/**
 * Unterricht #3 - Projektionen, Transformationen und Steuerung über Maus und Tastatur
 */
package cg;

import java.awt.Frame;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.KeyListener;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.awt.event.MouseMotionListener;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;

import com.jogamp.opengl.GL2;
import com.jogamp.opengl.GLAutoDrawable;
import com.jogamp.opengl.GLCapabilities;
import com.jogamp.opengl.GLEventListener;
import com.jogamp.opengl.GLProfile;
import com.jogamp.opengl.awt.GLCanvas;
import com.jogamp.opengl.glu.GLU;
import com.jogamp.opengl.util.FPSAnimator;

/**
 * @author tavkhelidze
 *
 */

/*
Tastenkontrolle:

*************** Kamera/Auge/Betrachter *******************:

[c] - setzt die Kamera komplett (d.h. Ihre Richtung und Position) zurück

[Pfeil oben]   - Bewegung vorwärts
[Pfeil unten]  - Bewegung rückwärts
[Pfeil links]  - Bewegung links
[Pfeil rechts] - Bewegung rechts
[Bild auf] 	   - Bewegung oben
[Bild ab] 	   - Bewegung unten

[a] - Rotation nach links
[d] - Rotation nach rechts
[w] - Rotation nach oben
[s] - Rotation nach unten

*/

public class Main implements GLEventListener, KeyListener, MouseListener, MouseMotionListener {

	      //setting frame size inputs
	      static int width = 800;
	      static int height = 600;
	      
	      static GLU glu = new GLU();
	      
	      static float x = 0f;
	      float rotat = 0f;
	      float trans = 0f;
	      
	      // camera position (x, y, z coordinates)
		  static float camera_position[] = {-1f, 1.0f, 1.0f};
		  
		  // camera orientation (x, y, z coordinates)
		  static float camera_orientation[] = {0f, 0.0f, 0};

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		 
		 /* -------------------- OpenGL context -------------------*/
		//instantiating OpenGL functionality
	      final GLProfile profile = GLProfile.get(GLProfile.GL2);
	      GLCapabilities capabilities = new GLCapabilities(profile);
	  
	    //creating canvas and attaching the listeners for OpenGL-Events to it
	      final GLCanvas glcanvas = new GLCanvas(capabilities);
	      glcanvas.addGLEventListener(new Main());
	      glcanvas.addKeyListener(new Main());
	      glcanvas.addMouseListener(new Main());
	      glcanvas.addMouseMotionListener(new Main());

		  /* -------------------- FRAME -------------------*/
	      //creating frame
	      final Frame frame = new Frame ("AWT OpenGL-Fenster");
	  
	  	  //setting visibility and sizes to frame:
	      frame.setSize(width, height);
	      frame.setVisible(true);
	  
	      //adding canvas to frame
	      frame.add(glcanvas);
	      
	    //adding Window-events Listener to the frame
	      frame.addWindowListener(new WindowAdapter()
	    		  {
	    	  public void windowClosing(WindowEvent arg0)
	    	  {
	    		  System.exit(0);
	    	  }
	    		  });
	      
	   // The animator
	      final FPSAnimator animator = new FPSAnimator(glcanvas, 60,true);
	      animator.start();
	      
	}

	@Override
	public void init(GLAutoDrawable drawable) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
		GL2 gl = drawable.getGL().getGL2();

		//Mit diesem Befehl setzt sich eine andere Farbe (mit Gleitkommazahlen als Parameter,die dem RGBA-Format entsprechen)
		gl.glClearColor(0.000f, 0.749f, 1.000f, 1.0f);
		
		//Mit diesem Befehl wird der Tiefentest aktiviert - damit vermeidet man das Zeichnen von Flächen, die sich hinter anderen Flächen befinden
		gl.glEnable(GL2.GL_DEPTH_TEST);
	    
	}

	@Override
	public void dispose(GLAutoDrawable drawable) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
	}

	@Override
	public void display(GLAutoDrawable drawable) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
			GL2 gl = drawable.getGL().getGL2();

			gl.glClear(GL2.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL2.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);  
			

			// setzt die ModelView-Matrix als aktuelle Matrix, mit der es im Moment (zwecks Transformationen) gearbeitet wird
			gl.glMatrixMode(GL2.GL_MODELVIEW);
			
			// ersetzt die aktuelle Matrix durch die Einheitsmatrix
		    gl.glLoadIdentity();
		    
		    // setzt die Kamera in Szene
		    glu.gluLookAt(camera_position[0], camera_position[1], camera_position[2], camera_orientation[0], camera_orientation[1], camera_orientation[2], 0f, 1f, 0f);
		    
			// legt die aktuelle Matrix auf den aktuellen Stack (Stapel) - in diesem Beispiel ist es der ModelView-Stapel
		    gl.glPushMatrix();
		    
