Plugin_SN_Basis/modules/basemap_kacheln.py

"""
sn_basis/modules/basemap_kacheln.py – Kacheln des Basemap-Layers auswerten

Liest die Renderer-Styles eines Vektorkachel-Layers, rechnet Maßstab in Zoomstufen um wie der
QGIS-Renderer und sammelt die Objekte eines Auswertebereichs kachelweise über
``QgsVectorTileLayer.selectByGeometry``. Teil der Basemap-Legende (``basemap_legende``).
"""
from __future__ import annotations

from dataclasses import dataclass
from typing import Any, Callable

from sn_basis.functions.qgiscore_wrapper import (
    QgsExpression,
    QgsExpressionContext,
    QgsExpressionContextScope,
    QgsGeometry,
    QgsRectangle,
    QgsSelectionContext,
    QgsTileXYZ,
    SELECT_BEHAVIOR_SET,
    SELECT_RELATION_INTERSECT,
)

_KACHELFELDER = ("tile_zoom", "tile_layer")


def _aufruf(objekt: Any, methode: str, standard: Any = None) -> Any:
    funktion = getattr(objekt, methode, None)
    if not callable(funktion):
        return standard
    try:
        return funktion()
    except Exception:
        return standard


@dataclass(frozen=True)
class StilInfo:
    """Renderer-Style des Basemap-Layers in QGIS-unabhängiger Form."""

    name: str
    layer_name: str
    geometrie: int  # 0 Punkt, 1 Linie, 2 Fläche
    min_zoom: int = -1
    max_zoom: int = -1
    aktiv: bool = True
    filter: str = ""


@dataclass
class ObjektInfo:
    """Ein (entdoppeltes) Objekt aus den Kacheln des Auswertebereichs."""

    layer_name: str
    geometrie: int
    attribute: dict
    merkmal: Any = None  # QgsFeature für die Auswertung der Filterausdrücke in QGIS


def _enum_int(wert: Any) -> int:
    try:
        return int(wert)
    except (TypeError, ValueError):
        return int(getattr(wert, "value", -1))


def stile_aus_layer(layer: Any) -> list[StilInfo]:
    """Liest die Renderer-Styles eines Vektorkachel-Layers."""
    renderer = _aufruf(layer, "renderer")
    stile = _aufruf(renderer, "styles", []) or []
    return [
        StilInfo(
            name=s.styleName(),
            layer_name=s.layerName(),
            geometrie=_enum_int(s.geometryType()),
            min_zoom=s.minZoomLevel(),
            max_zoom=s.maxZoomLevel(),
            aktiv=s.isEnabled(),
            filter=s.filterExpression(),
        )
        for s in stile
    ]


def zoomstufen(layer: Any, massstab: float) -> tuple[int, int, float]:
    """Kachel-, Darstellungs- und gebrochene Zoomstufe wie im QGIS-Vektorkachel-Renderer.

    ``zoom_level`` = ``scaleToZoomLevel(maßstab, False)`` (nicht auf die Kachelstufen begrenzt),
    ``vector_tile_zoom`` = ``scaleToZoom(maßstab)``. Für Karten in EPSG:25833 entspricht der
    Kachelmaßstab dem Kartenmaßstab (geprüft mit ``calculateTileScaleForMap``, QGIS 3.44).
    """
    matrix = layer.tileMatrixSet()
    return (
        matrix.scaleToZoomLevel(massstab),
        matrix.scaleToZoomLevel(massstab, False),
        matrix.scaleToZoom(massstab),
    )


def qgis_filterpruefer(vector_tile_zoom: float, zoom_level: int) -> Callable[[str, ObjektInfo], bool]:
    """Liefert eine Filterprüfung, die QGIS-Ausdrücke wie der Renderer auswertet."""
    kontext = QgsExpressionContext()
    scope = QgsExpressionContextScope()
    scope.setVariable("vector_tile_zoom", vector_tile_zoom)
    scope.setVariable("zoom_level", zoom_level)
    kontext.appendScope(scope)
    ausdruecke: dict[str, Any] = {}

