// このVBOは粒子の4頂点を持っている。
// インスタンス化のおかげで、すべての粒子で共有できます。
static const GLfloat g_vertex_buffer_data[] = {
 -0.5f, -0.5f, 0.0f,
 0.5f, -0.5f, 0.0f,
 -0.5f, 0.5f, 0.0f,
 0.5f, 0.5f, 0.0f,
};
GLuint billboard_vertex_buffer;
glGenBuffers(1, &billboard_vertex_buffer);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, billboard_vertex_buffer);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(g_vertex_buffer_data), g_vertex_buffer_data, GL_STATIC_DRAW);

// このVBO粒子の位置とサイズを持ちます。
GLuint particles_position_buffer;
glGenBuffers(1, &particles_position_buffer);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, particles_position_buffer);
// 空の(NULL)バッファで初期化します。各フレームで後で更新します。
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, MaxParticles * 4 * sizeof(GLfloat), NULL, GL_STREAM_DRAW);

// このVBOは粒子の色を持ちます。
GLuint particles_color_buffer;
glGenBuffers(1, &particles_color_buffer);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, particles_color_buffer);
//空の(NULL)バッファで初期化します。各フレームで後で更新します。
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, MaxParticles * 4 * sizeof(GLubyte), NULL, GL_STREAM_DRAW);

// OpenGLが描画用に使うバッファを更新する
// CPUからGPUへ向かうデータを流すようなより洗練された意味もありますが、このチュートリアルの範囲外です。
// http://www.opengl.org/wiki/Buffer_Object_Streaming

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, particles_position_buffer);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, MaxParticles * 4 * sizeof(GLfloat), NULL, GL_STREAM_DRAW); // Buffer orphaning, a common way to improve streaming perf. See above link for details.
glBufferSubData(GL_ARRAY_BUFFER, 0, ParticlesCount * sizeof(GLfloat) * 4, g_particule_position_size_data);

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, particles_color_buffer);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, MaxParticles * 4 * sizeof(GLubyte), NULL, GL_STREAM_DRAW); // Buffer orphaning, a common way to improve streaming perf. See above link for details.
glBufferSubData(GL_ARRAY_BUFFER, 0, ParticlesCount * sizeof(GLubyte) * 4, g_particule_color_data);

// 一つ目の属性バッファ：頂点
glEnableVertexAttribArray(0);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, billboard_vertex_buffer);
glVertexAttribPointer(
 0, // 属性：0に深い意味はないが、シェーダのlayoutと一致させないといけない。
 3, // サイズ
 GL_FLOAT, // タイプ
 GL_FALSE, // 正規化？
 0, // ストライド
 (void*)0 // 配列バッファオフセット
);

// 二つ目の属性バッファ：粒子の中心の位置
glEnableVertexAttribArray(1);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, particles_position_buffer);
glVertexAttribPointer(
 1, // 属性：1に深い意味はないが、シェーダのlayoutと一致させないといけない。
 4, // サイズ：x+y+z+size => 4
 GL_FLOAT, // タイプ
 GL_FALSE, // 正規化？
 0, // ストライド
 (void*)0 // 配列バッファオフセット
);

// 3つ目の属性バッファ：粒子の色
glEnableVertexAttribArray(2);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, particles_color_buffer);
glVertexAttribPointer(
 2, // 属性：2に深い意味はないが、シェーダのlayoutと一致させないといけない。
 4, //サイズ：r+g+b+a=>4
 GL_UNSIGNED_BYTE, // タイプ
 GL_TRUE, // 正規化する。これはunsigned char[4]にシェーダでvec4(float)でアクセスできるようにすることを意味します。
 0, // ストライド
 (void*)0 // 配列バッファオフセット
);

glDrawArraysInstanced(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4, ParticlesCount);

// これらの関数はglDrawArrays *Instanced* 特有です。
// 最初のパラメータは注目してる属性バッファです。
// 二つ目のパラメータは、複数のインスタンスを描画するときに一般的な頂点属性が進む割合を意味します。
// http://www.opengl.org/sdk/docs/man/xhtml/glVertexAttribDivisor.xml
glVertexAttribDivisor(0, 0); // 粒子の頂点：同じ4頂点を使いまわすので->0
glVertexAttribDivisor(1, 1); // 位置：四角形ごとに一つ（中心）->1
glVertexAttribDivisor(2, 1); // 色：四角形ごとに一つ->1

// 粒子を描画する
// これは（四角形に似た）triangle_stripを何度も描画します。
// これは以下のコードと等価ですがより早いです。
// for(i in ParticlesCount) : glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4),
glDrawArraysInstanced(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4, ParticlesCount);

// 粒子のCPUでの表現
struct Particle{
	glm::vec3 pos, speed;
	unsigned char r,g,b,a; // 色
	float size, angle, weight;
	float life; // パーティクルの寿命。0未満ならば消滅し使用しない

};

const int MaxParticles = 100000;
Particle ParticlesContainer[MaxParticles];

int LastUsedParticle = 0;

// ParticlesContainerで使われていない粒子を探す。（つまりlife<0）
int FindUnusedParticle(){

    for(int i=LastUsedParticle; i<MaxParticles; i++){
        if (ParticlesContainer[i].life < 0){
            LastUsedParticle = i;
            return i;
        }
    }

    for(int i=0; i<LastUsedParticle; i++){
        if (ParticlesContainer[i].life < 0){
            LastUsedParticle = i;
            return i;
        }
    }

    return 0; // すべての粒子が使用中なので、一番最初のものにオーバーライドする。
}

int newparticles = (int)(deltaTime*10000.0);

// 1ミリ秒に10個の新しい粒子を生成します。
// しかし60fpsという条件を満たすようにします。
// newparticlesは大きく、次フレームではより長いです。
int newparticles = (int)(deltaTime*10000.0);
if (newparticles > (int)(0.016f*10000.0))
    newparticles = (int)(0.016f*10000.0);

// 全粒子をシミュレートする
int ParticlesCount = 0;
for(int i=0; i<MaxParticles; i++){

    Particle& p = ParticlesContainer[i]; // ショートカット

    if(p.life > 0.0f){

        // lifeを減らす
        p.life -= delta;
        if (p.life > 0.0f){

            // シンプルな物理をシミュレートします。衝突はありません。
            p.speed += glm::vec3(0.0f,-9.81f, 0.0f) * (float)delta * 0.5f;
            p.pos += p.speed * (float)delta;
            p.cameradistance = glm::length2( p.pos - CameraPosition );
            //ParticlesContainer[i].pos += glm::vec3(0.0f,10.0f, 0.0f) * (float)delta;

            // GPUバッファを満たします。
            g_particule_position_size_data[4*ParticlesCount+0] = p.pos.x;
            g_particule_position_size_data[4*ParticlesCount+1] = p.pos.y;
            g_particule_position_size_data[4*ParticlesCount+2] = p.pos.z;

            g_particule_position_size_data[4*ParticlesCount+3] = p.size;

            g_particule_color_data[4*ParticlesCount+0] = p.r;
            g_particule_color_data[4*ParticlesCount+1] = p.g;
            g_particule_color_data[4*ParticlesCount+2] = p.b;
            g_particule_color_data[4*ParticlesCount+3] = p.a;

        }else{
            // SortParticles()で丁度消滅した粒子をバッファの最後に移します。
            p.cameradistance = -1.0f;
        }

        ParticlesCount++;

    }
}

void SortParticles(){
    std::sort(&ParticlesContainer[0], &ParticlesContainer[MaxParticles]);
}