Aislo/resources/tester/test_b06_cross_design_mirror.py

"""횡단 설계선·단면적 거울 테스트 — 파이썬 엔진과 TS 짝이 **같은 값**을 내는지 대조한다.

짝: `B06_Section/B06_Section_Engine_Design.py` (`compute_cross_design`)
  ↔ `common_util/common_util_cross_design.ts` (`computeCrossDesign`)
  (단면적은 그 안에서 `..._Engine_Areas.py` ↔ `..._cross_design_areas.ts` 를 탄다)

**계산 자리 규칙**(CLAUDE.md 5장)이 「초기값은 서버, 조작 중은 브라우저, 코드는 한 벌」이라
이 짝은 반드시 같은 값을 내야 한다. 한쪽만 고치면 **화면에 보이는 수량과 저장되는 수량이
갈린다** — 그런데 이 짝에는 거울 테스트가 없었다(2026-09-07 신설).

표준단면 수치는 파이썬 config 를 그대로 TS 에 넘긴다 — 출처가 같아야 기본값 차이가 아니라
**산식 차이**만 잡힌다(배수관 세트 거울 테스트와 같은 방식).
"""

import json
import re
import subprocess
import sys
from pathlib import Path

import pytest

PROJECT_ROOT = Path(__file__).resolve().parents[2]
if str(PROJECT_ROOT) not in sys.path:
    sys.path.insert(0, str(PROJECT_ROOT))

from B06_Section.B06_Section_Engine_Design import compute_cross_design  # noqa: E402
from config.config_system import STANDARD_CROSS_SECTION  # noqa: E402

TSC = PROJECT_ROOT / "config" / "node_modules" / "typescript" / "bin" / "tsc"

# 값이 소수점 아래에서 갈리는지 보려면 자릿수를 그대로 비교해야 한다. 두 쪽 다 반올림해
# 내보내므로 완전 일치를 기대하되, 부동소수 마지막 자리만 어긋나는 것은 허용한다.
_TOLERANCE = 1e-9


def _ground(slope: float, *, gap: tuple[float, float] | None = None) -> list[dict]:
    """가로 -12m ~ +12m 를 0.5m 간격으로 훑은 지반선. `gap` 구간은 결측으로 둔다."""
    samples = []
    offset = -12.0
    while offset <= 12.0001:
        invalid = gap is not None and gap[0] <= offset <= gap[1]
        samples.append(
            {
                "offset_m": round(offset, 3),
                "elevation_m": None if invalid else round(100.0 + slope * offset, 4),
                "valid": not invalid,
            }
        )
        offset += 0.5
    return samples


def _dip_ground() -> list[dict]:
    """양측 절토 · 우측 노면 끝 너머(−4.5 m 밖)에서 원지반이 급히 내려가는 지반(294-3)."""
    samples = []
    for index in range(49):
        offset = -12.0 + index * 0.5
        z = 101.05 + 0.2 * offset if offset >= -4.5 else 100.15 + 1.0 * (offset + 4.5)
        samples.append({"offset_m": offset, "elevation_m": round(z, 4), "valid": True})
    return samples


def _ridge_ground() -> list[dict]:
    """우측 −4 m 까지 노면보다 높은 평지(절토) · 그 너머 급히 내려가는 마루(370-1)."""
    return [
        {"offset_m": o, "elevation_m": round(100.3 - 0.6 * max(0.0, -o - 4.0), 4), "valid": True}
        for o in (-12.0 + i * 0.5 for i in range(49))
    ]


def _rise_ground() -> list[dict]:
    """좌측 +3 m 까지 노면보다 낮은 평지(성토) · 그 너머 오르막(370-1)."""
    return [
        {"offset_m": o, "elevation_m": round(99.6 + 0.4 * max(0.0, o - 3.0), 4), "valid": True}
        for o in (-12.0 + i * 0.5 for i in range(49))
    ]


