tools/gpr_poc/main.cpp

@@ -2224,7 +2224,6 @@ struct ViewState {
   vtkCamera* cam = nullptr;
   vtkTextActor* fpsText = nullptr;
   vtkRenderWindow* rw = nullptr;
-  Stopwatch frameTimer;
   double exagg = 8.0;
   int lastLevel = -1;
   // 整卷粗层 image 缓存（按 level 缓存，避免每帧重组整卷）。
@@ -2296,16 +2295,26 @@ std::size_t viewRefreshBlocks(ViewState* st) {
 }
 
 // interactor 回调：每次交互(旋转/缩放)结束后重选 LOD + 刷新 fps 文本。
+//
+// fps 修复（Task 12d-fix3）：之前用 frameTimer（上次回调到本次的墙钟）算 fps，把
+// 用户思考/不动的空闲时间也算进去，显示的是「空闲间隔」(如 0.2fps)，不可信。改为
+// 松手时连渲 kFpsProbeFrames 帧、累计「实际 Render 耗时」取均值，得到真实渲染帧率。
 void viewOnInteract(vtkObject*, unsigned long, void* clientData, void*) {
   auto* st = static_cast<ViewState*>(clientData);
   // 防重入：本回调内部会 st->rw->Render()，若该 Render 再触发观察者进本回调
   // 将无限递归。已在回调中则直接返回（双保险）。
   if (st->inCb) return;
   st->inCb = true;
-  const double frameMs = st->frameTimer.elapsedMs();
   const std::size_t blocks = viewRefreshBlocks(st);
   const int lvl = st->src->lastLevel();
-  const double fps = frameMs > 0 ? 1000.0 / frameMs : 0.0;
+
+  // 真实渲染帧率：连渲若干帧，只累计 Render() 本身耗时（不含空闲）。首帧含切换后
+  // 的纹理上传/shader 编译，故跑 kFpsProbeFrames 帧取均值更可信。
+  constexpr int kFpsProbeFrames = 3;
+  Stopwatch swR;
+  for (int i = 0; i < kFpsProbeFrames; ++i) st->rw->Render();
+  const double renderMs = swR.elapsedMs() / kFpsProbeFrames;
+  const double fps = renderMs > 0 ? 1000.0 / renderMs : 0.0;
 
   char buf[256];
   std::snprintf(buf, sizeof(buf),
@@ -2313,16 +2322,58 @@ void viewOnInteract(vtkObject*, unsigned long, void* clientData, void*) {
                 fps, lvl, blocks, st->exagg);
   st->fpsText->SetInput(buf);
   st->lastLevel = lvl;
-  st->rw->Render();
+  st->rw->Render();  // 末帧带上更新后的 fps 文本
-  st->frameTimer.reset();
   st->inCb = false;
 }
 
