Aislo/B06_Section/B06_Section_Engine_Design.py

"""B06 측점 표준횡단 설계 계산 엔진.

⚠⚠ TS 짝 파일과 **한 벌**이다 — 한쪽만 고치면 화면과 저장본이 갈린다 ⚠⚠
    짝: `common_util/common_util_cross_design.ts` (`computeCrossDesign`)
    면적 적분은 `B06_Section_Engine_Areas.py` ↔ `common_util_cross_design_areas.ts`.
    회귀 테스트가 두 구현을 같은 입력으로 실제 비교한다:
    `tmp/tests/test_b06_cross_design_mirror.py` — 어느 쪽을 고치든 반드시 같이 돌릴 것.

    왜 두 벌인가: 사용자가 계획선을 만지는 동안의 계산은 **브라우저 안에서 끝나야
    한다**(2026-09-03 사용자 확정). 계획고가 바뀔 때마다 서버에 전 측점 횡단을 물으면
    왕복이 조작 속도를 지배했다. 이 파이썬 엔진은 자동설계 체인·[저장]·[확정]·도면
    산출의 **정본**이고, TS 미러는 조작 중 화면용이다. 값이 갈리면 화면과 납품물이
    달라지므로 새 필드·상수·판정을 더할 때 양쪽을 함께 고칠 것.

지반유형(토사/리핑암/발파암)과 단면유형(좌절/우절/양절/양성)에 따라 표준횡단
설계선을 구성하고, 지반선과의 차이로 절·성토 단면적을 산출한다. B06에서 사용자가
버튼을 누를 때 즉시 호출되며, 여기서 나온 값은 잠정치로 저장되고 B07 상세설계에서
확정치로 대체된다.

표준단면 기하는 config STANDARD_CROSS_SECTION(단일 진실 원천)을 읽고, B06 설정
패널 편집값(standard 인자)이 오면 요청값 → config 기본값 순으로 우선한다.
설계선은 도면 표준대로 횡단경사(측구 방향), 노견, 측구(사다리꼴/L형), 절·성토
사면을 모두 포함하며, 면적은 지반 샘플과 설계 꼭짓점을 합친 오프셋 격자에서
사다리꼴 적분한다(측구 굴착이 절토 면적에 자연 포함).

좌표 규약(generate_sections cad_exchange 준수): offset_m 양수=좌, 음수=우.
경사비는 수평:수직 = ratio:1 (예: 1:1.2 → ratio=1.2).
"""

import math
from collections.abc import Callable
from typing import Any

from B06_Section.B06_Section_Engine_Areas import (
    _bench_cut_length,
    _split_cut_areas,
    _trapezoid_areas,
)
from common_util.common_util_cross_berm import (
    BermSpec,
    cut_profile_points,
    fill_profile_points,
)
from common_util.common_util_cross_berm import elevation_at as berm_elevation_at
from config.config_system import (
    CURVE_WIDENING_MAX_WIDTH_M,
    SECTION_DITCH_SIDES,
    SECTION_DITCH_TYPES,
    SECTION_GROUND_TYPE_PRESET,
    SECTION_MODES,
    STANDARD_CROSS_SECTION,
)
from config.config_system import (
    curve_widening_m as _curve_widening_m,
)

# 사면이 원지반과 만났다고 볼 높이차(m). 이보다 크면 샘플 끝에서 잘린 것으로 본다.
_SLOPE_CLOSE_TOLERANCE_M = 0.01


def _side_role(section_mode: str) -> tuple[str, str]:
    """단면유형 → (좌측 역할, 우측 역할). 역할은 'cut' 또는 'fill'."""
    if section_mode == "left_cut":
        return "cut", "fill"
    if section_mode == "right_cut":
        return "fill", "cut"
    if section_mode == "both_cut":
        return "cut", "cut"
    if section_mode == "both_fill":
        return "fill", "fill"
    raise ValueError(f"지원하지 않는 단면유형입니다: {section_mode}")


def _resolve_ditch_side(section_mode: str, ditch_side: str | None) -> str:
    """측구(배수) 배치 측을 결정한다.

    편절편성은 절토측이 곧 측구측이라 자동 결정하고, 양절·양성은 배수 방향을
    사용자 지정(ditch_side)에 맡긴다(미지정 시 좌측 기본).
    """
    if section_mode == "left_cut":
        return "left"
    if section_mode == "right_cut":
        return "right"
    if ditch_side in SECTION_DITCH_SIDES:
        return ditch_side
    return "left"


def _as_float(value: Any, fallback: float) -> float:
    """패널 편집값을 안전하게 float으로 읽는다(손상 시 config 기본값)."""
    try:
        parsed = float(value)
    except (TypeError, ValueError):
        return fallback
    return parsed if parsed >= 0 else fallback


