//------------------------------------------------------------------

// Iwa_Particles_Engine for Marnie

// based on Particles_Engine by Digital Video

//------------------------------------------------------------------

#include "trop.h"

#include "tfxparam.h"

#include "tofflinegl.h"

#include "tstopwatch.h"

#include "tsystem.h"

#include "timagecache.h"

#include "tconvert.h"

#include "tflash.h"

#include "trasterimage.h"

#include "timage_io.h"

#include "tcolorfunctions.h"

#include "toonz/tcolumnfx.h"

#include "iwa_particlesmanager.h"

#include "iwa_particlesengine.h"

#include "trenderer.h"

#include <qmutex></qmutex>

#include <qmutexlocker></qmutexlocker>

#include <sstream></sstream>

namespace {

QMutex mutex;

void printTime(TStopWatch &sw, std::string name) {

  std::stringstream ss;

  ss << name << " : ";

  sw.print(ss);

  ss << '\n' << '\0';

  TSystem::outputDebug(ss.str());

}

};

//----

/*-----------------------------------------------------------------*/

Iwa_Particles_Engine::Iwa_Particles_Engine(Iwa_TiledParticlesFx *parent,

                                           double frame)

    : m_parent(parent), m_frame(frame) {}

/*-----------------------------------------------------------------*/

void Iwa_Particles_Engine::fill_value_struct(struct particles_values &myvalues,

                                             double frame) {

  myvalues.source_ctrl_val     = m_parent->source_ctrl_val->getValue();

  myvalues.bright_thres_val    = m_parent->bright_thres_val->getValue();

  myvalues.x_pos_val           = m_parent->center_val->getValue(frame).x;

  myvalues.y_pos_val           = m_parent->center_val->getValue(frame).y;

  myvalues.length_val          = m_parent->length_val->getValue(frame);

  myvalues.height_val          = m_parent->height_val->getValue(frame);

  myvalues.maxnum_val          = m_parent->maxnum_val->getValue(frame);

  myvalues.lifetime_val        = m_parent->lifetime_val->getValue(frame);

  myvalues.lifetime_ctrl_val   = m_parent->lifetime_ctrl_val->getValue();

  myvalues.column_lifetime_val = m_parent->column_lifetime_val->getValue();

  myvalues.startpos_val        = m_parent->startpos_val->getValue();

  myvalues.randseed_val        = m_parent->randseed_val->getValue();

  myvalues.gravity_val         = m_parent->gravity_val->getValue(frame);

  myvalues.g_angle_val         = m_parent->g_angle_val->getValue(frame);

  myvalues.gravity_ctrl_val    = m_parent->gravity_ctrl_val->getValue();

  myvalues.friction_val        = m_parent->friction_val->getValue(frame);

  myvalues.friction_ctrl_val   = m_parent->friction_ctrl_val->getValue();

  myvalues.windint_val         = m_parent->windint_val->getValue(frame);

  myvalues.windangle_val       = m_parent->windangle_val->getValue(frame);

  myvalues.swingmode_val       = m_parent->swingmode_val->getValue();

  myvalues.randomx_val         = m_parent->randomx_val->getValue(frame);

  myvalues.randomy_val         = m_parent->randomy_val->getValue(frame);

  myvalues.randomx_ctrl_val    = m_parent->randomx_ctrl_val->getValue();

  myvalues.randomy_ctrl_val    = m_parent->randomy_ctrl_val->getValue();

  myvalues.swing_val           = m_parent->swing_val->getValue(frame);

  myvalues.speed_val           = m_parent->speed_val->getValue(frame);

  myvalues.speed_ctrl_val      = m_parent->speed_ctrl_val->getValue();

  myvalues.speeda_val          = m_parent->speeda_val->getValue(frame);

  myvalues.speeda_ctrl_val     = m_parent->speeda_ctrl_val->getValue();

  myvalues.speeda_use_gradient_val =

      m_parent->speeda_use_gradient_val->getValue();

  myvalues.speedscale_val     = m_parent->speedscale_val->getValue();

  myvalues.toplayer_val       = m_parent->toplayer_val->getValue();

  myvalues.mass_val           = m_parent->mass_val->getValue(frame);

  myvalues.scale_val          = m_parent->scale_val->getValue(frame);

  myvalues.scale_ctrl_val     = m_parent->scale_ctrl_val->getValue();

  myvalues.scale_ctrl_all_val = m_parent->scale_ctrl_all_val->getValue();

  myvalues.rot_val            = m_parent->rot_val->getValue(frame);

  myvalues.rot_ctrl_val       = m_parent->rot_ctrl_val->getValue();

  myvalues.trail_val          = m_parent->trail_val->getValue(frame);

  myvalues.trailstep_val      = m_parent->trailstep_val->getValue(frame);

  myvalues.rotswingmode_val   = m_parent->rotswingmode_val->getValue();

  myvalues.rotspeed_val       = m_parent->rotspeed_val->getValue(frame);

  myvalues.rotsca_val         = m_parent->rotsca_val->getValue(frame);

  myvalues.rotswing_val       = m_parent->rotswing_val->getValue(frame);

  myvalues.pathaim_val        = m_parent->pathaim_val->getValue();

