/* 
 * PROJECT: NyARToolkitCS(Extension)
 * --------------------------------------------------------------------------------
 * 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
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 * 
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 * 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.Diagnostics;
using jp.nyatla.nyartoolkit.cs.core;

namespace jp.nyatla.nyartoolkit.cs.rpf

{
    /**
     * Realityターゲットを定義します。
     * {@link #tag}以外のクラスメンバに対する書き込み操作を行わないでください。
     *
     */
    public class NyARRealityTarget : NyARManagedObject
    {
	    /**　ユーザオブジェクトを配置するポインタータグ。ユーザが自由にオブジェクトポインタを配置できる。
	     * {@link INyARDisposable}インタフェイスを持つオブジェクトを指定すると、このターゲットを開放するときに{@link INyARDisposable#dispose()}をコールする。
	     * <p>{@link INyARDisposable}インタフェイスは、Managed環境下では通常不要。</p>
	     */
	    public object tag;

	    public NyARRealityTarget(NyARRealityTargetPool i_pool)
            : base(i_pool._op_interface)
	    {
		    this._ref_pool=i_pool;
	    }
	    /**
	     * @Override
	     */
	    public override int releaseObject()
	    {
		    int ret=base.releaseObject();
		    if(ret==0)
		    {
			    //TAGオブジェクトがINyARDisposableインタフェイスを持てば、disposeをコール
			    if(this._ref_tracktarget is INyARDisposable)
			    {
				    ((INyARDisposable)(this._ref_tracktarget)).dispose();
			    }
			    //参照ターゲットのタグをクリアして、参照解除
			    this._ref_tracktarget.tag=null;
			    this._ref_tracktarget.releaseObject();
		    }
		    return ret;
	    }
	    /** 無効なシリアルID値*/
	    public const int INVALID_REALITY_TARGET_ID=-1;
        private static object _serial_lock = new object();
	    private static long _serial_counter=0;
    	
	    /**
	     * ID生成器。システムの稼働範囲内で一意なIDを持つこと。
	     * @return
	     */
	    public static long createSerialId()
	    {
		    lock(NyARRealityTarget._serial_lock){
			    return NyARRealityTarget._serial_counter++;
		    }
	    }
	    ////////////////////////
    	
	    /**
	     * 親情報
	     */
	    private NyARRealityTargetPool _ref_pool;
	    ////////////////////////
	    //targetの基本情報

	    /** 内部向けの公開メンバ変数です。{@link #getSerialId}を使ってください。 */
	    public long _serial;
	    /** 内部向けの公開メンバ変数です。{@link #refTransformMatrix}を使ってください。 */
        public readonly NyARDoubleMatrix44 _transform_matrix = new NyARDoubleMatrix44();
        public readonly NyARTransMatResultParam _result_param = new NyARTransMatResultParam();

	    /** ターゲットの種類。未知のターゲット。 */
	    public const int RT_UNKNOWN   =0;
	    /** ターゲットの種類。既知のターゲット。 */
	    public const int RT_KNOWN     =2;
	    /** ターゲットの種類。間もなく消失するターゲット。次回のprogressでリストから除去される。 */
	    public const int RT_DEAD      =4;

	    /** 内部向けpublicメンバ変数。{@link #getTargetType()}を使ってください。 */
	    public int _target_type;
    	
	    /** 内部向けpublicメンバ。 ターゲットのオフセット位置。 */
	    public NyARRectOffset _offset=new NyARRectOffset();
	    /** 内部向けpublicメンバ。このターゲットが参照しているトラックターゲット */
	    public NyARTarget _ref_tracktarget;
	    /** 内部向けpublicメンバ。スクリーン上の歪み解除済み矩形。 */
	    public NyARSquare _screen_square=new NyARSquare();
	    /** 内部向けpublicメンバ。getGrabbRateを使ってください。 */
	    public int grab_rate;
    	

