PHY: 座標を親からの相対に統一し、回転中心パラメータを廃止

クラスター単位の移動・回転を親ノード1つの書き換えで済ませるため、
各ノードは親から見た変換 (x, y, rotation) を持つことにし、絶対座標は
保持しないことにした。回転軸は常に自分自身のローカル原点に固定し、
KLE の rotation_x / rotation_y に相当するパラメータは持たない。

あわせてスナップの基準系をローカル座標系と明記し、親の変換を受けない
w, h を Transform から分離した。KLE出力時の行のまとまりは未解決の問い
として未確認事項に立てた。

Journal: journal/2026-09-18-phy-coordinate-model.md

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
Claude-Session: https://claude.ai/code/session_01MdLT5x5ka5y6CaWLeE3EKb

PHYレイヤー.md

@@ -18,28 +18,44 @@ PHYレイヤーは、キースイッチやキーキャップ、その他周辺
 ユニットサイズ(1Uが何mmか、x軸・y軸それぞれ)を規定。  
 ビジュアル表現として、内側へのオフセット位置及びオフセット距離(mm or U単位)・R(U単位)を規定。
 
-### キーの座標
+### 座標と回転
 
-キーキャップの左上角をローカル原点とする。  
+各ノードは、親ノードから見た相対的な配置を持つ。絶対座標は保持しない。
-座標単位はU。1Uのサイズは別途指定する。  
+クラスター単位の移動・回転を親ノード1つの書き換えで済ませるため、相対座標を正本とする。
-回転中心はローカル原点からの相対座標で表す。グローバル  
+
-座標・回転角度は0.25U単位・15度単位でスナップするが正規化しない。
+配置は「親の座標系で θ 回転してから (x, y) 平行移動」と定義する。
+
+```txt
+p_parent = Translate(x, y) · Rotate(θ) · p_child
+```
+
+この定義により、(x, y) は自分のローカル原点が親座標系のどこに来るかを表し、θ は自分の向きを表す。
+回転軸は常に自分自身のローカル原点であり、パラメータとしては持たない。
+キーもクラスターも同じ変換を持つため、キーごとに向きが異なる配置のためにクラスターを作る必要はない。
+
+ローカル原点はキーキャップの左上角とする。座標単位はU。1Uのサイズはプロファイルで指定する。
+
+座標・回転角度は、ローカル座標系で0.25U単位・15度単位でスナップするが正規化しない。
+
+KLE JSONやPCB向けの出力は、階層を畳んで絶対座標に変換した導出物として生成する。
 
 ### キーのサイズ
 
-0.25U単位でスナップするが正規化しない。
+0.25U単位でスナップするが正規化しない。  
+サイズはローカルの値であり、親の変換を受けない。
 
 ### グルーピング
 
 複数のキーを「クラスター」としてまとめて運用することができる。  
 クラスターのみにフォーカスして編集が可能。  
-クラスターごとの回転中心を設定できる。  
+クラスターの原点が、配下のノードの回転中心になる。
 
 **内部処理での利用**：
 
 - クラスターごとの一括編集・移動・回転
 - 階層構造による管理（クラスターの入れ子構造）
 - 編集時のフォーカス制御
+- 回転中心を保存したい場合はクラスターにする（ノード自身は回転中心を持たないため）
 
 **外部連携での扱い**：
 
@@ -51,28 +67,28 @@ PHYレイヤーは、キースイッチやキーキャップ、その他周辺
 
 ## 保存形式
 
-キーごとに絶対座標を持つ。  
+各ノードは親から見た変換を持つ。キーとクラスターを混在させた木構造として保持する。
-全てのキー、またはキー及びクラスターをまとめたクラスターを配列として持つ
 
 ```ts
-type Position={
+type Transform = {
-    x:number,
+    x: number,        // 親座標系での位置
-    y:number,
+    y: number,
-    w:number,
+    rotation: number  // 親座標系での回転角度（度）
-    h:number,
-    rx:number,
-    ry:number,
-    ra:number
 }
-type Key={
+type Size = {
-    position:Position,
+    w: number,        // ローカル値。親の変換を受けない
-    profile:Profile
+    h: number
 }
-type Cluster={
+type Key = {
-    position:Position,
+    transform: Transform,
-    clusters:(Key[]|Cluster[])
+    size: Size,
+    profile: Profile
 }
-const keys:(Key|Cluster)[]=[]
+type Cluster = {
+    transform: Transform,
+    children: (Key | Cluster)[]
+}
+const root: (Key | Cluster)[] = []
 ```
 
