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;   iron_stl.hsp — STL (STereoLithography) ローダ & 描画 (Pure HSP)
;
;   ASCII / Binary 両フォーマットの STL を読み込み、三角形メッシュとして
;   保持する。DxLib (hspdxlib) の DrawTriangle3DD でそのまま描画する
;   ヘルパ stl_draw_dxlib も提供。
;
;   Binary STL 書式:
;     offset 0..79:  ヘッダ (80 byte、無視)
;     offset 80..83: 三角形数 N (uint32 LE)
;     offset 84〜:   三角形 50 byte × N
;         - float[3] normal
;         - float[3] v0, v1, v2
;         - uint16  attribute (通常 0)
;
;   ASCII STL 書式:
;     solid name
;       facet normal nx ny nz
;         outer loop
;           vertex x y z
;           vertex x y z
;           vertex x y z
;         endloop
;       endfacet
;       ...
;     endsolid name
;
;   API:
;
;     stl_load  var mesh, var n_tri, "file.stl"
;         指定ファイルを読み込み、mesh に double 配列として格納する。
;         mesh のレイアウトは 1 三角形あたり 12 要素 (v0, v1, v2 各 3 要素
;         + normal 3 要素) 計 12 * n_tri。n_tri に三角形数が返る。
;         - format はヘッダを見て ASCII / Binary を自動判別 ("solid "
;           で始まっても binary の場合があるので、n_tri フィールドが
;           ファイルサイズと整合するかで最終判定)。
;         戻り値 stat: 0 = success / <0 = error
;
;     stl_bounds  var mesh, n_tri, var mins, var maxs
;         bounding box を計算し、mins(3) / maxs(3) に格納。
;
;     stl_normalize  var mesh, n_tri, double target_size
;         モデル全体を原点中心に移動し、最大寸法が target_size に
;         なるようスケーリング。AR 表示の既定サイズ合わせに便利。
;
;     stl_draw_dxlib  var mesh, n_tri, int color, int face_flag
;         DxLib で描画。内部は DrawTriangle3DD ループ。
;         DxLib の初期化 / Set3DMaterial 等は呼び出し側責務。
;         face_flag: 0 = 塗りつぶし / 1 = ワイヤーフレーム

#ifndef __iron_stl__
#define __iron_stl__

#module "m_iron_stl"

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; 内部ヘルパ: buf から offset で float (4 byte, IEEE-754) を読む
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#defcfunc _stl_peek_float var buf, int ofs
	; peek で 32bit を取り出し、bitcast で float に
	bits = lpeek(buf, ofs)
	; HSP には float bitcast が無いので、一旦 double 経由で
	; 再計算する簡易版 (IEEE-754 32bit 手動展開)
	sign = (bits >> 31) & 1
	exp  = (bits >> 23) & 0xFF
	mant = bits & 0x7FFFFF
	if exp == 0 {
		if mant == 0 : return 0.0 * (1 - 2 * sign)
		; subnormal は略 (0 として返す)
		return 0.0
	}
	if exp == 0xFF {
		return 0.0   ; NaN / Inf は 0 扱い
	}
	mantd = 1.0 + (1.0 * mant) / 8388608.0   ; 1 + mant / 2^23
	e = exp - 127
	v = mantd
	if e >= 0 {
		repeat e : v *= 2.0 : loop
	} else {
		repeat -e : v *= 0.5 : loop
	}
	if sign : v *= -1.0
	return v

;---------------------------------------------------------
; stl_load  var mesh, var n_tri, "file.stl"
;---------------------------------------------------------
#deffunc stl_load array mesh, var n_tri, str fname

	n_tri = 0

	exist fname
	if strsize <= 0 {
		return -1
	}
	size = strsize

	sdim buf, size + 16
	bload fname, buf, size

	; ASCII 判定: 先頭 "solid " + 5-10 行目あたりに "facet normal" があるか
	; ただし binary でも先頭 80byte は任意なので、バイナリ時のトライアングル数
	; から期待ファイルサイズを計算し、一致したら binary と判定する。
	;   expected_bin_size = 84 + n * 50
	if size >= 84 {
		nb = lpeek(buf, 80)
		expected = 84 + nb * 50
		if expected == size {
			; Binary
			ddim mesh, nb * 12
			ofs = 84
			repeat nb
				; normal
				nx = _stl_peek_float(buf, ofs     )
				ny = _stl_peek_float(buf, ofs +  4)
				nz = _stl_peek_float(buf, ofs +  8)
				; v0
				ax = _stl_peek_float(buf, ofs + 12)
				ay = _stl_peek_float(buf, ofs + 16)
				az = _stl_peek_float(buf, ofs + 20)
				; v1
				bx = _stl_peek_float(buf, ofs + 24)
				by = _stl_peek_float(buf, ofs + 28)
				bz = _stl_peek_float(buf, ofs + 32)
				; v2
				cx = _stl_peek_float(buf, ofs + 36)
				cy = _stl_peek_float(buf, ofs + 40)
				cz = _stl_peek_float(buf, ofs + 44)
				ofs += 50

				base = cnt * 12
				mesh(base     ) = ax : mesh(base +  1) = ay : mesh(base +  2) = az
				mesh(base +  3) = bx : mesh(base +  4) = by : mesh(base +  5) = bz
				mesh(base +  6) = cx : mesh(base +  7) = cy : mesh(base +  8) = cz
				mesh(base +  9) = nx : mesh(base + 10) = ny : mesh(base + 11) = nz
			loop
			n_tri = nb
			return 0
		}
	}

