agrobot_base/AgroBase/AgroBase/Models/MapasModel.cs

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20 KiB
C#

using AgroBase.Properties;
using AgroBase.Services;
using CefSharp.WinForms;
using Emgu.CV.Features2D;
using Newtonsoft.Json;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using static AgroBase.Models.Enuns;
namespace AgroBase.Models
{
public class MapasModel
{
public ChromiumWebBrowser chromiumWebBrowser { get; set; }
public Panel pnlMapa { get; set; }
private PictureBox picLoading { get; set; }
public Label lblMapa { get; set; }
public MapasService mapaService { get; set; } = new MapasService();
public List<List<GPSModel>> Trajetoria { get; set; } = new List<List<GPSModel>>();
public List<GPSModel> TrajetoriaDinamica { get; set; } = new List<GPSModel>();
public List<string> RuasPercorrer { get; set; } = new List<string>();
public int IdxRuaAtual { get; set; } = 0;
public double DistanciaTotal { get; set; } = 0;
public void btnCarregar_Click(object sender, EventArgs e)
{
mapaService.CarregarMapa(MapasVariaveisModel.NomeArquivoMapaInterativo, MapasVariaveisModel.NomeArquivoMapaInterativoSaida);
if (mapaService.MapaUrl != "")
{
if (picLoading == null)
{
picLoading = new PictureBox();
}
picLoading.Dock = DockStyle.Fill;
picLoading.BackColor = System.Drawing.Color.Transparent;
picLoading.Image = Resources.loading;
picLoading.Name = "picLoading";
picLoading.SizeMode = PictureBoxSizeMode.Zoom;
picLoading.Visible = true;
pnlMapa.Controls.Add(picLoading);
Timer tmr = new Timer() { Interval = 500 };
tmr.Tick += Tmr_Tick;
tmr.Start();
}
}
public void CarregarMapaGPS()
{
if (picLoading == null)
{
picLoading = new PictureBox()
{
SizeMode = PictureBoxSizeMode.Zoom,
Location = new System.Drawing.Point(0, 0),
Size = new System.Drawing.Size(pnlMapa.Width, pnlMapa.Height)
};
pnlMapa.Controls.Add(picLoading);
}
mapaService.CarregarMapaGPS(MapasVariaveisModel.NomeArquivoMapaGPS);
Timer tmr = new Timer() { Interval = 500 };
tmr.Tick += Tmr_Tick;
tmr.Start();
}
private void Tmr_Tick(object sender, EventArgs e)
{
if (mapaService.pythonProcess.HasExited)
{
((Timer)sender).Stop();
picLoading.Visible = false;
mapaService.Carregado = true;
if (mapaService.NomeArquivoMapa == MapasVariaveisModel.NomeArquivoMapaInterativo)
{
mapaService.CarregarDadosMapa();
if (lblMapa != null)
{
lblMapa.Text = "Mapa carregado: " + mapaService.NomeArquivos;
}
PopularTrajetoria();
}
IniciarProcessamento();
}
}
public void PopularTrajetoria()
{
if (mapaService.DadosMapa != null)
{
double OrientacaoRuas = -999;
DistanciaTotal = 0;
/*if (!RuasPercorrer.Any())
{
RuasPercorrer = mapaService.DadosMapa.features.Select(x => x.geometry.id).ToList();
}*/
Trajetoria = new List<List<GPSModel>>();
foreach (var ID in RuasPercorrer)
{
var rua = mapaService.DadosMapa.features.FirstOrDefault(x => ID == x.geometry.id);
if (rua != null)
{
Trajetoria.Add(new List<GPSModel>());
foreach (var ponto in rua.geometry.coordinates)
{
GPSModel item = new GPSModel()
{
Longitude = ponto[0],
Latitude = ponto[1],
};
Trajetoria[Trajetoria.Count - 1].Add(item);
if (Trajetoria[Trajetoria.Count - 1].Count > 1)
{
DistanciaTotal += GPSService.DistanciaEntrePontos(Trajetoria[Trajetoria.Count - 1][Trajetoria[Trajetoria.Count - 1].Count - 2], item);
}
}
var Rua = Trajetoria[Trajetoria.Count - 1];
if (OrientacaoRuas == -999)
{
OrientacaoRuas = GPSService.CalcularOrientacao(Rua[Rua.Count - 1], Rua[Rua.Count - 2]);