  myvalues.opacity_val        = m_parent->opacity_val->getValue(frame);

  myvalues.opacity_ctrl_val   = m_parent->opacity_ctrl_val->getValue();

  myvalues.trailopacity_val   = m_parent->trailopacity_val->getValue(frame);

  myvalues.scalestep_val      = m_parent->scalestep_val->getValue(frame);

  myvalues.scalestep_ctrl_val = m_parent->scalestep_ctrl_val->getValue();

  myvalues.fadein_val         = m_parent->fadein_val->getValue(frame);

  myvalues.fadeout_val        = m_parent->fadeout_val->getValue(frame);

  myvalues.animation_val      = m_parent->animation_val->getValue();

  myvalues.step_val           = m_parent->step_val->getValue();

  myvalues.gencol_val         = m_parent->gencol_val->getValue(frame);

  myvalues.gencol_ctrl_val    = m_parent->gencol_ctrl_val->getValue();

  myvalues.gencol_spread_val  = m_parent->gencol_spread_val->getValue(frame);

  myvalues.genfadecol_val     = m_parent->genfadecol_val->getValue(frame);

  myvalues.fincol_val         = m_parent->fincol_val->getValue(frame);

  myvalues.fincol_ctrl_val    = m_parent->fincol_ctrl_val->getValue();

  myvalues.fincol_spread_val  = m_parent->fincol_spread_val->getValue(frame);

  myvalues.finrangecol_val    = m_parent->finrangecol_val->getValue(frame);

  myvalues.finfadecol_val     = m_parent->finfadecol_val->getValue(frame);

  myvalues.foutcol_val        = m_parent->foutcol_val->getValue(frame);

  myvalues.foutcol_ctrl_val   = m_parent->foutcol_ctrl_val->getValue();

  myvalues.foutcol_spread_val = m_parent->foutcol_spread_val->getValue(frame);

  myvalues.foutrangecol_val   = m_parent->foutrangecol_val->getValue(frame);

  myvalues.foutfadecol_val    = m_parent->foutfadecol_val->getValue(frame);

  myvalues.source_gradation_val = m_parent->source_gradation_val->getValue();

  myvalues.pick_color_for_every_frame_val =

      m_parent->pick_color_for_every_frame_val->getValue();

  /*- 計算モード （背景＋粒子／粒子／背景／照明された粒子） -*/

  myvalues.iw_rendermode_val = m_parent->iw_rendermode_val->getValue();

  /*- 粒子に貼られる絵の素材 -*/

  myvalues.base_ctrl_val = m_parent->base_ctrl_val->getValue();

  /*- カールノイズ的な動きを与える -*/

  myvalues.curl_val        = m_parent->curl_val->getValue(frame);

  myvalues.curl_ctrl_1_val = m_parent->curl_ctrl_1_val->getValue();

  myvalues.curl_ctrl_2_val = m_parent->curl_ctrl_2_val->getValue();

  /*- 粒子敷き詰め。粒子を正三角形で敷き詰めたときの、

          正三角形の一辺の長さをインチで指定する -*/

  myvalues.iw_triangleSize = m_parent->iw_triangleSize->getValue(frame);

  /*- ひらひら回転 -*/

  myvalues.flap_ctrl_val = m_parent->flap_ctrl_val->getValue();

  myvalues.iw_flap_velocity_val =

      m_parent->iw_flap_velocity_val->getValue(frame);

  myvalues.iw_flap_dir_sensitivity_val =

      m_parent->iw_flap_dir_sensitivity_val->getValue(frame);

  /*- ひらひら粒子に照明を当てる normalize_values()内で Degree → Radian 化する

   * -*/

  myvalues.iw_light_theta_val = m_parent->iw_light_theta_val->getValue(frame);

  myvalues.iw_light_phi_val   = m_parent->iw_light_phi_val->getValue(frame);

  /*- 読み込みマージン -*/

  myvalues.margin_val = m_parent->margin_val->getValue(frame);

  /*- 重力を徐々に与えるためのフレーム長 -*/

  myvalues.iw_gravityBufferFrame_val =

      m_parent->iw_gravityBufferFrame_val->getValue();

}

/*-----------------------------------------------------------------*/

void Iwa_Particles_Engine::fill_range_struct(struct particles_values &values,

                                             struct particles_ranges &ranges) {

  ranges.swing_range = values.swing_val.second - values.swing_val.first;

  ranges.rotswing_range =

      values.rotswing_val.second - values.rotswing_val.first;

  ranges.randomx_range = values.randomx_val.second - values.randomx_val.first;

  ranges.randomy_range = values.randomy_val.second - values.randomy_val.first;

  ranges.rotsca_range  = values.rotsca_val.second - values.rotsca_val.first;

  ranges.rot_range     = values.rot_val.second - values.rot_val.first;

  ranges.speed_range   = values.speed_val.second - values.speed_val.first;

  ranges.speeda_range  = values.speeda_val.second - values.speeda_val.first;

  ranges.mass_range    = values.mass_val.second - values.mass_val.first;

  ranges.scale_range   = values.scale_val.second - values.scale_val.first;

  ranges.lifetime_range =

      values.lifetime_val.second - values.lifetime_val.first;

  ranges.scalestep_range =

      values.scalestep_val.second - values.scalestep_val.first;

  ranges.trail_range = (int)(values.trail_val.second - values.trail_val.first);

