/*---------------------------------------------------------------------------*
  Project:  NintendoWare
  File:     demo_GraphicsDrawing.h
  
  Copyright (C)2009-2011 Nintendo/HAL Laboratory, Inc.  All rights reserved.
  
  These coded instructions, statements, and computer programs contain proprietary
  information of Nintendo and/or its licensed developers and are protected by
  national and international copyright laws. They may not be disclosed to third
  parties or copied or duplicated in any form, in whole or in part, without the
  prior written consent of Nintendo.
  
  The content herein is highly confidential and should be handled accordingly.
  
  $Revision: 31311 $
 *---------------------------------------------------------------------------*/

#ifndef NW_DEMO_GRAPHICSDRAWING_H_
#define NW_DEMO_GRAPHICSDRAWING_H_

#include <GLES2/gl2.h>

#include <nw/types.h>
#include <nw/ut/ut_Color.h>
#include <nw/math/math_Types.h>
#include <nw/font/font_TextWriter.h>
#include <nw/font/font_ResFont.h>
#include <nw/font/font_RectDrawer.h>

#include <nn/gr.h>

namespace nw {

namespace os {
class IAllocator;
}
    
namespace font {
class Font;
}

namespace demo {

//---------------------------------------------------------------------------
//! @brief デモ用の文字やプリミティブを描画するためのクラスです。
//---------------------------------------------------------------------------
class GraphicsDrawing
{
public:
    //----------------------------------------
    //! @name コンストラクタ／デストラクタ
    //@{
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        スクリーンサイズを設定します。
    //!
    //! @param[in]    width スクリーンの横幅です。
    //! @param[in]    height スクリーンの縦幅です。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void SetScreenSize( s32 width, s32 height ) 
    { 
        m_ScreenSize = math::VEC2( static_cast<f32>(width), static_cast<f32>(height) ); 
    }

    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        コンストラクタです。
    //---------------------------------------------------------------------------
    GraphicsDrawing();
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        デストラクタです。
    //---------------------------------------------------------------------------
    ~GraphicsDrawing();

    //@}
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        リソースの破棄をおこないます。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void Finalize();

    //========================================================================================
    //! @name シェイプ描画
    //@{
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        シェイプ描画の初期化をおこないます。
    //!
    //! @param[in]    allocator     アロケータです。
    //! @param[in]    shaderPath    シェーダバイナリのファイルパスです。
    //!
    //! @return       初期化に成功した場合は true, 失敗した場合は false を返します。
    //---------------------------------------------------------------------------
    bool InitializeShape( os::IAllocator* allocator, const wchar_t* shaderPath );
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        シェイプ描画用のシェーダの初期化をおこないます。
    //!
    //! @param[in]    pShaderBinary シェイプシェーダバイナリのポインタです。
    //! @param[in]    binarySize    シェイプシェーダバイナリのサイズです。
    //!
    //! @return       初期化に成功した場合は true, 失敗した場合は false を返します。
    //---------------------------------------------------------------------------
    bool InitializeShape( void* pShaderBinary, size_t binarySize );

    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        シェイプのリソースの破棄をおこないます。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void DestroyShape();

    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        シェイプ描画用のセットアップをおこないます。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void SetupShape();

    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        シェイプ描画で描画可能な最大頂点数を設定します。
    //!
    //! @param[in]    maxShapeVertexCount 最大頂点数です。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void SetMaxShapeVertexCount( s32 maxShapeVertexCount ) 
    {
        m_MaxShapeVertexCount = maxShapeVertexCount;
    }
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        ラインサイズを設定します。
    //!
    //! @param[in]    width ラインサイズです。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void SetLineWidth( f32 width ) { m_LineWidth = width; }
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        シェイプ描画のレンダリングの開始関数です。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void BeginDrawingShape();
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        シェイプ描画のレンダリングの終了関数です。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void EndDrawingShape();
  
    // シェイプ描画
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        ラインを描画します。 ラインシェーダは使用せず、CPUで頂点を生成します。
    //!
    //! @param[in]    x1      ライン開始点の x 座標です。
    //! @param[in]    y1      ライン開始点の y 座標です。
    //! @param[in]    x2      ライン終了点の x 座標です。
    //! @param[in]    y2      ライン終了点の y 座標です。
    //! @param[in]    color   カラーです。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void DrawLine( s32 x1, s32 y1, s32 x2, s32 y2, ut::Color8 color ) 
        {
            this->DrawLine( 
                math::VEC2(static_cast<f32>(x1), static_cast<f32>(y1)), 
                math::VEC2(static_cast<f32>(x2), static_cast<f32>(y2)), 
                color 
            ); 
        }
        