# 갈래를 골고루 태운다 — 지반유형 셋 · 단면유형 · 측구 형식 · 포장 · 2단 경사 · 세월교
# 노면 하강 · 곡선부 확폭(바깥쪽 좌/우) · 지반선 결측 구간.
CASES = [
    {
        "name": "토사 좌절토 일반측구",
        "samples": _ground(0.35),
        "design_elevation_m": 100.4,
        "options": {"ground_type": "soil", "section_mode": "left_cut", "ditch_side": "left"},
    },
    {
        "name": "리핑암 우절토 L형측구 2단경사",
        "samples": _ground(-0.42),
        "design_elevation_m": 99.6,
        "options": {
            "ground_type": "ripping_rock",
            "section_mode": "right_cut",
            "ditch_side": "right",
            "ditch_type": "l_type",
            "rock_boundary_offset_m": -0.8,
            "two_stage_slope": True,
        },
    },
    {
        "name": "발파암 2단경사 해제",
        "samples": _ground(0.55),
        "design_elevation_m": 101.2,
        "options": {
            "ground_type": "blasting_rock",
            "section_mode": "left_cut",
            "ditch_side": "left",
            "rock_boundary_offset_m": -1.4,
            "two_stage_slope": False,
        },
    },
    {
        # 316-1 — 복합경사 값 없음 = 기본 꺼짐(두 짝 같은 기본)
        "name": "발파암 복합경사 값 없음",
        "samples": _ground(-0.55),
        "design_elevation_m": 99.0,
        "options": {
            "ground_type": "blasting_rock",
            "section_mode": "left_cut",
            "ditch_side": "left",
            "rock_boundary_offset_m": -1.4,
        },
    },
    {
        "name": "포장 + 측구 없음",
        "samples": _ground(0.12),
        "design_elevation_m": 100.05,
        "options": {
            "ground_type": "soil",
            "section_mode": "left_cut",
            "ditch_side": "left",
            "paved": True,
            "ditch_enabled": False,
        },
    },
    {
        "name": "세월교 노면 하강",
        "samples": _ground(0.2),
        "design_elevation_m": 100.6,
        "options": {
            "ground_type": "soil",
            "section_mode": "right_cut",
            "ditch_side": "right",
            "surface_drop_m": 0.45,
        },
    },
    {
        "name": "곡선부 확폭 — 바깥쪽 좌",
        "samples": _ground(0.28),
        "design_elevation_m": 100.3,
        "options": {
            "ground_type": "soil",
            "section_mode": "left_cut",
            "ditch_side": "left",
            "plan_radius_m": 18.0,
            "curve_outer_side": "left",
        },
    },
    {
        "name": "곡선부 확폭 — 저장된 확폭량 우",
        "samples": _ground(-0.3),
        "design_elevation_m": 100.9,
        "options": {
            "ground_type": "soil",
            "section_mode": "right_cut",
            "ditch_side": "right",
            "plan_radius_m": 25.0,
            "curve_outer_side": "right",
            "curve_widening_m": 0.62,
        },
    },
    {
        "name": "지반선 결측 구간(사면이 안 닫힐 수 있음)",
        "samples": _ground(0.9, gap=(6.0, 12.0)),
        "design_elevation_m": 100.0,
        "options": {"ground_type": "soil", "section_mode": "left_cut", "ditch_side": "left"},
    },
    {
        # 측점 하나만 다른 절토 경사(2026-09-07 사용자 지시) — 표준 1:0.4 를 1:1.0 으로 눕힘.
        # 무릎 아래(암)만 바뀌고 위(토사)는 표준 그대로라, 두 쪽이 같은 지점에서 꺾여야 한다.
        "name": "암 절토 경사를 측점에서 바꿈",
        "samples": _ground(-0.5),
        "design_elevation_m": 99.8,
        "options": {
            "ground_type": "ripping_rock",
            "section_mode": "left_cut",
            "ditch_side": "left",
            "rock_boundary_offset_m": -1.0,
            "two_stage_slope": True,
            "cut_slope_ratio": 1.0,
        },
    },
    {
        # 설계선 쉬프트(139-6) — 쪽마다 노견 확장 · 측구 쪽(절토)과 성토 쪽을 같이 넓힘
        "name": "노견 확장 좌 0.7 · 우 1.2",
        "samples": _ground(0.35),
        "design_elevation_m": 100.4,
        "options": {
            "ground_type": "soil",
            "section_mode": "left_cut",
            "ditch_side": "left",
            "shoulder_extend_left_m": 0.7,
            "shoulder_extend_right_m": 1.2,
        },
    },
    {
        # 노견 끝 근처에서 지반이 설계면을 넘는 자리 — 단면유형 · 측구 판정은 옮긴 노견에서(370-1)
        "name": "노견 확장 — 판정은 옮긴 노견",
        "samples": _ground(-0.05),
        "design_elevation_m": 100.0,
        "options": {
            "ground_type": "soil",
            "section_mode": "right_cut",
            "ditch_side": "right",
            "shoulder_extend_right_m": 3.0,
            "shoulder_extend_left_m": 2.5,
        },
    },
    {
        # 370-1 — 우 절토 마루를 넘겨 옮김 = 그 쪽 성토 1:n 으로 원지반까지(원지반 직선 아님)
        "name": "마루 너머 = 성토 1:n",
        "samples": _ridge_ground(),
        "design_elevation_m": 100.0,
        "options": {
            "ground_type": "soil",
            "section_mode": "right_cut",
            "ditch_side": "right",
            "shoulder_extend_right_m": 3.0,
        },
    },
    {
        # 370-1 — 좌 성토를 오르막으로 옮김 = 그 쪽 절토(측구 자동 판정 따름)
        "name": "성 → 절 넘어감",
        "samples": _rise_ground(),
        "design_elevation_m": 100.0,
        "options": {
            "ground_type": "soil",
            "section_mode": "left_cut",
            "ditch_side": "left",
            "shoulder_extend_left_m": 2.5,
        },
    },
    {
        # 151-2 — 곡선부 확폭과 사면 이동이 같은 쪽에 겹침(확폭 출력엔 이동 몫 안 섞임)
        "name": "확폭 좌 + 사면 이동 좌 0.4",
        "samples": _ground(0.28),
        "design_elevation_m": 100.3,
        "options": {
            "ground_type": "soil",
            "section_mode": "left_cut",
            "ditch_side": "left",
            "plan_radius_m": 18.0,
            "curve_outer_side": "left",
            "shoulder_extend_left_m": 0.4,
        },
    },
    {
        # 286-2 — 물넘이포장 자리 = 측구 없음(좌절토라 자동이면 측구가 섬)
        "name": "물넘이포장 자리 측구 없음",
        "samples": _ground(0.35),
        "design_elevation_m": 100.4,
        "options": {
            "ground_type": "soil",
            "section_mode": "left_cut",
            "ditch_side": "left",
            "paved": True,
            "tilted": True,
        },
    },
    {
        # 287-4 — 물넘이포장 자리 노면 = 경사각도로 지대 낮은 쪽 한 경사(지반이 좌로 오름 = 우가 낮음)
        "name": "물넘이포장 자리 노면 기울임",
        "samples": _ground(0.35),
        "design_elevation_m": 100.4,
        "options": {
            "ground_type": "soil",
            "section_mode": "left_cut",
            "ditch_side": "left",
            "paved": True,
            "tilted": True,
            "tilt_pct": 5.2408,
        },
    },
    {
        # 294-3 — 양측 절토 · 낮은 쪽(우) 노면을 늘여 원지반이 내려와 만나는 자리까지
        "name": "물넘이포장 낮은 쪽 노면 연장",
        "samples": _dip_ground(),
        "design_elevation_m": 100.4,
        "options": {
            "ground_type": "soil",
            "section_mode": "left_cut",
            "ditch_side": "left",
            "paved": True,
            "tilted": True,
            "tilt_pct": 5.0,
        },
    },
]