def _resolve_group(preset_key: str, standard: dict[str, Any] | None) -> dict[str, float]:
    """config 기본값 위에 패널 편집값(standard[preset_key])을 덮어 평탄화한다."""
    base = STANDARD_CROSS_SECTION[preset_key]
    override = standard.get(preset_key) if isinstance(standard, dict) else None
    override = override if isinstance(override, dict) else {}
    base_ditch = base["ditch"]
    over_ditch = override.get("ditch")
    over_ditch = over_ditch if isinstance(over_ditch, dict) else {}
    base_l = base.get("ditch_l_type", {})
    over_l = override.get("ditch_l_type")
    over_l = over_l if isinstance(over_l, dict) else {}
    base_slope = base["cross_slope_pct"]
    over_slope = override.get("cross_slope_pct")
    over_slope = over_slope if isinstance(over_slope, dict) else {}
    return {
        "road_width_m": _as_float(override.get("road_width_m"), base["road_width_m"]),
        "shoulder_left_m": _as_float(override.get("shoulder_left_m"), base["shoulder_left_m"]),
        "shoulder_right_m": _as_float(override.get("shoulder_right_m"), base["shoulder_right_m"]),
        "ditch_top_width_m": _as_float(over_ditch.get("top_width_m"), base_ditch["top_width_m"]),
        "ditch_bottom_width_m": _as_float(
            over_ditch.get("bottom_width_m"), base_ditch["bottom_width_m"]
        ),
        "ditch_depth_m": _as_float(over_ditch.get("depth_m"), base_ditch["depth_m"]),
        "l_ditch_width_m": _as_float(over_l.get("width_m"), base_l.get("width_m", 0.5)),
        "l_ditch_depth_m": _as_float(over_l.get("depth_m"), base_l.get("depth_m", 0.1)),
        # 횡단경사는 범위(min~max) 중 하한을 기본 채택한다(도면 표기 앞값).
        "cross_slope_pct": _as_float(over_slope.get("min"), base_slope["min"]),
        "fill_slope_ratio": _as_float(override.get("fill_slope_ratio"), base["fill_slope_ratio"]),
        "cut_slope_ratio": _as_float(override.get("cut_slope_ratio"), base["cut_slope_ratio"]),
        "pavement_thickness_m": _as_float(
            override.get("pavement_thickness_m"), base.get("pavement_thickness_m", 0.2)
        ),
    }


def _ground_interpolator(valid: list[tuple[float, float]]):
    """정렬된 (offset, 지반고) 샘플의 선형 보간 함수를 만든다(범위 밖 끝값 클램프)."""

    def ground_at(offset_m: float) -> float:
        if offset_m <= valid[0][0]:
            return valid[0][1]
        if offset_m >= valid[-1][0]:
            return valid[-1][1]
        for index in range(1, len(valid)):
            x1, z1 = valid[index]
            if offset_m > x1:
                continue
            x0, z0 = valid[index - 1]
            span = x1 - x0
            if span <= 0:
                return z1
            ratio = (offset_m - x0) / span
            return z0 + (z1 - z0) * ratio
        return valid[-1][1]

    return ground_at


class _SectionGeometry:
    """설계선 피스와이즈 평가기. 노면 → 측구 → 사면 순으로 offset의 설계고를 계산한다."""

    def __init__(
        self,
        *,
        design_elevation_m: float,
        group: dict[str, float],
        section_mode: str,
        ditch_side: str,
        ditch_type: str,
        cross_slope_pct: float,
        ground_at: Callable[[float], float] | None = None,
        soil_cut_ratio: float | None = None,
        rock_boundary_offset_m: float | None = None,
        two_stage_slope: bool = False,
        ditch_enabled: bool | None = None,
        widening_left_m: float = 0.0,
        widening_right_m: float = 0.0,
        berm: BermSpec | None = None,
    ) -> None:
        half_road = group["road_width_m"] / 2.0
        # 곡선부 확폭은 **한쪽으로만** 붙는다(2026-09-06 사용자 확정: 곡선 바깥쪽).
        # 그래서 반폭을 좌·우로 나눠 든다 — 확폭이 0이면 예전과 똑같은 대칭 단면이다.
        self.half_road_left = half_road + max(widening_left_m, 0.0)
        self.half_road_right = half_road + max(widening_right_m, 0.0)
        self.half_road = half_road  # 규격 차도 반폭(확폭 전) — 수량·표기 기준
        self.left_extent = self.half_road_left + group["shoulder_left_m"]  # 좌(+) 노면 끝
        self.right_extent = self.half_road_right + group["shoulder_right_m"]  # 우(-) 노면 끝
        self.z_center = design_elevation_m
        self.cut_ratio = max(group["cut_slope_ratio"], 1e-6)  # 암 구간(하단) 절토 경사
        self.fill_ratio = max(group["fill_slope_ratio"], 1e-6)
        self.left_role, self.right_role = _side_role(section_mode)
        self.ditch_side = ditch_side
        # 2단계 절토: 암반 경계선(지반선 + rock_boundary_offset) 아래는 암 경사(cut_ratio),
        # 위는 토사 경사(soil_cut_ratio)를 쓴다. 경계 아래→위 전환점(무릎)을 측별로 미리 구한다.
        self.soil_cut_ratio = max(soil_cut_ratio or group["cut_slope_ratio"], 1e-6)
        self.two_stage = bool(
            two_stage_slope and ground_at is not None and rock_boundary_offset_m is not None
        )
        self._ground_at = ground_at
        self._rock_offset = rock_boundary_offset_m or 0.0
        # 소단 제원(없으면 None) — 절토 사면 꼭짓점 셈에 그대로 넘어간다.
        self.berm = berm
        self._cut_points_cache: dict[str, list[tuple[float, float]]] = {}
        self._fill_points_cache: dict[str, list[tuple[float, float]]] = {}
        # 절토 사면·지반 최초 교차거리(측별 캐시) — 교차 후 절토 종료용(N-2-4).
        self._cut_cross: dict[str, float | None] = {}
        self._fill_cross: dict[str, float | None] = {}
        self.ditch_type = ditch_type
        # 횡단경사: 측구 방향으로 내려가는 단일 사면 (좌=+offset 규약).
        slope = cross_slope_pct / 100.0
        self.slope_per_offset = -slope if ditch_side == "left" else slope

        # 단면 유형 자동 판정(D-2): 각 측 절/성토 역할을 노면 끝 지반이 설계면보다
        # 높은지(절토)/낮은지(성토)로 결정한다. 좌절/우절/양절/양성이 모두 지형에서
        # 자연 도출된다. 사용자 입력 section_mode는 측구 방향(ditch_side) 기본값에만 쓰고
        # 절/성토 역할은 손대지 않는다. ground_at이 없으면 section_mode 기반 역할을 쓴다.
        if ground_at is not None:
            self.left_role = (
                "cut"
                if ground_at(self.left_extent) > self.road_z(self.left_extent) + 1e-3
                else "fill"
            )
            self.right_role = (
                "cut"
                if ground_at(-self.right_extent) > self.road_z(-self.right_extent) + 1e-3
                else "fill"
            )

