#version 330 core

// Interpolated values from the vertex shaders
in vec2 UV;

// Ouput data
out vec3 color;

// Values that stay constant for the whole mesh.
uniform sampler2D trimap;
uniform sampler2D foreground;
uniform sampler2D background;

// Relative width/height of a pixel
uniform float pixWidth;
uniform float pixHeight;

int IS_BACKGROUND = 0;
int IS_UNDEFINED = 1;
int IS_FOREGROUND = 2;
int UNSET = -1;

float M_PI= 3.14159;
int suchbreich=20; //die anzahl der Pixel, die maximal in eine Richtung gegangen wird um einen Sicheren Pixel zu finden
vec4 SicheresPixel[20]; //Speichert die das nachste Sichere Pixel, Array grosse=anzahl der Richtungen
int anzahl_richtungen=20; //Speichert anzahl der Richtungen muss gleich der Array grosse von SicheresPixel sein

vec3 getTriColor(vec2 uvCoord) {
    return texture(trimap, uvCoord).rgb;
}

vec3 getForeColor(vec2 uvCoord) {
    return texture(foreground, uvCoord).rgb;
}

vec3 getBackColor(vec2 uvCoord) {
    return texture(background, uvCoord).rgb;
}

int getState(vec3 c) {
    if (all(lessThanEqual(c, vec3(0.2f)))) {
        return IS_BACKGROUND;
    } else if (all(greaterThanEqual(c, vec3(0.8f)))) {
        return IS_FOREGROUND;
    } else {
        return IS_UNDEFINED;
    }
}

vec4 suche_Pixel_nach_winkel (vec2 uv, float winkel){
    vec2 pix;
    float i=1;
    vec3 color_sichers_Pixel;
    while(i<suchbreich){
        pix.x=uv.x+ sin(winkel)*pixWidth*i;
        pix.y=uv.y+ cos(winkel)*pixWidth*i;
        color_sichers_Pixel = getTriColor(pix);
        int status = getState(color_sichers_Pixel);
        if (status==IS_FOREGROUND) {
            return vec4(getForeColor(pix),  i);
        } else if (status==IS_BACKGROUND) {
            return vec4(getBackColor(pix),  i);
        }else{
            i++;
        }

    }
    return vec4(0.0f, 0.0f, 0.0f, -1.0f);


}

float Farbabstand(int i){
    float d=sqrt(pow(color.x-SicheresPixel[i].x,2)+pow(color.y-SicheresPixel[i].y,2)+pow(color.z-SicheresPixel[i].z, 2));//sqr((x1-x2)^2+(y1-y2)^2+(z1-z2)^2)
    return d;
}

vec3 Pruefe_Pixel_in_Umgebung (vec2 start){
    float winkel=2*M_PI/anzahl_richtungen;
    int i=0;
    float gefundene_pixel=0.0f;
    float maximal=0;
    float gesamt_abstand=0.0f;
    while(i<anzahl_richtungen){
        SicheresPixel[i]=suche_Pixel_nach_winkel(start, winkel*i);
        if(SicheresPixel[i].w!=-1){
            gesamt_abstand+=SicheresPixel[i].w;
            gefundene_pixel++;
            if(maximal<SicheresPixel[i].w)
                maximal=SicheresPixel[i].w;
        }

        i=i+1;
    }
    maximal++;
    //float d = Farbabstand(1);//eigene Funktion
    /*float d1=distance(SicheresPixel[1].xyz, color);//mitgelieferte Funktion
    if (d1==d ){
        return SicheresPixel[1];
    }else{
        return vec3(0.5f);
    }*/
    i=0;
    vec3 kombiniert=vec3(0.0f);
    float nenner=gefundene_pixel*maximal-gesamt_abstand;
    while(i<anzahl_richtungen){
        if(SicheresPixel[i].w!=-1)
            kombiniert+=SicheresPixel[i].xyz*(maximal-SicheresPixel[i].w)/nenner;
        i++;
    }
    return kombiniert;






}



void main(){
    color = getTriColor(UV);
    int status = getState(color);


    if (status==IS_FOREGROUND) {
        color = getForeColor(UV).rgb;
    } else if (status==IS_BACKGROUND) {
        color = getBackColor(UV).rgb;
    } else {
        vec3 h=Pruefe_Pixel_in_Umgebung(UV);
        //h=vec3(0.5f);
        color = h;
    }
}