#pragma once
/**
 * @file sdf_to_mesh.h
 * @brief SDF 到三角网格的转换
 *
 * 使用 Marching Cubes 算法将隐式曲面（SDF）转换为显式三角网格。
 *
 * ## Marching Cubes 算法
 *
 * 在指定的包围盒内以固定分辨率采样 SDF 场，通过查表确定每个体素内的等值面三角形配置。
 *
 * **流程:**
 * 1. 在 `[bmin, bmax]` 范围内构建分辨率 `res³` 的三维规则网格
 * 2. 在每个网格点求值 SDF
 * 3. 利用 Marching Cubes 查找表在等值面处生成三角形
 * 4. 返回包含顶点和三角形索引的 MCMesh
 *
 * ## 注意事项
 *
 * - 分辨率越高网格越精细，但计算量按 O(res³) 增长
 * - 推荐分辨率 64~256，取决于几何复杂度
 * - 结果网格需在 Marching Cubes 模块中定义（vde::mesh::MCMesh）
 *
 * @ingroup sdf
 */
#include "vde/sdf/sdf_tree.h"
#include "vde/mesh/marching_cubes.h"
#include <functional>

namespace vde::sdf {

/**
 * @brief 将 SDF 表达式树转换为三角网格
 *
 * 使用 Marching Cubes 算法在 SDF 树的包围盒内采样并生成网格。
 * 包围盒由 estimate_bbox() 自动确定。
 *
 * **算法步骤:**
 * 1. 调用 estimate_bbox(root) 确定采样范围
 * 2. 构建分辨率 `resolution³` 体素网格
 * 3. 在每个体素角点求值 SDF
 * 4. 用 Marching Cubes 提取 iso_level 等值面
 *
 * @param root SDF 表达式树的根节点
 * @param resolution 每轴的网格分辨率（例如 64 表示 64³ 体素网格）
 * @param iso_level 等值面水平（0.0 = 隐式表面）
 * @return 包含顶点和三角形索引的 MCMesh
 *
 * @note 分辨率推荐为 2 的幂（32, 64, 128, 256）以获得最佳缓存性能。
 * @note 对于大尺寸但细节少的几何体，使用较低的 resolution 即可获得光滑结果。
 *
 * @code{.cpp}
 * auto root = SdfNode::sphere(2.0);
 * auto mesh = sdf_to_mesh(root, 128);  // 128³ 体素网格
 * // mesh.vertices 和 mesh.indices 可直接用于渲染或导出
 * @endcode
 *
 * @see sdf_to_mesh_lambda Lambda 版本的 SDF 转网格（Python 友好）
 * @see estimate_bbox 包围盒估算
 */
[[nodiscard]] mesh::MCMesh sdf_to_mesh(const SdfNodePtr& root,
                                        int resolution = 64,
                                        double iso_level = 0.0);

/**
 * @brief 将 Lambda SDF 函数转换为三角网格
 *
 * 接受 C++ lambda 或 std::function 作为 SDF 定义，适合 Python 绑定场景。
 * 与 sdf_to_mesh() 不同，本函数需要调用方显式提供包围盒。
 *
 * @param f SDF 函数，签名为 double(double x, double y, double z) → 有符号距离
 * @param bmin 采样包围盒最小角点
 * @param bmax 采样包围盒最大角点
 * @param resolution 每轴分辨率
 * @param iso_level 等值面水平（默认 0.0）
 * @return MCMesh 三角网格
 *
 * @code{.cpp}
 * // 球体 lambda
 * auto sphere_lambda = [](double x, double y, double z) {
 *     return std::sqrt(x*x + y*y + z*z) - 1.0;
 * };
 * auto mesh = sdf_to_mesh_lambda(sphere_lambda,
 *     Point3D(-1.5, -1.5, -1.5), Point3D(1.5, 1.5, 1.5), 64);
 * @endcode
 *
 * @see sdf_to_mesh 基于 SDF 树的网格转换
 */
[[nodiscard]] mesh::MCMesh sdf_to_mesh_lambda(
    const std::function<double(double, double, double)>& f,
    const Point3D& bmin, const Point3D& bmax,
    int resolution = 64, double iso_level = 0.0);

} // namespace vde::sdf