}

bool Iwa_Particles_Engine::port_is_used(int i,

                                        struct particles_values &values) {

  return values.fincol_ctrl_val == i || values.foutcol_ctrl_val == i ||

         values.friction_ctrl_val == i || values.gencol_ctrl_val == i ||

         values.gravity_ctrl_val == i || values.opacity_ctrl_val == i ||

         values.rot_ctrl_val == i || values.scale_ctrl_val == i ||

         values.scalestep_ctrl_val == i || values.source_ctrl_val == i ||

         values.speed_ctrl_val == i || values.speeda_ctrl_val == i ||

         values.lifetime_ctrl_val == i || values.randomx_ctrl_val == i ||

         values.randomy_ctrl_val == i || values.base_ctrl_val == i ||

         values.curl_ctrl_1_val == i || values.curl_ctrl_2_val == i ||

         values.flap_ctrl_val == i;

}

/*-----------------------------------------------------------------*/

//-------------

/*-  Startフレームからカレントフレームまで順番に回す関数 生成もここで -*/

void Iwa_Particles_Engine::roll_particles(

    TTile *tile,                      /*-結果を格納するTile-*/

    std::map<int, *="" ttile=""> porttiles, /*-コントロール画像のポート番号／タイル-*/</int,>

    const TRenderSettings &ri, /*-現在のフレームの計算用RenderSettings-*/

    std::list<iwa_particle> &myParticles, /*-パーティクルのリスト-*/</iwa_particle>

    struct particles_values &values, /*-現在のフレームでのパラメータ-*/

    float cx,                        /*- 0 で入ってくる-*/

    float cy,                        /*- 0 で入ってくる-*/

    int frame,          /*-現在のフレーム値（forで回す値）-*/

    int curr_frame,     /*-カレントフレーム-*/

    int level_n,        /*-テクスチャ素材画像の数-*/

    bool *random_level, /*-ループの最初にfalseで入ってくる-*/

    float dpi,          /*- 1 で入ってくる-*/

    std::vector<int> lastframe, /*-テクスチャ素材のそれぞれのカラム長-*/</int>

    int &totalparticles, QList<particleorigin> &particleOrigins,</particleorigin>

    int genPartNum /*- 実際に生成したい粒子数 -*/

    ) {

  particles_ranges ranges;

  int i;

  float xgravity, ygravity, windx, windy;

  /*- 風の強さ／重力の強さをX,Y成分に分ける -*/

  windx    = values.windint_val * sin(values.windangle_val);

  windy    = values.windint_val * cos(values.windangle_val);

  xgravity = values.gravity_val * sin(values.g_angle_val);

  ygravity = values.gravity_val * cos(values.g_angle_val);

  fill_range_struct(values, ranges);

  std::vector<tpointd> myregions;</tpointd>

  QList<qlist<int>> myHistogram;</qlist<int>

  std::map<int, *="" ttile="">::iterator it = porttiles.find(values.source_ctrl_val);</int,>

  /*- ソース画像にコントロールが付いていた場合 -*/

  if (values.source_ctrl_val && (it != porttiles.end()) &&

      it->second->getRaster())

    /*- 入力画像のアルファ値に比例して発生濃度を変える -*/

    fill_single_region(myregions, it->second, values.bright_thres_val,

                       values.source_gradation_val, myHistogram,

                       particleOrigins);

  /*- 粒子が出きったらもう出さない -*/

  int actualBirthParticles = std::min(genPartNum, particleOrigins.size());

  /*- 出発する粒子のインデックス -*/

  QList<int> leavingPartIndex;</int>

  if (myregions.size() &&

      values.source_ctrl_val != Iwa_TiledParticlesFx::CTRL_NONE) {

    int partLeft = actualBirthParticles;

    while (partLeft > 0) {

      int PrePartLeft = partLeft;

      int potential_sum = 0;

      QList<int> myWeight;</int>

      /*- 各濃度のポテンシャルの大きさmyWeightと、合計ポテンシャルを計算 -*/

      for (int m = 0; m < 256; m++) {

        int pot = myHistogram[m].size() * m;

        myWeight.append(pot);

        potential_sum += pot;

      }

      /*- 各濃度について(濃い方から) -*/

      for (int m = 255; m > 0; m--) {

        /*- 割り当てを計算（切り上げ） -*/

        int wariate = tceil((float)(myWeight[m]) * (float)(partLeft) /

                            (float)potential_sum);

        /*- 実際にこのポテンシャルから出発する粒子数 -*/

        int leaveNum = std::min(myHistogram.at(m).size(), wariate);

        /*- 割り当てられた粒子を頭から登録 -*/

        for (int lp = 0; lp < leaveNum; lp++) {

          /*- Histogramから減らしながら追加 -*/

          leavingPartIndex.append(myHistogram[m].takeFirst());

          /*- 残数を減らす -*/

          partLeft--;

          if (partLeft == 0) break;

        }

        if (partLeft == 0) break;

      }

      /*- ひとつも出発出来なければbreak -*/

      if (partLeft == PrePartLeft) break;

