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#_/　　◆平面図形描画 － KGC_Drawing 2D◆
#_/----------------------------------------------------------------------------
#_/　各種平面図形の描画機能を追加します。
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=begin
┏━━━━ 搭載メソッド ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
┠─── Class - Bitmap ────────────────────────────
┃ draw_line(x, y, dx, dy, color)
┃ draw_line(pt1, pt2, color)
┃ draw_line(x, y, dx, dy, pen)
┃ draw_line(pt1, pt2, pen)
┃  x, y  : 開始座標
┃  dx, dy : 終了座標
┃  color  : 描画色
┃  pt1    : 開始座標を示す Point 構造体
┃  pt2    : 終了座標を示す Point 構造体
┃  pen    : 描画に使用する Pen クラスのオブジェクト
┃ 直線を描画します。
┃
┃ draw_grad_line(x, y, dx, dy, st_color, end_color)
┃ draw_grad_line(pt1, pt2, st_color, end_color)
┃ draw_grad_line(x, y, dx, dy, st_pen, end_pen)
┃ draw_grad_line(pt1, pt2, st_pen, end_pen)
┃  x, y      : 開始座標
┃  dx, dy    : 終了座標
┃  st_color  : 開始描画色
┃  end_color : 終了描画色
┃  pt1      : 開始座標を示す Point 構造体
┃  pt2      : 終了座標を示す Point 構造体
┃  st_pen    : 描画開始時の Pen クラスのオブジェクト
┃  end_pen  : 描画終了時の Pen クラスのオブジェクト
┃ グラデーション直線を描画します。
┃
┃ draw_rect(x, y, width, height, color)
┃ draw_rect(rect, color)
┃ draw_rect(x, y, width, height, pen)
┃ draw_rect(rect, pen)
┃  x, y  : 開始座標
┃  width  : 矩形の幅
┃  height : 矩形の高さ
┃  color  : 描画色
┃  pen    : 描画に使用する Pen クラスのオブジェクト
┃ 塗り潰しの無い矩形を描画します。
┃
┃ draw_connect_line(pen, pt1, pt2, ...)
┃  pen    : 描画に使用する Pen クラスのオブジェクト
┃  ptx    : 頂点座標を示す Point 構造体
┃ 各点(pt1, pt2, ...)を結んだ折れ線を描画します。
┃
┃ draw_polygon(x, y, r, vertex, color)
┃ draw_polygon(pt, r, vertex, color)
┃ draw_polygon(x, y, r, vertex, pen)
┃ draw_polygon(pt, r, vertex, pen)
┃  x, y  : 中心座標
┃  r      : 半径
┃  vertex : 頂点数
┃  color  : 描画色
┃  pt    : 中心座標を示す Point 構造体
┃  pen    : 描画に使用する Pen クラスのオブジェクト
┃ x, y (pt) 中心、半径 r の円に内接する頂点 vertex 個の多角形を描画します。
┃
┃ draw_arc(x, y, r, st_ang, end_ang, color)
┃ draw_arc(pt, r, st_ang, end_ang, color)
┃ draw_arc(x, y, r, st_ang, end_ang, pen)
┃ draw_arc(pt, r, st_ang, end_ang, pen)
┃  x, y    : 中心座標
┃  r      : 半径
┃  st_ang  : 開始角 【単位：Degree(度)】
┃  end_ang : 終了角 【単位：Degree(度)】
┃  color  : 描画色
┃  pt      : 中心座標を示す Point 構造体
┃  pen    : 描画に使用する Pen クラスのオブジェクト
┃ x, y (pt) を中心として、開始角から終了角まで半径 r の円弧を描画します。
┃
┃ draw_pie(x, y, r, st_ang, end_ang, color)
┃ draw_pie(pt, r, st_ang, end_ang, color)
┃ draw_pie(x, y, r, st_ang, end_ang, pen)
┃ draw_pie(pt, r, st_ang, end_ang, pen)
┃  x, y    : 中心座標
┃  r      : 半径
┃  st_ang  : 開始角 【単位：Degree(度)】
┃  end_ang : 終了角 【単位：Degree(度)】
┃  color  : 描画色
┃  pt      : 中心座標を示す Point 構造体
┃  pen    : 描画に使用する Pen クラスのオブジェクト
┃ x, y (pt) を中心として、開始角から終了角まで半径 r の扇形を描画します。
┃
┃ draw_circle(x, y, r, color)
┃ draw_circle(pt, r, color)
┃ draw_circle(x, y, r, pen)
┃ draw_circle(pt, r, pen)
┃  x, y  : 中心座標
┃  r    : 半径
┃  color : 描画色
┃  pt    : 中心座標を示す Point 構造体
┃  pen  : 描画に使用する Pen クラスのオブジェクト
┃ x, y (pt) を中心に半径 r の円を描画します。
┃
┃ draw_ellipse(x, y, w, h, color)
┃ draw_ellipse(pt, w, h, color)
┃ draw_ellipse(x, y, w, h, pen)
┃ draw_ellipse(pt, w, h, pen)
┃  x, y  : 中心座標
┃  w    : 楕円の幅
┃  h    : 楕円の高さ
┃  color : 描画色
┃  pt    : 中心座標を示す Point 構造体
┃  pen  : 描画に使用する Pen クラスのオブジェクト
┃ x, y (pt) を中心として、幅 w 、高さ h の楕円を描画します。
┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┏━━━━ 搭載クラス・構造体 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
┠─── Class - Pen ─────────────────────────────
┃ Pen(color, size)
┃  color : ペンの色
┃  size  : ペンの太さ
┃ 平面図形の描画に使用するペンの情報を格納するクラスです。
┃
┠─── Struct - Point ────────────────────────────
┃ Point(x, y)
┃  x : X座標
┃  y : Y座標
┃ 座標を格納する構造体です。
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
=end

