# 01-项目功能内容

## 目标

对标 LinuxCNC `xyzbc-trt` 当前运行配置，在 Web 中实现 XYZBC table rotary/tilting 五轴数控系统仿真界面。界面基于 HTML/JavaScript，文件和会话持久化基于 OPFS，CNC 核心能力通过 `wasm-port` 的 LinuxCNC-derived WASM/SDK 边界提供。

Native 对标基线：

- 后续以 `/home/mes123456/cnc_wams/linuxcnc` 作为 LinuxCNC `xyzbc-trt` 源码与真实执行基线。
- Web 数控仿真界面和逻辑必须根据该路径编译后执行 `configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt.ini` 的真实运行结果设计。
- native evidence 采集脚本应通过 `/home/mes123456/cnc_wams/linuxcnc/scripts/rip-environment` 启动/连接 LinuxCNC，而不是继续依赖 `/home/mes123456/linuxcnc-master`。
- `/home/mes123456/cnc_wams/linuxcnc` 已完成 run-in-place 编译，并已验证 `scripts/rip-environment`、`scripts/linuxcnc`、`bin/axis`、`bin/xyzbc-trt-gui`、`bin/milltask`、`bin/linuxcncsvr`、`bin/halui`、`rtlib/xyzbc-trt-kins.so`、`rtlib/tpmod.so`、`lib/python/linuxcnc.so` 存在可用。后续可以基于该路径重新生成真实 native JSON。

完全对标要求：

- `working` 下的设计、任务和验收必须逐项覆盖 `doc/xyzbc-trt-runtime-files.md` 中记录的运行进程、启动顺序、INI 配置、AXIS 界面行为、PyVCP、POSTGUI HAL、basic_sim、Vismach、switchkins/remap、G-code 子程序、tool table、parameter file、kinematics HAL pins、轴/关节限制和 JSON 执行证据。
- Web 不只展示五轴场景，还必须具备与 LinuxCNC 配置等价的运行状态、按钮行为、文件 staging、HAL/task 反馈、刀具预览路径、刀具执行路径和 native/Web JSON 对比闭环。
- 无法在浏览器中一比一复用的 LinuxCNC 桌面组件，例如 AXIS/Tk/PyVCP/Vismach 窗口，必须在 Web 中提供同语义等效实现，并在 evidence JSON 中说明替代边界。

## 对标文件

主对标文档：

```text
web-rtcp-5axis-xyzbc-trt-sim-plan/doc/xyzbc-trt-runtime-files.md
```

LinuxCNC 目标配置：

```text
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt.ini
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt.xml
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/switchkins_postgui.hal
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/428remap.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/429remap.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/430remap.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/xyzbc_switchkins_sub.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/centering.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/helix_bc.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/demos/xyzbc_switchkins.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/demos/boat-xyzbc.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt.tbl
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc.var
lib/hallib/basic_sim.tcl
src/hal/user_comps/vismach/xyzbc-trt-gui.py
src/emc/usr_intf/axis/scripts/axis.py
src/emc/kinematics/xyzbc-trt-kins.c
```

