Aislo/B06_Section/B06_Section_UI_Cross_Box_Geom.ts

/* =============================================================================
 * B06_Section_UI_Cross_Box_Geom.ts
 * BOX암거 구체 **기하 계산** — 그리기(`_Cross_Box.ts`)와 분리(700줄 제한).
 * 백엔드 `section.box` 제원을 좌표로 옮긴다(치수 결정 금지).
 *
 * 구성(2026-08-25 사용자 확정):
 *   · 박스 축 = 계류 방향이라 횡단도에는 **종단 절단면**(상판·내공·저판)이 보인다.
 *   · 상판 윗면 = **노면 − 복토 0.5m**(별표2 교차 참조), 구체는 수평 설치(교본 3장).
 *   · 저판은 **날개벽 투영**(길이×cos각)만큼 계류 상·하류로 길어진다 — 세월교와 같은 산식.
 *   · 내공(유로)은 비워 둔다 — 관 위 성토 채움처럼 면을 칠하지 않는다.
 *   · **성토선은 박스 최상단 모서리를 지난다**(2026-08-25 사용자). 물매 1:1.2 고정이라
 *     박스가 노견 밖으로 나간 만큼 노견을 수평 연장하고 거기서 사면을 시작한다 —
 *     기슭막이 "벽이 밖으로 나간 만큼 노폭 연장" 규칙과 같다. 그래서 박스 길이를
 *     늘리면 노견부가 저절로 길어지고 사면 각도는 그대로다.
 * 부재 두께는 세월교 승계(측벽 0.2·상판 0.3·저판 0.3)이며 백엔드가 실어 보낸다.
 * ========================================================================== */

import type { BoxSet, CrossSection, SectionSample } from "./B06_Section_Api_Fetch";
import type { CulvertDesignTrim, OffsetPoint } from "./B06_Section_UI_Cross_Culvert_Types";
import { FILL_SLOPE_RATIO_MIN } from "./B06_Section_UI_Cross_Culvert_Const";
import { designInterpolator, groundInterpolator } from "./B06_Section_UI_Cross_Culvert_Solve";

export interface BoxLayout {
  box: BoxSet;
  /** 상판 폴리곤(노견~노견). */
  topSlab: OffsetPoint[];
  /** 저판 폴리곤 — 날개벽 투영만큼 각 측 연장. */
  bottomSlab: OffsetPoint[];
  /** 내공(유로) 사각 — 비워 두고 윤곽선·라벨만 쓴다. */
  barrel: OffsetPoint[];
  /** 상판 윗면·저판 밑면 표고. */
  topElevation: number;
  bottomElevation: number;
  /** 저판 전체 길이(m) — 노폭 + 유입·유출 날개벽 투영. */
  slabLengthM: number;
  /** 구체 바닥과 계류 하상(원지반 최저)의 고저차(m). +면 구체가 하상 위로 떠 있다. */
  bedGapM: number;
  /**
   * 양측 성토선 — 노견 → (박스가 나간 만큼 수평 연장) → 박스 최상단 모서리 →
   * 1:1.2로 원지반까지. 물매는 고정이고 길이만 지형이 정한다.
   */
  fillLines: OffsetPoint[][];
  label: { at: OffsetPoint; text: string };
  /** 노견 밖 설계선은 이 성토선이 대신한다 — 노견에서 끊는다. */
  designTrim: CulvertDesignTrim;
}

/** 노면 표고 — 설계선이 있으면 그 곡선, 없으면 노견 직선(세월교와 같은 규칙). */
function roadTopFactory(
  section: CrossSection,
  left: { offset_m: number; elevation_m: number },
  right: { offset_m: number; elevation_m: number },
): (offset: number) => number {
  const designAt = designInterpolator(section.design?.design_line);
  if (designAt) return designAt;
  const span = left.offset_m - right.offset_m;
  return (offset: number): number => {
    if (Math.abs(span) < 1e-6) return left.elevation_m;
    const t = (offset - right.offset_m) / span;
    return right.elevation_m + (left.elevation_m - right.elevation_m) * t;
  };
}

/** 사각 폴리곤(좌상 → 우상 → 우하 → 좌하). */
function rect(left: number, right: number, top: number, bottom: number): OffsetPoint[] {
  return [
    { offset: left, elevation: top },
    { offset: right, elevation: top },
    { offset: right, elevation: bottom },
    { offset: left, elevation: bottom },
  ];
}

/** BOX암거 구체 기하. 제원·설계선·지반이 부족하면 null. */
export function computeBoxLayout(
  section: CrossSection,
  groundSamples: SectionSample[],
): BoxLayout | null {
  const box = section.box;
  if (!box) return null;
  const edges = section.design?.road_edges;
  if (!edges) return null;
  const groundAt = groundInterpolator(groundSamples);
  if (!groundAt) return null;

