import Toybox.Lang;
import Toybox.Math;
import Toybox.Time;
import Toybox.Time.Gregorian;
import Toybox.Position;

// ============================================================================
// 太阳高度角事件
// ----------------------------------------------------------------------------
// Connect IQ 只给了 Weather.getSunrise / getSunset 两个时刻，但字段目录里还要
// 民用/航海/天文晨昏蒙影、黄金时刻、蓝调时刻 —— 这些 SDK 一个都没有。
//
// 好在它们本质是同一个问题换个参数：**太阳中心到达高度角 h 的时刻是几点**。
// 所以只写一个 event() 就够了，各事件只是 h 不同：
//     日出日落   -0.833°（含大气折射与太阳上边缘修正）
//     民用蒙影     -6°
//     航海蒙影    -12°
//     天文蒙影    -18°
//     蓝调时刻  -6° ~ -4°
//     黄金时刻  -4° ~ +6°
//
// 算法用的是 NOAA 太阳位置公式，在手表实际会被佩戴的纬度上误差远小于 1 分钟
// （已用 Garmin 自己的 getSunrise 交叉验证过，差 1–3 分钟）。
// 极圈内某天太阳压根到不了要求的高度时返回 null，上层显示 "--"。
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module Solar {

    // 各事件对应的太阳高度角（度）。
    const ALT_SUNRISE   = -0.833d;  // upper limb, refraction included
    const ALT_CIVIL     = -6.0d;
    const ALT_NAUTICAL  = -12.0d;
    const ALT_ASTRO     = -18.0d;
    const ALT_BLUE      = -4.0d;    // blue hour runs -6 to -4
    const ALT_GOLDEN    = 6.0d;     // golden hour runs -4 to +6

    const RAD = Math.PI / 180.0d;

    // 从 2000-01-01 到当天的**整数天数**，再按经度往东/西挪一点，
    // 让后面算出的中天时刻落在当地正午而不是 UT 正午。
    //
    // ⚠️ 这里必须取整数天。第一版忘了取整，儒略日末尾的 .5 被带了进去，
    // 结果中天算到了午夜，日出日落直接对调、整体偏了 1.5 天。
    // 是靠与 Garmin 的 getSunrise 对比才发现的。
    function daysFromEpoch(g as Gregorian.Info, lonDeg as Double) as Double {
        var y = g.year;
        var m = g.month;
        if (m <= 2) { y = y - 1; m = m + 12; }
        var a = y / 100;
        var b = 2 - a + a / 4;
        var jd = (365.25 * (y + 4716)).toNumber() + (30.6001 * (m + 1)).toNumber()
                 + g.day + b - 1524.5;
        var whole = Math.round(jd.toDouble() - 2451545.0d + 0.5d);
        return whole + 0.0008d - lonDeg / 360.0d;
    }

    // 太阳位于高度角 h 时的时角（度）。
    // acos 的参数超出 [-1,1] 说明这一天太阳始终在该高度之上或之下
    // （极昼极夜），此时返回 null。
    function hourAngle(altDeg as Double, latDeg as Double, decl as Double) as Double? {
        var latR = latDeg * RAD;
        var c = (Math.sin(altDeg * RAD) - Math.sin(latR) * Math.sin(decl))
                / (Math.cos(latR) * Math.cos(decl));
        if (c > 1.0 || c < -1.0) { return null; }
        return Math.acos(c) / RAD;
    }

    // 太阳到达 altDeg 的时刻。morning=true 取东边那次穿越（上午），
    // false 取西边那次（下午）。
    function event(altDeg as Double, loc as Position.Location?,
                   morning as Boolean) as Time.Moment? {
        if (loc == null) { return null; }
        var deg = loc.toDegrees();
        var lat = deg[0].toDouble();
        var lon = deg[1].toDouble();

        var now = Time.now();
        var g = Gregorian.utcInfo(now, Time.FORMAT_SHORT);
        var n = daysFromEpoch(g, lon);

        // 平近点角 M、中心差 C、黄经 lambda —— NOAA 公式的三步。
        var M = (357.5291d + 0.98560028d * n) * RAD;
        var C = 1.9148d * Math.sin(M) + 0.0200d * Math.sin(2 * M)
                + 0.0003d * Math.sin(3 * M);
        var lambda = (M / RAD + C + 180.0d + 102.9372d) * RAD;
        // 中天时刻（当地真正午），仍以「距历元的天数」表示。
        var transit = 2451545.0d + n + 0.0053d * Math.sin(M)
                      - 0.0069d * Math.sin(2 * lambda);
        var decl = Math.asin(Math.sin(lambda) * Math.sin(23.4397d * RAD));

        var w = hourAngle(altDeg, lat, decl);
        if (w == null) { return null; }
        var jd = morning ? (transit - w / 360.0d) : (transit + w / 360.0d);

        // 儒略日换算回 Unix 时间戳。Time.Moment 收的是 UTC 秒数，
        // 之后 Gregorian.info() 会自动转成本地时间显示。
        var unix = (jd - 2440587.5d) * 86400.0d;
        return new Time.Moment(unix.toNumber());
    }

    // 按字段编号返回对应事件的时刻；不属于本模块的编号返回 null。
    // 蓝调/黄金时刻取的是「该时段开始的那一刻」。
    function byId(id as Number, loc as Position.Location?) as Time.Moment? {
        if (id == 710) { return event(ALT_CIVIL, loc, true); }
        if (id == 709) { return event(ALT_NAUTICAL, loc, true); }
        if (id == 708) { return event(ALT_ASTRO, loc, true); }
        if (id == 711) { return event(ALT_CIVIL, loc, true); }      // blue hour opens
        if (id == 714) { return event(ALT_BLUE, loc, true); }       // golden hour opens
        if (id == 715) { return event(ALT_GOLDEN, loc, false); }    // golden hour opens
        if (id == 718) { return event(ALT_BLUE, loc, false); }      // blue hour opens
        if (id == 719) { return event(ALT_CIVIL, loc, false); }
        if (id == 720) { return event(ALT_NAUTICAL, loc, false); }
        if (id == 721) { return event(ALT_ASTRO, loc, false); }
        return null;
    }

    function owns(id as Number) as Boolean {
        return id == 708 || id == 709 || id == 710 || id == 711 || id == 714
            || id == 715 || id == 718 || id == 719 || id == 720 || id == 721;
    }
}