// Computergrafik I
// Prof. Dr. Juergen Doellner
// Sommersemester 2001
// 
// Programmrahmen fuer Aufgabe 5

// Stephan Brumme, 702544
// last changes: May 01, 2001

#include "cgairbrush.h"
#include <fstream.h>


CGAirbrush::CGAirbrush(unsigned int brushPatternSize)
    : m_brushPatternSize(brushPatternSize) {
    assert(brushPatternSize >= 10); // sollte groesser/gleich 10x10 sein!

    // erzeuge brush pattern dynamisch    
	m_brushPattern = new Color[brushPatternSize*brushPatternSize];

    // Initialisiere die RGB- und Alpha-Werte der Schablone    
	// kreisförmiger Pinsel
	setRadialPattern();
	// rot
	setColor(1.0, 0.0, 0.0);
}

CGAirbrush::~CGAirbrush() {
    // Nicht vergessen: Freigabe des dynamisch erzeugten Objekte
    delete [] m_brushPattern;
}

void CGAirbrush::onInit() {
    // Setze die Hintergrundfarbe auf weiss
    glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    // Die Schablonen-Reihen sind dicht gepackt
    glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);

    // Schalte das Blending ein:    
	glEnable(GL_BLEND);
	// mische Farbwerte
	glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

	glFlush();
}

void CGAirbrush::onDraw() {
    // Loesche den Farb-Buffer
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glFlush();

    // Wir verwenden Single-Buffering und koennen
    // die bisher gezeichneten Figuren nicht mehr
    // restaurieren.
}

void CGAirbrush::onSize(unsigned int newWidth, unsigned int newHeight) {
    // Nach jeder Groessenaenderung des OpenGL-Fensters
    // MUSS der Viewport entsprechend angepasst werden:
    glViewport(0, 0, newWidth - 1, newHeight - 1);

    // Lege das zu verwendende Koordinatensystem fest:
    // die linke untere Fensterecke hat die Koordinaten (0, 0)
    // und die rechte obere die Koord. (newWidth, newHeight)
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluOrtho2D(0.0, newWidth, 0.0, newHeight);
}

void CGAirbrush::onButton(MouseButton button, int x, int y) {

	if (button == LeftMouseButton)
		// Mache das selbe wie bei einer Mausbewegung:
		onMove(x, y);
	else
	{
		// setze Pinsel auf Bildinhalt an der aktuellen Position
    	glReadPixels(x-m_brushPatternSize/2, y-m_brushPatternSize/2,
					 m_brushPatternSize, m_brushPatternSize, 
					 GL_RGBA, GL_FLOAT, m_brushPattern);
	}
}

void CGAirbrush::onMove(int x, int y) 
{       
	// lege obere linke Ecke fest, 
	// sodass Mauscursor der Mittelpunkt der gezeichneten Fläche ist
	glRasterPos2i(x-m_brushPatternSize/2, y-m_brushPatternSize/2);
	// zeichne Pinsel
	glDrawPixels(m_brushPatternSize, m_brushPatternSize, 
		         GL_RGBA, GL_FLOAT, m_brushPattern);

	// Pipeline abarbeiten
	glFlush();
}

void CGAirbrush::onKey(unsigned char key) {
    // Keys
    switch(key) {
		// beenden
    case 'q' : exit(0); break;
		
		// Farbe setzen
	case '0' : setColor(1.0, 0.0, 0.0); break;
	case '1' : setColor(0.0, 1.0, 0.0); break;
	case '2' : setColor(0.0, 0.0, 1.0); break;
	case '3' : setColor(1.0, 1.0, 0.0); break;
	case '4' : setColor(1.0, 0.0, 1.0); break;
	case '5' : setColor(0.0, 1.0, 1.0); break;
	case '6' : setColor(1.0, 1.0, 1.0); break;
	case '7' : setColor(0.0, 0.0, 0.0); break;

		// Buffer löschen (weiss)
	case 'c' : glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glFlush(); break;

		// verschiedene Pinsel setzen
	case 'r' : setRadialPattern(); break;
	case 'k' : setConstantPattern(0.5); break;
	case 'e' : setArbitraryPattern(); break;

    default:
        cerr << "No action defined for key: " << key << endl;
    }
}

void CGAirbrush::setRadialPattern()
{
	// Mitte des Pinsels bestimmen
	float nCenterX = m_brushPatternSize/2;
	float nCenterY = m_brushPatternSize/2;

	// Durchmesser des runden Pinsels 
	float fMaxDistance = m_brushPatternSize/2;
	
	for (unsigned int nX = 0; nX < m_brushPatternSize; nX++)
		for (unsigned int nY = 0; nY < m_brushPatternSize; nY++)
		{
			// Abstand zur Pinselmitte
			float fDistance = sqrt((nCenterX-nX) * (nCenterX-nX) + 
							       (nCenterY-nY) * (nCenterY-nY));

			// 100% opak in der Pinselmitte, 0% am Rand
			float fOpacity = 1 - fDistance/fMaxDistance;

			// verhindere Underflow
			if (fOpacity < 0)
				fOpacity = 0;
			fOpacity *= 0.5;

			// setze Opazität
			m_brushPattern[nX*m_brushPatternSize+nY].alpha = fOpacity;
		}
}

void CGAirbrush::setConstantPattern(float fOpacity)
{
	// kompletter Pinsel mit einer Opazität
	for (unsigned int nX = 0; nX < m_brushPatternSize; nX++)
		for (unsigned int nY = 0; nY < m_brushPatternSize; nY++)
			m_brushPattern[nX*m_brushPatternSize+nY].alpha = fOpacity;
}

void CGAirbrush::setArbitraryPattern()
{
	// öffne Datei
	ifstream hPattern("32x32.pat");

	// lies Pinsel ein
	for (unsigned int nX = 0; nX < m_brushPatternSize; nX++)
		for (unsigned int nY = 0; nY < m_brushPatternSize; nY++)
			hPattern >> m_brushPattern[nX*m_brushPatternSize+nY].alpha;
}

void CGAirbrush::setColor(GLfloat red, GLfloat green, GLfloat blue)
{
	// ändere alle Farbwerte im Pinsel
	for (unsigned int nX = 0; nX < m_brushPatternSize; nX++)
		for (unsigned int nY = 0; nY < m_brushPatternSize; nY++)
		{
			m_brushPattern[nX*m_brushPatternSize+nY].r = red;
			m_brushPattern[nX*m_brushPatternSize+nY].g = green;
			m_brushPattern[nX*m_brushPatternSize+nY].b = blue;
		}
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    CGAirbrush airbrush(32);
    airbrush.start("CGAirbrush, Stephan Brumme, 702544", false);
    return(0);
}