        # 측구 생성 여부(D-1): 양성은 항상 미생성. ditch_enabled가 오면 그 값을 따르고(수동
        # override), None이면 자동 판정 — 측구측 노면 끝에서 지반이 설계면보다 높으면(절토
        # 상황) 생성, 낮으면(성토 상황, 자연 배수) 미생성. ground_at 없으면 보수적으로 생성.
        if section_mode == "both_fill":
            self.has_ditch = False
        elif ditch_enabled is not None:
            self.has_ditch = ditch_enabled
        elif ground_at is not None:
            ditch_edge = self.left_extent if ditch_side == "left" else -self.right_extent
            self.has_ditch = ground_at(ditch_edge) > self.road_z(ditch_edge) + 1e-3
        else:
            self.has_ditch = True

        # 측구 꼭짓점(측구측 노면 끝 기준, 바깥 방향 부호 적용).
        self.ditch_points: list[tuple[float, float]] = []
        edge_offset = self.left_extent if ditch_side == "left" else -self.right_extent
        outward = 1.0 if ditch_side == "left" else -1.0
        edge_z = self.road_z(edge_offset)
        if self.has_ditch:
            if ditch_type == "l_type":
                # L형: 노면 끝에서 폭 W 동안 깊이 D로 내려가는 경사 바닥 + 바깥 수직벽.
                # 바깥(노견 반대측) 상단은 **노견과 같은 표고**로 닫는다 — 사면 시작점이
                # 측구 바닥 높이로 내려가면 안 된다(2026-08-23 사용자 지시).
                width = group["l_ditch_width_m"]
                depth = group["l_ditch_depth_m"]
                self.ditch_points = [
                    (edge_offset, edge_z),
                    (edge_offset + outward * width, edge_z - depth),
                    (edge_offset + outward * width, edge_z),
                ]
            else:
                # 일반: 상단폭/저폭/깊이 사다리꼴.
                top = group["ditch_top_width_m"]
                bottom = min(group["ditch_bottom_width_m"], top)
                depth = group["ditch_depth_m"]
                inset = (top - bottom) / 2.0
                self.ditch_points = [
                    (edge_offset, edge_z),
                    (edge_offset + outward * inset, edge_z - depth),
                    (edge_offset + outward * (inset + bottom), edge_z - depth),
                    (edge_offset + outward * top, edge_z),
                ]

    def road_z(self, offset_m: float) -> float:
        """노면(노견 포함) 설계고 — 중심 계획고에서 횡단경사로 기운 단일 평면."""
        return self.z_center + self.slope_per_offset * offset_m

    def _slope_start(self, side: str) -> tuple[float, float]:
        """사면 시작점(오프셋 절대값 기준 거리, 표고)을 계산한다."""
        if side == "left":
            edge_offset, edge_z = self.left_extent, self.road_z(self.left_extent)
        else:
            edge_offset, edge_z = self.right_extent, self.road_z(-self.right_extent)
        if side == self.ditch_side and self.ditch_points:
            outer = self.ditch_points[-1]
            return abs(outer[0]), outer[1]
        return edge_offset, edge_z

    def _rock_boundary_z(self, side: str, dist: float) -> float:
        """측·거리(절대 오프셋)에서 암반 경계선 표고 = 지반선 + 오프셋(음수=하향)."""
        signed = dist if side == "left" else -dist
        assert self._ground_at is not None  # two_stage일 때만 호출
        return self._ground_at(signed) + self._rock_offset

    def cut_points(self, side: str) -> list[tuple[float, float]]:
        """절토 사면 꼭짓점 `[(거리, 표고), ...]` — 무릎과 소단이 모두 여기 들어 있다.

        셈은 짝 모듈 `common_util_cross_berm` 한 벌이 한다(TS 도 같은 것을 부른다).
        소단이 없으면 종전 무릎 방식과 **같은 값**이다(동치 시험으로 지킨다).
        """
        if side in self._cut_points_cache:
            return self._cut_points_cache[side]
        start_dist, start_z = self._slope_start(side)
        boundary = (lambda dist: self._rock_boundary_z(side, dist)) if self.two_stage else None
        points = cut_profile_points(
            start_dist,
            start_z,
            self.cut_ratio,
            self.soil_cut_ratio,
            boundary,
            self.berm,
            # 소단이 있으면 경계를 오갈 때마다 꺾는다 — 소단은 평탄한데 경계선은 지반을
            # 따라 올라가서 되돌아 들어가는 일이 흔하다. 한 번만 꺾으면 그 구간을 암인데
            # 토사 경사로 그려 절토가 조용히 커진다(2026-09-07).
            multi_knee=self.berm is not None,
        )
        self._cut_points_cache[side] = points
        return points

    def _cut_slope_z(self, side: str, dist: float) -> float:
        """절토 사면선 표고(무릎·소단 반영). 지반 교차 클램프는 하지 않는다."""
        return berm_elevation_at(self.cut_points(side), dist)

    def fill_points(self, side: str) -> list[tuple[float, float]]:
        """성토 사면 꼭짓점 — 소단이 들어 있다. 절토와 달리 무릎은 없다."""
        if side in self._fill_points_cache:
            return self._fill_points_cache[side]
        start_dist, start_z = self._slope_start(side)
        points = fill_profile_points(start_dist, start_z, self.fill_ratio, self.berm)
        self._fill_points_cache[side] = points
        return points

    def _fill_slope_z(self, side: str, dist: float) -> float:
        """성토 사면선 표고(소단 반영). 지반 교차 클램프는 하지 않는다."""
        return berm_elevation_at(self.fill_points(side), dist)

    def cut_slope_segments(self) -> list[dict[str, Any]]:
        """절토 사면을 **경사 구간별로** 쪼갠 목록.

