CreoOtkPluging/GeometryAnalyzer.h

#pragma once

// 基础OTK头文件 - 确保正确的包含顺序
#include <pfcGlobal.h>
#include <pfcSession.h>
#include <wfcSession.h>
#include <wfcGlobal.h>
#include <pfcModel.h>
#include <pfcExceptions.h>
#include <pfcFeature.h>
#include <pfcComponentFeat.h>
#include <pfcFeature_s.h>
#include <pfcSolid.h>
#include <wfcSolid.h>
#include <pfcGeometry.h>
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <set>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <ctime>
#include <chrono>
#include <cstdint>

// 几何复杂度信息结构
struct GeometryComplexityInfo {
    std::string part_name;              // 零件名称
    std::string part_path;              // 零件路径
    std::string file_size;              // 文件大小
    double complexity_score;            // 总体复杂度评分 (0-100)
    std::string complexity_level;       // 复杂度等级 ("Low", "Medium", "High", "Very High")
    
    // 多维复杂度分类评估
    double geometric_complexity;        // 几何复杂度 (0-100) - 拓扑、曲面复杂度
    double manufacturing_complexity;    // 制造复杂度 (0-100) - 加工工艺难度
    double assembly_complexity;         // 装配复杂度 (0-100) - 约束和层级关系
    double analysis_complexity;         // 分析复杂度 (0-100) - 计算负载
    
    // 详细复杂度指标
    int feature_count;                  // 特征数量
    int surface_count;                  // 表面数量
    int curved_surface_count;           // 曲面数量
    int hole_count;                     // 孔数量
    int fillet_count;                   // 圆角数量
    int pattern_count;                  // 阵列数量
    int sketch_count;                   // 草图数量
    
    // 扩展特征类型 - 高复杂度特征
    int chamfer_count;                  // 倒角数量
    int shell_count;                    // 壳体数量
    int draft_count;                    // 拔模数量
    int cut_count;                      // 切除特征数量
    int protrusion_count;               // 凸台特征数量
    
    // 几何数据
    double volume;                      // 体积
    double surface_area;                // 表面积
    double bounding_box_volume;         // 包络盒体积
    
    // 复杂度影响因素
    std::vector<std::string> complexity_factors;
    
    // 构造函数
    GeometryComplexityInfo() : 
        complexity_score(0.0),
        geometric_complexity(0.0),
        manufacturing_complexity(0.0),
        assembly_complexity(0.0),
        analysis_complexity(0.0),
        feature_count(0),
        surface_count(0),
        curved_surface_count(0),
        hole_count(0),
        fillet_count(0),
        pattern_count(0),
        sketch_count(0),
        chamfer_count(0),
        shell_count(0),
        draft_count(0),
        cut_count(0),
        protrusion_count(0),
        volume(0.0),
        surface_area(0.0),
        bounding_box_volume(0.0)
    {
    }
};

// 几何复杂度分析请求结构
struct GeometryComplexityRequest {
    std::string software_type;          // 软件类型 "creo"
    std::string project_name;           // 项目名称
    int max_results;                    // 最大返回结果数（默认20）
    bool include_details;               // 是否包含详细信息
    std::string sort_order;             // 排序方式 "desc" 或 "asc"
    double complexity_threshold;        // 复杂度阈值过滤
    
    // 多目标排序参数
    std::string sort_strategy;          // 排序策略: "overall", "geometric", "manufacturing", "pareto"
    double geometric_weight;            // 几何复杂度权重 (0.0-1.0)
    double manufacturing_weight;        // 制造复杂度权重 (0.0-1.0)
    double assembly_weight;             // 装配复杂度权重 (0.0-1.0)  
    double analysis_weight;             // 分析复杂度权重 (0.0-1.0)
    
    // 构造函数设置默认值
    GeometryComplexityRequest() :
        max_results(20),
        include_details(true),
        sort_order("desc"),
        complexity_threshold(0.0),
        sort_strategy("overall"),
        geometric_weight(0.3),
        manufacturing_weight(0.4),
        assembly_weight(0.2),
        analysis_weight(0.1)
    {
    }
};

// 几何复杂度分析结果结构
struct GeometryComplexityResult {
    bool success = false;
    std::string message;
    std::vector<GeometryComplexityInfo> parts; // 按复杂度排序的零件
    int total_parts_analyzed;          // 总分析零件数
    std::string analysis_time;         // 分析时间
    std::string error_message;
    
    // 统计信息
    double average_complexity;         // 平均复杂度
    double max_complexity;             // 最高复杂度
    double min_complexity;             // 最低复杂度
    
    GeometryComplexityResult() :
        total_parts_analyzed(0),
        average_complexity(0.0),
        max_complexity(0.0),
        min_complexity(0.0)
    {
    }
};

