can configure it.
- **Ajustement conjoint des lignes de balayage (3ᵉ passe du calage, `STRIP_ALIGN_VERSION` 3)** : chaque ligne de balayage (~150 lignes/s, découpée par `_scan_line_ids` : retour de la dent de scie de `scan_angle`) peut être décalée ET inclinée (roulis) de 1 à 15 cm — lignes en creux isolées, passe entière basculée visible en bande (mesuré sur LHD_FXX_0999_6882). `_joint_line_corrections` (`dtm.py`) recale chaque ligne (a + b·u) contre le consensus des AUTRES faisceaux de sa maille 1 m (plan local par la pente), moindres carrés tronqués à 5 MAD par `bincount`, pas amorti 0,5, arrêt sous 1 mm, recentrage (pas de dérive d'ensemble), estimation sur 1 point sur 3 ; CuPy si GPU actif, repli numpy. S'y ajoute un **profil d'étalonnage par faisceau et par degré d'angle** (`STRIP_ANGLE_BIN`, commun à toutes les lignes du faisceau, moyenne retirée, pente conservée car l'inclinaison par ligne est indéterminable quand la fauchée ne traverse la dalle qu'en partie ; classes pauvres = valeur voisine) : il retire les écarts non linéaires en travers de la fauchée (±1,5 cm mesurés au bord), sources de marches parallèles au vol au bord de fauchée. Lignes sans recouvrement : `_scan_line_corrections_beam` (contre la surface de leur propre faisceau, composante ligne à ligne seule, σ 3 lignes). Validé sur blocs jamais vus (damier 10 m). La gigue par fenêtres de temps (2ᵉ passe) n'est plus calculée quand `scan_angle` existe (redondante). Coût CPU ~26 s par dalle pour tout le calage (73 s avant). Sidecar : `lines`, `line_window`, `line_cell`, `line_model`.
- **Comblement des vides entre points borné à l'enveloppe (`GAP_FILL_VERSION` 2, `_fill_small_gaps` dans `dtm.py`)** : à 0,2 m ~80 % des pixels n'ont aucun point. L'ancien `fillnodata` à 1 m comblait tout pixel à moins de 1 m d'un point — chaque point isolé devenait une pastille plate de 2 m (teinte `atan2(0,0)` = rose saturé dans le relief orienté) et chaque trou recevait une bande extrapolée de 1 m (liseré coloré). Désormais : fermeture morphologique des pixels mesurés (rien n'est étendu vers l'extérieur) dont le rayon suit l'espacement local des points (`GAP_RADIUS_K` 1,5 × espacement mesuré sur 5 m, paliers `GAP_RADII_M` 1/1,5/2/3 m, 1 m mini pour boucher les trous de voitures), puis îlots < `GAP_MIN_ISLAND_M2` (1 m²) retirés. Morphologie par tranches numpy (`_morph_step`, ~10× scipy) ; ~5–9 s par dalle 5000². Version dans le tag GeoTIFF `LIDAR_GAP_FILL` (3 : + fichier annexe de densité) : absent/différent ⇒ DTM régénéré (`_gap_fill_matches` dans `pipeline.py`). `rasterio.fill.fillnodata` écrit dans son entrée : toujours lui passer une copie.
- **Openness à échelle fixe** : `generate_openness` normalise par des références figées `OPENNESS_POS_REF` / `OPENNESS_NEG_REF` (degrés, médianes mesurées sur 15 dalles réparties sur le territoire) et plus par z-score de dalle — même ouverture = même couleur, mosaïque jointive.
- **Filename special-cases** in `_expected_output_path()`: `pos_open` → `positive_openness`, `neg_open` → `negative_openness`, `hillshade` → `hillshade_multi`.
- **Génération imposée** : la carte ne propose plus de réglage de classification ni de raccord — `_build_command` (`mapserve.py`) passe toujours `--ground-classification ign --ign-classes sol --edge-buffer 100` ; les champs `ground_class`/`ign_classes`/`reclassify`/`edge_buffer` éventuellement envoyés sont ignorés. Défauts CLI alignés (`ign`, `100`).
