#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <math.h>

// 시스템 설정 및 하드웨어 핀 정의
namespace Config
{
    constexpr int SCREEN_WIDTH = 128;
    constexpr int SCREEN_HEIGHT = 64;
    constexpr int OLED_RESET = -1;
    constexpr uint8_t SCREEN_ADDRESS = 0x3C;

    constexpr int LED1_PIN = 2;
    constexpr int LED2_PIN = 3;

    constexpr unsigned long TOGGLE_INTERVAL = 2000; // LED 상태 전환 간격 (ms)
    constexpr float ANIMATION_SPEED = 15.0;         // 애니메이션 증가 속도
}

// 디스플레이 UI 레이아웃 상수
namespace DisplayLayout
{
    constexpr int LABEL_Y = 5;
    constexpr int CIRCLE_Y = 40;
    constexpr int CIRCLE_RADIUS = 18;

    constexpr int LED1_CENTER_X = 32;
    constexpr int LED2_CENTER_X = 96;
}

Adafruit_SSD1306 display(Config::SCREEN_WIDTH, Config::SCREEN_HEIGHT, &Wire, Config::OLED_RESET);

// 각 LED의 상태 및 애니메이션 진행도를 관리하는 구조체
struct LedDisplayState
{
    bool isActive = false;
    float progress = 0.0; // 0.0 ~ 360.0 (각도)
};

struct SystemState
{
    LedDisplayState led1;
    LedDisplayState led2;
    unsigned long lastToggleTime = 0;
} state;

// 함수 선언
void updateSystem();
void updateAnimation(LedDisplayState &led);
void refreshDisplay();
void drawLedUI(int centerX, const char *label, LedDisplayState &ledState);
void drawArc(int x, int y, int r, float endAngle, uint16_t color);

void setup()
{
    Serial.begin(115200);

    pinMode(Config::LED1_PIN, OUTPUT);
    pinMode(Config::LED2_PIN, OUTPUT);

    if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, Config::SCREEN_ADDRESS))
    {
        Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
        for (;;)
            ;
    }

    display.clearDisplay();
    display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
    display.setTextSize(1);
}

void loop()
{
    updateSystem();   // 1. 하드웨어 및 애니메이션 상태 업데이트
    refreshDisplay(); // 2. 화면 출력
}

void updateSystem()
{
    unsigned long currentTime = millis();

    // 1. 테스트용 LED 상태 토글 로직
    if (currentTime - state.lastToggleTime >= Config::TOGGLE_INTERVAL)
    {
        state.led1.isActive = !state.led1.isActive;
        state.led2.isActive = !state.led1.isActive;
        state.lastToggleTime = currentTime;

        digitalWrite(Config::LED1_PIN, state.led1.isActive);
        digitalWrite(Config::LED2_PIN, state.led2.isActive);
    }

    // 2. 애니메이션 진행도 업데이트
    updateAnimation(state.led1);
    updateAnimation(state.led2);
}

void updateAnimation(LedDisplayState &led)
{
    if (led.isActive)
    {
        if (led.progress < 360.0)
        {
            led.progress += Config::ANIMATION_SPEED;
            if (led.progress > 360.0)
                led.progress = 360.0;
        }
    }
    else
    {
        // OFF일 때는 진행도를 즉시 초기화하거나 서서히 줄일 수 있음
        led.progress = 0.0;
    }
}

void refreshDisplay()
{
    display.clearDisplay();

    drawLedUI(DisplayLayout::LED1_CENTER_X, "LED 1", state.led1);
    drawLedUI(DisplayLayout::LED2_CENTER_X, "LED 2", state.led2);

    display.display();
}

void drawLedUI(int centerX, const char *label, LedDisplayState &ledState)
{
    int16_t x1, y1;
    uint16_t w, h;

    // 1. 라벨 출력
    display.setTextSize(1);
    display.getTextBounds(label, 0, 0, &x1, &y1, &w, &h);
    display.setCursor(centerX - (w / 2), DisplayLayout::LABEL_Y);
    display.print(label);

    // 2. 애니메이션 원(Arc) 그리기
    if (ledState.progress > 0)
    {
        drawArc(centerX, DisplayLayout::CIRCLE_Y, DisplayLayout::CIRCLE_RADIUS, ledState.progress, SSD1306_WHITE);
    }

    // 3. 상태 텍스트 출력
    const char *statusText = ledState.isActive ? "ON" : "OFF";
    display.getTextBounds(statusText, 0, 0, &x1, &y1, &w, &h);
    display.setCursor(centerX - (w / 2), DisplayLayout::CIRCLE_Y - (h / 2));
    display.print(statusText);
}

/**
 * 원형 호(Arc)를 그리는 함수
 * endAngle: 0 ~ 360도
 */
void drawArc(int x, int y, int r, float endAngle, uint16_t color)
{
    // 원의 두께를 2픽셀로 표현하기 위해 두 개의 반지름(r, r-1)에 대해 그립니다.
    for (int thickness = 0; thickness < 2; thickness++)
    {
        int currentR = r - thickness;

        for (float i = 0; i <= endAngle; i += 10.0)
        {
            float angleRad = (i - 90.0) * (PI / 180.0);
            int px = x + cos(angleRad) * currentR;
            int py = y + sin(angleRad) * currentR;

            if (i > 0)
            {
                float prevAngleRad = (i - 10.0 - 90.0) * (PI / 180.0);
                int ppx = x + cos(prevAngleRad) * currentR;
                int ppy = y + sin(prevAngleRad) * currentR;
                display.drawLine(ppx, ppy, px, py, color);
            }

            // 루프의 마지막 단계에서 정확한 endAngle까지 선을 긋습니다.
            if (i + 10.0 > endAngle && i < endAngle)
            {
                float finalRad = (endAngle - 90.0) * (PI / 180.0);
                int fpx = x + cos(finalRad) * currentR;
                int fpy = y + sin(finalRad) * currentR;
                display.drawLine(px, py, fpx, fpy, color);
            }
        }
    }
}