    }

    /*- 実際に飛び出せた粒子数 -*/

    actualBirthParticles = leavingPartIndex.size();

  } else /*- 何も刺さっていなければ、ランダムに発生させる -*/

  {

    for (int i = 0; i < actualBirthParticles; i++) leavingPartIndex.append(i);

  }

  /*- 動かす粒子も生まれる粒子も無い -*/

  if (myParticles.empty() && actualBirthParticles == 0) {

    std::cout << "no particles generated nor alive. returning function"

              << std::endl;

    return;

  }

  /*- 背景だけを描画するモードのときは、particlesOriginを更新するだけでOK -*/

  if (values.iw_rendermode_val == Iwa_TiledParticlesFx::REND_BG) {

    /*- インデックスを小さい順にならべる -*/

    qSort(leavingPartIndex.begin(), leavingPartIndex.end());

    /*- インデックス大きい方から消していく -*/

    for (int lp = leavingPartIndex.size() - 1; lp >= 0; lp--)

      particleOrigins.removeAt(leavingPartIndex.at(lp));

    return;

  }

  /*- 新規粒子の生成 -*/

  /*- 新規粒子しかない場合 -*/

  if (myParticles.empty() && actualBirthParticles)  // Initial creation

  {

    /*- 新たに作るパーティクルの数だけループ -*/

    for (i = 0; i < actualBirthParticles; i++) {

      /*- 出発する粒子 -*/

      ParticleOrigin po = particleOrigins.at(leavingPartIndex.at(i));

      /*-  どのTextureレベルを使うか -*/

      int seed = (int)((std::numeric_limits<int>::max)() *</int>

                       values.random_val->getFloat());

      /*-  Lifetimeを得る -*/

      int lifetime = 0;

      if (values.column_lifetime_val)

        lifetime = lastframe[po.level];

      else {

        lifetime = (int)(values.lifetime_val.first +

                         ranges.lifetime_range * values.random_val->getFloat());

      }

      /*-

       * この粒子が、レンダリングするフレームでも生きているか判断し、生きているなら生成

       * -*/

      if (lifetime > curr_frame - frame) {

        myParticles.push_back(Iwa_Particle(

            lifetime, seed, porttiles, values, ranges, totalparticles, 0,

            (int)po.level, lastframe[po.level], po.pos[0],

            po.pos[1],               /*- 座標を指定して発生 -*/

            po.isUpward,             /*- orientation を追加 -*/

            (int)po.initSourceFrame) /*- 素材内の初期フレーム位置 -*/

                              );

      }

      totalparticles++;

    }

  }

  /*- 既存粒子を動かし、かつ新規粒子を作る -*/

  else {

    std::list<iwa_particle>::iterator it;</iwa_particle>

    for (it = myParticles.begin(); it != myParticles.end();) {

      std::list<iwa_particle>::iterator current = it;</iwa_particle>

      ++it;

      Iwa_Particle &part = (*current);

      if (part.scale <= 0.0) continue;

      if (part.lifetime <= 0)        // Note: This is in line with the above

                                     // "lifetime>curr_frame-frame"

        myParticles.erase(current);  // insertion counterpart

      else {

        part.move(porttiles, values, ranges, windx, windy, xgravity, ygravity,

                  dpi, lastframe[part.level]);

      }

    }

    switch (values.toplayer_val) {

    case Iwa_TiledParticlesFx::TOP_YOUNGER:

      for (i = 0; i < actualBirthParticles; i++) {

        /*- 出発する粒子 -*/

        ParticleOrigin po = particleOrigins.at(leavingPartIndex.at(i));

        int seed = (int)((std::numeric_limits<int>::max)() *</int>

                         values.random_val->getFloat());

        int lifetime = 0;

        if (values.column_lifetime_val)

          lifetime = lastframe[po.level];

        else {

          lifetime =

              (int)(values.lifetime_val.first +

                    ranges.lifetime_range * values.random_val->getFloat());

        }

        if (lifetime > curr_frame - frame) {

          myParticles.push_front(Iwa_Particle(

              lifetime, seed, porttiles, values, ranges, totalparticles, 0,

              (int)po.level, lastframe[po.level], po.pos[0], po.pos[1],

              po.isUpward,

              (int)po.initSourceFrame) /*- 素材内の初期フレーム位置 -*/

                                 );

        }

        totalparticles++;

      }

      break;

    case Iwa_TiledParticlesFx::TOP_RANDOM:

      for (i = 0; i < actualBirthParticles; i++) {

        double tmp = values.random_val->getFloat() * myParticles.size();

        std::list<iwa_particle>::iterator it = myParticles.begin();</iwa_particle>

        for (int j = 0; j < tmp; j++, it++)

          ;

        {

          /*- 出発する粒子 -*/

          ParticleOrigin po = particleOrigins.at(leavingPartIndex.at(i));

          int seed = (int)((std::numeric_limits<int>::max)() *</int>

                           values.random_val->getFloat());

          int lifetime = 0;

          if (values.column_lifetime_val)

            lifetime = lastframe[po.level];

          else {

            lifetime =

                (int)(values.lifetime_val.first +

                      ranges.lifetime_range * values.random_val->getFloat());

