/* 
 * 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.detector;

import jp.nyatla.nyartoolkit.NyARException;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.*;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.match.*;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.param.NyARParam;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.pickup.*;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.rgb.*;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.*;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.transmat.*;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.NyARIntSize;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.NyARLinear;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.rasterfilter.rgb2bin.*;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.*;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.squaredetect.*;

/**
 * 画像からARCodeに最も一致するマーカーを1個検出し、その変換行列を計算するクラスです。
 * 変換行列を求めるには、detectMarkerLite関数にラスタイメージを入力して、計算対象の矩形を特定します。
 * detectMarkerLiteが成功すると、getTransmationMatrix等の関数が使用可能な状態になり、変換行列を求めることができます。
 * 
 * 
 */
public class NyARCustomSingleDetectMarker
{
	/**
	 * detectMarkerのコールバック関数
	 */
	private class DetectSquareCB implements NyARSquareContourDetector.IDetectMarkerCallback
	{
		//公開プロパティ
		public double confidence;
		public NyARSquare square=new NyARSquare();
		
		//参照インスタンス
		private INyARRgbRaster _ref_raster;
		//所有インスタンス
		private INyARColorPatt _inst_patt;
		private NyARMatchPattDeviationColorData _deviation_data;
		private NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA _match_patt;
		private final NyARMatchPattResult __detectMarkerLite_mr=new NyARMatchPattResult();
		private NyARCoord2Linear _coordline;
		
		public DetectSquareCB(INyARColorPatt i_inst_patt,NyARCode i_ref_code,NyARParam i_param)
		{
			this._inst_patt=i_inst_patt;
			this._deviation_data=new NyARMatchPattDeviationColorData(i_ref_code.getWidth(),i_ref_code.getHeight());
			this._coordline=new NyARCoord2Linear(i_param.getScreenSize(),i_param.getDistortionFactor());
			this._match_patt=new NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA(i_ref_code);
			return;
		}
		private NyARIntPoint2d[] __tmp_vertex=NyARIntPoint2d.createArray(4);
		/**
		 * 矩形が見付かるたびに呼び出されます。
		 * 発見した矩形のパターンを検査して、方位を考慮した頂点データを確保します。
		 */
		public void onSquareDetect(NyARSquareContourDetector i_sender,int[] i_coordx,int[] i_coordy,int i_coor_num,int[] i_vertex_index) throws NyARException
		{
			NyARMatchPattResult mr=this.__detectMarkerLite_mr;
			//輪郭座標から頂点リストに変換
			NyARIntPoint2d[] vertex=this.__tmp_vertex;
			vertex[0].x=i_coordx[i_vertex_index[0]];
			vertex[0].y=i_coordy[i_vertex_index[0]];
			vertex[1].x=i_coordx[i_vertex_index[1]];
			vertex[1].y=i_coordy[i_vertex_index[1]];
			vertex[2].x=i_coordx[i_vertex_index[2]];
			vertex[2].y=i_coordy[i_vertex_index[2]];
			vertex[3].x=i_coordx[i_vertex_index[3]];
			vertex[3].y=i_coordy[i_vertex_index[3]];
		
			//画像を取得
			if (!this._inst_patt.pickFromRaster(this._ref_raster,vertex)){
				return;
			}
			//取得パターンをカラー差分データに変換して評価する。
			this._deviation_data.setRaster(this._inst_patt);
			if(!this._match_patt.evaluate(this._deviation_data,mr)){
				return;
			}
			//現在の一致率より低ければ終了
			if (this.confidence > mr.confidence){
				return;
			}
			//一致率の高い矩形があれば、方位を考慮して頂点情報を作成
			NyARSquare sq=this.square;
			this.confidence = mr.confidence;
			//directionを考慮して、squareを更新する。
			for(int i=0;i<4;i++){
				int idx=(i+4 - mr.direction) % 4;
				this._coordline.coord2Line(i_vertex_index[idx],i_vertex_index[(idx+1)%4],i_coordx,i_coordy,i_coor_num,sq.line[i]);
			}
			for (int i = 0; i < 4; i++) {
				//直線同士の交点計算
				if(!NyARLinear.crossPos(sq.line[i],sq.line[(i + 3) % 4],sq.sqvertex[i])){
					throw new NyARException();//ここのエラー復帰するならダブルバッファにすればOK
				}
			}
		}
		public final void init(INyARRgbRaster i_raster)
		{
			this.confidence=0;
			this._ref_raster=i_raster;
			
