/*
** Esempio di listato SDL autoesplicativo e commentato.
** Questo documento usa tabulazioni da 2 caratteri.
*/

//// ZONA INIZIALE: definizione dei parametri generali ////

scene {
	camera <0.0, 1.0,-5.0>										// posizione della camera
	target <0.0,-0.5, 0.0>										// posizione guardata dalla camera (sarà al centro dell'immagine)
	horizon <4.0, 0.0, 0.0>										// vettore (relativo) che definisce l'orizzonte (in questo caso un orizzonte orizzontale e largo 4 unità)
	ratio 1/1																	// ratio orizzontale/verticale, usare 4/3 per immagini a tutto schermo
}

//// ZONA CENTRALE: definizione di costanti utili in seguito ////

// POV-inspired stones

T_Crack4 = map {
	turbulence {
		triangle { sawtooth { } }
		noise_abs { octaves 5 persistence 0.5 seed 1234567003 }
		turbulence <1.3>
	}
	0.00 plain { color <1.0, 1.0, 1.0, 0.7> }
	0.03 plain { color <1.0, 1.0, 1.0, 0.0> }
	0.03 plain { color <0.0, 0.0, 0.0, 0.3> }
	0.97 plain { color <0.329412, 0.329412, 0.329412, 0.1> }
	0.97 plain { color <1.0, 1.0, 1.0, 0.1> }
	1.00 plain { color <1.0, 1.0, 1.0, 0.0> }
}

T_Grnt22 = map {
	noise_abs { octaves 5 persistence 0.5 seed 1234567002 }
	0.07 plain { color <1, 1, 1> }
	0.20 plain { color <0.329412, 0.329412, 0.329412> }
	0.30 plain { color <1, 1, 1, 0> }
	0.70 plain { color <1, 1, 1, 0> }
	1.00 plain { color <0.329412, 0.329412, 0.329412> }
	scale <20%>
}

T_Grnt28 = map {
	turbulence {
		triangle { sawtooth { } }
		noise { octaves 5 persistence 0.4 seed 1234567001 }
		<2>
	}
	0.155 plain { color <0.686, 0.235, 0.282> }
	0.328 plain { color <0.494, 0.243, 0.294> }
	0.474 plain { color <0.769, 0.329, 0.373> }
	0.647 plain { color <0.769, 0.329, 0.373> }
	0.810 plain { color <0.686, 0.235, 0.282> }
	0.922 plain { color <0.792, 0.388, 0.427> }
	1.000 plain { color <0.686, 0.235, 0.282> }
}

T_Grnt8a = map {
	turbulence {
		triangle { sawtooth { } }
		noise { octaves 5 persistence 0.4 seed 1234567004 }
		<1.8>
	}
	0.000 plain { color <0.310, 0.384, 0.420, 1.0-0.631> }
	0.119 plain { color <0.322, 0.369, 0.416, 1.0-0.847> }
	0.322 plain { color <0.424, 0.369, 0.420, 1.0-0.549> }
	0.449 plain { color <0.373, 0.424, 0.518, 1.0-0.965> }
	0.729 plain { color <0.482, 0.573, 0.533, 1.0-0.741> }
	1.000 plain { color <0.310, 0.384, 0.420, 1.0-0.631> }
}

T_Stone21 = layered {
	T_Crack4 { scale <1.0, 0.6, 1.0> rotate <10, 0, 20> }
	T_Grnt22 { scale <1.0, 2.0, 2.0> rotate < 0, 0,-40> }
	T_Grnt28 { scale <1.3, 2.5, 1.7> rotate < 0, 0,-40> }
}

T_Stone22 = layered {
	T_Crack4 { scale <1.0, 1.0, 1.0> rotate <10, 0, 40> }
	T_Grnt22 { scale <2.0, 4.0, 1.5> rotate < 0, 0,-50> }
	T_Grnt8a { scale <1.0, 2.0, 2.0> rotate < 0, 0,-40> }
	plain { color <0.82, 0.57, 0.46> } // Feldspar
}

