/* 
 * PROJECT: NyARToolkitCS
 * --------------------------------------------------------------------------------
 * 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 NyARToolkitCS is C# 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>
 * 
 */
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using jp.nyatla.nyartoolkit.cs.core;

namespace jp.nyatla.nyartoolkit.cs.detector
{
    /**
     * 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 : 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 NyARMatchPattResult __detectMarkerLite_mr = new NyARMatchPattResult();
            private Coord2Linear _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 Coord2Linear(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)
            {
                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 void init(INyARRgbRaster i_raster)
            {
                this.confidence = 0;
                this._ref_raster = i_raster;

            }
        }

        private bool _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)
        {
            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 bool detectMarkerLite(INyARRgbRaster i_raster)
        {
            //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)
        {
            // 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;
        }
        /**
         * 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(bool i_is_continue)
        {
            this._is_continue = i_is_continue;
        }




    }
}
