SGScene.h

#ifndef SGSCENE_H
#define SGSCENE_H

#include "SGFrame.h"
#include "SGBehaviorEngine.h"
#include "SGRenderEngine.h"

namespace Spr {;


class SGScene;

class SGObjectNamesLess{
public:
    bool operator () (SGObject* o1, SGObject* o2) const;
};
/** 名前とシーングラフのオブジェクトの対応表
    名前をキーにしたセットを用意し，名前の一意性の保証とオブジェクトの
    検索を実現する．    */
class SGObjectNames:public std::set<UTRef<SGObject>, SGObjectNamesLess >{
public:
    typedef std::map<UTString, UTString> TNameMap;
    class SGObjectKey:public SGObject{
    public:
        SGObjectKey();
        ~SGObjectKey();
        DEF_UTTYPEINFODEF(SGObjectKey);
    };
    TNameMap nameMap;
    static SGObjectKey key;
    void Print(std::ostream& os) const;

    /// 名前からオブジェクトを取得
    typedef std::pair<iterator, iterator> range_type;
    SGObject* Find(UTString name, UTString ns="", UTString cn="") const {
        key.name = name;
        key.nameSpace = ns;
        UTString className = cn;
        key.typeInfo.className = className.c_str();
        const_iterator lb = lower_bound(&key);
        if (lb==end()) return NULL;
        SGObjectNamesLess less;
        if (less(*lb, &key)) return NULL;       //  等しいものがない場合
        const_iterator it = lb;
        ++it;
        if (it == end()) return *lb;
        if(less(&key, *it)) return *lb;     //  等しいものは1つ
        return NULL;                        //  等しいものが複数有る場合
    }
    range_type Range(UTString name, UTString ns="", UTString cn=""){
        key.name = name;
        key.nameSpace = ns;
        UTString className = cn;
        key.typeInfo.className = className.c_str();
        iterator lb = lower_bound(&key);
        if (lb==end()) return range_type(end(), end());
        SGObjectNamesLess less;
        iterator it = lb;
        while(it != end() && !less(*it, &key)){
            ++it;
        }
        return range_type(lb, it);
    }
    /** オブジェクトの追加，
        名前のないオブジェクトは追加できない．この場合 false を返す．
        追加に成功すると true． すでに登録されていた場合は false を返す．
        名前がぶつかる場合は，追加するオブジェクトの名前が変更される．  */
    bool Add(SGObject* obj);
    /// オブジェクトの削除
    bool Del(SGObject* key){
        iterator it = find(key);
        if (it==end()) return false;
        erase(it);
        return true;
    }
    /// オブジェクトの削除
    bool Del(UTString name){
        SGObject key;
        key.name = name;
        key.AddRef();
        iterator it = find(&key);
        key.DelRef();
        if (it==end()) return false;
        erase(it);
        return true;
    }
};
inline std::ostream& operator << (std::ostream& os, const SGObjectNames& ns){
    ns.Print(os); return os;
}

/** シーングラフのトップノード．光源・視点を持つ．
    レンダラとシーングラフの関係が深いため，
    レンダラが違うとシーングラフはそのまま使用できない．
    シーングラフは，たとえばレンダラがOpenGLなら，displayList
    を持っているし，D3Dならば ID3DXMeshを持っている．
    OpenGLのシーングラフをD3Dに変換するためには，一度Documentに
    セーブして，D3D形式でロードしなければならない． */
class SPR_DLL SGScene:public SGObject{
    SGOBJECTDEF(SGScene);
protected:
    /// 名前とオブジェクトの対応表  
    SGObjectNames names;
    /// ビヘイビアエンジン
    SGBehaviorEngines behaviors;
    /// レンダリングエンジン
    SGRenderEngines renderers;
    /// トップフレーム
    UTRef<SGFrame> world;
    /// 積分ステップ
    double timeStep;
    /// 積分した回数
    unsigned int count;
    /// 1ステップあたりの速度の減衰率．粘性のように働く．大きくすると粘性が増し安定になる．
    double velocityLossPerStep;
public:
    /// コンストラクタ
    SGScene();
    /// デストラクタ
    ~SGScene(){Clear();}
    /// ビヘイビアエンジンの vector を返す．
    SGBehaviorEngines& GetBehaviors(){ return behaviors; }
    const SGBehaviorEngines& GetBehaviors() const { return behaviors; }
    /// レンダリングエンジンの vector を返す．
    SGEngines& GetRenderers(){
        return renderers;
    }

    /// トップフレームを返す．
    SGFrame* GetWorld(){ return world; }
    /// 名前からオブジェクトを取得
    SGObject* FindObject(UTString name, UTString ns=""){ return names.Find(name, ns); }
    /// 型と名前からオブジェクトを取得
    template <class T> void FindObject(UTRef<T>& t, UTString name, UTString ns=""){
        T* p;
        FindObject(p, name, ns);
        t = p;
    }
    template <class T> void FindObject(T*& t, UTString name, UTString ns=""){
        SGObject* p = names.Find(name, ns, GETCLASSNAMES(T));
        t = DCAST(T, p);
    }
    typedef SGObjectNames::iterator SetIt;
    typedef std::pair<SetIt, SetIt> SetRange;
    SetRange RangeObject(UTString n){ return names.Range(n); }
    
    SGObjectNames::TNameMap& GetNameMap(){ return names.nameMap; }

    /// 積分ステップを返す
    double GetTimeStep()const{return timeStep;}
    /// 積分ステップを設定する
    void SetTimeStep(double dt);
    /// 1ステップあたりの減衰率の取得
    double GetVelocityLossPerStep(){ return velocityLossPerStep; }
    /// 減衰率の取得
    double GetVelocityLoss();
    /// 減衰率の設定
    void SetVelocityLoss(double dt);
    /// カウント数を返す
    unsigned GetCount()const{return count;}
    /// カウント数を設定する
    void SetCount(unsigned c){count = c;}
    /// シーンの時刻を進める ClearForce(); GenerateForce(); Integrate(); と同じ
    void Step();
    /// シーンの時刻を進める（力のクリア）
    void ClearForce();
    /// シーンの時刻を進める（力の生成）
    void GenerateForce();
    /// シーンの時刻を進める（力と速度を積分して，速度と位置を更新）
    void Integrate();
    /// レンダリング
    void Render();
    /// ロード後，参照の解決が終わってから呼び出す関数．各オブジェクトのLoadedを呼び出す．
    void Loaded(SGScene* scene);
    /// シーンを空にする．
    void Clear();
    /// 名前表から，参照されていないオブジェクトを削除する．
    void ClearName();
    /// デバッグ用
    void Print(std::ostream& os) const { names.Print(os); }
    /// 所有しているオブジェクトの数
    virtual size_t NChildObjects();
    /// 所有しているオブジェクト
    virtual SGObject* ChildObject(size_t i);
    /// 子オブジェクトの追加
    virtual bool AddChildObject(SGObject* o, SGScene* s);
    /// 子オブジェクトの削除
    virtual bool DelChildObject(SGObject* o, SGScene* s);
    /// 子になりえるオブジェクトの型情報の配列
    virtual const UTTypeInfo** ChildCandidates();

    /// 状態の読み出し
    virtual void LoadState(const SGBehaviorStates& states);
    /// 状態の保存
    virtual void SaveState(SGBehaviorStates& states) const;
protected:
//  friend class SGFrame;
    friend class SGObject;
};

}
#endif

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