#!ruby -Ku
# -*- mode: ruby; coding: utf-8 -*-
# Last updated: <2016/05/08 09:41:27 +0900>
#
# グリッド状態の座標群をスクロールさせる仕組みがちゃんと動くかテスト
# ポリゴンが重なる問題を少しだけ回避した版
# しかしやっぱりおかしな状態が発生する…

require "dxruby"

# 道路生成用クラス
class Road

  # 座標記録用クラス
  class Point

    attr_accessor :x, :y, :z

    def initialize(x, y, z)
      @x = x
      @y = y
      @z = z
    end

    def set_pos(x, y, z)
      @x = x
      @y = y
      @z = z
    end

    def set_pos_point(b)
      @x = b.x
      @y = b.y
      @z = b.z
    end

    # 座標を引く
    def minus(b)
      return Point.new(@x - b.x, @y - b.y, @z - b.z)
    end

    # 外積を求める
    def cross_product(b)
      x = (@y * b.z) - (@z * b.y)
      y = (@z * b.x) - (@x * b.z)
      z = (@x * b.y) - (@y * b.x)
      return Point.new(x, y, z)
    end

    # 正規化
    def normalize
      l = Math.sqrt( (@x * @x) + (@y * @y) + (@z * @z))
      return Point.new(@x / l, @y / l, @z / l)
    end

    def dump
      puts "(#{@x} , #{@y} , #{@z})"
    end
  end

  attr_accessor :idx

  def initialize
    @imgs = Image.loadTiles("tex.png", 1, 3) # 画像読み込み

    @Face = Struct.new("Face", :indexes, :visible, :tex) # ポリゴン記録用

    @road_w = 80 # 道路の幅
    @side_w = 32 # 道路脇の一片の幅
    @dist = 32 # 道路の一片の長さ
    @side_num = 6 # 道路脇の片の数(片側分)
    @rownum = 16 # 道路片の数
    @colnum = (@side_num + 1) * 2 # 横一列分の頂点数

    @x, @z = 0, 0 # 道路生成の基準座標
    @idx = 0 # インデックス値
    @ang = 270 # 初期角度

    @p = [] # 頂点群の情報
    @road_lines = [] # 道路の線分情報
    @faces = [] # ポリゴン群の情報

    # 座標格納用配列を確保
    @rownum.times do |i|
      @road_lines.push([Point.new(0, 0, 0), Point.new(0, 0, 0)])
      @colnum.times { |j| @p.push(Point.new(0, 0, 0)) }
    end

    # 座標群を初期化
    @rownum.times do |i|
      set_oneline(i, @ang, @dist, @road_w, @side_w)
      adjust_polygon_overlap(i) if i > 1
      # @ang += rand(-20..20)
      @ang += 5
    end

    # ポリゴンの頂点リストを設定
    @rownum.times do |row|
      v = (row < (@rownum - 1))? true : false
      texk = row % 2
      i0 = (row * @colnum) % @p.length
      i1 = ((row + 1) * @colnum) % @p.length
      (@colnum - 1).times do |i|
        tk = (i == @side_num)? texk : 2
        lst = [
          i1 + i,
          i1 + i + 1,
          i0 + i + 1,
          i0 + i,
        ]
        @faces.push(@Face.new(lst, v, tk))
      end
    end

  end

  # 道路の横一列分の座標群を設定
  #
  # @param idx [Integer] 更新場所のインデックス値
  # @param ang [Number] 角度
  # @param dist [Number] 道路一片の長さ
  # @param road_w [Number] 道路の横幅
  # @param side_w [Number] 道路脇一片の横幅
  def set_oneline(idx, ang, dist, road_w, side_w)

    # 線分の開始座標を記録
    @road_lines[idx][0].x = @x
    @road_lines[idx][0].z = @z

    # 座標群を更新
    l = @side_num + 1
    i0 = idx * @colnum
    i1 = i0 + @colnum - 1
    rad0 = deg2rad(ang - 90)
    rad1 = deg2rad(ang + 90)
    r = side_w * @side_num + (road_w / 2)
    l.times do |j|
      @p[i0 + j].x = @x + r * Math.cos(rad0)
      @p[i0 + j].z = @z + r * Math.sin(rad0)
      @p[i1 - j].x = @x + r * Math.cos(rad1)
      @p[i1 - j].z = @z + r * Math.sin(rad1)
      r -= side_w
    end

