breakpilot-lehrer/backend-lehrer/ai_processing/mindmap.py

"""
AI Processing - Mindmap Generator.

Generiert kindgerechte Lernposter-Mindmaps aus Arbeitsblatt-Analysen.
"""

from pathlib import Path
import math
import json
import os
import requests
import logging

from .core import get_openai_api_key, BEREINIGT_DIR

logger = logging.getLogger(__name__)


def generate_mindmap_data(analysis_path: Path) -> dict:
    """
    Extrahiert Fachbegriffe aus der Analyse und gruppiert sie für eine Mindmap.

    Args:
        analysis_path: Pfad zur *_analyse.json Datei

    Returns:
        Dictionary mit Mindmap-Struktur:
        {
            "topic": "Hauptthema",
            "subject": "Fach",
            "categories": [
                {
                    "name": "Kategorie",
                    "color": "#hexcolor",
                    "emoji": "🔬",
                    "terms": [
                        {"term": "Begriff", "explanation": "Kurze Erklärung"}
                    ]
                }
            ]
        }
    """
    if not analysis_path.exists():
        raise FileNotFoundError(f"Analysedatei nicht gefunden: {analysis_path}")

    try:
        data = json.loads(analysis_path.read_text(encoding="utf-8"))
    except json.JSONDecodeError as e:
        raise RuntimeError(f"Analyse-Datei enthält kein gültiges JSON: {analysis_path}\n{e}") from e

    title = data.get("title") or "Arbeitsblatt"
    subject = data.get("subject") or ""
    canonical_text = data.get("canonical_text") or ""
    tasks = data.get("tasks", []) or []

    # Sammle allen Text für die Analyse
    all_text = canonical_text
    for task in tasks:
        if task.get("description"):
            all_text += "\n" + task.get("description")
        if task.get("text_with_gaps"):
            all_text += "\n" + task.get("text_with_gaps")

    if not all_text.strip():
        return {
            "topic": title,
            "subject": subject,
            "categories": []
        }

    # KI-basierte Extraktion der Fachbegriffe
    api_key = get_openai_api_key()

    prompt = f"""Analysiere diesen Schultext und extrahiere alle Fachbegriffe für eine kindgerechte Lern-Mindmap.

THEMA: {title}
FACH: {subject}

TEXT:
{all_text[:3000]}

AUFGABE:
1. Identifiziere das Hauptthema (ein einzelnes Wort oder kurzer Begriff)
2. Finde ALLE Fachbegriffe und gruppiere sie in 3-6 sinnvolle Kategorien
3. Gib für jeden Begriff eine kurze, kindgerechte Erklärung (max 10 Wörter)
4. Wähle für jede Kategorie ein passendes Emoji und eine Farbe

Antworte NUR mit diesem JSON-Format:
{{
    "topic": "Hauptthema (z.B. 'Das Auge')",
    "categories": [
        {{
            "name": "Kategoriename",
            "emoji": "passendes Emoji",
            "color": "#Hexfarbe (bunt, kindgerecht)",
            "terms": [
                {{"term": "Fachbegriff", "explanation": "Kurze Erklärung"}}
            ]
        }}
    ]
}}

WICHTIG:
- Verwende kindgerechte, einfache Sprache
- Bunte, fröhliche Farben: #FF6B6B, #4ECDC4, #45B7D1, #96CEB4, #FFEAA7, #DDA0DD, #98D8C8
- Passende Emojis für jede Kategorie
- Mindestens 3 Begriffe pro Kategorie wenn möglich
- Maximal 6 Kategorien"""

    try:
        # Versuche Claude
        claude_key = os.environ.get("ANTHROPIC_API_KEY")
        if claude_key:
            import anthropic
            client = anthropic.Anthropic(api_key=claude_key)
            response = client.messages.create(
                model="claude-3-5-sonnet-20241022",
                max_tokens=2000,
                messages=[{"role": "user", "content": prompt}]
            )
            result_text = response.content[0].text
        else:
            # Fallback zu OpenAI
            logger.info("Claude Mindmap-Generierung fehlgeschlagen, nutze OpenAI: ANTHROPIC_API_KEY ist nicht gesetzt.")
            url = "https://api.openai.com/v1/chat/completions"
            headers = {"Authorization": f"Bearer {api_key}", "Content-Type": "application/json"}
            payload = {
                "model": "gpt-4o-mini",
                "messages": [
                    {"role": "system", "content": "Du bist ein Experte für kindgerechte Lernmaterialien."},
                    {"role": "user", "content": prompt}
                ],
                "max_tokens": 2000,
                "temperature": 0.7
            }
            resp = requests.post(url, headers=headers, json=payload, timeout=60)
            resp.raise_for_status()
            result_text = resp.json()["choices"][0]["message"]["content"]

