#include"Point.h"
#include"MatrixGauss.h"
#include<math.h>

#define PI 3.14159265358979323846		// 円周率

static Point g_ptSrc[5];		// 変形元
static Point g_ptDst[5];		// 変形先

static double g_a[4]={0},g_b[4]={0},g_c[4]={0},g_d[4]={0},g_e[4]={0},g_f[4]={0};		// 変形パラメータ
static double g_radian[4]={0};		// 角度
static int g_max_num=0;		// 最大と最小の角度に挟まれた領域の番号
static int g_min_num=0;		// 最小と最大の角度に挟まれた領域の番号

static bool g_src=false,g_dst=false;		// フラグ
static unsigned char g_param=0;		// フラグ

// 変形パラメータを計算する
void ComputeParam(void)
{
	double matrix[3*4];
	double w,h,max=0,min=2*PI;

	for(int i=0;i<4;i++)
	{
		int k=(i+1)%4;

		matrix[ 0]=g_ptSrc[i].x; matrix[ 1]=g_ptSrc[i].y; matrix[ 2]=1; matrix[ 3]=g_ptDst[i].x;
		matrix[ 4]=g_ptSrc[k].x; matrix[ 5]=g_ptSrc[k].y; matrix[ 6]=1; matrix[ 7]=g_ptDst[k].x;
		matrix[ 8]=g_ptSrc[4].x; matrix[ 9]=g_ptSrc[4].y; matrix[10]=1; matrix[11]=g_ptDst[4].x;

		MatrixGauss(matrix,3);

		g_a[i]=matrix[ 3], g_b[i]=matrix[ 7], g_c[i]=matrix[11];

		matrix[ 0]=g_ptSrc[i].x; matrix[ 1]=g_ptSrc[i].y; matrix[ 2]=1; matrix[ 3]=g_ptDst[i].y;
		matrix[ 4]=g_ptSrc[k].x; matrix[ 5]=g_ptSrc[k].y; matrix[ 6]=1; matrix[ 7]=g_ptDst[k].y;
		matrix[ 8]=g_ptSrc[4].x; matrix[ 9]=g_ptSrc[4].y; matrix[10]=1; matrix[11]=g_ptDst[4].y;

		MatrixGauss(matrix,3);

		g_d[i]=matrix[ 3], g_e[i]=matrix[ 7], g_f[i]=matrix[11];

		w=g_ptSrc[i].x - g_ptSrc[4].x;
		h=g_ptSrc[i].y - g_ptSrc[4].y;
		g_radian[i]=atan2(h,w);		// -π 〜 π

		if(max<g_radian[i]){ max=g_radian[i]; g_max_num=i; }		// 最大と最小の角度に挟まれた領域を探す
		if(min>g_radian[i]){ min=g_radian[i]; g_min_num=i; }		// 最小と最大の角度に挟まれた領域を探す
	}
	g_param=0;
}

// 変形元の座標を設定する
// 引数：左回りの頂点座標　pt5は中心
void SetSrcPoint(Point pt1,Point pt2,Point pt3,Point pt4,Point pt5)
{
	g_ptSrc[0]=pt1; g_ptSrc[1]=pt2; g_ptSrc[2]=pt3; g_ptSrc[3]=pt4; g_ptSrc[4]=pt5;
	g_src=true;
	
	if(++g_param>=2) ComputeParam();
}

// 変形先の座標を設定する
// 引数：左回りの頂点座標　pt5は中心
void SetDstPoint(Point pt1,Point pt2,Point pt3,Point pt4,Point pt5)
{
	g_ptDst[0]=pt1; g_ptDst[1]=pt2; g_ptDst[2]=pt3; g_ptDst[3]=pt4; g_ptDst[4]=pt5;
	g_dst=true;

	if(++g_param>=2) ComputeParam();
}

// 所属する領域の番号を返す
// bool leftTurn：参照点は左回りか
static int GetAreaNum(Point pt,bool leftTurn)
{
	double w=pt.x - g_ptSrc[4].x;
	double h=pt.y - g_ptSrc[4].y;
	double radian=atan2(h,w);		// -π 〜 π

	if(leftTurn)
	{
		for(int i=0;i<4;i++)
		{
			int k=(i+1)%4;
			if(radian<=g_radian[i] && radian>g_radian[k]) return i;
		}
		return g_min_num;		// 最小と最大の角度に挟まれた領域
	}
	else
	{
		for(int i=0;i<4;i++)
		{
			int k=(i+1)%4;
			if(radian>=g_radian[i] && radian<g_radian[k]) return i;
		}
		return g_max_num;		// 最大と最小の角度に挟まれた領域
	}
}

// 5点アフィン変換
// Point pt：変形元の座標
// bool leftTurn：参照点は左回りか
// 戻り値：変形先の座標
Point TransformAffine5(Point pt,bool leftTurn)
{
	if(g_src==false || g_dst==false) return Point(-1,-1);		// 変形元または変形先の座標を設定していない

	int i=GetAreaNum(pt,leftTurn);
	double x=g_a[i]*pt.x + g_b[i]*pt.y + g_c[i];
	double y=g_d[i]*pt.x + g_e[i]*pt.y + g_f[i];

	return Point(x,y);
}