/*

* This file is part of the TraKERS\Middleware package.

*

* (c) IRI <http://www.iri.centrepompidou.fr/>

*

* For the full copyright and license information, please view the LICENSE_MIDDLEWARE

* file that was distributed with this source code.

*/

/*

 * Projet : TraKERS

 * Module : MIDDLEWARE

 * Sous-Module : Tracking/Gestures

 * Classe : CircleDetector

 * 

 * Auteur : alexandre.bastien@iri.centrepompidou.fr

 * 

 * Fonctionnalités : Permet de détecter si l'utilisateur a effectué un cercle, en se basant sur

 * des règles appliquées à la positions des noeuds dans le temps.

 */

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

using Microsoft.Kinect;

using System.Windows.Media.Media3D;

using System.Drawing;

namespace Trakers.MainModule.Gestures

{

    public class CircleDetector : GestureDetector

    {

        public CircleDetector() : base()

        {

            gesturePeriod = (float)1;

            indexesPerSecond = 30;

            indexesToCheck = (int)(gesturePeriod * indexesPerSecond);

        }

        /*

         * Lit les noeuds de l'historique du squelette afin de détecter un cercle.

         * Règles :

         * Se fait avec une main.

         * Chaque point est à la même distance du barycentre.

         * Traitement :

         * On .

         */

        public bool CheckForCircle()

        {

            //Crée un historique de squelette local, puisque l'historique est mis à jour toutes les ~1/30 s.

            List<List<Joint>> localHistory = new List<List<Joint>>(history);

            //Si il n'y a pas assez de positions dans l'historique local pour vérifier le geste.

            if (localHistory.Count < indexesToCheck + 1)

                return false;

            //La distance de référence est ici la distance entre le milieu du dos et le milieu des épaules.

            refDistance = Math.Abs(localHistory[0][(int)JointType.Spine].Position.Y - localHistory[0][(int)JointType.ShoulderCenter].Position.Y);

            //On commence la position pour les indexesToCheck dernières postures (celle à l'index 0 étant la dernière).

            startPoint = localHistory[localHistory.Count - indexesToCheck][(int)JointType.HandRight].Position;

            //Barycentres pour les mains.

            PointF leftBarycenter = new PointF(0, 0);

            PointF rightBarycenter = new PointF(0, 0);

            //Distances moyennes des points aux barycentres.

            float averageDistToLeftBarycenter = 0;

            float averageDistToRightBarycenter = 0;

            //Index du point de départ dans la détection.

            int beginIndex = localHistory.Count - indexesToCheck;

            //Calcul du barycentre de la main gauche.

            for (int i = beginIndex; i > 0; i--)

            {

                leftBarycenter.X += localHistory[i][(int)JointType.HandLeft].Position.X;

                leftBarycenter.Y += localHistory[i][(int)JointType.HandLeft].Position.Y;

            }

            leftBarycenter.X /= indexesToCheck;

            leftBarycenter.Y /= indexesToCheck;

            //Calcul du barycentre de la main droite.

            for (int i = beginIndex; i > 0; i--)

            {

                rightBarycenter.X += localHistory[i][(int)JointType.HandRight].Position.X;

                rightBarycenter.Y += localHistory[i][(int)JointType.HandRight].Position.Y;

            }

            rightBarycenter.X /= indexesToCheck;

            rightBarycenter.Y /= indexesToCheck;

            //Estimation de la distance moyenne d'un point au barycentre gauche.

            for (int i = beginIndex; i > 0; i--)

            {

                float ptX = localHistory[i][(int)JointType.HandLeft].Position.X;

                float ptY = localHistory[i][(int)JointType.HandLeft].Position.Y;

                averageDistToLeftBarycenter += (float)Distance2D(ptX, leftBarycenter.X, ptY, leftBarycenter.Y);

            }

            averageDistToLeftBarycenter /= indexesToCheck;

            //Estimation de la distance moyenne d'un point au barycentre droit.

            for (int i = beginIndex; i > 0; i--)

            {

                float ptX = localHistory[i][(int)JointType.HandRight].Position.X;

                float ptY = localHistory[i][(int)JointType.HandRight].Position.Y;

                averageDistToRightBarycenter += (float)Distance2D(ptX, rightBarycenter.X, ptY, rightBarycenter.Y);

            }

            averageDistToRightBarycenter /= indexesToCheck;

            //De la position p1 à pn, on suit l'algorithme.

            for (int i = localHistory.Count - indexesToCheck + 1; i < localHistory.Count; i++)

            {

                //Si la position Y de la main est plus haute que la tête

                //OU si la position Y de la main est plus basse que la hanche

                //OU si la nouvelle position X de la main est à droite de la précédente

                //OU si la nouvelle position Y de la main est plus éloignée de la distance N par rapport à la première position Y

                //Alors on retourne faux.

                if (localHistory[i][(int)JointType.HandRight].Position.Y < localHistory[i][(int)JointType.Head].Position.Y ||

                localHistory[i][(int)JointType.HandRight].Position.Y > localHistory[i][(int)JointType.HipCenter].Position.Y ||

                localHistory[i][(int)JointType.HandRight].Position.X > localHistory[i - 1][(int)JointType.HandRight].Position.X ||

                Math.Abs(localHistory[i][(int)JointType.HandRight].Position.Y - startPoint.Y) > refDistance / 2)

                    return false;

            }

            //Si la distance horizontale du geste a été plus courte que la distance N

            //Alors on retourne faux.

            if (Math.Abs(localHistory[0][(int)JointType.HandRight].Position.X - localHistory[localHistory.Count - indexesToCheck][(int)JointType.HandRight].Position.X) < refDistance / 2)

                return false;

            //Si la dernière position de la main droite est sur le côté droit du corps

            //OU si la première position calculée de la main droite est sur le côté gauche du corps

            //Alors on retourne faux.

            if (localHistory[localHistory.Count - 1][(int)JointType.HandRight].Position.X > localHistory[localHistory.Count - 1][(int)JointType.HipCenter].Position.X ||

               localHistory[localHistory.Count - indexesToCheck][(int)JointType.HandRight].Position.X < localHistory[localHistory.Count - 1][(int)JointType.HipCenter].Position.X)

                return false;

            //On supprime l'historique local.

            localHistory.Clear();

            //Si on est arrivé jusqu'ici, toutes les conditions pour un swipe left ont été remplies.

            return true;

        }

        public double Distance2D(float x1, float x2, float y1, float y2)

        {

            return Math.Sqrt((x1 - x2)*(x1 - x2) + (y1 - y2)*(y1 - y2));

        }

    }

}