          }

          if (lifetime > curr_frame - frame) {

            myParticles.insert(

                it,

                Iwa_Particle(

                    lifetime, seed, porttiles, values, ranges, totalparticles,

                    0, (int)po.level, lastframe[po.level], po.pos[0], po.pos[1],

                    po.isUpward,

                    (int)po.initSourceFrame) /*- 素材内の初期フレーム位置 -*/

                );

          }

          totalparticles++;

        }

      }

      break;

    default:

      for (i = 0; i < actualBirthParticles; i++) {

        /*- 出発する粒子 -*/

        ParticleOrigin po = particleOrigins.at(leavingPartIndex.at(i));

        int seed = (int)((std::numeric_limits<int>::max)() *</int>

                         values.random_val->getFloat());

        int lifetime = 0;

        if (values.column_lifetime_val)

          lifetime = lastframe[po.level];

        else

          lifetime =

              (int)(values.lifetime_val.first +

                    ranges.lifetime_range * values.random_val->getFloat());

        if (lifetime > curr_frame - frame) {

          myParticles.push_back(Iwa_Particle(

              lifetime, seed, porttiles, values, ranges, totalparticles, 0,

              (int)po.level, lastframe[po.level], po.pos[0], po.pos[1],

              po.isUpward,

              (int)po.initSourceFrame) /*-  素材内の初期フレーム位置  -*/

                                );

        }

        totalparticles++;

      }

      break;

    }

  }

  /*- すでに発生したparticleOriginを消去する

          インデックスを小さい順にならべる -*/

  qSort(leavingPartIndex.begin(), leavingPartIndex.end());

  /*- インデックス大きい方から消していく -*/

  for (int lp = leavingPartIndex.size() - 1; lp >= 0; lp--)

    particleOrigins.removeAt(leavingPartIndex.at(lp));

}

/*-----------------------------------------------------------------*/

void Iwa_Particles_Engine::normalize_values(struct particles_values &values,

                                            const TRenderSettings &ri) {

  double dpicorr = 1;

  TPointD pos(values.x_pos_val, values.y_pos_val);

  (values.x_pos_val)               = pos.x;

  (values.y_pos_val)               = pos.y;

  (values.length_val)              = (values.length_val) * dpicorr;

  (values.height_val)              = (values.height_val) * dpicorr;

  (values.gravity_val)             = (values.gravity_val) * dpicorr * 0.1;

  (values.windint_val)             = (values.windint_val) * dpicorr;

  (values.speed_val.first)         = (values.speed_val.first) * dpicorr;

  (values.speed_val.second)        = (values.speed_val.second) * dpicorr;

  (values.randomx_val.first)       = (values.randomx_val.first) * dpicorr;

  (values.randomx_val.second)      = (values.randomx_val.second) * dpicorr;

  (values.randomy_val.first)       = (values.randomy_val.first) * dpicorr;

  (values.randomy_val.second)      = (values.randomy_val.second) * dpicorr;

  (values.scale_val.first)         = (values.scale_val.first) * 0.01;

  (values.scale_val.second)        = (values.scale_val.second) * 0.01;

  (values.scalestep_val.first)     = (values.scalestep_val.first) * 0.01;

  (values.scalestep_val.second)    = (values.scalestep_val.second) * 0.01;

  (values.opacity_val.first)       = (values.opacity_val.first) * 0.01;

  (values.opacity_val.second)      = (values.opacity_val.second) * 0.01;

  (values.trailopacity_val.first)  = (values.trailopacity_val.first) * 0.01;

  (values.trailopacity_val.second) = (values.trailopacity_val.second) * 0.01;

  (values.mblur_val)               = (values.mblur_val) * 0.01;

  (values.friction_val)            = -(values.friction_val) * 0.01;

  (values.windangle_val)           = (values.windangle_val) * M_PI_180;

  (values.g_angle_val)             = (values.g_angle_val + 180) * M_PI_180;

  (values.speeda_val.first)        = (values.speeda_val.first) * M_PI_180;

  (values.speeda_val.second)       = (values.speeda_val.second) * M_PI_180;

  if (values.step_val < 1) values.step_val = 1;

  values.genfadecol_val                    = (values.genfadecol_val) * 0.01;

  values.finfadecol_val                    = (values.finfadecol_val) * 0.01;

  values.foutfadecol_val                   = (values.foutfadecol_val) * 0.01;

  (values.curl_val)                        = (values.curl_val) * dpicorr * 0.1;

  /*- ひらひら粒子に照明を当てる normalize_values()内で Degree → Radian 化する

   * -*/

  (values.iw_light_theta_val) = (values.iw_light_theta_val) * M_PI_180;

  (values.iw_light_phi_val)   = (values.iw_light_phi_val) * M_PI_180;

  /*- 読み込みマージン -*/

  (values.margin_val) = (values.margin_val) * dpicorr;

