//基本的なデータタイプ
#include <vcg/complex/complex.h>
// PLYファイルの入出力
#include <wrap/io_trimesh/import_ply.h>
#include <wrap/io_trimesh/export_ply.h>

class MyFace;
class MyVertex;
class MyEdge;

struct MyUsedTypes : public vcg::UsedTypes<
   vcg::Use<MyVertex>::AsVertexType,
   vcg::Use<MyFace>::AsFaceType,
   vcg::Use<MyEdge>::AsEdgeType> {};

//頂点型
class MyVertex : public vcg::Vertex< 
	MyUsedTypes, 
	vcg::vertex::Coord3f, 
	vcg::vertex::Color4b, 
	vcg::vertex::Normal3f, 
	vcg::vertex::VFAdj, 
	vcg::vertex::VEAdj, 
	vcg::vertex::Qualityf, 
	vcg::vertex::BitFlags, 
	vcg::vertex::Mark> {
//ここにメンバ変数を追加できる
};
//面型
class MyFace : public vcg::Face  < 
	MyUsedTypes, 
	vcg::face::VertexRef, 
	vcg::face::Normal3f, 
	vcg::face::FFAdj, 
	vcg::face::EFAdj, 
	vcg::face::Mark, 
	vcg::face::VFAdj, 
	vcg::face::BitFlags > {
};
//エッジ型
class MyEdge : public vcg::Edge< 
	MyUsedTypes, 
	vcg::edge::VertexRef, 
	vcg::edge::BitFlags, 
	vcg::edge::EVAdj, 
	vcg::edge::EFAdj> {
};
//3Dモデル型
class MyMesh : public vcg::tri::TriMesh< 
	std::vector<MyVertex>, 
	std::vector<MyFace>, 
	std::vector<MyEdge> > {
};

//メッシュデータオブジェクト
MyMesh mesh;
int main(int argc, char **argv)
{

  //plyファイル読み込み
  vcg::tri::io::ImporterPLY<MyMesh>::Open(mesh, "data.ply");

  //面法線計算
  vcg::tri::UpdateNormal<MyMesh>::PerFace(mesh);

  //Triangleのエッジ情報を作成
  vcg::tri::UpdateTopology<MyMesh>::AllocateEdge(mesh);

  //縮尺
　// meshオブジェクトがbboxメンバ(Bounding Box)を持っているので、
  // モデルの最大・最小の座標がわかる
  double scalex = 1.0 / (mesh.bbox.max.X() - mesh.bbox.min.X());
  double scaley = 1.0 / (mesh.bbox.max.Y() - mesh.bbox.min.Y());
  double scalez = 1.0 / (mesh.bbox.max.Z() - mesh.bbox.min.Z());

  double scale = (std::min)((std::min)(scalex, scaley), scalez);

  //センタリング
  double offsx = mesh.bbox.min.X() + (mesh.bbox.max.X() - mesh.bbox.min.X()) / 2;
  double offsy = mesh.bbox.min.Y() + (mesh.bbox.max.Y() - mesh.bbox.min.Y()) / 2;
  double offsz = mesh.bbox.min.Z() + (mesh.bbox.max.Z() - mesh.bbox.min.Z()) / 2;

//三角形で表示
void disp_triangles() {

  //マテリアルの設定
  glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, material_ambient);
  glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, material_specular);

  glEnable(GL_LIGHTING);

  glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, material_diffuse_w);
  //描画処理本体
  // mesh.face[0].N で面法線
  // mesh.face[0].V(0)->C.X() で三角形の第一頂点のR
  // mesh.face[0].V(0)->P().X() で三角形の第一頂点のx座標
　// * cがついているのはconstの意味
  glBegin(GL_TRIANGLES);
  for (const auto& f : mesh.face) {
    glNormal3d(f.cN().X(), f.cN().Y(), f.cN().Z());
    for (size_t i = 0; i < 3; i++) {
      glColor3ub(f.cV(i)->cC().X(), f.cV(i)->cC().Y(), f.cV(i)->cC().Z());
      glVertex3d(f.cV(i)->cP().X(), f.cV(i)->cP().Y(), f.cV(i)->cP().Z());
    }

  }
  glEnd();
}
//三角形のエッジを表示
void disp_edge() {

  glDisable(GL_LIGHTING);

  glColor3d(1, 0, 0);
  glBegin(GL_LINES);
  for (const auto& e : mesh.edge) {
    glVertex3d(e.cV(0)->cP().X(), e.cV(0)->cP().Y(), e.cV(0)->cP().Z());
    glVertex3d(e.cV(1)->cP().X(), e.cV(1)->cP().Y(), e.cV(1)->cP().Z());
  }
  glEnd();
}