		}
	}
	
	private boolean _is_continue = false;
	private NyARSquareContourDetector _square_detect;
	protected INyARTransMat _transmat;
	//画処理用
	private NyARBinRaster _bin_raster;
	protected INyARRasterFilter_Rgb2Bin _tobin_filter;
	private DetectSquareCB _detect_cb;
	private NyARRectOffset _offset; 


	protected NyARCustomSingleDetectMarker()
	{
		return;
	}
	protected void initInstance(
		INyARColorPatt i_patt_inst,
		NyARSquareContourDetector i_sqdetect_inst,
		INyARTransMat i_transmat_inst,
		INyARRasterFilter_Rgb2Bin i_filter,
		NyARParam	i_ref_param,
		NyARCode	i_ref_code,
		double		i_marker_width) throws NyARException
	{
		final NyARIntSize scr_size=i_ref_param.getScreenSize();		
		// 解析オブジェクトを作る
		this._square_detect = i_sqdetect_inst;
		this._transmat = i_transmat_inst;
		this._tobin_filter=i_filter;
		//２値画像バッファを作る
		this._bin_raster=new NyARBinRaster(scr_size.w,scr_size.h);
		//_detect_cb
		this._detect_cb=new DetectSquareCB(i_patt_inst,i_ref_code,i_ref_param);
		//オフセットを作成
		this._offset=new NyARRectOffset();
		this._offset.setSquare(i_marker_width);
		return;
		
	}

	

	
	/**
	 * i_imageにマーカー検出処理を実行し、結果を記録します。
	 * 
	 * @param i_raster
	 * マーカーを検出するイメージを指定します。イメージサイズは、カメラパラメータ
	 * と一致していなければなりません。
	 * @return マーカーが検出できたかを真偽値で返します。
	 * @throws NyARException
	 */
	public boolean detectMarkerLite(INyARRgbRaster i_raster) throws NyARException
	{
		//サイズチェック
		if(!this._bin_raster.getSize().isEqualSize(i_raster.getSize())){
			throw new NyARException();
		}

		//ラスタを２値イメージに変換する.
		this._tobin_filter.doFilter(i_raster,this._bin_raster);

		//コールバックハンドラの準備
		this._detect_cb.init(i_raster);
		//矩形を探す(戻り値はコールバック関数で受け取る。)
		this._square_detect.detectMarkerCB(this._bin_raster,_detect_cb);
		if(this._detect_cb.confidence==0){
			return false;
		}
		return true;
	}
	/**
	 * 検出したマーカーの変換行列を計算して、o_resultへ値を返します。
	 * 直前に実行したdetectMarkerLiteが成功していないと使えません。
	 * 
	 * @param o_result
	 * 変換行列を受け取るオブジェクトを指定します。
	 * @throws NyARException
	 */
	public void getTransmationMatrix(NyARTransMatResult o_result) throws NyARException
	{
		// 一番一致したマーカーの位置とかその辺を計算
		if (this._is_continue) {
			this._transmat.transMatContinue(this._detect_cb.square,this._offset, o_result);
		} else {
			this._transmat.transMat(this._detect_cb.square,this._offset, o_result);
		}
		return;
	}
	/**
	 * 現在の矩形を返します。
	 * @return
	 */
	public NyARSquare refSquare()
	{
		return this._detect_cb.square;
	}
	/**
	 * 検出したマーカーの一致度を返します。
	 * 
	 * @return マーカーの一致度を返します。0～1までの値をとります。 一致度が低い場合には、誤認識の可能性が高くなります。
	 * @throws NyARException
	 */
	public double getConfidence()
	{
		return this._detect_cb.confidence;
	}
	/**
	 * getTransmationMatrixの計算モードを設定します。 初期値はTRUEです。
	 * 
	 * @param i_is_continue
	 * TRUEなら、transMatCont互換の計算をします。 FALSEなら、transMat互換の計算をします。
	 */
	public void setContinueMode(boolean i_is_continue)
	{
		this._is_continue = i_is_continue;
	}
	/**
	 * プローブ関数
	 * @return
	 */
	public Object[] _getProbe()
	{
		Object[] r=new Object[1];
		r[0]=this._detect_cb._inst_patt;
		return r;
	}	
	
	
	
}