}
else
{
double MargemErroAngulo = 45;
double orientacaoRua = GPSService.CalcularOrientacao(Rua[Rua.Count - 1], Rua[Rua.Count - 2]);
double anguloOposto = (orientacaoRua + 180) % 360;
if ((anguloOposto + MargemErroAngulo) >= OrientacaoRuas && (anguloOposto - MargemErroAngulo) <= OrientacaoRuas)
{
Rua.Reverse();
}
}
}
}
}
}
private void IniciarProcessamento()
{
//APIService.Inicializar();
GPSService.IniciarRecepcaoDados();
chromiumWebBrowser = new ChromiumWebBrowser(mapaService.MapaUrl);
pnlMapa.Controls.Add(chromiumWebBrowser);
chromiumWebBrowser.Dock = DockStyle.Fill;
}
public void PararProcessamento()
{
APIService.Parar();
GPSService.PararRecepcaoDados();
}
// Método para gerar o caminho entre dois pontos
public void GerarCaminhoEntreDoisPontos(GPSModel destino)
{
//PopularTrajetoriaComOffset(destino);
//return;
// Inicialização do caminho com o ponto de início
GPSModel inicio = GPSService.UltimaLeitura;
// Gera waypoints intermediários
var caminho = GPSService.InterpolarPontos(inicio, destino, 1.0); // 1 metro de distância entre os pontos
// Limpa a trajetória dinâmica existente e adiciona os novos pontos
TrajetoriaDinamica.Clear();
caminho.ForEach(x => TrajetoriaDinamica.Add(x));
if (Variaveis.OperacaoEmAndamento.Sensoriamento.SonarFrontal.DesvioNecessario)
{
AjustarTrajetoriaParaDesvio(Variaveis.OperacaoEmAndamento.Sensoriamento.SonarFrontal.ObstaculoCritico);
}
GPSService.AtualizarTrajetoriaDinamica();
}
public void AjustarTrajetoriaParaDesvio(SonarObstaculoDetectadoModel obstaculo)
{
GPSModel posicaoAtual = GPSService.UltimaLeitura;
// Identificar o waypoint mais próximo para iniciar o desvio
int indiceInicioDesvio = EncontrarIndiceInicioDesvio(TrajetoriaDinamica, posicaoAtual, ((double)obstaculo.DistanciaMedia / 100));
// Calcular os waypoints de desvio
var waypointsDesvio = CalcularWaypointsDesvio(posicaoAtual, obstaculo, indiceInicioDesvio);
// Determinar o intervalo de waypoints a serem removidos
int indiceFinalDesvio = EncontrarIndiceFinalDesvio(TrajetoriaDinamica, waypointsDesvio.Last(), ((double)obstaculo.DistanciaMedia / 100) + ((double)obstaculo.DeslocamentoNecessarioDesvio * 2 / 100));
int quantidadeWaypointsRemover = indiceFinalDesvio - indiceInicioDesvio;
// Remover waypoints obsoletos
if (quantidadeWaypointsRemover > 0)
{
TrajetoriaDinamica.RemoveRange(indiceInicioDesvio + 1, quantidadeWaypointsRemover);
}
// Inserir waypoints de desvio na trajetória
TrajetoriaDinamica.InsertRange(indiceInicioDesvio + 1, waypointsDesvio);
}
private int EncontrarIndiceFinalDesvio(List<GPSModel> trajetoria, GPSModel ultimoWaypointDesvio, double distanciaSeguranca)
{
// Encontrar o índice do waypoint que está imediatamente após o retorno do desvio
// Este é um método simplificado. A lógica exata pode variar dependendo da precisão necessária.
double distanciaAnterior = 0;
for (int i = 0; i < trajetoria.Count; i++)
{
double distancia = GPSService.DistanciaEntrePontos(trajetoria[i], ultimoWaypointDesvio);
bool aumentando = distancia > distanciaAnterior;
distanciaAnterior = distancia;
if (distancia < distanciaSeguranca)
{
if (aumentando)
{
return i;
}
}
}
return 0; // Se não encontrar, assuma o último waypoint
}
private int EncontrarIndiceInicioDesvio(List<GPSModel> trajetoria, GPSModel posicaoAtual, double distanciaObstaculo)
{
// Este é um método simplificado. Você precisará implementar a lógica para encontrar o waypoint mais adequado.