_TS_RUNNER = """
import { readFileSync, writeFileSync } from "node:fs";
import { computeCrossDesign } from "./common_util_cross_design.js";
const input = JSON.parse(readFileSync(process.argv[2], "utf8"));
const camel = {
  ground_type: "groundType",
  section_mode: "sectionMode",
  ditch_side: "ditchSide",
  ditch_type: "ditchType",
  paved: "paved",
  rock_boundary_offset_m: "rockBoundaryOffsetM",
  two_stage_slope: "twoStageSlope",
  cut_slope_ratio: "cutSlopeRatio",
  ditch_enabled: "ditchEnabled",
  ditch_choice: "ditchChoice",
  surface_drop_m: "surfaceDropM",
  plan_radius_m: "planRadiusM",
  curve_outer_side: "curveOuterSide",
  curve_widening_m: "curveWideningM",
  shoulder_extend_left_m: "shoulderExtendLeftM",
  shoulder_extend_right_m: "shoulderExtendRightM",
  tilted: "tilted",
  tilt_pct: "tiltPct",
};
const results = input.cases.map((item) => {
  const options = { standard: input.standard };
  for (const [key, value] of Object.entries(item.options)) {
    options[camel[key]] = value;
  }
  return computeCrossDesign(item.samples, item.design_elevation_m, options);
});
writeFileSync(process.argv[3], JSON.stringify(results));
"""


