astrololo/services/logic/tests/test_houses.py

"""Testy osi i domów — czysta matematyka (LOG-05, bez efemeryd)."""
import math

import pytest

from app.engine import houses as H

# RAMC i ε policzone Skyfieldem dla horoskopu referencyjnego (30.04.1984, Warszawa)
RAMC, EPS, LAT = 353.1968, 23.44133, 52.2333


def _near(a, b, tol=0.05):
    return abs(((a - b + 180) % 360) - 180) < tol


def test_asc_mc_match_reference():
    asc = H.compute_asc(RAMC, EPS, LAT)
    mc = H.compute_mc(RAMC, EPS)
    assert _near(asc, 112.18)   # Cancer 22°10' (astro.com)
    assert _near(mc, 352.59)    # Pisces 22°35'


def test_whole_sign_starts_on_sign_boundary():
    cusps = H.cusps(112.18, 352.59, H.WHOLE_SIGN)
    assert cusps[0] == 90.0     # dom 1 = 0° Raka
    assert cusps[1] == 120.0


def test_equal_cusps_are_30_apart_from_asc():
    cusps = H.cusps(112.18, 352.59, H.EQUAL)
    assert abs(cusps[0] - 112.18) < 1e-9
    assert abs(cusps[1] - 142.18) < 1e-9


def test_porphyry_angles_on_cusps():
    cusps = H.cusps(112.18, 352.59, H.PORPHYRY)
    assert abs(cusps[0] - 112.18) < 1e-9              # Asc = dom 1
    assert abs(cusps[9] - 352.59) < 1e-9              # MC = dom 10
    assert abs(cusps[6] - (112.18 + 180) % 360) < 1e-9  # Dsc = dom 7


def test_assign_house_whole_sign():
    cusps = H.cusps(112.18, 352.59, H.WHOLE_SIGN)     # dom 1 = Rak (90–120°)
    assert H.assign_house(100.0, cusps) == 1          # w Raku
    assert H.assign_house(40.0, cusps) == 11          # Byk -> 11. dom


# ── regresje wykryte przez porównanie z wyrocznią (tests/oracle) ──────────

def test_ascendant_branch_beyond_polar_circle():
    """REGRESJA: powyżej koła podbiegunowego `atan2` wybierał NIEWŁAŚCIWY punkt
    przecięcia ekliptyki z horyzontem — zwracaliśmy Descendent zamiast Ascendenta,
    czyli błąd o 180°. Planety lądowały w PRZECIWNYCH domach dla całej północnej
    Skandynawii. Rozstrzyga położenie względem MC: punkt wschodzący leży zawsze
    w półkolu (0°,180°) na wschód od MC."""
    eps = 23.4393
    for lat in (67.0, 70.0, 85.0, -70.0):
        for ramc in (60.0, 100.0, 200.0, 270.0, 300.0):
            asc = H.compute_asc(ramc, eps, lat)
            mc = H.compute_mc(ramc, eps)
            offset = (asc - mc) % 360.0
            assert 0.0 <= offset <= 180.0, (
                f"Asc poza półkolem wschodzącym: lat={lat} ramc={ramc} offset={offset:.4f}")


def test_whole_sign_is_deterministic_at_sign_boundary():
    """REGRESJA: Ascendent o włos od granicy znaku (359,999999999976 vs 1e-10 —
    ta sama wartość, różne strony) przerzucał cały dom I o 30°. Ten sam horoskop
    na innej maszynie dawał inny wynik."""
    below = H.cusps(359.999999999976, 270.0, H.WHOLE_SIGN)
    above = H.cusps(1e-10, 270.0, H.WHOLE_SIGN)
    assert below[0] == above[0] == 0.0, (below[0], above[0])


def test_polar_circle_moves_with_obliquity():
    """Granica dziedziny Placidusa/Kocha NIE jest stałą 66,56° — zależy od ε,
    a ε zmienia się z datą. Testy brzegowe muszą ją liczyć per data."""
    assert H.polar_circle(23.4393) == pytest.approx(66.5607, abs=1e-4)   # dziś
    assert H.polar_circle(23.747) == pytest.approx(66.253, abs=1e-4)     # 370 p.n.e.


