tools/gpr_poc/main.cpp

@@ -1164,6 +1164,13 @@ geopro::core::ColorScale makeStructuralColorScale(double vmin, double vmax) {
 
 // 地震高对比色阶（seismic 红-白-蓝）：两端饱和亮色（强正=亮红、强负=亮蓝），
 // 零附近白。比 structural 更亮、对比更狠，正负反射一眼分开。
+// 前置声明（实现在 polish 段）：梯度幅值分位统计，供 C4 画廊的梯度不透明度标定。
+struct GradStats {
+  double median = 0, p75 = 0, p90 = 0, p99 = 0, mx = 0;
+  std::size_t samples = 0;
+};
+GradStats sampleGradientMagnitude(vtkImageData* img);
+
 geopro::core::ColorScale makeSeismicColorScale(double vmin, double vmax) {
   geopro::core::ColorScale cs;
   const double span = (vmax > vmin) ? (vmax - vmin) : 1.0;
@@ -2803,32 +2810,45 @@ struct GalleryVariant {
   double zoom;            // 再 Zoom 填满画面
   double bg[3];           // 背景 RGB
   const char* desc;       // 报告用中文说明
+  // ---- C4 视觉调优（梯度不透明度 + 光照），默认关 → 不改既有变体行为 ----
+  bool useGradientOpacity = false;  // SetGradientOpacity：均匀层透明、界面/异常显形
+  bool useShade = false;            // SetShade：层界面带立体明暗
 };
 
-// 4 组视觉参数。值经离屏实跑挑出（详见报告）。
+// C4 视觉调优：4 组对照（纯标量 / +梯度不透明度 / +光照 / 全开）。
+// 同一局部段、同一 seismic 配色、同一斜穿俯视取景（El45/Az30，视线穿进体内部而非
+// 只看端面）——唯一变量是「梯度不透明度 / 光照」，供肉眼直读"内部结构是否透出"。
+// maxOpacity 字段：纯标量组用低峰值(0.45，避免均匀积分糊成实心)；开了梯度门的组用
+// 高峰值(0.6)——均匀区被梯度门压透明后，层界面的净不透明度(标量×梯度)才够高、浮成实面。
+// 末项 var4(全开) = kViewDefaultVariant → 交互窗口默认走全开。
 const GalleryVariant kGalleryVariants[] = {
-    // var1：高不透明度实体感——seismic 亮配色 + V 形包络(中段 0.40/两端 0.85)，
+    // var1：纯标量不透明度（基线）——无梯度门、无光照。GPR 均匀层段沿射线积分糊成
-    // floor 压到 0.04：近零层间隙近透明，亮层面浮出 → 内部层状结构可读。
+    // 半透明实心块，只外表面/端面可读，内部水平分层难分辨（对照基准）。
     {"var1", OpacityProfile::kSolid, ColorChoice::kSeismic,
-     0.04, 0.40, 0.85, 8.0, 22.0, 28.0, 1.9, {0.05, 0.05, 0.09},
+     0.04, 0.30, 0.45, 8.0, 45.0, 30.0, 1.5, {0.05, 0.05, 0.09},
-     "高不透明度实体感：V形包络(floor0.04/mid0.40/max0.85)+seismic 亮配色，"
+     "纯标量不透明度(基线)：V形包络(floor0.04/mid0.30/max0.45)+seismic，"
-     "半透明实心、内部层次可见"},
+     "无梯度门/无光照，均匀层积分糊成半透明块、仅端面可读",
-    // var2：高对比配色——jet 全程高饱和 + 中等不透明度 V 形包络。
+     /*useGradientOpacity=*/false, /*useShade=*/false},
-    {"var2", OpacityProfile::kSolid, ColorChoice::kJet,
+    // var2：+梯度不透明度——低梯度(均匀层)透明、高梯度(层界面/异常)显形，射线穿透
-     0.04, 0.32, 0.70, 8.0, 22.0, 28.0, 1.9, {0.06, 0.06, 0.10},
+    // 均匀雾、内部界面浮出。标量峰值提到 0.6（梯度门压透明后层面才够实）。
-     "高对比配色：jet 蓝青绿黄红全程高饱和 + 中等 V 形包络(mid0.32/max0.70)"},
+    {"var2", OpacityProfile::kSolid, ColorChoice::kSeismic,
-    // var3：居中正对纵截面——低 Elevation/Azimuth 摆平、正对 X-Z 长侧面(层状反射沿
+     0.04, 0.30, 0.60, 8.0, 45.0, 30.0, 1.5, {0.05, 0.05, 0.09},
-    // X 延展最清晰)、Zoom2.0 填满 ~70%；floor 压更低让层间隙透明、层面立体。
+     "+梯度不透明度：低梯度(均匀层)透明、高梯度(界面/异常)显形，标量峰值0.6，"
+     "射线穿透均匀雾、内部界面浮出",
+     /*useGradientOpacity=*/true, /*useShade=*/false},
+    // var3：+光照——在梯度门基础上 ShadeOn，层界面带立体明暗(非纯平涂)。
     {"var3", OpacityProfile::kSolid, ColorChoice::kSeismic,
-     0.03, 0.38, 0.82, 9.0, 10.0, 12.0, 2.0, {0.05, 0.05, 0.09},
+     0.04, 0.30, 0.60, 8.0, 45.0, 30.0, 1.5, {0.05, 0.05, 0.09},
-     "居中正对纵截面：低 El10/Az12 摆平正对 X-Z 长侧面、Zoom2.0 填满视野，"
+     "+光照(梯度门+Shade)：层界面带立体明暗(Ambient0.3/Diffuse0.7/Specular0.2)，"
-     "floor0.03 凸显层面，exagg9 放大薄轴"},
+     "界面起伏更有体积感",
-    // var4：最像真实 GPR 三维图——seismic + 略提背景亮 + 微立体角 + 实体包络。
+     /*useGradientOpacity=*/true, /*useShade=*/true},
+    // var4：全开——梯度不透明度 + 光照 + seismic 双端斜坡配色 + 略亮冷灰背景。
     // 综合最佳，选作交互窗口默认（kViewDefaultVariant）。
     {"var4", OpacityProfile::kSolid, ColorChoice::kSeismic,
-     0.035, 0.38, 0.84, 8.0, 18.0, 22.0, 2.0, {0.07, 0.08, 0.11},
+     0.04, 0.30, 0.60, 8.0, 45.0, 30.0, 1.5, {0.07, 0.08, 0.11},
-     "综合最佳：seismic + 实体包络(floor0.035/mid0.38/max0.84) + 微立体取景"
+     "全开(综合最佳)：梯度不透明度+光照+seismic+略亮冷灰背景，内部分层界面/异常"
-     "(El18/Az22/Zoom2.0) + 略亮冷灰背景"},
+     "从均匀块透出 → 交互窗口默认",
+     /*useGradientOpacity=*/true, /*useShade=*/true},
 };
 