    	
	    /**
	     * カメラ座標系をターゲット座標系に変換する行列の参照値を返します。
	     * この値は変更しないでください。（編集するときは、コピーを作ってください。）
	     * @return
	     */
        public NyARDoubleMatrix44 refTransformMatrix()
		    {
            Debug.Assert(this._target_type == RT_KNOWN);
		    return this._transform_matrix;
	    }
	    /**
	     * このターゲットのタイプを返します。
	     * {@link #RT_UNKNOWN}=未確定ターゲット。2次元座標利用可能
	     * {@link #RT_KNOWN}  =確定した既知のターゲット。3次元座標利用可能
	     * {@link #RT_DEAD}   =次のprogressで削除するターゲット
	     * @return
	     */
	    public int getTargetType()
	    {
		    return this._target_type;
	    }
	    /**
	     * Reality内で一意な、ターゲットのシリアルIDです。
	     * @return
	     */
	    public long getSerialId()
	    {
		    return this._serial;
	    }

	    /**
	     * このターゲットの補足率を返します。0-100の数値です。
	     * 20を切ると消失の可能性が高い？
	     * @return
	     */
	    public int getGrabbRate()
	    {
		    return this.grab_rate;
	    }
	    /**
	     * ターゲットの頂点配列への参照値を返します。この値は、二次元検出系の出力値です。
	     * 値が有効なのは、次のサイクルを実行するまでの間です。
	     * @return
	     */
	    public NyARDoublePoint2d[] refTargetVertex()
	    {
            Debug.Assert(this._target_type == RT_UNKNOWN || this._target_type == RT_KNOWN);
		    return ((NyARRectTargetStatus)(this._ref_tracktarget._ref_status)).vertex;
	    }
	    /**
	     * 対象矩形の頂点配列をコピーして返します。
	     * 樽型歪みの逆矯正は行いません。
	     * @param o_vertex
	     */
	    public void getTargetVertex(NyARDoublePoint2d[] o_vertex)
	    {
            Debug.Assert(this._target_type == RT_UNKNOWN || this._target_type == RT_KNOWN);
		    NyARDoublePoint2d[] v=((NyARRectTargetStatus)(this._ref_tracktarget._ref_status)).vertex;
		    for(int i=3;i>=0;i--){
			    o_vertex[i].setValue(v[i]);
		    }
	    }
	    /**
	     * 対象矩形の中央点を返します。
	     * 樽型歪みの逆矯正は行いません。
	     * @param o_center
	     */
	    public void getTargetCenter(NyARDoublePoint2d o_center)
	    {
            Debug.Assert(this._target_type == RT_UNKNOWN || this._target_type == RT_KNOWN);
		    NyARDoublePoint2d.makeCenter(((NyARRectTargetStatus)(this._ref_tracktarget._ref_status)).vertex,4,o_center);
	    }
	    /**
	     * {@link #getTargetCenter}の出力型違いの関数です。
	     * @param o_center
	     */
	    public void getTargetCenter(NyARIntPoint2d o_center)
	    {
            Debug.Assert(this._target_type == RT_UNKNOWN || this._target_type == RT_KNOWN);
		    NyARDoublePoint2d.makeCenter(((NyARRectTargetStatus)(this._ref_tracktarget._ref_status)).vertex,4,o_center);
	    }
	    /**
	     * 画面上の点が、このターゲットを構成する頂点の内側にあるか判定します。
	     * (範囲ではなく、頂点の内側であることに注意してください。)
	     * この関数は、Known/Unknownターゲットに使用できます。
	     * @param i_x
	     * @param i_y
	     * @return
	     */
        public bool isInnerVertexPoint2d(int i_x, int i_y)
	    {
            Debug.Assert(this._target_type == RT_UNKNOWN || this._target_type == RT_KNOWN);
		    NyARDoublePoint2d[] vx=((NyARRectTargetStatus)(this._ref_tracktarget._ref_status)).vertex;
		    for(int i=3;i>=0;i--){
			    if(NyARDoublePoint2d.crossProduct3Point(vx[i],vx[(i+1)%4],i_x,i_y)<0)
			    {
				    return false;
			    }
		    }
		    return true;
	    }
	    /**
	     * 画面上の点が、このターゲットを包括する矩形の内側にあるかを判定します。
	     * この関数は、Known/Unknownターゲットに使用できます。
	     * @param i_x
	     * @param i_y
	     * @return
	     * <p>メモ:この関数にはnewが残ってるので注意</p>
	     */
        public bool isInnerRectPoint2d(int i_x, int i_y)
	    {
            Debug.Assert(this._target_type == RT_UNKNOWN || this._target_type == RT_KNOWN);
		    NyARIntRect rect=new NyARIntRect();
		    NyARDoublePoint2d[] vx=((NyARRectTargetStatus)(this._ref_tracktarget._ref_status)).vertex;
		    rect.setAreaRect(vx,4);
		    return rect.isInnerPoint(i_x, i_y);
	    }
    	