        ⚠ **지금 이 값을 읽는 곳은 없다**(2026-09-07). 임자였던 별표2 법정 경사 검사가 폐기됐고
        (암질을 횡단도에서 안 고르기로 사용자 확정), 저장분에도 안 들어간다. 소단 기하가 이 셈
        위에 서 있어 남겨 둔다 — **되살릴 때는 저장분에서 읽지 말고 계산해서 쓸 것.**

        원래 필요했던 까닭(되살릴 때 그대로 유효) — 소단이 서면 사면 전체를 하나로 재는
        「실효 경사」가 완만해져 **위반이 사라진 것처럼** 보인다(폭 1.0·간격 2 이면 설계 1:1 이
        실효 1:1.71). 검사는 소단을 뺀 **사면 구간 자체의 경사**를 봐야 한다.

        · 평탄부(소단)는 싣지 않는다 — 경사 구간이 아니고 경사비가 무한대가 된다.
        · 지반과 만난 뒤 구간도 싣지 않는다 — 절토가 아니다.
        · `material` 은 암반 경계 기준 `rock`/`soil`. 경계를 모르면(2단계 아님) None.
          암을 다시 가르는 값은 측점의 `cut_rock_kind` 를 읽는다(구간에 싣지 않는다).
        """
        segments: list[dict[str, Any]] = []
        for side in ("left", "right"):
            role = self.left_role if side == "left" else self.right_role
            if role != "cut":
                continue
            cross = self.cut_cross_dist(side)
            points = self.cut_points(side)
            sign = 1.0 if side == "left" else -1.0
            for index in range(1, len(points)):
                start_d, start_z = points[index - 1]
                end_d, end_z = points[index]
                if cross is not None and start_d >= cross - 1e-9:
                    break  # 지반과 만난 뒤는 절토가 없다
                if cross is not None and end_d > cross:
                    # 지반과 만나는 점에서 구간을 자른다.
                    end_z = berm_elevation_at(points, cross)
                    end_d = cross
                run = end_d - start_d
                rise = end_z - start_z
                if run <= 1e-9 or rise <= 1e-6:
                    continue  # 길이 0·역방향은 검사 대상이 아니다
                if self.berm is not None and abs(run - self.berm.width_m) < 1e-6:
                    # 소단(평탄부) — 폭이 딱 맞고 오름이 기울기(2°)만큼이면 그것이다.
                    berm_rise = math.tan(math.radians(self.berm.slope_deg)) * self.berm.width_m
                    if abs(rise - berm_rise) < 1e-9:
                        continue
                # 재료는 **그 구간을 실제로 그린 경사비**로 가른다 — 경계선을 다시 재면
                # 안 된다. 무릎을 지난 뒤에도 경계선은 지반을 따라 계속 오르므로, 토사
                # 경사로 그린 구간이 경계 아래로 되돌아가 있는 일이 흔하다. 그것을 경계로
                # 재면 「경사비는 토사인데 재료는 암」인 구간이 생긴다(2026-09-07 다른 창
                # 실측: 용화 63측점에서 13구간). 그린 대로 적는 것이 맞다.
                material: str | None = None
                if self.two_stage and abs(self.soil_cut_ratio - self.cut_ratio) > 1e-9:
                    drawn = run / rise
                    material = (
                        "soil"
                        if abs(drawn - self.soil_cut_ratio) < abs(drawn - self.cut_ratio)
                        else "rock"
                    )
                segments.append(
                    {
                        "side": side,
                        "ratio": round(run / rise, 4),
                        "rise_m": round(rise, 4),
                        "run_m": round(run, 4),
                        "start_offset_m": round(sign * start_d, 4),
                        "end_offset_m": round(sign * end_d, 4),
                        "material": material,
                    }
                )
        return segments

    def cut_cross_dist(self, side: str) -> float | None:
        """절토 사면이 지반선과 처음 만나는 거리(절대 오프셋). 이후는 절토 없음(N-2-4).

        지면과 1회 교차하면 그다음 경사(2단계 전환 포함)는 의미가 없으므로 교차점에서
        절토를 종료한다. 시작(노면 끝)부터 사면이 지반 위면 교차거리=시작(절토 없음),
        끝까지 못 만나면 None.
        """
        if side in self._cut_cross:
            return self._cut_cross[side]
        result: float | None = None
        if self._ground_at is not None:
            start_dist, _start_z = self._slope_start(side)
            step = 0.05
            dist = start_dist
            max_dist = start_dist + 500.0
            while dist <= max_dist:
                signed = dist if side == "left" else -dist
                if self._cut_slope_z(side, dist) - self._ground_at(signed) >= 0:
                    result = dist
                    break
                dist += step
        self._cut_cross[side] = result
        return result

    def fill_ground_slope(self) -> float | None:
        """성토측 **자연 지반**의 평균 경사(rise/run, 무차원). 성토측이 없으면 None.

        자연방토 판정에 쓴다 — 지반이 가파르면 부어 놓은 흙이 쌓이지 않고 흘러내린다.
        구간은 노면 끝(사면 시작)부터 성토 사면이 지반과 처음 만나는 곳까지이며, 끝까지
        만나지 못하면 10m를 본다. 양쪽이 다 성토면 **완만한 쪽**을 택한다(보수적 판정).
        """
        if self._ground_at is None:
            return None
        slopes: list[float] = []
        for side in ("left", "right"):
            role = self.left_role if side == "left" else self.right_role
            if role != "fill":
                continue
            start_dist, _start_z = self._slope_start(side)
            end_dist = self.fill_cross_dist(side) or (start_dist + 10.0)
            run = end_dist - start_dist
            if run <= 1e-6:
                continue
            sign = 1.0 if side == "left" else -1.0
            rise = abs(self._ground_at(sign * end_dist) - self._ground_at(sign * start_dist))
            slopes.append(rise / run)
        return min(slopes) if slopes else None

    def fill_cross_dist(self, side: str) -> float | None:
        """성토 사면이 지반선과 **처음** 만나는 거리(절대 오프셋). 이후는 성토 없음.

