"""
Johnson Körperr J38
02.02.2021
www.3d-meier.de
"""

import c4d
import math

# Variablen und Konstanten
Titel = 'Johnson Körperr J38' # Name

NP = 30   # Anzahl Punkte
N3 = 10   # Anzahl Dreiecke
N4 = 20   # Anzahl Vierecke
N5 = 2    # Anzahl Fuenfecke


Radius = 2 # Radius der Eckpunktkugeln

a = 1
h = a*math.sqrt((5-math.sqrt(5))/10.0)
w = math.pi/10


Punkte = []

N = 10
R = a/(2*math.sin(math.pi/N))  # Umkreisradius Zehneck
for i in xrange(N):
    Punkte.append(c4d.Vector(R*math.cos(2*math.pi*i/N), a/2.0, R*math.sin(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, R*math.sin(2*math.pi*i/N)))
        
N = 5
R = a/(2*math.sin(math.pi/N))  # Umkreisradius Fünfeck
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(w+2*math.pi*i/N), -(a/2.0+h), R*math.sin(w+2*math.pi*i/N)))    


Dreiecke = [(20,  1,  0,  0), 
            ( 2, 21,  3,  3), 
            ( 4, 22,  5,  5), 
            ( 6, 23,  7,  7), 
            ( 8, 24,  9,  9), 
            (13, 26, 12, 12), 
            (11, 25, 10, 10), 
            (19, 29, 18, 18), 
            (17, 28, 16, 16), 
            (15, 27, 14, 14)] 

Vierecke = [( 1, 11, 10,  0), 
            ( 2, 12, 11,  1), 
            ( 3, 13, 12,  2), 
            ( 4, 14, 13,  3), 
            ( 5, 15, 14,  4), 
            ( 6, 16, 15,  5), 
            ( 7, 17, 16,  6), 
            ( 8, 18, 17,  7), 
            ( 9, 19, 18,  8), 
            ( 0, 10, 19,  9), 
            (20,  0,  9, 24), 
            ( 1, 20, 21,  2), 
            ( 3, 21, 22,  4), 
            ( 5, 22, 23,  6), 
            ( 7, 23, 24,  8), 
            (14, 27, 26, 13), 
            (12, 26, 25, 11), 
            (10, 25, 29, 19), 
            (18, 29, 28, 17), 
            (16, 28, 27, 15)] 

Fuenfecke = [(22, 21, 20, 24, 23),
             (27, 28, 29, 25, 26)]


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


#************************************************************************
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 CreateFuenfecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject(NP, N5*2)
    obj.SetName('Fünfecke')
  # 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))
    zz = 0 # Zaehler fuer Polygone zuruecksetzen
    for i in xrange(N5):
        obj.SetPolygon(zz, c4d.CPolygon(Fuenfecke[i][0], Fuenfecke[i][1], Fuenfecke[i][2], Fuenfecke[i][4]))
        zz = zz + 1
        obj.SetPolygon(zz, c4d.CPolygon(Fuenfecke[i][2], Fuenfecke[i][3], Fuenfecke[i][4], Fuenfecke[i][4]))
        zz = zz + 1

    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 CreateSplineFuenfecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Ospline)
    obj.SetName("Spline-Fünfecke")
    obj.ResizeObject(N5*5)
    zz = 0
    for i in xrange(N5):
        for j in xrange(5):
            x = Punkte[Fuenfecke[i][j]][0]
            y = Punkte[Fuenfecke[i][j]][1]
            z = Punkte[Fuenfecke[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, N5)
    for i in range(0, N5):
        obj.SetSegment(i, 5, 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()
    plyobj3 = CreateFuenfecke()

    splobj1 = CreateSplineDreiecke()
    splobj2 = CreateSplineVierecke()
    splobj3 = CreateSplineFuenfecke()
    
    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(splobj3, nullobj3, None, True)
    doc.InsertObject(splobj2, nullobj3, None, True)
    doc.InsertObject(splobj1, nullobj3, None, True)
 
    doc.InsertObject(plyobj3, nullobj4, 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()