// end of POV-inspired stones

Spavimento=plane {													// definizione di una costante di tipo Shape: inizia per S maiuscola
	<0.0, 1.0, 0.0> 0.5												// un piano ha come parametri il vettore normale e la distanza dall'origine
	texture linear {													// texture che sfuma tra due sotto-texture
		checker { }															// pattern a scacchiera tridimensionale
		plain {																	// prima texture per la scacchiera: una texture piatta
			color <1, 1, 1>												// colore bianco (componenti <R,G,B>)
			reflect 50%														// riflettente al 50% (50% viene visto come 0.5)
		}
		plain {																	// seconda texture per la scacchiera: una texture piatta
			color <1, 1, 0>												// colore giallo
			reflect 50%														// coeffincente di riflessione 0.5
		}
	}
}

Sluna=quadric {															// definizione di una quadrica
	sphere																		// utilizzo di uno dei tipi predefiniti (si può invece usare un array di 10 costanti)
	scale <60%, 40%, 35%>											// scala per un determinato vettore <X,Y,Z>
	translate <0.8, 1.0,-0.8>									// trasla
	texture mix {															// mix di due texture: media pesata dei loro colori
		0.6 linear {
			stripes { }
			plain { color cyan }
			plain { color red }
			rotate <0, 0, 85>
			scale <50%>
		}
		0.4 linear {
			stripes { }
			plain { color white }
			plain { color <80%> } // <80%> => <0.8, 0.8, 0.8> => grigio 80%
			rotate <0, 0,-60>
		}
		scale <10%>
	}
}

Trossorifl=plain {													// definizione di una costante di tipo Texture: inizia per T maiuscola
	color red
	reflect 0.3
}

Scubo=intersection {												// primo esempio di CSG: creazione di un cubo di lato 2 centrato nell'origine
	plane { < 1, 0, 0> -1 }
	plane { <-1, 0, 0> -1 }
	plane { < 0, 1, 0> -1 }
	plane { < 0,-1, 0> -1 }
	plane { < 0, 0, 1> -1 }
	plane { < 0, 0,-1> -1 }
}

// elenco di altri polinomi carini che ho trovato in giro

// cubettiode +x4+y4+z4-1
// ------
// cushion +x2z2-z4-2x2z1+2z3+x2-z2-(x2-z2)^2-y4-2x2y2-y2z2+2y2z1+y2
// pillow +x4+y4+z4-x2-y2-z2
// tear-drom +x4-x3+y2+z2
// chair (x^2+y^2+z^2-a*k^2)^2-b*((z-k)^2-2*x^2)*((z+k)^2-2*y^2)=0 with k=5, a=0.95 and b=0.8
// lemniscate of geromo x^4 - x^2 + y^2 + z^2
// kummer surface x^4+y^4+z^4-x^2-y^2-z^2-x^2*y^2-x^2*z^2-y^2*z^2+1
// nodal cubic y^3 + z^3 - 6*y*z
// tangle +x4+y4+z4-5x2-5y2-5z2+11.8
// umbrella x^2 - y*z^2
// witch of angesi a * (y - 1) + (x^2 + z^2) * y	=0	Example a=0.04
// Steiner's roman surface x^2*y^2+y^2*z^2+x^2*z^2+x*y*z
// ------
// glob 0.5*x^5 + 0.5*x^4 - (y^2 + z^2)
// hearth (2*x^2+y^2+z^2-1)^3-(1/10)*x^2*z^3-y^2*z^3
// klein bottle (x^2+y^2+z^2+2*y-1)*((x^2+y^2+z^2-2*y-1)^2-8*z^2)+16*x*z*(x^2+y^2+z^2-2*y-1)

VR=1.0																			// definizione di una costante di tipo Value: inizia per V maiuscola
Vr=0.15

Storo=bound {																// l'oggetto bound serve per rendere più veloce il tracciamento dell'immagine
	poly {																		// polinomio che genera un toro (la vera figura da disegnare)
		+x4+y4+z4+2x2y2+2x2z2+2y2z2							// i termini di un polinomio sono del tipo <costante>x<grado_di_x>y<grado_di_y>z<grado_di_z>
		-2*(VR*VR+Vr*Vr)x2+2*(VR*VR-Vr*Vr)y2-2*(VR*VR+Vr*Vr)z2 // come si nota quando serve una costante si può utilizzare una espressione che la generi
		+(VR*VR-Vr*Vr)*(VR*VR-Vr*Vr)
	}
	quadric {																	// una sfera utilizzata come prima approssimazione, per evitare i lunghi calcoli del toro
		sphere
		scale <VR+Vr>														// di raggio adeguato (somma del raggio interno ed esterno del toro)
	}
	/*intersection {													// usare un parallelepipedo poteva essere più veloce se il toro era visto più "di lato", ma è un oggetto complicato di per sé
		plane { < 1, 0, 0> -(VR+Vr) }
		plane { <-1, 0, 0> -(VR+Vr) }
		plane { < 0, 1, 0> -(Vr) }
		plane { < 0,-1, 0> -(Vr) }
		plane { < 0, 0, 1> -(VR+Vr) }
		plane { < 0, 0,-1> -(VR+Vr) }
	}*/
	rotate <10,0,0>														// le trasformazioni non fatte subito dopo l'elenco dei parametri sono leggermente più lente, ma inquesto caso sono l'unico modo
	texture T_Stone21 { scale <50%> }					// come si nota andare a capo e indentare è solo una scelta grafica
}

