$#include "pmd.h"
$#include "vmd.h"
$#include "mqo.h"
$#include "la.h"
$#include "color.h"

$using namespace meshio;

namespace meshio {

  namespace pmd {

    struct Vertex
    {
      //! 座標
      Vector3 pos;
      //! 法線ベクトル
      Vector3 normal;
      //! テクスチャUV
      Vector2 uv;
      //! ブレンディングボーン1
      unsigned short bone0;
      //! ブレンディングボーン2
      unsigned short bone1;
      //! ウェイト[0 - 100]
      unsigned char weight0;
      //! 非エッジ
      unsigned char edge_flag;
    };

    struct Material
    {
      //! Diffuse
      fRGBA diffuse;
      //! Shinness
      float shinness;
      //! Specular
      fRGB specular;
      //! Ambient
      fRGB ambient;
      //! トゥーンテクスチャ
      unsigned char toon_index;
      //! 輪郭/影
      unsigned char flag;
      //! 面頂点数
      unsigned int vertex_count;
      //! テクスチャ
      fixed_string<20> texture;
    };

    //! ボーンの種類
    enum BONE_TYPE
    {
      // 回転
      BONE_ROTATE=0,
      // 回転と移動
      BONE_ROTATE_MOVE,
      // IK
      BONE_IK,
      // 不明
      BONE_UNKNOWN,
      // IK影響下
      BONE_IK_INFLUENCED,
      // 回転影響下
      BONE_ROTATE_INFLUENCED,
      // IK接続先
      BONE_IK_CONNECT,
      // 非表示
      BONE_INVISIBLE,
      // 捻り
      BONE_TWIST,
      // 回転連動
      BONE_REVOLVE,
    };

    struct Bone
    {
      //! 名前
      fixed_string<20> name;
      //! 親ボーン
      unsigned short parent_index;
      //! 子ボーン
      unsigned short tail_index;
      //! ボーン種類
      BONE_TYPE type;
      //! 影響IKボーン
      unsigned short ik_index;
      // ボーン座標
      Vector3 pos;
      //! 英語名
      fixed_string<20> english_name;
      //! ボーン階層構築用
      Bone* parent;
      Vector3 tail;
      std::vector<Bone*> children;
      unsigned short index;

      Bone();
    };

    struct IK
    {
      //! IK(IKターゲット)
      unsigned short index;
      //! Target(エフェクター)
      unsigned short target;
      //! エフェクタに連動するボーン数
      unsigned char length;
      //! IK値1。CCD-IK試行回数
      unsigned short iterations;
      //! IK値2。CCD-IK試行一回辺りの影響度
      float weight;
      //! エフェクタに連動するボーン(基本的に親ボーンに遡る)
      std::vector<unsigned short> children;
    };

    //! 表情の種類
    enum MORPH_TYPE
    {
      //! ベース表情
      MORPH_BASE=0,
      //! まゆ
      MORPH_MAYU,
      //! 目
      MORPH_ME,
      //! リップ
      MORPH_LIP,
      //! その他
      MORPH_OTHER,
    };
    struct Morph
    {
      //! 表情名
      fixed_string<20> name;
      //! 使用する頂点数
      unsigned int vertex_count;
      //! 分類
      unsigned char type;
      //! 頂点Index
      std::vector<unsigned int> indices;
      //! 移動量
      std::vector<Vector3> pos_list;
      //! 英語名
      fixed_string<20> english_name;
    };

    struct BoneGroup
    {
      fixed_string<50> name;
      fixed_string<50> english_name;
    };

    //! 形状
    enum SHAPE_TYPE
    {
      //! 球
      SHAPE_SPHERE=0,
      //! 箱
      SHAPE_BOX,
      //! カプセル
      SHAPE_CAPSULE,
    };

