"""
overlay
画像処理の結果をカメラ映像に重ねて描画するモジュール
チェックボックスで個別に ON/OFF できる
"""

from dataclasses import dataclass

import cv2
import numpy as np

from common import config
from pc.vision import line_detector
from pc.vision.line_detector import LineDetectResult

# 描画色の定義 (BGR)
COLOR_LINE: tuple = (0, 255, 0)
COLOR_CENTER: tuple = (0, 255, 255)
COLOR_TEXT: tuple = (255, 255, 255)
COLOR_REGION: tuple = (255, 0, 0)

# 二値化オーバーレイの不透明度
BINARY_OPACITY: float = 0.4


@dataclass
class OverlayFlags:
    """オーバーレイ表示項目のフラグ

    Attributes:
        binary: 二値化画像の半透明表示
        detect_region: 検出領域の枠
        poly_curve: フィッティング曲線
        center_line: 画像中心線
        info_text: 検出情報の数値表示
    """
    binary: bool = False
    detect_region: bool = False
    poly_curve: bool = False
    center_line: bool = False
    info_text: bool = False


def draw_overlay(
    frame: np.ndarray,
    result: LineDetectResult | None,
    flags: OverlayFlags,
) -> np.ndarray:
    """カメラ映像にオーバーレイを描画する

    Args:
        frame: 元の BGR カメラ画像
        result: 線検出の結果（None の場合はオーバーレイなし）
        flags: 表示項目のフラグ

    Returns:
        オーバーレイ描画済みの画像
    """
    display = frame.copy()

    if result is None:
        return display

    # 二値化画像の半透明オーバーレイ
    if flags.binary and result.binary_image is not None:
        display = _draw_binary_overlay(
            display, result.binary_image,
        )

    # 検出領域の枠
    if flags.detect_region:
        cv2.rectangle(
            display,
            (0, line_detector.DETECT_Y_START),
            (
                config.FRAME_WIDTH - 1,
                line_detector.DETECT_Y_END - 1,
            ),
            COLOR_REGION, 1,
        )

    # 画像中心線
    if flags.center_line:
        center_x = config.FRAME_WIDTH // 2
        cv2.line(
            display,
            (center_x, 0),
            (center_x, config.FRAME_HEIGHT),
            COLOR_CENTER, 1,
        )

    # フィッティング曲線
    if flags.poly_curve and result.poly_coeffs is not None:
        _draw_poly_curve(display, result.poly_coeffs)

    # 検出情報の数値表示
    if flags.info_text:
        _draw_info_text(display, result)

    return display


def _draw_binary_overlay(
    frame: np.ndarray,
    binary: np.ndarray,
) -> np.ndarray:
    """二値化画像を半透明で重ねる

    Args:
        frame: 元の BGR 画像
        binary: 二値化画像（グレースケール）

    Returns:
        合成された画像
    """
    binary_bgr = np.zeros_like(frame)
    binary_bgr[:, :, 2] = binary

    return cv2.addWeighted(
        frame, 1.0 - BINARY_OPACITY,
        binary_bgr, BINARY_OPACITY, 0,
    )


def _draw_poly_curve(
    frame: np.ndarray,
    coeffs: np.ndarray,
) -> None:
    """フィッティング曲線を描画する

    Args:
        frame: 描画先の画像
        coeffs: 多項式の係数
    """
    poly = np.poly1d(coeffs)
    y_start = line_detector.DETECT_Y_START
    y_end = line_detector.DETECT_Y_END

    # 曲線上の点を生成
    ys = np.arange(y_start, y_end)
    xs = poly(ys)

    # 画像範囲内の点のみ描画
    points = []
    for x, y in zip(xs, ys):
        ix = int(round(x))
        if 0 <= ix < config.FRAME_WIDTH:
            points.append([ix, int(y)])

    if len(points) >= 2:
        pts = np.array(points, dtype=np.int32)
        cv2.polylines(
            frame, [pts], False,
            COLOR_LINE, 2,
        )


def _draw_info_text(
    frame: np.ndarray,
    result: LineDetectResult,
) -> None:
    """検出情報の数値を画像に描画する

    Args:
        frame: 描画先の画像
        result: 線検出の結果
    """
    if not result.detected:
        cv2.putText(
            frame, "LINE: N/A", (5, 15),
            cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.4,
            COLOR_TEXT, 1,
        )
        return

    lines = [
        f"pos: {result.position_error:+.3f}",
        f"head: {result.heading:+.4f}",
        f"curv: {result.curvature:+.6f}",
    ]
    for i, text in enumerate(lines):
        cv2.putText(
            frame, text, (5, 15 + i * 15),
            cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.35,
            COLOR_TEXT, 1,
        )