  // 좌표 규약: +offset = 좌측. 유입 = 상단측(미상이면 좌측 폴백).
  const inletOnLeft = (section.uphill_side ?? "left") === "left";
  const roadTopAt = roadTopFactory(section, edges.left, edges.right);
  const leftEdge = edges.left.offset_m;
  const rightEdge = edges.right.offset_m;
  if (!(leftEdge > rightEdge)) return null;

  // 구체는 수평 설치(교본 3장) — 노면이 가장 낮은 자리에서도 복토를 확보한다.
  const roadLow = Math.min(roadTopAt(leftEdge), roadTopAt(rightEdge), roadTopAt(0));
  const topElevation = roadLow - box.cover_m;
  const barrelTop = topElevation - box.top_thickness_m;
  const barrelBottom = barrelTop - box.inner_height_m;
  const bottomElevation = barrelBottom - box.slab_thickness_m;

  // 구체 길이 — 성토선이 박스 최상단을 지나려면 (노면 − 박스 상단) × 물매만큼은 노견
  // 밖으로 나가야 한다. 노면이 크라운이라 좌·우 필요량이 다르므로 **큰 쪽에 맞춰**
  // 대칭으로 잡고, 남는 쪽은 노견을 수평 연장해 물매 1:1.2를 지킨다(2026-08-25 사용자).
  const reach =
    Math.max(roadTopAt(leftEdge), roadTopAt(rightEdge)) - topElevation > 0
      ? (Math.max(roadTopAt(leftEdge), roadTopAt(rightEdge)) - topElevation) * FILL_SLOPE_RATIO_MIN
      : box.cover_m * FILL_SLOPE_RATIO_MIN;
  const bodyLeft = leftEdge + reach;
  const bodyRight = rightEdge - reach;

  // 저판 연장 — 유입·유출 날개벽 각도가 만든 투영량(백엔드 계산값).
  const leftExtend = Math.max((inletOnLeft ? box.wing_in : box.wing_out).slab_extend_m, 0);
  const rightExtend = Math.max((inletOnLeft ? box.wing_out : box.wing_in).slab_extend_m, 0);
  const slabLeft = bodyLeft + leftExtend;
  const slabRight = bodyRight - rightExtend;

  // 계류 하상과의 고저차 — 터파기·성토 판정은 후속이라 값만 넘긴다.
  let bed = Math.min(groundAt(leftEdge), groundAt(rightEdge));
  for (let offset = rightEdge; offset <= leftEdge; offset += 0.25) {
    bed = Math.min(bed, groundAt(offset));
  }

  // 성토선 — 노견 표고에서 수평으로 나간 뒤 박스 최상단 모서리를 지나 지반까지.
  const fillLine = (edgeOffset: number, bodyOffset: number, outward: number): OffsetPoint[] => {
    const roadZ = roadTopAt(edgeOffset);
    // 사면이 박스 모서리를 지나려면 시작점이 모서리에서 (높이차 × 물매)만큼 안쪽이다.
    const start = bodyOffset - outward * (roadZ - topElevation) * FILL_SLOPE_RATIO_MIN;
    const corner: OffsetPoint = { offset: bodyOffset, elevation: topElevation };
    const points: OffsetPoint[] = [{ offset: edgeOffset, elevation: roadZ }];
    // 박스가 더 길면 노견을 수평으로 늘린다(각도 불변 — 2026-08-25 사용자).
    if ((start - edgeOffset) * outward > 0.01) points.push({ offset: start, elevation: roadZ });
    points.push(corner);
    // 모서리 밖은 같은 물매로 원지반과 만날 때까지.
    let toe = corner;
    for (let drop = 0.05; drop <= 30; drop += 0.05) {
      const probe: OffsetPoint = {
        offset: corner.offset + outward * drop * FILL_SLOPE_RATIO_MIN,
        elevation: corner.elevation - drop,
      };
      toe = probe;
      if (probe.elevation <= groundAt(probe.offset)) break;
    }
    points.push(toe);
    return points;
  };

  return {
    box,
    topSlab: rect(bodyLeft, bodyRight, topElevation, barrelTop),
    bottomSlab: rect(slabLeft, slabRight, barrelBottom, bottomElevation),
    barrel: rect(bodyLeft, bodyRight, barrelTop, barrelBottom),
    fillLines: [fillLine(leftEdge, bodyLeft, 1), fillLine(rightEdge, bodyRight, -1)],
    designTrim: {
      minOffset: rightEdge,
      maxOffset: leftEdge,
      minElevation: roadTopAt(rightEdge),
      maxElevation: roadTopAt(leftEdge),
    },
    topElevation,
    bottomElevation,
    slabLengthM: Math.abs(slabLeft - slabRight),
    bedGapM: Number((bottomElevation - bed).toFixed(3)),
    label: {
      at: { offset: (bodyLeft + bodyRight) / 2, elevation: (barrelTop + barrelBottom) / 2 },
      text: `BOX ${box.inner_width_m.toFixed(1)}×${box.inner_height_m.toFixed(1)}`,
    },
  };
}