#★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★

#==============================================================================
# ■ Bitmap
#==============================================================================

class Bitmap
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ● 直線描画
  #--------------------------------------------------------------------------
  def draw_line(*args)
    # 引数処理
    x, y, dx, dy, color, size = _line_args(args, 0)
    return unless x
    # 描画方向判定
    mx = x < dx ? 1 : -1
    my = y < dy ? 1 : -1
    # 座標差分計算
    dfx, dfy = (dx - x).abs.to_i, (dy - y).abs.to_i
    # 誤差計算
    diff = [dfx, dfy].max / 2
    # 直線描画
    if dfx >= dfy
      (dfx + 1).times { |i|
        if size == 1
          self.set_pixel(x, y, color)
        else
          self.fill_rect(x, y, size, size, color)
        end
        x += mx
        diff += dfy
        if diff >= dfx
          diff -= dfx
          y += my
        end
      }
    else
      (dfy + 1).times { |i|
        if size == 1
          self.set_pixel(x, y, color)
        else
          self.fill_rect(x, y, size, size, color)
        end
        y += my
        diff += dfx
        if diff >= dfy
          diff -= dfy
          x += mx
        end
      }
    end
  end
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ● グラデーション直線描画
  #--------------------------------------------------------------------------
  def draw_grad_line(*args)
    # 引数処理
    x, y, dx, dy, color, size, end_color, end_size = _line_args(args, 1)
    return unless x
    # 描画方向判定
    mx = x < dx ? 1 : -1
    my = y < dy ? 1 : -1
    # 座標差分計算
    dfx, dfy = (dx - x).abs.to_i, (dy - y).abs.to_i
    # 誤差計算
    diff = [dfx, dfy].max
    # 色・サイズ差分計算
    dcr = (end_color.red - color.red) / (diff - 1)
    dcg = (end_color.green - color.green) / (diff - 1)
    dcb = (end_color.blue - color.blue) / (diff - 1)
    dca = (end_color.alpha - color.alpha) / (diff - 1)
    ds = (end_size.to_f - size.to_f) / (diff - 1)
    # 誤差修正
    diff /= 2
    # 直線描画
    if dfx >= dfy
      (dfx + 1).times { |i|
        if size == 1
          self.set_pixel(x, y, color)
        else
          self.fill_rect(x, y, size, size, color)
        end
        x += mx
        diff += dfy
        if diff >= dfx
          diff -= dfx
          y += my
        end
        color.red += dcr
        color.green += dcg
        color.blue += dcb
        color.alpha += dca
        size += ds
      }
    else
      (dfy + 1).times { |i|
        if size == 1
          self.set_pixel(x, y, color)
        else
          self.fill_rect(x, y, size, size, color)
        end
        y += my
        diff += dfx
        if diff >= dfy
          diff -= dfy
          x += mx
        end
        color.red += dcr
        color.green += dcg
        color.blue += dcb
        color.alpha += dca
        size += ds
      }
    end
  end
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ◆ 直線描画用引数処理
  #--------------------------------------------------------------------------
  def _line_args(args, type)
    if args[0].is_a?(Point)
      argc = (type == 0 ? 3 : 4)
      if args.size == argc
        x, y = args[0].x, args[0].y
        dx, dy = args[1].x, args[1].y
        if args[2].is_a?(Pen)
          color,  size = args[2].color.dup, args[2].size
          end_color, end_size = args[3].color.dup, args[3].size if type == 1
        else
          color, size = args[2], 1
          end_color, end_size = args[3], 1 if type == 1
        end
      else
        raise(ArgumentError, "wrong number of arguments(#{args.size} of #{argc})")
        return [nil]
      end
    else
      argc = (type == 0 ? 5 : 6)
      if args.size == argc
        x, y, dx, dy = args
        if args[4].is_a?(Pen)
          color, size = args[4].color, args[4].size
          end_color, end_size = args[5].color, args[5].size if type == 1
        else
          color, size = args[4], 1
          end_color, end_size = args[5], 1 if type == 1
        end
      else
        raise(ArgumentError, "wrong number of arguments(#{args.size} of #{argc}")
        return [nil]
      end
    end
    return [x, y, dx, dy, color, size, end_color, end_size]
  end
  protected :_line_args
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ● 矩形描画
  #--------------------------------------------------------------------------
  def draw_rect(*args)
    # 引数処理
