#include <stdlib.h>
#include <GL/glut.h>
#include <math.h>

#define PI 3.141592

#define W 10             /* 地面の幅　　　　　　　 */
#define D 10             /* 地面の長さ　　　　　　 */
#define QX 0.0           /* 球の初期位置のｘ座標値 */
#define QY 1.5           /* 球の初期位置のｙ座標値 */
#define QZ (-5.0)        /* 球の初期位置のｚ座標値 */
#define V 12.0           /* 初速度　　　　　　　　 */
#define TSTEP 0.0001       /* フレームごとの時間　　 */
#define R 0.1            /* ボールの半径　　　　　 */

#define A 1.0 //バウンド係数A
#define ANGLE_CONST 3.0 //クリック時の係数

//角度シータ、ファイ決定用変数
double angleS,angleP;
double windowW,windowH;

void idle(void)
{
  glutPostRedisplay();
}

/*
 * 地面を描く
 */
static void myGround(double height)
{
  const static GLfloat ground[][4] = {
    { 0.6, 0.6, 0.6, 1.0 },
    { 0.3, 0.3, 0.3, 1.0 }
  };

  int i, j;

  glBegin(GL_QUADS);
  glNormal3d(0.0, 1.0, 0.0);
  for (j = -D / 2; j < D / 2; ++j) {
    for (i = -W / 2; i < W / 2; ++i) {
      glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, ground[(i + j) & 1]);
      glVertex3d((GLdouble)i, height, (GLdouble)j);
      glVertex3d((GLdouble)i, height, (GLdouble)(j + 1));
      glVertex3d((GLdouble)(i + 1), height, (GLdouble)(j + 1));
      glVertex3d((GLdouble)(i + 1), height, (GLdouble)j);
    }
  }
  glEnd();
}

/*
 * 画面表示
 */
static void display(void)
{
  const static GLfloat white[] = { 0.8, 0.8, 0.8, 1.0 };    /* 球の色 */
  const static GLfloat lightpos[] = { 3.0, 4.0, 5.0, 1.0 }; /* 光源の位置 */
  static double px = QX, py = QY, pz = QZ;                  /* 球の位置 */
  static double Vb[] = { 0.0, 0.0, 0.0}; //速度ベクトルV
  static double a_flag = 1.0;

  /* 画面クリア */
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

  /* モデルビュー変換行列の初期化 */
  glLoadIdentity();

  /* 光源の位置を設定 */
  glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightpos);

  /* 視点の移動（物体の方を奥に移す）*/
  glTranslated(0.0, -QY, -D);

  //速度ベクトルVの計算
  Vb[0]=V*sin(angleS)*cos(angleP);
  Vb[1]=V*sin(angleP);
  Vb[2]=V*cos(angleS)*cos(angleP);

  //バウンド時の設定
  if(py - R <= 0.0)
    a_flag = -1.0;
  Vb[1] *= A*a_flag;

  //移動距離を加えた場所の計算
  px += Vb[0]*TSTEP;
  py += Vb[1]*TSTEP;
  pz += Vb[2]*TSTEP;

  //Zが手前まで移動後の処理
  if(pz>10.0)
    {
      px = QX;
      py = QY;
      pz = QZ;
      a_flag = 1.0;
      /* アニメーション停止 */
      glutIdleFunc(0);
    }

  /* シーンの描画 */
  myGround(0.0);
  //移動距離の分だけ平行移動
  glTranslated(px, py, pz);
  //色の指定
  glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, white);
  //球の線画
  glutSolidSphere(R, 16, 8);

  glutSwapBuffers();

}

static void resize(int w, int h)
{
  /* ウィンドウ全体をビューポートにする */
  glViewport(0, 0, w, h);

  windowW=w;
  windowH=h;

  /* 透視変換行列の指定 */
  glMatrixMode(GL_PROJECTION);

  /* 透視変換行列の初期化 */
  glLoadIdentity();
  gluPerspective(30.0, (double)w / (double)h, 1.0, 100.0);

  /* モデルビュー変換行列の指定 */
  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);


}

static void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
  /* ESC か q をタイプしたら終了 */
  if (key == '\033' || key == 'q') {
    exit(0);
  }
}

void mouse(int button, int state, int x, int y)
{
  switch (button) {
  case GLUT_LEFT_BUTTON:
    if (state == GLUT_DOWN) {

      angleS=ANGLE_CONST *(x/windowW-0.5)/PI;
      angleP=ANGLE_CONST*-1.0*(y/windowH-0.5)/PI;

      glutIdleFunc(idle);
    }
    break;

  case GLUT_MIDDLE_BUTTON:
    break;
  case GLUT_RIGHT_BUTTON:
    break;
  default:
    break;
  }

}


static void init(void)
{
  /* 初期設定 */
  glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
  glEnable(GL_DEPTH_TEST);
  glEnable(GL_CULL_FACE);
  glEnable(GL_LIGHTING);
  glEnable(GL_LIGHT0);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  glutInit(&argc, argv);
  glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DOUBLE);
  glutCreateWindow(argv[0]);
  glutDisplayFunc(display);
  glutReshapeFunc(resize);
  glutMouseFunc(mouse);
  glutKeyboardFunc(keyboard);
  init();
  glutMainLoop();
  return 0;
}