	; ASCII 解析: "vertex x y z" を 3 個ずつ集めて 1 三角形
	; notesel で 1 行ずつ読む
	notesel buf
	n = notemax
	; 最大三角形数をざっくり見積り (行数 / 7)
	maxtri = (n / 7) + 64
	ddim mesh, maxtri * 12

	tri = 0
	vi = 0    ; 0..2 = vertex index in current triangle
	nx = 0.0 : ny = 0.0 : nz = 0.0

	repeat n
		noteget ln, cnt
		; trim leading whitespace
		p = 0
		repeat
			c = peek(ln, p)
			if c <= 0 : break
			if (c == ' ') | (c == 9) : p++ : continue
			break
		loop
		if p > 0 {
			sdim tmpln, strlen(ln) + 1
			memcpy tmpln, ln, strlen(ln) - p, 0, p
			poke tmpln, strlen(ln) - p, 0
			ln = tmpln
		}
		if strlen(ln) < 6 : continue
		if instr(ln, 0, "facet normal") == 0 {
			; facet normal nx ny nz
			; 3 つの token を取得
			sdim rest, strlen(ln) + 1
			memcpy rest, ln, strlen(ln) - 12, 0, 12
			poke rest, strlen(ln) - 12, 0
			; split by space
			split rest, " ", parts
			k = 0
			repeat length(parts)
				if strlen(parts(cnt)) > 0 {
					if k == 0 : nx = double(parts(cnt))
					if k == 1 : ny = double(parts(cnt))
					if k == 2 : nz = double(parts(cnt))
					k++
					if k >= 3 : break
				}
			loop
			vi = 0
		}
		if instr(ln, 0, "vertex") == 0 {
			sdim rest, strlen(ln) + 1
			memcpy rest, ln, strlen(ln) - 6, 0, 6
			poke rest, strlen(ln) - 6, 0
			split rest, " ", parts
			k = 0
			vx = 0.0 : vy = 0.0 : vz = 0.0
			repeat length(parts)
				if strlen(parts(cnt)) > 0 {
					if k == 0 : vx = double(parts(cnt))
					if k == 1 : vy = double(parts(cnt))
					if k == 2 : vz = double(parts(cnt))
					k++
					if k >= 3 : break
				}
			loop
			if tri >= maxtri {
				; resize (double array の再確保)
				maxtri = maxtri * 2
				ddim tmp_mesh, maxtri * 12
				memcpy tmp_mesh, mesh, tri * 12 * 8
				dim mesh, 0
				ddim mesh, maxtri * 12
				memcpy mesh, tmp_mesh, tri * 12 * 8
			}
			base = tri * 12 + vi * 3
			mesh(base + 0) = vx
			mesh(base + 1) = vy
			mesh(base + 2) = vz
			vi++
			if vi >= 3 {
				; normal を書き込んで三角形完成
				nbase = tri * 12 + 9
				mesh(nbase + 0) = nx
				mesh(nbase + 1) = ny
				mesh(nbase + 2) = nz
				tri++
				vi = 0
			}
		}
	loop
	noteunsel

	n_tri = tri
	return 0

;---------------------------------------------------------
; stl_bounds  var mesh, n_tri, var mins, var maxs
;---------------------------------------------------------
#deffunc stl_bounds var mesh, int n_tri, var mins, var maxs

	ddim mins, 3
	ddim maxs, 3
	if n_tri <= 0 {
		return -1
	}
	mins(0) = mesh(0) : mins(1) = mesh(1) : mins(2) = mesh(2)
	maxs(0) = mesh(0) : maxs(1) = mesh(1) : maxs(2) = mesh(2)
	repeat n_tri
		base = cnt * 12
		repeat 3                 ; 3 vertices
			vb = base + cnt * 3
			x = mesh(vb + 0)
			y = mesh(vb + 1)
			z = mesh(vb + 2)
			if x < mins(0) : mins(0) = x
			if y < mins(1) : mins(1) = y
			if z < mins(2) : mins(2) = z
			if x > maxs(0) : maxs(0) = x
			if y > maxs(1) : maxs(1) = y
			if z > maxs(2) : maxs(2) = z
		loop
	loop
	return 0

;---------------------------------------------------------
; stl_normalize  var mesh, n_tri, double target_size
;---------------------------------------------------------
#deffunc stl_normalize var mesh, int n_tri, double target

	if n_tri <= 0 {
		return -1
	}
	stl_bounds mesh, n_tri, mins, maxs
	cx = (mins(0) + maxs(0)) * 0.5
	cy = (mins(1) + maxs(1)) * 0.5
	cz = (mins(2) + maxs(2)) * 0.5
	dx = maxs(0) - mins(0)
	dy = maxs(1) - mins(1)
	dz = maxs(2) - mins(2)
	dmax = dx
	if dy > dmax : dmax = dy
	if dz > dmax : dmax = dz
	if dmax <= 0.0 : return -2
	s = target / dmax

	repeat n_tri
		base = cnt * 12
		repeat 3
			vb = base + cnt * 3
			mesh(vb + 0) = (mesh(vb + 0) - cx) * s
			mesh(vb + 1) = (mesh(vb + 1) - cy) * s
			mesh(vb + 2) = (mesh(vb + 2) - cz) * s
		loop
	loop
	return 0

#global

#endif

; stl_draw_dxlib は DxLib 依存なので iron_stl_dxlib.hsp に分離