# ── systemy egzotyczne o zamkniętym wzorze (Etap 1) ──────────────────────
# Zgodność z wyrocznią sprawdza tests/oracle; tu pilnujemy niezmienników, które
# muszą zachodzić także bez swissepha (czyli w każdym środowisku).

EXOTIC = ("vehlow", "morinus", "regiomontanus", "campanus", "alcabitus",
          "topocentric")


@pytest.mark.parametrize("system", EXOTIC)
def test_exotic_returns_twelve_cusps_in_range(system):
    out = H.cusps_for(100.0, 23.4393, 50.0, system)
    assert len(out) == 12
    assert all(0.0 <= c < 360.0 for c in out)


@pytest.mark.parametrize("system", EXOTIC)
def test_opposite_houses_are_antipodal(system):
    """Domy przeciwległe leżą na tym samym kole wielkim, więc ich cuspy są
    dokładnie antypodyczne. Naruszenie tego oznacza błąd w wyborze gałęzi."""
    out = H.cusps_for(137.0, 23.4393, 42.0, system)
    for i in range(6):
        assert abs(((out[i + 6] - out[i]) % 360.0) - 180.0) < 1e-9, f"domy {i+1}/{i+7}"


@pytest.mark.parametrize("system", ("regiomontanus", "campanus", "alcabitus"))
def test_quadrant_systems_anchor_on_ascendant(system):
    """Systemy kwadrantowe zaczynają dom I na Ascendencie."""
    ramc, eps, lat = 100.0, 23.4393, 50.0
    assert H.cusps_for(ramc, eps, lat, system)[0] == pytest.approx(
        H.compute_asc(ramc, eps, lat), abs=1e-9)


def test_vehlow_puts_ascendant_in_the_middle_of_house_one():
    ramc, eps, lat = 100.0, 23.4393, 50.0
    asc = H.compute_asc(ramc, eps, lat)
    assert H.cusps_for(ramc, eps, lat, "vehlow")[0] == pytest.approx(
        H.norm360(asc - 15.0), abs=1e-9)


def test_morinus_ignores_latitude():
    """Morinus rzutuje równik wprost na ekliptykę, bez horyzontu — jako jedyny
    nie zależy od szerokości geograficznej."""
    a = H.cusps_for(100.0, 23.4393, 20.0, "morinus")
    b = H.cusps_for(100.0, 23.4393, 65.0, "morinus")
    assert a == pytest.approx(b, abs=1e-12)


def test_unknown_system_is_rejected():
    with pytest.raises(ValueError):
        H.cusps_for(100.0, 23.4393, 50.0, "nie-ma-takiego")


# ── systemy łuku dobowego: Placidus i Koch (Etap 2) ──────────────────────

DIURNAL = ("placidus", "koch")
TROMSO_LAT = 69.65        # za kołem podbiegunowym — tam te systemy nie istnieją
KRAKOW_LAT = 50.06


@pytest.mark.parametrize("system", DIURNAL)
def test_diurnal_systems_refuse_beyond_the_polar_circle(system):
    """Odmowa, nie liczba. Cicha podmiana systemu jest niewykrywalna z wykresu."""
    with pytest.raises(H.HouseSystemUndefined):
        H.cusps_for(100.0, 23.4393, TROMSO_LAT, system)


@pytest.mark.parametrize("system", DIURNAL)
def test_fallback_says_what_it_did(system):
    cs = H.cusps_detailed(100.0, 23.4393, TROMSO_LAT, system)
    assert cs.is_fallback and cs.system == H.FALLBACK_SYSTEM and cs.requested == system
    assert len(cs.cusps) == 12
    assert cs.notice and system in cs.notice and H.FALLBACK_SYSTEM in cs.notice