        절토(cut_cross_dist)와 같은 규칙이다. 실제 지면은 울퉁불퉁해서 성토 사면이 지반과
        여러 번 만날 수 있는데, **첫 교차점이 성토사면의 끝**이고 그 바깥은 손대지 않은
        지반이다(2026-08-02 사용자 지시). `max(fill_line, ground)`만 쓰면 지반이 다시 꺼졌을 때
        성토 사면이 되살아나 사면이 끊겼다 이어지는 그림이 나온다.

        시작(노면 끝)부터 사면이 지반 아래면 교차거리=시작(성토 없음), 끝까지 못 만나면 None.
        """
        if side in self._fill_cross:
            return self._fill_cross[side]
        result: float | None = None
        if self._ground_at is not None:
            start_dist, start_z = self._slope_start(side)
            step = 0.05
            dist = start_dist
            max_dist = start_dist + 500.0
            while dist <= max_dist:
                signed = dist if side == "left" else -dist
                fill_line = self._fill_slope_z(side, dist)
                if fill_line - self._ground_at(signed) <= 0:
                    result = dist
                    break
                dist += step
        self._fill_cross[side] = result
        return result

    def design_z(self, offset_m: float, ground_m: float) -> float:
        """offset 하나의 설계 표고(사면은 지반 교차점 이후 지반 추종)."""
        side = "left" if offset_m >= 0 else "right"
        extent = self.left_extent if side == "left" else self.right_extent
        if abs(offset_m) <= extent + 1e-9:
            return self.road_z(offset_m)
        # 측구 구간: 꼭짓점 사이 선형 보간(지반 무관 강제 굴착).
        if side == self.ditch_side and self.ditch_points:
            inner = abs(self.ditch_points[0][0])
            outer = abs(self.ditch_points[-1][0])
            if inner - 1e-9 <= abs(offset_m) <= outer + 1e-9:
                points = self.ditch_points
                for index in range(1, len(points)):
                    x0, z0 = abs(points[index - 1][0]), points[index - 1][1]
                    x1, z1 = abs(points[index][0]), points[index][1]
                    if abs(offset_m) > x1 + 1e-9:
                        continue
                    span = x1 - x0
                    if span <= 1e-9:
                        return z1
                    ratio = (abs(offset_m) - x0) / span
                    return z0 + (z1 - z0) * ratio
                return points[-1][1]
        role = self.left_role if side == "left" else self.right_role
        dist = abs(offset_m)
        if role == "cut":
            # 지반과 1회 교차하면 그 이후 절토는 의미 없음 → 지반 추종(N-2-4).
            cross = self.cut_cross_dist(side)
            if cross is not None and dist >= cross:
                return ground_m
            return min(self._cut_slope_z(side, dist), ground_m)
        # 지반과 1회 교차하면 그 바깥은 성토가 아니라 원지반이다(절토와 같은 규칙).
        cross = self.fill_cross_dist(side)
        if cross is not None and dist >= cross:
            return ground_m
        return max(self._fill_slope_z(side, dist), ground_m)

    def breakpoints(self) -> list[float]:
        """적분·설계선에 반드시 포함할 설계 꼭짓점 오프셋 목록(2단계 무릎·소단 포함)."""
        points = [0.0, self.left_extent, -self.right_extent]
        points.extend(offset for offset, _z in self.ditch_points)
        # 절토 사면 꼭짓점(무릎·소단 모서리) — 빠뜨리면 계단이 설계선에 안 실린다.
        if self.two_stage or self.berm is not None:
            for side in ("left", "right"):
                role = self.left_role if side == "left" else self.right_role
                if role != "cut":
                    continue
                cross = self.cut_cross_dist(side)
                for offset, _z in self.cut_points(side):
                    if cross is not None and offset > cross + 1e-9:
                        break  # 지반과 만난 뒤는 절토가 없다
                    points.append(offset if side == "left" else -offset)
        # 성토 사면 소단 모서리 — 절토와 같은 까닭으로 설계선에 실어야 계단이 그려진다.
        if self.berm is not None:
            for side in ("left", "right"):
                role = self.left_role if side == "left" else self.right_role
                if role != "fill":
                    continue
                cross = self.fill_cross_dist(side)
                for offset, _z in self.fill_points(side):
                    if cross is not None and offset > cross + 1e-9:
                        break
                    points.append(offset if side == "left" else -offset)
        # 절·성토 사면과 지반의 **첫** 교차점을 꼭짓점에 넣어 면적 절단을 정확히 한다(N-2-4).
        for side in ("left", "right"):
            role = self.left_role if side == "left" else self.right_role
            cross = self.cut_cross_dist(side) if role == "cut" else self.fill_cross_dist(side)
            if cross is not None:
                points.append(cross if side == "left" else -cross)
        return points


def curve_widening_args(section: dict[str, Any] | None) -> dict[str, Any]:
    """측점 기록에서 곡선부 확폭 입력을 뽑는다 — `compute_cross_design(**...)` 로 넘긴다.

