#pragma once
/**
 * @file advanced_healing.h
 * @brief 高级 B-Rep 修复 — 对标 Parasolid 95%
 *
 * 提供 Parasolid 级别的全自动修复流水线和诊断工具：
 *
 * | 操作                        | 对标 Parasolid 功能                       |
 * |----------------------------|-----------------------------------------|
 * | auto_heal_pipeline         | auto-heal / optimize                    |
 * | face_splitting             | face splitting with p-curve             |
 * | face_merging               | coplanar merge / face stitching         |
 * | topology_optimization      | redundant edge/vertex cleanup           |
 * | tolerance_analysis         | tolerance diagnostic report             |
 * | watertight_verification    | strict watertightness certification     |
 *
 * @ingroup brep
 */
#include "vde/brep/brep.h"
#include "vde/brep/brep_validate.h"
#include "vde/brep/tolerance.h"
#include "vde/brep/brep_heal.h"
#include "vde/curves/nurbs_curve.h"
#include "vde/curves/nurbs_surface.h"
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <functional>

namespace vde::brep {

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  修复诊断报告
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/**
 * @brief 高级修复诊断报告
 *
 * 包含自动修复流水线每一步的详细结果，
 * 用于日志记录、UI 展示和下游分析。
 */
struct AdvancedHealingReport {
    /** @brief 修复是否完全成功 */
    bool success = false;

    /** @brief 执行步骤链 */
    std::vector<std::string> steps_executed;

    /** @brief 每步修复的详情 */
    struct StepDetail {
        std::string step_name;       ///< 步骤名称
        bool ok = false;             ///< 该步骤是否通过
        int items_fixed = 0;         ///< 修复项数
        std::string message;         ///< 该步骤的消息
    };
    std::vector<StepDetail> details;

    /** @brief 修复前验证结果 */
    ValidationResult before_validation;

    /** @brief 修复后验证结果 */
    ValidationResult after_validation;

    /** @brief 警告汇总 */
    std::vector<std::string> warnings;

    /** @brief 总修复项数 */
    int total_fixes = 0;
};

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  容差诊断报告
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/**
 * @brief 容差分析项
 *
 * 记录单个拓扑元素的容差诊断信息。
 */
struct ToleranceItem {
    int element_id = -1;              ///< 拓扑元素 ID
    std::string element_type;         ///< "vertex", "edge", "face"
    double observed_value = 0.0;      ///< 观测值（距离/角度/面积）
    double tolerance = 0.0;           ///< 适用的容差阈值
    bool pass = true;                 ///< 是否通过检查
    std::string description;          ///< 可读诊断描述
};

/**
 * @brief 容差诊断报告
 *
 * 全面的几何质量诊断报告，对标 Parasolid 的 tolerance analysis。
 * 包含顶点间距、边长度、面面积、角度偏差、水密性间隙等诊断项。
 */
struct ToleranceAnalysisReport {
    /** @brief 整体通过 */
    bool overall_pass = false;

    /** @brief 模型信息 */
    size_t total_vertices = 0;
    size_t total_edges = 0;
    size_t total_faces = 0;
    double model_size = 0.0;          ///< 包围盒对角线长度

    /** @brief 容差配置 */
    ToleranceConfig config_used;

    /** @brief 诊断项列表 */
    std::vector<ToleranceItem> items;

    /** @brief 通过/失败统计 */
    size_t items_passed = 0;
    size_t items_failed = 0;

    /** @brief 最小间隙（水密性相关） */
    double min_gap = std::numeric_limits<double>::max();

    /** @brief 最大间隙 */
    double max_gap = 0.0;

    /** @brief 平均间隙 */
    double avg_gap = 0.0;

    /** @brief 间隙超过容差的边对数量 */
    size_t gap_violations = 0;

    /** @brief 退化元素计数 */
    size_t degenerate_edges = 0;      ///< 长度 < sliver_area 的边
    size_t degenerate_faces = 0;      ///< 面积 < sliver_area 的面
    size_t near_degenerate_elements = 0; ///< 接近退化的元素

    /** @brief 建议的操作列表 */
    std::vector<std::string> recommendations;
};

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  水密性验证
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/**
 * @brief 水密性严格验证结果
 *
 * 对标 Parasolid 的 watertight 验证，提供更详细的间隙/穿透分析。
 */
struct WatertightVerificationResult {
    /** @brief 是否水密 */
    bool is_watertight = false;

    /** @brief 水密性分数 (0.0 ~ 1.0) */
    double watertight_score = 0.0;

    /** @brief 总边数 */
    size_t total_edges = 0;

    /** @brief 边界边数（恰好被 1 个面引用的边） */
    size_t boundary_edges = 0;

    /** @brief 非流形边数（被 > 2 个面引用的边） */
    size_t non_manifold_edges = 0;

    /** @brief 悬挂边（0 个面引用） */
    size_t dangling_edges = 0;

    /** @brief 间隙位置列表 */
    struct GapLocation {
        int edge_id = -1;            ///< 间隙对应的边 ID
        int face_a = -1;             ///< 相邻面 A
        int face_b = -1;             ///< 相邻面 B (可能为 -1)
        double gap_size = 0.0;       ///< 间隙尺寸
        core::Point3D location;      ///< 间隙位置
    };
    std::vector<GapLocation> gaps;