    x, y, w, h, color, size = _rect_args(args)
    return unless x
    pen = Pen.new(color, size)
    draw_line(x, y, x + w, y, pen)
    draw_line(x + w, y, x + w, y + h, pen)
    draw_line(x + w, y + h, x, y + h, pen)
    draw_line(x, y + h, x, y, pen)
  end
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ◆ 矩形描画用引数処理
  #--------------------------------------------------------------------------
  def _rect_args(args)
    if args[0].is_a?(Rect)
      if args.size == 2
        x, y, w, h = args[0].x, args[0].y, args[0].width, args[0].height
        if args[1].is_a?(Pen)
          color,  size = args[1].color.dup, args[1].size
        else
          color, size = args[1], 1
        end
      else
        raise(ArgumentError, "wrong number of arguments(#{args.size} of 2)")
        return [nil]
      end
    else
      if args.size == 5
        x, y, w, h = args
        if args[4].is_a?(Pen)
          color, size = args[4].color, args[4].size
        else
          color, size = args[4], 1
        end
      else
        raise(ArgumentError, "wrong number of arguments(#{args.size} of 5)")
        return [nil]
      end
    end
    return [x, y, w, h, color, size]
  end
  protected :_rect_args
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ● 折れ線描画
  #--------------------------------------------------------------------------
  def draw_connect_line(*args)
    # 引数処理
    points = _connect_line_args(args)
    pen = points.shift
    (0...(points.size - 1)).each { |i|
      draw_line(points[i], points[i + 1], pen)
    }
  end
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ◆ 折れ線描画用引数処理
  #--------------------------------------------------------------------------
  def _connect_line_args(args)
    if args[0].is_a?(Color)
      args.insert(0, Pen.new(args[0], 1))
      args.delete_at(1)
    end
    return args
  end
  protected :_connect_line_args
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ● 多角形描画
  #--------------------------------------------------------------------------
  def draw_polygon(*args)
    # 引数処理
    cx, cy, r, vertex, color, size = _polygon_args(args)
    return unless cx
    # 漸化式を初期化
    x, y = 0, -r
    px, py = x + cx, y + cy
    dfx = dfy = 0
    pr = Integer([100, r].max ** 1.6)
    a = 6.3 / pr
    cnt = pr / vertex
    # 多角形を描画
    pen = Pen.new(color, size)
    vertex.times { |i|
      cnt.times { |j|
        dfx, dfy = a * y, a * x
        x, y = x + dfx, y - dfy
      }
      dx, dy = x + cx, y + cy
      self.draw_line(px, py, dx, dy, pen)
      px, py = dx, dy
    }
  end
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ◆ 多角形描画用引数処理
  #--------------------------------------------------------------------------
  def _polygon_args(args)
    if args[0].is_a?(Point)
      if args.size == 4
        cx, cy = args[0].x, args[0].y
        r, vertex = args[1, 2]
        if args[3].is_a?(Pen)
          color, size = args[3].color, args[3].size
        else
          color, size = args[3], 1
        end
      else
        raise(ArgumentError, "wrong number of arguments(#{args.size} of 4)")
        return [nil]
      end
    else
      if args.size == 5
        cx, cy, r, vertex = args
        if args[4].is_a?(Pen)
          color, size = args[4].color, args[4].size
        else
          color, size = args[4], 1
        end
      else
        raise(ArgumentError, "wrong number of arguments(#{args.size} of 5)")
        return [nil]
      end
    end
    return [cx, cy, r, vertex, color, size]
  end
  protected :_polygon_args
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ● 円弧描画
  #--------------------------------------------------------------------------
  def draw_arc(*args)
    # 引数処理
    cx, cy, r, st_ang, end_ang, color, size = _arc_args(args)
    return unless cx
    # 漸化式を初期化
    x = r * Math.cos(Math::PI * st_ang / 180.0)
    y = r * -Math.sin(Math::PI * st_ang / 180.0)
    dfx = dfy = 0
    pr = Integer([100, r].max ** 1.6)
    a = 6.3 / pr
    pr = pr * (end_ang - st_ang) / 360
    # 円弧を描画
    pr.times { |i|
      x, y = x + dfx, y - dfy
      dx, dy = x + cx, y + cy
      if size == 1
        self.set_pixel(dx, dy, color)
      else
        self.fill_rect(dx, dy, size, size, color)
      end
      dfx, dfy = a * y, a * x
    }
  end
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ◆ 円弧描画用引数処理
  #--------------------------------------------------------------------------