Scubettoide=bound {
	poly {																		// una buffa quartica di cui non so il nome, una specie di cubo smussato
		+x4+y4+z4-1
		scale <20%>
		translate <.45,-.3,-2.85>
		texture plain { color <0.6,0,0> }
	}
	quadric {
		sphere
		scale <1.316074012952492461*20%>				// la massima distanza dall'origine del cubettoide [sulla diagonale x=y=z => 3*x^4=1 => x^4=1/3]
		translate <.45,-.3,-2.85>
	}
	/*intersection {													// spazialmente sarebbe un bound più efficente, ma è meno efficende da calcolare di per sé
		plane { < 1, 0, 0> -1 }
		plane { <-1, 0, 0> -1 }
		plane { < 0, 1, 0> -1 }
		plane { < 0,-1, 0> -1 }
		plane { < 0, 0, 1> -1 }
		plane { < 0, 0,-1> -1 }
	}*/
}

//// ZONA FINALE: definizione del singolo oggetto disegnato ////

union {																			// spessissimo è utile usare questo tipo di CSG per disegnare scene con più oggetti
	Spavimento { }														// ongi variabile di tipo Shape oTexture ha bisogno di una lista dimodifiche sulla stessa
	Sluna { }
	quadric {
		hyperboloid															// altro tipo di quadrica prefabbricata: l'iperboloide rigato
		scale <25%>
		texture linear {
			checker { }
			plain { color blue }
			plain { color yellow }
			scale <20%>
		}
	}
	intersection {
		plane {
			<0, 0,-1> -2.9
			texture Tplasmaverde=linear {					// le variabili posso essere dichiarate anche on-the-fly
				noise { octaves 5 persistence 0.6 seed 1234567 }
				plain { color green }
				plain { color <0, 0.5, 0> }
				rotate <0, 0, 30>
				scale <10%>
			} { }																	// notare la coppia di graffe per modifice da fare sulla versione locale e non sulla variabile generale
		}
		quadric {
			paraboloid
			scale <0.5,-1.0, 0.5>
			translate <-0.5, 0.0,-2.7>
			texture Tplasmaverde { }							// riutilizzo della variabile, senza far emodifiche locali
		}
	}
	intersection {
		plane {
			<1.0, 1.0,-0.8> -0.5
			texture Trossorifl { }
		}
		quadric {
			cylinder
			scale <25%>
			translate <-1.0, 0.0,-1.0>
			texture Trossorifl { }
		}
		rotate <0, 0, 10>
	}
	bound {
		Scubo {																	// utilizzo della costante con modifiche locali
			translate <0, 1, 0>
			scale <25%> // 0.5 di lato
			rotate <0, 45, 0>
			translate <0.5,-0.5,-2.0>
			texture plain { color blue }
		}
		quadric {
			sphere
			scale <1.73205081>
			translate <0, 1, 0>
			scale <25%>
			translate <0.5,-0.5,-2.0>
		}
	}
	Storo { }
	Scubettoide { }
	quadric {
		sphere
		scale <20%>
		translate <0.5, 0.2,-2.0>
		texture plain { color purple }
	}
}

//// ZONA FINALE: definizione delle luci, se non si mettono luci si ottiene una colorazione flat ////

light {
	< 1.0, 3.0,-5.0>													// posizione
	<1, 1, 1>																	// colore
	20																				// distanza alla quale ha potenza unitaria (decresce come r^-2)
}

light {
	<-1.0, 2.0,-4.0>
	<1, 0, 0>
	5
}