//! @brief 三次元ベクトルの外積を求める
//! @param [out] dvec 求めたベクトル
//! @param [in] svec1 一つ目の三次元ベクトル
//! @param [in] svec2 二つ目の三次元ベクトル
//! @return なし
void outer(double * const dvec, double const * const svec1, double const * const svec2) {

  const double& xa = svec1[0];
  const double& ya = svec1[1];
  const double& za = svec1[2];
  const double& xb = svec2[0];
  const double& yb = svec2[1];
  const double& zb = svec2[2];

  dvec[0] = ya * zb - za * yb;
  dvec[1] = za * xb - xa * zb;
  dvec[2] = xa * yb - ya * xb;
}

//! @brief ベクトルの内積を求める
//! @param [in] vec1 一つ目の三次元ベクトル
//! @param [in] vec2 二つ目の三次元ベクトル
//! @return 内積
double inner(double const * const vec1, double const * const vec2) {
  const double& xa = vec1[0];
  const double& ya = vec1[1];
  const double& za = vec1[2];
  const double& xb = vec2[0];
  const double& yb = vec2[1];
  const double& zb = vec2[2];

  return (xa*xb + ya*yb + za*zb);
}

//! @brief ベクトルの長さを求める関数
//! @param [in] vec 三次元ベクトル
//! @return 長さ
double vlen(double const * const vec) {
  const double& x = vec[0];
  const double& y = vec[1];
  const double& z = vec[2];

  return sqrt(x * x + y * y + z * z);
}

//! @brief 二つのベクトルの角度をラジアンで求める関数
//! @param [in] vec1 一つ目の三次元ベクトル
//! @param [in] vec2 二つ目の三次元ベクトル
//! @return 二つのベクトルのなす角（ラジアン）
double vangle(double const * const vec1, double const * const vec2) {
  return acos(inner(vec1, vec2) / (vlen(vec1) * vlen(vec2)));
}

//! @brief ある三次元ベクトルに垂直な三次元ベクトルを求める
//! @param [out] dst3 結果の格納先
//! @param [in] src3 三次元ベクトル
void rightvec(double* dst3, double* src3) {

  double tmp[3] = { 1,0,0 };

  //tmpとsrc3の角度０またはそれに近いなら、別なベクトルを用意
  if (vangle(tmp, src3) < 0.00174533) { //0.00174533rad=1degree
    tmp[0] = 0;
    tmp[1] = 1;
    tmp[2] = 0;
  }
  //外積を求める
  outer(dst3, tmp, src3);
}

#include <Windows.h>
#include <gl/GL.h>
#include <gl/freeglut.h>
#include <math.h>
#pragma comment(lib,"opengl32.lib")
#pragma comment(lib,"freeglut.lib")

void display(void)
{
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
  glLoadIdentity();

  glTranslated(0.0, 0.0, -5.0);

  glPushMatrix();
  static double deg = 0;
  deg = deg + 1;
  glRotated(deg, 0, 1, 0);

  glColor3d(1, 0, 0);
  //一本目のベクトルを表示
  double src3[3] = { 2,-3,4 };
  glBegin(GL_LINES);
  glVertex3d(0, 0, 0);
  glVertex3dv(src3);
  glEnd();

  glColor3d(0, 1, 0);
  double dst3[3];
  rightvec(dst3, src3);
  //二本目のベクトルを表示
  glBegin(GL_LINES);
  glVertex3d(0, 0, 0);
  glVertex3dv(dst3);
  glEnd();


  glPopMatrix();


  glFlush();
}
void timer(int value) {
  glutPostRedisplay();
  glutTimerFunc(50, timer, 0);
}
void init(void)
{
  glClearColor(0.0, 0.0, 1.0, 1.0);
}
void resize(int w, int h)
{
  glViewport(0, 0, w, h);

  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  glLoadIdentity();
  gluPerspective(30.0, (double)w / (double)h, 1.0, 100.0);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
  glutInit(&argc, argv);
  glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA);
  glutCreateWindow(argv[0]);
  glutDisplayFunc(display);
  glutReshapeFunc(resize);
  glutTimerFunc(100, timer, 0);
  init();
  glutMainLoop();
  return 0;
}