;2D Collision Example By Jeppe Nielsen 2004
;nielsen_jeppe@hotmail.com

;Added June 28th 2004:
;global variables to get the intersection or collision point between a line and a circle.
;use these globals to get the collision point between a circle and a line.

Global LineCollisionX#
Global LineCollisionY#

Graphics 800,600,16,2
SetBuffer BackBuffer()

Type cline
   Field x1#,y1#,x2#,y2#,nx#,ny#,ux#,uy#
End Type

Type circle
   Field x#,y#,vx#,vy#
   Field vel#
   Field r#
End Type

Type poof
   Field x,y
   Field age#
   Field maxage
End Type

;Create lines at screen edges
LineNew(0,0,800,0)
LineNew(800,0,800,600)
LineNew(0,600,800,600)
LineNew(0,0,0,600)

;Create two Circles
CircleNew(100,100,8,6,0.2)
CircleNew(500,100,8,4,0.2)
CircleNew(200,100,8,-0.6,2)
CircleNew(100,200,8,8,0.2)

event=0
cline.cline=Null
Repeat
   Cls
      
   If MouseHit(2)
      CircleNew(Rnd(200,600),Rnd(100,500),Rnd(10,40),Rnd(-2,2),Rnd(-2,2))
   EndIf
   
   Select event
      Case 0
         If MouseHit(1)
            x1#=MouseX()
            y1#=MouseY()
            event=1
            cline=LineNew(x1#,y1#,x1+10,y1)
         EndIf
      Case 1
         LineRecalc(cline,x1,y1,MouseX(),MouseY())
         If MouseHit(1)
            event=0
         EndIf
   End Select
   
   ;Update and draw stuff
   CircleUpdate()
   PoofUpdate()

   CircleDraw()
   LineDraw()
   PoofDraw()
         
   i=0
   For c.cLine=Each cline
      Text 10,15*i,c\x1+""+c\y1+":"+c\x2+":"+c\y2
      i=i+1
   Next   

   Flip
Until KeyDown(1)
End

Function LineNew.cline(x1#,y1#,x2#,y2#)
   l.cline=New cline
   LineRecalc(l,x1#,y1#,x2#,y2#)
   Return l
End Function

Function LineRecalc(l.cline,x1#,y1#,x2#,y2#)
   l\x1=x1
   l\y1=y1
   l\x2=x2
   l\y2=y2

   dx#=l\x2-l\x1
   dy#=l\y2-l\y1
   
   d#=Sqr(dx*dx+dy*dy)
   If d#<0.0001
      d#=0.0001
   EndIf
   
   l\ux=dx/d
   l\uy=dy/d
   
   l\nx#=l\uy
   l\ny#=-l\ux
End Function

Function LineDraw()
   For l.cline=Each cline
      Color 255,255,255
      Line l\x1,l\y1,l\x2,l\y2

      Color 255,255,0
      ;Draw normal
      xm#=(l\x1+l\x2)/2.0
      ym#=(l\y1+l\y2)/2.0
      Line xm,ym,xm+l\nx*10,ym+l\ny*10
   Next
End Function

;Global LineCollisionX#
;Global LineCollisionY#

;Returns the shortest distance from a point to a line
;Use LineCollisionX and LineCollisionY to get the collision point.
Function LineDistance#(l.cline,x#,y#)
   dx#=l\x2-l\x1
   dy#=l\y2-l\y1
   
   d#=Sqr(dx*dx+dy*dy)
   
   px#=l\x1-x#
   py#=l\y1-y#
   
   dist#=(dx*py-px*dy) / d
   
   LineCollisionX=x#-l\nx*dist#
   LineCollisionY=y#-l\ny*dist#
      
   Return Abs(dist#)
End Function

;Returns true if a point collides with a line within range r
Function LineCollide(l.cline,x#,y#,r#)
   dx1#=x-(l\x1-l\ux*r)
   dy1#=y-(l\y1-l\uy*r)
   
   d#=Sqr(dx1*dx1+dy1*dy1)
   
   dx1=dx1/d
   dy1=dy1/d
   
   dx2#=x-(l\x2+l\ux*r)
   dy2#=y-(l\y2+l\uy*r)
   
   d#=Sqr(dx2*dx2+dy2*dy2)
   
   dx2=dx2/d
   dy2=dy2/d
   
   dot1#=dx1*l\ux+dy1*l\uy
   dot2#=dx2*l\ux+dy2*l\uy
   Return ((dot1#>=0 And dot2#<=0) Or (dot1#<=0 And dot2#>=0)) And (LineDistance(l,x,y)<=r)
End Function