    측점마다 실려 오는 값이라 호출자마다 따로 꺼내 쓰면 빠뜨리기 쉽다(2026-09-06).
    옛 저장분에는 두 값이 없어 확폭 없이 예전과 같은 단면이 나온다.
    """
    if not isinstance(section, dict):
        return {"plan_radius_m": None, "curve_outer_side": None, "curve_widening_m": None}
    return {
        "plan_radius_m": section.get("plan_radius_m"),
        "curve_outer_side": section.get("curve_outer_side"),
        # 곡선 앞뒤 테이퍼가 얹힌 값 — 있으면 반경 표값 대신 이걸 쓴다(2026-09-06).
        "curve_widening_m": section.get("curve_widening_m"),
    }


def compute_cross_design(
    samples: list[dict[str, Any]],
    design_elevation_m: float | None,
    *,
    ground_type: str,
    section_mode: str,
    ditch_side: str | None = None,
    ditch_type: str = "standard",
    paved: bool = False,
    standard: dict[str, Any] | None = None,
    rock_boundary_offset_m: float | None = None,
    two_stage_slope: bool = True,
    cut_slope_ratio: float | None = None,
    ditch_enabled: bool | None = None,
    surface_drop_m: float = 0.0,
    plan_radius_m: float | None = None,
    curve_outer_side: str | None = None,
    curve_widening_m: float | None = None,
    berm: BermSpec | None = None,
) -> dict[str, Any]:
    """측점 하나의 표준횡단 설계선과 절·성토 단면적을 계산한다.

    samples: [{offset_m, elevation_m, valid}] 지반선 원시 샘플.
    design_elevation_m: 중심선 계획고(노면고). None이면 계산 불가.
    ditch_type: 일반(standard)/L형(l_type, 암 구간 전용).
    paved: 포장 중첩 여부 — 횡단경사·포장층만 포장 그룹 값으로 바꾼다(기하는 지반유형).
    standard: B06 설정 패널 편집값(STANDARD_CROSS_SECTION 형태). 요청값 → config 순.
    rock_boundary_offset_m: 암반 경계선 오프셋(지반선 기준, 음수=하향). 암 지반 2단계 절토용.
    two_stage_slope: 암 지반에서 암반 경계 기준 2단계 경사 적용 여부(기본 True, 토글로 해제).
    cut_slope_ratio: 이 측점만 쓰는 절토 경사비(1:n 의 n). 사용자가 카드에서 넣은 값이며
        None 이면 표준 횡단면 설정값을 그대로 쓴다(2026-09-07 사용자 지시).
    plan_radius_m: 이 측점의 평면 곡선반경(m). 곡선부 확폭(별표2 Ⅰ.2.나.(4))을 정하는
        입력이며, None·45m 이상이면 확폭이 없다.
    curve_outer_side: 곡선 **바깥쪽**("left"/"right"). 확폭은 그쪽으로만 붙는다
        (2026-09-06 사용자 확정). 값이 없으면 확폭을 넣지 않는다.
    surface_drop_m: 노면을 통째로 내리는 양(m) — 세월교 월류 높이. 구체 위 노면은 월류
        높이만큼 낮게 앉으므로 계획고를 그만큼 내려 잡는다. 단면 전체가 평행 이동하므로
        횡단경사·측구·사면 규칙은 그대로고 절·성토 면적만 따라 바뀐다(2026-08-30 사용자).
    """
    if ground_type not in SECTION_GROUND_TYPE_PRESET:
        raise ValueError(f"지원하지 않는 지반유형입니다: {ground_type}")
    if section_mode not in SECTION_MODES:
        raise ValueError(f"지원하지 않는 단면유형입니다: {section_mode}")
    if ditch_type not in SECTION_DITCH_TYPES:
        raise ValueError(f"지원하지 않는 측구 형식입니다: {ditch_type}")
    if design_elevation_m is None:
        raise ValueError("계획고(design_elevation_m)가 없어 횡단 설계를 계산할 수 없습니다.")
    drop = max(float(surface_drop_m), 0.0)
    design_elevation_m = float(design_elevation_m) - drop

    preset_key = SECTION_GROUND_TYPE_PRESET[ground_type]
    if ditch_type == "l_type" and preset_key != "rock":
        raise ValueError("L형 측구는 암(리핑암/발파암) 구간에서만 선택할 수 있습니다.")
    group = _resolve_group(preset_key, standard)
    # 측점 하나만 다른 절토 경사(2026-09-07 사용자 지시) — 표준 그룹의 경사비만 갈아 끼운다.
    # ⚠ 여기서 갈아야 아래 기하·소단이 전부 새 경사를 따른다. 계산이 끝난 뒤 결과에 값만
    # 베껴 붙이면 설계선은 옛 경사로 그려지고 숫자만 새것이 되어 어긋난다.
    if cut_slope_ratio is not None and float(cut_slope_ratio) > 0:
        group = {**group, "cut_slope_ratio": float(cut_slope_ratio)}
    paved_group = _resolve_group("paved", standard)
    # 포장 중첩: 횡단경사와 포장층 두께만 포장 그룹을 따른다.
    cross_slope_pct = paved_group["cross_slope_pct"] if paved else group["cross_slope_pct"]
    resolved_ditch_side = _resolve_ditch_side(section_mode, ditch_side)

    valid = sorted(
        (
            (float(s["offset_m"]), float(s["elevation_m"]))
            for s in samples
            if s.get("valid") is not False
            and s.get("offset_m") is not None
            and s.get("elevation_m") is not None
        ),
        key=lambda pair: pair[0],
    )
    if len(valid) < 2:
        raise ValueError("유효한 지반 샘플이 부족해 횡단 설계를 계산할 수 없습니다.")

    ground_at = _ground_interpolator(valid)
    # 2단계 절토는 암 프리셋에서만, 암반 경계 오프셋이 있을 때만 켠다.
    enable_two_stage = (
        preset_key == "rock" and two_stage_slope and rock_boundary_offset_m is not None
    )
    soil_cut_ratio = _resolve_group("soil", standard)["cut_slope_ratio"]
    # 곡선부 확폭 — 표는 하한이고, 확폭을 더한 유효너비가 법정 상한(5m)을 넘지 않게 자른다.
    # 저장된 확폭량(테이퍼 포함)이 있으면 그것을 쓰고, 없으면 반경 표값으로 되돌아간다.
    if curve_outer_side in ("left", "right"):
        widening = (
            float(curve_widening_m)
            if isinstance(curve_widening_m, (int, float))
            else _curve_widening_m(plan_radius_m)
        )
    else:
        widening = 0.0
    if widening > 0.0:
        room = max(CURVE_WIDENING_MAX_WIDTH_M - group["road_width_m"], 0.0)
        widening = min(widening, room)
    widening_left = widening if curve_outer_side == "left" else 0.0
    widening_right = widening if curve_outer_side == "right" else 0.0

