#include <gtest/gtest.h>

#include <cmath>

#include "geo/GeoLocalFrame.hpp"

using geopro::core::GeoLocalFrame;

namespace {
constexpr double kPi = 3.14159265358979323846;
}

// 原点投影到 (0,0)。
TEST(GeoFrame, OriginMapsToZero) {
    GeoLocalFrame f(22.5, 114.16);
    auto p = f.toLocal(22.5, 114.16);
    EXPECT_NEAR(p.x, 0.0, 1e-9);
    EXPECT_NEAR(p.y, 0.0, 1e-9);
}

// 东向 0.01 度经度：x>0，约 0.01*111320*cos(22.5°)≈1028m（5% 容差）。
TEST(GeoFrame, EastwardLongitudeGivesPositiveX) {
    GeoLocalFrame f(22.5, 114.16);
    auto p = f.toLocal(22.5, 114.17);
    const double expected = 0.01 * 111320.0 * std::cos(22.5 * kPi / 180.0);
    EXPECT_GT(p.x, 0.0);
    EXPECT_NEAR(p.x, expected, expected * 0.05);
    EXPECT_NEAR(p.y, 0.0, 1e-9);
}

// 北向 0.01 度纬度：y≈0.01*110540≈1105m（5% 容差）。
TEST(GeoFrame, NorthwardLatitudeGivesPositiveY) {
    GeoLocalFrame f(22.5, 114.16);
    auto p = f.toLocal(22.51, 114.16);
    const double expected = 0.01 * 110540.0;
    EXPECT_GT(p.y, 0.0);
    EXPECT_NEAR(p.y, expected, expected * 0.05);
    EXPECT_NEAR(p.x, 0.0, 1e-9);
}

// toLatLon 是 toLocal 的反算：toLocal∘toLatLon 与 toLatLon∘toLocal 都恒等。
TEST(GeoFrame, ToLatLonRoundTrips) {
    GeoLocalFrame f(22.5, 114.16);
    // 经纬度 → 局部 → 经纬度 恒等。
    auto p = f.toLocal(22.53, 114.19);
    auto ll = f.toLatLon(p.x, p.y);
    EXPECT_NEAR(ll.lat, 22.53, 1e-9);
    EXPECT_NEAR(ll.lon, 114.19, 1e-9);
    // 局部 → 经纬度 → 局部 恒等。
    auto q = f.toLocal(ll.lat, ll.lon);
    EXPECT_NEAR(q.x, p.x, 1e-6);
    EXPECT_NEAR(q.y, p.y, 1e-6);
}

// 原点局部 (0,0) 反算回 (lat0,lon0)。
TEST(GeoFrame, ToLatLonOriginMapsToLat0Lon0) {
    GeoLocalFrame f(22.5, 114.16);
    auto ll = f.toLatLon(0.0, 0.0);
    EXPECT_NEAR(ll.lat, 22.5, 1e-12);
    EXPECT_NEAR(ll.lon, 114.16, 1e-12);
}