#include <glut.h>
#include <math.h>


// Definicja stalych
#define DLUGOSC_BOKU            4.0
#define OBSERWATOR_ODLEGLOSC    20.0
#define OBSERWATOR_FOV_Y        30.0

float alfa;

#define PI 3.1415926535
#define DEG2RAD(x) ((float)(x)*PI/180.0)

// Zmienne globalne
double  bok = DLUGOSC_BOKU; // dlugosc boku szescianu
int     szerokoscOkna = 800;
int     wysokoscOkna = 600;


float podzial = 5.0;
float xx = 0.0;
float yy = 0.0;
float zz = 0.0;
float x;
float y;
float xxx_obrot = 30.0;
float yyy_obrot = 30.0;
float zzz_obrot = 0.0;
float r = 3.0;
double i, j;

// Prototypy funkcji
void RysujSzescian(double a);
void UstawParametryWidoku(int szer, int wys);
void WyswietlObraz(void);
void ObslugaKlawiatury(unsigned char klawisz, int x, int y);

float radian(double a)
{
	return (a * PI) / 180;
}



//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Funkcja rysujaca sferę w trybie GL_TRIANGLES.
// Srodek sfery znajduje się w punkcie (0,0,0).

void RysujKolo(float R, float y, int n)
{

	int i;
	float x;
	float z;

	glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);

	glVertex3f(0, 0, 0);

	alfa = 360 / n;
	for (j = 0; j < 360; j += alfa)
	{
		float rad = radian(j);
		x = cos(rad);
		z = sin(rad);

		glVertex3f(x * R, y, z * R);
	}
	/*for (i = 0; i <= n; i++)
	{
		float rad = radian(i * alfa);
		x = cos(rad);
		z = sin(rad);

		glVertex3f(x * R, y , z * R);
	}*/


	x = cos(0.0);
	z = sin(0.0);

	glVertex3f(x * R, y , z * R);

	glEnd();
}

void RysujSzescian()
{

	float angle;
	int i;
	int j;
	float x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, z3, y3;
	//Narysowanie linii pomocniczych
	glBegin(GL_LINES);
	// Os X
	glColor3f(0.3, 0.8, 0.3);
	glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
	glVertex3f(10.0, 0.0, 0.0);

	// Os Y
	glColor3f(0.8, 0.3, 0.3);
	glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
	glVertex3f(0.0, 10.0, 0.0);

	// Os Z
	glColor3f(0.1, 0.1, 0.8);
	glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
	glVertex3f(0.0, 0.0, 10.0);
	glEnd();

	//Narysowanie sfery

	glColor3f(1, 1, 1);
	RysujKolo(r, 0, podzial);
	glColor3f(1, 0, 1);
	glBegin(GL_TRIANGLES);

	alfa = 360 / podzial;
	for (i = 0; i < 180; i += alfa) {
		for (j = 0; j < 360; j += alfa) {

			glVertex3f(r * cos(radian(i + alfa)) * cos(radian(j)), r * sin(radian(i + alfa)), r * cos(radian(i + alfa)) * sin(radian(j)));
			glVertex3f(r * cos(radian(i)) * cos(radian(j + alfa)), r * sin(radian(i)), r * cos(radian(i)) * sin(radian(j + alfa)));
			glVertex3f(r * cos(radian(i )) * cos(radian(j)), r * sin(radian(i)), r * cos(radian(i)) * sin(radian(j)) );

			/*x1 = r * cos(j) * cos(i);
			y1 = r * sin(i);
			z1 = r * sin(j) * cos(i);

			y2 = r * sin(i+alfa);

			x3 = r * cos(j+alfa) * cos(i);


			glVertex3f(x1, y1, z1);
			glVertex3f(x1, y2, z1);
			glVertex3f(x3, y1, z1);*/



			/*if (i == 0)
			 {
			 glColor3f(0, 0, 1);
			 glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
			 glVertex3f(r*cos(radian(i))*cos(radian(j)), r*sin(radian(i)), r*cos(radian(i))*sin(radian(j)));
			 glVertex3f(r*cos(radian(i))*cos(radian(j + podzial)), r*sin(radian(i)), r*cos(radian(i))*sin(radian(j + podzial)));
			 }*/
		}
	}



	glEnd();

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Funkcja ustawiajaca parametry rzutu perspektywicznego i rozmiary viewportu. Powinna
// być wywolywana kazdorazowo po zmianie rozmiarow okna programu.
void UstawParametryWidoku(int szer, int wys)
{
	// Zapamietanie wielkosci widoku
	szerokoscOkna = szer;
	wysokoscOkna = wys;

	// Ustawienie parametrow viewportu
	glViewport(0, 0, szerokoscOkna, wysokoscOkna);

