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# CNC 执行机制说明
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## 概述
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`CncExecutionService` 是 CNC 程序的核心执行引擎，负责按节点顺序执行整个检测程序。它协调运动控制、图像采集、流水线处理和结果归档等子系统，实现自动化多位置检测流程。
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## 类定义
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| 类 | 文件 | 职责 |
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| `CncExecutionService` | `Services/Cnc/CncExecutionService.cs` | CNC 程序执行引擎 |
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| `ICncExecutionService` | `Services/Cnc/ICncExecutionService.cs` | 执行服务接口 |
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| `CncEditorViewModel` | `ViewModels/Cnc/CncEditorViewModel.cs` | 调用执行服务的 ViewModel |
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## 依赖注入
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`CncExecutionService` 通过构造函数注入以下服务：
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| 依赖 | 接口 | 用途 |
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| 检测结果存储 | `IInspectionResultStore` | 归档检测运行记录和节点结果 |
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| 日志 | `ILoggerService` | 结构化日志记录 |
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| 主视口 | `IMainViewportService` | 获取实时图像、推送结果图像 |
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| 应用状态 | `IAppStateService` | 获取探测器帧数据 |
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| 流水线执行 | `IPipelineExecutionService` | 执行图像处理流水线 |
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| 图像处理 | `IImageProcessingService` | 获取算子定义和参数 |
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| 事件聚合器 | `IEventAggregator` | 订阅探测器断连事件 |
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| 图像持久化 | `IImagePersistenceService` | 保存采集图像到磁盘 |
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| 运动控制 | `IMotionControlService`（可选） | 控制各轴移动到目标位置 |
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| 运动系统 | `IMotionSystem`（可选） | 查询轴状态（是否到位） |
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| 射线源 | `IRaySourceService`（可选） | 射线源控制 |
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## 执行流程
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### 入口方法
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```csharp
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Task ExecuteAsync(CncProgram program, IProgress<CncNodeExecutionProgress> progress, CancellationToken cancellationToken)
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```
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### 执行阶段
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ 1. 初始化阶段 │
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│ - 创建 LinkedCancellationTokenSource（支持探测器断连取消） │
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│ - 获取初始源图像 │
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│ - 调用 _store.BeginRunAsync() 创建检测运行记录 │
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├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ 2. 多位置执行循环（SavePositionNode） │
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│ 对每个 SavePositionNode 按顺序执行： │
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│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
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│ │ Step 0: 运动到目标位置 (MoveToPositionAsync) │ │
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│ │ Step 1: 图像采集（探测器实时帧 或 手动图像文件） │ │
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│ │ Step 2: 图像保存（如果 SaveImage=true） │ │
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│ │ Step 3: 流水线执行（如果下一节点是 InspectionModule） │ │
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│ │ Step 4: 报告节点执行状态 │ │
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│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
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├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ 3. 批次结果汇总 │
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│ - 构建 BatchCaptureResult │
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│ - 调用 _imagePersistenceService.WriteSummaryAsync() │
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├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ 4. 非位置节点执行 │
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│ 按 Index 顺序处理剩余节点： │
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│ - ReferencePointNode: 记录参考点参数 │
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│ - SaveNodeNode / SaveNodeWithImageNode: 记录设备状态 │
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│ - WaitDelayNode: 延时等待（带进度报告） │
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│ - PauseDialogNode: 弹出暂停对话框 │
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│ - InspectionModuleNode: 执行图像处理流水线 │
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│ - CompleteProgramNode: 标记程序完成，退出循环 │
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├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ 5. 完成阶段 │
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│ - 调用 _store.CompleteRunAsync() 标记运行结束 │
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│ - 清理 CancellationTokenSource │
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│ - 通知 MainViewportService CNC 执行结束 │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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## 核心方法说明
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### `ExecuteAsync` — 主执行入口
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| 参数 | 类型 | 说明 |
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| `program` | `CncProgram` | 待执行的 CNC 程序（含所有节点） |
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| `progress` | `IProgress<CncNodeExecutionProgress>` | 进度回调（通知 UI 更新节点状态） |
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| `cancellationToken` | `CancellationToken` | 外部取消令牌（用户点击停止） |
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**关键行为：**
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- 使用 `LinkedCancellationTokenSource` 将外部取消和探测器断连事件合并
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- 每个节点执行前检查取消状态
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- 失败节点不中断整体执行（容错设计），仅标记为 Failed 并继续
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### `MoveToPositionAsync` — 运动控制
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```csharp
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private Task<MotionResult> MoveToPositionAsync(MotionState target, CancellationToken ct)
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```
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- 将 `MotionState` 中的微米（μm）坐标转换为毫米（mm）后发送给运动控制服务
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- 依次移动：StageX → StageY → SourceZ → DetectorZ → DetectorSwing → StageRotation → FixtureRotation
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- 任一轴移动失败立即返回错误
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- 运动服务不可用时返回成功（优雅降级）
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### `WaitForAxesSettledAsync` — 等待轴到位
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```csharp
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private async Task<bool> WaitForAxesSettledAsync(CancellationToken ct)
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```
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- 每 50ms 轮询所有线性轴和旋转轴的状态
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- 所有轴 `Status == Idle` 时返回 `true`
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- 超时 30 秒返回 `false`（不中断执行，继续后续步骤）
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### `TryGetSourceImage` — 图像获取
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```csharp
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private BitmapSource TryGetSourceImage()
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```
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**图像源优先级：**
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1. `MainViewportService.LatestManualImage`（用户手动加载的图像）
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2. `MainViewportService.CurrentDisplayImage`（当前显示的实时图像）