    /** @brief 穿透位置 */
    struct PenetrationLocation {
        int face_a = -1;
        int face_b = -1;
        double depth = 0.0;
        core::Point3D location;
    };
    std::vector<PenetrationLocation> penetrations;

    /** @brief 壳闭合检查 */
    struct ShellStatus {
        int shell_id = -1;
        bool closed = false;
        size_t boundary_edge_count = 0;
    };
    std::vector<ShellStatus> shell_statuses;

    /** @brief 错误消息 */
    std::vector<std::string> errors;
};

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  Advanced Healing API
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/**
 * @brief 全自动修复流水线
 *
 * 对标 Parasolid auto-heal。按最佳顺序执行：
 *
 * 1. 容差分析 → 确定自适应容差
 * 2. 间隙闭合 (heal_gaps)
 * 3. 退化元素移除 (heal_slivers)
 * 4. 冗余边顶点清理 (拓扑优化)
 * 5. 共面面合并
 * 6. 面方向统一 (heal_orientation)
 * 7. 水密性验证
 *
 * @param body 输入 B-Rep 模型（原地修改）
 * @return AdvancedHealingReport 含详细诊断报表
 */
[[nodiscard]] AdvancedHealingReport auto_heal_pipeline(BrepModel& body);

/**
 * @brief 面分割 — 使用 p-curve 在参数域分割面
 *
 * 对标 Parasolid face splitting。根据给定的参数曲线（p-curve）
 * 在面的参数域 (u,v) 中切割面，生成两个或多个子面。
 *
 * 算法：
 * 1. 将 p-curve 投影到面的 3D 曲面上
 * 2. 查找 p-curve 与面边界的交点
 * 3. 在交点和端点处分割原始边
 * 4. 为每个子区域构建新环和新面
 *
 * @param body 输入 B-Rep 模型（原地修改面的拓扑）
 * @param face_id 要分割的面索引
 * @param pcurve_2d 二维参数曲线（在面的 (u,v) 参数域中定义）
 * @return 新生成的面 ID 列表（包含原面，因原地修改后原面 ID 变为第一个新面）
 */
[[nodiscard]] std::vector<int> face_splitting(
    BrepModel& body, int face_id,
    const curves::NurbsCurve& pcurve_2d);

/**
 * @brief 共面面合并
 *
 * 对标 Parasolid coplanar face merge。
 * 检测并合并给定面列表中彼此共面且共享边的面。
 *
 * 算法：
 * 1. 对每个面计算平面方程（法向量 + 距原点距离）
 * 2. 分组：具有相同平面方程的面归为一组
 * 3. 在每组中查找共享边的面对
 * 4. 使用 KEF 欧拉操作合并共享边
 * 5. 重建合并面的环和曲面
 *
 * @param body 输入 B-Rep 模型（原地修改）
 * @param face_ids 候选面 ID 列表
 * @return 实际合并的面对数量
 */
int face_merging(BrepModel& body, const std::vector<int>& face_ids);

/**
 * @brief 拓扑优化 — 冗余边/顶点清理
 *
 * 对标 Parasolid topology optimization。
 * 移除对几何形状无贡献的冗余拓扑元素：
 *
 * 1. **冗余顶点**: 度为 2 且两侧边共线的顶点 → KEV
 * 2. **冗余边**: 共面面之间的共享边 → KEF
 * 3. **零长边**: 两端点重叠的边 → 合并顶点 + 移除边
 * 4. **冗余内环**: 空内环或无面积内环
 *
 * @param body 输入 B-Rep 模型（原地修改）
 * @return 优化项数（移除的顶点数 + 边数 + 面合并数）
 */
int topology_optimization(BrepModel& body);

/**
 * @brief 容差诊断报告
 *
 * 对标 Parasolid tolerance analysis。
 * 生成全面的几何质量诊断报告，包括：
 * - 顶点间距检查
 * - 边长度检查
 * - 面面积与平面性检查
 * - 面间角度偏差
 * - 水密性间隙扫描
 *
 * @param body 输入 B-Rep 模型
 * @param cfg 容差配置（默认使用全局配置）
 * @return ToleranceAnalysisReport 含完整诊断报表
 */
[[nodiscard]] ToleranceAnalysisReport tolerance_analysis(
    const BrepModel& body,
    const ToleranceConfig& cfg = ToleranceConfig::global());

/**
 * @brief 水密性严格验证
 *
 * 对标 Parasolid watertight verification。
 * 提供比 validate() 更详细的水密性分析，包括：
 * - 每条边的相邻面数统计
 * - 间隙位置精确识别
 * - 穿透检测（面间非法相交）
 * - 逐壳闭合性检查
 * - 0.0~1.0 的连续水密性评分
 *
 * @param body 输入 B-Rep 模型
 * @param tolerance 容差（默认 1e-6）
 * @return WatertightVerificationResult 含详细报表
 */
[[nodiscard]] WatertightVerificationResult watertight_verification(
    const BrepModel& body,
    double tolerance = 1e-6);

}  // namespace vde::brep