	// Przejscie w tryb modyfikacji macierzy rzutowania
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	glLoadIdentity();
	gluPerspective(OBSERWATOR_FOV_Y, (float)szerokoscOkna / (float)wysokoscOkna, 1.0, 1000.0);
}


//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Funkcja wyswietlajaca pojedyncza klatke animacji
void WyswietlObraz(void)
{
	// Wyczyszczenie bufora koloru i bufora glebokosci
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

	// Przejscie w tryb modyfikacji macierzy przeksztalcen geometrycznych
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

	// Zastapienie aktywnej macierzy macierza jednostkowa
	glLoadIdentity();

	// Ustalenie polozenia obserwatora
	glTranslatef(xx, yy, zz); // odległość obserwatora od osi X,Y,Z
	glTranslatef(0, 0, -OBSERWATOR_ODLEGLOSC);

	//Funkcje odpowiedzialne za obrót względem wybranej osi
	glRotatef(xxx_obrot, 1, 0, 0);
	glRotatef(yyy_obrot, 0, 1, 0);
	glRotatef(zzz_obrot, 0, 0, 1);

	// Narysowanie szescianu
	RysujSzescian();

	// Przelaczenie buforow ramki
	glutSwapBuffers();
}


//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Funkcja obslugi klawiatury
void ObslugaKlawiatury(unsigned char klawisz, int x, int y)
{
	double a, c;
	int b;
	if (klawisz == 27)
		exit(0);
	else if (klawisz == '+') //zbliżenie obserwatora względem osi z
		zz++;
	else if (klawisz == '-') //oddalenie obserwatora względem osi z
		zz--;
	else if (klawisz == 'x') //obrot obserwatora względem osi x
		xxx_obrot++;
	else if (klawisz == 'z') //obrot obserwatora względem osi x w drugą stronę
		xxx_obrot--;
	else if (klawisz == 's') //obrot obserwatora względem osi y
		yyy_obrot++;
	else if (klawisz == 'a') //obrot obserwatora względem osi y w drugą stronę
		yyy_obrot--;
	else if (klawisz == 'q') //obrot obserwatora względem osi z
		zzz_obrot++;
	else if (klawisz == 'w') //obrot obserwatora względem osi z w drugą stronę
		zzz_obrot--;
	else if (klawisz == 'c') {
		podzial++;
		while (1) {
			a = 90 / podzial;
			b = 90 / podzial;
			c = a - b;
			if (podzial >= 45)
			{
				podzial = 45;
				break;
			}
			if (c != 0) {
				podzial++;
			}
			else break;
		}

	}
	else if (klawisz == 'v') {
		podzial--;
		while (1) {
			a = 90 / podzial;
			b = 90 / podzial;
			c = a - b;
			if (podzial <= 2)
			{
				podzial = 2;
				break;
			}
			if (c != 0) {
				podzial--;
			}
			else break;
		}
	}
}


//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Glowna funkcja programu
int  main(int argc, char** argv)
{
	// Zainicjowanie biblioteki GLUT
	glutInit(&argc, argv);

	// Ustawienie trybu wyswietlania
	glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);

	// Ustawienie polozenia dolenego lewego rogu okna
	glutInitWindowPosition(100, 100);

	// Ustawienie rozmiarow okna
	glutInitWindowSize(szerokoscOkna, wysokoscOkna);

	// Utworzenie okna
	glutCreateWindow("Sfera");

	// Odblokowanie bufora glebokosci
	glEnable(GL_DEPTH_TEST);

	// Ustawienie wartosci czyszczacej zawartosc bufora glebokosci
	glClearDepth(1000.0);

	// Ustawienie koloru czyszczenia bufora ramki
	glClearColor(0.0f, 0.5f, 0.5f, 0.9f);

	// Wlaczenie wyswietlania wielokatow w postaci obrysow (przydatne w celach diagnostycznych).
	glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);

	// Zarejestrowanie funkcji (callback) odpowiedzialnej za
	glutDisplayFunc(WyswietlObraz);

	// Zarejestrowanie funkcji (callback) wywolywanej za kazdym razem kiedy
	// zmieniane sa rozmiary okna
	glutReshapeFunc(UstawParametryWidoku);

	// Zarejestrowanie funkcji wykonywanej gdy okno nie obsluguje
	// zadnych zadan
	glutIdleFunc(WyswietlObraz);

	// Zarejestrowanie funkcji obslugi klawiatury
	glutKeyboardFunc(ObslugaKlawiatury);

	// Obsluga glownej petli programu (wywolywanie zarejestrowanych callbackow
	// w odpowiedzi na odbierane zdarzenia lub obsluga stanu bezczynnosci)
	glutMainLoop();

	return 0;
}