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3. `AppStateService.LatestDetectorFrame`（原始探测器帧，Gray16 → BitmapSource）
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### `ExecuteInspectionNodeAsync` — 检测模块执行
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```csharp
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private async Task<BitmapSource> ExecuteInspectionNodeAsync(
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Guid runId, InspectionModuleNode inspectionNode, BitmapSource sourceImage, CancellationToken ct)
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```
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**执行步骤：**
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1. 创建 `InspectionNodeResult` 记录
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2. 序列化 Pipeline 定义为 JSON 快照
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3. 保存输入图像为资产
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4. 调用 `BuildPipelineNodeViewModels()` 构建流水线 ViewModel
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5. 调用 `_pipelineExecutionService.ExecutePipelineAsync()` 执行流水线
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6. 推送结果图像到主视口
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7. 推送检测叠加层数据（轮廓、标注）
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8. 合成背景图 + 叠加层，保存结果截图
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9. 调用 `_store.AppendNodeResultAsync()` 归档节点结果
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### `BuildPipelineNodeViewModels` — 构建流水线 ViewModel
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```csharp
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private IEnumerable<PipelineNodeViewModel> BuildPipelineNodeViewModels(PipelineModel pipeline)
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```
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- 将 `PipelineModel.Nodes`（数据模型）转换为 `PipelineNodeViewModel`（执行模型）
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- 加载每个算子的参数定义和保存值
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- 处理 JSON 参数值的类型转换（`JsonElement` → `int/double/bool/string`）
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### `ExecuteWaitDelayWithProgressAsync` — 延时等待
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```csharp
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private static async Task ExecuteWaitDelayWithProgressAsync(
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WaitDelayNode waitNode, IProgress<CncNodeExecutionProgress> progress, CancellationToken ct)
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```
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- 每 50ms 报告一次进度百分比
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- 支持取消（抛出 `OperationCanceledException`）
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## 取消机制
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| 取消源 | 触发方式 | 处理 |
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|--------|----------|------|
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| 用户点击停止 | `CancellationToken` 从 ViewModel 传入 | 各节点执行前检查 |
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| 探测器断连 | `DetectorDisconnectedEvent` → `_executionCts.Cancel()` | 通过 LinkedCTS 传播 |
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| 运动失败 | `MoveToPositionAsync` 返回失败 | 标记节点 Failed，继续下一个 |
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## 进度报告
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通过 `IProgress<CncNodeExecutionProgress>` 回调通知 UI：
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```csharp
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public record CncNodeExecutionProgress(
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Guid NodeId,
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NodeExecutionState State,
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double? ProgressPercent = null,
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BitmapSource ResultImage = null,
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int? PositionIndex = null,
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int? TotalPositions = null);
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ViewModel 收到回调后更新 `CncNodeViewModel.ExecutionState`，触发树形节点的颜色变化。
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## 结果归档
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| 方法 | 时机 | 存储内容 |
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|------|------|----------|
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| `_store.BeginRunAsync()` | 执行开始 | 运行记录 + 源图像 |
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| `_store.AppendNodeResultAsync()` | 每个检测模块执行后 | 节点结果 + Pipeline 快照 + 输入/输出图像 |
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| `_store.CompleteRunAsync()` | 执行结束 | 标记运行完成/失败 |
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| `_imagePersistenceService.WriteSummaryAsync()` | 多位置循环结束 | 批次结果 JSON 摘要 |
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## 容错设计
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- **图像采集失败**：标记节点 Failed，跳过该位置，继续下一个
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- **图像保存失败**：标记节点 Failed，但仍继续执行流水线
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- **流水线执行异常**：捕获异常，标记 Failed，不中断整体执行
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- **运动服务不可用**：返回成功（优雅降级，适用于仿真模式）
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- **探测器断连**：通过事件取消整个执行
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## 调用关系图
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CncEditorViewModel
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├── RunCncCommand → ExecuteRunAsync()
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│ │
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│ └── CncExecutionService.ExecuteAsync()
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│ │
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│ ├── IInspectionResultStore.BeginRunAsync()
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│ │
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│ ├── [循环] SavePositionNode
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│ │ ├── MoveToPositionAsync() → IMotionControlService
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│ │ ├── WaitForAxesSettledAsync() → IMotionSystem
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│ │ ├── TryGetSourceImage() → IMainViewportService / IAppStateService
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│ │ ├── IImagePersistenceService.SaveImageAsync()
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│ │ └── ExecuteInspectionNodeAsync()
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│ │ ├── BuildPipelineNodeViewModels()
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│ │ ├── IPipelineExecutionService.ExecutePipelineAsync()
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│ │ ├── IMainViewportService.SetCncResultImage()
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│ │ ├── IMainViewportService.PushDetectionOverlay()
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│ │ └── IInspectionResultStore.AppendNodeResultAsync()
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│ │
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│ ├── [循环] 非位置节点
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│ │ ├── WaitDelayNode → ExecuteWaitDelayWithProgressAsync()
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│ │ ├── PauseDialogNode → MessageBox
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│ │ ├── InspectionModuleNode → ExecuteInspectionNodeAsync()
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│ │ └── CompleteProgramNode → 退出
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│ │
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│ ├── IImagePersistenceService.WriteSummaryAsync()
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||
│ └── IInspectionResultStore.CompleteRunAsync()
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│
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||
└── StopCncCommand → CancellationTokenSource.Cancel()
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```
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