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        ラインを描画します。 ラインシェーダは使用せず、CPUで頂点を生成します。
    //!
    //! @param[in]    p1      ラインの開始点です。
    //! @param[in]    p2      ラインの終了点です。
    //! @param[in]    color   カラーです。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void DrawLine( const math::VEC2& p1, const math::VEC2& p2, ut::Color8 color );
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        四角形のラインを描画します。 ラインシェーダは使用せず、CPUで頂点を生成します。
    //!
    //! @param[in]    posh    左上端のx座標です。
    //! @param[in]    posv    左上端のy座標です。
    //! @param[in]    sizeh   四角形のx方向サイズです。
    //! @param[in]    sizev   四角形のy方向サイズです。
    //! @param[in]    color   カラーです。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void DrawRectangle( s32 posh, s32 posv, s32 sizeh, s32 sizev, ut::Color8 color )
        { 
            this->DrawRectangle( 
                math::VEC2(static_cast<f32>(posh), static_cast<f32>(posv)), 
                math::VEC2(static_cast<f32>(sizeh), static_cast<f32>(sizev)), 
                color 
            ); 
        }
        
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        四角形のラインを描画します。 ラインシェーダは使用せず、CPUで頂点を生成します。
    //!
    //! @param[in]    pos     左上端の座標です。
    //! @param[in]    size    四角形のサイズです。
    //! @param[in]    color   カラーです。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void DrawRectangle( const math::VEC2& pos, const math::VEC2& size, ut::Color8 color );
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        四角形を描画します。
    //!
    //! @param[in]    posh    左上端のx座標です。
    //! @param[in]    posv    左上端のy座標です。
    //! @param[in]    sizeh   四角形のx方向サイズです。
    //! @param[in]    sizev   四角形のy方向サイズです。
    //! @param[in]    color   カラーです。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void FillRectangle( s32 posh, s32 posv, s32 sizeh, s32 sizev, ut::Color8 color )
        { 
            this->FillRectangle( 
                math::VEC2(static_cast<f32>(posh), static_cast<f32>(posv)), 
                math::VEC2(static_cast<f32>(sizeh), static_cast<f32>(sizev)), 
                color 
            ); 
        }
        
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        四角形を描画します。
    //!
    //! @param[in]    pos     左上端の座標です。
    //! @param[in]    size    四角形のサイズです。
    //! @param[in]    color   カラーです。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void FillRectangle( const math::VEC2& pos, const math::VEC2& size, ut::Color8 color );

    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        三角形を描画します。
    //!
    //! @param[in]    pt1     頂点１です。
    //! @param[in]    pt2     頂点２です。
    //! @param[in]    pt3     頂点３です。
    //! @param[in]    color   カラーです。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void FillTriangle( const math::VEC2& pt1, const math::VEC2& pt2, const math::VEC2& pt3, ut::Color8 color );
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        三角形を描画します。
    //!
    //! @param[in]    pPointArray   頂点配列へのポインタです。
    //! @param[in]    pointCount    頂点数です。
    //! @param[in]    color         カラーです。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void FillTriangles( const math::VEC2* pPointArray, s32 pointCount, ut::Color8 color );
    
    //@}
    
    //========================================================================================
    //! @name フォント描画
    //@{
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        描画可能な最大文字数を設定します。
    //!
    //! @param[in]    maxTextCount 最大文字数です。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void SetMaxTextCount( s32 maxTextCount ) 
    {
        m_MaxTextCount = maxTextCount;
    }

    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        フォントの初期化を行います。
    //!
    //!               フォントバイナリは DestroyFont で破棄されます。
    //!
    //! @param[in]    allocator       アロケータです。
    //! @param[in]    fontShaderPath  フォント用シェーダのパスです。
    //! @param[in]    fontPath        フォントファイルのパスです。
    //!
    //! @return       初期化に成功した場合は true, 失敗した場合は false を返します。
    //---------------------------------------------------------------------------
    bool InitializeFont( os::IAllocator* allocator, const wchar_t* fontShaderPath, const wchar_t* fontPath );

    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        フォントの初期化を行います。
    //!
    //!               フォントバイナリは Finalize 時に破棄されません。
    //!
    //! @param[in]    allocator          アロケータです。
    //! @param[in]    fontShaderPath     フォント用シェーダのパスです。
    //! @param[in]    fontBinary         フォントバイナリのポインタです。
    //! @param[in]    fontSize           フォントバイナリのサイズです。
    //!
    //! @return       初期化に成功した場合は true, 失敗した場合は false を返します。
    //---------------------------------------------------------------------------
    bool InitializeFont( os::IAllocator* allocator, const wchar_t* fontShaderPath, void* fontBinary, size_t fontSize );