@pytest.mark.parametrize("system", DIURNAL)
def test_no_fallback_and_no_notice_where_the_system_exists(system):
    cs = H.cusps_detailed(100.0, 23.4393, KRAKOW_LAT, system)
    assert not cs.is_fallback and cs.notice is None
    assert cs.cusps == H.cusps_for(100.0, 23.4393, KRAKOW_LAT, system)


def test_placidus_cusps_satisfy_their_own_definition():
    """Sprawdzian NIEZALEŻNY od wyroczni: czy znaleziony punkt naprawdę przebył
    zadany ułamek swojego półłuku. Wyrocznia mówi „zgadza się z swissephem",
    to mówi „zgadza się z definicją Placidusa" — i działa bez swissepha."""
    ramc, eps, lat = 212.9986, 23.4393, 66.3144      # tuż pod kołem, najtrudniej
    eps_rad = math.radians(eps)
    c = H.cusps_for(ramc, eps, lat, "placidus")
    for house, (frac, nocturnal) in ((11, (1 / 3, False)), (12, (2 / 3, False)),
                                     (2, (2 / 3, True)), (3, (1 / 3, True))):
        lon = c[house - 1]
        dec = H._declination_of_ecliptic_lon(lon, eps_rad)
        ad = H._ascensional_difference(dec, lat)
        ra = math.degrees(math.atan2(math.sin(math.radians(lon)) * math.cos(eps_rad),
                                     math.cos(math.radians(lon))))
        want = (ramc + 180.0 - frac * (90.0 - ad) if nocturnal
                else ramc + frac * (90.0 + ad))
        assert abs((ra - want + 180.0) % 360.0 - 180.0) < 1e-9, f"dom {house}"


def test_koch_reduces_to_equal_spacing_on_the_equator():
    """Na równiku półłuk każdego stopnia to dokładnie 90°, więc trójdzielenie
    czasu daje Ascendenty co 30° czasu gwiazdowego — dobry test zdrowia wzoru."""
    ramc, eps = 100.0, 23.4393
    c = H.cusps_for(ramc, eps, 0.0, "koch")
    for house, offset in ((11, -60.0), (12, -30.0), (2, 30.0), (3, 60.0)):
        assert c[house - 1] == pytest.approx(
            H.compute_asc(ramc + offset, eps, 0.0), abs=1e-9), f"dom {house}"


def test_polar_circle_boundary_moves_with_the_date():
    """Granica dziedziny NIE jest stałą 66,56° — zależy od ε, czyli od daty."""
    lat = 66.60
    assert lat > H.polar_circle(23.4393)      # dziś: poza dziedziną
    assert lat < H.polar_circle(23.3528)      # rok 2270: już w dziedzinie
    with pytest.raises(H.HouseSystemUndefined):
        H.cusps_for(100.0, 23.4393, lat, "placidus")
    assert len(H.cusps_for(100.0, 23.3528, lat, "placidus")) == 12


def test_topocentric_cusps_stay_in_order_between_mc_and_ascendant():
    """Regresja na to, co topocentrica psuło najdłużej — wybór gałęzi.

    Cuspy 11 i 12 to punkty CIĄGŁEJ rodziny biegnącej od MC do Ascendentu, więc
    czwórka MC → 11 → 12 → Asc leży na okręgu w kolejności, bez wyprzedzania się.
    Zły wybór gałęzi przerzuca któryś punkt o 180° i kolejność pęka.

    Kierunek celowo NIE jest ustalony: przy dużych szerokościach domy biegną
    wstecz (przy φ=−79,55° MC=306,8°, a dom 11 to 291,4°) i to jest poprawne —
    wyrocznia zwraca tam dokładnie to samo. Sprawdzamy więc, że kolejność trzyma
    się w JEDNĄ ze stron, a nie że rośnie."""
    def d(a, b):
        return H.norm360(b - a)

    for lat in (-89.9, -79.55, -67.18, 0.0, 50.06, 73.69, 80.66, 89.9):
        c = H.cusps_for(129.2387, 23.4393, lat, "topocentric")
        mc, c11, c12, asc = c[9], c[10], c[11], c[0]
        forward = d(mc, c11) + d(c11, c12) + d(c12, asc)
        backward = d(c11, mc) + d(c12, c11) + d(asc, c12)
        assert (abs(forward - d(mc, asc)) < 1e-9
                or abs(backward - d(asc, mc)) < 1e-9), \
            f"φ={lat}: MC={mc:.3f} 11={c11:.3f} 12={c12:.3f} Asc={asc:.3f} nie po kolei"


