GSS2Rework/GSS2/ViewModels/AmineContent/SeparatorCalibrationViewModel.cs

using System.Collections.ObjectModel;

using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using Microsoft.Extensions.Logging;

using Avalonia.Threading;

using CommunityToolkit.Mvvm.ComponentModel;
using CommunityToolkit.Mvvm.Input;

using GSS2.Core;
using GSS2.Core.Analysis.AmineContent;
using GSS2.Core.Analysis.AmineContent.Database.Calibration;
using GSS2.UI.Core.ViewModels;
using GSS2.UI.Core.Services;

namespace GSS2.ViewModels.AmineContent;

public partial class SeparatorCalibrationViewModel : ViewModelBase
{
    private readonly ILogger<SeparatorCalibrationViewModel> _logger;
    private readonly CalibrationContext _context;
    private readonly ImageCapturerService _imageCapturer;
    private readonly ImageStorageService _imageStorage;
    private readonly DependencyInjectionViewLocator _viewLocator;
    private readonly NavigationService _navigation;

    private CancellationTokenSource? _captureImagesTaskCts = null;

    [ObservableProperty] public partial bool MenuOpened { get; set; } = false;
    [ObservableProperty] public partial ObservableCollection<SeparatorRecord> Records { get; set; }

    [ObservableProperty] public partial SeparatorRecord? SelectedRecord { get; set; }
    [ObservableProperty] public partial SeparatorRecord EditingRecord { get; set; }

    [ObservableProperty] public partial int MainSectionCurrentIndex { get; set; } = 0;
    [ObservableProperty] public partial bool MainSectionCanScrollBackward { get; set; } = false;
    [ObservableProperty] public partial bool MainSectionCanScrollForward { get; set; } = true;
    [ObservableProperty] public partial bool MainSectionIsScrolling { get; set; } = true;

    [ObservableProperty] public partial int InfoSectionCurrentIndex { get; set; } = 0;
    [ObservableProperty] public partial bool InfoSectionCanScrollBackward { get; set; } = false;
    [ObservableProperty] public partial bool InfoSectionCanScrollForward { get; set; } = true;
    [ObservableProperty] public partial bool InfoSectionIsScrolling { get; set; } = true;

    [ObservableProperty] public partial Task? CaptureImagesTask { get; set; } = null;

    [ObservableProperty] public partial bool ImagesIsCapturing { get; set; } = false;
    [ObservableProperty] public partial string ImagesCapturingProgress { get; set; } = "";

    [ObservableProperty] public partial AsyncImageRecordViewModel? Image { get; set; } = null;


    public SeparatorCalibrationViewModel(
        ILogger<SeparatorCalibrationViewModel> logger,
        CalibrationContext context,
        ImageCapturerService imageCapturer,
        ImageStorageService imageStorage,
        DependencyInjectionViewLocator viewLocator,
        NavigationService navigation
    )
    {
        _logger = logger;
        _context = context;
        _imageCapturer = imageCapturer;
        _imageStorage = imageStorage;
        _viewLocator = viewLocator;
        _navigation = navigation;
        _logger.LogInformation("Инициализация");

        // Получаем записи из базы данных
        Records = new ObservableCollection<SeparatorRecord>(_context.SeparatorRecords);

        // Берём первую запись
        SelectedRecord = Records.FirstOrDefault();
        // Если записей нет, то создаём пустую
        // на самом деле это излишне, потому что при изменении SelectedRecord
        // вызовется OnSelectedRecordChanged который сделает то же самое, но сделано это для избавления от предупреждений
        if (SelectedRecord is null)
            EditingRecord = new()
            {
                Type = "",
                Batch = "",
                Image = "",
                VectorRecords = new()
            };
        else
            EditingRecord = CopyRecord(SelectedRecord);

