/*
 * 大砲ゲーム Ver.5
 * by yanagawa@kushiro-ct.ac.jp
 * 開発履歴
 * Ver.5 敵機の種類を複数化した．＋ソースコードの微修正．
 * Ver.4 爆発表現とタイトル画面を追加した．
 * Ver.3 デモンストレーションモードの実験．
 * Ver.2 敵機と砲弾を複数にした．
 * Ver.1 敵機を撃ち落とせるようにした．
 */

#include <curses.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <math.h>

#define GRAVITY 0.01	// 重力加速度
#define N_TYPE   3	// 敵機の種類
#define N_ENEMY  10	// 敵機の数
#define N_BULLET 10	// 砲弾の数
#define READYINT 10	// 発射の時間間隔
#define BOOMDUR  10	// 爆発の持続時間

/* 移動物体構造体 */
typedef struct {
  double px, py;	// 位置
  double vx, vy;	// 速度
  double sx, sy;	// サイズ（中心からの距離）
  int    life;		// 生死判定用フラグ (0:dead / 1:alive)
} Object;

// 物体形状構造体
typedef struct {
  double sx, sy;			// サイズ
  void   (*draw)(double x, double y);	// 描画関数ポインタ
} Shape;

// 敵機構造体
typedef struct {
  Object obj;
  Shape  shape;
} Enemy;

/* 0 以上 n 未満の乱数 */
int Rand(int n)
{
  return ((int)(n*(rand()/(RAND_MAX + 1.0))));
}

/* 物体の初期化 */
void InitObject(Object *obj,
  double px, double py, double vx, double vy, double sx, double sy,
  int life)
{
  obj->px = px; obj->py = py;
  obj->vx = vx; obj->vy = vy;
  obj->sx = sx; obj->sy = sy;
  obj->life = life;
}

/* 敵機の初期化 */
void InitEnemy(Enemy *enemy,
double px, double py, double vx, double vy, int life, Shape shape)
{
  InitObject(&(enemy->obj), px, py, vx, vy, shape.sx, shape.sy, life);
  enemy->shape = shape;
}

void InitEnemies(Enemy enemy[], int n,
double px, double py, double vx, double vy, int life, Shape shape[])
{
  int  i;

  for (i = 0; i < n; i++) {
    InitEnemy(&enemy[i], px, py, vx, vy, life, shape[Rand(N_TYPE)]);
  }
}
  
/* 砲弾の初期化 */
void InitBullet(Object *bullet,
double px, double py, double vx, double vy, int life)
{
  InitObject(bullet, px, py, vx, vy, 0.0, 0.0, life);
}

void InitBullets(Object bullet[], int n,
double px, double py, double vx, double vy, int life)
{
  int  i;

  for (i = 0; i < n; i++) {
    InitBullet(&bullet[i], px, py, vx, vy, life);
  }
}

/* 物体の運動 */
void MoveObject(Object *obj)
{
  obj->px += obj->vx;
  obj->py += obj->vy;
}

/* 砲弾の運動 */
void MoveBullet(Object *obj)
{
  int w, h;

  getmaxyx(stdscr, h, w);
  obj->vy += GRAVITY;
  MoveObject(obj);
  if (((int)(obj->px) < 0) || ((int)(obj->px) >= w)) obj->life = 0;
  if ((int)(obj->py) >= h) obj->life = 0;
}

/* 敵の運動 */
void MoveEnemy(Enemy *enemy)
{
  int w, h;

  getmaxyx(stdscr, h, w);
  MoveObject(&(enemy->obj));
  if ((int)(enemy->obj.px) < -10) enemy->obj.life = 0;
  if (((int)(enemy->obj.py) < 0)||((int)(enemy->obj.py) >= h)) enemy->obj.life = 0;
  if (enemy->obj.life < 0) enemy->obj.life++;
}

/* 弾丸の表示 */
void DrawBullet(Object *bullet)
{
  attrset(COLOR_PAIR(3)|A_BOLD);
  mvaddch((int)(bullet->py), (int)(bullet->px), '*');
}

void DrawBullets(Object bullet[], int n)
{
  int  i;

  for (i = 0; i < n; i++) {
    if (bullet[i].life != 0) DrawBullet(&bullet[i]);
  }
}

/* 角度の表示 */
void DrawAngle(int y, int x, int angle)
{
  attrset(COLOR_PAIR(7));
  mvprintw(y, x, "angle : %d deg", angle);
}

