#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
#include <GL/glut.h>

#ifndef M_PI
#define M_PI 3.1415926535897932384626433832795
#endif

#define RAD(x)          (M_PI*(x)/180)
#define GRAUS(x)        (180*(x)/M_PI)

#define DEBUG               1

#define DELAY_MOVIMENTO     20
#define RAIO_ROTACAO        20

#define LARGURA_BASE        4
#define COMPRIMENTO_BASE    7
#define ALTURA_BASE         1

#define LARGURA_TORRE       2
#define COMPRIMENTO_TORRE   2
#define ALTURA_TORRE        0.5

#define COMPRIMENTO_CANHAO  4
#define RAIO_CANHAO         0.2

/* VARIAVEIS GLOBAIS */

typedef struct {
	GLboolean   q, a, z, x, up, down, left, right;
}Teclas;

typedef struct {
	GLfloat    x, y, z;
}Pos;

typedef struct {
	Pos      eye, center, up;
	GLfloat  fov;
}Camera;


typedef struct {
	GLboolean   doubleBuffer;
	GLint       delayMovimento;
	Teclas      teclas;
	GLuint      menu_id;
	GLboolean   menuActivo;
	Camera      camera;
	GLboolean   debug;
	GLboolean   ortho;
}Estado;

typedef struct {
	GLfloat       x, y;
	GLint         pontuacao;
}Raquete;

typedef struct {
	GLfloat     x, y;
	GLfloat     velocidade;
	GLfloat     direccao;
	GLfloat     direccaoRodas;
	GLfloat     angTorre;
	GLfloat     angCanhao;
}Tanque;

typedef struct {
	Tanque      tanque;
	GLboolean   parado;
}Modelo;

Estado estado;
Modelo modelo;

void inicia_modelo()
{
	modelo.tanque.x = 20;
	modelo.tanque.y = 0;
	modelo.tanque.velocidade = 0;
	modelo.tanque.direccao = 0;
	modelo.tanque.direccaoRodas = 0;
	modelo.tanque.angTorre = 0;
	modelo.tanque.angCanhao = 0;

}

/* Inicialização do ambiente OPENGL */
void Init(void)
{

	srand((unsigned)time(NULL));

	modelo.parado = GL_FALSE;

	estado.debug = DEBUG;
	estado.menuActivo = GL_FALSE;
	estado.delayMovimento = DELAY_MOVIMENTO;
	estado.camera.eye.x = 40;
	estado.camera.eye.y = 40;
	estado.camera.eye.z = 40;
	estado.camera.center.x = 0;
	estado.camera.center.y = 0;
	estado.camera.center.z = 0;
	estado.camera.up.x = 0;
	estado.camera.up.y = 0;
	estado.camera.up.z = 1;
	estado.ortho = GL_TRUE;
	estado.camera.fov = 60;

	estado.teclas.a = estado.teclas.q = estado.teclas.z = estado.teclas.x = \
		estado.teclas.up = estado.teclas.down = estado.teclas.left = estado.teclas.right = GL_FALSE;

	inicia_modelo();

	glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);

	glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
	glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
	glEnable(GL_POLYGON_SMOOTH);
	glEnable(GL_DEPTH_TEST);
	//glutIgnoreKeyRepeat(GL_TRUE);

}

/**************************************
***  callbacks de janela/desenho    ***
**************************************/

// CALLBACK PARA REDIMENSIONAR JANELA

void Reshape(int width, int height)
{
	// glViewport(botom, left, width, height)
	// define parte da janela a ser utilizada pelo OpenGL

	glViewport(0, 0, (GLint)width, (GLint)height);


	// Matriz Projeccao
	// Matriz onde se define como o mundo e apresentado na janela
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	glLoadIdentity();

