Aislo/B04_PreProcess/B04_PreProcess_UI_Compass.ts

/* B04 지표면 3D 뷰어 방위 표시 — **지면에 누운 나침반 링**(2026-09-03 사용자 선택).
 *
 * 종전에는 방위각만으로 도는 평면 콤파스였다. 3D 화면은 기울어 있어 남북이 화면에서
 * 눌리는데(사시도 앙각 27.7° → 0.47배) 바늘은 안 눌린 각도로 돌아, 실제 화면 북쪽과
 * 최대 20.8° 어긋났다(2026-09-03 사용자 지적·실측). 링·눈금·도북 화살을 **지면 평면
 * 위의 도형으로 두고 카메라에 투영**하면 그 어긋남이 원리적으로 사라지고, 링이 눌린
 * 정도가 곧 시점의 기울기가 된다(TerriaJS·cesium-navigation 계열 표기).
 *
 * 뷰어 좌표 규약은 백엔드 scene_vertices와 같다: x(동), 높이, -y. 그래서 세계에서
 * 북쪽은 **-z**, 동쪽은 **+x**, 표고는 **+y** 다. 카메라 오프셋(카메라 − 타깃)만 있으면
 * 화면 기저를 만들 수 있다(up = +y 고정):
 *   · 오른쪽 r = (oz, 0, −ox)/h,  위 u = (−ox·oy, h², −oz·oy)/(h·L)
 *   · 화면 좌표 = (v·r, v·u), 깊이 = v·(−offset)/L — 양수면 시선 방향(뒤)이라 흐리게.
 *
 * 뷰어 파일이 이미 900줄을 넘어 여기로 뺐다(CLAUDE.md 4장 700줄 제한).
 */

export interface TerrainCompass {
  root: HTMLElement;
  /** 카메라 오프셋(카메라 위치 − 타깃)으로 링·화살·표고침을 맞춘다. */
  update(offsetX: number, offsetY: number, offsetZ: number): void;
  setVisible(visible: boolean): void;
}

const SIZE_PX = 84;
const VIEW_BOX = 104;
const CENTER = 0;
const RING_RADIUS = 34;
/** 눈금 간격(도)과 90°마다 주는 긴 눈금. */
const TICK_STEP_DEG = 15;
const TICK_INNER = 0.93;
const TICK_INNER_MAJOR = 0.86;
const LABEL_RADIUS = RING_RADIUS * 1.3;
/** 링을 그리는 다각형 분할(도) — 6°면 84px에서 원으로 보인다. */
const RING_STEP_DEG = 6;
/** 이보다 뒤로 넘어간 글자는 흐리게 — 0 근처에서 깜빡이지 않게 여유를 둔다. */
const BEHIND_DEPTH = 0.3;
const DEG = Math.PI / 180;

/** 방위(도, 북=0, 시계 방향) 위치의 지면 벡터. */
function bearingVector(bearingDeg: number, radius: number): [number, number, number] {
  const radians = bearingDeg * DEG;
  return [Math.sin(radians) * radius, 0, -Math.cos(radians) * radius];
}

const CARDINALS: Array<[string, number]> = [
  ["N", 0],
  ["E", 90],
  ["S", 180],
  ["W", 270],
];

function svg(tag: string, attributes: Record<string, string>): SVGElement {
  const element = document.createElementNS("http://www.w3.org/2000/svg", tag);
  for (const [name, value] of Object.entries(attributes)) element.setAttribute(name, value);
  return element;
}

export function createTerrainCompass(): TerrainCompass {
  const root = document.createElement("div");
  root.className = "b04-surface__compass";
  root.hidden = true;
  root.title = "도북(N) — 링이 지면에 누워 시점 기울기를 함께 보여 준다";

  const half = VIEW_BOX / 2;
  const canvas = svg("svg", {
    viewBox: `${-half} ${-half} ${VIEW_BOX} ${VIEW_BOX}`,
    width: String(SIZE_PX),
    height: String(SIZE_PX),
    "aria-hidden": "true",
  });
  const face = svg("path", { class: "b04-surface__compass-face", d: "" });
  const ring = svg("path", { class: "b04-surface__compass-ring", d: "" });
  const ticks: SVGElement[] = [];
  for (let bearing = 0; bearing < 360; bearing += TICK_STEP_DEG) {
    const tick = svg("line", {
      class: `b04-surface__compass-tick${bearing % 90 === 0 ? " b04-surface__compass-tick--major" : ""}`,
      x1: "0",
      y1: "0",
      x2: "0",
      y2: "0",
    });
    ticks.push(tick);
  }
  const arrow = svg("path", { class: "b04-surface__compass-arrow", d: "" });
  const pole = svg("line", {
    class: "b04-surface__compass-pole",
    x1: "0",
    y1: "0",
    x2: "0",
    y2: "0",
  });
  const labels = CARDINALS.map(([name]) =>
    svg("text", {
      class: `b04-surface__compass-label${name === "N" ? " b04-surface__compass-label--north" : ""}`,
      x: "0",
      y: "0",
    }),
  );
  labels.forEach((label, index) => {
    label.textContent = CARDINALS[index][0];
  });
  const poleLabel = svg("text", { class: "b04-surface__compass-label", x: "0", y: "0" });
  poleLabel.textContent = "Z";

  canvas.append(face, ring, ...ticks, arrow, pole, ...labels, poleLabel);
  root.append(canvas);

