/* 
 * PROJECT: NyARToolkit
 * --------------------------------------------------------------------------------
 * This work is based on the original ARToolKit developed by
 *   Hirokazu Kato
 *   Mark Billinghurst
 *   HITLab, University of Washington, Seattle
 * http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/
 *
 * The NyARToolkit is Java edition ARToolKit class library.
 * Copyright (C)2008-2009 Ryo Iizuka
 *
 * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
 * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
 * (at your option) any later version.
 * 
 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 * GNU General Public License for more details.
 *
 * You should have received a copy of the GNU General Public License
 * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 * 
 * For further information please contact.
 *	http://nyatla.jp/nyatoolkit/
 *	<airmail(at)ebony.plala.or.jp> or <nyatla(at)nyatla.jp>
 * 
 */
package jp.nyatla.nyartoolkit.core.param;

import java.io.*;
import java.nio.*;

import jp.nyatla.nyartoolkit.core.NyARException;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.*;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.matrix.NyARDoubleMatrix44;

/**
 * このクラスは、NyARToolkitの環境パラメータを格納します。
 * 環境パラメータは、ARToolKitのパラメータと同一です。
 * パラメータの要素には、以下のものがあります。
 * <ul>
 * <li>樽型歪みパラメータ - 入力画像の樽型歪みパラメータです。
 * <li>スクリーンサイズ - 入力画像の解像度です。
 * <li>透視変換パラメータ - 4x4行列です。
 * </ul>
 */
public class NyARParam
{
	/** スクリーンサイズです。*/
	protected NyARIntSize _screen_size=new NyARIntSize();
	private static final int SIZE_OF_PARAM_SET = 4 + 4 + (3 * 4 * 8) + (4 * 8);
	private NyARCameraDistortionFactor _dist=new NyARCameraDistortionFactor();
	private NyARPerspectiveProjectionMatrix _projection_matrix=new NyARPerspectiveProjectionMatrix();
	/**
	 * テストに使用するための、カメラパラメータ値をロードします。
	 * このパラメータは、ARToolKit2.7に付属しているカメラパラメータファイルの値です。
	 */
	public void loadDefaultParameter()
	{
		double[] tmp={318.5,263.5,26.2,1.0127565206658486};
		this._screen_size.setValue(640,480);
		this._dist.setValue(tmp);
		this._projection_matrix.m00=700.9514702992245;
		this._projection_matrix.m01=0;
		this._projection_matrix.m02=316.5;
		this._projection_matrix.m03=0;
		this._projection_matrix.m10=0;
		this._projection_matrix.m11=726.0941816535367;
		this._projection_matrix.m12=241.5;
		this._projection_matrix.m13=0.0;
		this._projection_matrix.m20=0.0;
		this._projection_matrix.m21=0.0;
		this._projection_matrix.m22=1.0;
		this._projection_matrix.m23=0.0;
		this._projection_matrix.m30=0.0;
		this._projection_matrix.m31=0.0;
		this._projection_matrix.m32=0.0;
		this._projection_matrix.m33=1.0;
	}