 ## 連携用出力形式
@@ -186,3 +202,17 @@ interface ClusterData {
 3. **段階的移行**：既存のKLEユーザーが段階的に拡張機能を利用可能
 4. **ツール間連携**：KLE標準形式での出力により、他のキーボード設計ツールとの相互運用性を確保
 5. **データの軽量化**：KLE出力時に不要な情報を含めず、ファイルサイズを最小化
+
+## 検討済み・非採用
+
+- キーごとの絶対座標保持 (journal/2026-09-18-phy-coordinate-model.md)
+- 相対座標と絶対座標の併記 (journal/2026-09-18-phy-coordinate-model.md)
+- ノードごとの回転中心パラメータ (journal/2026-09-18-phy-coordinate-model.md)
+
+## 未確認事項
+
+### P-1 KLE JSONへ書き出した配置が行のまとまりを保てるか
+
+- 位置づけ: 本文が前提にしているものではない。連携用出力形式の設計に関わる未解決の問い
+- 現状の認識: 階層を畳んでKLEに読み込ませると行のまとまりが崩れる。他レイヤーの情報を使ってでも行ごとにまとめたいが、方法は未検討
+- 格上げ条件: 回転を含むPHYデータをKLE JSONに変換してKLE本家に読み込ませ、rotation groupと行配列がどう再構成されるかを確認する

journal/2026-09-18-phy-coordinate-model.md

@@ -0,0 +1,77 @@
+# PHY座標モデル: 相対座標 + 回転中心パラメータなし
+
+## 結論
+
+- 各ノードは親から見た変換 (x, y, rotation) を持つ。絶対座標は保持しない
+- 回転中心のパラメータは持たない。回転軸は常に自分自身のローカル原点
+- Key も Cluster も同じ変換を持つ。per-key回転のためにクラスターを作る必要はない
+- スナップ(0.25U / 15度)はローカル座標系での話
+- w, h は Transform から分離する(親の変換を受けないため)
+
+## 案の比較
+
+### 座標系
+
+| 案 | 利点 | 欠点 |
+|---|---|---|
+| 絶対座標 | KLEとの往復が素直。保存値がそのまま最終位置 | クラスターのpositionと二重管理になる。階層が実質的に選択範囲の記録にしかならない |
+| 相対座標(採用) | クラスターの移動・回転が親1ノードの書き換えで済む | 畳む処理が要る。KLE再インポート時に逆変換で端数が出る |
+| 相対+絶対を併記 | 読み出しに変換が不要 | 二重管理の問題がそのまま残る |
+
+### 回転中心
+
+| 案 | 利点 | 欠点 |
+|---|---|---|
+| ノードごとに回転中心を持つ(KLE方式) | 任意のピボットを保存できる | グループ回転で全キーが同じrx/ryを共有する必要がある。移動のたびに全キー更新 |
+| 自分の原点に固定(採用) | パラメータが消え、式が Translate·Rotate だけになる | 共通ピボットを残したい場合はクラスターを作る必要がある |
+
+## 根拠
+
+### 絶対座標を採らない理由
+
+キーが絶対座標を持つ状態でクラスターにも position があると、同じ情報が2箇所に存在する。
+クラスターを回すときにクラスターの角度を書き換えるのか配下の全キーを再計算するのかが定まらず、
+片方だけ更新されたファイルが生まれる。元の保存形式でクラスターの position の意味が
+書かれていなかったのは、この行き場のなさが未解決のままだったためと思われる。
+
+また絶対座標を正本にすると、入れ子構造は「選択範囲の記録」以上の意味を持たない。
+それならフラット配列 + clusterId の方が構造として正直で、階層クラスターの要求と噛み合わない。
+
+畳んで絶対座標にする処理は KLE出力・PCB出力のためにどのみち必要。
+絶対座標を正本にしてもクラスター操作のために逆方向が要るので、結局両方向を書くことになる。
+
+### per-key回転とクラスター数
+
+平面上の剛体配置の自由度は、位置2 + 向き1 = 3。
+ノードが (x, y, rotation) を持つならちょうど3自由度なので、どんな配置でも
+全キーを同じ親の直下に並べて表現できる。キーごとに角度が違ってもクラスターは増えない。
+
+当初 Alice を per-key回転の例として挙げたが、Alice は左右のアルファ部がそれぞれ一体で傾いた
+2クラスターであり、per-key回転の例ではない(ユーザーによる訂正)。
+代わりに GRIN系 の指摘があったが、実際のジオメトリを確認していないため保留。
+上の自由度の議論は形状に依存しないので、結論は変わらない。
+
+### ピボットは編集操作の状態であってデータではない
+
+ピボットは「θを変えたとき何が動かないか」を決めているだけで、
+結果として得られる配置は (x, y, rotation) で表現できる。
+扇状配置のような共通ピボットは、エディタ側の操作として結果の数値を焼き込めばよい。
+後から開き具合を編集し直したい場合だけ、その扇をクラスターにする(クラスター原点 = ピボット)。
+ピボットを永続データとして持つと、KLE の rotation_x / rotation_y と同じものになる。
+
+### row/col への影響
+
+放射状に並べるとrowの概念が崩れるのではないかという懸念があったが、
+PHYレイヤーはrow/colを扱わないため問題にならない。
+matrix情報は任意の付加情報で、正本はIDX/ELC側にある。幾何がmatrixに制約されることはない。
+KLEでrowが崩壊するのは物理配置から論理的な行を推定しているためで、
+その推定をやめることがレイヤー分離の目的そのもの。
+
+## 捨てた案
+
+- 相対座標を正本にしつつ絶対座標をキャッシュとして併記する。二重管理の問題が再発する
+
+## 未決のまま残したもの
+
+- KLE出力時に行ごとにまとめたいという要求。方法未検討のため未確認事項として残した
+- Key.profile を実体で持つか参照IDで持つか。今回の決定の範囲外なので元のまま Profile 実体を残した