KSG-Framework/Welt2D.h

#pragma once

#include <queue>
#include <functional>
#include "Array.h"
#include "Mat3.h"
#include "Punkt.h"
#include "Rect2.h"

namespace Framework
{
    typedef Vec2< float > Vertex;
    class Bild;

    struct WeltInfo
    {
        float airResistance;
        bool hasSize;
        bool circular;
        Punkt size;
    };

    class Object2D
    {
    protected:
        std::queue< std::function< void() > > actions;
        Vertex position;
        Vertex speed;
        float rSpeed;
        float rotation;
        float size;
        bool collision;
        int ref;

    public:
        __declspec( dllexport ) Object2D();
        __declspec( dllexport ) virtual ~Object2D();
        // Übergibt einen Void Funktionspointer auf eine Aktion die einmalig vom Hauptthread ausgeführt werden soll. (Passiert nach dem Tick)
        __declspec( dllexport ) void postAction( std::function< void() > action );
        // Fügt einen Schub in die ausbreitungsrichtung der Explusion zur Bewegung des Objektes hinzu
        //  worldPos: Die Position des Explusionsuhrsprungs
        //  intensity: Die Intensität der Explusion
        __declspec( dllexport ) void explosion( Vertex worldPos, float intensity );
        // Übt auf das Objekt einen Impuls aus, der sowohl die geschwindigkeit, als auch die Drehungsgeschwindigkeit des Objektes beeinflusst
        //  start: Die Startposition des Impulses in der Welt
        //  speed: Die Geschwindigkeit des Impulses in der Welt
        //  strength: Stärke des aufpralls
        __declspec( dllexport ) virtual void impuls( Vertex start, Vertex speed, float strength = 1.f );
        // Setzt die Geschwindigkeit des Objektes in der Welt
        //  speed: Anzahl der zurückgelegten Koordinaten pro Sekunde
        __declspec( dllexport ) void setSpeed( Vertex speed );
        // Setzt die Geschwindigkeit des Objektes in der Welt
        //  x: Anzahl der zurückgelegten x Koordinaten pro Sekunde
        //  y: Anzahl der zurückgelegten y Koordinaten pro Sekunde
        __declspec( dllexport ) void setSpeed( float x, float y );
        // Setzt die Position des Objektes in der Welt
        //  pos: Die Position in Weltkoordinaten
        __declspec( dllexport ) void setPosition( Vertex pos );
        // Setzt die Position des Objektes in der Welt
        //  x: Die X Position in Weltkoordinaten
        //  y: Die Y Position in Weltkoordinaten
        __declspec( dllexport ) void setPosition( float x, float y );
        // Setzt die Rotationsgeschwindigkeit in Radiant pro Sekunde
        //  ds: Die neue Rptationsgeschwindigkeit
        __declspec( dllexport ) void setDrehungSpeed( float ds );
        // Setzt die Drehung des Models gegen den Uhrzeigersinn
        //  drehung: Der winkel in Bogenmas
        __declspec( dllexport ) void setDrehung( float drehung );
        // Fügt zum aktuellen Drehungswinkel etwas hinzu
        //  drehung: Der Winkel in Bogenmas, der hinzugefügt werden soll
        __declspec( dllexport ) void addDrehung( float drehung );
        // Setzt die Skallierung des Modells
        //  size: Der Faktor, mit dem Skalliert wird
        __declspec( dllexport ) void setSize( float size );
        // Addiert zur Skallierung einen bestimmten Wert hinzu
        //  size: Der Wert, der zur skallierung hinzugefügt werden soll
        __declspec( dllexport ) void addSize( float size );
        // Legt fest, ob andere Objekte mit diesem Objekt zusammenschtoßen können
        //  handle: 0, falls keine Kollisionen existieren
        __declspec( dllexport ) void setCollision( bool handle );
        // Prüft ob eine Collision mit einem anderen Objekt vorliegt und passt die Geschwindigkeiten beider Objekte entsprechend an
        __declspec( dllexport ) virtual bool handleCollision( Object2D *obj );
        // Verarbeitet vargangene Zeit und aktualisiert die Position und die Drehung des Objektes in der Welt
        //  zeit: Die vergangene Zeit in Sekunden
        __declspec( dllexport ) virtual bool tick( const WeltInfo &info, double zeit );
        // Zeichnet das Objekt in ein Bild
        //  kamMat: Due Kamera Matrix, welche einen Punkt aus Weltkoordinaten in Bildschirmkoordinaten umwandelt
        //  zRObj: Das Bild, in welches gezeichnet werden soll
        virtual void render( Mat3< float > &kamMat, Bild &zRObj, const char *kamName ) = 0;
        // Gibt zurück, ob ein Punkt in dem Objekt enthalten ist
        //  p: Der Punkt
        __declspec( dllexport ) virtual bool istPunktInnen( Vertex p ) const;
        // Überprüft, ob eine Linie im Objekt enthalten ist
        //  a: Der startpunkt der Linie
        //  b: Der endpunkt der Linie
        __declspec( dllexport ) virtual bool istLinieInnen( Vertex a, Vertex b ) const;
        // Überprüft, ob sich das Objekt mit einem anderen Überschneidet
        //  zObj: Ein Zeiger auf das andere Objekt ohne erhöhten Reference Counter
        //  sp: Ein Zeiger auf einen Punkt, in dem der Schnittpunkt gespeichert wird
        //  end: 0, falls alle Ecken beider Objekte überprüft werdden sollen. 1, falls nur die Punkte dieses Models im anderen gesucht werden sollen
        __declspec( dllexport ) virtual bool istModelInnen( const Object2D *zObj, Vertex *sp = 0, bool end = 0 ) const;
        // Gibt eine Matrix zurück, welche einen Punkt aus Objektkoordinaten in Bildschirmkoordinaten umrechnet
        __declspec( dllexport ) Mat3< float > getObjectMatrix() const;
        // Gibt eine Matrix zurück, welche einen Punkt aus Bildschirmkoordinaten in Objektkoordinaten umrechnet
        __declspec( dllexport ) Mat3< float > getInverseObjectMatrix() const;
        // Rechnet einen Punkt aus Welt Koordinaten in Objektkoordinaten um
        //  worldPos: Die Position des Punktes in der Welt
        __declspec( dllexport ) Vertex getObjectPos( Vertex worldPos ) const;
        // Rechnet eine Richtung aus Weltkoordinaten in Objektkoordinaten um
        //  worldDir: Die Richtung in Weltkoordinaten
        __declspec( dllexport ) Vertex getObjectDir( Vertex worldDir ) const;
        // Rechnet einen Punkt aus Objektkoordinaten in Weltkoordinaten um
        //  worldPos: Die Position des Punktes in Objektkoordinaten
        __declspec( dllexport ) Vertex getWorldPos( Vertex objectPos ) const;
        // Rechnet eine Richtung aus Objektkoordinaten in Weltkoordinaten um
        //  worldDir: Die Richtung in Objektkoordinaten
        __declspec( dllexport ) Vertex getWorldDir( Vertex objectDir ) const;
        // Gibt die Geschwindigkeit des Objektes zurück
        __declspec( dllexport ) Vertex getSpeed() const;
        // gibt die Position des Objektes zurück
        __declspec( dllexport ) Vertex getPosition() const;
        // gibt die Drehgeschwindigkeit des Objektes zurück
        __declspec( dllexport ) float getDrehungSpeed() const;
        // gibt die Drehung des Objektes zurück
        __declspec( dllexport ) float getDrehung() const;
        // gibt den Skallierungs Objektes zurück
        __declspec( dllexport ) float getSize() const;
        // Gibt eine Boundingbox zurück, in der sich alle Punkte des Objektes befinden ( in Weltkoordinaten)
        __declspec( dllexport ) virtual Rect2< float > getBoundingBox() const = 0;
        // Bestimmt den Aufschlagspunkt eines Strahls, der von pos ausgehend in Richtung dir abgegeben wird.
        //  pos: Der Stützvektor der Linie
        //  dir: Der richtungsvektor der Linie
        //  hitPoint: eine referenz auf die variable in dem der schnittpunkt gespeichert werden soll
        //  return: 1, fals ein Schnittpunkt existiert
        __declspec( dllexport ) virtual bool calcHitPoint( Vertex pos, Vertex dir, Vertex &hitpoint ) const;
        // Ermittelt die Fläche des Objektes, welche rechtwinklich zum Bewegungsvektor steht
        __declspec( dllexport ) virtual float getLuftWiederstand() const;
        // Gibt die Masse des Objektes zurück
        __declspec( dllexport ) virtual float getMasse() const;
        // Legt fest, ob andere Objekte mit diesem Objekt zusammenschtoßen können
        //  return: 0, falls keine Kollisionen existieren
        __declspec( dllexport ) bool canCollide();
        // Erhöht den Reference Counter um 1 und gibt this zurück
        __declspec( dllexport ) Object2D *getThis();
        // Verringert den Reference Counter um 1 (bei 0 löscht sich das Objekt selbst)
        //  Gibt 0 zurück
        __declspec( dllexport ) Object2D *release();
    };

