ViewDesignEngine/include/vde/brep/drawing_standards.h

#pragma once
/**
 * @file drawing_standards.h
 * @brief 工程制图标准 — ISO 128/129, ASME Y14.5, JIS B 0001
 *
 * 提供三大国际制图标准的完整规则配置：
 *   - IsoStandard: ISO 128/129（线型/字体/箭头/公差格式）
 *   - AnsiStandard: ASME Y14.5-2018（尺寸与公差标注）
 *   - JisStandard: JIS B 0001（机械制图）
 *
 * 支持一键应用标准（apply_standard/apply_standard_by_name）
 * 自动配置尺寸样式、视图投影角度（第一角/第三角）
 *
 * @ingroup brep
 */

#include <string>
#include <vector>
#include <sstream>

namespace vde::brep {

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  线型枚举
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/// 标准线型（对应 ISO 128-20 / ASME Y14.2 / JIS B 0001）
enum class LineType {
    Continuous,       ///< 实线（可见轮廓线）— ISO 01.1 / ASME visible
    Dashed,           ///< 虚线（隐藏线）— ISO 02.1 / ASME hidden
    Chain,            ///< 点划线（中心线）— ISO 04.1 / ASME center
    DoubleChain,      ///< 双点划线（假想线/相邻零件轮廓）— ISO 05.1
    Dotted,           ///< 点线 — ISO 07.1
    ContinuousThin,   ///< 细实线（尺寸线/指引线/剖面线）
    ContinuousThick,  ///< 粗实线（可见轮廓线，主视图）
    ContinuousFreehand ///< 徒手线（断裂线）
};

/// 线型名称
[[nodiscard]] inline const char* line_type_name(LineType lt) {
    switch (lt) {
        case LineType::Continuous:       return "Continuous";
        case LineType::Dashed:           return "Dashed";
        case LineType::Chain:            return "Chain";
        case LineType::DoubleChain:      return "DoubleChain";
        case LineType::Dotted:           return "Dotted";
        case LineType::ContinuousThin:   return "ContinuousThin";
        case LineType::ContinuousThick:  return "ContinuousThick";
        case LineType::ContinuousFreehand: return "ContinuousFreehand";
    }
    return "Unknown";
}

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  样式枚举
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/// 字体样式
enum class FontStyle {
    Normal,
    Italic,
    Bold
};

/// 箭头样式
enum class ArrowStyle {
    Filled,         ///< 实心箭头（ISO/ANSI 默认）
    Open,           ///< 空心箭头（ISO 128-22 允许）
    Oblique,        ///< 斜线标记（建筑图常用）
    Architectural,  ///< 建筑标记（短线）
    Dot,            ///< 圆点
    Integral        ///< 积分标记（原点指示）
};

/// 公差格式
enum class ToleranceFormat {
    None,           ///< 无公差（仅基本尺寸）
    Symmetric,      ///< ±x 对称公差
    Deviation,      ///< 上下偏差（+x / -y）
    Limits,         ///< 极限尺寸（Max / Min）
    Basic,          ///< 基本尺寸（方框 — ASME Y14.5 理论正确尺寸）
    Reference       ///< 参考尺寸（圆括号 — 仅供参考）
};

/// 投影角度
enum class ProjectionAngle {
    FirstAngle,     ///< 第一角投影（ISO / JIS / GB）
    ThirdAngle      ///< 第三角投影（ASME / ANSI）
};

/// 尺寸单位
enum class DimensionUnit {
    Millimeter,
    Inch,
    Centimeter
};

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  DimensionStyle — 尺寸样式
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/// 完整的尺寸标注样式配置
struct DimensionStyle {
    // ── 文字 ──
    double text_height = 3.5;        ///< 文字高度（mm）
    FontStyle text_font = FontStyle::Normal;
    double text_width_factor = 0.7;  ///< 文字宽高比
    double text_gap = 0.5;           ///< 文字与尺寸线间距

    // ── 箭头 ──
    double arrow_length = 3.5;       ///< 箭头长度（mm）
    double arrow_width = 1.0;        ///< 箭头宽度（mm）
    double arrow_angle = 15.0;       ///< 箭头夹角（°）
    ArrowStyle arrow_style = ArrowStyle::Filled;

    // ── 线宽（mm）─ 对应 ISO 128 线宽系列 ──
    double line_width_thin = 0.25;   ///< 细线（尺寸线/指引线）
    double line_width_thick = 0.50;  ///< 粗线（可见轮廓线）
    double line_width_medium = 0.35; ///< 中线（隐藏线）

