package main

import (
	"flag"
	"fmt"
	"image"
	"image/color"
	"image/png"
	"math/rand"
	"os"
	"time"
)

func createImage(h, v int) *image.RGBA {
	rect := image.Rectangle{
		image.Point{0, 0},
		image.Point{h, v},
	}
	return image.NewRGBA(rect)
}

func fillBackground(img *image.RGBA, c color.Color) {
	rect := img.Bounds()
	for x := range rect.Max.X {
		for y := range rect.Max.Y {
			img.Set(x, y, c)
		}
	}
}

func newColorFunc(random bool, timed bool, rainbow bool) func(float64, float64) color.Color {
	return func(x, y float64) color.Color {
		var (
			r, g, b, a uint8
		)

		switch {
		case random:
			r = uint8(rand.Intn(256))
			g = uint8(rand.Intn(256))
			b = uint8(rand.Intn(256))
			a = 255

		case timed:
			n := time.Now().Nanosecond() % 256 // Nanosecond returns range [0, 999999999]

			r = uint8((n + 256) % 256)
			g = uint8((n + 128) % 256)
			b = uint8(n % 256)

			a = 255

		case rainbow:
			r = uint8(y * 256)
			g = uint8(x * 256)
			b = uint8(((y - x) - min(x, y)) * 256)

			a = 255

		default:
			r, g, b, a = 0, 153, 0, 255
		}

		return color.RGBA{r, g, b, a}
	}
}

func min(a, b float64) float64 {
	if a > b {
		a = b
	}
	return a
}

func drawBarnsleyFern(img *image.RGBA, colorfunc func(float64, float64) color.Color, dots int) {
	var (
		x, y, tmpx, tmpy, r, maxy, maxx, scale, yoffset, xoffset float64
	)
	maxy = float64(img.Bounds().Max.Y) // размер картинки по вертикали
	maxx = float64(img.Bounds().Max.X) // размер картиники по горизонтали
	scale = min(maxx, maxy)
	yoffset = scale / 10         // отступы 10% сверху и снизу
	scale = scale - yoffset*2    // масштаб самого папоротника
	xoffset = (maxx - scale) / 2 // равные отступы по сторонам

	x, y = 0.5, 0.0
	for dots > 0 {
		dots--
		r = rand.Float64()
		if r <= 0.01 {
			// стебель
			tmpx = 0.5
			tmpy = 0.16 * y
		} else if r <= 0.08 {
			// самый большой правый листок
			tmpx = 0.2*x - 0.26*y + 0.400
			tmpy = 0.23*x + 0.22*y - 0.045
		} else if r <= 0.15 {
			// самый большой левый листок
			tmpx = -0.15*x + 0.28*y + 0.575
			tmpy = 0.26*x + 0.24*y - 0.086
		} else {
			// последующие листочки
			tmpx = 0.85*x + 0.04*y + 0.075
			tmpy = -0.04*x + 0.850*y + 0.180
		}
		// рисуем точку
		x, y = tmpx, tmpy

		color := colorfunc(x, y)

		img.Set(int(xoffset+x*scale), int(maxy-yoffset-y*scale), color)
	}
}

func main() {
	var (
		h        = flag.Int("h", 1920, "размер картинки по горизонтали")
		v        = flag.Int("v", 1080, "размер картинки по вертикали")
		dots     = flag.Int("d", 100000, "сколько точек рисовать")
		rand     = flag.Bool("rand", false, "использовать случайные цвета")
		timed    = flag.Bool("timed", false, "привязка к наносекундам времени исполнения")
		rainbow  = flag.Bool("rainbow", false, "привязка к координатам")
		filename = flag.String("out", "barnsley-fern.png", "полный путь файла для записи изображения")
	)

	flag.Parse()

	img := createImage(*h, *v)

	fillBackground(img, color.White)

	colorfunc := newColorFunc(*rand, *timed, *rainbow)

	drawBarnsleyFern(img, colorfunc, *dots)

	f, err := os.Create(*filename)
	if err != nil {
		fmt.Printf("не удалось создать файл %s: %v", *filename, err)
		return
	}

	defer f.Close()

	if err = png.Encode(f, img); err != nil {
		fmt.Printf("не удалось сохранить изображение: %v", err)
		return
	}

	fmt.Println("done...")
}