Extra2D/include/scene/components/camera_component.h

#pragma once

#include <scene/component.h>
#include <types/math/rect.h>
#include <types/math/mat4.h>
#include <types/math/vec2.h>

namespace extra2d {

/**
 * @brief 相机组件
 *
 * 负责管理相机投影和视图矩阵，支持缩放、旋转和边界限制
 */
class CameraComponent : public Component {
public:
    static constexpr const char* TYPE_NAME = "Camera";

    /**
     * @brief 投影类型
     */
    enum class ProjectionType {
        Orthographic,  // 正交投影
        Perspective    // 透视投影
    };

    /**
     * @brief 构造函数
     */
    CameraComponent();

    /**
     * @brief 获取组件类型名称
     * @return 类型名称
     */
    const char* getTypeName() const override { return TYPE_NAME; }

    // ========================================
    // 投影设置
    // ========================================

    /**
     * @brief 设置投影类型
     * @param type 投影类型
     */
    void setProjectionType(ProjectionType type);

    /**
     * @brief 获取投影类型
     * @return 投影类型
     */
    ProjectionType getProjectionType() const { return projType_; }

    /**
     * @brief 设置正交投影
     * @param left 左边界
     * @param right 右边界
     * @param bottom 下边界
     * @param top 上边界
     * @param near 近裁剪面
     * @param far 远裁剪面
     */
    void setOrtho(float left, float right, float bottom, float top, float near, float far);

    /**
     * @brief 设置透视投影
     * @param fov 视场角（度）
     * @param aspect 宽高比
     * @param near 近裁剪面
     * @param far 远裁剪面
     */
    void setPerspective(float fov, float aspect, float near, float far);

    // ========================================
    // 变换属性（缩放、旋转）
    // ========================================

    /**
     * @brief 设置缩放级别
     * @param zoom 缩放值（1.0为正常大小，>1放大，<1缩小）
     */
    void setZoom(float zoom);

    /**
     * @brief 获取缩放级别
     * @return 缩放值
     */
    float getZoom() const { return zoom_; }

    /**
     * @brief 设置旋转角度
     * @param degrees 旋转角度（度数）
     */
    void setRotation(float degrees);

    /**
     * @brief 获取旋转角度
     * @return 旋转角度（度数）
     */
    float getRotation() const { return rotation_; }

    // ========================================
    // 矩阵获取
    // ========================================

    /**
     * @brief 获取视图矩阵
     * @return 视图矩阵
     */
    Mat4 getViewMatrix() const;

    /**
     * @brief 获取投影矩阵
     * @return 投影矩阵
     */
    Mat4 getProjectionMatrix() const;

    /**
     * @brief 获取视图投影矩阵
     * @return 视图投影矩阵
     */
    Mat4 getViewProjectionMatrix() const;

    // ========================================
    // 坐标转换
    // ========================================

    /**
     * @brief 将屏幕坐标转换为世界坐标
     * @param screenPos 屏幕坐标
     * @return 世界坐标
     */
    Vec2 screenToWorld(const Vec2& screenPos) const;

    /**
     * @brief 将屏幕坐标转换为世界坐标
     * @param x 屏幕X坐标
     * @param y 屏幕Y坐标
     * @return 世界坐标
     */
    Vec2 screenToWorld(float x, float y) const;

    /**
     * @brief 将世界坐标转换为屏幕坐标
     * @param worldPos 世界坐标
     * @return 屏幕坐标
     */
    Vec2 worldToScreen(const Vec2& worldPos) const;

    /**
     * @brief 将世界坐标转换为屏幕坐标
     * @param x 世界X坐标
     * @param y 世界Y坐标
     * @return 屏幕坐标
     */
    Vec2 worldToScreen(float x, float y) const;

    // ========================================
    // 视口
    // ========================================

    /**
     * @brief 设置视口
     * @param viewport 视口矩形
     */
    void setViewport(const Rect& viewport);

    /**
     * @brief 获取视口
     * @return 视口矩形
     */
    Rect getViewport() const { return viewport_; }

    // ========================================
    // 边界限制
    // ========================================

    /**
     * @brief 设置相机边界限制
     * @param bounds 边界矩形
     */
    void setBounds(const Rect& bounds);

    /**
     * @brief 清除相机边界限制
     */
    void clearBounds();

    /**
     * @brief 检查是否有边界限制
     * @return 是否有边界限制
     */
    bool hasBounds() const { return hasBounds_; }

    /**
     * @brief 将相机位置限制在边界内
     */
    void clampToBounds();

    // ========================================
    // 移动相机
    // ========================================

    /**
     * @brief 移动相机位置
     * @param offset 位置偏移量
     */
    void move(const Vec2& offset);

    /**
     * @brief 移动相机位置
     * @param x X方向偏移量
     * @param y Y方向偏移量
     */
    void move(float x, float y);

    /**
     * @brief 将相机移动到目标位置
     * @param target 目标位置
     */
    void lookAt(const Vec2& target);

private:
    /**
     * @brief 标记视图矩阵为脏
     */
    void markViewDirty() { viewDirty_ = true; vpDirty_ = true; }

    /**
     * @brief 标记投影矩阵为脏
     */
    void markProjDirty() { projDirty_ = true; vpDirty_ = true; }

    /**
     * @brief 更新视图矩阵
     */
    void updateViewMatrix() const;

    /**
     * @brief 更新投影矩阵
     */
    void updateProjectionMatrix() const;

    ProjectionType projType_ = ProjectionType::Orthographic;
    
    // 投影参数
    float left_ = 0.0f;
    float right_ = 800.0f;
    float bottom_ = 600.0f;
    float top_ = 0.0f;
    float near_ = -1.0f;
    float far_ = 1.0f;
    
    // 透视投影参数
    float fov_ = 60.0f;
    float aspect_ = 16.0f / 9.0f;
    
    // 变换属性
    float zoom_ = 1.0f;
    float rotation_ = 0.0f;
    
    // 视口
    Rect viewport_;
    
    // 边界限制
    Rect bounds_;
    bool hasBounds_ = false;
    
    // 缓存矩阵（mutable 用于 const 方法中延迟计算）
    mutable Mat4 viewMatrix_ = Mat4(1.0f);
    mutable Mat4 projMatrix_ = Mat4(1.0f);
    mutable Mat4 vpMatrix_ = Mat4(1.0f);
    
    // 脏标记
    mutable bool viewDirty_ = true;
    mutable bool projDirty_ = true;
    mutable bool vpDirty_ = true;
};

} // namespace extra2d