	// gluOrtho2D(left,right,bottom,top);
	// projeccao ortogonal 2D, com profundidade (Z) entre -1 e 1
	if (estado.debug)
		printf("Reshape %s\n", (estado.ortho) ? "ORTHO" : "PERSPECTIVE");

	if (estado.ortho)
	{
		if (width < height)
			glOrtho(-20, 20, -20 * (GLdouble)height / width, 20 * (GLdouble)height / width, -100, 100);
		else
			glOrtho(-20 * (GLdouble)width / height, 20 * (GLdouble)width / height, -20, 20, -100, 100);
	}
	else
		gluPerspective(estado.camera.fov, (GLfloat)width / height, 1, 100);

	// Matriz Modelview
	// Matriz onde são realizadas as tranformacoes dos modelos desenhados
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}


void desenhaPoligono(GLfloat a[], GLfloat b[], GLfloat c[], GLfloat  d[], GLfloat cor[])
{

	glBegin(GL_POLYGON);
	glColor3fv(cor);
	glVertex3fv(a);
	glVertex3fv(b);
	glVertex3fv(c);
	glVertex3fv(d);
	glEnd();
}


void desenhaCubo()
{
	GLfloat vertices[][3] = { {-0.5,-0.5,-0.5},
				  {0.5,-0.5,-0.5},
				  {0.5,0.5,-0.5},
				  {-0.5,0.5,-0.5},
				  {-0.5,-0.5,0.5},
				  {0.5,-0.5,0.5},
				  {0.5,0.5,0.5},
				  {-0.5,0.5,0.5} };

	GLfloat cores[][3] = { {0.0,1.0,1.0},
						  {1.0,0.0,0.0},
						  {1.0,1.0,0.0},
						  {0.0,1.0,0.0},
						  {1.0,0.0,1.0},
						  {0.0,0.0,1.0},
						  {1.0,1.0,1.0} };

	desenhaPoligono(vertices[1], vertices[0], vertices[3], vertices[2], cores[0]);
	desenhaPoligono(vertices[2], vertices[3], vertices[7], vertices[6], cores[1]);
	desenhaPoligono(vertices[3], vertices[0], vertices[4], vertices[7], cores[2]);
	desenhaPoligono(vertices[6], vertices[5], vertices[1], vertices[2], cores[3]);
	desenhaPoligono(vertices[4], vertices[5], vertices[6], vertices[7], cores[4]);
	desenhaPoligono(vertices[5], vertices[4], vertices[0], vertices[1], cores[5]);
}





void strokeString(char* str, double x, double y, double z, double s)
{
	int i, n;

	n = strlen(str);
	glPushMatrix();
	glColor3d(0.0, 0.0, 0.0);
	glTranslated(x, y, z);
	glScaled(s, s, s);
	for (i = 0;i < n;i++)
		glutStrokeCharacter(GLUT_STROKE_ROMAN, (int)str[i]);

	glPopMatrix();

}

void bitmapString(char* str, double x, double y)
{
	int i, n;

	// fonte pode ser:
	// GLUT_BITMAP_8_BY_13
	// GLUT_BITMAP_9_BY_15
	// GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10
	// GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_24
	// GLUT_BITMAP_HELVETICA_10
	// GLUT_BITMAP_HELVETICA_12
	// GLUT_BITMAP_HELVETICA_18
	//
	// int glutBitmapWidth  	(	void *font , int character);
	// devolve a largura de um carácter
	//
	// int glutBitmapLength 	(	void *font , const unsigned char *string );
	// devolve a largura de uma string (soma da largura de todos os caracteres)

	n = strlen(str);
	glRasterPos2d(x, y);
	for (i = 0;i < n;i++)
		glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_HELVETICA_18, (int)str[i]);
}

void bitmapCenterString(char* str, double x, double y)
{
	int i, n;

	n = strlen(str);
	glRasterPos2d(x - glutBitmapLength(GLUT_BITMAP_HELVETICA_18, (const unsigned char*)str) * 0.5, y);
	for (i = 0;i < n;i++)
		glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_HELVETICA_18, (int)str[i]);
}


// ... definicao das rotinas auxiliares de desenho ...


