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#pragma once
#include "bakedhair.h"
#include <string>
#include <Eigen/Core>
#include <vector>
#include "simparameters.h"
class HairInstance
{
public:
HairInstance();
HairInstance(const Eigen::MatrixX3d &verts);
HairInstance(const Eigen::VectorXd &curves, Eigen::Vector3d startPos, Eigen::Matrix3d startNorm);
HairInstance(const Eigen::VectorXd &curves, Eigen::Vector3d startPos, Eigen::Matrix3d startNorm, int eps, int nos, double length);
HairInstance(HairInstance* one, HairInstance* two, double alpha, double beta);
HairInstance(HairInstance* one, HairInstance* two, HairInstance* three, double alpha, double beta, double gamma);
~HairInstance();
double getLength() const { return length_; }
const Eigen::MatrixX3d &getVerts() const { return verts_; }
const Eigen::MatrixX3d &getSegment(int seg) { return segments_[seg]; };
void reconstructHair();
int getNumberOfDofs();
int getNumberOfSegments() { return numberOfSegments_; }
int getEdgesPerSegment() { return edgesPerSegment_; }
// simulation info
Eigen::Vector3d pos_; // location of first vert
Eigen::VectorXd initialCurvatures_;
Eigen::VectorXd curvatures_;
Eigen::VectorXd prev_curvatures_;
Eigen::VectorXd curvatures_dot_;
Eigen::Vector3d color_;
Eigen::MatrixX3d verts_;
Eigen::Matrix3d normals_;
void calculateNewInitialConditions(Eigen::Vector3d q, Eigen::Vector3d start, Eigen::Matrix3d n, Eigen::Vector3d &newStart, Eigen::Matrix3d &newNorms);
Eigen::Vector3d rsh(double s, Eigen::Vector3d q, Eigen::Vector3d start, Eigen::Matrix3d n);
Eigen::Matrix3d drsh(double s, Eigen::Vector3d q, Eigen::Vector3d start, Eigen::Matrix3d n);
Eigen::Vector3d hairF(int j, Eigen::Vector3d qip1, Eigen::Vector3d qi, Eigen::Vector3d qim1, Eigen::Vector3d start, Eigen::Matrix3d norms, SimParameters params);
Eigen::Matrix3d hairdF(int j, Eigen::Vector3d qip1, Eigen::Vector3d qi, Eigen::Vector3d qim1, Eigen::Vector3d start, Eigen::Matrix3d norms, SimParameters params);
int getNumberOfDofs() const;
int getNumberOfSegments() const { return numberOfSegments_; }
void buildConfiguration(Eigen::VectorXd &q, Eigen::VectorXd &qprev, Eigen::VectorXd &v, int &index);
void unbuildConfiguration(const Eigen::VectorXd &q, const Eigen::VectorXd &v, int &index);
void interpolateTwo(HairInstance* one, HairInstance* two, double alpha, double beta);
void interpolateThree(HairInstance* one, HairInstance* two, HairInstance* three, double alpha, double beta, double gamma);
void interpolateTwo();
void interpolateThree();
void bake();
private:
HairInstance(const HairInstance &other);
HairInstance &operator=(const HairInstance);
void initializeLine(int eps, int nos);
void initializeFromPositions(const Eigen::MatrixX3d pos, int eps, int nos);
void initializeFromCurvatures(const Eigen::VectorXd curves, int eps, int nos, double length, Eigen::Vector3d startPos, Eigen::Matrix3d startNorm);
void preprocessRendering(); // maybe implement later
Eigen::Vector3d para(Eigen::Vector3d vec, Eigen::Vector3d omega);
Eigen::Vector3d perp(Eigen::Vector3d vec, Eigen::Vector3d omega);
Eigen::Vector3d calculateNi(Eigen::Vector3d n0, Eigen::Vector3d n1, Eigen::Vector3d n2, Eigen::Vector3d omega, int segment, double s, double darbouxNorm, int i);
// render info
BakedHair* bakedVersion;
HairInstance* guideOne;
HairInstance* guideTwo;
HairInstance* guideThree;
double baryOne;
double baryTwo;
double baryThree;
// template info
Eigen::MatrixX3d template_verts_;
std::vector<Eigen::MatrixX3d> segments_;
std::vector<double> segmentLengths_;
double length_;
double lengthPerSegment_;
double lengthPerEdge_;
int edgesPerSegment_;
int numberOfSegments_;
};