#include "interact/SliceTool.hpp"

#include <algorithm>
#include <cmath>

#include <vtkImageData.h>
#include <vtkImagePlaneWidget.h>
#include <vtkLookupTable.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkTrivialProducer.h>

#include "ColorLutBuilder.hpp"

namespace geopro::render::interact {

namespace {
// 任意切片初始法向（45°，XZ 面内）；轴向用 SetPlaneOrientationTo*。
constexpr double kSqrt2Inv = 0.70710678118654752440;
}  // namespace

SliceTool::SliceTool(vtkImageData* image, vtkRenderWindowInteractor* interactor, SliceAxis axis,
                     const geopro::core::ColorScale& cs, double vmin, double vmax)
    : axis_(axis), image_(image), widget_(vtkSmartPointer<vtkImagePlaneWidget>::New()) {
    // 经 trivial producer 把已存在的 vtkImageData 接入 widget（widget 只暴露 SetInputConnection）。
    // producer_ 为成员，随 SliceTool 保活（局部变量会构造后即析构→管线断裂，评审 H1）。
    producer_ = vtkSmartPointer<vtkTrivialProducer>::New();
    producer_->SetOutput(image_);
    widget_->SetInputConnection(producer_->GetOutputPort());

    widget_->SetInteractor(interactor);
    widget_->RestrictPlaneToVolumeOn();          // 切面限制在体内，滚轮推进不跑飞
    widget_->SetResliceInterpolateToLinear();    // reslice 线性插值出连续剖面（非 cutter 交线）
    widget_->TextureInterpolateOn();
    widget_->DisplayTextOff();

    // 色阶 LUT 套用：用户自管 LUT（不让 widget 用默认灰度窗位）。
    auto lut = buildLut(cs, vmin, vmax);
    widget_->SetLookupTable(lut);

    // 轴向：固定到 X/Y/Z（角度不可调，符合 G22–G24）。
    //   上下=水平面=Z 法向；前后=Y 法向；左右=X 法向。
    switch (axis_) {
        case SliceAxis::UpDown:
            widget_->SetPlaneOrientationToZAxes();
            break;
        case SliceAxis::FrontBack:
            widget_->SetPlaneOrientationToYAxes();
            break;
        case SliceAxis::LeftRight:
            widget_->SetPlaneOrientationToXAxes();
            break;
        case SliceAxis::Oblique: {
            // 任意 45°（F25）：vtkImagePlaneWidget 用 Origin/Point1/Point2 三角点定义平面
            //   （无 SetNormal）。法向 = (Point1-Origin)×(Point2-Origin)。
            //   取法向 (sin45,0,cos45)：in-plane 轴1 = Y(0,1,0)，轴2 = XZ 内与法向正交方向 (cos45,0,-sin45)。
            //   以体中心为面心，沿两轴各展半个体范围，得一张斜插体的对角面（可继续交互旋转）。
            const auto b = imageBounds();
            const double cx = 0.5 * (b[0] + b[1]);
            const double cy = 0.5 * (b[2] + b[3]);
            const double cz = 0.5 * (b[4] + b[5]);
            const double hy = 0.5 * (b[3] - b[2]);
            // 轴2 半长取 X/Z 范围的较大者，保证面铺满体对角。
            const double hxz = 0.5 * std::max(b[1] - b[0], b[5] - b[4]);
            // 轴1 = +Y；轴2 = (cos45,0,-sin45)。
            const double a2x = kSqrt2Inv, a2z = -kSqrt2Inv;
            // Origin = center - 0.5*axis1 - 0.5*axis2（使 center 为面心）。
            const double ox = cx - 0.0 - a2x * hxz;
            const double oy = cy - hy - 0.0;
            const double oz = cz - 0.0 - a2z * hxz;
            widget_->SetOrigin(ox, oy, oz);
            widget_->SetPoint1(ox + 0.0, oy + 2.0 * hy, oz + 0.0);            // 沿 +Y
            widget_->SetPoint2(ox + a2x * 2.0 * hxz, oy, oz + a2z * 2.0 * hxz);  // 沿 (cos45,0,-sin45)
            widget_->UpdatePlacement();
            break;
        }
    }

    widget_->On();
    // 关闭 widget 自身的鼠标交互(窗位/光标/拖动)：否则它会"吃掉"落在切片面上的左键，
    // 自定义 PickInteractorStyle 收不到 → 单击选中/双击正视/绕点旋转全失效（实测根因）。
    // 关掉后切片仍正常显示，点击穿透到样式；切面移动改由滚轮(advance)驱动。
    widget_->InteractionOff();
}

SliceTool::~SliceTool() { close(); }

std::array<double, 6> SliceTool::imageBounds() const {
    std::array<double, 6> b{{0, 0, 0, 0, 0, 0}};
    if (image_) image_->GetBounds(b.data());
    return b;
}

Vec3 SliceTool::normal() const {
    double n[3] = {0, 0, 1};
    if (widget_) widget_->GetNormal(n);
    return normalize({n[0], n[1], n[2]});
}

Vec3 SliceTool::center() const {
    double c[3] = {0, 0, 0};
    if (widget_) widget_->GetCenter(c);
    return {c[0], c[1], c[2]};
}

void SliceTool::advance(double step) {
    if (!widget_) return;
    // 沿法向刚性平移整张切面：origin/point1/point2 同步加 normal*step。只移 origin 会让
    // 面内两端点不动→平面变形/脱轴（评审 M1）。RestrictPlaneToVolumeOn 负责夹在体内。
    const Vec3 n = normal();
    const double d[3] = {n[0] * step, n[1] * step, n[2] * step};
    double o[3], p1[3], p2[3];
    widget_->GetOrigin(o);
    widget_->GetPoint1(p1);
    widget_->GetPoint2(p2);
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        o[i] += d[i];
        p1[i] += d[i];
        p2[i] += d[i];
    }
    widget_->SetOrigin(o);
    widget_->SetPoint1(p1);
    widget_->SetPoint2(p2);
    widget_->UpdatePlacement();
}

double SliceTool::distanceToPlane(const Vec3& p) const {
    const Vec3 c = center();
    const Vec3 n = normal();
    return std::abs(dot({p[0] - c[0], p[1] - c[1], p[2] - c[2]}, n));
}

void SliceTool::close() {
    if (!widget_) return;
    widget_->Off();
    widget_->SetInteractor(nullptr);  // 解除观察者，防悬挂崩溃
    widget_ = nullptr;                // 置空 → 二次 close()/析构真正幂等（不再 Off 已解绑 widget）
}

}  // namespace geopro::render::interact