return trajetoria.FindIndex(wp => GPSService.DistanciaEntrePontos(wp, posicaoAtual) < distanciaObstaculo);
}
private List<GPSModel> CalcularWaypointsDesvio(GPSModel posicaoAtual, SonarObstaculoDetectadoModel obstaculo, int indiceInicioDesvio)
{
List<GPSModel> waypointsDesvio = new List<GPSModel>();
// Calcular o ângulo e distância para o desvio
double anguloDesvio = Variaveis.OperacaoEmAndamento.OpMapaGPS.ReferencialRuaGPS.AnguloCaminho + ((obstaculo.DirecaoDesvio == Enuns.Direcao.Direita ? 270 : 90) + obstaculo.AnguloParaDesvio);
double deslocamento = (double)obstaculo.DistanciaMedia / 100; // Math.Sqrt(Math.Pow(((double)obstaculo.DeslocamentoNecessarioDesvio / 100), 2) + Math.Pow(((double)obstaculo.DistanciaMedia / 100), 2));
// Waypoint de início do desvio
GPSModel waypointInicioDesvio = CalcularNovoWaypoint(posicaoAtual, anguloDesvio, deslocamento);
waypointsDesvio.Add(waypointInicioDesvio);
// Waypoint de contorno do obstáculo
double anguloContorno = 270 - Variaveis.OperacaoEmAndamento.OpMapaGPS.ReferencialRuaGPS.AnguloCaminho; // Ajustar conforme a orientação do desvio
GPSModel waypointContornoObstaculo = CalcularNovoWaypoint(waypointInicioDesvio, anguloContorno, ((double)obstaculo.Largura / 100)); //((double)obstaculo.Largura / 100)
waypointsDesvio.Add(waypointContornoObstaculo);
// Waypoint de retorno à trajetória
double anguloRetorno = Variaveis.OperacaoEmAndamento.OpMapaGPS.ReferencialRuaGPS.AnguloCaminho + ((obstaculo.DirecaoDesvio == Enuns.Direcao.Direita ? 90 : 270) - obstaculo.AnguloParaDesvio); //anguloDesvio - obstaculo.AnguloParaDesvio - 180;// Variaveis.OperacaoEmAndamento.OpMapaGPS.ReferencialRuaGPS.AnguloCaminho + (obstaculo.AnguloParaDesvio); // Pode precisar ajustar baseado na orientação do desvio
GPSModel waypointRetorno = CalcularNovoWaypoint(waypointContornoObstaculo, anguloRetorno, deslocamento);
waypointsDesvio.Add(waypointRetorno);
return waypointsDesvio;
}
private GPSModel CalcularNovoWaypoint(GPSModel posicaoAtual, double angulo, double distancia)
{
double anguloRad = FuncoesGlobais.ConvertDegreesToRadians(angulo);
double deltaLatitude = Math.Cos(anguloRad) * distancia / 111111; // Conversão para graus
double deltaLongitude = Math.Sin(anguloRad) * distancia / (111111 * Math.Cos(FuncoesGlobais.ConvertDegreesToRadians(posicaoAtual.Latitude)));
return new GPSModel
{
Latitude = posicaoAtual.Latitude + deltaLatitude,
Longitude = posicaoAtual.Longitude + deltaLongitude
};
}
public void PopularTrajetoriaComOffset(GPSModel destino)
{
if (mapaService.DadosMapa != null)
{
GPSModel inicio = GPSService.UltimaLeitura;
// Coleta os primeiros pontos de cada rua com base na orientação e posição atual do robô
var pontosExtremosComOffset = new List<GPSModel>();
foreach (var rua in mapaService.DadosMapa.features)
{
var primeiroPonto = new GPSModel()
{
Latitude = rua.geometry.coordinates.First()[1],
Longitude = rua.geometry.coordinates.First()[0]
};
var ultimoPonto = new GPSModel()
{
Latitude = rua.geometry.coordinates.Last()[1],
Longitude = rua.geometry.coordinates.Last()[0]
};
GPSModel pontoInicial = new GPSModel();
GPSModel pontoSecundario = new GPSModel();
if (GPSService.DistanciaEntrePontos(inicio, primeiroPonto) < GPSService.DistanciaEntrePontos(inicio, ultimoPonto))
{
pontoInicial = primeiroPonto;
pontoSecundario = new GPSModel()
{
Latitude = rua.geometry.coordinates.Skip(1).First()[1],
Longitude = rua.geometry.coordinates.Skip(1).First()[0]
};
}
else
{
pontoInicial = ultimoPonto;
pontoSecundario = new GPSModel()
{
Latitude = rua.geometry.coordinates.Skip(rua.geometry.coordinates.Count - 2).First()[1],
Longitude = rua.geometry.coordinates.Skip(rua.geometry.coordinates.Count - 2).First()[0]
};
}
var orientacaoRua = GPSService.CalcularOrientacao(pontoInicial, pontoSecundario);
// Calcula o ponto com offset baseado no ângulo oposto à orientação da rua
var anguloOffset = (orientacaoRua + 180) % 360;