## 功能清单

| 功能 | Web 实现方式 | 当前状态 |
| --- | --- | --- |
| XYZBC 机型默认进入 | `app/src/state/store.js` 默认 profile 为 `xyzbc-trt` | 已落地 |
| INI 配置解析 | `linuxcnc-ini-runtime.js` 解析 vendored `xyzbc-trt.ini` | 已落地 |
| PyVCP switchkins 面板 | `xyzbc-trt` profile 复用并改写 PyVCP schema：`IDENTITY`、`TCP:XYZBC`、`userk`、`vismach-clear` | 已落地 |
| M428/M429/M430 remap | profile 映射 remap 文件和 switchkins type；WASM interp/remap 由 `wasm-port` 支撑 | Web staging 已完成；真实 WASM 执行需 artifact |
| `motion.switchkins-type` | profile 描述 `motion.analog-out-03 => motion.switchkins-type` | 已落地 |
| XYZBC kinematics | `wasm-port/runtime/sdk/src/linuxcnc-kinematics.js` 支持 `xyzbc-trt` 和 `linuxcnc_xyzbc_trt_kinematics.wasm` | SDK 已支持，当前缺 build artifact |
| Vismach 等效三维仿真 | Web canvas/Three 风格五轴场景替代 Python Vismach GUI，显示机床参考、刀路、TCP、刀轴 | 参考 app 已移植 |
| OPFS 机器文件 staging | `web-rtcp-5axis-xyzbc-trt-sim-plan/machines/xyzbc-trt/...` | 已落地 |
| Tool table | `xyzbc-trt.tbl` staged 并进入 Web tool DB 仿真 | 已落地 |
| Parameter file | INI 指向 `xyzbc.var`；已从真实运行树导入 `wasm-port/vendor` 并加入 manifest | 已落地 |
| 默认程序 | `xyzbc_switchkins.ngc` 作为 `xyzbc-trt` 默认程序 | 已落地 |
| task/HAL runtime | `linuxcnc-task-hal-runtime.js` 连接 `wasm-port` task/HAL SDK | 代码已接入，需 artifact 验收 |
| 刀具预览路径 JSON | native 与 Web 在预览阶段输出统一结构的 `previewPath` 曲线采样 | 待补充采集脚本 |
| 刀具执行路径 JSON | native 与 Web 在真实执行阶段输出统一结构的 `executionPath` 曲线采样 | 待补充采集脚本 |
| 预览/执行路径对比 | `compare-xyzbc-trt-evidence.json` 对 `previewPath` 和 `executionPath` 逐点/误差统计比对 | 待补充 compare 规则 |
| AXIS 主界面等效 | Web 首屏必须是可操作 CNC 仿真界面，包含程序、坐标、状态、override、工具、MDI/switchkins 控制 | 待全量验收 |
| POSTGUI HAL 等效 | Web 需复现 `pyvcp.* -> halui.mdi-command-* -> M428/M429/M430` 连接关系 | 待补充 JSON 检查 |
| basic_sim 等效 | Web task/HAL runtime 需提供模拟回零、manual toolchange、spindle、joint feedback 基础仿真语义 | 待 WASM/task-HAL 验收 |
| Vismach 模型等效 | Web 3D 模型需按 `table-x/saddle-y/spindle-z/tilt-b/rotate-c/tool-offset/x-offset/z-offset` 驱动 | 待补充模型 pin 验收 |
| Ngcgui 子程序 | Web 需 stage 并可运行 `xyzbc_switchkins_sub.ngc`、`centering.ngc`、`helix_bc.ngc` | 待补充子程序验收 |
| 演示程序全集 | Web 需 stage `xyzbc_switchkins.ngc` 和 `boat-xyzbc.ngc`，默认打开前者 | 待补充 boat 验收 |
| 速度/限制/坐标显示 | Web 需对标 `GEOMETRY/JOG_AXES/POSITION_FEEDBACK/MAX_*`、TRAJ 和 AXIS/JOINT 限制 | 待补充 UI/JSON 检查 |
| Kinematics HAL pins | Web 需 expose/record `x-offset/z-offset/tool-offset/rot-point/conventional-directions` | 待补充 HAL pin 检查 |

## 刀具预览与执行路径 JSON 要求

目标：把 LinuxCNC 真实系统和 Web 仿真系统中的刀具预览路径、刀具执行路径都写入 evidence JSON，并在 compare JSON 中做同周期曲线比对。

统一采样规则：

- 对比采样周期固定为 `samplePeriodMs = 20`，即 50 Hz。
- native 和 Web 可以保留各自原始采样，但写入 `previewPath.samples`、`executionPath.samples` 前必须重采样到同一个周期。
- 两侧样本必须使用相同的 `sampleIndex` 和 `timeMs` 序列，方便逐点比较。
- 曲线开始点以程序开始执行或预览路径第一段有效运动为 `timeMs = 0`。
- 对于 `G0/G1/G2/G3` 等不同插补段，JSON 中必须记录 `motionType`，用于区分快移、直线、圆弧和 remap/switchkins 前后的路径段。

native/Web evidence JSON 中都应增加：

```json
{
  "pathSampling": {
    "samplePeriodMs": 20,
    "timeBase": "program-relative-ms",
    "resampling": "linear-position-slerp-or-axis-linear",
    "coordinateSystem": "machine-xyzbc-and-tcp"
  },
  "previewPath": {
    "source": "linuxcnc-preview-or-web-preview",
    "sampleCount": 0,
    "samples": []
  },
  "executionPath": {
    "source": "linuxcnc-stat-or-web-task-hal",
    "sampleCount": 0,
    "samples": []
  }
}
```