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- **Default output is AVIF**, not WebP. Use `--format webp` for WebP. Quality default is 60 (visually lossless on smooth color ramps, ~÷3 vs q98).
- **Calage vertical des faisceaux de vol** : chaque tuile mélange plusieurs passes (1-2 `PointSourceId` par passe) parfois biaisées verticalement de quelques cm (±2,5 cm mesurés sur 1000_6882). `create_dtm_fast` mesure l'offset robuste de chaque faisceau (points sol, maille 1 m, surface médiane itérée 3×) et retranche les offsets ≥ 0,5 cm (`STRIP_ALIGN_THRESHOLD` dans `dtm.py`) avant rastérisation. Offsets calculés **par tuile** (ils dérivent le long d'une ligne de vol : jamais de table globale), mémoïsés par LAS sol, consignés dans `DTM/*_dtm*_stripalign.json` (sidecar de cache : absent, ou version/seuil/paramètres différents ⇒ régénération du DTM). Désactivable : `--no-strip-align`.
- **Gigue intra-faisceau (2ᵉ passe du calage)** : les lignes de balayage successives d'une MÊME passe peuvent être décalées verticalement de façon aléatoire (vibration capteur / bruit haute fréquence de trajectoire) — un offset constant par faisceau n'y suffit pas. `_strip_jitter_offsets` découpe chaque faisceau en fenêtres de temps GPS (`STRIP_JITTER_BIN` = 0,1 s, origine de temps propre à chaque faisceau), mesure l'offset robuste de chaque fenêtre contre la surface médiane des AUTRES faisceaux (maille 1 m partagée, ≥ `STRIP_JITTER_MIN_CELLS` = 40 cellules), lisse la série (médiane glissante `STRIP_JITTER_SMOOTH` = 5 fenêtres), la borne à ± `STRIP_JITTER_MAX` (10 cm) puis l'interpole au temps GPS de chaque point (`_apply_strip_jitter`) ; en recouvrement à deux faisceaux, chacun reçoit une série (chacun absorbe sa part). Requiert la dimension `gps_time` (silencieusement ignorée sinon). Sidecar version 2 (séries dans `jitter`), couverte par `--no-strip-align`.
- **Couches produites et servies = `PANEL_VIZ` (`index.py`, aujourd'hui `('relief_oriente',)`)** : pipeline sans `--only`/`--skip` (`panel_steps()`), génération lancée depuis la carte (`_panel_viz_steps` dans `mapserve.py`) et couches servies (`tiles.available_layers` filtre : panneau, `/tiles/…`, TileJSON, WMTS, JOSM). Les autres visualisations restent calculables avec `--only`. Les tests de la carte lèvent la restriction via `_setup(..., panel=None)`.
- **Couches produites et servies = `PANEL_VIZ` (`index.py`, aujourd'hui `('relief_oriente', 'densite_sol')`)** : pipeline sans `--only`/`--skip` (`panel_steps()`), génération lancée depuis la carte (`_panel_viz_steps` dans `mapserve.py`) et couches servies (`tiles.available_layers` filtre : panneau, `/tiles/…`, TileJSON, WMTS, JOSM). Les autres visualisations restent calculables avec `--only`. Les tests de la carte lèvent la restriction via `_setup(..., panel=None)`.
- **Précision (`densite_sol`) et affichage de la carte** : `create_dtm_fast` écrit la densité des points sol retenus (bande de raccord comprise) dans `DTM/*_dtm*_density.tif` (mailles 1 m, moyenne 3 × 3, pts/m²) ; `generate_densite_sol` la quantifie en 16 niveaux (`density_levels` : échelle log fixe, niveau k dès 0,25 × 2^(k/2) pts/m²) et la garde à 1 m (dalle 1000², ~200 Ko en WebP sans perte, `rendering.LOSSLESS_GRAY_KEYWORDS`) ; tuiles au plus proche voisin (`tiles.NEAREST_LAYERS`) pour garder 16 gris nets aux zooms 18–19. Interface (`mapui.py`) : plus de pile de couches — une couche principale (`DEFAULT_VIZ`) et trois modes relief / précision / les deux (`VIEW_MODES`, précision en `multiply` à `DEFAULT_PRECISION_OPACITY` 0,6), touche P, lien `&M=…&P=mode:opacité`, défauts figés `{main, mode, precision_opacity, base}`.