}

/*-----------------------------------------------------------------*/

void Iwa_Particles_Engine::render_particles(

    TFlash *flash,                           /*-  0 が入ってくる -*/

    TTile *tile,                             /*- 結果を格納するTile -*/

    std::vector<trasterfxport *=""> part_ports, /*- テクスチャ素材画像のポート -*/</trasterfxport>

    const TRenderSettings &ri,

    TDimension

        &p_size,       /*- テクスチャ素材のバウンディングボックスの足し合わさったもの

                          -*/

    TPointD &p_offset, /*- バウンディングボックス左下の座標 -*/

    std::map<int, *="" trasterfxport=""></int,>

        ctrl_ports, /*- コントロール画像のポート番号／ポート -*/

    std::vector<tlevelp></tlevelp>

        partLevel, /*- テクスチャ素材のリスト -*/

    float dpi,     /*- 1 が入ってくる -*/

    int curr_frame,

    int shrink,                  /*- 1 が入ってくる -*/

    double startx,               /*- 0 が入ってくる -*/

    double starty,               /*- 0 が入ってくる -*/

    double endx,                 /*- 0 が入ってくる -*/

    double endy,                 /*- 0 が入ってくる -*/

    std::vector<int> last_frame, /*- テクスチャ素材のそれぞれのカラム長 -*/</int>

    unsigned long fxId) {

  /*- 各種パーティクルのパラメータ -*/

  struct particles_values values;

  memset(&values, 0, sizeof(values));

  /*- 現在のフレームでの各パラメータを得る -*/

  fill_value_struct(values, m_frame);

  int frame, intpart = 0;

  int level_n = part_ports.size();

  /*- 開始フレーム -*/

  int startframe = (int)values.startpos_val;

  float dpicorr = dpi * 0.01f, fractpart = 0;

  /*- 不透明度の範囲（透明～不透明を 0～1 に正規化） -*/

  float opacity_range =

      (values.opacity_val.second - values.opacity_val.first) * 0.01f;

  bool random_level = false;

  bool isPrecomputingEnabled = false;

  {

    TRenderer renderer(TRenderer::instance());

    isPrecomputingEnabled =

        (renderer && renderer.isPrecomputingEnabled()) ? true : false;

  }

  /*- シュリンクしている場合 -*/

  float dpicorr_shrinked;

  if (values.unit_val == Iwa_TiledParticlesFx::UNIT_SMALL_INCH)

    dpicorr_shrinked = dpicorr / shrink;

  else

    dpicorr_shrinked = dpi / shrink;

  std::map<std::pair<int, int="">, float> partScales;</std::pair<int,>

  /*- 現在のフレームをステップ値にする -*/

  curr_frame = curr_frame / values.step_val;

  Iwa_ParticlesManager *pc = Iwa_ParticlesManager::instance();

  bool isFirstFrame = !(pc->isCached(fxId));

  // Retrieve the last rolled frame

  Iwa_ParticlesManager::FrameData *particlesData = pc->data(fxId);

  std::list<iwa_particle> myParticles;</iwa_particle>

  TRandom myRandom  = m_parent->randseed_val->getValue();

  values.random_val = &myRandom;

  int totalparticles = 0;

  /*- 規則正しく並んだ（まだ出発していない）粒子情報 -*/

  QList<particleorigin> particleOrigins;</particleorigin>

  /*- 出力画像のバウンディングボックス -*/

  TRectD outTileBBox(tile->m_pos, TDimensionD(tile->getRaster()->getLx(),

                                              tile->getRaster()->getLy()));

  /*- 現在取っておいてあるデータのフレーム番号 -*/

  int pcFrame = particlesData->m_frame;

  /*- マージンをピクセル単位に換算する -*/

  double pixelMargin;

  {

    TPointD vect(values.margin_val, 0.0);

    TAffine aff(ri.m_affine);

    aff.a13 = aff.a23 = 0;

    vect              = aff * vect;

    pixelMargin       = sqrt(vect.x * vect.x + vect.y * vect.y);

  }

  /*- 外側にマージンを取って粒子を生成 -*/

  TRectD resourceTileBBox = outTileBBox.enlarge(pixelMargin);

  /*- 初期粒子量。これが変わっていなければ、BGはそのまま描く -*/

  int initialOriginsSize;

  if (pcFrame > curr_frame) {

    /*- データを初期化 -*/

    // Clear stored particlesData

    particlesData->clear();

    pcFrame = particlesData->m_frame;

    /*- まだ出発していない粒子情報を初期化 -*/

    initParticleOrigins(resourceTileBBox, particleOrigins, curr_frame,

                        ri.m_affine, values, level_n, last_frame, pixelMargin);

    initialOriginsSize = particleOrigins.size();

  }

  else if (pcFrame >= startframe - 1) {

    myParticles        = particlesData->m_particles;

    myRandom           = particlesData->m_random;

    totalparticles     = particlesData->m_totalParticles;

    particleOrigins    = particlesData->m_particleOrigins;

    initialOriginsSize = -1;

  } else {

    /*- まだ出発していない粒子情報を初期化 -*/

    initParticleOrigins(resourceTileBBox, particleOrigins, curr_frame,

                        ri.m_affine, values, level_n, last_frame, pixelMargin);

    initialOriginsSize = particleOrigins.size();

  }

  /*- スタートからカレントフレームまでループ -*/

  for (frame = startframe - 1; frame <= curr_frame; ++frame) {

    /*-  参照画像はキャッシュされてるフレームでは必要ないのでは？ -*/

    if (frame <= pcFrame) continue;

    int dist_frame = curr_frame - frame;

