Extra2D/include/resource/font_atlas.h

#pragma once

#include <resource/resource.h>
#include <resource/texture.h>
#include <types/math/vec2.h>
#include <types/base/types.h>
#include <types/ptr/intrusive_ptr.h>
#include <unordered_map>
#include <vector>
#include <memory>

// STB 矩形打包
#include <stb/stb_rect_pack.h>

namespace extra2d {

/**
 * @brief 字符信息结构
 */
struct GlyphInfo {
    Vec2 uv0;           // 左下角 UV 坐标
    Vec2 uv1;           // 右上角 UV 坐标
    Vec2 size;          // 像素尺寸
    Vec2 bearing;       // 基线偏移（左下角相对原点的偏移）
    float advance;      // 水平步进（到下一个字符的距离）
    uint32 pageIndex;   // 所在图集页索引
    bool valid = false; // 是否有效
};

/**
 * @brief 图集页结构
 *
 * 使用 stb_rect_pack 进行矩形打包
 */
struct AtlasPage {
    static constexpr uint32 DEFAULT_SIZE = 1024;  // 默认图集尺寸

    Ptr<Texture> texture;                           // 纹理
    stbrp_context packContext;                      // 打包上下文
    std::vector<stbrp_node> packNodes;              // 打包节点数组
    std::vector<uint8> pixelData;                   // CPU 端像素数据
    uint32 width = DEFAULT_SIZE;                    // 图集宽度
    uint32 height = DEFAULT_SIZE;                   // 图集高度
    bool dirty = false;                             // 是否需要更新 GPU 纹理

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

    /**
     * @brief 初始化图集页
     * @param size 图集尺寸
     * @return 是否初始化成功
     */
    bool init(uint32 size);

    /**
     * @brief 打包矩形到图集
     * @param width 矩形宽度
     * @param height 矩形高度
     * @param outX 输出 X 坐标
     * @param outY 输出 Y 坐标
     * @return 是否打包成功
     */
    bool packRect(uint32 width, uint32 height, uint32& outX, uint32& outY);

    /**
     * @brief 写入像素数据到图集
     * @param x 起始 X 坐标
     * @param y 起始 Y 坐标
     * @param width 宽度
     * @param height 高度
     * @param data 像素数据（单通道）
     */
    void writePixels(uint32 x, uint32 y, uint32 width, uint32 height, const uint8* data);

    /**
     * @brief 更新 GPU 纹理
     */
    void updateTexture();

    /**
     * @brief 清空图集
     */
    void clear();
};

/**
 * @brief 字体图集类
 *
 * 管理动态字符图集，支持多页扩展
 */
class FontAtlas : public Resource {
public:
    FontAtlas();
    ~FontAtlas() override;

    /**
     * @brief 获取资源类型
     */
    ResourceType getType() const override { return ResourceType::FontAtlas; }

    /**
     * @brief 初始化字体图集
     * @param pageSize 图集页尺寸
     * @return 是否初始化成功
     */
    bool init(uint32 pageSize = AtlasPage::DEFAULT_SIZE);

    /**
     * @brief 添加字符到图集
     * @param codepoint Unicode 码点
     * @param bitmap 字符位图数据（单通道）
     * @param width 位图宽度
     * @param height 位图高度
     * @param bearingX 水平基线偏移
     * @param bearingY 垂直基线偏移
     * @param advance 水平步进
     * @return 是否添加成功
     */
    bool addGlyph(uint32 codepoint, const uint8* bitmap, uint32 width, uint32 height,
                  float bearingX, float bearingY, float advance);

    /**
     * @brief 获取字符信息
     * @param codepoint Unicode 码点
     * @return 字符信息指针，如果不存在返回 nullptr
     */
    const GlyphInfo* getGlyph(uint32 codepoint) const;

    /**
     * @brief 检查字符是否已缓存
     * @param codepoint Unicode 码点
     * @return 是否已缓存
     */
    bool hasGlyph(uint32 codepoint) const;

    /**
     * @brief 获取图集页数量
     */
    uint32 getPageCount() const { return static_cast<uint32>(pages_.size()); }

    /**
     * @brief 获取指定页的纹理
     * @param pageIndex 页索引
     * @return 纹理指针
     */
    Texture* getPageTexture(uint32 pageIndex) const;

    /**
     * @brief 更新所有需要更新的图集页纹理
     */
    void updateTextures();

    /**
     * @brief 清空所有图集
     */
    void clear();

    /**
     * @brief 获取图集页尺寸
     */
    uint32 getPageSize() const { return pageSize_; }

private:
    std::vector<std::unique_ptr<AtlasPage>> pages_;     // 图集页数组
    std::unordered_map<uint32, GlyphInfo> glyphs_;      // 字符信息映射表
    uint32 pageSize_ = AtlasPage::DEFAULT_SIZE;         // 图集页尺寸

    /**
     * @brief 获取或创建可用的图集页
     * @return 图集页指针
     */
    AtlasPage* getOrCreatePage();
};

} // namespace extra2d