PFAL-SysControl/src/PFAL_SysControl/Utils/light_sampler.py

import datetime
import random
import logging

class LightSampler:
    """
    根据一天中的时间，以概率方式为光照设置生成下一个状态。
    """
    def __init__(self, light_ids: list, light_period_start: datetime.time = None, light_period_end: datetime.time = None):
        """
        初始化采样器。
        :param light_ids: 此采样器应为其生成状态的所有灯光的ID列表。
        :param light_period_start: 光周期的开始时间 (datetime.time object)。
        :param light_period_end: 光周期的结束时间 (datetime.time object)。
        """
        self.light_ids = light_ids
        self.light_period_start = light_period_start or datetime.time(6, 0)
        self.light_period_end = light_period_end or datetime.time(22, 0)
        logging.info(f"光照采样器已初始化，光周期为 {self.light_period_start.strftime('%H:%M')} - {self.light_period_end.strftime('%H:%M')}。")

    def sample_next_light_state(self) -> dict:
        """
        为每个灯光独立采样下一个光照状态，步长为 5%。
        :return: 一个状态字典，格式为 {light_id: intensity}。
        """
        current_time = datetime.datetime.now().time()
        next_state = {}
        
        # 定义所有可能的亮度值 (0.0, 0.05, ..., 1.0)
        possible_intensities = [round(i * 0.05, 2) for i in range(21)]

        # 判断当前是否在光周期内
        is_light_period = self.light_period_start <= current_time < self.light_period_end

        logging.info(f"开始为 {len(self.light_ids)} 个灯光独立采样，当前为 {'光周期' if is_light_period else '暗周期'}。")

        for light_id in self.light_ids:
            intensity = 0.0
            if is_light_period:
                # 光周期：大概率高光照，小概率低光照
                if random.random() < 0.95:  # 95% 的概率为正常高光照
                    # 从 [0.8, 0.85, ..., 1.0] 中选择
                    high_options = [i for i in possible_intensities if 0.8 <= i <= 1.0]
                    intensity = random.choice(high_options)
                else:  # 5% 的概率为特殊情况的低光照
                    # 从 [0.1, 0.15, ..., 0.4] 中选择
                    low_options = [i for i in possible_intensities if 0.1 <= i <= 0.4]
                    intensity = random.choice(low_options)
            else:
                # 暗周期：大概率关闭，极小概率施加光照
                if random.random() < 0.99:  # 99% 的概率为正常关闭
                    intensity = 0.0
                else:  # 1% 的概率为特殊情况的突然光照
                    # 从 [0.5, 0.55, ..., 1.0] 中选择
                    sudden_light_options = [i for i in possible_intensities if 0.5 <= i <= 1.0]
                    intensity = random.choice(sudden_light_options)
            
            next_state[light_id] = intensity
            logging.debug(f"  - 灯光 {light_id}: 采样亮度 {intensity:.2f}")

        logging.info("所有灯光采样完成。")
        return next_state