Function CircleNew.circle(x#,y#,r#=50,vx#=0,vy#=0)
   c.circle=New circle
   c\x=x
   c\y=y
   c\r=r
   c\vx=vx
   c\vy=vy
   CirclePlace(c)
   Return c
End Function

Function CirclePlace(c.circle,w#=800,h#=600)
   num=0
   While CirclePlaceTest(c,c\x,c\y)=False And num<1000
      c\x=Rnd(w)
      c\y=Rnd(h)
      num=num+1
   Wend
End Function

;Returns true if a circle can be placed, it doesn´t collide with any other circles or lines
Function CirclePlaceTest(c.circle,x#,y#)
   For cc.circle=Each circle
      If cc<>c
         dx#=cc\x-c\x
         dy#=cc\y-c\y
         d#=Sqr(dx*dx+dy*dy)
         If d<(c\r+cc\r)
            Return False
         EndIf
      EndIf
   Next

   For l.cline=Each cline
      If LineCollide(l,c\x,c\y,c\r)
         Return False
      EndIf
   Next
   Return True
End Function

;draw circles
Function CircleDraw()
   Color 0,0,255
   For c.circle=Each circle
      rh#=c\r*2
      Oval c\x-c\r,c\y-c\r,rh,rh
   Next
End Function

Function CircleUpdate()
   For c.circle=Each circle
      ;Calculate total velocity
      c\vel#=Sqr(c\vx*c\vx+c\vy*c\vy)
      
         ;collision against other circles
      For cc.circle=Each circle
         ;do not test against itself
         If cc<>c
            ;vector from one circle to another
            dx#=cc\x-c\x
            dy#=cc\y-c\y
            d#=Sqr(dx*dx+dy*dy)
            ;check of distance is smaller than the two circle´s radii together
            If d<(c\r+cc\r)
            ;make the vector a unit vector (length=1), multiply it with the circle´s
            ;total velocity, to get the new motion vector
            c\vx=(-dx#/d) * c\vel
            c\vy=(-dy#/d) * c\vel
         EndIf
      EndIf
   Next
   ;collision agains lines
   For l.cline=Each cline
      ;Check if circle collides with a line
      If LineCollide(l,c\x,c\y,c\r)
         ;create a mark, where the circle has colliede with the line
         PoofNew(LineCollisionX,LineCollisionY)
            
         ;Get the dot product between the circles motion vector and the line´s normal vector
         dot#=c\vx*l\nx+c\vy*l\ny   
         
         ;Calculate the circle´s new motion vector
         c\vx=c\vx-2.0*l\nx*dot
         c\vy=c\vy-2.0*l\ny*dot
         EndIf
      Next
      
      ;add velocity to position
      c\x=c\x+c\vx
      c\y=c\y+c\vy
   
      ;Wrap to screen boundaries
      If c\x>GraphicsWidth()
         c\x=0
      EndIf
   
      If c\y>GraphicsHeight()
         c\y=0
      EndIf

      If c\x<0
         c\x=GraphicsWidth()
      EndIf   
   
      If c\y<0
         c\y=GraphicsHeight()
      EndIf
   Next
End Function

Function PoofNew.poof(x,y,age#=20)
   p.poof=New poof
   p\x=x
   p\y=y
   p\maxage=age
   Return p
End Function

Function PoofUpdate()
   For p.poof=Each poof
      p\age=p\age+1
      If p\age>=p\maxage
         Delete p
      EndIf
   Next
End Function

Function PoofDraw()
   For p.poof=Each poof
      pah=p\age*0.5
      Oval p\x-pah,p\y-pah,p\age,p\age,0
   Next
End Function