    // ── 尺寸界线 ──
    double extension_line_offset = 1.0;  ///< 尺寸界线起点偏移（mm）
    double extension_line_extend = 2.0;  ///< 尺寸界线超出（mm）

    // ── 线型 ──
    LineType visible_line = LineType::Continuous;
    LineType hidden_line = LineType::Dashed;
    LineType center_line = LineType::Chain;
    LineType phantom_line = LineType::DoubleChain;
    LineType dimension_line = LineType::ContinuousThin;
    LineType leader_line = LineType::ContinuousThin;
    LineType section_line = LineType::ContinuousThin;
    LineType cutting_plane = LineType::DoubleChain;

    // ── 公差 ──
    ToleranceFormat tolerance_format = ToleranceFormat::None;
    int decimal_places = 2;          ///< 小数位数
    double tolerance_upper = 0.0;    ///< 上偏差（mm）
    double tolerance_lower = 0.0;    ///< 下偏差（mm）
    bool show_trailing_zeros = true; ///< 显示末尾零（ASME 要求）
    bool use_basic_box = true;       ///< 基本尺寸方框

    // ── 投影 ──
    ProjectionAngle projection_angle = ProjectionAngle::FirstAngle;

    // ── 单位 ──
    DimensionUnit unit = DimensionUnit::Millimeter;
    bool show_unit_symbol = false;   ///< 是否标注 mm 符号

    // ── 显示控制 ──
    bool show_hidden_lines = true;
    bool show_center_lines = true;
    bool show_center_marks = true;
    bool show_threads_simplified = true;
    double center_mark_size = 3.0;
    double gap_between_dimension_lines = 7.0;  ///< 尺寸线间距

    // ── 页面 ──
    double drawing_scale = 1.0;
};

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  StandardOptions — 标准选项
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/// 应用标准时的配置选项
struct StandardOptions {
    std::string paper_size = "A4";     ///< 图纸大小 A0-A4, Letter等
    double scale = 1.0;                ///< 缩放比例
    bool apply_to_dimensions = true;   ///< 应用到尺寸标注
    bool apply_to_views = true;        ///< 应用到视图配置
    std::string revision = "A";        ///< 修订版本
    std::string title;                 ///< 图纸标题
    std::string author;                ///< 作者
};

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  IsoStandard — ISO 128/129 标准
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/**
 * @brief ISO 128/129 制图标准
 *
 * ISO 128: 技术制图的一般表示原则
 *   - Part 20: 线型基本规定（01-15系列线型编号）
 *   - Part 22: 指引线和参考线
 *   - Part 24: 机械工程制图用线
 *   - Part 30: 视图基本规定
 *   - Part 34: 机械工程制图视图
 *   - Part 40: 剖视图和断面图
 *   - Part 50: 尺寸标注
 *
 * ISO 129: 技术制图 — 尺寸和公差的标注方法
 *   - 线性尺寸标注规则
 *   - 角度尺寸标注规则
 *   - 圆弧半径/直径标注规则
 *
 * 默认配置：
 *   - 第一角投影
 *   - 文字高度 3.5mm（ISO 3098 B型）
 *   - 线宽系列 0.25/0.35/0.50mm
 *   - 空心箭头或实心填充箭头
 */
class IsoStandard {
public:
    /// 创建 ISO 标准样式
    [[nodiscard]] static DimensionStyle create_style();

    /// ISO 标准描述
    [[nodiscard]] static std::string description();

    /// ISO 128 线宽系列（mm）：0.13, 0.18, 0.25, 0.35, 0.5, 0.7, 1.0, 1.4, 2.0
    /// @param group 线宽组索引 0-8
    [[nodiscard]] static double line_width_group(int group);

    /// ISO 128 线型编号名称
    /// @param lt 线型
    /// @return ISO 128 编号描述（如 "01.1" 表示连续细线）
    [[nodiscard]] static std::string line_type_iso_name(LineType lt);

    /// ISO 3098 字体尺寸系列
    [[nodiscard]] static std::vector<double> text_height_series();

    /// ISO 7200 标题栏尺寸（A4）
    [[nodiscard]] static std::string title_block_spec();
};