    /*-

     * ループ内の現在のフレームでのパラメータを取得。スタートが負ならフレーム=0のときの値を格納。

     * -*/

    fill_value_struct(values, frame < 0 ? 0 : frame * values.step_val);

    /*- パラメータの正規化 -*/

    normalize_values(values, ri);

    /*- maxnum_valは"birth_rate"のパラメータ -*/

    intpart = (int)values.maxnum_val;

    /*-

     * birth_rateが小数だったとき、各フレームの小数部分を足しこんだ結果の整数部分をintpartに渡す

     * -*/

    fractpart = fractpart + values.maxnum_val - intpart;

    if ((int)fractpart) {

      values.maxnum_val += (int)fractpart;

      fractpart = fractpart - (int)fractpart;

    }

    std::map<int, *="" ttile=""> porttiles;</int,>

    // Perform the roll

    /*- RenderSettingsを複製して現在のフレームの計算用にする -*/

    TRenderSettings riAux(ri);

    /*- 64bitにする -*/

    riAux.m_bpp = 64;

    // riAux.m_bpp = 32;

    int r_frame;  // Useful in case of negative roll frames

    if (frame < 0)

      r_frame = 0;

    else

      r_frame = frame;

    /*- コントロールに刺さっている各ポートについて -*/

    for (std::map<int, *="" trasterfxport="">::iterator it = ctrl_ports.begin();</int,>

         it != ctrl_ports.end(); ++it) {

      TTile *tmp;

      /*- ポートが接続されていて、Fx内で実際に使用されていたら -*/

      if ((it->second)->isConnected() && port_is_used(it->first, values)) {

        TRectD bbox = resourceTileBBox;

        /*- 素材が存在する場合、portTilesにコントロール画像タイルを格納 -*/

        if (!bbox.isEmpty()) {

          if (frame <= pcFrame) {

            // This frame will not actually be rolled. However, it was

            // dryComputed - so, declare the same here.

            (*it->second)->dryCompute(bbox, r_frame, riAux);

          } else {

            tmp = new TTile;

            if (isPrecomputingEnabled) {

              (*it->second)

                  ->allocateAndCompute(*tmp, bbox.getP00(),

                                       convert(bbox).getSize(), 0, r_frame,

                                       riAux);

            } else {

              std::string alias =

                  "CTRL: " + (*(it->second))->getAlias(r_frame, riAux);

              TRasterImageP rimg = TImageCache::instance()->get(alias, false);

              if (rimg) {

                tmp->m_pos = bbox.getP00();

                tmp->setRaster(rimg->getRaster());

              } else {

                (*it->second)

                    ->allocateAndCompute(*tmp, bbox.getP00(),

                                         convert(bbox).getSize(), 0, r_frame,

                                         riAux);

              }

            }

            porttiles[it->first] = tmp;

          }

        }

      }

    }

    TTile baseImgTile;

    if (values.base_ctrl_val &&

        ctrl_ports.at(values.base_ctrl_val)->isConnected() &&

        port_is_used(values.base_ctrl_val, values) &&

        values.iw_rendermode_val !=

            Iwa_TiledParticlesFx::

                REND_ILLUMINATED) /*- 照明モードなら、BG素材は要らない -*/

    {

      std::string alias =

          "BG_CTRL: " +

          (*ctrl_ports.at(values.base_ctrl_val))->getAlias(r_frame, ri);

      TRasterImageP rimg = TImageCache::instance()->get(alias, false);

      if (rimg) {

        baseImgTile.m_pos = tile->m_pos;

        baseImgTile.setRaster(rimg->getRaster());

      } else {

        /*- 出力と同じbpcにする -*/

        (*ctrl_ports.at(values.base_ctrl_val))

            ->allocateAndCompute(baseImgTile, tile->m_pos,

                                 convert(resourceTileBBox).getSize(),

                                 tile->getRaster(), r_frame, ri);

        addRenderCache(alias, TRasterImageP(baseImgTile.getRaster()));

      }

      baseImgTile.getRaster()->lock();

    }

    // Invoke the actual rolling procedure

    roll_particles(tile, porttiles, riAux, myParticles, values, 0, 0, frame,

                   curr_frame, level_n, &random_level, 1, last_frame,

                   totalparticles, particleOrigins,

                   intpart /*- 実際に生成したい粒子数 -*/

                   );

    // Store the rolled data in the particles manager

    if (!particlesData->m_calculated ||

        particlesData->m_frame + particlesData->m_maxTrail < frame) {

      particlesData->m_frame     = frame;

      particlesData->m_particles = myParticles;

      particlesData->m_random    = myRandom;

      particlesData->buildMaxTrail();

      particlesData->m_calculated      = true;

      particlesData->m_totalParticles  = totalparticles;

      particlesData->m_particleOrigins = particleOrigins;