        # JSON extrahieren
        result_text = result_text.strip()
        if result_text.startswith("```"):
            result_text = result_text.split("```")[1]
            if result_text.startswith("json"):
                result_text = result_text[4:]
        result_text = result_text.strip()

        mindmap_data = json.loads(result_text)
        mindmap_data["subject"] = subject

        return mindmap_data

    except Exception as e:
        logger.error(f"Mindmap-Generierung fehlgeschlagen: {e}")
        # Fallback: Einfache Struktur zurückgeben
        return {
            "topic": title,
            "subject": subject,
            "categories": []
        }


def generate_mindmap_html(mindmap_data: dict, format: str = "a3") -> str:
    """
    Generiert ein kindgerechtes HTML/SVG Mindmap-Poster.

    Args:
        mindmap_data: Dictionary aus generate_mindmap_data()
        format: "a3" für A3-Poster (Standard) oder "a4" für A4-Ansicht

    Returns:
        HTML-String mit SVG-Mindmap
    """
    topic = mindmap_data.get("topic", "Thema")
    subject = mindmap_data.get("subject", "")
    categories = mindmap_data.get("categories", [])

    # Format-spezifische Einstellungen
    if format.lower() == "a4":
        page_size = "A4 landscape"
        svg_width = 1100
        svg_height = 780
        radius = 250
    else:  # a3 (Standard)
        page_size = "A3 landscape"
        svg_width = 1400
        svg_height = 990
        radius = 320

    # Wenn keine Kategorien, zeige Platzhalter
    if not categories:
        return f"""<!DOCTYPE html>
<html lang="de">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Mindmap - {topic}</title>
<style>
body {{ font-family: 'Comic Sans MS', cursive, sans-serif; text-align: center; padding: 50px; }}
h1 {{ color: #FF6B6B; }}
</style>
</head>
<body>
<h1>🧠 Mindmap: {topic}</h1>
<p>Noch keine Daten vorhanden. Bitte zuerst das Arbeitsblatt analysieren.</p>
</body>
</html>"""

    # Farben für Verbindungslinien
    num_categories = len(categories)

    # SVG-Dimensionen wurden oben basierend auf format gesetzt
    center_x = svg_width // 2
    center_y = svg_height // 2

    # Berechne Positionen der Kategorien im Kreis
    category_positions = []

    for i, cat in enumerate(categories):
        angle = (2 * math.pi * i / num_categories) - (math.pi / 2)  # Start oben
        x = center_x + radius * math.cos(angle)
        y = center_y + radius * math.sin(angle)
        category_positions.append({
            "x": x,
            "y": y,
            "angle": angle,
            "data": cat
        })

