Strumenti HGT: visualizzazione e conversione STL

Raccolta di script per lavorare con file SRTM .hgt:

• hgt_viewer.py: genera immagini PNG delle altimetrie, con colormap e hillshade.
• hgt_to_stl.py: converte le altimetrie in mesh STL (anche mosaico, con base chiusa e pareti).

• Python 3.9+
• Librerie: numpy, matplotlib, numpy-stl
• Installa dipendenze: vedi requirements.txt.

python -m venv .venv
. .venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt

Per avviare una semplice GUI che raccoglie i parametri e lancia hgt_to_stl.py:

python hgt_gui.py

La GUI supporta modalità Singolo, Batch, Mosaico e Half‑merge, inclusi i ritagli circolari e le opzioni di chiusura/base. Mostra il log in tempo reale ed espone i parametri principali.

Esempi di base:

• Apri in finestra con hillshade:

   python hgt_viewer.py N46E009.hgt --hillshade
  

• Salva PNG ad alta definizione:

   python hgt_viewer.py N46E009.hgt --hillshade --dpi 400 --figsize 16,12 --interpolation nearest --output exports/N46E009_hd.png
  

• Ritaglio in pixel: --crop top,left,height,width:

   python hgt_viewer.py N46E009.hgt --crop 0,0,1200,1200 --output exports/ritaglio.png
  

• Disattiva assi geografici (usa pixel):

   python hgt_viewer.py N46E009.hgt --no-extent
  

Opzioni principali:

• --hillshade abilita ombreggiatura di rilievo.
• --cmap <nome> colormap (es. terrain, viridis).
• --downsample <N> campiona ogni N pixel (velocizza e riduce memoria).
• --dpi <D> e --figsize L,H controllano qualità e dimensione dell’output.
• --interpolation nearest|none|bilinear|bicubic|lanczos per il rendering dei pixel.

Batch su cartelle:

python hgt_viewer.py --all --input-dir HGT --hillshade --dpi 300 --output-dir exports

Mosaico unico (tutti i tile in un’unica immagine):

python hgt_viewer.py --mosaic --input-dir HGT --hillshade --dpi 400 --figsize 16,12 --output-dir exports

Singolo file, scala geografica in millimetri, esagerazione verticale e chiusura base/pareti:

python hgt_to_stl.py HGT/N46E009.hgt \
	--downsample 40 --geo-scale --units mm --z-exaggeration 1.2 \
	--close --base-offset 10 \
	--output exports/N46E009_closed_ds40.stl

Opzioni principali:

• --downsample <N>: riduce il numero di triangoli (2 per cella). Aumenta per mesh più leggera.
• --geo-scale: scala XY in metri (o mm) in base alla latitudine del tile (senza, XY sono in pixel).
• --units mm|m|unit: unità del modello; Z è sempre l’elevazione (m), scalata secondo --units.
• --z-exaggeration <F>: fattore di esagerazione verticale.
• --crop top,left,height,width: ritaglio in pixel.
• --close: chiude il modello con base piana e pareti verticali.
• --base-offset 10: pone la base a min(Z) - 10. Nota:
  • Ha effetto solo con --close.
  • Le unità sono le stesse di Z, quindi dipendono da --units e da --z-exaggeration applicata a Z.
    • Esempio: con --units m l'offset è in metri; con --units mm è in millimetri.
    • Se usi --z-exaggeration 2, l'offset confronta Z già esagerata.
  • In esecuzione viene mostrato un log informativo: Base: z_min=..., z_max=..., offset=..., base_z=....
• --base-z <val>: quota assoluta della base; se specificata, sostituisce il calcolo basato su --base-offset.
  • Anche qui, le unità sono quelle di Z dopo --units e --z-exaggeration.
  • Esempio: imposta la base a quota 0 m (con units m): --base-z 0.
• --allow-large: permette l’export oltre le soglie di sicurezza (mesh molto pesanti).

Batch su cartelle (uno STL per file):

python hgt_to_stl.py --all --input-dir HGT --downsample 40 --geo-scale --units mm --output-dir exports

Mosaico STL unico (tutti i tile in una sola mesh):

python hgt_to_stl.py --mosaic --input-dir HGT \
	--downsample 50 --geo-scale --units mm --z-exaggeration 1.2 \
	--close --base-offset 10 \
	--output exports/mosaic_closed_ds50.stl

Ritaglio circolare (solo con --mosaic), centrato sul modello:

• Unità del raggio: se --geo-scale è attivo, il raggio è nelle stesse unità di XY (--units mm|m); senza --geo-scale, è in pixel.