/* ブロック列の表示 */
void DrawBlocks(int y, int x, char *s)
{
  int w, h;

  getmaxyx(stdscr, h, w);
  if (y < 0) return;
  if (y >= h) return;
  while (*s != '\0') {
    if (x < 0); else
    if (x >= w); else
    if (*s != ' ') mvaddch(y, x, *s);
    s++;
    x++;
  }
}

/* 敵機の描画関数 */
void DrawEnemy0(double px, double py)
{
  int x, y;
  attrset(COLOR_PAIR(2));
  x = (int)px - 3;
  y = (int)py;
  DrawBlocks(y-1, x, " *||   ");
  DrawBlocks(y  , x, "<=====P");
  DrawBlocks(y+1, x, "  *\\\\  ");
};

void DrawEnemy1(double px, double py)
{
  int x, y;
  attrset(COLOR_PAIR(4));
  x = (int)px - 4;
  y = (int)py;
  DrawBlocks(y-1, x, "   -//| /");
  DrawBlocks(y  , x, "-=======/");
  DrawBlocks(y+1, x, "    -\\\\| ");
};

void DrawEnemy2(double px, double py)
{
  int x, y;
  attrset(COLOR_PAIR(6));
  x = (int)px - 6;
  y = (int)py;
  DrawBlocks(y-2, x, "     /#|     ");
  DrawBlocks(y-1, x, "    *|#|   /|");
  DrawBlocks(y  , x, "<###########=");
  DrawBlocks(y+1, x, "     *\\#\\     ");
  DrawBlocks(y+2, x, "       \\#\\    ");
};

void DrawBoom(double px, double py, int size)
{
  int x, y;
  attrset(COLOR_PAIR(1));
  switch (size) {
  case 1: case 2: case 3:
    x = (int)px - 1;
    y = (int)py;
    DrawBlocks(y  , x, "( )");
    break;
  case 4: case 5: case 6:
    x = (int)px - 3;
    y = (int)py;
    DrawBlocks(y-1, x, "  &&&  ");
    DrawBlocks(y  , x, " &   & ");
    DrawBlocks(y+1, x, "  &&&  ");
    break;
  default:
    x = (int)px - 5;
    y = (int)py;
    DrawBlocks(y-2, x, "   &&&&&   ");
    DrawBlocks(y-1, x, " &&&   &&& ");
    DrawBlocks(y  , x, "&&       &&");
    DrawBlocks(y+1, x, " &&&   &&& ");
    DrawBlocks(y+2, x, "   &&&&&   ");
    break;
  }
}

/* 敵機の表示 */
void DrawEnemy(Enemy *enemy)
{
  if (enemy->obj.life == 1) {		// 機体
    enemy->shape.draw(enemy->obj.px, enemy->obj.py);
  } else {				// 爆発
    DrawBoom(enemy->obj.px, enemy->obj.py, -enemy->obj.life);
  }
}

void DrawEnemies(Enemy enemy[], int n)
{
  int  i;

  for (i = 0; i < n; i++) {
    if (enemy[i].obj.life != 0) DrawEnemy(&enemy[i]);
  }
}

/* 衝突の判定 */
int ChkHit(Object *obj1, Object *obj2)
{
  if (fabs(obj1->px - obj2->px) > (obj1->sx + obj2->sx)) return (0);
  if (fabs(obj1->py - obj2->py) > (obj1->sy + obj2->sy)) return (0);
  return (1);
}

/* ゲームの本体 */
void Game(int mode)
{
  Object  bullet[N_BULLET];
  Enemy   enemy[N_ENEMY];
  int     h, w;
  int     key, fire, ready, angle;
  int     i, j;
  char    autokey[10] = " - - - k j";

  Shape shape[] = {
    {3.0, 1.0, DrawEnemy0},
    {4.0, 1.0, DrawEnemy1},
    {5.0, 1.0, DrawEnemy2}
  };

  srand(time(NULL));

  getmaxyx(stdscr, h, w);
  InitBullets(bullet, N_BULLET, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0);
  InitEnemies(enemy, N_ENEMY, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, shape);
  angle = 45;
  ready = 0;

  timeout(0);
  while (1) {
    erase();
    getmaxyx(stdscr, h, w);