def test_topocentric_needs_no_domain_limit():
    """W przeciwieństwie do Placidusa/Kocha topocentric liczy się WSZĘDZIE —
    nie ma tu granicy dziedziny do wyprowadzenia, więc nie wolno jej udawać."""
    for lat in (0.0, 66.5, 69.65, 89.9, -89.9):
        assert len(H.cusps_for(100.0, 23.4393, lat, "topocentric")) == 12
    cs = H.cusps_detailed(100.0, 23.4393, 89.9, "topocentric")
    assert not cs.is_fallback and cs.notice is None


def test_whole_sign_aries_ignores_the_ascendant():
    """Wariant „od Barana": dom I zaczyna się na 0° Barana niezależnie od tego,
    co wschodzi. To odróżnia go od zwykłego whole sign."""
    for lat in (0.0, 50.06, -33.9):
        c = H.cusps_for(100.0, 23.4393, lat, "whole_sign_aries")
        assert c == [pytest.approx(30.0 * i) for i in range(12)]


def test_equal_mc_starts_the_tenth_house_exactly_on_the_midheaven():
    """W `equal` MC leży GDZIEŚ w domu X; w `equal_mc` zaczyna go dokładnie."""
    ramc, eps, lat = 100.0, 23.4393, 50.0
    mc = H.compute_mc(ramc, eps)
    c = H.cusps_for(ramc, eps, lat, "equal_mc")
    assert c[9] == pytest.approx(mc, abs=1e-9)          # dom X rusza na MC
    assert c[0] == pytest.approx(H.norm360(mc + 90.0), abs=1e-9)
    for i in range(12):                                  # nadal równe 30°
        assert H.norm360(c[(i + 1) % 12] - c[i]) == pytest.approx(30.0, abs=1e-9)


# ── nachylenie ekliptyki: prawdziwe, nie średnie ─────────────────────────

def test_sidereal_returns_true_obliquity_not_mean():
    """RAMC liczymy z GAST — czasu gwiazdowego POZORNEGO, mierzonego od
    równonocy PRAWDZIWEJ. Ekliptyka odniesiona do tej samej równonocy ma ε
    Z NUTACJĄ. Sparowanie GAST z ε średnim mieszało dwa układy odniesienia
    i przesuwało cuspy domów o ~3″.

    Framework wyroczni tego NIE wykryje: z założenia podaje to samo ε obu
    stronom, żeby izolować samą funkcję domów. Dlatego sprawdzian jest tutaj,
    ze Skyfieldem jako niezależnym autorytetem."""
    from datetime import datetime, timezone

    from skyfield.api import load
    from skyfield.nutationlib import mean_obliquity

    from app.engine.models import ChartMoment
    from app.engine.skyfield_engine import SkyfieldEngine, true_obliquity

    when = datetime(1984, 4, 30, 9, 20, tzinfo=timezone.utc)
    t = load.timescale().from_datetime(when)
    _, eps = SkyfieldEngine().sidereal(ChartMoment(when_utc=when, lat=50.06, lon=19.94))

    assert eps == pytest.approx(true_obliquity(t), abs=1e-12)
    eps_mean = float(mean_obliquity(t.tdb)) / 3600.0
    assert eps != pytest.approx(eps_mean, abs=1e-9), "ε jest średnie — nutacja zgubiona"
    # nutacja w nachyleniu nie przekracza ~9,2″; większa różnica to nie nutacja
    assert abs(eps - eps_mean) * 3600.0 < 9.3


def test_true_obliquity_stays_in_a_sane_band_across_the_date_range():
    """ε maleje ~0,013°/wiek. Na całym zakresie programu (370 p.n.e. – 2270 n.e.)
    musi zostać w widełkach 23,2–23,8° — wyjście oznacza błąd jednostek."""
    from datetime import datetime, timezone

    from skyfield.api import load

    from app.engine.skyfield_engine import true_obliquity

    ts = load.timescale()
    for year in (1600, 1900, 2000, 2100):
        t = ts.from_datetime(datetime(year, 6, 1, tzinfo=timezone.utc))
        assert 23.2 < true_obliquity(t) < 23.8, year