/*---------------------------------------------------------------------------*
  Project:  NintendoWare
  File:     ParticleApplicationDemo.cpp
  
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  $Revision: 31311 $
 *---------------------------------------------------------------------------*/

#define NW_DEBUG_CHECK_MEMORY_LEAK

#include <nn/os.h>
#include <nn/fs.h>

#include <nw/types.h>
#include <nw/demo.h>
#include <nw/dev.h>
#include <nw/gfx.h>
#include <nw/ut.h>

#include <nn/hid/CTR/hid_TouchPanelReader.h>

namespace
{

//----------------------------------------
// メモリ関係

// デバイスメモリを確保するためのアロケータです。
nw::demo::DemoAllocator s_DeviceAllocator;
nw::demo::DemoAllocator s_ParticleAllocator;

//----------------------------------------
// ファイル名の定義です。
const wchar_t* SKY_SPHERE_FILE_NAME  = NW_DEMO_FILE_PATH(L"SkySphere.bcmdl");

//----------------------------------------
// 描画関係
const int RENDER_TARGET_COUNT = 1;
typedef nw::ut::FixedSizeArray<nw::gfx::IRenderTarget*, RENDER_TARGET_COUNT> RenderTargetArray;

RenderTargetArray s_RenderTargets;
nw::demo::SceneSystem*  s_SceneSystem = NULL;
nw::demo::RenderSystem* s_RenderSystem = NULL;
nw::gfx::ParticleContext* s_ParticleContext = NULL;

nw::demo::GraphicsDrawing  s_GraphicsDrawing;

//----------------------------------------
// リソース関係
nw::demo::ResourceArray s_Resources;

//----------------------------------------
// シーン関係
nw::gfx::SceneNode* s_SceneRoot = NULL;
nw::gfx::SceneNode* s_SceneRootInvisible = NULL;
s32 s_FrameCount = 0;
nw::gfx::Camera* s_BaseCamera = NULL;
nw::gfx::Camera* s_LeftCamera = NULL;
nw::gfx::Camera* s_RightCamera = NULL;
const f32 s_fNearPlane = 0.1f;

const s32 s_BaseCameraIndex = 0;
nw::demo::FlushCache* s_FlushCache;

//----------------------------------------
// パーティクル関係
nw::gfx::ParticleSceneUpdater* s_ParticleSceneUpdater = NULL;


/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        グラフィックス関連の初期化を行います。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
InitializeGraphics()
{
    nw::gfx::CommandCacheManager::SetAllocator( &s_DeviceAllocator );

    // renderDescriptionへステレオの設定を行います。
    nw::demo::RenderSystem::Description renderDescription;

    renderDescription.reusableCommandBufferSize = 0x100000;
    renderDescription.reusableCommandRequestCount      = 512;
    renderDescription.upperScreenMode = nw::demo::UPPER_SCREEN_MODE_STEREO;

    s_RenderSystem = nw::demo::RenderSystem::Create(&s_DeviceAllocator, renderDescription);

    s_GraphicsDrawing.SetScreenSize(
        renderDescription.lowerScreenDescription.width,
        renderDescription.lowerScreenDescription.height
    );

    nw::demo::Utility::InitializeGraphicsDrawing(&s_DeviceAllocator, s_GraphicsDrawing);

    s_RenderTargets.push_back(
        nw::demo::Utility::CreateUpperScreenBuffer(&s_DeviceAllocator, renderDescription)
    );
    NW_ASSERT(!s_RenderTargets.empty());
    s_RenderSystem->GetRenderContext()->SetRenderTarget(s_RenderTargets.front());
    
    // sceneDescriptionへの標準的な設定はコンストラクタで行われています。
    nw::demo::SceneSystem::Description sceneDescription;
    sceneDescription.maxSceneNodes = 256;
    s_SceneSystem = nw::demo::SceneSystem::Create(&s_DeviceAllocator, sceneDescription);

    s_ParticleContext = nw::gfx::ParticleContext::Builder()
        .Create(&s_DeviceAllocator);
    
    s_ParticleSceneUpdater = nw::gfx::ParticleSceneUpdater::Builder()
        .Create(&s_DeviceAllocator);

    // デモ用の最遠景モデルをレンダリングシステムに設定します。
    // gfx のデモでは glClear などを用いずに背景で塗りつぶしを行います。
    s_RenderSystem->LoadSkyModel(SKY_SPHERE_FILE_NAME);