    }

    // Render the particles if the distance from current frame is a trail

    // multiple

    /*- さしあたり、trailは無視する -*/

    if (dist_frame == 0) {

      //--------

      // Store the maximum particle size before the do_render cycle

      /*- 表示されている粒子のうち、各素材について最大サイズのものを記録しておく

              条件にあわせ、飛んでいる粒子と飛び立つ前の粒子の両方で記録を行う

         -*/

      /*-	①飛んでいる粒子 -*/

      if (values.iw_rendermode_val != Iwa_TiledParticlesFx::REND_BG) {

        std::list<iwa_particle>::iterator pt;</iwa_particle>

        for (pt = myParticles.begin(); pt != myParticles.end(); ++pt) {

          Iwa_Particle &part = *pt;

          int ndx            = part.frame % last_frame[part.level];

          std::pair<int, int=""> ndxPair(part.level, ndx);</int,>

          std::map<std::pair<int, int="">, float>::iterator it =</std::pair<int,>

              partScales.find(ndxPair);

          if (it != partScales.end())

            it->second = std::max(part.scale, it->second);

          else

            partScales[ndxPair] = part.scale;

        }

      }

      /*- ②飛び立つ前の粒子がひとつでもあった場合、最大値でおきかえる -*/

      if (values.iw_rendermode_val == Iwa_TiledParticlesFx::REND_ALL ||

          values.iw_rendermode_val == Iwa_TiledParticlesFx::REND_BG) {

        for (int lev = 0; lev < level_n; lev++) {

          std::pair<int, int=""> ndxPair(lev, 0);</int,>

          std::map<std::pair<int, int="">, float>::iterator it =</std::pair<int,>

              partScales.find(ndxPair);

          if (it != partScales.end())

            it->second = std::max((float)values.scale_val.second, it->second);

          else

            partScales[ndxPair] = values.scale_val.second;

        }

      }

      //--------

      /*- ここで、出発した粒子の分、穴を開けた背景を描く -*/

      /*- スイッチがONなら -*/

      if (values.iw_rendermode_val == Iwa_TiledParticlesFx::REND_ALL ||

          values.iw_rendermode_val == Iwa_TiledParticlesFx::REND_BG) {

        /*- まだ粒子が飛び立っていない場合、そのまま背景を描く -*/

        if (initialOriginsSize == particleOrigins.size()) {

          TRop::resample(tile->getRaster(), baseImgTile.getRaster(), TAffine());

        } else {

          renderBackground(tile, particleOrigins, part_ports, ri, partLevel,

                           partScales, &baseImgTile);

        }

      }

      /*- 粒子の描画。もし、背景モードなら描かない -*/

      if (values.iw_rendermode_val != Iwa_TiledParticlesFx::REND_BG) {

        if (values.toplayer_val == Iwa_TiledParticlesFx::TOP_SMALLER ||

            values.toplayer_val == Iwa_TiledParticlesFx::TOP_BIGGER)

          myParticles.sort(Iwa_ComparebySize());

        if (values.toplayer_val == Iwa_TiledParticlesFx::TOP_SMALLER) {

          int unit  = 1 + (int)myParticles.size() / 100;

          int count = 0;

          std::list<iwa_particle>::iterator pt;</iwa_particle>

          for (pt = myParticles.begin(); pt != myParticles.end(); ++pt) {

            count++;

            Iwa_Particle &part = *pt;

            if (dist_frame <= part.trail && part.scale > 0.0f &&

                part.lifetime > 0 &&

                part.lifetime <=

                    part.genlifetime)  // This last... shouldn't always be?

            {

              do_render(flash, &part, tile, part_ports, porttiles, ri, p_size,

                        p_offset, last_frame[part.level], partLevel, values,

                        opacity_range, dist_frame, partScales, &baseImgTile);

            }

          }

        } else {

          int unit  = 1 + (int)myParticles.size() / 100;

          int count = 0;

          std::list<iwa_particle>::reverse_iterator pt;</iwa_particle>

          for (pt = myParticles.rbegin(); pt != myParticles.rend(); ++pt) {

            count++;

            Iwa_Particle &part = *pt;

            if (dist_frame <= part.trail && part.scale > 0.0f &&

                part.lifetime > 0 &&

                part.lifetime <= part.genlifetime)  // Same here..?

            {

              do_render(flash, &part, tile, part_ports, porttiles, ri, p_size,

                        p_offset, last_frame[part.level], partLevel, values,

                        opacity_range, dist_frame, partScales, &baseImgTile);

            }

          }

        }

      }

      /*- 粒子の描画 ここまで -*/

    }

    std::map<int, *="" ttile="">::iterator it;</int,>

    for (it = porttiles.begin(); it != porttiles.end(); ++it) delete it->second;

    if (values.base_ctrl_val &&

        ctrl_ports.at(values.base_ctrl_val)->isConnected() &&

        port_is_used(values.base_ctrl_val, values) &&

        values.iw_rendermode_val != Iwa_TiledParticlesFx::REND_ILLUMINATED)

      baseImgTile.getRaster()->unlock();

  }

}

/*-----------------------------------------------------------------

 render_particles から来る

 粒子の数だけ繰り返し

-----------------------------------------------------------------*/

void Iwa_Particles_Engine::do_render(

    TFlash *flash, Iwa_Particle *part, TTile *tile,

    std::vector<trasterfxport *=""> part_ports, std::map<int, *="" ttile=""> porttiles,</int,></trasterfxport>

    const TRenderSettings &ri, TDimension &p_size, TPointD &p_offset,

    int lastframe, std::vector<tlevelp> partLevel,</tlevelp>

    struct particles_values &values, float opacity_range, int dist_frame,