	    /**
	     * ターゲット座標系の4頂点でかこまれる領域を射影した平面から、RGB画像をo_rasterに取得します。
	     * @param i_vertex
	     * ターゲットのオフセットを基準値とした、頂点座標。要素数は4であること。(mm単位)
	     * @param i_matrix
	     * i_vertexに適応する変換行列。
	     * ターゲットの姿勢行列を指定すると、ターゲット座標系になります。不要ならばnullを設定してください。
	     * @param i_resolution
	     * 1ピクセルあたりのサンプリング値(n^2表現)
	     * @param o_raster
	     * 出力ラスタ
	     * @return
	     * @throws NyARException
	     * <p>メモ:この関数にはnewが残ってるので注意</p>
	     */
        public bool getRgbPatt3d(NyARRealitySource i_src, NyARDoublePoint3d[] i_vertex, NyARDoubleMatrix44 i_matrix, int i_resolution, INyARRgbRaster o_raster)
	    {
		    Debug.Assert(this._target_type==RT_KNOWN);
		    NyARDoublePoint2d[] da4=this._ref_pool._wk_da2_4;
		    NyARDoublePoint3d v3d=new NyARDoublePoint3d();
		    if(i_matrix!=null){
			    //姿勢変換してから射影変換
			    for(int i=3;i>=0;i--){
				    //姿勢を変更して射影変換
				    i_matrix.transform3d(i_vertex[i],v3d);
				    this._transform_matrix.transform3d(v3d,v3d);
				    this._ref_pool._ref_prj_mat.project(v3d,da4[i]);
			    }
		    }else{
			    //射影変換のみ
			    for(int i=3;i>=0;i--){
				    //姿勢を変更して射影変換
				    this._transform_matrix.transform3d(i_vertex[i],v3d);
				    this._ref_pool._ref_prj_mat.project(v3d,da4[i]);
			    }
		    }
		    //パターンの取得
		    return i_src.refPerspectiveRasterReader().copyPatt(da4,0,0,i_resolution, o_raster);
	    }
	    /**
	     * ターゲットと同じ平面に定義した矩形から、パターンを取得します。
	     * @param i_src
	     * @param i_x
	     * ターゲットのオフセットを基準値とした、矩形の左上座標(mm単位)
	     * @param i_y
	     * ターゲットのオフセットを基準値とした、矩形の左上座標(mm単位)
	     * @param i_w
	     * ターゲットのオフセットを基準値とした、矩形の幅(mm単位)
	     * @param i_h
	     * ターゲットのオフセットを基準値とした、矩形の幅(mm単位)
	     * @param i_resolution
	     * 1ピクセルあたりのサンプリング値(n^2表現)
	     * @param o_raster
	     * 出力ラスタ
	     * @return
	     * @throws NyARException
	     */
        public bool getRgbRectPatt3d(NyARRealitySource i_src, double i_x, double i_y, double i_w, double i_h, int i_resolution, INyARRgbRaster o_raster)
	    {
		    Debug.Assert(this._target_type==RT_KNOWN);
		    //RECT座標を作成
		    NyARDoublePoint3d[] da4=this._ref_pool._wk_da3_4;
		    da4[0].x=i_x;    da4[0].y=i_y+i_h;da4[0].z=0;//LB
		    da4[1].x=i_x+i_w;da4[1].y=i_y+i_h;da4[1].z=0;//RB
		    da4[2].x=i_x+i_w;da4[2].y=i_y;    da4[2].z=0;//RT
		    da4[3].x=i_x;    da4[3].y=i_y;    da4[3].z=0;//LT
		    return getRgbPatt3d(i_src,da4,null,i_resolution,o_raster);
	    }
    	
    }
}