import math
import graphics
# Siehe https://mcsp.wartburg.edu/zelle/python/graphics/graphics.pdf


class Kroete:
    @classmethod
    def start(cls):
        """Initialisierung des Graphikfensters (nur einmal nötig, darum Klassenmethode)"""
        cls.window = graphics.GraphWin("Sei kein Frosch Du Kröte", 800, 800)
        cls.window.setCoords(-400,-400,400,400)
        cls.window.setBackground('black')

    @classmethod
    def fertig(cls):
        """Auf Mausklick warten und Fenster schliessen. Aufruf mit ''Kroete.fertig()''"""
        cls.window.getMouse() # Pause to view result
        cls.window.close() 
        del cls.window


    # Konstruktor, wird beim Erzeugen einer Turtle aufgerufen
    def __init__(self):
        """Alle Turtlevariablen werden hier auf Anfangswerte gesetzt."""
        if not hasattr(Kroete, 'window'):
            Kroete.start()
        self.x = 0  # Startposition x,y
        self.y = 0
        self.r = 100  # Schrittlaenge
        self.a = 0  # Winkel
        self.turn = 90  # Drehwinkel
        self.color = 'white'
        self.hsvcycle = 0.0  # Wenn grösser Null, wird hue automatisch erhöht und die Farbe entsprechend gesetzt.
        self.hue = 0.0
        self.stack = []   # Liste, um Zustände zu speichern

    def save(self):
        """Speichert den aktuellen Zustand (Position, Winkel, etc.)"""
        self.stack.append({k:v for (k,v) in vars(self).items() if k!='stack'})

    def restore(self):
        """Lädt die zuletzt gespeicherten Werte"""
        if len(self.stack)>0:
            for (k,v) in self.stack.pop().items():
                setattr(self, k, v)
    
    # Destructor, wird beim Programmende aufgerufen (oder wenn man die Turtle manuell löschen würde, nicht ganz sauber bei Verwendung mehrerer Turtles)
    def __del__(self):
        if hasattr(Kroete, 'window'):
            Kroete.fertig()

    # Turtle vorwärst bewegen, ohne Zeichnen
    def move(self, r=None):
        """Turtle in Blickrichtung um Standardlänge r bewegen (oder mit der zusätzlich gegebenen Länge, die dann als Standard gesetzt wird."""
        if r!=None:
            self.r = r
        bogenmass = self.a/180*math.pi
        self.x = self.x + self.r*math.cos(bogenmass)
        self.y = self.y + self.r*math.sin(bogenmass)

    # Strich zeichnen
    def forward(self, r=None):
        """Zeichnet eine Linie in der aktuellen Blickrichtung mit der Standard-Länge r (oder mit der zusätzlich gegebenen Länge, die dann als Standard gesetzt wird."""
        a,b = self.x, self.y   # Startposition
        self.move(r)           # Bewegen
        # Linie definieren
        l = graphics.Line(graphics.Point(a,b), graphics.Point(self.x, self.y))
        if self.hsvcycle>0.0:
            self.hue = (self.hue+self.hsvcycle)%1
            self.hsv(self.hue, 1.0, 1.0)
        l.setOutline(self.color)   # Farbe
        l.draw(Kroete.window)      # Zeichnen

    # Drehung nach rechts
    def right(self, turn=None):
        """Drehung nach rechts. Optional kann der Drehwinkel festgelegt werden. Dieser wird dann der Standard-Winkel."""
        if turn!=None:
            self.turn=turn;
        self.a -= self.turn

    # Drehung nach links
    def left(self, turn=None):
        """Drehung nach links. Optional kann der Drehwinkel festgelegt werden. Dieser wird dann der Standard-Winkel."""
        if turn!=None:
            self.turn=turn;
        self.a += self.turn

    def rgb(self, r,g,b):
        """Farbe aus rgb-Werten (0-255) festlegen."""
        self.color = graphics.color_rgb(int(r),int(g),int(b))
        
    def hsv(self, h, s, v):
        """Farbe auch hsv-Werten (0.0 bis 1.0) festlegen
        Code von https://stackoverflow.com/questions/24852345/hsv-to-rgb-color-conversion
        """
        def hsv_to_rgb(h, s, v):
            if s == 0.0: return (v, v, v)
            i = int(h*6.) # XXX assume int() truncates!
            f = (h*6.)-i; p,q,t = v*(1.-s), v*(1.-s*f), v*(1.-s*(1.-f)); i%=6
            if i == 0: return (v, t, p)
            if i == 1: return (q, v, p)
            if i == 2: return (p, v, t)
            if i == 3: return (p, q, v)
            if i == 4: return (t, p, v)
            if i == 5: return (v, p, q)
        r,g,b = [int(x*255) for x in hsv_to_rgb(h,s,v)]
        self.rgb(r,g,b)