import bpy, sys, time, math

def clear_default_objects():
    for name in ["Cube", "Light", "Camera"]:
        if obj := bpy.data.objects.get(name):
            bpy.data.objects.remove(obj)

def mark_sharp_edges(obj, angle=30):
    bpy.context.view_layer.objects.active = obj
    bpy.ops.object.mode_set(mode='EDIT')
    bpy.ops.mesh.select_all(action='SELECT')
    # 标记30°以上的边为锐边
    bpy.ops.mesh.edges_select_sharp(sharpness=math.radians(angle))
    bpy.ops.mesh.mark_sharp()
    bpy.ops.object.mode_set(mode='OBJECT')

def planar_decimate(obj, angle_limit=35.0, ratio=0.5, protect_uv=True):
    """使用Decimate修改器+智能参数配置"""
    print(f"启动高级减面流程 | 模式: 平面优化+权重控制")
    
    #"""
    # 添加Decimate修改器（平面模式）
    mod = obj.modifiers.new(name="PlanarDecimate", type='DECIMATE')
    mod.decimate_type = 'DISSOLVE'  # 平面溶解模式
    mod.angle_limit = math.radians(angle_limit)  # 角度转弧度
    mod.use_dissolve_boundaries = False  # 溶解边界防止破面[5](@ref)
    #"""
    
    """
    mod = obj.modifiers.new(name="CollapseDecimate", type='DECIMATE')
    mod.decimate_type = 'COLLAPSE'
    mod.ratio = 0.1  # 保留30%面数
    mod.use_symmetry = True
    mod.vertex_group = "high_detail"  # 绑定顶点组保护细节区域
    #"""
    
    # 保护关键属性
    mod.delimit = {'NORMAL', 'UV'} if protect_uv else {'NORMAL'}  # UV保护[1](@ref)
    mod.use_symmetry = True  # 对称保护[1](@ref)
    
    # 保护边界：创建顶点组标记轮廓边
    if "boundary_edges" not in obj.vertex_groups:
        obj.vertex_groups.new(name="boundary_edges")
    mod.vertex_group = "boundary_edges"
    mod.invert_vertex_group = True  # 仅减非边界区域

    # 应用修改器
    bpy.context.view_layer.objects.active = obj
    bpy.ops.object.modifier_apply(modifier=mod.name)
    print(f"平面优化完成 | 容差角: {angle_limit}°")

def collapse_decimate(obj, ratio=0.3, protect_groups=True):
    """核心减面：Collapse模式+细节保护"""
    mod = obj.modifiers.new(name="CollapseDecimate", type='DECIMATE')
    mod.decimate_type = 'COLLAPSE'
    mod.ratio = ratio
    
    # 顶点组保护（需提前在Blender中标记高细节区域）[1](@ref)
    if protect_groups and "high_detail" in obj.vertex_groups:
        mod.vertex_group = "high_detail"
        mod.invert_vertex_group = True  # 仅减非保护区域
        print("启用顶点组保护 | 保留高细节区域")
    
    # 关键保护设置
    mod.use_symmetry = True
    
    bpy.ops.object.modifier_apply(modifier=mod.name)
    print(f"塌陷减面完成 | 保留比例: {ratio*100}%")

def triangulate_mesh(obj, quad_method='BEAUTY', ngon_method='BEAUTY'):
    """将模型三角化[1,2](@ref)"""
    print("启动三角化处理...")
    
    # 添加三角化修改器
    mod = obj.modifiers.new(name="Triangulate", type='TRIANGULATE')
    mod.quad_method = quad_method  # 四边形处理方法
    mod.ngon_method = ngon_method  # 多边形处理方法
    mod.min_vertices = 4  # 对四边形及以上面进行三角化
    
    # 应用修改器
    bpy.context.view_layer.objects.active = obj
    bpy.ops.object.modifier_apply(modifier=mod.name)
    
    # 验证三角化结果
    tris = sum(1 for poly in obj.data.polygons if len(poly.vertices) == 3)
    total_faces = len(obj.data.polygons)
    print(f"三角化完成 | 三角面比例: {tris/total_faces*100:.1f}% ({tris}/{total_faces})")
    
def optimize_geometry(obj):
    """后处理：清理拓扑+法线修复[1,6](@ref)"""
    bpy.context.view_layer.objects.active = obj
    bpy.ops.object.mode_set(mode='EDIT')
    bpy.ops.mesh.remove_doubles(threshold=0.001)  # 合并重复顶点
    bpy.ops.mesh.normals_make_consistent()  # 统一法线
    bpy.ops.object.mode_set(mode='OBJECT')
    print("拓扑清理完成 | 法线已重计算")
    
if __name__ == "__main__":
    argv = sys.argv[sys.argv.index("--") + 1:]
    input_path = argv[0]
    angle_limit = float(argv[1]) if len(argv) > 1 else 5.0
    output_path = argv[2] if len(argv) > 2 else input_path.replace(".ply", "_decimated.ply")

    # 硬件加速配置
    # bpy.context.scene.cycles.device = 'GPU'
    # bpy.context.preferences.system.memory_cache_limit = 4096
    
    clear_default_objects()
    # 导入PLY模型
    bpy.ops.wm.ply_import(filepath=input_path)
    obj = bpy.context.selected_objects[0]
    print(f"开始减面操作：{obj.name}")

    # 执行减面
    mark_sharp_edges(obj)
    planar_decimate(obj, angle_limit)  # 先平面优化
    collapse_decimate(obj, ratio=0.2)      # 再智能塌陷 // 0.1-3效果好，0.2-3综合不错
    optimize_geometry(obj)                 # 最终清理
    triangulate_mesh(obj)                 
    print("减面完成")
    
    bpy.ops.wm.ply_export(
        filepath=output_path, 
        apply_modifiers=False
    )
    print(f"模型已导出至：{output_path}")