void desenhaTanque(Tanque t)
{
	glTranslated(0, 0, ALTURA_BASE * 0.5f);
	glPushMatrix();
	glScalef(COMPRIMENTO_BASE, LARGURA_BASE, ALTURA_BASE);
	desenhaCubo();
	glPopMatrix();

	glPushMatrix();
	glTranslated(0, 0, ALTURA_BASE * 0.5f + ALTURA_TORRE * 0.5f);
	glRotatef(t.angTorre, 0, 0, 1);

	glPushMatrix();
	glScalef(COMPRIMENTO_TORRE, LARGURA_TORRE, ALTURA_TORRE);
	desenhaCubo();
	glPopMatrix();

	glRotatef(t.angCanhao, 1, 0, 0);
	glTranslated(0, COMPRIMENTO_CANHAO * 0.5f, 0);
	glScalef(RAIO_CANHAO*2,COMPRIMENTO_CANHAO, RAIO_CANHAO*2);
	desenhaCubo();
	glPopMatrix();

}


void desenhaChao(GLfloat dimensao)
{

	glBegin(GL_POLYGON);
	glVertex3f(dimensao, dimensao, 0);
	glVertex3f(-dimensao, dimensao, 0);
	glVertex3f(-dimensao, -dimensao, 0);
	glVertex3f(dimensao, -dimensao, 0);
	glEnd();

}

// Callback de desenho

void Draw(void)
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

	glLoadIdentity();

	gluLookAt(estado.camera.eye.x, estado.camera.eye.y, estado.camera.eye.z, \
		estado.camera.center.x, estado.camera.center.y, estado.camera.center.z, \
		estado.camera.up.x, estado.camera.up.y, estado.camera.up.z);

	// ... chamada das rotinas auxiliares de desenho ...


	glColor3f(0.5f, 0.5f, 0.5f);
	desenhaChao(RAIO_ROTACAO + 5);

	glPushMatrix();
	//....
	desenhaTanque(modelo.tanque);

	glPopMatrix();

	glFlush();
	if (estado.doubleBuffer)
		glutSwapBuffers();
}

/*******************************
***   callbacks timer/idle   ***
*******************************/

void Timer(int value)
{
	glutTimerFunc(estado.delayMovimento, Timer, 0);
	// ... accoes do temporizador ...

	if (estado.teclas.z)
	{
		modelo.tanque.angTorre += 2;
	}

	if (estado.teclas.x)
	{
		modelo.tanque.angTorre -= 2;
	}
	if (estado.teclas.q && modelo.tanque.angCanhao < 75 )
	{
		modelo.tanque.angCanhao += 2;
	}

	if (estado.teclas.a && modelo.tanque.angCanhao > 0)
	{
		modelo.tanque.angCanhao -= 2;
	}
	if (estado.teclas.up)
	{
		modelo.tanque.x += 2;
	}



	if (estado.menuActivo || modelo.parado) // sair em caso de o jogo estar parado ou menu estar activo
		return;

	// redesenhar o ecra
	glutPostRedisplay();
}



void imprime_ajuda(void)
{
	printf("\n\nDesenho de um quadrado\n");
	printf("h,H - Ajuda \n");
	printf("z,Z - Roda torre para a esquerda\n");
	printf("x,X - Roda torre para a direita\n");
	printf("q,Q - Levantar canhao\n");
	printf("a,A - Baixar canhao\n");
	printf("i,I - Reinicia modelo\n");
	printf("o,O - Alterna entre projecãoo Ortografica e Perspectiva\n");
	printf("f,F - Poligono Fill \n");
	printf("l,L - Poligono Line \n");
	printf("p,P - Poligono Point \n");
	printf("s,S - Inicia/para movimento\n");
	printf("ESC - Sair\n");
}

/*******************************
***  callbacks de teclado    ***
*******************************/

// Callback para interaccao via teclado (carregar na tecla)

void Key(unsigned char key, int x, int y)
{
	switch (key) {

	case 27:
		exit(1);
		// ... accoes sobre outras teclas ...

