#pragma once
/**
 * @file surface_continuity.h
 * @brief 曲面连续性分析 — G0/G1/G2/G3 连续性检测
 *
 * 提供曲线间和曲面间沿公共边的连续性分类。
 *
 * ### 连续性等级
 *
 * | 等级 | 条件 |
 * |------|------|
 * | G0   | 位置连续：两端点重合 |
 * | G1   | 切向连续：一阶导数共线（方向一致） |
 * | G2   | 曲率连续：曲率大小和方向匹配 |
 * | G3   | 曲率变化率连续：曲率的变化率匹配 |
 *
 * @ingroup curves
 */

#include "vde/curves/nurbs_curve.h"
#include "vde/curves/nurbs_surface.h"
#include "vde/core/point.h"
#include <vector>
#include <utility>

namespace vde::curves {

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  Continuity Level Enum
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/// 连续性等级
enum class ContinuityLevel {
    None,   ///< 不连续（甚至不满足 G0）
    G0,     ///< 位置连续
    G1,     ///< 切向连续
    G2,     ///< 曲率连续
    G3,     ///< 曲率变化率连续
};

/// 将 ContinuityLevel 转为可读字符串
[[nodiscard]] const char* to_string(ContinuityLevel level);

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  Curve Continuity
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/**
 * @brief 分析两条 NURBS 曲线在公共参数点的连续性
 *
 * 在给定参数点计算两曲线的位置、一阶、二阶、三阶导数，
 * 按 G0→G1→G2→G3 逐级判定。
 *
 * @param curve_a 第一条 NURBS 曲线
 * @param t_a     curve_a 上公共点的参数值
 * @param curve_b 第二条 NURBS 曲线
 * @param t_b     curve_b 上公共点的参数值
 * @param tol     位置容差（默认 1e-6）
 * @return 满足的最高连续性等级
 *
 * @note G1 要求一阶导数共线（方向相同），G2 要求曲率向量一致，
 *       G3 要求曲率变化率一致。判定是累积的：G3 自动满足 G2/G1/G0。
 */
[[nodiscard]] ContinuityLevel continuity_type(
    const NurbsCurve& curve_a, double t_a,
    const NurbsCurve& curve_b, double t_b,
    double tol = 1e-6);

/**
 * @brief 重载：在两条曲线端点处检测连续性
 *
 * 自动探测 curve_a 和 curve_b 各两个端点，检查是否有重合端点对，
 * 然后调用上述函数分析该连接点的连续性等级。
 *
 * @param curve_a 第一条曲线
 * @param curve_b 第二条曲线
 * @param tol     位置容差
 * @return 若存在重合端点则返回连续性等级，否则返回 ContinuityLevel::None
 */
[[nodiscard]] ContinuityLevel continuity_type(
    const NurbsCurve& curve_a,
    const NurbsCurve& curve_b,
    double tol = 1e-6);

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  Surface Continuity
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/**
 * @brief 沿公共等参边分析两张 NURBS 曲面的连续性
 *
 * 在沿公共边的采样点处评估曲面连续性，返回最弱点等级。
 * 例如 surf_a 的 u=u_max 边与 surf_b 的 u=u_min 边相邻。
 *
 * @param surf_a 第一张曲面
 * @param surf_b 第二张曲面
 * @param edge_param_range_a 公共边在 surf_a 上的参数范围 {{u, v_start}, {u, v_end}}
 * @param edge_param_range_b 公共边在 surf_b 上的参数范围 {{u, v_start}, {u, v_end}}
 * @param samples  沿边的采样点数量（默认 20）
 * @param tol      位置容差（默认 1e-6）
 * @return 所有采样点中的最低连续性等级
 *
 * @note 若曲面在采样点间连续但曲面方向（法线）相反，
 *       仍判定为 G0（因为 G1 要求一阶导数方向一致）。
 */
[[nodiscard]] ContinuityLevel surface_continuity(
    const NurbsSurface& surf_a,
    const NurbsSurface& surf_b,
    std::pair<std::pair<double, double>, std::pair<double, double>> edge_param_range_a,
    std::pair<std::pair<double, double>, std::pair<double, double>> edge_param_range_b,
    int samples = 20,
    double tol = 1e-6);

/**
 * @brief 沿公共边自动检测并分析两张曲面连续性
 *
 * 自动检测 surf_a 和 surf_b 的公共边（通过比较四条等参边界），
 * 然后调用 surface_continuity 分析。
 *
 * @param surf_a 第一张曲面
 * @param surf_b 第二张曲面
 * @param samples 采样点数量
 * @param tol     位置容差
 * @return 所有公共边中的最低连续性等级（若无公共边则返回 None）
 */
[[nodiscard]] ContinuityLevel surface_continuity(
    const NurbsSurface& surf_a,
    const NurbsSurface& surf_b,
    int samples = 20,
    double tol = 1e-6);

/**
 * @brief 曲面间连续性详细报告
 *
 * 返回每个采样点的连续性等级向量，便于诊断。
 */
struct SurfaceContinuityReport {
    ContinuityLevel worst;                              ///< 最弱等级
    ContinuityLevel best;                               ///< 最佳等级
    double g1_ratio;                                    ///< G1 通过率 (0~1)
    double g2_ratio;                                    ///< G2 通过率 (0~1)
    std::vector<ContinuityLevel> per_sample;             ///< 各采样点等级
    std::vector<double> position_errors;                 ///< 各采样点位置误差
};

/**
 * @brief 获取曲面连续性详细报告
 */
[[nodiscard]] SurfaceContinuityReport surface_continuity_report(
    const NurbsSurface& surf_a,
    const NurbsSurface& surf_b,
    int samples = 50,
    double tol = 1e-6);

}  // namespace vde::curves