 // 交互窗口(无 flag 的 view)的默认视觉变体 = var4（kGalleryVariants 末项）。
@@ -2847,15 +2867,43 @@ geopro::core::ColorScale pickColor(ColorChoice c, double vmin, double vmax) {
 
 // 按变体的不透明度包络建体属性（gallery / 交互默认共用，DRY）。kSolid 走 V 形实体
 // 包络(floor/mid/max)，kStructural 走双端斜坡(仅 maxOpacity)。
+//
+// C4 视觉调优：若变体开了 useGradientOpacity 且传入了实测梯度统计 gs，再叠加
+//   1) 梯度不透明度(SetGradientOpacity)：低梯度(均匀层)→透明、高梯度(界面/异常)→显形，
+//      让射线穿透均匀雾、内部界面浮出（阈值按 gs 的 median/p90/p99 标定，不靠猜）；
+//   2) 光照(useShade → SetShade + Ambient/Diffuse/Specular)：层界面带立体明暗。
 vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> makeVariantProperty(
     const GalleryVariant& v, const geopro::core::Quant& q,
     const geopro::core::ColorScale& cs, double vmin, double vmax,
-    double maxOpacity) {
+    double maxOpacity, const GradStats* gs = nullptr) {
+  vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> prop;
   if (v.profile == OpacityProfile::kSolid) {
-    return makeSolidVolumeProperty(q, cs, vmin, vmax, v.floorOpacity,
+    prop = makeSolidVolumeProperty(q, cs, vmin, vmax, v.floorOpacity,
                                    v.midOpacity, maxOpacity);
+  } else {
+    prop = makeTunedVolumeProperty(q, cs, vmin, vmax, maxOpacity);
   }
-  return makeTunedVolumeProperty(q, cs, vmin, vmax, maxOpacity);
+
+  // 梯度不透明度：均匀层(低梯度)透明，层界面/异常边缘(高梯度)显形。阈值按实测分布：
+  // median 处仍 0（压住均匀积分雾），p90 升到 0.5，p99 到 0.9。无 gs（未测）则跳过。
+  if (v.useGradientOpacity && gs != nullptr && gs->samples > 0) {
+    vtkNew<vtkPiecewiseFunction> grad;
+    grad->AddPoint(0.0, 0.0);
+    grad->AddPoint(std::max(1.0, gs->median), 0.0);
+    grad->AddPoint(std::max(2.0, gs->p90), 0.5);
+    grad->AddPoint(std::max(3.0, gs->p99), 0.9);
+    prop->SetGradientOpacity(grad);
+  }
+
+  // 光照：ShadeOn + Ambient/Diffuse/Specular，让层界面带立体明暗（区别于纯平涂）。
+  if (v.useShade) {
+    prop->ShadeOn();
+    prop->SetAmbient(0.3);
+    prop->SetDiffuse(0.7);
+    prop->SetSpecular(0.2);
+    prop->SetSpecularPower(10.0);
+  }
+  return prop;
 }
 
