"""
Johnson Körperr J37
06.01.2021
www.3d-meier.de
"""

import c4d
import math

# Variablen und Konstanten
Titel = 'Johnson Körper J37' # Name

NP = 24    # Anzahl Punkte
N3 = 8     # Anzahl Dreiecke
N4 = 18    # Anzahl Vierecke

Radius = 2 # Radius der Eckpunktkugeln

a = 1                  # Kantenlänge
h = a*math.sqrt(2)/2   # Höhe
w = math.pi/8         


Punkte = []

N = 8
R = a/(2*math.sin(math.pi/N))  # Umkreisradius Achteck
w = math.pi/N 
for i in xrange(N):
    Punkte.append(c4d.Vector(R*math.cos(w+2*math.pi*i/N), a/2.0, R*math.sin(w+2*math.pi*i/N)))
for i in xrange(N):
    Punkte.append(c4d.Vector(R*math.cos(w+2*math.pi*i/N), -a/2.0, R*math.sin(w+2*math.pi*i/N)))
        
N = 4
R = a/(2*math.sin(math.pi/N))  # Umkreisradius Viereck
w = math.pi/N   
for i in xrange(N):
    Punkte.append(c4d.Vector(R*math.cos(w+2*math.pi*i/N), a/2.0+h, R*math.sin(w+2*math.pi*i/N)))
for i in xrange(N):
    Punkte.append(c4d.Vector(R*math.cos(2*math.pi*i/N), -(a/2.0+h), R*math.sin(2*math.pi*i/N)))

Dreiecke = [( 8, 20, 15, 15), 
            ( 4, 18,  5,  5), 
            (14, 23, 13, 13), 
            (12, 22, 11, 11), 
            (10, 21,  9,  9), 
            ( 6, 19,  7,  7), 
            ( 0, 16,  1,  1), 
            ( 2, 17,  3,  3)]

Vierecke = [( 5, 13, 12,  4), 
            ( 6, 14, 13,  5), 
            ( 7, 15, 14,  6), 
            ( 0,  8, 15,  7), 
            ( 1,  9,  8,  0), 
            ( 2, 10,  9,  1), 
            ( 3, 11, 10,  2), 
            ( 4, 12, 11,  3), 
            ( 2,  1, 16, 17), 
            (17, 16, 19, 18), 
            (18, 19,  6,  5), 
            (17, 18,  4,  3), 
            (19, 16,  0,  7), 
            (22, 21, 10, 11), 
            (23, 20, 21, 22), 
            (14, 15, 20, 23), 
            (23, 22, 12, 13), 
            (21, 20,  8,  9)]


Faktor = 100    # Skalierungsfaktor
k = 1           # Korrekturfaktor fuer Kantenlaenge


#************************************************************************
def CreateNullobjekt1():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Onull)
    obj.SetName(Titel)
    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateNullobjekt2():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Onull)
    obj.SetName('Ecken')
    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateNullobjekt3():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Onull)
    obj.SetName('Kanten')
    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateNullobjekt4():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Onull)
    obj.SetName('Polygone')
    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateDreiecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject(NP,N3)
    obj.SetName('Dreiecke')
  # Punkte uebergeben
    for i in xrange(NP):
        obj.SetPoint(i, c4d.Vector(Punkte[i][0]*Faktor*k, Punkte[i][1]*Faktor*k, Punkte[i][2]*Faktor*k))
  # Dreiecke setzen
    for i in xrange(N3):
        obj.SetPolygon( i, c4d.CPolygon(Dreiecke[i][0], Dreiecke[i][1], Dreiecke[i][2], Dreiecke[i][3]))

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateVierecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject(NP, N4)
    obj.SetName('Vierecke')
  # Punkte uebergeben
    for i in xrange(NP):
        obj.SetPoint(i, c4d.Vector(Punkte[i][0]*Faktor*k, Punkte[i][1]*Faktor*k, Punkte[i][2]*Faktor*k))
  # Vierecke setzen
    for i in xrange(N4):
        obj.SetPolygon(i, c4d.CPolygon(Vierecke[i][0], Vierecke[i][1], Vierecke[i][2], Vierecke[i][3]))

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj


#************************************************************************
def CreateSplineDreiecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Ospline)
    obj.SetName("Spline-Dreiecke")
    obj.ResizeObject(N3*3)
    zz = 0
    for i in xrange(N3):
        for j in xrange(3):
            x = Punkte[Dreiecke[i][j]][0]
            y = Punkte[Dreiecke[i][j]][1]
            z = Punkte[Dreiecke[i][j]][2]
            obj.SetPoint(zz, c4d.Vector(x*Faktor*k, y*Faktor*k, z*Faktor*k))
            zz = zz + 1
  # Segmente erzeugen
    obj.MakeVariableTag(c4d.Tsegment, N3)
    for i in range(0, N3):
        obj.SetSegment(i, 3, True)
  # Spline schliessen
    obj[c4d.SPLINEOBJECT_CLOSED] = True

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateSplineVierecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Ospline)
    obj.SetName("Spline-Vierecke")
    obj.ResizeObject(N4*4)
    zz = 0
    for i in xrange(N4):
        for j in xrange(4):
            x = Punkte[Vierecke[i][j]][0]
            y = Punkte[Vierecke[i][j]][1]
            z = Punkte[Vierecke[i][j]][2]
            obj.SetPoint(zz, c4d.Vector(x*Faktor*k, y*Faktor*k, z*Faktor*k))
            zz = zz + 1
  # Segmente erzeugen
    obj.MakeVariableTag(c4d.Tsegment, N4)
    for i in range(0, N4):
        obj.SetSegment(i, 4, True)
  # Spline schliessen
    obj[c4d.SPLINEOBJECT_CLOSED] = True

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj


#************************************************************************
def main():
    nullobj1 = CreateNullobjekt1()
    nullobj2 = CreateNullobjekt2()   # Ecken
    nullobj3 = CreateNullobjekt3()   # Kanten
    nullobj4 = CreateNullobjekt4()   # Polygone

    plyobj1 = CreateDreiecke()
    plyobj2 = CreateVierecke()

    splobj1 = CreateSplineDreiecke()
    splobj2 = CreateSplineVierecke()

    doc.InsertObject(nullobj1, None, None, True)
    doc.InsertObject(nullobj4, nullobj1, None, True)
    doc.InsertObject(nullobj3, nullobj1, None, True)
    doc.InsertObject(nullobj2, nullobj1, None, True)

    doc.InsertObject(splobj2, nullobj3, None, True)
    doc.InsertObject(splobj1, nullobj3, None, True)

    doc.InsertObject(plyobj2, nullobj4, None, True)
    doc.InsertObject(plyobj1, nullobj4, None, True)

  # Kugeln auf Eckpunkte setzen
    for i in range(0, NP):
        obj = c4d.BaseObject(c4d.Osphere)
        obj[c4d.PRIM_SPHERE_RAD] = Radius
        obj.SetName(str(i))
        x = Punkte[i][0]
        y = Punkte[i][1]
        z = Punkte[i][2]
        obj.SetAbsPos(c4d.Vector(x*Faktor*k, y*Faktor*k, z*Faktor*k))
        doc.InsertObject(obj, nullobj2, None, True)
    c4d.EventAdd()


if __name__=='__main__':
    main()