    html = f"""<!DOCTYPE html>
<html lang="de">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Lernposter - {topic}</title>
<style>
  @page {{
    size: {page_size};
    margin: 10mm;
  }}
  @media print {{
    body {{ -webkit-print-color-adjust: exact; print-color-adjust: exact; }}
    .no-print {{ display: none !important; }}
  }}
  * {{ box-sizing: border-box; margin: 0; padding: 0; }}
  body {{
    font-family: 'Comic Sans MS', 'Chalkboard SE', 'Comic Neue', cursive, sans-serif;
    background: linear-gradient(135deg, #f5f7fa 0%, #e4e8f0 100%);
    min-height: 100vh;
    padding: 20px;
  }}
  .poster-container {{
    width: 100%;
    max-width: 1400px;
    margin: 0 auto;
    background: white;
    border-radius: 20px;
    box-shadow: 0 10px 40px rgba(0,0,0,0.1);
    overflow: hidden;
  }}
  .poster-header {{
    background: linear-gradient(90deg, #FF6B6B, #4ECDC4);
    padding: 15px 30px;
    display: flex;
    justify-content: space-between;
    align-items: center;
  }}
  .poster-title {{
    color: white;
    font-size: 24px;
    text-shadow: 2px 2px 4px rgba(0,0,0,0.2);
  }}
  .poster-subject {{
    color: white;
    font-size: 16px;
    opacity: 0.9;
  }}
  .mindmap-svg {{
    width: 100%;
    height: auto;
  }}
  .print-btn {{
    position: fixed;
    top: 20px;
    right: 20px;
    padding: 12px 24px;
    background: #4ECDC4;
    color: white;
    border: none;
    border-radius: 25px;
    font-size: 16px;
    cursor: pointer;
    box-shadow: 0 4px 15px rgba(78, 205, 196, 0.4);
    font-family: inherit;
  }}
  .print-btn:hover {{
    transform: scale(1.05);
    background: #45B7D1;
  }}
  /* Animationen für interaktive Version */
  .category-group:hover {{
    transform: scale(1.02);
    cursor: pointer;
  }}
  .term-bubble:hover {{
    transform: scale(1.1);
    filter: brightness(1.1);
  }}
</style>
</head>
<body>
<button class="print-btn no-print" onclick="window.print()">🖨️ Als A3 drucken</button>

<div class="poster-container">
  <div class="poster-header">
    <div class="poster-title">🧠 Lernposter: {topic}</div>
    <div class="poster-subject">{subject}</div>
  </div>

  <svg class="mindmap-svg" viewBox="0 0 {svg_width} {svg_height}" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
    <defs>
      <!-- Schatten für Bubbles -->
      <filter id="shadow" x="-20%" y="-20%" width="140%" height="140%">
        <feDropShadow dx="2" dy="4" stdDeviation="4" flood-opacity="0.2"/>
      </filter>
      <!-- Glow-Effekt für Zentrum -->
      <filter id="glow">
        <feGaussianBlur stdDeviation="8" result="coloredBlur"/>
        <feMerge>
          <feMergeNode in="coloredBlur"/>
          <feMergeNode in="SourceGraphic"/>
        </feMerge>
      </filter>
    </defs>

    <!-- Hintergrund-Muster (dezente Punkte) -->
    <pattern id="dots" x="0" y="0" width="30" height="30" patternUnits="userSpaceOnUse">
      <circle cx="15" cy="15" r="1.5" fill="#e0e0e0"/>
    </pattern>
    <rect width="100%" height="100%" fill="url(#dots)"/>

    <!-- Verbindungslinien vom Zentrum zu Kategorien -->
"""

    # Zeichne Verbindungslinien
    for pos in category_positions:
        color = pos["data"].get("color", "#4ECDC4")
        html += f"""    <path d="M {center_x} {center_y} Q {(center_x + pos['x'])/2 + 30} {(center_y + pos['y'])/2 - 30} {pos['x']} {pos['y']}"
          stroke="{color}" stroke-width="4" fill="none" stroke-linecap="round" opacity="0.6"/>
"""

    # Zentrum (Hauptthema)
    html += f"""
    <!-- Zentrum: Hauptthema -->
    <g filter="url(#glow)">
      <circle cx="{center_x}" cy="{center_y}" r="85" fill="url(#centerGradient)"/>
      <defs>
        <radialGradient id="centerGradient" cx="30%" cy="30%">
          <stop offset="0%" stop-color="#FFD93D"/>
          <stop offset="100%" stop-color="#FF6B6B"/>
        </radialGradient>
      </defs>
      <text x="{center_x}" y="{center_y - 10}" text-anchor="middle" font-size="28" font-weight="bold" fill="white">🌟</text>
      <text x="{center_x}" y="{center_y + 25}" text-anchor="middle" font-size="22" font-weight="bold" fill="white">{topic}</text>
    </g>
"""

    # Zeichne Kategorien mit ihren Begriffen
    for i, pos in enumerate(category_positions):
        cat = pos["data"]
        cat_x = pos["x"]
        cat_y = pos["y"]
        color = cat.get("color", "#4ECDC4")
        emoji = cat.get("emoji", "📚")
        name = cat.get("name", "Kategorie")
        terms = cat.get("terms", [])