			// multipliziert die aktuelle Matrix mit der Translationsmatrix zwecks Verschiebung
		    gl.glTranslatef( 0.0f, 0.0f, -3.0f - trans ); // Verschiebung des Tetraeders immer weiter (mit jedem Animationsschritt) in die Tiefe des Fensters
		    
		    // multipliziert die aktuelle Matrix mit der Rotationssmatrix zwecks Drehung
		    gl.glRotatef( rotat, 0f, 1.0f, 0f ); // Drehung des Tetraeders um rotat Grad um Y-Achse bei jedem Animationsschritt
		    
		    // multipliziert die aktuelle Matrix mit der Skalierungsmatrix zwecks Deformation (in diesem Beispiel - gleichmäßiger Vergrößerung)
		    gl.glScalef( 1.1f, 1.1f, 1.1f );
		    
		// ------ zeichnet den definierten (siehe unten) Tetraeder (wird schrittweise animiert) ------
			animTetrahedron(gl);
		    
			//ersetzt die aktuelle Matrix durch die erste (oberste) Matrix des aktuellen Stapels und löscht diese Matrix aus dem Stapel
			// dieser Befehl wird vor dem Zeichnen eines weiteren Objekts verwendet
			//gl.glPopMatrix();
			
			// Inkrementierung einiger Variablen zwecks Animation
			if (x<0.5f) {x +=0.005;} else {x =0f;};
			rotat +=0.2f;
			trans +=0.01f;

	}

	/**
	 * When the window changes its position or shape the projection transformation
	 * and viewport dimensions have to be adjusted accordingly.
	 */
	@Override
	public void reshape(GLAutoDrawable drawable, int x, int y, int width, int height) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
		final GL2 gl = drawable.getGL().getGL2();

	      float h = (float) width / (float) height;
	      
	      //bestimmt die Grenzen des Schaufensters (man kann diesen Befehl unter display-Methode mehrfach einsetzen, um das Fenster für die unterschiedlichen Projektionen zu unterteilen)
	      gl.glViewport(0, 0, width, height);
	      
	      gl.glMatrixMode(GL2.GL_PROJECTION);
	      gl.glLoadIdentity();
	      //setzt die perspektivische Projektion der 3D-Szene auf 2D-Bildschirm
	      glu.gluPerspective(45.0f, h, 1, 20.0);
	      
	      //setzt die orthogonale Projektion (Parallel-Projektion) der 3D-Szene auf 2D-Bildschirm (schaltet OpenGL praktisch in einen 2D-Modus)
	      //gl.glOrtho(-5, 5, -5, 5, 0, 20);
		
	}
	

	// ------ beschreibt einen dynamischen Tetraeder (zwecks Animation) ------
		
		
		void animTetrahedron(GL2 gl) {
		
		gl.glBegin(GL2.GL_TRIANGLES); 
	    
	    // erste Seitenfläche
	    gl.glColor3f( 0.7f, 0.0f, 0.0f ); // Red
	    gl.glVertex3f( 0.7f, 1.0f+x, 0.0f ); // Top
	    gl.glColor3f( 0.0f, 0.7f, 0.0f ); // Green
	    gl.glVertex3f( -0.7f, -0.7f, 0.7f ); // Left
	    gl.glColor3f( 0.0f, 0.0f, 0.7f ); // Blue
	    gl.glVertex3f( 0.7f, -0.7f, 0.7f ); // Right
	    
	    // zweite Seitenfläche
	    gl.glColor3f( 0.7f, 0.0f, 0.0f ); // Red
	    gl.glVertex3f( 0.7f, 1.0f+x, 0.0f ); // Top
	    gl.glColor3f( 0.0f, 0.0f, 0.7f ); // Blue
	    gl.glVertex3f( 0.7f, -0.7f, 0.7f ); // Left
	    gl.glColor3f( 0.0f, 0.7f, 0.0f ); // Green
	    gl.glVertex3f( 0.7f, -0.7f, -0.7f ); // Right
	    
	    // dritte Seitenfläche
	    gl.glColor3f( 0.7f, 0.0f, 0.0f ); // Red
	    gl.glVertex3f( 0.7f, 1.0f+x, 0.0f ); // Top
	    gl.glColor3f( 0.0f, 0.7f, 0.0f ); // Green
	    gl.glVertex3f( 0.7f, -0.7f, 0.7f ); // Left
	    gl.glColor3f( 0.0f, 0.0f, 0.7f ); // Blue
	    gl.glVertex3f( 0.7f, -0.7f, -0.7f ); // Right
	    