    DrawBullets(bullet, N_BULLET);
    DrawEnemies(enemy, N_ENEMY);
    DrawAngle(0, 0, angle);
    refresh();
  
    fire = 0; ;
    key = getch();
    if ((key == EOF) && (mode == 'd')) key = autokey[Rand(10)];

    switch (key) {
    case 'h' :
    case 'k' :
    case KEY_LEFT :
    case KEY_UP :   angle += 5; break;    // 角度 up
    case 'l' :
    case 'j' :
    case KEY_RIGHT :
    case KEY_DOWN : angle -= 5; break;    // 角度 down
    case ' ' :      fire = 1; break;      // 発射
    case 'q' : return;                    // ゲーム中止
    }
    if (angle < 0) angle = 0;
    if (angle > 90) angle = 90;

    if (ready <= 0) {
      if (fire == 1) {
        for (i = 0; i < N_BULLET; i++) {
          if (bullet[i].life) continue;

          InitBullet(&bullet[i], 0.0, (double)(h-1),
            cos(angle*M_PI/180.0), -sin(angle*M_PI/180.0), 1);
          ready = READYINT;
          break;
        }
      }
    } else {
      ready--;
    }

    for (i = 0; i < N_BULLET; i++) {
      if (bullet[i].life == 0) continue;

      for (j = 0; j < N_ENEMY; j++) {
        if (enemy[j].obj.life != 0) {
          if (ChkHit(&bullet[i], &enemy[j].obj) != 0) {
            bullet[i].life = 0;
            enemy[j].obj.life = -BOOMDUR;		// 爆発
            break;
          }
        }
      }
    }
    for (i = 0; i < N_BULLET; i++) {
      if (bullet[i].life != 0) MoveBullet(&bullet[i]);
    }
    for (j = 0; j < N_ENEMY; j++) {
      if (enemy[j].obj.life != 0) {
        MoveEnemy(&enemy[j]);
      } else {
        InitEnemy(&enemy[j], (double)(w+Rand(10)+5), (double)Rand(h/2),
          -(Rand(7)+3)*0.1 , 0.0, 1, shape[Rand(N_TYPE)]);
      }
    }

    usleep(20000);
  }
}

/* 色の初期化 */
void InitColor(int bg)
{
  if (bg < -1) return;

  start_color();
  use_default_colors();

  /* 文字表示用の色 */
  // init_pair(0, COLOR_BLACK, bg);		// 誤り
  assume_default_colors(COLOR_BLACK, bg);	// init_pair(0, ...);
  init_pair(1, COLOR_RED, bg);
  init_pair(2, COLOR_GREEN, bg);
  init_pair(3, COLOR_YELLOW, bg);
  init_pair(4, COLOR_BLUE, bg);
  init_pair(5, COLOR_MAGENTA, bg);
  init_pair(6, COLOR_CYAN, bg);
  init_pair(7, COLOR_WHITE, bg);

  /* ブロックキャラクタ表示用の色 */
  init_pair(10, COLOR_BLACK, COLOR_BLACK);
  init_pair(11, COLOR_RED, COLOR_RED);
  init_pair(12, COLOR_GREEN, COLOR_GREEN);
  init_pair(13, COLOR_YELLOW, COLOR_YELLOW);
  init_pair(14, COLOR_BLUE, COLOR_BLUE);
  init_pair(15, COLOR_MAGENTA, COLOR_MAGENTA);
  init_pair(16, COLOR_CYAN, COLOR_CYAN);
  init_pair(17, COLOR_WHITE, COLOR_WHITE);

  /* 背景の色 */
  if (bg >= 0) {
    bkgd(COLOR_PAIR(7-bg));
  } else {
    bkgd(COLOR_PAIR(0));
  }
}

/* タイトル画面 */
int Title()
{
  int  h, w, key;

  getmaxyx(stdscr, h, w);

  erase();
  attrset(COLOR_PAIR(1));
  mvaddstr(h/2-2, (w-10)/2, "大砲ゲーム");
  attrset(COLOR_PAIR(2));
  mvaddstr(h/2,   (w-25)/2, "Push [Space] to start game");
  mvaddstr(h/2+1,   (w-21)/2, "Push [D] to start demo");
  mvaddstr(h/2+2, (w-16)/2, "Push [Q] to quit");
  attrset(COLOR_PAIR(3));
  mvaddstr(h/2+4, (w-17)/2, "[Space] [↑] [↓]");
  mvaddstr(h/2+5, (w-17)/2, " fire    up  down");
  move(0, 0);

  timeout(-1);
  key = getch();

  return (key);
}

int main()
{
  int  key;

  initscr();
  noecho();
  cbreak();
  curs_set(0);
  keypad(stdscr, TRUE);
  InitColor(COLOR_BLACK);

  while (1) {
    if ((key = Title()) == 'q') break;
    Game(key);
  }

  endwin();
  return (0);
}