  // 프레임마다 다시 그리지 않도록 직전 시선 방향(단위 벡터)을 들고 있는다.
  let last = { x: Number.NaN, y: 0, z: 0 };

  return {
    root,
    update(offsetX: number, offsetY: number, offsetZ: number): void {
      const length = Math.hypot(offsetX, offsetY, offsetZ);
      if (!(length > 0)) return;
      const unit = { x: offsetX / length, y: offsetY / length, z: offsetZ / length };
      const moved =
        !Number.isFinite(last.x) ||
        Math.abs(unit.x - last.x) + Math.abs(unit.y - last.y) + Math.abs(unit.z - last.z) > 0.008;
      if (!moved) return;
      last = unit;
      // 수평 성분. 정확히 수직으로 내려다보면 0이 되므로 하한을 둔다(시점 프리셋도 2° 기울임).
      const horizontal = Math.max(Math.hypot(offsetX, offsetZ), 1e-6);

      /** 세계 벡터 → 화면 좌표(SVG는 y가 아래로 자라 위 성분을 뒤집는다)와 깊이. */
      const project = (
        vector: [number, number, number],
      ): { x: number; y: number; depth: number } => {
        const [vx, vy, vz] = vector;
        const alongCamera = vx * offsetX + vz * offsetZ;
        // 깊이는 방향만 보므로 벡터 길이로 정규화한다(1 = 시선 정방향, −1 = 화면 앞).
        const size = Math.max(Math.hypot(vx, vy, vz), 1e-6);
        return {
          x: CENTER + (vx * offsetZ - vz * offsetX) / horizontal,
          y:
            CENTER - (vy * horizontal * horizontal - alongCamera * offsetY) / (horizontal * length),
          depth: -(vx * unit.x + vy * unit.y + vz * unit.z) / size,
        };
      };

      /** 지면 원(반지름 r)을 다각형으로 — 시점이 누우면 그대로 눌린 타원이 된다. */
      const groundCircle = (radius: number): string => {
        let path = "";
        for (let bearing = 0; bearing <= 360; bearing += RING_STEP_DEG) {
          const point = project(bearingVector(bearing, radius));
          path += `${path ? "L" : "M"}${point.x.toFixed(2)} ${point.y.toFixed(2)}`;
        }
        return `${path}Z`;
      };

      ring.setAttribute("d", groundCircle(RING_RADIUS));
      face.setAttribute("d", groundCircle(RING_RADIUS * 0.97));

      ticks.forEach((tick, index) => {
        const bearing = index * TICK_STEP_DEG;
        const inner = project(
          bearingVector(
            bearing,
            RING_RADIUS * (bearing % 90 === 0 ? TICK_INNER_MAJOR : TICK_INNER),
          ),
        );
        const outer = project(bearingVector(bearing, RING_RADIUS));
        tick.setAttribute("x1", inner.x.toFixed(2));
        tick.setAttribute("y1", inner.y.toFixed(2));
        tick.setAttribute("x2", outer.x.toFixed(2));
        tick.setAttribute("y2", outer.y.toFixed(2));
      });

      // 도북 화살도 지면에 누운 삼각형이라 시점이 눕는 만큼 함께 눌린다.
      const tip = project(bearingVector(0, RING_RADIUS * 0.98));
      const left = project(bearingVector(-14, RING_RADIUS * 0.52));
      const right = project(bearingVector(14, RING_RADIUS * 0.52));
      arrow.setAttribute(
        "d",
        `M${tip.x.toFixed(2)} ${tip.y.toFixed(2)}L${left.x.toFixed(2)} ${left.y.toFixed(2)}` +
          `L${right.x.toFixed(2)} ${right.y.toFixed(2)}Z`,
      );

      // 표고축 — 링 가운데에서 곧게 선 침. 내려다볼수록 짧아져 시점을 한 번 더 알린다.
      const up = project([0, RING_RADIUS * 0.9, 0]);
      pole.setAttribute("x1", String(CENTER));
      pole.setAttribute("y1", String(CENTER));
      pole.setAttribute("x2", up.x.toFixed(2));
      pole.setAttribute("y2", up.y.toFixed(2));

      labels.forEach((label, index) => {
        const point = project(bearingVector(CARDINALS[index][1], LABEL_RADIUS));
        label.setAttribute("x", point.x.toFixed(2));
        // 글자는 baseline이 아래라 시각 중심을 맞추려면 조금 내린다.
        label.setAttribute("y", (point.y + 3.5).toFixed(2));
        label.setAttribute("opacity", point.depth > BEHIND_DEPTH ? "0.5" : "1");
      });
      const poleTip = project([0, LABEL_RADIUS * 0.78, 0]);
      poleLabel.setAttribute("x", poleTip.x.toFixed(2));
      poleLabel.setAttribute("y", (poleTip.y + 3.5).toFixed(2));
      // 위에서 내려다보면 표고축이 점으로 눌려 링 가운데 글자만 남는다 — 그때는 감춘다.
      poleLabel.setAttribute("opacity", Math.abs(poleTip.y - CENTER) < 8 ? "0" : "0.8");
    },
    setVisible(visible: boolean): void {
      root.hidden = !visible;
    },
  };
}