每个 sample 至少包含：

```json
{
  "sampleIndex": 0,
  "timeMs": 0,
  "line": 0,
  "motionType": "G0|G1|G2|G3|remap|unknown",
  "activeKinematics": "identity|xyzbc-tcp|userk|unknown",
  "tool": {
    "id": 0,
    "length": 0,
    "diameter": 0
  },
  "joint": {
    "x": 0,
    "y": 0,
    "z": 0,
    "b": 0,
    "c": 0
  },
  "tcp": {
    "x": 0,
    "y": 0,
    "z": 0
  },
  "toolAxis": {
    "i": 0,
    "j": 0,
    "k": 1
  },
  "feed": 0,
  "spindle": 0
}
```

compare JSON 应增加 `pathComparison`：

- `previewVsPreview`：native 预览路径与 Web 预览路径对比。
- `executionVsExecution`：native 执行路径与 Web 执行路径对比。
- `previewVsExecutionNative`：LinuxCNC 预览与真实执行之间的偏差。
- `previewVsExecutionWeb`：Web 预览与 Web 执行之间的偏差。
- 误差统计至少包含 `maxTcpErrorMm`、`rmsTcpErrorMm`、`maxJointError`、`rmsJointError`、`maxToolAxisAngleDeg`、`sampleCountDelta`、`missingSamples`。

## WASM 是否满足

结论：`wasm-port` 已经具备满足 `xyzbc-trt` Web 仿真的主要语义边界，但当前工作区没有 `wasm-port/build/wasm` 构建产物，导致完整浏览器运行需要先执行 WASM 构建。

已具备的证据：

- `wasm-port/runtime/sdk/src/linuxcnc-kinematics.js` 注册 `xyzbc-trt`，目标文件为 `linuxcnc_xyzbc_trt_kinematics.wasm`。
- `wasm-port/runtime/core/linuxcnc_wrap/linuxcnc_xyzbc_trt_kinematics_probe.cpp` 覆盖 `xyzbc-trt-kins` forward/inverse/switchkins。
- `wasm-port/runtime/core/linuxcnc_wrap/linuxcnc_5axis_remap_execute_harness.cpp` 包含 `xyzbc-trt.ini`、`xyzbc_switchkins.ngc`、`boat-xyzbc.ngc` 执行路径。
- `wasm-port/docs/compatibility-validation.md` 记录 `xyzbc-trt` kinematics、remap、browser interp 覆盖。
- 当前环境已经安装并可调用 `emcc 6.0.2`，后续缺口从“安装 Emscripten”转为“执行 WASM 构建并复跑证据”。

当前缺口：

- `wasm-port/build/wasm/kinematics`、`core`、`tp`、`task-hal` 目录当前不存在。
- 因此本轮已完成 native 真实执行、Web OPFS/staging/readiness、JSON 对比验证；完整 browser worker WASM 执行需先构建 artifact。

## Native/Web JSON 对比结论

证据文件：

```text
working/evidence/native-xyzbc-trt-evidence.json
working/evidence/web-xyzbc-trt-evidence.json
working/evidence/compare-xyzbc-trt-evidence.json
```

当前结果：

- native `xyzbc-trt` 通过 LinuxCNC Python API 真实执行 `xyzbc_switchkins.ngc`，采集到 1462 个执行事件。
- Web 侧已完成 profile、INI、OPFS staging、PyVCP XML、remap、tool table、parameter file、默认程序覆盖。
- 对比 12 项检查中 11 项通过。
- 唯一失败项：`required WASM artifacts available`，缺少 `wasm-port/build/wasm/...` 的 kinematics/core/tp/task-hal `.js/.wasm` 文件。