# 50 km con unità in metri
python hgt_to_stl.py --mosaic --input-dir HGT --recursive \
	--downsample 13 --geo-scale --units m --z-exaggeration 1.0 \
	--circle-radius 50000 \
	--close --base-offset 10 \
	--output exports/mosaic_circle_50km_m.stl

# 50 km con unità in millimetri
python hgt_to_stl.py --mosaic --input-dir HGT --recursive \
	--downsample 13 --geo-scale --units mm --z-exaggeration 1.0 \
	--circle-radius 50000000 \
	--close --base-offset 10 \
	--output exports/mosaic_circle_50km_mm.stl

# Raggio in pixel (senza scala geografica)
python hgt_to_stl.py --mosaic --input-dir HGT \
	--downsample 13 --z-exaggeration 1.0 \
	--circle-radius 300 \
	--close --base-offset 10 \
	--output exports/mosaic_circle_px300.stl

Parete cilindrica lungo il bordo del cerchio (chiusura laterale):
```
python hgt_to_stl.py --mosaic --input-dir HGT --recursive \
	--downsample 10 --geo-scale --units m --z-exaggeration 2.5 \
	--circle-radius 30000 --circular-wall \
	--close --base-offset 10 \
	--output exports/mosaic_circle_30km_m_wall.stl --allow-large
```
Note:
- Il ritaglio imposta a NaN l’area fuori cerchio; la triangolazione salta i NaN.
- Con `--close`, la base piana viene generata sotto l’area valida; con `--circular-wall` viene aggiunta anche la parete verticale lungo il bordo del cerchio (solo in modalità `--mosaic`).
- Le pareti circolari seguono la discretizzazione della griglia (non un cerchio perfetto). Riduci `--downsample` per un bordo più regolare.
- Se il raggio è troppo piccolo rispetto al passo della griglia (dipende da `--downsample`), potresti ottenere “nessun punto valido”: aumenta il raggio o riduci il downsample.

Half‑merge (mezzo + mezzo, 0.5° + 0.5°):

• Metà destra del tile sinistro + metà sinistra del tile destro (stessa latitudine, longitudes adiacenti):

python hgt_to_stl.py --half-merge HGT/N45E007.hgt HGT/N45E008.hgt \
	--downsample 8 --geo-scale --units mm --z-exaggeration 5.0 \
	--close --base-offset 10 \
	--output exports/half_N45E007_N45E008_ds8.stl

• Solo la metà inferiore (sud) dei due tile, poi unione metà destra/sinistra:

python hgt_to_stl.py --half-merge HGT/N45E007.hgt HGT/N45E008.hgt \
	--bottom-half \
	--downsample 8 --geo-scale --units mm --z-exaggeration 5.0 \
	--close --base-offset 10 \
	--output exports/half_bottom_N45E007_N45E008_ds8.stl

Suggerimenti:

• Riduci --downsample (es. 6, 4, 2, 1) per più dettaglio, tenendo conto delle soglie di sicurezza sui triangoli.
• Usa --allow-large solo se sei consapevole di tempi/memoria elevati.

Limiti di sicurezza e performance:

• Lo script blocca l’export se il numero stimato di triangoli supera: ~500k (singolo) / ~1M (mosaico).
• Usa --downsample per ridurre la complessità oppure --allow-large consapevolmente.
• Opzioni come --close, --circular-wall e ritagli piccoli possono aumentare le facce: valuta --downsample di conseguenza.

• I pixel con valore -32768 (NoData) sono trattati come NaN e non triangolati.
• L’estensione geografica (assi in gradi) viene derivata dal nome del file standard (es. N46E009.hgt copre 46–47°N e 9–10°E).
• Con --geo-scale, XY sono in metri (o mm) secondo --units; senza, sono in pixel.
• Per immagini molto grandi, combina --downsample, --dpi e --figsize per bilanciare qualità e tempo/memoria.
• Le mesh STL esportate applicano automaticamente l’orientamento delle normali verso l’esterno; l’asse Y è orientato a nord (X est, Y nord, Z su).
• In caso di selezione vuota dopo i ritagli (tutti NaN), lo script esce con un messaggio esplicito: regola raggio/ritagli o il downsample.

• Dataset e tile HGT (SRTM/DEM) reperibili su: https://sonny.4lima.de