    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        フォントの破棄をおこないます。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void DestroyFont();

    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        demo::GraphicsDrawing のフォントレンダリングの開始関数です。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void BeginDrawingString();
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        文字列を描画します。
    //!
    //! @param[in]    format  フォーマット文字列です。
    //! @param[in]    ...     出力パラメータです。
    //!
    //! @return       出力文字幅を返します。
    //---------------------------------------------------------------------------
    f32 DrawString( const char* format, ... );
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        位置指定付きで、文字列を描画します。
    //!
    //! @param[in]    posh    出力開始位置の x 座標です。
    //! @param[in]    posv    出力開始位置の y 座標です。
    //! @param[in]    format  フォーマット文字列です。
    //! @param[in]    ...     出力パラメータです。
    //!
    //! @return       出力文字幅を返します。
    //---------------------------------------------------------------------------
    f32 DrawString( s32 posh, s32 posv, const char* format, ... );

    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        位置指定付きで、文字列を描画します。
    //!
    //! @param[in]    posh    出力開始位置の x 座標です。
    //! @param[in]    posv    出力開始位置の y 座標です。
    //! @param[in]    format  フォーマット文字列です。
    //! @param[in]    args    出力パラメータです。
    //!
    //! @return       出力文字幅を返します。
    //---------------------------------------------------------------------------
    f32 DrawStringArgs( s32 posh, s32 posv, const char* format, std::va_list args );

    
    //! @brief デモ用のテキストライターを取得します。
    font::TextWriter& GetWriter() { return m_TextWriter; }
    const font::TextWriter& GetWriter() const { return m_TextWriter; }
        
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        フォントの描画処理を終了します。
    //---------------------------------------------------------------------------
    void EndDrawingString();

    //@}

private:
    //! @brief シェイプ描画用の GR ライブラリのオブジェクトを初期化します。
    void InitializeShapeGraphicsState();

    //! @brief シェイプ描画用のマテリアルセットアップをおこないます。    
    void SetupShapeMaterial();
    
    //! @brief シェイプ描画用のテクスチャコンバイナ設定のセットアップをおこないます。
    void SetupShapeTexEnv();

    //! @brief シェイプ描画用のプロジェクション、モデルビュー行列を Uniform へ設定します。
    void SendShapeMatrix();
    
    //! @brief        四角形描画用の頂点列を生成します。
    //!
    //! @param[in]    pt1         頂点座標１です。
    //! @param[in]    pt2         頂点座標２です。
    //! @param[in]    pt3         頂点座標３です。
    //! @param[out]   *pVecArray  頂点列を生成するバッファの先頭アドレスです。
    //!
    //! @return       頂点数を返します。
    s32 BuildTriangle( const math::VEC2& pt1, const math::VEC2& pt2, const math::VEC2& pt3, math::VEC2 *pVecArray );

    //! @brief        xy軸に平行な四角形描画用の頂点列を生成します。
    //!
    //! @param[in]    pos         左上座標です。
    //! @param[in]    size        四角形のサイズです。
    //! @param[out]   *pVecArray  頂点列を生成するバッファの先頭アドレスです。
    //!
    //! @return       頂点数を返します。
    s32 BuildRectangle( const math::VEC2& pos, const math::VEC2& size, math::VEC2 *pVecArray );

    //! @brief        四角形描画用の頂点列を生成します。
    //!               
    //!               頂点は、pt1, pt2, pt3, pt4 の順に、時計回り または 反時計回りに
    //!               指定する必要があります。
    //!
    //! @param[in]    pt1         頂点座標１です。
    //! @param[in]    pt2         頂点座標２です。
    //! @param[in]    pt3         頂点座標３です。
    //! @param[in]    pt4         頂点座標４です。
    //! @param[out]   *pVecArray  頂点列を生成するバッファの先頭アドレスです。
    //!
    //! @return       頂点数を返します。
    s32 BuildRectangle( 
        const math::VEC2& pt1, 
        const math::VEC2& pt2, 
        const math::VEC2& pt3, 
        const math::VEC2& pt4, 
        math::VEC2 *pVecArray );

    //! @brief        ライン描画用の頂点列を生成します。
    //!
    //! @param[in]    pt1         ラインの開始座標です。
    //! @param[in]    pt2         ラインの終端座標です。
    //! @param[in]    lineWidth   ライン幅の指定です。
    //! @param[out]   *pVecArray  頂点列を生成するバッファの先頭アドレスです。
    //!
    //! @return       頂点数を返します。
    s32 BuildLine( const math::VEC2& pt1, const math::VEC2& pt2, f32 lineWidth, math::VEC2 *pVecArray );