        _logger.LogInformation("Инициализировано");
    }

    /// <summary>
    /// Вызывается при изменении <see cref="SelectedRecord"/>.<br/>
    /// Копирует <see cref="SelectedRecord"/> в <see cref="EditingRecord"/> или издаёт пустую <see cref="EditingRecord"/>.
    /// </summary>
    partial void OnSelectedRecordChanged(SeparatorRecord? value)
    {
        // Если выбранная запись отсутствует (в базе данных нет записей или создана новая запись)
        // то создаём пустую запись
        if (SelectedRecord is null)
        {
            EditingRecord = new()
            {
                Type = "",
                Batch = "",
                Image = "",
                VectorRecords = new()
            };
        }
        else
        {
            // Иначе копируем запись, отвязывая её от базы данных
            EditingRecord = CopyRecord(SelectedRecord);
        }
    }

    /// <summary>
    /// Вызывается при изменении <see cref="EditingRecord"/>.<br/>
    /// Изменяет <see cref="Image"/> изображением из <see cref="EditingRecord"/>.
    /// </summary>
    partial void OnEditingRecordChanged(SeparatorRecord value)
    {

        var imagePath = _imageStorage.GetFullPath(value.Image, "calibration-sample");
        if (!File.Exists(imagePath))
        {
            Image = null;
            return;
        }

        if (Image is null)
            Image = new AsyncImageRecordViewModel(imagePath);
        else
            Image.Path = imagePath;
    }

    // Просто команды управления меню
    [RelayCommand] private void OpenMenu() => MenuOpened = true;
    [RelayCommand] private void CloseMenu() => MenuOpened = false;
    [RelayCommand] private void ToggleMenu() => MenuOpened = !MenuOpened;

    // Команда создания новой записи
    // вызывает цепочку действий по изменению EditingRecord и Images
    [RelayCommand]
    private void CreateRecord()
    {
        // Если уже создана новая запись, то SelectedRecord == null и
        // при простом присвоении SelectedRecord = null событие SelectedRecordChanged не вызовется,
        // потому что событие срабатывает только при изменении значения, а значение было null и присвоилось ему null,
        // поэтому если SelectedRecord == null, то нужно явно вызвать метод OnSelectedRecordChanged
        if (SelectedRecord is not null)
            SelectedRecord = null;
        else
            OnSelectedRecordChanged(null);
    }

    // Команда удаления записи, создаёт новую запись и удаляет старую из списка и базы данных
    [RelayCommand]
    private void DeleteRecord()
    {
        var confirmViewModel = new DeleteConfirmViewModel(_navigation)
        {
            Question = "Вы уверены, что хотиите удаить запись?"
        };
        if (SelectedRecord is null)
        {
            CreateRecord();
            return;
        }
        confirmViewModel.Closes += (_, ea) =>
        {
            if (ea != true)
                return;

            // Сохраняем текущую запись
            var deletedRecord = SelectedRecord;
            // Создаём новую запись
            CreateRecord();

            // Если запись на была сохранена в базу данных, то ничего не делаем
            if (deletedRecord is null)
                return;

            // Если запись была в без данных, то
            // она была и в Records, удаляем её из Records
            Records.Remove(deletedRecord);
            // Удаляем запись из базы данных и сохраняем изменения
            // TODO: Подумать над тем, что возможно стоит не удалять запись полностью, а добавить флаг удаления,
            // но тогда нужно будет сохранять и изображения этой записи, как в базе данных, так и на диске,
            // тогда удалённые записи будут заполнять диск
            // TODO: Подумать над тем, чтобы сразу удалять изображения из хранилища
            _context.SeparatorRecords.Remove(deletedRecord);
            _context.SaveChanges();
        };

        var convfirmView = _viewLocator.Build(confirmViewModel);
        if (convfirmView is not null)
            _navigation.NavigateTo(convfirmView);
    }

    // // Команда сохранения записи, сохраняет новую запись или изменения в отредактированной
    [RelayCommand]
    private void SaveRecord()
    {
        // Если это новая запись
        if (SelectedRecord is null)
        {
            // Если это новая запись, то копируем её
            var newRecord = CopyRecord(EditingRecord);

