fix(B04): NURBS 곡면 발산 — 평활계수 완화·표고 범위 방어·등고선 레벨 상한 순서

csf-nurbs 등고선 캐시가 Maximum allowed size exceeded로 실패하던 문제.
평활계수 s가 제어점당 잔차제곱 0.01(RMS 0.1m)로 너무 빡빡해 FITPACK이
제어점 수(122x113)보다 많은 knot(126x117)을 밀어넣고 계수가 발산했다.
실측 표고: csf 1e105, grid_min_z 1e10. grid_min_z는 footprint 안쪽만
보고 z 범위를 잡아 조용히 통과하고 있었다.

- ModelContext에 fit_nurbs_spline/evaluate_nurbs_spline 신설. 모델 빌더와
  등고선 엔진이 같은 곡면을 각각 만들면서 s 식이 두 곳에 중복돼 있었다.
- NURBS_RESIDUAL_PER_CONTROL_POINT = 1.0 (RMS 1m). knot이 17~35로 떨어지고
  세 지면 필터 모두 데이터 표고 범위 안에 머문다. NURBS는 평활 곡면
  표현이라 이 정도 완화가 맞다.
- 평가 결과가 제어 표고 범위(±50% 여유)를 벗어나면 잘라내고 경고를 남긴다.
  방치하면 float32 캐스팅에서 inf가 되어 프리뷰 색상(nan)과 등고선까지 번진다.
- extract_contours_from_grid: 레벨 수 상한 검사를 np.arange 앞으로 옮겼다.
  뒤에 있어서 상한이 무용지물이었다 — 배열이 만들어지기 전에 터진다.

확인: 3필터 모두 곡면이 제어 표고 범위 내(grid_min_z 503.6~573.1,
csf 504.7~552.3, pmf 504.6~551.8), 등고선 0.55~1.64초에 정상 산출.
표고 범위 1e12 격자도 예외 없이 처리. tmp/tests 59건 통과.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 (1M context) <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
2026-08-17 02:23:42 +09:00
co-authored by Claude Opus 5
parent f4a9791662
commit 9a5496c47f
3 changed files with 85 additions and 24 deletions
@@ -7,6 +7,7 @@ GLB/PLY 프리뷰 및 npz 모델을 원자적으로 저장하는 공통 기능
import hashlib
import json
import logging
import math
from dataclasses import dataclass, field
from pathlib import Path
@@ -15,9 +16,12 @@ from typing import Any, Callable
import numpy as np
import trimesh
from scipy import ndimage
from scipy.interpolate import RectBivariateSpline
from common_util.common_util_atomic import atomic_write_bytes, atomic_write_npz
logger = logging.getLogger(__name__)
MODEL_VERSION = 1
MODEL_METHODS = ("tin", "dtm", "nurbs", "implicit", "meshfree")
SOURCE_FILTER_LABELS = {"grid_min_z": "Grid Min-Z", "csf": "CSF", "pmf": "PMF"}
@@ -26,6 +30,62 @@ ProgressCallback = Callable[[int], None]
# 대용량 포인트 배치 처리 크기
_BATCH_SIZE = 500_000
# NURBS 평활 계수 — 제어점당 허용 잔차제곱(m²).
# 0.01(RMS 0.1m)은 요구가 너무 빡빡해 FITPACK이 제어점 수(122x113)보다 많은
# knot(126x117)을 밀어넣고 계수가 발산했다 — csf 표고 1e105, grid_min_z 1e10
# (2026-08-17 실측). 1.0(RMS 1m)이면 knot이 17~35로 떨어지고 세 지면 필터 모두
# 데이터 표고 범위 안에 머문다. NURBS는 평활 곡면 표현이라 이 정도 완화가 맞다.
NURBS_RESIDUAL_PER_CONTROL_POINT = 1.0
def fit_nurbs_spline(
x_control: np.ndarray, y_control: np.ndarray, z_control: np.ndarray, degree: int
) -> tuple[RectBivariateSpline, tuple[float, float]]:
"""제어 격자에 B-spline 곡면을 맞추고, 발산 판정용 표고 허용 범위를 함께 준다.
모델 빌더와 등고선 엔진이 같은 곡면을 각각 만들므로 여기서 한 번에 정의한다.
"""
spline = RectBivariateSpline(
y_control,
x_control,
z_control,
kx=min(degree, len(y_control) - 1),
ky=min(degree, len(x_control) - 1),
s=float(len(x_control) * len(y_control)) * NURBS_RESIDUAL_PER_CONTROL_POINT,
)
z_min = float(np.min(z_control))
z_max = float(np.max(z_control))
margin = max((z_max - z_min) * 0.5, 1.0)
return spline, (z_min - margin, z_max + margin)
def evaluate_nurbs_spline(
spline: RectBivariateSpline,
y_coords: np.ndarray,
x_coords: np.ndarray,
z_range: tuple[float, float],
label: str = "",
) -> np.ndarray:
"""스플라인을 평가하고 표고 허용 범위를 벗어난 값을 잘라낸다.
평활 스플라인은 제어점이 성긴 구석에서 발산할 수 있다. 그대로 두면 float32
캐스팅에서 inf가 되고 프리뷰 색상(nan)과 등고선 레벨 산출(`np.arange`가
"Maximum allowed size exceeded"로 실패)까지 번진다.
"""
z_values = np.asarray(spline(y_coords, x_coords), dtype=np.float64)
low, high = z_range
outside = np.count_nonzero(~np.isfinite(z_values) | (z_values < low) | (z_values > high))
if outside:
logger.warning(
"NURBS 곡면이 표고 범위를 벗어나 잘라냈습니다: %s%d개 셀 (허용 %.1f~%.1fm)",
f"{label} " if label else "",
int(outside),
low,
high,
)
z_values = np.nan_to_num(z_values, nan=low, posinf=high, neginf=low)
return np.clip(z_values, low, high)
def config_signature(config: dict[str, Any]) -> str:
"""지오메트리 원본과 무관한 등고선·스무딩 설정을 제외한 캐시 서명."""