def _python_results() -> list[dict]:
    results = []
    for case in CASES:
        results.append(
            compute_cross_design(
                case["samples"],
                case["design_elevation_m"],
                standard=STANDARD_CROSS_SECTION,
                **case["options"],
            )
        )
    return results


def _ts_results(tmp_path: Path) -> list[dict]:
    """TS 짝을 프로젝트 tsc 로 옮겨 실제 코드를 그대로 돌린다."""
    out = tmp_path / "js"
    subprocess.run(  # noqa: S603 — 고정 실행 파일
        [
            "node",
            str(TSC),
            str(PROJECT_ROOT / "common_util" / "common_util_cross_design.ts"),
            "--outDir",
            str(out),
            "--module",
            "esnext",
            "--target",
            "es2022",
            "--moduleResolution",
            "bundler",
            "--ignoreConfig",
        ],
        cwd=str(PROJECT_ROOT),
        check=True,
        capture_output=True,
    )
    # tsc 가 낸 상대 import 에는 확장자가 없어 Node ESM 이 못 읽는다(번들러가 붙여 주던 몫).
    # 짝 파일이 서로를 부르므로 여기서 `.js` 를 채워 준다.
    for emitted in out.glob("*.js"):
        emitted.write_text(
            re.sub(r'(from\s+"\./[^"]+)"', r'\1.js"', emitted.read_text(encoding="utf-8")),
            encoding="utf-8",
        )
    (out / "runner.mjs").write_text(_TS_RUNNER, encoding="utf-8")
    payload = tmp_path / "input.json"
    result = tmp_path / "output.json"
    payload.write_text(
        json.dumps(
            {
                "cases": [
                    {
                        "samples": case["samples"],
                        "design_elevation_m": case["design_elevation_m"],
                        "options": case["options"],
                    }
                    for case in CASES
                ],
                "standard": STANDARD_CROSS_SECTION,
            },
            ensure_ascii=False,
        ),
        encoding="utf-8",
    )
    subprocess.run(  # noqa: S603
        ["node", str(out / "runner.mjs"), str(payload), str(result)],
        cwd=str(PROJECT_ROOT),
        check=True,
        capture_output=True,
    )
    return json.loads(result.read_text(encoding="utf-8"))


def _diff(left, right, path: str = "") -> list[str]:
    """두 값이 갈린 자리를 경로와 함께 모은다 — 어느 항목이 틀렸는지 바로 보이게."""
    if isinstance(left, dict) and isinstance(right, dict):
        problems = []
        for key in sorted(set(left) | set(right)):
            if key not in left:
                problems.append(f"{path}.{key}: 파이썬에 없음(TS={right[key]!r})")
            elif key not in right:
                problems.append(f"{path}.{key}: TS 에 없음(파이썬={left[key]!r})")
            else:
                problems.extend(_diff(left[key], right[key], f"{path}.{key}"))
        return problems
    if isinstance(left, list) and isinstance(right, list):
        if len(left) != len(right):
            return [f"{path}: 길이 {len(left)} vs {len(right)}"]
        problems = []
        for index, (one, other) in enumerate(zip(left, right, strict=True)):
            problems.extend(_diff(one, other, f"{path}[{index}]"))
        return problems
    if isinstance(left, bool) or isinstance(right, bool):
        return [] if left == right else [f"{path}: {left!r} vs {right!r}"]
    if isinstance(left, (int, float)) and isinstance(right, (int, float)):
        if abs(float(left) - float(right)) <= _TOLERANCE:
            return []
        return [f"{path}: {left!r} vs {right!r}"]
    return [] if left == right else [f"{path}: {left!r} vs {right!r}"]


@pytest.mark.skipif(not TSC.is_file(), reason="프론트엔드 의존성 미설치")
def test_횡단_설계선과_단면적이_두_쪽에서_같다(tmp_path: Path) -> None:
    expected = _python_results()
    actual = _ts_results(tmp_path)
    assert len(actual) == len(expected)
    problems: list[str] = []
    for case, left, right in zip(CASES, expected, actual, strict=True):
        problems.extend(_diff(left, right, case["name"]))
    assert not problems, "짝이 갈림:\n" + "\n".join(problems[:40])


def test_사토장_단면_칸_없음(tmp_path: Path) -> None:
    """380-1 — 사토장은 횡단에 안 그림 · 사토 단면 셈 지움 — 두 쪽 결과 모두 `spoil_fill_*` 칸 없음."""
    for result in [*_python_results(), *_ts_results(tmp_path)]:
        assert not [key for key in result if key.startswith("spoil_fill")]


