/* exercise08.c : 教科書 2-19 参照 */
/* compile: cc -o exercise08 exercise08.c -g -O2 -Wall -lglfw -lGLU -lGL -lX11 -lXrandr -lm */

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <unistd.h>
#include <GL/glfw.h>

typedef struct Ball{
	long double x, y;   /* ボールの中心位置 */
	long double vx, vy;     /* ボールの移動速度 */
	long double r;               /* ボールの半径 */
	long double Rx, Ry, R2;               /* ボールの半径 */
	long double theta;               /* ボールの半径 */
}ball;


/* 円を描画する */
void circle(double x, double y, double r)
{
	int const N = 24;             /* 円周を 24分割して線分で描画することにする */
	int i;
	
	glBegin(GL_LINE_LOOP);
	for (i = 0; i < N; i++)
		glVertex2d(x + cos(2 * M_PI * i / N) * r, y + sin(2 * M_PI * i / N) * r);
	glEnd();
}

int main(void)
{
	ball Ball[5];
	int i;
	double restitution = 0.99; /* はねかえり係数 */
	int width = 640, height = 400; /* ウィンドウのサイズ */
	double gain = 10000.0;
	double dt = 1.0;
	Ball[0].x = 200; Ball[0].y = 200; Ball[0].vx = 5.0; Ball[0].vy = 10.0; Ball[0].r = 10.0;
	Ball[1].x = 200; Ball[1].y = 200; Ball[1].vx = 4.0; Ball[1].vy = 10.0; Ball[1].r = 11.0;
	Ball[2].x = 200; Ball[2].y = 200; Ball[2].vx = 3.0; Ball[2].vy = 10.0; Ball[2].r = 12.0;
	Ball[3].x = 200; Ball[3].y = 200; Ball[3].vx = 2.0; Ball[3].vy = 10.0; Ball[3].r = 13.0;
	Ball[4].x = 200; Ball[4].y = 200; Ball[4].vx = 1.0; Ball[4].vy = 10.0; Ball[4].r = 14.0;
	
	/* グラフィック環境を初期化して、ウィンドウを開く */
	glfwInit();
	glfwOpenWindow(width, height, 0, 0, 0, 0, 0, 0, GLFW_WINDOW);
	
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
	glLoadIdentity();             /* 投影以外の座標変換は行わない */
	
	for (;;) {
		/* Esc が押されるかウィンドウが閉じられたらおしまい */
		if (glfwGetKey(GLFW_KEY_ESC) || !glfwGetWindowParam(GLFW_OPENED))
			break;
		
		glfwGetWindowSize(&width, &height); /* 現在のウィンドウサイズを取得する */
		glViewport(0, 0, width, height); /* ウィンドウ全面をビューポートにする */
		
		glMatrixMode(GL_PROJECTION);
		glLoadIdentity();
		glOrtho(0, width, 0, height, -1.0, 1.0); /* この範囲の空間をビューポートに投影する */
		
		glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); /* バックバッファを黒で塗り潰す */
		
		
		for(i=0; i<5; i++){
		/* ウィンドウのサイズが変更されても、ボールがウィンドウ外に出ていかないようにする */
		Ball[i].x = fminl(Ball[i].x,  width - Ball[i].r);
		Ball[i].y = fminl(Ball[i].y,  height - Ball[i].r);
		

		/* ボール加速 */
		Ball[i].Rx = Ball[i].x-(double)width/2;
		Ball[i].Ry = Ball[i].y-(double)height/2;
		Ball[i].R2 = pow (Ball[i].Rx,2) + pow(Ball[i].Ry,2);
		Ball[i].theta = atan2(Ball[i].Ry, Ball[i].Rx);
		Ball[i].vx -= gain*1 / Ball[i].R2 * cos (Ball[i].theta)*dt;
		Ball[i].vy -= gain*1 / Ball[i].R2 * sin (Ball[i].theta)*dt;

		/* ボールを移動 */
		Ball[i].x += Ball[i].vx*dt;
		Ball[i].y += Ball[i].vy*dt;


		
		/* ウィンドウの上下左右の端にぶつかったらバウンド */
		/*
		if (Ball[i].x <= Ball[i].r || Ball[i].x >= width - Ball[i].r)
			Ball[i].vx = -restitution*Ball[i].vx;
		if (Ball[i].y <= Ball[i].r || Ball[i].y >= height - Ball[i].r)
			Ball[i].vy = -restitution*Ball[i].vy;
		*/
		
		glColor3d(1.0, 1.0, 1.0);
		circle(Ball[i].x, Ball[i].y, Ball[i].r);            /* ボールを描く */
		}
		
		
		
		
		glfwSwapBuffers();          /* フロントバッファとバックバッファを入れ替える */
		usleep(40 * 1000);          /* 40ミリ秒くらい時間待ち */
	}
	
	glfwTerminate();              /* ウィンドウを閉じる */
	
	return 0;
}