#pragma once
#include "vde/mesh/halfedge_mesh.h"

namespace vde::mesh {
using core::Point2D;
using core::Point3D;
using core::Vector3D;

/**
 * @brief 网格简化选项
 * @ingroup mesh
 */
struct SimplifyOptions {
    double target_ratio = 0.5;   ///< 目标面数比例 (0, 1]，0.5 表示保留 50% 的面
    int max_iterations = 100;    ///< 最大迭代次数（边塌缩上限）
    bool preserve_boundary = true; ///< 是否保护边界边不被塌缩
};

/**
 * @brief QEM（Quadric Error Metrics）网格简化
 *
 * 基于 Garland & Heckbert 1997 的 QEM 算法，通过迭代边塌缩减少三角面数量。
 * 每条边维护一个 4×4 误差二次型 Q = Σ Q_f（面片的顶点-平面距离平方和），
 * 塌缩目标点为 argmin v^T Q v，塌缩代价为该最小值。
 *
 * 算法流程：
 * 1. 为每个顶点计算初始 Q（关联所有邻面的平面二次型之和）
 * 2. 为每条边计算最优塌缩点及代价，插入最小堆
 * 3. 循环弹出最小代价边，执行塌缩，更新受影响边的代价
 * 4. 直到面数达到 target_ratio 或堆为空
 *
 * @param mesh 输入三角网格
 * @param opts 简化选项
 * @return 简化后的网格
 *
 * @note preserve_boundary 模式下，边界边通过惩罚项（大代价）被保护
 * @code{.cpp}
 * SimplifyOptions opts;
 * opts.target_ratio = 0.1;  // 保留 10% 面
 * auto lod = simplify_mesh(high_res_mesh, opts);
 * @endcode
 * @ingroup mesh
 */
HalfedgeMesh simplify_mesh(const HalfedgeMesh& mesh, const SimplifyOptions& opts = {});

}  // namespace vde::mesh