    class Welt2D
    {
    private:
        RCArray< Object2D > *objects;
        WeltInfo info;
        int ref;

        void render( Mat3< float > &kamMat, Punkt size, Bild &zRObj, int xOffset, int yOffset, const char *kamName );

    public:
        __declspec( dllexport ) Welt2D();
        __declspec( dllexport ) ~Welt2D();
        __declspec( dllexport ) void setAirResistance( float resistance );
        __declspec( dllexport ) void setSize( int width, int height );
        __declspec( dllexport ) void setSize( bool hasSize );
        __declspec( dllexport ) void setCircular( bool circular );
        __declspec( dllexport ) Object2D *zObjectAt( int x, int y );
        __declspec( dllexport ) Object2D *getObjectAt( int x, int y );
        __declspec( dllexport ) void addObject( Object2D *obj );
        __declspec( dllexport ) void removeObject( Object2D *zObj );
        __declspec( dllexport ) void removeAll();
        __declspec( dllexport ) void explosion( Vertex worldPos, float intensity, float maxRad );
        __declspec( dllexport ) void impuls( Vertex worldPos, Vertex worldDir );
        __declspec( dllexport ) bool tick( double zeit );
        __declspec( dllexport ) void render( Mat3< float > &kamMat, Punkt size, Bild &zRObj, const char *kamName );
        __declspec( dllexport ) const WeltInfo &getWorldInfo() const;
        __declspec( dllexport ) Iterator< Object2D * > getMembers();
        __declspec( dllexport ) Welt2D *getThis();
        __declspec( dllexport ) Welt2D *release();
    };
}