+// 默认取景宽度：沿测线取约 256 道(=4 brick 列×64)的一段作首帧局部段。整线横截面
+// 相对长度 1:34，框整卷只会看到一条隐形细带；框这个局部段，层状结构才充满视野
+// （用户可再滚轮拉远看整体——细带是物理真实，拉近看细节）。段越宽 X 越细长、截面
+// 越填不满画面；256 道是 ① cmdTune 出 lod-tuned-local.png（有清晰层状结构）的取景，
+// 沿用之以保证首帧同等可读。
+constexpr int kViewDefaultLocalBricks = 4;
+// ResetCamera 后再 Zoom 拉近填满画面（同 ① cmdTune 的 1.7×：默认框得偏松，留白多）。
+constexpr double kViewDefaultZoom = 1.7;
+
+// 建立 view 的「默认取景」：把 level0 一段局部体(沿线中段)整卷单块喂 mapper，再
+// ResetCamera 到该局部段(actor 已 SetScale(1,exagg,exagg))，置相机为能看出层状
+// 结构的角度。真窗口 / --smoke / --preview 三条路径共用此函数 → 渲的是同一画面。
+//
+// 返回喂给 mapper 的块数(=1)。同步更新 st->lastLevel=0（默认即全分辨率局部段）。
+std::size_t viewSetupDefaultFrame(ViewState* st, vtkRenderer* ren) {
+  geopro::data::ChunkedVolumeStore& store = *st->store;
+  const geopro::data::StoreMeta& m = store.meta();
+  const int totBx = store.bricksX(0);
+  const int localBx = std::min(kViewDefaultLocalBricks, totBx);
+  const int bx0 = std::max(0, totBx / 2 - localBx / 2);  // 沿线中段
+  vtkSmartPointer<vtkImageData> locImg =
+      buildLocalLevel0Image(store, m, bx0, localBx);
+
+  std::vector<vtkSmartPointer<vtkImageData>> one{locImg};
+  auto mb = makeMultiBlock(one);
+  st->mapper->SetInputDataObject(mb);
+  st->mapper->Update();
+  st->cachedWholeImg = locImg;  // 持有引用，避免被释放
+  st->cachedWholeLevel = 0;
+  st->lastLevel = 0;
+
+  // 框住局部段：用无参 ResetCamera（按 actor 的【已 SetScale(1,exagg,exagg)】缩放
+  // 后包围盒框，把 exagg 后的 Y/Z 一并纳入；mapper->GetBounds() 是未缩放的，不可用），
+  // 相机角度沿用能看出结构的 Elevation/Azimuth，再 Zoom 拉近填满画面。
+  ren->ResetCamera();
+  st->cam = ren->GetActiveCamera();
+  st->cam->Elevation(28.0);  // 同 ① cmdTune 的取景角度
+  st->cam->Azimuth(30.0);
+  st->cam->Zoom(kViewDefaultZoom);  // 拉近填满画面，避免局部段缩在角落
+  ren->ResetCameraClippingRange();
+  return one.size();
+}
+
 int cmdView(int argc, char** argv) {
   const Args a = parseArgs(argc, argv, 2);
   if (a.positional.empty()) {
     std::cerr << "用法: gpr_poc view <storeDir> [--exagg 8] [--opacity 0.5] "
-                 "[--budget 64] [--smoke]\n";
+                 "[--budget 64] [--smoke] [--preview] [--frames 90]\n";
     return 2;
   }
   const std::string dir = a.positional[0];
@@ -2330,13 +2381,22 @@ int cmdView(int argc, char** argv) {
   const double opacity = std::stod(a.get("opacity", "0.5"));
   const std::size_t budget =
       static_cast<std::size_t>(std::stoul(a.get("budget", "64")));
-  const bool smoke = a.kv.count("smoke") > 0 ||
+  const int frames = std::stoi(a.get("frames", "90"));
+  auto hasFlag = [&](const char* name) {
+    return a.kv.count(name) > 0 ||
            std::find(a.positional.begin(), a.positional.end(),
-                               "--smoke") != a.positional.end();
+                     std::string("--") + name) != a.positional.end();
+  };
+  const bool smoke = hasFlag("smoke");
+  const bool preview = hasFlag("preview");
   std::cout << "[view] storeDir=" << dir << " exagg=" << exagg
             << " opacity=" << opacity << " budget=" << budget
-            << (smoke ? " [SMOKE 离屏]" : " [真窗口交互]") << "\n";
+            << (preview ? " [PREVIEW 离屏存图+测fps]"
+                        : (smoke ? " [SMOKE 离屏]" : " [真窗口交互]"))
+            << "\n";
 
+  // preview/smoke 走离屏。
+  const bool offscreen = smoke || preview;
   const int winW = 1280, winH = 800;
 
   // 核外源（读 meta + 建 pager，不载整卷）。
@@ -2350,9 +2410,9 @@ int cmdView(int argc, char** argv) {
   vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> prop =
       makeTunedVolumeProperty(m.quant, cs, vmin, vmax, opacity);
 
-  // 渲染窗口：smoke 走离屏，否则真窗口。
+  // 渲染窗口：preview/smoke 走离屏，否则真窗口。
   vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> rw;
-  if (smoke) {
+  if (offscreen) {
     rw = makeOffscreenWindow(winW, winH);
   } else {
     rw = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
@@ -2393,34 +2453,84 @@ int cmdView(int argc, char** argv) {
   st.rw = rw.Get();
   st.exagg = exagg;
 
-  // 相机初始定向：先框整体选出工作集，再 ResetCamera 到工作集包围盒（同 renderC）。
+  // 相机初始定向（修复 1）：默认框「局部段」而非整卷。整线横截面 1:34，框整卷
-  ren->ResetCamera(m.origin[0], m.origin[0] + m.nx * m.spacing[0],
+  // 即便 exagg=8 也是一条隐形细带（看着空白）；改为对准沿线中段一个 ~768 道窗口
-                   m.origin[1], m.origin[1] + m.ny * m.spacing[1] * exagg,
+  // 的全分辨率局部体 → 开窗第一帧就看到一段有层状结构的体。三路径共用此取景。
-                   m.origin[2], m.origin[2] + m.nz * m.spacing[2] * exagg);
+  const std::size_t warm = viewSetupDefaultFrame(&st, ren);
-  st.cam = ren->GetActiveCamera();
-
-  const std::size_t warm = viewRefreshBlocks(&st);
-  {
-    double b[6];
-    mapper->GetBounds(b);
-    if (b[0] <= b[1]) {
-      // 工作集包围盒需按 exagg 缩放后再框（actor 已 SetScale）。
-      ren->ResetCamera();
-    }
-  }
-  st.cam->Elevation(25.0);
-  st.cam->Azimuth(25.0);
-  ren->ResetCameraClippingRange();
   rw->Render();
 
-  std::cout << "[view] 预热: level=" << src.lastLevel() << " 视野块="
+  std::cout << "[view] 预热(默认局部段): level=" << st.lastLevel
-            << src.lastVisibleCount() << "/" << src.lastLevelBrickTotal()
+            << " 渲染块=" << warm << "\n";
-            << " 驻留=" << src.residentCount() << " 渲染块=" << warm << "\n";
 
   const vtkIdType nonBlack = countNonBlackPixels(rw.Get(), winW, winH);
   const bool textureErr = capWin->textureError();
   const bool renderedOk = !textureErr && nonBlack > 0;
 