        # Kategorie-Bubble
        html += f"""
    <!-- Kategorie: {name} -->
    <g class="category-group" transform="translate({cat_x}, {cat_y})">
      <ellipse cx="0" cy="0" rx="75" ry="45" fill="{color}" filter="url(#shadow)"/>
      <text x="0" y="-8" text-anchor="middle" font-size="20">{emoji}</text>
      <text x="0" y="18" text-anchor="middle" font-size="14" font-weight="bold" fill="white">{name}</text>
"""

        # Begriffe um die Kategorie herum
        term_radius = 110
        num_terms = len(terms)
        for j, term_data in enumerate(terms[:8]):  # Max 8 Begriffe pro Kategorie
            term = term_data.get("term", "")

            # Berechne Position relativ zur Kategorie
            # Verteile Begriffe in einem Halbkreis auf der Außenseite
            base_angle = pos["angle"]
            spread = math.pi * 0.8  # 80% eines Halbkreises
            if num_terms > 1:
                term_angle = base_angle - spread/2 + (spread * j / (num_terms - 1))
            else:
                term_angle = base_angle

            term_x = term_radius * math.cos(term_angle - base_angle)
            term_y = term_radius * math.sin(term_angle - base_angle)

            # Kleine Verbindungslinie
            html += f"""      <line x1="0" y1="0" x2="{term_x * 0.6}" y2="{term_y * 0.6}" stroke="{color}" stroke-width="2" opacity="0.5"/>
"""

            # Begriff-Bubble
            bubble_width = max(70, len(term) * 8 + 20)
            html += f"""      <g class="term-bubble" transform="translate({term_x}, {term_y})">
        <rect x="{-bubble_width/2}" y="-22" width="{bubble_width}" height="44" rx="22" fill="white" stroke="{color}" stroke-width="2" filter="url(#shadow)"/>
        <text x="0" y="5" text-anchor="middle" font-size="12" font-weight="bold" fill="#333">{term}</text>
      </g>
"""

        html += "    </g>\n"

    # Legende mit Erklärungen (unten)
    html += f"""
    <!-- Legende -->
    <g transform="translate(50, {svg_height - 80})">
      <text x="0" y="0" font-size="14" font-weight="bold" fill="#666">📖 Begriffe zum Lernen:</text>
"""
    legend_x = 0
    for i, pos in enumerate(category_positions):
        cat = pos["data"]
        color = cat.get("color", "#4ECDC4")
        emoji = cat.get("emoji", "📚")
        name = cat.get("name", "")
        terms = cat.get("terms", [])

        # Zeige Kategorie mit ersten 3 Begriffen
        terms_text = ", ".join([t.get("term", "") for t in terms[:3]])
        if len(terms) > 3:
            terms_text += "..."

        html += f"""      <g transform="translate({legend_x}, 25)">
        <circle cx="8" cy="0" r="8" fill="{color}"/>
        <text x="22" y="4" font-size="11" fill="#444"><tspan font-weight="bold">{emoji} {name}:</tspan> {terms_text}</text>
      </g>
"""
        legend_x += 220

    html += """    </g>
  </svg>
</div>
</body>
</html>"""

    return html


def save_mindmap_for_worksheet(analysis_path: Path, mindmap_data: dict = None) -> Path:
    """
    Speichert eine Mindmap für ein Arbeitsblatt.

    Args:
        analysis_path: Pfad zur *_analyse.json Datei
        mindmap_data: Optional - bereits generierte Mindmap-Daten. Falls nicht angegeben, werden sie generiert.

    Returns:
        Pfad zur gespeicherten *_mindmap.json Datei
    """
    if mindmap_data is None:
        mindmap_data = generate_mindmap_data(analysis_path)

    # Speichere JSON
    out_name = analysis_path.stem.replace("_analyse", "") + "_mindmap.json"
    out_path = BEREINIGT_DIR / out_name
    out_path.write_text(json.dumps(mindmap_data, ensure_ascii=False, indent=2), encoding="utf-8")

    logger.info(f"Mindmap-Daten gespeichert: {out_path.name}")
    return out_path