    def pruefe(filter_text: str, objekt: ObjektInfo) -> bool:
        ausdruck = ausdruecke.get(filter_text)
        if ausdruck is None:
            ausdruck = QgsExpression(filter_text)
            ausdruck.prepare(kontext)
            ausdruecke[filter_text] = ausdruck
        kontext.setFeature(objekt.merkmal)
        return bool(ausdruck.evaluate(kontext))

    return pruefe


def _objekt_schluessel(merkmal: Any) -> tuple:
    werte = []
    for feld in merkmal.fields():
        name = feld.name()
        if name not in _KACHELFELDER:
            werte.append((name, str(merkmal[name])))
    return merkmal["tile_layer"], _enum_int(merkmal.geometry().type()), tuple(sorted(werte))


def sammle_objekte(
    layer: Any,
    geometrie: Any,
    massstab: float,
    *,
    fortschritt: Callable[[int, int], bool] | None = None,
) -> list[ObjektInfo] | None:
    """Wertet die Kacheln des Basemap-Layers im Auswertebereich aus.

    ``geometrie`` liegt im KBS des Layers (EPSG:3857). Ausgewertet wird kachelweise über
    ``selectByGeometry``, damit Fortschritt und Abbruch möglich sind. Gleiche Objekte (gleicher
    Quell-Layer, Geometrietyp und Attribute) werden entdoppelt. Eine vorhandene Auswahl auf dem
    Basemap-Layer wird dabei aufgehoben.

    Returns
    -------
    list[ObjektInfo] | None
        ``None``, wenn der Nutzer abgebrochen hat.
    """
    matrix_set = layer.tileMatrixSet()
    zoom = matrix_set.scaleToZoomLevel(massstab)
    matrix = matrix_set.tileMatrix(zoom)
    bereich = matrix.tileRangeFromExtent(geometrie.boundingBox())
    kacheln = [
        (spalte, zeile)
        for spalte in range(bereich.startColumn(), bereich.endColumn() + 1)
        for zeile in range(bereich.startRow(), bereich.endRow() + 1)
    ]
    objekte: dict[tuple, ObjektInfo] = {}
    try:
        for nummer, (spalte, zeile) in enumerate(kacheln, start=1):
            if fortschritt is not None and not fortschritt(nummer, len(kacheln)):
                return None
            rechteck = matrix.tileExtent(QgsTileXYZ(spalte, zeile, zoom))
            rand = rechteck.width() * 1e-6
            innen = QgsRectangle(rechteck.xMinimum() + rand, rechteck.yMinimum() + rand,
                                 rechteck.xMaximum() - rand, rechteck.yMaximum() - rand)
            teil = geometrie.intersection(QgsGeometry.fromRect(innen))
            if teil is None or teil.isEmpty():
                continue
            kontext = QgsSelectionContext()
            kontext.setScale(massstab)
            layer.selectByGeometry(teil, kontext, SELECT_BEHAVIOR_SET, SELECT_RELATION_INTERSECT)
            for merkmal in layer.selectedFeatures():
                schluessel = _objekt_schluessel(merkmal)
                if schluessel not in objekte:
                    objekte[schluessel] = ObjektInfo(
                        layer_name=schluessel[0],
                        geometrie=schluessel[1],
                        attribute=dict(schluessel[2]),
                        merkmal=merkmal,
                    )
    finally:
        _aufruf(layer, "removeSelection")
    return list(objekte.values())


def anzahl_kacheln(layer: Any, geometrie: Any, massstab: float) -> int:
    matrix_set = layer.tileMatrixSet()
    zoom = matrix_set.scaleToZoomLevel(massstab)
    bereich = matrix_set.tileMatrix(zoom).tileRangeFromExtent(geometrie.boundingBox())
    return max(0, bereich.endColumn() - bereich.startColumn() + 1) * max(0, bereich.endRow() - bereich.startRow() + 1)