    NW_GL_ASSERT();
}

/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        グラフィックス関連の後始末をします。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
TerminateGraphics()
{
    nw::gfx::SafeDestroy(s_LeftCamera);

    nw::gfx::SafeDestroy(s_RightCamera);

    nw::gfx::SafeDestroy(s_ParticleSceneUpdater);
    
    nw::gfx::SafeDestroy(s_ParticleContext);

    nw::gfx::SafeDestroy(s_SceneSystem);
    
    nw::gfx::SafeDestroyAll(s_RenderTargets);
    
    s_GraphicsDrawing.Finalize();

    nw::gfx::SafeDestroy(s_RenderSystem);

    NW_GL_ASSERT();
}

/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        ルートノード関連の構築をします。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
BuildRootNodes()
{
    NW_ASSERT(s_SceneRoot == NULL);
    s_SceneRoot = nw::gfx::TransformNode::DynamicBuilder()
        .IsFixedSizeMemory(false)
        .MaxChildren(16)
        .Create(&s_DeviceAllocator);
    NW_NULL_ASSERT(s_SceneRoot);

    s_SceneRootInvisible = nw::gfx::TransformNode::DynamicBuilder()
        .IsFixedSizeMemory(false)
        .MaxChildren(16)
        .Create(&s_DeviceAllocator);
    NW_NULL_ASSERT(s_SceneRootInvisible);
}

/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        カメラ関連の構築をします。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
BuildCameras()
{
    nw::demo::Utility::CreateStereoCameras(
        &s_BaseCamera,
        &s_LeftCamera,
        &s_RightCamera,
        &s_DeviceAllocator,
        nw::math::VEC3(0.0f, 20.0f, 50.0f),
        nw::math::VEC3(0.0f, 0.0f, 0.0f),
        s_fNearPlane
    );

    s_SceneRoot->AttachChild(s_BaseCamera);
    s_SceneSystem->GetCameraController()->Register(s_BaseCamera);
}


/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        シーンを初期化します。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
InitializeScenes()
{
    BuildRootNodes();
    
    BuildCameras();

    // シーンツリーを巡回して初期化を行います。
    s_SceneSystem->InitializeScene(s_SceneRoot);
    s_SceneSystem->UpdateScene();

    // カメラを設定します。
    nw::gfx::SceneEnvironment& sceneEnvironment = s_RenderSystem->GetSceneEnvironment();
    sceneEnvironment.SetCamera(s_BaseCameraIndex, s_BaseCamera);
    nw::demo::Utility::SetCameraAspectRatio(s_BaseCamera, s_RenderTargets[0]);

    NW_GL_ASSERT();

    s_FrameCount = 0;
}

/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        シーン関連の後始末をします。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
TerminateScenes()
{
    nw::gfx::SafeDestroyBranch(s_SceneRoot);
    nw::gfx::SafeDestroyBranch(s_SceneRootInvisible);
    nw::demo::SafeCleanupResources(s_Resources);

    NW_GL_ASSERT();

    s_Resources.clear();
}

/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        シーンを更新します。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
UpdateScene()
{
    NW_ASSERT(0 < s_RenderTargets.size());

    s_SceneSystem->GetCameraController()->Update();

    s_SceneSystem->UpdateScene();
    
    s_BaseCamera->UpdateCameraMatrix();

    NW_NULL_ASSERT(s_ParticleSceneUpdater);
    s_ParticleSceneUpdater->UpdateNode(
        s_SceneSystem->GetSceneContext(),
        s_ParticleContext);

    s_RenderSystem->CalcStereoCamera(s_LeftCamera, s_RightCamera, s_BaseCamera, s_fNearPlane + 5.0f);
    
    s_FrameCount++;

    s_FlushCache->Execute();
}

/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        負荷表示やテスト機能の処理をおこないます。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
ReportDemo()
{
    NW_PROFILE("ReportDemo");

    // 負荷表示からはこれらの負荷は除きます。
    s_RenderSystem->SuspendLoadMeter();

    nw::demo::DebugUtility::CalcLoadMeter(s_RenderSystem);

    s_GraphicsDrawing.BeginDrawingShape();

    nw::demo::DebugUtility::DrawLoadMeter(
        s_RenderSystem,
        &s_GraphicsDrawing
    );

    s_GraphicsDrawing.EndDrawingShape();

    s_GraphicsDrawing.BeginDrawingString();

    nw::demo::DebugUtility::DrawLoadMeterText(
        s_RenderSystem,
        &s_GraphicsDrawing
    );

    s_GraphicsDrawing.EndDrawingString();

    s_RenderSystem->ResumeLoadMeter();
}




//----------------------------------------
// デモ固有の変数

// パーティクルエフェクトクラス
nw::demo::ParticleEffect* s_ParticleEffect = NULL;