    //! 剛体タイプ
    enum PROCESS_TYPE
    {
      //! ボーンと同じ動き
      RIGIDBODY_KINEMATICS=0,
      //! 物理演算
      RIGIDBODY_PHYSICS,
      //! 物理演算結果をボーンに反映する
      RIGIDBODY_PHYSICS_WITH_BONE,
    };

    struct RigidBody
    {
      //! 剛体名
      fixed_string<20> name;
      //! 関連ボーン(ボーン追従とボーン位置合わせで必要)
      unsigned short boneIndex;
      //! グループ
      unsigned char group;
      //! 非衝突グループ
      unsigned short target;
      //! 形状
      SHAPE_TYPE shapeType;
      //! サイズ
      float w;
      float h;
      float d;
      //! 姿勢
      Vector3 position;
      Vector3 rotation;
      //! 質量
      float weight;
      //! 物理演算パラメータ(bullet)
      float linearDamping;
      float angularDamping;
      float restitution;
      float friction;
      //! 剛体タイプ
      PROCESS_TYPE processType;
    };

    //! Joint(物理演算でのJointとConstraintは同じ意味)
    struct Constraint
    {
      //! Joint名
      fixed_string<20> name;
      //! 接続剛体A
      unsigned int rigidA;
      //! 接続剛体B
      unsigned int rigidB;
      //! 位置
      Vector3 pos;
      //! 回転
      Vector3 rot;
      //! 移動制限
      Vector3 constraintPosMin;
      Vector3 constraintPosMax;
      //! 回転制限
      Vector3 constraintRotMin;
      Vector3 constraintRotMax;
      //! ばね
      Vector3 springPos;
      Vector3 springRot;
    };

    // IO
    struct IO
    {
      float version;
      fixed_string<20> name;
      fixed_string<256> comment;
      std::vector<Vertex> vertices;
      std::vector<unsigned short> indices;
      std::vector<Material> materials;
      std::vector<Bone> bones;
      std::vector<IK> ik_list;
      std::vector<Morph> morph_list;
      std::vector<unsigned short> face_list;
      std::vector<BoneGroup> bone_group_list;
      std::vector<std::pair<unsigned short, unsigned char> > bone_display_list;
      std::array<fixed_string<100>, 10> toon_textures;
      std::vector<RigidBody> rigidbodies;
      std::vector<Constraint> constraints;

      fixed_string<20> english_name;
      fixed_string<256> english_comment;

      IO();
      bool read(const char *path);
      bool write(const char *path);
    };

    typedef std::vector<Vertex> VertexVector;

  } // namespace pmd



  namespace mqo {

    struct Scene
    {
      Vector3 pos;
      Vector3 lookat;
      float head;
      float pitch;
      int ortho;
      float zoom2;
      Vector3 ambient;
    };

    struct Material
    {
      std::string name;
      int shader;
      fRGBA color;
      float diffuse;
      float ambient;
      float emit;
      float specular;
      float power;
      std::string texture;
      std::string alphamap;
      std::string bumpmap;
      int vcol;
    };

    struct Face
    {
      unsigned int index_count;
      unsigned int indices[4];
      unsigned int material_index;
      Vector2 uv[4];
      fRGBA color[4];
    };

    struct Object
    {
      std::string name;
      int depth;
      int folding;
      Vector3 scale;
      Vector3 rotation;
      Vector3 translation;
      int visible;
      int locking;
      int shading;
      float smoothing;
      Vector3 color;
      int color_type;
      int mirror;

      std::vector<Vector3> vertices;
      std::vector<Face> faces;
    };

    struct IO
    {
      Scene scene;
      std::vector<Material> materials;
      std::vector<Object> objects;

      IO();
      bool read(const char *path);
      bool write(const char *path);
    };

  }

  struct Vector2
  {
    float x;
    float y;

    Vector2(float _x, float _y);
  };

  struct Vector3
  {
    float x;
    float y;
    float z;

    Vector3(float _x, float _y, float _z);
    bool operator==(const Vector3 &rhs)const;
    Vector3 operator+(const Vector3 &rhs);
    Vector3 operator-(const Vector3 &rhs);
  };

  struct Vector4
  {
    float x;
    float y;
    float z;
    float w;

    Vector4(float _x, float _y, float _z, float _w);
  };

  struct Quaternion
  {
    float x;
    float y;
    float z;
    float w;

    Quaternion(float _x, float _y, float _z, float _w);
    float dot(const Quaternion &rhs);
  };

  struct fRGBA
  {
    float r;
    float g;
    float b;
    float a;
  };

  class fixed_string
  {
      TOLUA_TEMPLATE_BIND(T, 20, 50, 100, 256);
      std::string str() const;
      void assign(const std::string &src);
  };

}