            // Для каждого вектора
            for (int i = 0; i < newRecord.VectorRecords.Count(); i++)
            {
                var vector = newRecord.VectorRecords[i];
                // Если вектор есть в базе данных, то пропускаем его
                if (_context.Entry(vector).State is not EntityState.Detached)
                    continue;

                // Если вектора нет в базе данных, то добавляем его в базу
                var attachedRecord = _context.VectorRecords.Add(vector);
                // Удаляем отвязанное от базы данных изображение из записи
                newRecord.VectorRecords.RemoveAt(i);
                // Добавляем привязанное изображение к записи
                newRecord.VectorRecords.Insert(i, attachedRecord.Entity);
            }
            // Если записи нет в базе данных
            if (_context.Entry(newRecord).State is EntityState.Detached)
            {
                // То добавляем её в базу
                var attachedRecord = _context.SeparatorRecords.Add(newRecord);
                // Заменяем текущую запись на привязанную к базе данных
                newRecord = attachedRecord.Entity;
            }

            // Сохраняем изменения в базе данных
            _context.SaveChanges();
            // Добавляем запись в список
            Records.Add(newRecord);
            // Выбираем запись
            SelectedRecord = newRecord;
        }
        // Если эта запись есть в базе
        else
        {
            // Переносим данные из редактируемой записи в выбранную
            SelectedRecord.Type = EditingRecord.Type;
            SelectedRecord.Batch = EditingRecord.Batch;
            SelectedRecord.Image = EditingRecord.Image;

            // Удаляем старые векторы в записи
            {
                // Находим векторы которые нужно удалить -
                // те которые есть в выбранной записи, но нет в редактируемой
                var vectorsToRemove = SelectedRecord.VectorRecords
                    .Where(e => EditingRecord.VectorRecords.All(i => i.Id != e.Id))
                    .ToList();

                // Удаляем старые векторы
                foreach (var image in vectorsToRemove)
                    SelectedRecord.VectorRecords.Remove(image);

                // Для каждого вектора в редактируемой записи
                foreach (var editedImage in EditingRecord.VectorRecords)
                {
                    // Находим изображение в выбранной записи (оно будет привязано к базе данных)
                    var existing = SelectedRecord.VectorRecords
                        .FirstOrDefault(i => i.Id == editedImage.Id);

                    // Если вектор не найден
                    // Копируем вектор в выбранную запись
                    if (existing is null)
                        SelectedRecord.VectorRecords.Add(CopyRecord(editedImage));
                    // Если вектор найден
                    // Изменяем данные вектора на данные вектора из редактируемой записи
                    else
                        existing.Values = editedImage.Values;
                }

                // Для каждого вектора в выбранной записи
                for (int i = 0; i < SelectedRecord.VectorRecords.Count(); i++)
                {
                    var vector = SelectedRecord.VectorRecords[i];
                    // Если вектор есть в базе данных, то пропускаем его
                    if (_context.Entry(vector).State is not EntityState.Detached)
                        continue;

                    // Если изображения нет в базе данных, то добавляем его в базу
                    var attachedRecord = _context.VectorRecords.Add(vector);
                    // Удаляем отвязанное от базы данных изображение из записи
                    SelectedRecord.VectorRecords.RemoveAt(i);
                    // Добавляем привязанное изображение к записи
                    SelectedRecord.VectorRecords.Insert(i, attachedRecord.Entity);
                }
            }

            // Если записи нет в базе данных
            if (_context.Entry(SelectedRecord).State is EntityState.Detached)
            {
                // То добавляем её в базу
                var attachedRecord = _context.SeparatorRecords.Add(SelectedRecord);
                // Находим текущую запись в списке
                var index = Records.IndexOf(SelectedRecord);
                // Заменяем её в списке на привязанную к базе данных
                Records[index] = attachedRecord.Entity;
                // Заменяем выбранную запись на привязанную
                SelectedRecord = attachedRecord.Entity;
            }