// パーティクルノードクラス
nw::demo::ParticleNode* s_ParticleNode = NULL;

// カウンタ
u32 s_Count = 0;

// 生成数
#define PARTICLE_EFFECT_NUM (10)

// ロードするエフェクトファイル名
const wchar_t* EFFECT_RESOURCE_FILE = NW_DEMO_FILE_PATH(L"light_particle.bcptl");

// ロードするエフェクトシェーダファイル
const wchar_t* SHADER_RESOURCE_FILE_NAME = NW_DEMO_FILE_PATH(L"nwgfx_ParticleDefaultShader.bcsdr");

/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        ParticleApplicationDemoの初期化を行います。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
InitializeParticleApplicationDemo()
{
    // このデモは、10個のエフェクトインスタンスを準備し、
    // 入力に応じて再生、再利用を行うデモです。
    // 必要とされるインスタンスを前もって準備することで、
    // 生成と破棄のコストを省略することができ、
    // アプリケーションを安定したコストで実行することが可能です。

    // シェーダバイナリをロードします。
    nw::demo::ParticleEffect::InitializeShaderBinary(SHADER_RESOURCE_FILE_NAME, &s_DeviceAllocator);

    // パーティクルエフェクトクラスを生成します。
    s_ParticleEffect = nw::demo::ParticleEffect::Create(&s_DeviceAllocator, &s_DeviceAllocator, false, s_ParticleContext);

    // エフェクトデータをロードしてセットアップします。
    nw::demo::ResourceSet* resourceSet = nw::demo::Utility::LoadResources(s_Resources, EFFECT_RESOURCE_FILE, &s_DeviceAllocator);
    
    // リソースをセットアップを行います。
    s_ParticleEffect->Setup(resourceSet->resource, true);
    
    // ParticleEffectにリソースをセットします。
    s_ParticleEffect->Register(resourceSet->resource);

    // 10個のインスタンスを準備する。
    s_ParticleEffect->AddPool(PARTICLE_EFFECT_NUM);

    // パーティクルノードクラスのインスタンスをリースします。
    s_ParticleNode = s_ParticleEffect->LeaseInstance();

    // シーンに追加します。
    s_SceneRoot->AttachChild(s_ParticleNode);
    s_SceneSystem->InitializeScene(s_SceneRoot);
    s_SceneSystem->UpdateScene();
    
    // 操作説明をログ出力します。
    NW_LOG("[Particle Application Demo usage]\n");
    NW_LOG("touch panel: create\n");
}

/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        ParticleApplicationDemoの定期処理です。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
UpdateParticleApplicationDemo( nn::hid::CTR::TouchPanelReader&  touchPanelReader)
{
    // タッチパネルメッセージ処理を行います。
    nn::hid::CTR::TouchPanelStatus touchPanelStatus;
    static u16 touchPanelX = 0;
    static u16 touchPanelY = 0;
    touchPanelReader.ReadLatest( &touchPanelStatus );

    bool isSceneUpdate = false;

    // タッチされたらエフェクトを生成します。
    if ( ( touchPanelX == 0 && touchPanelStatus.x != 0 ) || ( touchPanelY == 0 && touchPanelStatus.y != 0 ) )
    {
        // s_FireEffectから空いているインスタンスを借りてきます。
        nw::demo::ParticleNode* particleNode = s_ParticleEffect->LeaseInstance();
        if (particleNode != NULL)
        {
            // 表示位置を設定します。
            f32 fposx = static_cast<f32>(touchPanelStatus.x)/8.f - 20.f;
            f32 fposy = static_cast<f32>(touchPanelStatus.y)/8.f - 15.f;
            particleNode->SetTranslate(fposx, -fposy, 0);

            // シーンに追加します。
            s_SceneRoot->AttachChild(particleNode);

            isSceneUpdate = true;
        }        
    }

    // 終了しているエフェクトがあるならば、シーンからデタッチを行います。
    for ( u32 i = 0; i < PARTICLE_EFFECT_NUM; ++i)
    {
        nw::demo::ParticleNode* particleNode = s_ParticleEffect->GetActiveEffect(i);
        if (particleNode && particleNode->IsDone())
        {
            s_SceneRoot->DetachChild(particleNode);
            s_ParticleEffect->ReleaseInstance(particleNode);
            isSceneUpdate = true;
        }
    }

    // シーンに変更があれば更新処理を行います。
    if (isSceneUpdate)
    {
        s_SceneSystem->InitializeScene(s_SceneRoot);
    }

    touchPanelX = touchPanelStatus.x;
    touchPanelY = touchPanelStatus.y;