def test_시험이_빈_결과로_통과하지_않는다() -> None:
    """면적이 실제로 나오는 경우가 섞여 있어야 대조가 뜻을 가진다."""
    results = _python_results()
    assert len(results) == len(CASES)
    assert sum(1 for item in results if item["cut_area_m2"] > 0) >= 4
    assert sum(1 for item in results if item["fill_area_m2"] > 0) >= 1
    assert any(item.get("widening_left_m") or item.get("widening_right_m") for item in results)
    assert any(item["cut_rock_area_m2"] > 0 for item in results)


def test_사면_이동은_노견째_평행이동_늘어난_폭은_차도() -> None:
    """151-2 — 노견 폭 그대로 · 차도 끝이 이동량만큼 바깥 · 확폭 출력엔 이동 몫 안 섞임."""
    by_name = dict(zip((case["name"] for case in CASES), _python_results(), strict=True))
    base = compute_cross_design(
        _ground(0.35),
        100.4,
        standard=STANDARD_CROSS_SECTION,
        ground_type="soil",
        section_mode="left_cut",
        ditch_side="left",
    )
    moved = by_name["노견 확장 좌 0.7 · 우 1.2"]
    for side, sign, extend in (("left", 1, 0.7), ("right", -1, 1.2)):
        road = moved["road_edges"][side]["offset_m"]
        lane = moved["carriageway_edges"][side]["offset_m"]
        base_shoulder = (
            base["road_edges"][side]["offset_m"] - base["carriageway_edges"][side]["offset_m"]
        )
        assert abs((road - lane) - base_shoulder) < 1e-9  # 노견 폭 고정
        assert abs(lane - (base["carriageway_edges"][side]["offset_m"] + sign * extend)) < 1e-9
    assert abs(moved["carriageway_width_m"] - (base["carriageway_width_m"] + 1.9)) < 1e-9
    assert moved["widening_left_m"] == 0.0 and moved["widening_right_m"] == 0.0

    curve = by_name["곡선부 확폭 — 바깥쪽 좌"]
    both = by_name["확폭 좌 + 사면 이동 좌 0.4"]
    assert both["widening_left_m"] == curve["widening_left_m"] > 0
    assert abs(both["carriageway_width_m"] - (curve["carriageway_width_m"] + 0.4)) < 1e-9


def _outer_slope(result: dict, side: str, skip: float = 0.0) -> float:
    """노면 끝에서 `skip`(측구 폭) 바깥 설계선 한 마디의 기울기(dz / 바깥 거리)."""
    sign = 1.0 if side == "left" else -1.0
    start_offset = result["road_edges"][side]["offset_m"] + sign * skip
    line = sorted(result["design_line"], key=lambda p: sign * p["offset_m"])
    index = next(i for i, p in enumerate(line) if abs(p["offset_m"] - start_offset) < 1e-6)
    start, nxt = line[index], line[index + 1]
    return (nxt["elevation_m"] - start["elevation_m"]) / abs(nxt["offset_m"] - start["offset_m"])


def test_절성_넘어가면_그_쪽_사면_기울기로_원지반까지() -> None:
    """370-1 — 옮긴 노견에서 절/성 판정 · 마루 너머 = 성토 1:n · 성 → 절 = 절토 1:n + 측구 자동."""
    by_name = dict(zip((case["name"] for case in CASES), _python_results(), strict=True))
    soil = STANDARD_CROSS_SECTION["soil"]
    ridge = by_name["마루 너머 = 성토 1:n"]
    assert ridge["section_mode"] == "left_cut"  # 우 = 성토
    assert ridge["ditch_enabled"] is False  # 우 측구 자동 판정 따라 빠짐
    assert ridge["fill_area_m2"] > 0
    assert abs(_outer_slope(ridge, "right") + 1.0 / soil["fill_slope_ratio"]) < 1e-3
    rise = by_name["성 → 절 넘어감"]
    assert rise["section_mode"] == "left_cut"  # 좌 = 절토
    assert rise["ditch_enabled"] is True and rise["ditch_side"] == "left"
    assert (
        abs(
            _outer_slope(rise, "left", soil["ditch"]["top_width_m"]) - 1.0 / soil["cut_slope_ratio"]
        )
        < 1e-3
    )