Aislo/B05_Profile/B05_Profile_Engine_AsPlanned.py

"""사용자가 고친 계획노선을 **그대로 쓰는** 길 — 다시 풀지 않는다.

왜 필요한가(2026-09-06 실측) — 노선 편집 [확인]이 재확정 체인을 타는데, 그 체인이
`solve_route` 로 **BP·CP·EP 제어점 사이를 격자에서 다시 풀었다**. 사용자가 노드를 조금만
비틀어도 탐색 제약에 걸려 체인이 통째로 멈췄다:

    세그먼트 1 (BP → CP1) 경로 탐색 실패: 종단경사 한계(26%)·최소곡선반지름(12m)·
    회피지역 제약으로 통과 경로가 없습니다.

그 결과 배수유역·관은 새 노선으로 가고 종횡단만 옛 노선에 남아 배수관 측점이 9 → 0 이 됐다.
PLAN 0-3 에서 **노선 자동탐색은 접기로** 했고(사용자 확정), 계획노선은 사용자가 직접 고친다.
여기서는 그 노선을 **그대로 받아** 표고만 지표면에서 떠서 결과 꼴을 맞춘다.

**위반은 세되 막지 않는다** — 종단기울기·곡선반지름을 재어 개수로 알리되 경로를 바꾸지
않는다(사용자 확정: 자동 보정·차단 없이 경고만). 막는 순간 「내가 그린 선이 안 들어간다」가 된다.

솔버(`B05_Profile_Engine_Solver`)와 지표 계산이 겹치지만 **합치지 않았다** — 솔버는 0-3 으로
접히는 코드라 그쪽을 리팩터링해 두 곳을 얽을 값어치가 없다.
"""

from __future__ import annotations

import logging
import math
from pathlib import Path
from typing import Any

import numpy as np

logger = logging.getLogger(__name__)

_MODELS_SUBDIR = "B04_PreProcess/models"


def _elevation_lookup(
    project_root: Path, filter_key: str, method: str, smooth: bool
) -> tuple[np.ndarray, np.ndarray, np.ndarray]:
    """지표면 격자(x, y, z) — 노선 정점의 표고를 뜨는 데 쓴다."""
    from B05_Profile.B05_Profile_Engine_Solver import _load_dtm_grid, _sample_surface_on_grid

    models_dir = Path(project_root) / _MODELS_SUBDIR
    x_coords, y_coords, dtm_z, _valid = _load_dtm_grid(models_dir, filter_key, smooth)
    surface_z = _sample_surface_on_grid(
        models_dir, filter_key, method, smooth, x_coords, y_coords, dtm_z
    )
    return x_coords, y_coords, surface_z


def _z_at(
    x_coords: np.ndarray, y_coords: np.ndarray, z_grid: np.ndarray, x: float, y: float
) -> float:
    """격자에서 가장 가까운 칸의 표고. 격자 밖이면 가장자리 값."""
    col = int(np.clip(np.searchsorted(x_coords, x), 0, len(x_coords) - 1))
    row = int(np.clip(np.searchsorted(y_coords, y), 0, len(y_coords) - 1))
    value = float(z_grid[row, col])
    return value if math.isfinite(value) else 0.0


def solve_as_planned(
    project_root: Path,
    filter_key: str,
    smooth: bool,
    vertices: list[tuple[float, float]],
    options: dict[str, Any],
    method: str = "dtm",
) -> dict[str, Any]:
    """계획노선 정점을 그대로 노선으로 삼는다. 반환 꼴은 솔버와 같다."""
    if len(vertices) < 2:
        raise ValueError("계획노선 정점이 2개 미만입니다.")
    x_coords, y_coords, z_grid = _elevation_lookup(project_root, filter_key, method, smooth)
    polyline = [[float(x), float(y), _z_at(x_coords, y_coords, z_grid, x, y)] for x, y in vertices]

    max_uphill = float(options.get("max_uphill_grade") or 0.26)
    max_downhill = float(options.get("max_downhill_grade") or 0.26)
    min_radius = float(options.get("min_curve_radius_m") or 12.0)

    count = len(polyline)
    chainage_m = [0.0] * count
    length_m = 0.0
    grade_sums = 0.0
    max_grade = 0.0
    max_up = 0.0
    max_down = 0.0
    slope_violations = 0
    for index in range(count - 1):
        x1, y1, z1 = polyline[index]
        x2, y2, z2 = polyline[index + 1]
        horizontal = math.hypot(x2 - x1, y2 - y1)
        chainage_m[index + 1] = chainage_m[index] + horizontal
        if horizontal <= 0.01:
            continue
        dz = z2 - z1
        slope = abs(dz) / horizontal
        length_m += horizontal
        grade_sums += slope * horizontal
        max_grade = max(max_grade, slope)
        if dz > 0:
            max_up = max(max_up, slope)
        else:
            max_down = max(max_down, slope)
        if slope > (max_uphill if dz > 0 else max_downhill):
            slope_violations += 1
    avg_grade = (grade_sums / length_m) if length_m > 0 else 0.0

    # 곡선반지름 — 세 점을 지나는 원으로 재고, 하한을 밑도는 자리를 **세기만** 한다.
    from B05_Profile.B05_Profile_Engine_Geometry import circumradius_2d

    curve_violations = 0
    min_radius_actual = float("inf")
    for index in range(1, count - 1):
        radius = circumradius_2d(polyline[index - 1], polyline[index], polyline[index + 1])
        min_radius_actual = min(min_radius_actual, radius)
        if radius < min_radius:
            curve_violations += 1

    total_length = chainage_m[-1] if chainage_m else 0.0
    segments = [
        {
            "index": 0,
            "from": "BP",
            "to": "EP",
            "point_start": 0,
            "point_end": count - 1,
            "chainage_start_m": 0.0,
            "chainage_end_m": round(total_length, 2),
            "length_m": round(total_length, 2),
            "max_grade_pct": round(max_grade * 100, 2),
        }
    ]
    logger.info(
        "계획노선 그대로 사용: 정점 %d · 연장 %.1fm · 경사위반 %d · 곡선위반 %d",
        count,
        total_length,
        slope_violations,
        curve_violations,
    )
    return {
        "polyline": polyline,
        "chainage_m": [round(value, 3) for value in chainage_m],
        "segments": segments,
        # 사용자가 그린 선이므로 제어점 도달 검사는 뜻이 없다 — 통과로 둔다.
        "required_point_checks": [],
        "required_points_ok": True,
        "avoid_intrusions": [],
        "forbidden_intrusions": [],
        "curve_warning_segments": [],
        "avoid_retry_performed": False,
        "conditions_snapshot": {
            "filter": filter_key,
            "method": method,
            "smooth": smooth,
            "source": "as_planned",
            "min_curve_radius_m": round(min_radius, 2),
        },
        "metrics": {
            "length_m": round(length_m, 2),
            "avg_grade_pct": round(avg_grade * 100, 2),
            "max_grade_pct": round(max_grade * 100, 2),
            "max_uphill_pct": round(max_up * 100, 2),
            "max_downhill_pct": round(max_down * 100, 2),
            "slope_violations": slope_violations,
            "search_max_grade_pct": round(max(max_uphill, max_downhill) * 100, 2),
            "curve_violations": curve_violations,
            "min_curve_radius_m": round(min_radius_actual, 2)
            if math.isfinite(min_radius_actual)
            else None,
            "min_curve_radius_limit_m": round(min_radius, 2),
        },
    }