Matrix3DWindow.xaml.cs

using HelixToolkit.Wpf;
using Lab1.Wpf.Services;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;
using System.Reflection;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Media3D;



namespace Lab1.Wpf
{
    public partial class Matrix3DWindow : Window
    {
        // Храним визуальные элементы осей, чтобы при следующем построении удалить старые
        private readonly List<Visual3D> _axisVisuals = new List<Visual3D>();

        public Matrix3DWindow()
        {
            InitializeComponent();
            VerticalScaleSlider.ValueChanged += (s, e) => VerticalScaleValue.Text = ((int)VerticalScaleSlider.Value).ToString();
        }

        public void RunQuickDemo()
        {
            AStart.Text = "50"; AEnd.Text = "200"; AStep.Text = "50";
            BStart.Text = "50"; BEnd.Text = "200"; BStep.Text = "50";
            RepeatsBox.Text = "2"; WarmupsBox.Text = "1";
            VerticalScaleSlider.Value = 1000;
            BuildBtn_Click(this, new RoutedEventArgs());
        }

        private void ClearBtn_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            PointsModel.Content = null;
            // удаляем оси
            RemoveAxisVisuals();
            Status.Text = "Cleared";
            Progress.Value = 0;
        }

        private void RemoveAxisVisuals()
        {
            foreach (var v in _axisVisuals)
            {
                try { Viewport.Children.Remove(v); } catch { }
            }
            _axisVisuals.Clear();
        }

        private async void BuildBtn_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            // Parse + validation
            if (!int.TryParse(AStart.Text, out int aStart) ||
                !int.TryParse(AEnd.Text, out int aEnd) ||
                !int.TryParse(AStep.Text, out int aStep) ||
                !int.TryParse(BStart.Text, out int bStart) ||
                !int.TryParse(BEnd.Text, out int bEnd) ||
                !int.TryParse(BStep.Text, out int bStep) ||
                !int.TryParse(RepeatsBox.Text, out int repeats) ||
                !int.TryParse(WarmupsBox.Text, out int warmups))
            {
                MessageBox.Show("Некорректные параметры. Проверьте ввод чисел.", "Error", MessageBoxButton.OK, MessageBoxImage.Error);
                return;
            }

            if (aStart <= 0 || aEnd < aStart || aStep <= 0 || bStart <= 0 || bEnd < bStart || bStep <= 0)
            {
                MessageBox.Show("Проверьте диапазоны и шаги (должны быть положительными и end >= start).", "Error", MessageBoxButton.OK, MessageBoxImage.Error);
                return;
            }

            double verticalScale = VerticalScaleSlider.Value;
            Status.Text = "Running measurements...";
            Progress.Value = 0;

            // Выполняем тяжёлые вычисления в фоновом потоке — только числа, без WPF объектов
            SurfaceData data;
            try
            {
                data = await Task.Run(() =>
                    Matrix3DRunner.ComputeSurfaceData(aStart, aEnd, aStep, bStart, bEnd, bStep, repeats, warmups));
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show("Ошибка при вычислениях: " + ex.Message, "Error", MessageBoxButton.OK, MessageBoxImage.Error);
                Status.Text = "Error";
                return;
            }

            // Диагностика: минимальное/максимальное время (переводим в ms и выводим с двумя знаками)
            double tmin_ms = data.Tmin * 1000.0;
            double tmax_ms = data.Tmax * 1000.0;

            // Подготовим автоскейл для маленьких значений
            double rangeX = Math.Max(1.0, aEnd - aStart);
            double rangeZ = Math.Max(1.0, bEnd - bStart);
            double rangeXZ = Math.Max(rangeX, rangeZ);

            double dataRange = Math.Max(1e-15, data.Tmax - data.Tmin); // seconds

            // Желаемая видимая высота (в тех же единицах, что и оси X/Z) — 12% диапазона плоскости
            double desiredVisibleHeight = rangeXZ * 0.12;
            double autoScale = desiredVisibleHeight / dataRange;

            const double MIN_AUTOSCALE = 1.0;
            const double MAX_AUTOSCALE = 1e12;
            if (double.IsNaN(autoScale) || double.IsInfinity(autoScale)) autoScale = MIN_AUTOSCALE;
            autoScale = Math.Max(MIN_AUTOSCALE, Math.Min(MAX_AUTOSCALE, autoScale));

            bool appliedAutoScale = false;
            if (verticalScale < (autoScale * 0.1))
            {
                verticalScale = autoScale;
                appliedAutoScale = true;
                try
                {
                    double newVal = Math.Min(VerticalScaleSlider.Maximum, Math.Max(VerticalScaleSlider.Minimum, verticalScale));
                    VerticalScaleSlider.Value = newVal;
                    VerticalScaleValue.Text = ((int)newVal).ToString();
                }
                catch { }
            }

            // Выводим tmin/tmax в миллисекундах с двумя знаками (сотые миллисекунды)
            Status.Text = string.Format("tmin={0:F2} ms, tmax={1:F2} ms{2}", tmin_ms, tmax_ms,
                appliedAutoScale ? " (autoscale applied)" : "");

            // Подбираем радиус точки чуть меньше, чем раньше
            double pointRadius = Math.Max(0.01, (rangeX + rangeZ) / 400.0);

            // Строим модель точек (в UI-потоке)
            Model3DGroup model;
            try
            {
                model = Matrix3DRunner.BuildPointModelFromData(data, verticalScale, pointRadius);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show("Ошибка при построении модели: " + ex.Message, "Error", MessageBoxButton.OK, MessageBoxImage.Error);
                Status.Text = "Error";
                return;
            }

            // Сначала удаляем старые оси/подписи
            RemoveAxisVisuals();

            // Добавим новые оси с делениями и подписями
            DrawAxes(aStart, aEnd, aStep, bStart, bEnd, bStep, data, verticalScale);