// 几何复杂度分析器类
class GeometryAnalyzer {
public:
    // 获取单例实例
    static GeometryAnalyzer& Instance();
    
    // 主要分析方法
    GeometryComplexityResult AnalyzeGeometryComplexity(const GeometryComplexityRequest& request);
    
    // 辅助方法
    std::string GetCurrentTimeString();
    std::string GetCurrentTimeStringISO();
    
private:
    GeometryAnalyzer();
    ~GeometryAnalyzer() = default;
    GeometryAnalyzer(const GeometryAnalyzer&) = delete;
    GeometryAnalyzer& operator=(const GeometryAnalyzer&) = delete;
    
    // 核心分析方法
    GeometryComplexityInfo AnalyzePart(pfcModel_ptr model, const std::string& part_path);
    
    // 复杂度计算方法
    double CalculateComplexityScore(const GeometryComplexityInfo& info);
    std::string DetermineComplexityLevel(double score);
    std::vector<std::string> AnalyzeComplexityFactors(const GeometryComplexityInfo& info);
    
    // 多维复杂度计算方法
    double CalculateGeometricComplexity(const GeometryComplexityInfo& info);
    double CalculateManufacturingComplexity(const GeometryComplexityInfo& info);
    double CalculateAssemblyComplexity(const GeometryComplexityInfo& info);
    double CalculateAnalysisComplexity(const GeometryComplexityInfo& info);
    
    // 非线性评分函数
    double SaturationFunction(double value, double max_value, double steepness = 1.0);
    double FeatureInteractionWeight(const GeometryComplexityInfo& info);
    
    // 上下文感知算法
    double CalculateScaleNormalizationFactor(const GeometryComplexityInfo& info);
    double CalculateRelativeImportanceWeight(const GeometryComplexityInfo& info);
    void ApplyContextualAdjustments(GeometryComplexityInfo& info);
    
    // 多目标排序算法
    void MultiObjectiveSort(std::vector<GeometryComplexityInfo>& parts, const GeometryComplexityRequest& request);
    double CalculateWeightedComplexityScore(const GeometryComplexityInfo& info, const GeometryComplexityRequest& request);
    bool DominatesInPareto(const GeometryComplexityInfo& a, const GeometryComplexityInfo& b);
    
    // 特征分析方法
    int CountAllFeatures(pfcModel_ptr model);
    int CountHoles(pfcModel_ptr model);
    int CountFillets(pfcModel_ptr model);
    int CountPatterns(pfcModel_ptr model);
    int CountSketches(pfcModel_ptr model);
    
    // 新增特征类型计数方法
    int CountChamfers(pfcModel_ptr model);
    int CountShellFeatures(pfcModel_ptr model);
    int CountDraftFeatures(pfcModel_ptr model);
    int CountCutFeatures(pfcModel_ptr model);
    int CountProtrusionFeatures(pfcModel_ptr model);
    
    // 几何计算方法
    double CalculateVolume(pfcModel_ptr model);
    double CalculateSurfaceArea(pfcModel_ptr model);
    double CalculateBoundingBoxVolume(pfcModel_ptr model);
    int CountSurfaces(pfcModel_ptr model);
    int CountCurvedSurfaces(pfcModel_ptr model);
    
    // 装配体遍历方法
    void CollectAllParts(pfcModel_ptr model, const std::string& base_path, 
                        std::vector<std::pair<pfcModel_ptr, std::string>>& parts);
    void CollectAssemblyParts(wfcWAssembly_ptr assembly, const std::string& base_path,
                             std::vector<std::pair<pfcModel_ptr, std::string>>& parts);
    
    // 工具方法
    std::string GetModelFileSize(pfcModel_ptr model);
    bool IsValidPart(pfcModel_ptr model);
    std::string XStringToString(const xstring& xstr);
    
    // 缓存管理方法
    std::string GenerateCacheKey(pfcModel_ptr model);
    bool IsCacheValid(const std::string& cache_key, pfcModel_ptr model);
    void ClearExpiredCache();
    
    // 缓存管理结构
    struct CacheEntry {
        GeometryComplexityInfo complexity_info;
        std::time_t timestamp;
        std::string model_modification_time;
        
        CacheEntry() : timestamp(0) {}
    };
    
    // 缓存存储 - 使用模型路径作为键
    std::map<std::string, CacheEntry> complexity_cache;
    static const int CACHE_EXPIRY_SECONDS = 300;  // 5分钟缓存过期
    
    // 会话管理
    struct SessionInfo {
        pfcSession_ptr session;
        wfcWSession_ptr wSession;
        bool is_valid;
    };
    SessionInfo GetSessionInfo();
};