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  AnsiStandard — ASME Y14.5 标准
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/**
 * @brief ASME Y14.5-2018 尺寸与公差标注标准
 *
 * 核心规则：
 *   - 第三角投影
 *   - 英寸/毫米双单位支持
 *   - 包容原则（Rule #1: Envelope Principle）
 *   - 不依赖原则的独立标注（Rule #2）
 *   - MMC/LMC/RFS 材料条件修饰符
 *   - 基准参考框架（DRF）6个自由度约束
 *   - 特征控制框格式
 *
 * Y14.5 公差原则：
 *   - Form controls: Straightness, Flatness, Circularity, Cylindricity
 *   - Orientation: Parallelism, Perpendicularity, Angularity
 *   - Location: Position, Concentricity, Symmetry
 *   - Runout: Circular runout, Total runout
 *   - Profile: Profile of a line, Profile of a surface
 */
class AnsiStandard {
public:
    /// 创建 ASME Y14.5 标准样式
    [[nodiscard]] static DimensionStyle create_style();

    /// ASME Y14.5 标准描述
    [[nodiscard]] static std::string description();

    /// 包容原则（Rule #1）是否默认启用
    [[nodiscard]] static bool envelope_principle_default();

    /// MMC（最大实体条件）是否默认标注
    [[nodiscard]] static bool mmc_default();

    /// ASME Y14.5 符号表
    [[nodiscard]] static std::string gdt_symbols_summary();

    /// 特征控制框格式规范
    [[nodiscard]] static std::string feature_control_frame_format();

    /// ASME Y14.2 线型对 ASME Y14.5 的映射
    [[nodiscard]] static std::string line_type_spec(LineType lt);
};

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  JisStandard — JIS B 0001 标准
// ═══════════════════════════════════════════════════════════

/**
 * @brief JIS B 0001 机械制图标准
 *
 * 核心规则：
 *   - 第一角投影（日本采用的投影法）
 *   - 公制单位（mm）
 *   - 表面粗糙度符号（▽ 旧/JIS B 0601 → Ra/Rz 新）
 *   - 焊接符号（JIS Z 3021）
 *   - 螺纹简化画法
 *   - JIS B 0401 公差等级
 *
 * 与 ISO 的对应关系：
 *   - JIS B 0001 积极向 ISO 128 靠拢
 *   - 尺寸标注规则与 ISO 129 基本一致
 *   - 表面粗糙度: JIS B 0601 (对应 ISO 1302)
 */
class JisStandard {
public:
    /// 创建 JIS B 0001 标准样式
    [[nodiscard]] static DimensionStyle create_style();

    /// JIS B 0001 标准描述
    [[nodiscard]] static std::string description();

    /// JIS 表面粗糙度符号
    [[nodiscard]] static std::string surface_texture_symbol();

    /// JIS B 0001 推荐缩放比例
    [[nodiscard]] static std::vector<double> preferred_scales();

    /// JIS 公差等级对应（h7, H7 等）
    [[nodiscard]] static std::string tolerance_grade_desc(const std::string& grade);

    /// JIS B 0001 图纸尺寸系列（A0-A4 的毫米尺寸）
    [[nodiscard]] static std::string paper_size_spec(const std::string& size_name);
};

// ═══════════════════════════════════════════════════════════
//  Drawing（前向声明）
// ═══════════════════════════════════════════════════════════
struct DrawSegment;
struct ProjectionView;

/// 制图标准命名空间
namespace drawing {

/// 应用标准后的制图上下文
struct DrawingContext {
    std::vector<ProjectionView> views;
    DimensionStyle style;
    StandardOptions options;
    std::string standard_name;   ///< "ISO", "ANSI", "JIS"
    ProjectionAngle view_projection = ProjectionAngle::FirstAngle;
};

/**
 * @brief 一键应用标准到制图
 *
 * 根据标准自动配置：
 *   - 尺寸样式
 *   - 视图投影角度（第一角/第三角）
 *   - 线型/字体/箭头样式
 *
 * @param views   制图视图
 * @param style   样式配置
 * @param options 标准选项
 * @return DrawingContext 应用后的制图上下文
 */
[[nodiscard]] DrawingContext apply_standard(
    const std::vector<ProjectionView>& views,
    const DimensionStyle& style,
    const StandardOptions& options);

/**
 * @brief 按标准名称一键应用
 *
 * @param views          制图视图
 * @param standard_name  "ISO", "ANSI", "JIS"
 * @param options        标准选项
 * @return DrawingContext
 */
[[nodiscard]] DrawingContext apply_standard_by_name(
    const std::vector<ProjectionView>& views,
    const std::string& standard_name,
    const StandardOptions& options);

/// 验证样式是否符合指定标准
[[nodiscard]] std::vector<std::string> validate_style(
    const DimensionStyle& style, const std::string& standard_name);

/// 列出所有支持的标准
[[nodiscard]] std::vector<std::string> available_standards();

/// 获取标准描述
[[nodiscard]] std::string standard_description(const std::string& standard_name);

} // namespace drawing

} // namespace vde::brep