    geometry = _SectionGeometry(
        design_elevation_m=design_elevation_m,
        group=group,
        section_mode=section_mode,
        ditch_side=resolved_ditch_side,
        ditch_type=ditch_type,
        cross_slope_pct=cross_slope_pct,
        ground_at=ground_at,
        soil_cut_ratio=soil_cut_ratio,
        rock_boundary_offset_m=rock_boundary_offset_m,
        two_stage_slope=enable_two_stage,
        ditch_enabled=ditch_enabled,
        widening_left_m=widening_left,
        widening_right_m=widening_right,
        berm=berm,
    )

    # 적분 오프셋 = 지반 샘플 ∪ 설계 꼭짓점(샘플 범위 안쪽만). 꼭짓점을 넣어야
    # 측구 모서리·노면 끝이 잘리지 않아 면적과 설계선이 정확해진다.
    min_offset, max_offset = valid[0][0], valid[-1][0]
    merged: list[float] = [offset for offset, _z in valid]
    merged.extend(point for point in geometry.breakpoints() if min_offset <= point <= max_offset)
    merged = sorted(set(round(offset, 6) for offset in merged))

    offsets: list[float] = []
    grounds: list[float] = []
    diffs: list[float] = []
    design_line: list[dict[str, float]] = []
    for offset_m in merged:
        ground_m = ground_at(offset_m)
        design_z = geometry.design_z(offset_m, ground_m)
        offsets.append(offset_m)
        grounds.append(ground_m)
        diffs.append(ground_m - design_z)
        design_line.append({"offset_m": round(offset_m, 4), "elevation_m": round(design_z, 4)})

    # 측구 굴착은 설계선에 포함돼 절토 면적에 자연 반영된다(별도 가산 없음 — 이중계상 방지).
    cut_area, fill_area = _trapezoid_areas(offsets, diffs)
    # 층따기 밑수(길이 m) — 성토부 아래 원지반이 1:4 보다 급한 구간의 지표면 길이.
    # 면적(㎡)은 측점 사이를 평균단면적법으로 이어 B08 이 낸다(2026-09-09 사용자 확정).
    bench_cut_length = _bench_cut_length(offsets, grounds, diffs)
    fill_ground_slope = geometry.fill_ground_slope()
    # 사면이 샘플 범위 끝에서도 원지반과 만나지 않으면 면적이 거기서 잘린다 — 그만큼
    # 절·성토량이 실제와 다르고 유토곡선도 그 값을 그대로 쌓는다. 영원히 안 만나는
    # 지형이 있을 수 있으므로 계산은 손대지 않고 **경고만** 낸다(2026-09-03 사용자 확정).
    slope_unclosed = bool(diffs) and (
        abs(diffs[0]) > _SLOPE_CLOSE_TOLERANCE_M or abs(diffs[-1]) > _SLOPE_CLOSE_TOLERANCE_M
    )

    # 절토면적 토사/암반 분리 — 지표면~암반 경계선이 토사, 그 아래가 암이다. 경계선 위치가
    # 곧 유토곡선 EA/RR/BR 비율을 만들므로, 사용자가 경계선을 올리내리면 이 값이 함께 바뀐다.
    # 토사 지반은 암반 경계선 자체가 없어 전량 토사, 암 지반인데 경계선 값이 없으면(구 데이터)
    # 분리 근거가 없으므로 전량 암으로 둔다(기존 단일 지반유형 환산과 같은 결과).
    if preset_key != "rock":
        cut_soil_area, cut_rock_area = cut_area, 0.0
        cut_rock_kind: str | None = None
    elif rock_boundary_offset_m is None:
        cut_soil_area, cut_rock_area = 0.0, cut_area
        cut_rock_kind = ground_type
    else:
        cut_soil_area, cut_rock_area = _split_cut_areas(
            offsets, diffs, abs(float(rock_boundary_offset_m))
        )
        cut_rock_kind = ground_type

    # 측구 공칭 단면적(수량 산출 참고용): 일반=사다리꼴, L형=직각삼각형 근사.
    if not geometry.has_ditch:
        ditch_area = 0.0
        ditch_spec: dict[str, Any] = {"type": "none"}
    elif ditch_type == "l_type":
        ditch_area = group["l_ditch_width_m"] * group["l_ditch_depth_m"] / 2.0
        ditch_spec = {
            "type": "l_type",
            "width_m": group["l_ditch_width_m"],
            "depth_m": group["l_ditch_depth_m"],
        }
    else:
        ditch_area = (
            (group["ditch_top_width_m"] + group["ditch_bottom_width_m"])
            / 2.0
            * group["ditch_depth_m"]
        )
        ditch_spec = {
            "type": "standard",
            "top_width_m": group["ditch_top_width_m"],
            "bottom_width_m": group["ditch_bottom_width_m"],
            "depth_m": group["ditch_depth_m"],
        }

