geopro/src/io/gpr/GprSurveyAssembler.cpp

#include "io/gpr/GprSurveyAssembler.hpp"

#include <algorithm>
#include <cstddef>
#include <fstream>
#include <numeric>
#include <sstream>
#include <stdexcept>

#include "io/gpr/GprGeometry.hpp"
#include "io/gpr/IprHeader.hpp"
#include "io/gpr/IprbReader.hpp"
#include "io/gpr/LocalPath.hpp"

namespace geopro::io::gpr {
namespace {

// 把 .iprb 路径的扩展名替换为 .iprh（取最后一个 '.' 之后）。
std::string toHeaderPath(const std::string& iprbPath) {
  const std::size_t dot = iprbPath.find_last_of('.');
  const std::size_t slash = iprbPath.find_last_of("/\\");
  // 仅当 '.' 在最后一个路径分隔符之后才视为扩展名。
  if (dot != std::string::npos &&
      (slash == std::string::npos || dot > slash)) {
    return iprbPath.substr(0, dot) + ".iprh";
  }
  return iprbPath + ".iprh";
}

std::string readFileText(const std::string& path) {
  std::ifstream f(localPath(path), std::ios::binary);
  if (!f) {
    throw std::runtime_error("无法打开文件: " + path);
  }
  std::ostringstream ss;
  ss << f.rdbuf();
  return ss.str();
}

// 由各通道 .ord 横偏、header、已读 BScan 段装配 GprSurvey。
// scans 已是待装配的道段（全线或 slab）；ntraces 取各通道段道数最小值（对齐）；
// x0 由调用方给出（全线=0，slab=t0*dx）。samples 校验、Y 升序置换、值转置同源。
geopro::core::GprSurvey assembleFromScans(const std::vector<double>& channelY0,
                                          const std::vector<IprHeader>& headers,
                                          const std::vector<BScan>& scans,
                                          double x0) {
  const std::size_t nchan = scans.size();
  const int samples = scans.front().samples;
  std::int64_t minTraces = scans.front().traces;
  for (std::size_t c = 0; c < nchan; ++c) {
    if (scans[c].samples != samples) {
      throw std::runtime_error("通道 samples 不一致");
    }
    minTraces = std::min(minTraces, scans[c].traces);
  }

  geopro::core::GprSurvey survey;
  survey.samples = samples;
  survey.ntraces = static_cast<int>(minTraces);
  survey.x0 = x0;
  survey.dx = headers.front().distanceInterval;
  survey.z0 = 0.0;
  survey.dz = (samples > 1) ? depthOfSample(1, headers.front()) : 0.0;

  // 按 Y 升序求置换：order[c] = 升序第 c 位对应的原通道索引。
  std::vector<std::size_t> order(nchan);
  std::iota(order.begin(), order.end(), std::size_t{0});
  std::stable_sort(order.begin(), order.end(),
                   [&](std::size_t a, std::size_t b) {
                     return channelY0[a] < channelY0[b];
                   });

  survey.channelY.resize(nchan);
  const std::size_t ntraces = static_cast<std::size_t>(survey.ntraces);
  const std::size_t ns = static_cast<std::size_t>(samples);
  survey.values.assign(nchan * ntraces * ns, 0.0);

  for (std::size_t c = 0; c < nchan; ++c) {
    const std::size_t src = order[c];
    survey.channelY[c] = channelY0[src];
    const BScan& bscan = scans[src];
    for (std::size_t t = 0; t < ntraces; ++t) {
      for (std::size_t s = 0; s < ns; ++s) {
        survey.values[(c * ntraces + t) * ns + s] =
            static_cast<double>(bscan.data[t * ns + s]);
      }
    }
  }

  return survey;
}

}  // namespace

geopro::core::GprSurvey assembleGprSurvey(
    const std::vector<std::string>& channelIprbPaths,
    const std::string& ordPath) {
  // 1. .ord -> 各通道横偏（文件序）。
  const std::vector<double> channelY0 =
      parseChannelXOffsets(readFileText(ordPath));
  if (channelY0.size() != channelIprbPaths.size()) {
    throw std::runtime_error(
        "通道数不一致: .ord 有效通道数与 .iprb 路径数量不符");
  }
  const std::size_t nchan = channelIprbPaths.size();
  if (nchan == 0) {
    throw std::runtime_error("无通道可装配");
  }

  // 2. 各通道读 header + 全线 BScan。
  std::vector<IprHeader> headers;
  std::vector<BScan> scans;
  headers.reserve(nchan);
  scans.reserve(nchan);
  for (const std::string& iprbPath : channelIprbPaths) {
    const IprHeader h = parseIprHeader(readFileText(toHeaderPath(iprbPath)));
    headers.push_back(h);
    scans.push_back(readIprb(iprbPath, h));
  }

  // 3. 全线 x0=0；其余校验/标尺/排序/置换由公共 helper 完成。
  return assembleFromScans(channelY0, headers, scans, 0.0);
}

geopro::core::GprSurvey assembleGprSurveySlab(
    const std::vector<std::string>& channelIprbPaths,
    const std::string& ordPath,
    std::int64_t t0, std::int64_t t1) {
  // 1. .ord -> 各通道横偏（文件序）。
  const std::vector<double> channelY0 =
      parseChannelXOffsets(readFileText(ordPath));
  if (channelY0.size() != channelIprbPaths.size()) {
    throw std::runtime_error(
        "通道数不一致: .ord 有效通道数与 .iprb 路径数量不符");
  }
  const std::size_t nchan = channelIprbPaths.size();
  if (nchan == 0) {
    throw std::runtime_error("无通道可装配");
  }

  // 2. 各通道读 header + 仅 [t0,t1) 道段（readIprbRange 内做越界校验）。
  std::vector<IprHeader> headers;
  std::vector<BScan> scans;
  headers.reserve(nchan);
  scans.reserve(nchan);
  for (const std::string& iprbPath : channelIprbPaths) {
    const IprHeader h = parseIprHeader(readFileText(toHeaderPath(iprbPath)));
    headers.push_back(h);
    scans.push_back(readIprbRange(iprbPath, h, t0, t1));
  }

  // 3. x0 = t0*dx，使该段世界 X 与全线对齐；其余同全线装配。
  const double dx = headers.front().distanceInterval;
  return assembleFromScans(channelY0, headers, scans,
                           static_cast<double>(t0) * dx);
}

}  // namespace geopro::io::gpr