            // Устанавливаем модель на UI (мы на UI-потоке)
            PointsModel.Content = model;
            Status.Text += " — Done";
            Progress.Value = 100;
        }

        /// <summary>
        /// Рисует оси X (параллельно X), Z (параллельно Z) и вертикальную ось Y.
        /// Добавляет тики и подписи.
        /// </summary>
        private void DrawAxes(int aStart, int aEnd, int aStep, int bStart, int bEnd, int bStep, SurfaceData data, double verticalScale)
        {
            // Рассчёт yMax для рисования оси Y (немного выше максимума)
            double yMax = Math.Max(0.0001, data.Tmax * verticalScale);
            double yLimit = yMax * 1.08;

            // Параметры отображения
            Color axisColor = Colors.Black;
            double axisThickness = 2.0;
            double tickThickness = 1.0;
            double tickHeight = Math.Max(0.02, yLimit * 0.015);
            double labelOffsetZ = (bEnd - bStart) * -0.06;
            double labelOffsetX = (aEnd - aStart) * -0.06;

            // Увеличенные размеры подписей — теперь хорошо видны
            double labelHeightXZ = Math.Max(6.0, (aEnd - aStart) / 20.0); // подписи по X/Z
            double labelHeightY = Math.Max(6.0, yLimit / 20.0);           // подписи по Y
            double labelYTopHeight = Math.Max(8.0, yLimit / 15.0);        // подпись оси Y вверху

            // 1) Ось X
            var xAxis = new LinesVisual3D { Color = axisColor, Thickness = axisThickness };
            xAxis.Points.Add(new Point3D(aStart, 0, bStart));
            xAxis.Points.Add(new Point3D(aEnd, 0, bStart));
            Viewport.Children.Add(xAxis);
            _axisVisuals.Add(xAxis);

            // 2) Ось Z
            var zAxis = new LinesVisual3D { Color = axisColor, Thickness = axisThickness };
            zAxis.Points.Add(new Point3D(aStart, 0, bStart));
            zAxis.Points.Add(new Point3D(aStart, 0, bEnd));
            Viewport.Children.Add(zAxis);
            _axisVisuals.Add(zAxis);

            // 3) Ось Y
            var yAxis = new LinesVisual3D { Color = axisColor, Thickness = axisThickness };
            yAxis.Points.Add(new Point3D(aStart, 0, bStart));
            yAxis.Points.Add(new Point3D(aStart, yLimit, bStart));
            Viewport.Children.Add(yAxis);
            _axisVisuals.Add(yAxis);

            // Тики и подписи по X
            for (int x = aStart; x <= aEnd; x += Math.Max(1, aStep))
            {
                var tick = new LinesVisual3D { Color = axisColor, Thickness = tickThickness };
                tick.Points.Add(new Point3D(x, 0, bStart));
                tick.Points.Add(new Point3D(x, tickHeight, bStart));
                Viewport.Children.Add(tick);
                _axisVisuals.Add(tick);

                var tv = new BillboardTextVisual3D
                {
                    Position = new Point3D(x, -tickHeight * 0.7, bStart + labelOffsetZ),
                    Text = x.ToString(),
                    Foreground = Brushes.Black,
                    Height = labelHeightXZ,
                    Background = null
                };
                Viewport.Children.Add(tv);
                _axisVisuals.Add(tv);
            }

            // Тики и подписи по Z
            for (int z = bStart; z <= bEnd; z += Math.Max(1, bStep))
            {
                var tick = new LinesVisual3D { Color = axisColor, Thickness = tickThickness };
                tick.Points.Add(new Point3D(aStart, 0, z));
                tick.Points.Add(new Point3D(aStart, tickHeight, z));
                Viewport.Children.Add(tick);
                _axisVisuals.Add(tick);

                var tv = new BillboardTextVisual3D
                {
                    Position = new Point3D(aStart + labelOffsetX, -tickHeight * 0.7, z),
                    Text = z.ToString(),
                    Foreground = Brushes.Black,
                    Height = labelHeightXZ,
                    Background = null
                };
                Viewport.Children.Add(tv);
                _axisVisuals.Add(tv);
            }

            // Штрихи и подписи по Y (несколько значений, выводим в ms с двумя знаками)
            int yTicks = 5;
            for (int i = 0; i <= yTicks; i++)
            {
                double fy = (double)i / yTicks;
                double yVal = fy * yLimit;
                var tick = new LinesVisual3D { Color = axisColor, Thickness = tickThickness };
                tick.Points.Add(new Point3D(aStart, yVal, bStart));
                tick.Points.Add(new Point3D(aStart + Math.Max(1, (aEnd - aStart) * 0.02), yVal, bStart));
                Viewport.Children.Add(tick);
                _axisVisuals.Add(tick);

                double timeSec = yVal / Math.Max(1e-12, verticalScale); // секунды
                double timeMs = timeSec * 1000.0;
                var tv = new BillboardTextVisual3D
                {
                    Position = new Point3D(aStart - Math.Max(1, (aEnd - aStart) * 0.03), yVal, bStart),
                    Text = timeMs.ToString("F2") + " ms",
                    Foreground = Brushes.Black,
                    Height = labelHeightY,
                    Background = null
                };
                Viewport.Children.Add(tv);
                _axisVisuals.Add(tv);
            }

            // Подпись оси Y сверху
            var labelY = new BillboardTextVisual3D
            {
                Position = new Point3D(aStart, yLimit + (yLimit * 0.015), bStart),
                Text = "Time (ms)",
                Foreground = Brushes.Black,
                Height = labelYTopHeight,
                Background = null
            };
            Viewport.Children.Add(labelY);
            _axisVisuals.Add(labelY);
        }
    }
}