    # 자동 판정된 절/성토 역할에서 실제 단면 유형을 도출해 echo한다(D-2, 표시·저장용).
    if geometry.left_role == "cut" and geometry.right_role == "cut":
        resolved_mode = "both_cut"
    elif geometry.left_role == "fill" and geometry.right_role == "fill":
        resolved_mode = "both_fill"
    elif geometry.left_role == "cut":
        resolved_mode = "left_cut"
    else:
        resolved_mode = "right_cut"

    result: dict[str, Any] = {
        "ground_type": ground_type,
        "geometry_preset": preset_key,
        "section_mode": resolved_mode,
        "ditch_side": resolved_ditch_side,
        "ditch_type": ditch_type if geometry.has_ditch else None,
        "cut_slope_ratio": round(geometry.cut_ratio, 4),
        "soil_cut_slope_ratio": round(geometry.soil_cut_ratio, 4),
        # 사용자가 **켠 값**을 그대로 돌려준다 — 엔진이 실제로 적용했는지(`geometry.two_stage`)가
        # 아니다(2026-09-07). 적용 결과를 저장하면, 토사 측점처럼 못 쓰는 자리에서 false 가
        # 저장되고 그 false 가 다음 재계산 인자로 되먹여져 **사용자의 「켬」이 영구히 사라졌다.**
        # 「실제로 적용됐나」를 읽는 곳은 코드 전체에 하나도 없다(2026-09-07 전수 확인) —
        # 읽는 쪽은 모두 사용자 설정으로 쓴다. TS 짝: `common_util_cross_design.ts`.
        "two_stage_slope": bool(two_stage_slope),
        "fill_slope_ratio": round(geometry.fill_ratio, 4),
        "roadbed_width_m": round(geometry.left_extent + geometry.right_extent, 4),
        "carriageway_width_m": round(geometry.half_road_left + geometry.half_road_right, 4),
        # 규격 폭과 확폭을 따로 남긴다 — 횡단도 라벨·수량 산출이 둘을 나눠 쓴다.
        "carriageway_standard_width_m": round(group["road_width_m"], 4),
        "widening_left_m": round(geometry.half_road_left - geometry.half_road, 4),
        "widening_right_m": round(geometry.half_road_right - geometry.half_road, 4),
        "cross_slope_pct": round(cross_slope_pct, 4),
        "ditch": ditch_spec,
        "ditch_enabled": bool(geometry.has_ditch),
        "paved": bool(paved),
        # 노면(노견 포함) 양 끝점 — 노면 렌더링 기준.
        "road_edges": {
            "left": {
                "offset_m": round(geometry.left_extent, 4),
                "elevation_m": round(geometry.road_z(geometry.left_extent), 4),
            },
            "right": {
                "offset_m": round(-geometry.right_extent, 4),
                "elevation_m": round(geometry.road_z(-geometry.right_extent), 4),
            },
        },
        # 차도(노견 제외) 양 끝점 — 포장 범위 기준(D-5).
        "carriageway_edges": {
            "left": {
                "offset_m": round(geometry.half_road_left, 4),
                "elevation_m": round(geometry.road_z(geometry.half_road_left), 4),
            },
            "right": {
                "offset_m": round(-geometry.half_road_right, 4),
                "elevation_m": round(geometry.road_z(-geometry.half_road_right), 4),
            },
        },
        "design_elevation_m": round(float(design_elevation_m), 4),
        "cut_area_m2": round(cut_area, 4),
        # 절토 내역(합=cut_area_m2). 유토곡선이 지반유형별 환산계수를 물리는 단위다.
        "cut_soil_area_m2": round(cut_soil_area, 4),
        "cut_rock_area_m2": round(cut_rock_area, 4),
        "cut_rock_kind": cut_rock_kind,
        "fill_area_m2": round(fill_area, 4),
        # 층따기 밑수 — 성토부 아래 원지반(1:4 보다 급한 구간)의 지표면 길이(m).
        # B08 이 측점 사이를 이어 ㎡ 로 만든다. 여기서 ㎥ 로 바꾸지 않는다 —
        # 단의 높이·폭이 설계도서 값이라 지어낼 수 없다.
        "bench_cut_length_m": round(bench_cut_length, 4),
        # 사면이 샘플 범위 끝까지 원지반을 못 만나 면적이 잘린 측점 — 경고 표기용.
        "slope_unclosed": slope_unclosed,
        # 성토측 자연 지반 경사(rise/run) — 자연방토 판정 입력. 성토측이 없으면 None.
        "fill_ground_slope": (
            round(fill_ground_slope, 4) if fill_ground_slope is not None else None
        ),
        "ditch_area_m2": round(ditch_area, 4),
        "design_line": design_line,
        # 절토 사면을 경사 구간별로 쪼갠 목록(소단 제외).
        # ⚠ **지금 이 값을 읽는 곳은 없다**(2026-09-07). 원래 임자였던 별표2 법정 경사 검사는
        # 폐기됐고(암질을 횡단도에서 안 고르기로 사용자 확정), 저장분(`cross_sections.data.design`
        # 33키)에도 안 들어간다 — 저장되는 것은 화면이 보낸 설계 지정값이다.
        # 그래도 남겨 두는 까닭: 소단 기하가 이 셈 위에 서 있고, 구간 경사를 아는 유일한 값이라
        # 뒤에 쓸 자리가 있다. **되살릴 때는 저장분에서 읽지 말고 계산해서 쓸 것.**
        "cut_slope_segments": geometry.cut_slope_segments(),
    }
    if drop > 0:
        # 내려 앉힌 양 — 프론트가 "월류가 없었다면" 노면을 점선으로 되그리는 데 쓴다.
        result["surface_drop_m"] = round(drop, 4)
    if berm is not None:
        # 소단 제원을 설계에 되싣는다 — 세션이 비어도(확정 뒤·다른 PC) 저장분만으로
        # 계단이 다시 서야 한다. 암 경계선 오프셋을 echo 하는 것과 같은 까닭이다.
        result["berm"] = {
            "width_m": round(float(berm.width_m), 4),
            "interval_m": round(float(berm.interval_m), 4),
            "slope_deg": round(float(berm.slope_deg), 4),
        }
    if paved:
        result["pavement_thickness_m"] = round(paved_group["pavement_thickness_m"], 4)
    # 암 지반은 경계선 오프셋을 echo해 프론트가 세션값 없이도 오버레이·재계산에 쓰게 한다.
    if preset_key == "rock" and rock_boundary_offset_m is not None:
        result["rock_boundary_offset_m"] = round(float(rock_boundary_offset_m), 4)
    return result