- **Relief orienté (`relief_oriente`, seule couche de la carte)** : image RGB unique (GeoTIFF uint8 3 bandes, rendue telle quelle comme ortho/topo via `RGB_KEYWORDS` dans `rendering.py`) — clarté CIELAB = openness positive **locale** (MNT − gaussienne `RELIEF_DETREND_M` = 10 m, rayons `RELIEF_RADII_M` = 5/10/20 m, 16 directions) 65 % + ombrage 35 % ; teinte = aspect, chroma fixe (`RELIEF_CHROMA`). Échelle log fixe `RELIEF_OPEN_RANGE` (pas de statistique par dalle) et support total 40 m < bande de raccord 100 m : dalles jointives. Rapide : détendance + rayons sur grille décimée ~0,8 m (`RELIEF_GRID_M`), noyau dédié qui n'accumule que la moyenne des angles (`_mean_horizon_*` : CuPy `RawKernel` sur GPU, numba parallèle sur CPU, numpy en repli), colorisation fusionnée (numba) ou vectorisée sans trigonométrie (CuPy) via une table L* × teinte (`_relief_lut`). ~5 s de calcul hors préparation sur CPU 12 cœurs. Tout changement de constante change le rendu : régénérer les dalles (`--only relief_oriente --force`).
- **Openness sous-échantillonnée** : `generate_openness` calcule le lancé de rayons (l'étape la plus coûteuse : 532 s/tuile à 0,2 m sur CPU) sur une grille décimée par blocs (`OPENNESS_DOWNSAMPLE = 2` : max par bloc en positive, min en négative — préserve les reliefs qui bornent l'horizon) puis rééchantillonne en bilinéaire. Coût ÷ facteur³ : 532 s → 40 s (×13). Signal archéologique préservé (corr. 0,93 après lissage) ; la texture de bruit sub-métrique disparaît. `--openness-downsample 1` = pleine résolution. SVF et openness anisotrope ne sont PAS concernées.
- **Raccord des bords entre tuiles** : les rendus à grand noyau (openness/SVF : rayons 100 m ; LRM : 15 m) tronquent leur fenêtre au bord de dalle — bandes d'artefacts à chaque changement de tuile. `--edge-buffer N` (défaut 100 ; toujours appliqué par la génération depuis la carte, `EDGE_BUFFER_METERS` = 100 m dans `mapserve.py`, plus de case à cocher ; 0 = off en ligne de commande) fait rastériser le DTM sur la **dalle nominale 1 km alignée sur la grille** plus une bande de N m remplie avec les points sol des 8 LAZ voisines (`_neighbor_ground_points` dans `dtm.py` : PDAL en flux, découpe + filtre de classes IGN ; voisine absente = téléchargement automatique depuis le catalogue IGN avant le run, **isolée dans `input/edge_neighbors/`** pour ne pas gonfler le corpus des passes globales (dédupliqué sur tout le lot, `_fetch_edge_neighbors` dans `pipeline.py`) ; introuvable ou échec = bande vide). Les visualisations calculent sur l'emprise étendue puis `rendering.py` (`_core_tile_window`, via `tif_to_crop`/`tif_to_png`) recadre les sorties sur la dalle 1 km exacte lue dans le nom LHD — les AVIF restent des carrés 1 km alignés dans la mosaïque. Tampon consigné dans le tag GeoTIFF `LIDAR_EDGE_BUFFER` du DTM : changer `--edge-buffer` invalide le cache DTM automatiquement (tag absent = 0). Bandes voisines non calées par faisceaux (contexte seul, recadrée hors image finale). Coût : ~7 s de lecture par voisine + ~44 % de pixels en plus à 100 m/0,2 m. Nom hors pattern LHD : option ignorée (bornes d'en-tête, pas de recadrage).