#ifndef LOOPDETECTOR_LOOP_DETECTOR_H
#define LOOPDETECTOR_LOOP_DETECTOR_H

#include "tinynurbs/tinynurbs.h"
#include "glm/glm.hpp"

using namespace std;

class LoopDetector {
public:
    LoopDetector(const vector<vector<glm::vec3>> &s_evaluation_, const vector<vector<glm::vec3>> &f_evaluation_,
                 const vector<vector<glm::vec3>> &s_tangent_u_, const vector<vector<glm::vec3>> &f_tangent_u_,
                 const vector<vector<glm::vec3>> &s_tangent_v_, const vector<vector<glm::vec3>> &f_tangent_v_,
                 const vector<vector<glm::vec3>> &s_normal_, const vector<vector<glm::vec3>> &f_normal_);

    // 两个曲面
    tinynurbs::RationalSurface<float> s;
    tinynurbs::RationalSurface<float> f;
    // 细分采样的总层数（最高与BVH的总层数相等）。从第二层开始，每一层都表示把原来的一个小sub patch分成了更小的四份
    int maxSplitLayer;

    // 采样点的求值和求切向量先设为public，因为这些因该是算好的，LoopDetector不用重复计算
    // 曲面s和f的采样点。
    const vector<vector<glm::vec3>> &s_evaluation;
    const vector<vector<glm::vec3>> &f_evaluation;
    // 曲面s和f的切向量。
    const vector<vector<glm::vec3>> &s_tangent_u;
    const vector<vector<glm::vec3>> &s_tangent_v;
    const vector<vector<glm::vec3>> &f_tangent_u;
    const vector<vector<glm::vec3>> &f_tangent_v;
    // 曲面s和f的法向量
    const vector<vector<glm::vec3>> &s_normal;
    const vector<vector<glm::vec3>> &f_normal;

    // 有向距离计算结果。有向距离通过采样的方式计算，其结果与s曲面sub patch中的采样网格规模相同，即与s_evaluation大小一致
//    vector<vector<glm::vec3>> distance;
    // 确定有向距离后，对应的f曲面上的最短距离点的位置
    vector<vector<pair<int, int>>> selectedPointsIdx;
    // vector fields, 即有向距离关于u、v的导数
    vector<vector<glm::vec2>> vectorFields;
    vector<vector<int>> rotationNumbers;

//    int subPatchEdgeSampleCnt;  // 在一个sub patch的采样网格中，边上的采样点个数
//    void init(tinynurbs::RationalSurface<float> _s, tinynurbs::RationalSurface<float> _f, int _maxSplitLayer);
    vector<pair<int, int>> detect(pair<int, int> _s_subPatchIdxRange_u, pair<int, int> _s_subPatchIdxRange_v,
                                  pair<int, int> _f_subPatchIdxRange_u, pair<int, int> _f_subPatchIdxRange_v);


    // 需要做Loop检测的sub patch在最后一层上的下标的范围(每个范围都真包含于[0, 2^(maxSplitLayer-1)-1])
    pair<int, int> s_subPatchIdxRange_u;
    pair<int, int> s_subPatchIdxRange_v;
    pair<int, int> f_subPatchIdxRange_u;
    pair<int, int> f_subPatchIdxRange_v;
    // subPatch每条边上的采样点个数
    // 这四个值根据subPatchRange的范围得到
    int s_subPatchEdgeSampleCnt_u;
    int s_subPatchEdgeSampleCnt_v;
    int f_subPatchEdgeSampleCnt_u;
    int f_subPatchEdgeSampleCnt_v;

private:
    // 整个曲面一条边上的采样点个数
    int edgeSampleCnt;


    void initOrientedDistance();

    void initVectorField();

    void getRotationNumber();
};


#endif //LOOPDETECTOR_LOOP_DETECTOR_H