	case 'h':
	case 'H':
		imprime_ajuda();
		break;
	case 'i':
	case 'I':
		inicia_modelo();
		break;
	case 'o':
	case 'O':
		estado.ortho = !estado.ortho;
		Reshape(glutGet(GLUT_WINDOW_WIDTH), glutGet(GLUT_WINDOW_HEIGHT));
		break;
	case 'Q':
	case 'q': estado.teclas.q = GL_TRUE;
		break;
	case 'A':
	case 'a': 	estado.teclas.a = GL_TRUE;
		break;
	case 'Z':
	case 'z': estado.teclas.z = GL_TRUE;
		break;
	case 'X':
	case 'x': estado.teclas.x = GL_TRUE;
		break;
	case '101':
		estado.teclas.up = GL_TRUE;

	case 'D':
	case 'd': estado.debug = !estado.debug;
		if (estado.menuActivo || modelo.parado)
			glutPostRedisplay();
		printf("DEBUG is %s\n", (estado.debug) ? "ON" : "OFF");
		break;
	case 'f':
	case 'F':
		glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
		break;
	case 'p':
	case 'P':
		glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_POINT);
		break;
	case 'l':
	case 'L':
		glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
		break;

		/* case 's' :
		 case 'S' :
					modelo.parado=!modelo.parado;
				break;*/


	}

	if (estado.debug)
		printf("Carregou na tecla %c\n", key);

}

// Callback para interaccao via teclado (largar a tecla)

void KeyUp(unsigned char key, int x, int y)
{
	switch (key) {
		// ... accoes sobre largar teclas ...
		case'Q':
		case'q':
			estado.teclas.q = GL_FALSE;
			break;
		case'A':
		case'a':
			estado.teclas.a = GL_FALSE;
			break;
		case'Z':
		case'z':
			estado.teclas.z = GL_FALSE;
			break;
		case'X':
		case'x':
			estado.teclas.x = GL_FALSE;
			break;

	}

	if (estado.debug)
		printf("Largou a tecla %c\n", key);
}

// Callback para interaccao via teclas especiais  (carregar na tecla)

void SpecialKey(int key, int x, int y)
{
	// ... accoes sobre outras teclas especiais ...
	//    GLUT_KEY_F1 ... GLUT_KEY_F12
	//    GLUT_KEY_UP
	//    GLUT_KEY_DOWN
	//    GLUT_KEY_LEFT
	//    GLUT_KEY_RIGHT
	//    GLUT_KEY_PAGE_UP
	//    GLUT_KEY_PAGE_DOWN
	//    GLUT_KEY_HOME
	//    GLUT_KEY_END
	//    GLUT_KEY_INSERT

	switch (key) {

		// redesenhar o ecra
		//glutPostRedisplay();
	}


	if (estado.debug)
		printf("Carregou na tecla especial %d\n", key);
}

// Callback para interaccao via teclas especiais (largar na tecla)

void SpecialKeyUp(int key, int x, int y)
{
	switch (key) {
	}
	if (estado.debug)
		printf("Largou a tecla especial %d\n", key);

}

int main(int argc, char** argv)
{
	char str[] = " makefile MAKEFILE Makefile ";
	estado.doubleBuffer = 1;

	glutInit(&argc, argv);
	glutInitWindowPosition(0, 0);
	glutInitWindowSize(640, 480);
	glutInitDisplayMode(((estado.doubleBuffer) ? GLUT_DOUBLE : GLUT_SINGLE) | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
	if (glutCreateWindow("Exemplo") == GL_FALSE)
		exit(1);

	Init();

	imprime_ajuda();

	// Registar callbacks do GLUT

	  // callbacks de janelas/desenho
	glutReshapeFunc(Reshape);
	glutDisplayFunc(Draw);

	// Callbacks de teclado
	glutKeyboardFunc(Key);
	glutKeyboardUpFunc(KeyUp);
	glutSpecialFunc(SpecialKey);
	glutSpecialUpFunc(SpecialKeyUp);

	// callbacks timer/idle
	glutTimerFunc(estado.delayMovimento, Timer, 0);

	// COMECAR...
	glutMainLoop();
	return 0;
}