/*!\file rasterize.h
 *
 * \brief structures de données et protos de fonctions externes pour
 * réaliser un moteur de rendu DIY par rastérisation.
 *
 * \author Farès BELHADJ, amsi@up8.edu
 * \date November 17, 2021.
 */

#ifndef RASTERIZE_H_SEEN
#  define RASTERIZE_H_SEEN

#  include <GL4D/gl4dp.h>
#  include <GL4D/gl4dm.h>

#include <float.h>
#define EPSILON ((double)FLT_EPSILON)

#  ifdef __cplusplus
extern "C" {
#  endif

typedef enum pstate_t pstate_t;
typedef enum soptions_t soptions_t;
typedef struct vec4 vec4;
typedef struct vec3 vec3;
typedef struct vec2 vec2;
typedef struct vertex_t vertex_t;
typedef struct triangle_t triangle_t;
typedef struct surface_t surface_t;

/*!\brief États pour les sommets ou les triangles */
enum pstate_t {
    PS_NONE = 0,
    PS_TOTALLY_OUT = 1,
    PS_PARTIALLY_OUT = 2,
    PS_CULL = 4, /* si en BACKFACE et que
                  * SO_CULL_BACKFACES est actif */
    PS_TOO_FAR = 8,
    PS_OUT_LEFT = 16,
    PS_OUT_RIGHT = 32,
    PS_OUT_BOTTOM = 64,
    PS_OUT_TOP = 128,
    PS_OUT_NEAR = 256,
    PS_OUT_FAR = 512
};

/*!\brief Options pour les surfaces */
enum soptions_t {
    SO_NONE = 0, /* la surface n'a pas de rendu
                  * "couleur" */
    SO_USE_TEXTURE = 1, /* utiliser la texture pour
                         * colorer (multiplication si
                         * SO_USE_COLOR est actif) */
    SO_USE_COLOR = 2, /* utiliser la couleur de la
                       * surface ou des sommets pour
                       * colorer (multiplication si
                       * SO_USE_TEXTURE est actif) */
    SO_COLOR_MATERIAL = 4, /* utiliser la couleur aux
                            * sommets si actif
                            * (nécessite aussi
                            * l'activation de
                            * SO_USE_COLOR) */
    SO_CULL_BACKFACES = 8, /* active le fait de cacher
                            * les faces arrières */
    SO_USE_LIGHTING = 16, /* active le calcul d'ombre
                           * propre (Gouraud sur
                           * diffus) */
    SO_DEFAULT = SO_CULL_BACKFACES | SO_USE_COLOR /* comportement
                                                   * par
                                                   * défaut */
};

struct vec4 {
    float x /* r */, y/* g */, z /* b */, w /* a */;
};

struct vec2 {
      float x /* s */, y /* t */;
};

struct vec3 {
    float x /* r */, y/* g */, z/* b */;
};

/*!\brief Sommet et l'ensemble de ses attributs */
struct vertex_t {
    vec4 position;
    vec4 color0;
    /* début des données à partir desquelles on peut interpoler en masse */
    vec2 texCoord; /* coordonnée de texture */
    vec4 icolor;   /* couleur à interpoler */
    float li;      /* intensité de lumière (lambertien) */
    float zmod;    /* z après modelview, sert à corriger
                    * l'interpolation par rapport à une projection en
                    * perspective */
    float z;       /* ce z représente la depth */
    /* fin des données à partir desquelles on peut interpoler */
    vec3 normal; /* interpolez les normales si vous implémentez Phong */
    int x, y;
    enum pstate_t state;
};

/*!\brief Triangle */
struct triangle_t {
    vertex_t v[3];
    vec3 normal;
    enum pstate_t state;
};

/*!\brief Surface englobe plusieurs triangles et des options
 * telles que le type de rendu, la couleur diffuse ou la texture. */
struct surface_t {
    int n;
    triangle_t * t;
    GLuint tex_id;
    vec4 dcolor; /* couleur diffuse, ajoutez une couleur ambiante et
                  * spéculaire si vous souhaitez compléter le
                  * modèle */
    soptions_t options; /* paramétrage du rendu de la surface */
    void (*interpolatefunc)(vertex_t *, vertex_t *, vertex_t *, float, float);
    void (*shadingfunc)(surface_t *, GLuint *, vertex_t *);
    };

/* Dans rasterize.c */
extern void transform_n_rasterize(surface_t * s, float * model_view_matrix, float * projection_matrix);
extern void clear_depth_map(void);
extern void set_texture(GLuint screen);
extern void updatesfuncs(surface_t * s);

/* Dans vtranform.c */
extern vertex_t vtransform(surface_t * s, vertex_t v, float * model_view_matrix, float * ti_model_view_matrix, float * projection_matrix, float * viewport);
extern void     stransform(surface_t * s, float * model_view_matrix, float * projection_matrix, float * viewport);
extern void     mult_matrix(float * res, float * m);
extern void     translate(float * m, float tx, float ty, float tz);
extern void     rotate(float * m, float angle, float x, float y, float z);
extern void     scale(float * m, float sx, float sy, float sz);
extern void     lookAt(float * m, float eyeX, float eyeY, float eyeZ, float centerX, float centerY, float centerZ, float upX, float upY, float upZ);

/* Dans surface.c */
extern void        tnormal(triangle_t * t);
extern void        snormals(surface_t * s);
extern void        tnormals2vertices(surface_t * s);
extern void        set_texture_id(surface_t * s, GLuint tex_id);
extern void        set_diffuse_color(surface_t * s, vec4 dcolor);
extern void        enable_surface_option(surface_t * s, soptions_t option);
extern void        disable_surface_option(surface_t * s, soptions_t option);
extern surface_t * new_surface(triangle_t * t, int n, int duplicateTriangles, int hasNormals);
extern void        free_surface(surface_t * s);
extern GLuint      get_texture_from_BMP(const char * filename);

/* Dans geometry.c */
extern surface_t * mk_quad(void);
extern surface_t * mk_cube(void);
extern surface_t * mk_sphere(int longitudes, int latitudes);
#  ifdef __cplusplus
}
#  endif


#endif