var distanciaOffset = 10; // Defina o offset desejado aqui
// Adiciona o ponto com offset à lista
pontosExtremosComOffset.Add(new GPSModel
{
Latitude = pontoInicial.Latitude,// + (Math.Cos(anguloOffset * (Math.PI / 180)) * distanciaOffset),
Longitude = pontoInicial.Longitude// + (Math.Sin(anguloOffset * (Math.PI / 180)) * distanciaOffset),
});
}
var pontosRelevantes = FiltrarPontosRelevantes(inicio, destino, pontosExtremosComOffset);
// Ordena os pontos com offset pela proximidade com a posição atual
var pontosOrdenados = pontosRelevantes.OrderBy(p => GPSService.DistanciaEntrePontos(inicio, p)).ToList();
// Agora, conecta os pontos ordenados para formar a trajetória
TrajetoriaDinamica.Clear();
GPSModel pontoAnterior = inicio;
foreach (var ponto in pontosOrdenados)
{
//var caminho = GPSService.InterpolarPontos(pontoAnterior, ponto, 1.0);
//caminho.ForEach(x => TrajetoriaDinamica.Add(x));
//pontoAnterior = ponto;
TrajetoriaDinamica.Add(ponto);
}
// Atualiza a trajetória dinâmica
GPSService.AtualizarTrajetoriaDinamica();
}
}
private List<GPSModel> FiltrarPontosRelevantes(GPSModel inicio, GPSModel destino, List<GPSModel> todasRuas)
{
var ruasRelevantes = new List<GPSModel>();
// Define os limites do quadrante
double minLatitude = Math.Min(inicio.Latitude, destino.Latitude);
double maxLatitude = Math.Max(inicio.Latitude, destino.Latitude);
double minLongitude = Math.Min(inicio.Longitude, destino.Longitude);
double maxLongitude = Math.Max(inicio.Longitude, destino.Longitude);
// Filtra previamente os pontos que estão dentro do quadrante definido
var pontosNoQuadrante = todasRuas.Where(ponto => ponto.Latitude >= minLatitude && ponto.Latitude <= maxLatitude
&& ponto.Longitude >= minLongitude && ponto.Longitude <= maxLongitude).ToList();
// Continua a filtragem dos pontos relevantes como antes, mas agora apenas com os pontos dentro do quadrante
GPSModel pontoMaisProximoInicio = IdentificarPontoMaisProximo(inicio, pontosNoQuadrante);
if (pontoMaisProximoInicio != null && !ruasRelevantes.Contains(pontoMaisProximoInicio))
{
ruasRelevantes.Add(pontoMaisProximoInicio);
}
GPSModel ultimoPontoRelevante = pontoMaisProximoInicio;
foreach (var ponto in pontosNoQuadrante)
{
if (ponto.Equals(inicio) || ponto.Equals(pontoMaisProximoInicio)) continue;
double margem = 20;
double distanciaPontoAnterior = GPSService.DistanciaEntrePontos(ultimoPontoRelevante, destino);
double distanciaPontoAtual = GPSService.DistanciaEntrePontos(ponto, destino);
double diferenca = (distanciaPontoAnterior - distanciaPontoAtual);
bool relevante = diferenca > 0 && diferenca < margem;
if (relevante || distanciaPontoAtual == 0 || true)
{
ruasRelevantes.Add(ponto);
ultimoPontoRelevante = ponto;
}
if (distanciaPontoAtual == 0)
{
break;
}
}
return ruasRelevantes;
}
// Método auxiliar para identificar o ponto mais próximo a um dado ponto de referência
private GPSModel IdentificarPontoMaisProximo(GPSModel referencia, List<GPSModel> pontos)
{
GPSModel pontoMaisProximo = null;
double distanciaMinima = double.MaxValue;
foreach (var ponto in pontos)
{
double distancia = GPSService.DistanciaEntrePontos(referencia, ponto);
if (distancia < distanciaMinima)
{
distanciaMinima = distancia;
pontoMaisProximo = ponto;
}
}
return pontoMaisProximo;
}
}
public class MapaFeatureCollectionModel
{
public string type { get; set; }
public List<MapaFeatureModel> features { get; set; }
}
public class MapaFeatureModel
{
public string type { get; set; }
public MapaFeaturePropertiesModel properties { get; set; }
public MapaFeatureGeometryModel geometry { get; set; }
}
public class MapaFeaturePropertiesModel
{
public string Id { get; set; }
public string Name { get; set; }
public double Length { get; set; }
public double Dist1 { get; set; }
public double Dist2 { get; set; }
}
public class MapaFeatureGeometryModel
{
public string id { get; set; }
public string type { get; set; }
public List<List<double>> coordinates { get; set; }
}
}