#pragma once
/**
 * @file exact_predicates.h
 * @brief 精确几何谓词
 *
 * 使用 GMP/MPFR 进行精确算术运算，消除浮点误差。
 * 关键路径：布尔运算分类、Delaunay 三角剖分、凸包计算。
 *
 * 支持混合精度：先用 double，检测到不确定时自动升级到 GMP。
 *
 * @ingroup foundation
 */

#include "vde/core/point.h"
#include <vector>

namespace vde::core {

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  Exact Predicates (double → GMP fallback)
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/**
 * @brief 精确三点定向 (orient2d)
 *
 * 计算 (ax,ay), (bx,by), (cx,cy) 的有向面积 × 2。
 * > 0 → 逆时针, < 0 → 顺时针, = 0 → 共线。
 *
 * 先使用浮点运算，若结果接近 0 则升级到 GMP。
 *
 * @return 精确的 orient 值
 */
[[nodiscard]] double exact_orient2d(
    double ax, double ay, double bx, double by, double cx, double cy);

/**
 * @brief 精确四点定向 (orient3d)
 *
 * 计算四面体 (a,b,c,d) 的有向体积 × 6。
 * > 0 → d 在平面 abc 上方, < 0 → 下方, = 0 → 共面。
 */
[[nodiscard]] double exact_orient3d(
    double ax, double ay, double az,
    double bx, double by, double bz,
    double cx, double cy, double cz,
    double dx, double dy, double dz);

/**
 * @brief 精确球内测试 (in_sphere)
 *
 * 判断点 d 是否在四面体 abc 的外接球内。
 * > 0 → 内部, < 0 → 外部, = 0 → 在球面上。
 */
[[nodiscard]] double exact_in_sphere(
    double ax, double ay, double az,
    double bx, double by, double bz,
    double cx, double cy, double cz,
    double dx, double dy, double dz,
    double ex, double ey, double ez);

/**
 * @brief 精确点在多边形内测试
 *
 * 射线投射法 + 精确算术处理边界情况。
 *
 * @param point 测试点
 * @param polygon 多边形顶点（逆时针）
 * @return true 如果点在多边形内或边界上
 */
[[nodiscard]] bool exact_point_in_polygon(
    const Point3D& point, const std::vector<Point3D>& polygon);

/**
 * @brief 精确点在多面体内测试
 *
 * 射线投射法，使用精确算术处理共面/共线退化情况。
 *
 * @param point 测试点
 * @param vertices 多面体顶点
 * @param faces 面索引（每面 3+ 个顶点索引）
 * @return true 如果点在体内
 */
[[nodiscard]] bool exact_point_in_polyhedron(
    const Point3D& point,
    const std::vector<Point3D>& vertices,
    const std::vector<std::vector<int>>& faces);

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  Adaptive precision wrapper
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/// 精度模式
enum class PrecisionMode {
    Fast,     ///< 仅使用 double（默认）
    Adaptive, ///< 先 double，不确定时升级到 GMP
    Exact,    ///< 始终使用 GMP
};

/**
 * @brief 设置全局精度模式
 */
void set_precision_mode(PrecisionMode mode);

/**
 * @brief 获取当前精度模式
 */
[[nodiscard]] PrecisionMode precision_mode();

/**
 * @brief 检查和报告两浮点数是否在误差范围内"不确定"
 *
 * 用于自适应精度升级判断。
 */
[[nodiscard]] bool is_uncertain(double value, double threshold = 1e-10);

} // namespace vde::core