from machine import Pin, SoftI2C
from ssd1306 import SSD1306_I2C
import math
import utime

# --- ディスプレイのセットアップ ---
# I2C通信の設定 (SCL=GP1, SDA=GP0) [cite: 830-833]
i2c = SoftI2C(scl=Pin(1), sda=Pin(0))
# ディスプレイの設定 (幅128, 高さ64) [cite: 975]
display = SSD1306_I2C(128, 64, i2c)

# --- 立方体のデータ定義 ---
# 立方体のサイズ
size = 20

# 8つの頂点の座標 (x, y, z)
# 原点(0,0,0)を中心とした立方体
points = [
    [-size, -size, -size], [size, -size, -size], [size, size, -size], [-size, size, -size],
    [-size, -size,  size], [size, -size,  size], [size, size,  size], [-size, size,  size]
]

# 辺のつながり (頂点のインデックス番号のペア)
# これに従って線を引く
edges = [
    [0,1], [1,2], [2,3], [3,0], # 奥の面
    [4,5], [5,6], [6,7], [7,4], # 手前の面
    [0,4], [1,5], [2,6], [3,7]  # 前後をつなぐ線
]

# 回転角度の初期値
angle_x = 0.0
angle_y = 0.0

# --- メインループ ---
while True:
    # 画面をクリア 
    display.fill(0)
    
    # 計算後の2D座標を保存するリスト
    projected_points = []
    
    # 1. すべての頂点を回転・投影する
    for p in points:
        x = p[0]
        y = p[1]
        z = p[2]
        
        # X軸周りの回転
        ry = y * math.cos(angle_x) - z * math.sin(angle_x)
        rz = y * math.sin(angle_x) + z * math.cos(angle_x)
        y = ry
        z = rz
        
        # Y軸周りの回転
        rx = x * math.cos(angle_y) - z * math.sin(angle_y)
        rz = x * math.sin(angle_y) + z * math.cos(angle_y)
        x = rx
        z = rz
        
        # 簡易的な透視投影 (遠近法)
        # カメラからの距離を適当に設定 (z + 60) して割ることで、
        # 奥にある(zが小さい)ものほど中心に寄るようにする
        scale = 120 / (z + 60)
        
        # 画面の中心 (64, 32) に持ってくる
        px = int(x * scale + 64)
        py = int(y * scale + 32)
        
        projected_points.append([px, py])
        
    # 2. 線を描画する
    for edge in edges:
        # つなぐ2つの頂点の座標を取得
        p1 = projected_points[edge[0]]
        p2 = projected_points[edge[1]]
        
        # 線を引く (x1, y1, x2, y2, 色) 
        display.line(p1[0], p1[1], p2[0], p2[1], 1)

    # 画面に反映 
    display.show()
    
    # 角度を更新 (回転スピード)
    angle_x += 0.05
    angle_y += 0.08
    
    # 少し待つ (速すぎる場合はここを増やす)
    # utime.sleep(0.01)