 // ============================================================================
@@ -3066,14 +3114,31 @@ int runGalleryVariant(const std::string& dir, const GalleryVariant& v,
   const double vmin = m.vminPhys, vmax = m.vmaxPhys;
   const geopro::core::ColorScale cs = pickColor(v.color, vmin, vmax);
 
-  vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> prop =
-      makeVariantProperty(v, m.quant, cs, vmin, vmax, v.maxOpacity);
-
   auto rw = makeOffscreenWindow(winW, winH);
   vtkNew<vtkRenderer> ren;
   ren->SetBackground(v.bg[0], v.bg[1], v.bg[2]);
   rw->AddRenderer(ren);
 
+  // 局部段（沿线中段，同 viewSetupDefaultFrame 的取段法）。先建体 → 实测梯度分布
+  // 用于 C4 梯度不透明度标定（仅开了 useGradientOpacity 的变体需要）。
+  const int totBx = store.bricksX(0);
+  const int localBx = std::min(kViewDefaultLocalBricks, totBx);
+  const int bx0 = std::max(0, totBx / 2 - localBx / 2);
+  vtkSmartPointer<vtkImageData> locImg =
+      buildLocalLevel0Image(store, m, bx0, localBx);
+
+  GradStats gs;
+  if (v.useGradientOpacity) {
+    gs = sampleGradientMagnitude(locImg.Get());
+    std::cout << "[gallery " << v.name << "] 梯度幅值分布(量化域,样本 " << gs.samples
+              << "): median=" << gs.median << " p90=" << gs.p90
+              << " p99=" << gs.p99 << " max=" << gs.mx << "\n";
+  }
+
+  vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> prop = makeVariantProperty(
+      v, m.quant, cs, vmin, vmax, v.maxOpacity,
+      v.useGradientOpacity ? &gs : nullptr);
+
   vtkNew<vtkMultiBlockVolumeMapper> mapper;
   mapper->SetRequestedRenderMode(vtkSmartVolumeMapper::GPURenderMode);
   auto volume = vtkSmartPointer<vtkVolume>::New();
@@ -3082,12 +3147,6 @@ int runGalleryVariant(const std::string& dir, const GalleryVariant& v,
   volume->SetScale(1.0, v.exagg, v.exagg);
   ren->AddVolume(volume);
 
-  // 局部段（沿线中段，同 viewSetupDefaultFrame 的取段法）。
-  const int totBx = store.bricksX(0);
-  const int localBx = std::min(kViewDefaultLocalBricks, totBx);
-  const int bx0 = std::max(0, totBx / 2 - localBx / 2);
-  vtkSmartPointer<vtkImageData> locImg =
-      buildLocalLevel0Image(store, m, bx0, localBx);
   std::vector<vtkSmartPointer<vtkImageData>> one{locImg};
   auto mb = makeMultiBlock(one);
   mapper->SetInputDataObject(mb);
@@ -3261,8 +3320,17 @@ int cmdView(int argc, char** argv) {
   const double vmin = m.vminPhys, vmax = m.vmaxPhys;
   // 配色/不透明度包络取自 var4：seismic + V 形实体包络(floor/mid + opacity 作峰值)。
   const geopro::core::ColorScale cs = pickColor(dv.color, vmin, vmax);
-  vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> prop =
+  // C4：默认变体(var4)开了梯度不透明度 → 从常驻底图实测梯度分布标定阈值。底图恒非空。
-      makeVariantProperty(dv, m.quant, cs, vmin, vmax, opacity);
+  GradStats dvGs;
+  if (dv.useGradientOpacity && source.baseImage() != nullptr) {
+    dvGs = sampleGradientMagnitude(source.baseImage());
+    std::cout << "[view] 梯度幅值分布(底图,量化域,样本 " << dvGs.samples
+              << "): median=" << dvGs.median << " p90=" << dvGs.p90
+              << " p99=" << dvGs.p99 << "\n";
+  }
+  vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> prop = makeVariantProperty(
+      dv, m.quant, cs, vmin, vmax, opacity,
+      dv.useGradientOpacity ? &dvGs : nullptr);
 
   // 渲染窗口：preview/smoke 走离屏，否则真窗口。
   vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> rw;
@@ -3616,10 +3684,7 @@ constexpr double kPolishMaxOpacityGrad = 0.6;   // b/c：梯度门控后可提
 
 // 在 VTK_SHORT 局部体上采样梯度幅值分布（量化域，中心差分），返回有序的若干分位数。
 // 跳过 kBlank 体素及其邻居（空值不参与梯度）。返回 {median, p75, p90, p99, max}。
-struct GradStats {
+// （GradStats 已在文件上方前置声明，供 C4 画廊共用。）
-  double median = 0, p75 = 0, p90 = 0, p99 = 0, mx = 0;
-  std::size_t samples = 0;
-};
 GradStats sampleGradientMagnitude(vtkImageData* img) {
   int dims[3];
   img->GetDimensions(dims);