            // Сохраняем изменения в базе данных
            _context.SaveChanges();
        }
    }

    // Команда изменения основной секции (информация <-> изображения)
    [RelayCommand] private void SwitchMainSection() => MainSectionCurrentIndex = MainSectionCurrentIndex == 0 ? 1 : 0;

    // Команда навигации по информации
    [RelayCommand] private void InfoSectionPrevious() => InfoSectionCurrentIndex--;
    [RelayCommand] private void InfoSectionNext() => InfoSectionCurrentIndex++;

    // Команда съёмки изображений
    [RelayCommand]
    private void CaptureImage()
    {
        // Если съёмка уже начата, то ничего не делаем
        if (CaptureImagesTask is not null)
            return;

        // Создаём токен отмены задачи
        _captureImagesTaskCts = new CancellationTokenSource();
        var cancellationToken = _captureImagesTaskCts.Token;

        // Обновляем данные в интерфейсе
        // Dispatcher.UIThread.Invoke нужен потому-что этот метод может (и скорее всего будет) вызван в другом потоке,
        // а изменения данных в интерфейсе могут быть вызваны только из потока в котором интерфейс был создан
        _ = Dispatcher.UIThread.InvokeAsync(() => ImagesCapturingProgress = $"Получение изображений: 0 / {ImageCapturerService.IlluminatorIntensities.Count()}");

        // Запускаем получение изображений асинхронно
        CaptureImagesTask = Task.Run(async () =>
        {
            // Список полученных изображений
            var imagesData = new List<Task<ImageData>>();

            // Обновляем данные в интерфейсе
            // Dispatcher.UIThread.Invoke нужен потому-что этот метод может (и скорее всего будет) вызван в другом потоке,
            // а изменения данных в интерфейсе могут быть вызваны только из потока в котором интерфейс был создан
            _ = Dispatcher.UIThread.InvokeAsync(() => ImagesIsCapturing = true);

            // Получаем изображения
            var captureTask = _imageCapturer.CaptureImages(async (data) =>
            {
                // Распаковываем данные
                var (i, visible, uv365, uv254, image) = data;
                // Выбрасываем исключение если задача отменена
                cancellationToken.ThrowIfCancellationRequested();

                // Обновляем данные в интерфейсе
                // Dispatcher.UIThread.Invoke нужен потому-что этот метод может (и скорее всего будет) вызван в другом потоке,
                // а изменения данных в интерфейсе могут быть вызваны только из потока в котором интерфейс был создан
                _ = Dispatcher.UIThread.InvokeAsync(() => ImagesCapturingProgress = $"Получение изображений: {i + 1} / {ImageCapturerService.IlluminatorIntensities.Count()}");

                var imagesDataTask = Task.Run(() =>
                {
                    // Сохраняем png изображение во временную папку
                    var path = Path.Join(Path.GetTempPath(), $"gss2-calibration-sample-{visible}-{uv365}-{uv254}.png");
                    image.ImWrite(path);

                    // Освобождаем память изображения
                    image.Release();

                    // Добавляем данные изображения в список
                    return new ImageData(path, visible, uv365, uv254);
                });
                imagesData.Add(imagesDataTask);
            }, cancellationToken);

            // Обрабатываем изображения
            var postTask = Task.WhenAll([captureTask, .. imagesData]).ContinueWith(async t =>
            {
                // Обновляем данные в интерфейсе
                // Dispatcher.UIThread.Invoke нужен потому-что этот метод может (и скорее всего будет) вызван в другом потоке,
                // а изменения данных в интерфейсе могут быть вызваны только из потока в котором интерфейс был создан
                _ = Dispatcher.UIThread.InvokeAsync(() => ImagesCapturingProgress = $"Обработка изображений");
                // Проверяем исключения задачи получения изображений
                if (t.Exception is not null)
                {
                    _logger.LogError(t.Exception, "Исключение во время получения изображений");
                    foreach (var ex in t.Exception.InnerExceptions ?? [])
                        _logger.LogError(ex, "Исключение во время получения изображений");
                    return;
                }
                // Проверяем исключения задач сохранения изображений
                foreach (var imageData in imagesData)
                    if (imageData.Exception is not null)
                    {
                        _logger.LogError(imageData.Exception, "Исключение во время получения изображения");
                        foreach (var ex in imageData.Exception.InnerExceptions ?? [])
                            _logger.LogError(ex, "Исключение во время получения изображения");
                        return;
                    }