	    // GrundFläche
	    gl.glColor3f( 0.0f, 0.7f, 0.0f ); // Red
	    gl.glVertex3f( -0.7f, -0.7f, 0.7f ); // Top
	    gl.glColor3f( 0.0f, 0.0f, 0.7f ); // Blue
	    gl.glVertex3f( 0.7f, -0.7f, 0.7f ); // Left
	    gl.glColor3f( 0.0f, 0.7f, 0.0f ); // Green
	    gl.glVertex3f( 0.7f, -0.7f, -0.7f ); // Right
	    
	    gl.glEnd();
	}

		// Ereignis: der Mauszeiger wird gedrückt gezogen
		@Override
		public void mouseDragged(MouseEvent e) {
			// halten Sie den Mauszeiger über Methode getWhen() um die Beschreibung dieser Methode zu bekommen - checkt auch die anderen Methoden der MouseEvent-Klasse
			System.out.println("Mouse dragged: "
	                + e.getWhen());
			
		}

		// Ereignis: der Mauszeiger wird bewegt
		@Override
		public void mouseMoved(MouseEvent e) {
			// gibt den String "Mouse moved: true" auf der Konsole aus, wenn Ihre Maus bei gedrückter Umschalttaste gezogen wird
			System.out.println("Mouse moved: "
	                + e.isShiftDown());
			
		}

		// Ereignis: Maustaste geklickt (also erstmal gedrückt und danach auch losgelassen)
		@Override
		public void mouseClicked(MouseEvent e) {
			// gibt den String mit der Anzahl von Klicks auf der Konsole aus
					System.out.println("Mouse released;" + "\n" + "# of clicks: "
			                + e.getClickCount()+ "\n");
			
		}

		// Ereignis: Maustaste gedrückt
		@Override
		public void mousePressed(MouseEvent e) {
			// halten Sie den Mauszeiger über Methode getPoint() um die Beschreibung dieser Methode zu bekommen - checkt auch die anderen Methoden der MouseEvent-Klasse
			System.out.println("Mouse pressed: "
	                + e.getPoint());
			
		}

		// Ereignis: Maustaste losgelassen
		@Override
		public void mouseReleased(MouseEvent e) {
			// TODO Auto-generated method stub
			
		}

		@Override
		public void mouseEntered(MouseEvent e) {
			// gibt einen String mit X-Koordinaten Ihres Mauszeigers auf der Konsole aus, wenn Ihre Maus den Leinwand-Bereich betritt (getXOnScreen() - auf dem Bildschirm, getX() - auf dem Schaufenster) 
			System.out.println("Mouse entered: "+ "\n" + "X on screen: "
	                + e.getXOnScreen()+ "\n" + "X: " + e.getX());
			
		}

		@Override
		public void mouseExited(MouseEvent e) {
			// gibt einen String mit Y-Koordinaten Ihres Mauszeigers auf der Konsole aus, wenn Ihre Maus den Leinwand-Bereich verlässt (getXOnScreen() - auf dem Bildschirm, getX() - auf dem Schaufenster)
			System.out.println("Mouse exited: "+ "\n" + "X on screen: "
	                + e.getYOnScreen()+ "\n" + "X: " + e.getY());
		}

		// Ereignis: Tastaturtaste getippt (erst gedrückt und danach losgelassen)
		@Override
		public void keyTyped(KeyEvent e) {
			// halten Sie den Mauszeiger über Methode getKeyCode() um die Beschreibung dieser Methode zu bekommen - checkt auch die anderen Methoden der KeyEvent-Klasse, zB - getKeyChar() [Codes für die anderen Tasten könnt ihr beispielsweise auf der Webseite https://www.ascii-codes.com/ abrufen]
			int keyCo = e.getKeyCode();
			// Konstante VK_A steht für die Tastaturtaste A
			if (keyCo == KeyEvent.VK_A) {
				System.out.println("typed " + e.getKeyChar() + " button");
			}
			
		}

		// Ereignis: Tastaturtaste gedrückt
		@Override
		public void keyPressed(KeyEvent e) {
			int keyCode = e.getKeyCode();
			
			// Konstante VK_DOWN steht für die Tastaturtaste [Pfeil unten]
			if (keyCode == KeyEvent.VK_DOWN) {
				// halten Sie den Mauszeiger über Methode getID() um die Beschreibung dieser Methode zu bekommen
				System.out.println("pressed " + e.getID() + " button");
			}
			// reset the camera position and orientation
			// Konstante VK_C steht für die Tastaturtaste C
			else if (keyCode == KeyEvent.VK_C) {
				camera_position[0] = -1.0f;
				camera_position[1] = 1.0f;
				camera_position[2] = 1.0f;
				
				camera_orientation[0] = 0.0f;
				camera_orientation[1] = 0.0f;
				camera_orientation[2] = 0.0f;
			}
			
		}

		// Ereignis: Tastaturtaste losgelassen
		@Override
		public void keyReleased(KeyEvent e) {
			// TODO Auto-generated method stub
			
		}
	
}