    # 次の基準座標を設定
    rad = deg2rad(ang)
    @x += dist * Math.cos(rad)
    @z += dist * Math.sin(rad)

    # 線分の終了座標を記録
    @road_lines[idx][1].x = @x
    @road_lines[idx][1].z = @z
  end

  # ポリゴンの重なりを解決する
  def adjust_polygon_overlap(idx)
    l = @side_num + 1

    # 道路左脇のポリゴンをチェック
    i2 = idx * @colnum + @side_num
    i0 = ((i2 - @colnum * 2) + @p.length) % @p.length
    i1 = (i0 + @colnum) % @p.length
    a = @p[i1].minus(@p[i0])
    b = @p[i2].minus(@p[i1])
    c = a.cross_product(b)
    if c.y > 0
      # 道路が左に向いてる
      i0 = idx * @colnum
      i1 = ((i0 - @colnum) + @p.length) % @p.length
      i2 = i1 + 1

      l.times do |j|
        a = @p[i1].minus(@p[i0])
        b = @p[i2].minus(@p[i1])
        c = a.cross_product(b)

        # ひっくり返っていたら補正
        if c.y < 0
          @p[i0].set_pos_point(@p[i1])
        end

        i0 += 1
        i1 += 1
        i2 += 1
      end
    end

    # 道路右脇のポリゴンをチェック
    i2 = idx * @colnum + @side_num + 1
    i0 = ((i2 - @colnum * 2) + @p.length) % @p.length
    i1 = (i0 + @colnum) % @p.length
    a = @p[i1].minus(@p[i0])
    b = @p[i2].minus(@p[i1])
    c = a.cross_product(b)
    if c.y < 0
      # 道路が右に向いている
      i0 = ((idx + 1) * @colnum - 1) % @p.length
      i1 = idx * @colnum - 1
      i2 = i1 - 1
      l.times do |j|
        a = @p[i1].minus(@p[i2])
        b = @p[i0].minus(@p[i1])
        c = a.cross_product(b)
        if c.y < 0
          @p[i0].set_pos_point(@p[i1])
        end
        i0 -= 1
        i1 -= 1
        i2 -= 1
      end
    end

  end

  # 道路を1マス進める
  def inc_index(add_ang)
    set_oneline(@idx, @ang, @dist, @road_w, @side_w)
    adjust_polygon_overlap(@idx)

    fnum = @colnum - 1
    # 非表示ポリゴンの表示を有効にする
    f0 = ((@idx + @rownum - 1) % @rownum)* fnum
    fnum.times do |i|
      @faces[f0 + i].visible = true
    end

    # 一部のポリゴンを非表示にする
    f0 = @idx * fnum
    fnum.times do |i|
      @faces[f0 + i].visible = false
    end

    # インデックス値を更新
    @idx = (@idx + 1) % @rownum

    # 角度を更新
    # @ang += rand(-20..20)
    @ang += add_ang
  end

  # 度からラジアンに変換
  #
  # @param deg [Number] 度
  # @return [Number] ラジアン
  def deg2rad(deg)
    return deg * Math::PI / 180.0
  end

  # ポリゴンを描画
  #
  # @param bx [Number] 描画をずらす量 x
  # @param by [Number] 描画をずらす量 y
  def draw(bx, by)
    @faces.each do |f|
      next unless f.visible
      idxs = f.indexes
      x1, y1 = @p[idxs[0]].x + bx, @p[idxs[0]].z + by
      x2, y2 = @p[idxs[1]].x + bx, @p[idxs[1]].z + by
      x3, y3 = @p[idxs[2]].x + bx, @p[idxs[2]].z + by
      x4, y4 = @p[idxs[3]].x + bx, @p[idxs[3]].z + by
      Window.drawMorph(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4, @imgs[f.tex])
    end
  end

  # 道路の線分上の座標値を取得
  #
  # @param idx [Integer] インデックス値
  # @param t [Number] 割合。0.0 - 1.0 の値
  # @param [Array] x,z座標を返す
  def get_roadlinepos(idx, t)
    idx = (idx + @rownum) % @rownum
    l0, l1 = @road_lines[idx]
    x = l0.x + (l1.x - l0.x) * t
    z = l0.z + (l1.z - l0.z) * t
    return x, z
  end
end

fnt = Font.new(16)
road = Road.new
t = 0
cnt = 0

Window.loop do
  break if Input.keyPush?(K_ESCAPE)

  # カーソルキーが押されたら道路の座標群を一部更新
  # if Input.keyPush?(K_LEFT) or Input.keyPush?(K_RIGHT)
  #   road.inc_index((Input.keyPush?(K_LEFT))? -10 : 10)
  # end
  t += (1.0 / 60) * 2
  if t >= 1.0
    t -= 1.0
    ang = Math.sin(cnt * Math::PI / 180.0) * 15
    road.inc_index(ang)
    cnt += 15
  end

  bx, by = road.get_roadlinepos(road.idx + 2, t)
  road.draw(-bx + Window.width / 2, -by + Window.height / 2)

  Window.drawFont(4, 4, "Index : #{road.idx}", fnt)
end