                // Вычисляем вектор признаков
                var result = AnalyzerService.GetFeatureVectors(imagesData.Select(i => i.Result));
                // Если вектор признаков вычислен
                if (result is not null)
                {
                    // Распаковываем результат
                    var (avgImage, roi, features) = result.Value;
                    // Обрабатываем среднее изображение
                    avgImage = new OpenCvSharp.Mat(avgImage, roi);
                    OpenCvSharp.Cv2.Resize(
                        avgImage,
                        avgImage,
                        new OpenCvSharp.Size(
                            AnalyzerService.ANALYSIS_IMAGE_SIZE,
                            AnalyzerService.ANALYSIS_IMAGE_SIZE
                        )
                    );

                    // Кодируем и сохраняем среднее изображение
                    OpenCvSharp.Cv2.ImEncode(".png", avgImage, out var avgData);
                    string avgPath;
                    using (var stream = new MemoryStream(avgData))
                        avgPath = await _imageStorage.SaveAsync(stream, ".png", "calibration-sample");

                    // Заполняем поля в редактируемой записи
                    EditingRecord.Image = avgPath;
                    EditingRecord.VectorRecords = features.Select(f => new VectorRecord { Values = f }).ToList();

                    // Обновляем данные в редактируемой записи
                    // Так же Dispatcher.UIThread.Invoke нужен потому-что этот метод может (и скорее всего будет) вызван в другом потоке,
                    // а изменения данных в интерфейсе могут быть вызваны только из потока в котором интерфейс был создан
                    _ = Dispatcher.UIThread.InvokeAsync(() => OnEditingRecordChanged(EditingRecord));
                }
                else
                {
                    _logger.LogError("Ошибка при вычислении векторов признаков");
                }
            }, cancellationToken);

            // Сбрасываем состояние задачи съёмки изображений
            _ = Task.WhenAll([captureTask, .. imagesData, postTask]).ContinueWith(t =>
            {
                // Обновляем данные в интерфейсе
                // Dispatcher.UIThread.Invoke нужен потому-что этот метод может (и скорее всего будет) вызван в другом потоке,
                // а изменения данных в интерфейсе могут быть вызваны только из потока в котором интерфейс был создан
                _ = Dispatcher.UIThread.InvokeAsync(() =>
                {
                    ImagesIsCapturing = false;
                    ImagesCapturingProgress = "";
                    CaptureImagesTask = null;
                });
            });
        });
    }

    // Команда отмены задачи съёмки изображений
    [RelayCommand] private void CancelImageCapturing() => _captureImagesTaskCts?.Cancel();

    /// <summary>
    /// Копирует <see cref="SeparatorRecord"/>, отвязывая её от базы данных
    /// </summary>
    /// <returns>Скопированная <see cref="SeparatorRecord"/></returns>
    private static SeparatorRecord CopyRecord(SeparatorRecord source)
    {
        return new SeparatorRecord
        {
            Id = source.Id,
            Type = source.Type,
            Batch = source.Batch,
            Image = source.Image,
            VectorRecords = source.VectorRecords
                .Select(CopyRecord)
                .ToList()
        };
    }
    /// <summary>
    /// Копирует <see cref="VectorRecord"/>, отвязывая её от базы данных
    /// </summary>
    /// <returns>Скопированная <see cref="VectorRecord"/></returns>
    private static VectorRecord CopyRecord(VectorRecord source)
    {
        return new VectorRecord
        {
            Id = source.Id,
            Values = (float[])source.Values.Clone()
        };
    }
}