	public NyARIntSize getScreenSize()
	{
		return this._screen_size;
	}

	/**
	 * この関数は、ARToolKit形式の透視変換行列を返します。
	 * @return
	 * [read only]透視変換行列を返します。
	 */
	public NyARPerspectiveProjectionMatrix getPerspectiveProjectionMatrix()
	{
		return this._projection_matrix;
	}
	/**
	 * この関数は、ARToolKit形式の歪み補正パラメータを返します。
	 * @return
	 * [read only]歪み補正パラメータオブジェクト
	 */
	public NyARCameraDistortionFactor getDistortionFactor()
	{
		return this._dist;
	}
	/**
	 * この関数は、配列から値を設定します。
	 * @param i_factor
	 * NyARCameraDistortionFactorにセットする配列を指定する。要素数は4であること。
	 * @param i_projection
	 * NyARPerspectiveProjectionMatrixセットする配列を指定する。要素数は12であること。
	 */
	public void setValue(double[] i_factor,double[] i_projection)
	{
		this._dist.setValue(i_factor);
		this._projection_matrix.setValue(i_projection);
		return;
	}
	/**
	 * この関数は、現在のスクリーンサイズを変更します。
	 * ARToolKitのarParamChangeSize関数に相当します。
	 * @param i_xsize
	 * 新しいサイズ
	 * @param i_ysize
	 * 新しいサイズ
	 */
	public void changeScreenSize(int i_xsize, int i_ysize)
	{
		final double scale = (double) i_xsize / (double) (this._screen_size.w);// scale = (double)xsize / (double)(source->xsize);
		//スケールを変更
		this._dist.changeScale(scale);
		this._projection_matrix.changeScale(scale);
		this._screen_size.w = i_xsize;// newparam->xsize = xsize;
		this._screen_size.h = i_ysize;// newparam->ysize = ysize;
		return;
	}
	/**
	 * この関数は、現在のスクリーンサイズを変更します。
	 * {@link #changeScreenSize(int, int)のラッパーです。
	 * @param i_s
	 */
	public void changeScreenSize(NyARIntSize i_s)
	{
		this.changeScreenSize(i_s.w,i_s.h);
	}
	/**
	 * この関数は、カメラパラメータから右手系の視錐台を作ります。
	 * <p>注意 -
	 * この処理は低速です。繰り返しの使用はできるだけ避けてください。
	 * </p>
	 * @param i_dist_min
	 * 視錐台のnear point(mm指定)
	 * @param i_dist_max
	 * 視錐台のfar point(mm指定)
	 * @param o_frustum
	 * 視錐台を受け取る配列。
	 * @see NyARPerspectiveProjectionMatrix#makeCameraFrustumRH
	 */
	public void makeCameraFrustumRH(double i_dist_min,double i_dist_max,NyARDoubleMatrix44 o_frustum)
	{
		this._projection_matrix.makeCameraFrustumRH(this._screen_size.w, this._screen_size.h, i_dist_min, i_dist_max, o_frustum);
		return;
	}	


	/**
	 * この関数は、ストリームからARToolKit形式のカメラパラメーを1個目の設定をロードします。
	 * @param i_stream
	 * 読み込むストリームです。
	 * @throws Exception
	 */
	public void loadARParam(InputStream i_stream)throws NyARException
	{
		try {
			byte[] buf = new byte[SIZE_OF_PARAM_SET];
			i_stream.read(buf);
			double[] tmp=new double[16];

			// バッファを加工
			ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(buf);
			bb.order(ByteOrder.BIG_ENDIAN);
			this._screen_size.w = bb.getInt();
			this._screen_size.h = bb.getInt();
			//double値を12個読み込む
			for(int i=0;i<12;i++){
				tmp[i]=bb.getDouble();
			}
			//パディング
			tmp[12]=tmp[13]=tmp[14]=0;
			tmp[15]=1;
			//Projectionオブジェクトにセット
			this._projection_matrix.setValue(tmp);
			//double値を4個読み込む
			for (int i = 0; i < 4; i++) {
				tmp[i]=bb.getDouble();
			}
			//Factorオブジェクトにセット
			this._dist.setValue(tmp);
		} catch (Exception e) {
			throw new NyARException(e);
		}
		return;
	}
	/**
	 * この関数は機能しません。
	 * @param i_stream
	 * 未定義
	 * @throws Exception
	 */
	public void saveARParam(OutputStream i_stream)throws Exception
	{
		NyARException.trap("未チェックの関数");
		byte[] buf = new byte[SIZE_OF_PARAM_SET];
		// バッファをラップ
		ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(buf);
		bb.order(ByteOrder.BIG_ENDIAN);

		// 書き込み
		bb.putInt(this._screen_size.w);
		bb.putInt(this._screen_size.h);
		double[] tmp=new double[12];
		//Projectionを読み出し
		this._projection_matrix.getValue(tmp);
		//double値を12個書き込む
		for(int i=0;i<12;i++){
			tmp[i]=bb.getDouble();
		}
		//Factorを読み出し
		this._dist.getValue(tmp);
		//double値を4個書き込む
		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			tmp[i]=bb.getDouble();
		}
		i_stream.write(buf);
		return;
	}
}
