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  Project:  NintendoWare
  File:     gfx_SceneHelper.h

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#ifndef NW_GFX_SCENEHELPER_H_
#define NW_GFX_SCENEHELPER_H_

#include <nw/gfx/gfx_SceneNode.h>
#include <nw/ut/ut_MoveArray.h>

namespace nw
{
namespace gfx
{

//! @brief シーンオブジェクトが持つリソースから、シーンの親子関係を各ノードに設定するライブラリクラスです。
class SceneHelper
{
private:
    SceneHelper();
    NW_DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(SceneHelper);

public:
    //! @brief         シーンツリーの参照構造を解決します。
    //!
    //! @tparam        TIterator シーンツリーが格納されるコレクションのイテレータです。
    //! @param[in]     begin 解決したいシーンノードのコレクションの先頭です。 
    //! @param[in]     end 解決したいシーンノードのコレクションの終端です。
    //!
    template<typename TIterator>
    static void ResolveReference(TIterator begin, TIterator end)
    {
        for (TIterator parent = begin; parent != end; ++parent)
        {
            for (TIterator child = begin; child != end; ++child)
            {
                NW_NULL_ASSERT(ut::DynamicCast<SceneNode*>(*child));
                ResolveReferenceImpl(*parent, *child);
            }
        }
    }

    //! シーンツリーの参照解決の別インターフェースです。
    template<typename TIterator>
    static void ResolveReference(const std::pair<TIterator, TIterator>& range)
    {
        ResolveReference<TIterator>(range.first, range.second);
    }

    //! シーンツリーの参照解決の別インターフェースです。
    template<typename TNode, int TSize>
    static void ResolveReference(TNode (&nodes)[TSize])
    {
        ResolveReference<TNode*>(nodes, nodes + TSize);
    }

    //! シーンツリーの参照解決の別インターフェースです。
    template<typename TNodeArray>
    static void ResolveReference(TNodeArray& nodes)
    {
        ResolveReference<TNodeArray::iterator>(nodes.begin(), nodes.end());
    }

    //! @brief      シーンノードの集合から、親がNULLのノードに対して処理を行います。
    //!
    //! @tparam     TIterator  シーンノードの集合のイテレータです。
    //! @tparam     TFunction  親がNULLのシーンノードに行う処理です。
    //! @param      begin      シーンノードのコレクションの先頭です。
    //! @param      end        シーンノードのコレクションの終端です。
    //! @param      function   シーンノードに行う処理です。
    //!
    template <typename TIterator, typename TFunction>
    static void
    ForeachRootNodes(TIterator begin, TIterator end, TFunction function)
    {
        for (TIterator iter = begin; iter != end; ++iter)
        {
            if ((*iter)->GetParent() == NULL)
            {
                function(*iter);
            }
        }
    }

    //----------------------------------------
    //! @name 深度計算
    //@{
    
    //! @brief クリップ座標系での深度を計算します。
    static float CalculateDepth(
        const math::VEC3& localPosition,
        const math::MTX34& worldMatrix,
        const Camera& camera)
    {
        math::VEC3 position;
        math::VEC3Transform(&position, &worldMatrix, &localPosition);
        math::VEC3Transform(&position, &camera.ViewMatrix(), &position);
        const math::MTX44& projection = camera.ProjectionMatrix();
        float z =
            projection.f._20 * position.x +
            projection.f._21 * position.y +
            projection.f._22 * position.z +
            projection.f._23;
        float w =
            projection.f._30 * position.x +
            projection.f._31 * position.y +
            projection.f._32 * position.z +
            projection.f._33;
        // クリップ座標系の Z 深度は 0 ～ -w の範囲になるので、
        // 0 ～ 1.0 の範囲になるように変換します。
        return ut::Clamp(-z / w, 0.0f, 1.0f);
    }

    //! @brief クリップ座標系での深度を計算します。
    static float CalculateDepth(
        const math::MTX34& worldMatrix,
        const Camera& camera)
    {
        math::VEC3 position(worldMatrix.GetColumn(3));
        math::VEC3Transform(&position, &camera.ViewMatrix(), &position);
        const math::MTX44& projection = camera.ProjectionMatrix();
        float z =
            projection.f._20 * position.x +
            projection.f._21 * position.y +
            projection.f._22 * position.z +
            projection.f._23;
        float w =
            projection.f._30 * position.x +
            projection.f._31 * position.y +
            projection.f._32 * position.z +
            projection.f._33;
        // クリップ座標系の Z 深度は 0 ～ -w の範囲になるので、
        // 0 ～ 1.0 の範囲になるように変換します。
        return ut::Clamp(-z / w, 0.0f, 1.0f);
    }
    
    //@}

private:
    // シーンツリー解釈の内部実装。
    static void ResolveReferenceImpl(SceneNode* parent, SceneNode* child);
};

//! @brief  シーンノードに子を取り付けるための関数オブジェクトです。
class AttachNode
{
public:
    //! @brief コンストラクタです。
    //!
    //! @param[in] parent 取り付ける親ノードです。
    AttachNode(nw::gfx::SceneNode* parent) 
    : m_Parent(parent)
    {}
    
    //! @brief 親ノードに子を取り付けます。
    //!
    //! @param[in] node 取り付けられるオブジェクトです。
    template <typename TNode>
    void operator() (TNode* node)
    {
        NW_POINTER_ASSERT(m_Parent);
        m_Parent->AttachChild(node);
    }
    
private:
    nw::gfx::SceneNode* m_Parent;
};

} // namespace gfx
} // namespace nw

#endif // NW_GFX_SCENEHELPER_H_