"""
Rhombihedron
20.05.2021
www.3d-meier.de
"""

import c4d
import math

# Variablen und Konstanten
Titel = 'Rhombihedron' # Name

NP = 20   # Anzahl Punkte
N4 = 6    # Anzahl Vierecke

Radius = 1 # Radius der Eckpunktkugeln

phi = (1+math.sqrt(5))/2.0
a = 0.5
b = (1+math.sqrt(5))/4.0
c = (math.sqrt(5)-1)/4.0

Punkte = [( a,  a,  a),
          ( a,  a, -a),
          ( a, -a,  a),
          ( a, -a, -a),
          (-a,  a,  a),
          (-a,  a, -a),
          (-a, -a,  a),
          (-a, -a, -a),
          ( b,  c,  0), 
          ( b, -c,  0), 
          (-b,  c,  0), 
          (-b, -c,  0), 
          ( c,  0,  b),  
          (-c,  0,  b),  
          ( c,  0, -b),  
          (-c,  0, -b),  
          ( 0,  b,  c),
          ( 0,  b, -c),
          ( 0, -b,  c),
          ( 0, -b, -c)]

Vierecke1 = [( 5,  1,  3,  7), 
             ( 4,  0,  1,  5), 
             ( 6,  2,  0,  4), 
             ( 7,  3,  2,  6), 
             ( 7,  6,  4,  5), 
             ( 2,  3,  1,  0)] 

Vierecke2 = [(16, 10,  6, 12), 
             ( 1, 15, 10, 16), 
             ( 9, 19, 15,  1), 
             (12,  6, 19,  9), 
             (12,  9,  1, 16), 
             ( 6, 10, 15, 19)] 

Vierecke3 = [(11, 15,  3, 18), 
             ( 4, 17, 15, 11), 
             (12,  8, 17,  4), 
             (18,  3,  8, 12), 
             (11, 18, 12,  4), 
             ( 8,  3, 15, 17)] 

Vierecke4 = [(19, 11,  5, 14), 
             ( 2, 13, 11, 19), 
             ( 8, 16, 13,  2), 
             (14,  5, 16,  8), 
             (14,  8,  2, 19), 
             ( 5, 11, 13, 16)] 

Vierecke5 = [(13,  0, 17, 10), 
             (13,  0, 17, 10), 
             (18,  9,  0, 13), 
             ( 7, 14,  9, 18), 
             (10, 17, 14,  7), 
             (17,  0,  9, 14), 
             (13, 10,  7, 18)]

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 CreateVierecke1():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject(NP, N4)
    obj.SetName('Würfel 1')
  # 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(Vierecke1[i][0], Vierecke1[i][1], Vierecke1[i][2], Vierecke1[i][3]))

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateVierecke2():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject(NP, N4)
    obj.SetName('Würfel 2')
  # 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(Vierecke2[i][0], Vierecke2[i][1], Vierecke2[i][2], Vierecke2[i][3]))

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateVierecke3():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject(NP, N4)
    obj.SetName('Würfel 3')
  # 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(Vierecke3[i][0], Vierecke3[i][1], Vierecke3[i][2], Vierecke3[i][3]))

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateVierecke4():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject(NP, N4)
    obj.SetName('Würfel 4')
  # 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(Vierecke4[i][0], Vierecke4[i][1], Vierecke4[i][2], Vierecke4[i][3]))

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateVierecke5():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject(NP, N4)
    obj.SetName('Würfel 5')
  # 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(Vierecke5[i][0], Vierecke5[i][1], Vierecke5[i][2], Vierecke5[i][3]))

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj


#************************************************************************
def CreateSplineVierecke1():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Ospline)
    obj.SetName("Spline-Würfel 1")
    obj.ResizeObject(N4*4)
    zz = 0
    for i in xrange(N4):
        for j in xrange(4):
            x = Punkte[Vierecke1[i][j]][0]
            y = Punkte[Vierecke1[i][j]][1]
            z = Punkte[Vierecke1[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 CreateSplineVierecke2():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Ospline)
    obj.SetName("Spline-Würfel 2")
    obj.ResizeObject(N4*4)
    zz = 0
    for i in xrange(N4):
        for j in xrange(4):
            x = Punkte[Vierecke2[i][j]][0]
            y = Punkte[Vierecke2[i][j]][1]
            z = Punkte[Vierecke2[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 CreateSplineVierecke3():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Ospline)
    obj.SetName("Spline-Würfel 3")
    obj.ResizeObject(N4*4)
    zz = 0
    for i in xrange(N4):
        for j in xrange(4):
            x = Punkte[Vierecke3[i][j]][0]
            y = Punkte[Vierecke3[i][j]][1]
            z = Punkte[Vierecke3[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 CreateSplineVierecke4():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Ospline)
    obj.SetName("Spline-Würfel 4")
    obj.ResizeObject(N4*4)
    zz = 0
    for i in xrange(N4):
        for j in xrange(4):
            x = Punkte[Vierecke4[i][j]][0]
            y = Punkte[Vierecke4[i][j]][1]
            z = Punkte[Vierecke4[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 CreateSplineVierecke5():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Ospline)
    obj.SetName("Spline-Würfel 5")
    obj.ResizeObject(N4*4)
    zz = 0
    for i in xrange(N4):
        for j in xrange(4):
            x = Punkte[Vierecke5[i][j]][0]
            y = Punkte[Vierecke5[i][j]][1]
            z = Punkte[Vierecke5[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 = CreateVierecke1()
    plyobj2 = CreateVierecke2()
    plyobj3 = CreateVierecke3()
    plyobj4 = CreateVierecke4()
    plyobj5 = CreateVierecke5()
     
    splobj1 = CreateSplineVierecke1()
    splobj2 = CreateSplineVierecke2()
    splobj3 = CreateSplineVierecke3()
    splobj4 = CreateSplineVierecke4()
    splobj5 = CreateSplineVierecke5()

    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(splobj5, nullobj3, None, True)
    doc.InsertObject(splobj4, nullobj3, None, True)
    doc.InsertObject(splobj3, nullobj3, None, True)
    doc.InsertObject(splobj2, nullobj3, None, True)
    doc.InsertObject(splobj1, nullobj3, None, True)

    doc.InsertObject(plyobj5, nullobj4, None, True)
    doc.InsertObject(plyobj4, nullobj4, 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()