    ++s_Count;
}

/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        ParticleApplicationDemoのスクリーンデバッグ表示です。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
ReportParticleApplicationDemo()
{
    if(s_Count%20 != 0)
    {
        s_GraphicsDrawing.DrawString(120, 60, "TOUCH ME!!");
    }

    u32 alive[PARTICLE_EFFECT_NUM];
    for ( u32 i = 0; i < PARTICLE_EFFECT_NUM; ++i)
    {
        nw::demo::ParticleNode* particleNode = s_ParticleEffect->GetActiveEffect(i);
        if (!particleNode)
        {
            alive[i] = false;
        }
        else
        {
            if (particleNode->IsDone())
            {
                alive[i] = false;
            }
            else
            {
                alive[i] = true;
            }
        }
    }

    s_GraphicsDrawing.DrawString(0, 10, "[%d][%d][%d][%d][%d][%d][%d][%d][%d][%d]",
                    alive[0],alive[1],alive[2],alive[3],alive[4],alive[5],alive[6],alive[7],alive[8],alive[9]);
}


/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        ParticleApplicationDemoの終了処理を行います。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
TerminateParticleApplicationDemo()
{
    nw::demo::ParticleNode* prevTarget = s_ParticleEffect->GetActiveEffect(0);
    while (prevTarget != NULL)
    {
        s_ParticleEffect->ReleaseInstance(prevTarget);
        prevTarget = s_ParticleEffect->GetActiveEffect(0);
    }

    s_ParticleEffect->FreePool();

    nw::gfx::SafeDestroy(s_ParticleEffect);

    // ロードしたパーティクルシェーダを破棄します。
    nw::demo::ParticleEffect::FinalizeShaderBinary();
}




/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        シーンをデモンストレーションします。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
DemoScene()
{
    NW_ASSERT(!s_RenderTargets.empty());

    nw::gfx::RenderContext* renderContext = s_RenderSystem->GetRenderContext();
    
    InitializeScenes();

    // ParticleApplicationDemoの初期化処理です。
    InitializeParticleApplicationDemo();

    nw::demo::DebugUtility::PostInitializeScenes();

    bool isContinuing = true;

    // タッチパネルリーダ
    nn::hid::CTR::TouchPanelReader  s_TouchPanelReader;

    while ( isContinuing )
    {
        nw::demo::DebugUtility::AdvanceAutoTestFrame();
        
        nw::demo::PadFactory::GetPad()->Update();

        // ParticleApplicationDemoの定期処理です。
        UpdateParticleApplicationDemo( s_TouchPanelReader );

        UpdateScene();

        renderContext->SetActiveCamera(s_BaseCameraIndex);
        s_RenderSystem->SubmitView(s_SceneSystem);
        
        s_RenderSystem->SetRenderTarget(s_RenderTargets[0]);
        s_RenderSystem->RenderStereoScene(s_LeftCamera, s_RightCamera);
        
        s_RenderSystem->ClearBySkyModel(s_BaseCamera);
        ReportDemo();

        // ParticleApplicationDemoのレポートを表示します。
        ReportParticleApplicationDemo();

        s_RenderSystem->TransferBuffer(nw::demo::LOWER_SCREEN);

        s_RenderSystem->PresentBuffer(nw::demo::UPPER_SCREEN | nw::demo::LOWER_SCREEN | nw::demo::EXTENSION_SCREEN);

        renderContext->ResetState();

        if (nw::demo::Utility::IsTerminating())
        {
            isContinuing = false;
        }
    }

    nw::demo::DebugUtility::PreTerminateScenes();
    
    // ParticleApplicationDemoの終了処理です。
    TerminateParticleApplicationDemo();

    TerminateScenes();
}

} // namespace

/*!--------------------------------------------------------------------------*
  @brief        メイン関数です。
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void
nnMain()
{
    nw::demo::InitializeGraphicsSystem(&s_DeviceAllocator);
    nw::demo::InitializeDemoAllocator(&s_ParticleAllocator, nw::demo::DEMO_PARTICLE_MEMORY_SIZE);

    nw::demo::PadFactory::Initialize(&s_DeviceAllocator);

    NW_DEMO_TEST_LOOP(&s_DeviceAllocator, &s_ParticleAllocator, &s_RenderSystem)
    {
        InitializeGraphics();

        s_FlushCache = nw::demo::FlushCache::Create(&s_DeviceAllocator);

        DemoScene();

        nw::ut::SafeDestroy(s_FlushCache);
        
        TerminateGraphics();
    }

    nw::demo::PadFactory::Finalize();
    
    nw::demo::FinalizeDemoAllocator(&s_ParticleAllocator);

    nw::demo::FinalizeGraphicsSystem();
}