    //! @brief        シェイプ描画用の頂点カラーを生成します。
    //!
    //! @param[in]    vertexCount 頂点数です
    //! @param[in]    color       頂点カラーです    
    //! @param[out]   *pVecArray  頂点カラーを設定するバッファの先頭アドレスです。    
    void BuildColor( const s32 vertexCount, const ut::Color8 color,
                     f32* pColorArray );

    //! @brief        バイナリからフォントの初期化を行います。
    //!
    //! @param[in]    shaderBinary       シェーダバイナリのポインタです。
    //! @param[in]    shaderSize         シェーダバイナリのサイズです。
    //! @param[in]    fontBinary         フォントバイナリのポインタです。
    //! @param[in]    fontSize           フォントバイナリのサイズです。
    //! @param[in]    drawBuffer         描画バッファのポインタです。
    //! @param[in]    stringBuffer       文字列用バッファです。
    //!
    //! @return       初期化に成功した場合は true, 失敗した場合は false を返します。
    bool InitializeFontFromBinary(
        void* shaderBinary,
        size_t shaderSize,
        void* fontBinary,
        size_t fontSize,
        void* drawBuffer,
        void* stringBuffer
    );

    //! @brief        フォントデータを設定します。
    //!
    //! @param[in]    fontData    フォントバイナリへのポインタです。
    //! @param[in]    fontSize    フォントバイナリサイズです。
    //!
    //! @return       設定に成功した場合は true そうでなければ false を返します。
    bool InitializeFontResource( void* fontData, size_t fontSize );

    //! @brief        フォント用のシェーダを設定します。
    //!
    //! @param[in]    shaderData    シェーダバイナリへのポインタです。
    //! @param[in]    shaderSize    シェーダバイナリサイズです。
    //!
    //! @return       設定に成功した場合は true そうでなければ false を返します。
    bool InitializeFontShader( void* shaderData, size_t shaderSize );
    
    //! @brief        文字列表示用にモデルビュー行列と射影行列を設定します。
    void SendFontMatrix();
        
    static const s32               DEFAULT_SCREEN_WIDTH           = 320;
    static const s32               DEFAULT_SCREEN_HEIGHT          = 240;
    static const s32               DEFAULT_MAX_TEXT_COUNT         = 512;
    static const s32               DEFAULT_MAX_SHAPE_VERTEX_COUNT = 128;

    static const s32               SHAPE_DRAW_LINE_VERTEX_COUNT        = 6;
    static const s32               SHAPE_DRAW_RECTANGLE_VERTEX_COUNT   = 4 * SHAPE_DRAW_LINE_VERTEX_COUNT;
    static const s32               SHAPE_FILL_TRIANGLE_VERTEX_COUNT    = 3;
    static const s32               SHAPE_FILL_RECTANGLE_VERTEX_COUNT   = 2 * SHAPE_FILL_TRIANGLE_VERTEX_COUNT;

    static const f32               FONT_SIZE;
    static const f32               FONT_FIXED_WIDTH;

    math::VEC2                     m_ScreenSize;

    // シェイプ描画用のメンバ変数です。
    f32                            m_LineWidth;

    s32                            m_MaxShapeVertexCount;
    s32                            m_ShapeVertexCount;

    void*                          m_pShapeShaderBinary;
    nn::gr::Shader                 m_ShapeShader;
    nn::gr::BindSymbolVSFloat      m_ShapeBindSymbolProjectionMatrix;
    nn::gr::BindSymbolVSFloat      m_ShapeBindSymbolModelViewMatrix;

    nn::gr::CTR::BindSymbolVSInput m_ShapeBindSymbolPos;
    nn::gr::CTR::BindSymbolVSInput m_ShapeBindSymbolColor;
     
    nn::gr::Viewport               m_ShapeViewport;    
    nn::gr::RenderState            m_ShapeRenderState;
    nn::gr::Combiner               m_ShapeCombiner;
    nn::gr::Vertex                 m_ShapeVertex;
    nn::gr::Vertex::IndexStream    m_ShapeIndexStream;

    math::VEC2*                    m_ShapePositionStreamArray;
    f32*                           m_ShapeColorStreamArray;
    u16*                           m_ShapeIndexStreamArray;

    nw::os::IAllocator*            m_ShapeAllocator;

    // フォント用のメンバです。
    nw::font::ResFont              m_Font;
    nw::font::TextWriter           m_TextWriter;
    nw::font::RectDrawer           m_Drawer;
    s32                            m_MaxTextCount;
    void*                          m_FontCommandBuffer;
    bool                           m_IsFontOwner;

    nw::os::IAllocator*            m_FontAllocator;
};

} /* namespace demo */
} /* namespace nw */

/* NW_DEMO_GRAPHICSDRAWING_H_ */
#endif