+  if (preview) {
+    // 修复 2：用与真窗口完全相同的默认相机/source/exagg/传函（viewSetupDefaultFrame
+    // 已建好），离屏渲一帧存图 → 控制方先 Read 确认开窗默认画面非空、有结构。
+    const fs::path shotDir =
+        fs::path("docs") / "superpowers" / "plans" / "poc-lod-shots";
+    fs::create_directories(shotDir);
+    const std::string pngPath = (shotDir / "view-default.png").string();
+    savePng(rw.Get(), pngPath);
+    // 结构像素计数：背景为深蓝灰(R/G≈10,B≈20)，countNonBlackPixels(>10) 会把整屏
+    // 背景都算「非空」，对验证「画面有结构」无意义。改为只数明显亮于背景的像素
+    // (任一通道 >50)，作为「确有渲出的体结构」的诚实判据。
+    auto countStructPixels = [&]() -> vtkIdType {
+      auto px = vtkSmartPointer<vtkUnsignedCharArray>::New();
+      rw->GetRGBACharPixelData(0, 0, winW - 1, winH - 1, /*front=*/1, px);
+      vtkIdType n = 0;
+      const vtkIdType np = px->GetNumberOfTuples();
+      for (vtkIdType i = 0; i < np; ++i) {
+        if (px->GetComponent(i, 0) > 50 || px->GetComponent(i, 1) > 50 ||
+            px->GetComponent(i, 2) > 50) {
+          ++n;
+        }
+      }
+      return n;
+    };
+    const vtkIdType defStruct = countStructPixels();
+
+    // 旋相机 N 帧测真实 fps（非首帧：首帧含纹理上传/shader 编译已在预热完成）。
+    rw->Render();  // 再预热一帧，确保管线热
+    Stopwatch sw;
+    for (int f = 0; f < frames; ++f) {
+      st.cam->Azimuth(360.0 / frames);
+      rw->Render();
+    }
+    const double ms = sw.elapsedMs();
+    const double fps = ms > 0 ? frames * 1000.0 / ms : 0.0;
+
+    const bool texErr2 = capWin->textureError();
+    vtkOutputWindow::SetInstance(nullptr);
+    const bool ok = !texErr2 && defStruct > 0;
+
+    std::cout << "\n=== view --preview 离屏默认视角验证 ===\n";
+    std::cout << "默认局部段维度  : " << kViewDefaultLocalBricks
+              << " brick 列(沿线中段) level0\n";
+    std::cout << "存图            : " << pngPath << "\n";
+    std::cout << "结构像素(>50)   : " << defStruct << " / " << (winW * winH)
+              << "  (" << (100.0 * defStruct / (winW * winH))
+              << "%, 已排除深蓝灰背景)\n";
+    std::cout << "纹理维度错误    : " << (texErr2 ? "是(!!)" : "否") << "\n";
+    std::cout << "真实渲染 fps    : " << (ok ? std::to_string(fps) : "INVALID")
+              << "  (" << frames << " 帧旋相机, 非首帧)\n";
+    std::cout << "preview 结果    : "
+              << (ok ? "OK ✔ 默认视角有结构" : "FAIL ✘") << "\n";
+
+    writeMetricLine(
+        "view-preview,dir=" + dir + ",exagg=" + std::to_string(exagg) +
+        ",opacity=" + std::to_string(opacity) +
+        ",localBricks=" + std::to_string(kViewDefaultLocalBricks) +
+        ",structPixels=" + std::to_string(defStruct) +
+        ",fps=" + (ok ? std::to_string(fps) : "INVALID") +
+        ",textureErr=" + std::to_string(texErr2 ? 1 : 0) +
+        ",ok=" + std::to_string(ok ? 1 : 0) +
+        ",png=" + pngPath);
+    return ok ? 0 : 1;
+  }
+
   if (smoke) {
     // 离屏 smoke：模拟一次缩放 → 验 LOD 切换 + 不崩。
     const int lvlNear = src.lastLevel();
@@ -2472,7 +2582,6 @@ int cmdView(int argc, char** argv) {
   iren->AddObserver(vtkCommand::EndInteractionEvent, cb);
 
   std::cout << "[view] 打开真窗口。左键旋转 / 滚轮缩放(切 LOD) / q 退出。\n";
-  st.frameTimer.reset();
   iren->Initialize();
   rw->Render();
   iren->Start();
@@ -2497,7 +2606,7 @@ void usage() {
                "  gpr_poc fps-budget <storeDir> [--frames 90] "
                "[--bricks 4,16,64,128,256]\n"
                "  gpr_poc view <storeDir> [--exagg 8] [--opacity 0.5] "
-               "[--budget 64] [--smoke]\n";
+               "[--budget 64] [--smoke] [--preview] [--frames 90]\n";
 }
 
 }  // namespace