import torch
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F
from transformers import PreTrainedModel
from torchvision import transforms
from PIL import Image
from .configuration_tjmg import CaptchaConfig

# Modelo baseado na arquitetura do CaptchaCNN
class CaptchaModel(PreTrainedModel):
    config_class = CaptchaConfig
    model_type = "captcha"

    def __init__(self, config):
        super().__init__(config)
        self.vocab = config.vocab
        self.output_ndigits = config.output_ndigits
        self.output_vocab_size = config.output_vocab_size
        self.input_dim = config.input_dim

        self.batchnorm0 = nn.BatchNorm2d(3)
        self.conv1 = nn.Conv2d(3, 32, kernel_size=3)
        self.batchnorm1 = nn.BatchNorm2d(32)
        self.conv2 = nn.Conv2d(32, 64, kernel_size=3)
        self.batchnorm2 = nn.BatchNorm2d(64)
        self.conv3 = nn.Conv2d(64, 64, kernel_size=3)
        self.batchnorm3 = nn.BatchNorm2d(64)
        self.dropout1 = nn.Dropout(0.25)
        self.dropout2 = nn.Dropout(0.5)

        def calc_dim(x):
            for _ in range(3):
                x = (x - 2) // 2
            return x

        conv_h = calc_dim(config.input_dim[0])
        conv_w = calc_dim(config.input_dim[1])
        fc1_in_features = conv_h * conv_w * 64

        self.fc1 = nn.Linear(fc1_in_features, 200)
        self.batchnorm_dense = nn.BatchNorm1d(200)
        self.fc2 = nn.Linear(200, self.output_vocab_size * self.output_ndigits)
    
    def calc_dim_img_one(self, x):
        return (x - 2) // 2

    def calc_dim_conv(self, x):
        # Aplica três vezes: floor((x - 2) / 2)
        for _ in range(3):
            x = self.calc_dim_img_one(x)
        return x
    
    def predict_captcha(self, file_path):
        """
        Realiza a predição do captcha para uma imagem específica.
        """
        # Carrega a imagem e aplica as transformações
        transform = transforms.Compose([
            transforms.Resize(self.input_dim),
            transforms.ToTensor(),
        ])
        image = Image.open(file_path).convert('RGB')
        image = transform(image)
        image = image.unsqueeze(0)  # Adiciona uma dimensão para o batch

        # Realiza a predição
        with torch.no_grad():
            logits = self.forward(image)

        # Obtém a predição (índice da classe com maior probabilidade)
        preds = torch.argmax(logits, dim=2)
        predicted_label = "".join([self.vocab[i] for i in preds[0].tolist()])

        return predicted_label

    def forward(self, x):
        # Passagem pela rede (observe que não usamos pipes, apenas chamadas sequenciais)
        x = self.batchnorm0(x)
        x = self.conv1(x)
        x = F.relu(x)
        x = F.max_pool2d(x, kernel_size=2)
        x = self.batchnorm1(x)

        x = self.conv2(x)
        x = F.relu(x)
        x = F.max_pool2d(x, kernel_size=2)
        x = self.batchnorm2(x)

        x = self.conv3(x)
        x = F.relu(x)
        x = F.max_pool2d(x, kernel_size=2)
        x = self.batchnorm3(x)

        # Flatten: junta todas as dimensões, exceto o batch
        x = torch.flatten(x, start_dim=1)
        x = self.dropout1(x)
        x = self.fc1(x)
        x = F.relu(x)
        x = self.batchnorm_dense(x)
        x = self.dropout2(x)
        x = self.fc2(x)
        # Reestrutura para (batch_size, output_ndigits, output_vocab_size)
        x = x.view(-1, self.output_ndigits, self.output_vocab_size)
        return x