#include "torus_shape.hpp"
#include "defines.hpp"
#include <cmath>

void TorusShape::generatePoints(int num_points, float screen_width, float screen_height) {
    num_points_ = num_points;
    major_radius_ = screen_height * TORUS_MAJOR_RADIUS_FACTOR;
    minor_radius_ = screen_height * TORUS_MINOR_RADIUS_FACTOR;
    // Las posiciones 3D se calculan en getPoint3D() usando ecuaciones paramétricas del torus
}

void TorusShape::update(float delta_time, float screen_width, float screen_height) {
    // Recalcular radios por si cambió resolución (F4)
    major_radius_ = screen_height * TORUS_MAJOR_RADIUS_FACTOR;
    minor_radius_ = screen_height * TORUS_MINOR_RADIUS_FACTOR;

    // Actualizar ángulos de rotación (triple rotación XYZ)
    angle_x_ += TORUS_ROTATION_SPEED_X * delta_time;
    angle_y_ += TORUS_ROTATION_SPEED_Y * delta_time;
    angle_z_ += TORUS_ROTATION_SPEED_Z * delta_time;
}

void TorusShape::getPoint3D(int index, float& x, float& y, float& z) const {
    // Distribuir puntos uniformemente en la superficie del torus
    // Usamos distribución aproximadamente uniforme basada en área

    // Calcular número aproximado de anillos y puntos por anillo
    int num_rings = static_cast<int>(sqrtf(static_cast<float>(num_points_) * 0.5f));
    if (num_rings < 2) num_rings = 2;

    int points_per_ring = num_points_ / num_rings;
    if (points_per_ring < 3) points_per_ring = 3;

    // Obtener parámetros u y v del índice
    int ring = index / points_per_ring;
    int point_in_ring = index % points_per_ring;

    // Si nos pasamos del número de anillos, usar el último
    if (ring >= num_rings) {
        ring = num_rings - 1;
        point_in_ring = index - (ring * points_per_ring);
        if (point_in_ring >= points_per_ring) {
            point_in_ring = points_per_ring - 1;
        }
    }

    // Parámetros u y v normalizados [0, 2π]
    float u = (static_cast<float>(ring) / static_cast<float>(num_rings)) * 2.0f * PI;
    float v = (static_cast<float>(point_in_ring) / static_cast<float>(points_per_ring)) * 2.0f * PI;

    // Ecuaciones paramétricas del torus
    // x = (R + r*cos(v)) * cos(u)
    // y = (R + r*cos(v)) * sin(u)
    // z = r * sin(v)
    float cos_v = cosf(v);
    float sin_v = sinf(v);
    float cos_u = cosf(u);
    float sin_u = sinf(u);

    float radius_at_v = major_radius_ + minor_radius_ * cos_v;

    float x_base = radius_at_v * cos_u;
    float y_base = radius_at_v * sin_u;
    float z_base = minor_radius_ * sin_v;

    // Aplicar rotación en eje X
    float cos_x = cosf(angle_x_);
    float sin_x = sinf(angle_x_);
    float y_rot_x = y_base * cos_x - z_base * sin_x;
    float z_rot_x = y_base * sin_x + z_base * cos_x;

    // Aplicar rotación en eje Y
    float cos_y = cosf(angle_y_);
    float sin_y = sinf(angle_y_);
    float x_rot_y = x_base * cos_y - z_rot_x * sin_y;
    float z_rot_y = x_base * sin_y + z_rot_x * cos_y;

    // Aplicar rotación en eje Z
    float cos_z = cosf(angle_z_);
    float sin_z = sinf(angle_z_);
    float x_final = x_rot_y * cos_z - y_rot_x * sin_z;
    float y_final = x_rot_y * sin_z + y_rot_x * cos_z;

    // Retornar coordenadas finales rotadas
    x = x_final;
    y = y_final;
    z = z_rot_y;
}

float TorusShape::getScaleFactor(float screen_height) const {
    // Factor de escala para física: proporcional al radio mayor
    // Radio mayor base = 60px (0.25 * 240px en resolución 320x240)
    const float BASE_RADIUS = 60.0f;
    float current_radius = screen_height * TORUS_MAJOR_RADIUS_FACTOR;
    return current_radius / BASE_RADIUS;
}