  def _arc_args(args)
    if args[0].is_a?(Point)
      if args.size == 5
        cx, cy = args[0].x, args[0].y
        r, st_ang, end_ang = args[1, 3]
        if args[4].is_a?(Pen)
          color, size = args[4].color, args[4].size
        else
          color, size = args[4], 1
        end
      else
        raise(ArgumentError, "wrong number of arguments(#{args.size} of 5)")
        return [nil]
      end
    else
      if args.size == 6
        cx, cy, r, st_ang, end_ang = args
        if args[5].is_a?(Pen)
          color, size = args[5].color, args[5].size
        else
          color, size = args[5], 1
        end
      else
        raise(ArgumentError, "wrong number of arguments(#{args.size} of 6)")
        return [nil]
      end
    end
    return [cx, cy, r, st_ang, end_ang, color, size]
  end
  protected :_arc_args
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ● 円描画
  #--------------------------------------------------------------------------
  def draw_circle(*args)
    # 引数処理
    cx, cy, r, st_ang, end_ang, color, size = _circle_args(args)
    return unless cx
    draw_arc(cx, cy, r, 0, 360, Pen.new(color, size))
  end
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ◆ 円描画用引数処理
  #--------------------------------------------------------------------------
  def _circle_args(args)
    if args[0].is_a?(Point)
      args.insert(2, [0, 360])
    else
      args.insert(3, [0, 360])
    end
    return _arc_args(args.flatten)
  end
  protected :_circle_args
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ● 扇形描画
  #--------------------------------------------------------------------------
  def draw_pie(*args)
    # 引数処理
    cx, cy, r, st_ang, end_ang, color, size = _arc_args(args)
    return unless cx
    pen = Pen.new(color, size)
    pt1 = Point.new(cx, cy)
    pt2 = Point.new(cx + r * Math.cos(Math::PI * st_ang / 180.0),
      cy - r * Math.sin(Math::PI * st_ang / 180.0))
    draw_line(pt1, pt2, pen)
    pt2.x = cx + r * Math.cos(Math::PI * end_ang / 180.0)
    pt2.y = cy - r * Math.sin(Math::PI * end_ang / 180.0)
    draw_line(pt1, pt2, pen)
    draw_arc(cx, cy, r, st_ang, end_ang, pen)
  end
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ● 楕円描画
  #--------------------------------------------------------------------------
  def draw_ellipse(*args)
    # 引数処理
    cx, cy, w, h, color, size = _ellipse_args(args)
    return unless cx
    # 漸化式を初期化
    x, y = w, 0
    dfx = dfy = 0
    pr = Integer([100, [w, h].max].max ** 1.6)
    a = 6.3 / pr
    # 円弧を描画
    pr.times { |i|
      x, y = x + dfx, y - dfy
      dx, dy = x + cx, y * h / w + cy
      if size == 1
        self.set_pixel(dx, dy, color)
      else
        self.fill_rect(dx, dy, size, size, color)
      end
      dfx, dfy = a * y, a * x
    }
  end
  #--------------------------------------------------------------------------
  # ◆ 楕円描画用引数処理
  #--------------------------------------------------------------------------
  def _ellipse_args(args)
    if args[0].is_a?(Point)
      if args.size == 4
        cx, cy = args[0].x, args[0].y
        w, h = args[1, 2]
        if args[3].is_a?(Pen)
          color, size = args[3].color, args[3].size
        else
          color, size = args[3], 1
        end
      else
        raise(ArgumentError, "wrong number of arguments(#{args.size} of 4)")
        return [nil]
      end
    else
      if args.size == 5
        cx, cy, w, h = args
        if args[4].is_a?(Pen)
          color, size = args[4].color, args[4].size
        else
          color, size = args[4], 1
        end
      else
        raise(ArgumentError, "wrong number of arguments(#{args.size} of 5)")
        return [nil]
      end
    end
    return [cx, cy, w, h, color, size]
  end
  protected :_ellipse_args
end

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#==============================================================================
# ■ Struct
#==============================================================================

# ■ Point 構造体
Point = Struct.new("Point", :x, :y)

#★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★

#==============================================================================
# ■ Pen
#==============================================================================

class Pen
  attr_accessor :color, :size
  def initialize(color, size = 1)
    @color = color.dup
    @size = [size, 1].max
  end
end