#include <SPI.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_ILI9341.h>
#include <WiFi.h>
#include <time.h>

// =====================================================
// CYD ESP32-2432S028
// EXTREME GRAPHICS CAPABILITY SHOWCASE
// =====================================================

// ---------------- TFT PINS ----------------
#define TFT_CS   15
#define TFT_DC    2
#define TFT_MOSI 13
#define TFT_MISO 12
#define TFT_SCK  14

Adafruit_ILI9341 tft = Adafruit_ILI9341(TFT_CS, TFT_DC);

// ---------------- RGB LED -----------------
#define LED_R 4
#define LED_G 16
#define LED_B 17

// ---------------- DISPLAY -----------------
#define W 320
#define H 240

// =====================================================
// RGB CONTROL
// =====================================================
void setRGB(bool r, bool g, bool b) {

  digitalWrite(LED_R, r ? LOW : HIGH);
  digitalWrite(LED_G, g ? LOW : HIGH);
  digitalWrite(LED_B, b ? LOW : HIGH);
}

// =====================================================
// FAST GRADIENT
// =====================================================
void gradientBG() {

  for (int y = 0; y < H; y++) {

    uint8_t r = map(y, 0, H, 0, 255);
    uint8_t g = map(y, 0, H, 50, 0);
    uint8_t b = map(y, 0, H, 255, 40);

    tft.drawFastHLine(
      0,
      y,
      W,
      tft.color565(r, g, b)
    );
  }
}

// =====================================================
// RAINBOW LINES
// =====================================================
void rainbowLines() {

  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);

  int cx = W / 2;
  int cy = H / 2;

  for (int a = 0; a < 360; a += 2) {

    float rad = a * DEG_TO_RAD;

    int x = cx + cos(rad) * 160;
    int y = cy + sin(rad) * 120;

    uint16_t c = tft.color565(
      127 + 127 * sin(rad),
      127 + 127 * sin(rad + 2),
      127 + 127 * sin(rad + 4)
    );

    tft.drawLine(cx, cy, x, y, c);
  }
}

// =====================================================
// RANDOM CIRCLES
// =====================================================
void circlesFX() {

  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);

  for (int i = 0; i < 80; i++) {

    int x = random(W);
    int y = random(H);

    int r = random(5, 35);

    uint16_t c = tft.color565(
      random(255),
      random(255),
      random(255)
    );

    tft.fillCircle(x, y, r, c);

    tft.drawCircle(x, y, r, ILI9341_WHITE);
  }
}

// =====================================================
// RANDOM TRIANGLES
// =====================================================
void trianglesFX() {

  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);

  for (int i = 0; i < 60; i++) {

    int x1 = random(W);
    int y1 = random(H);

    int x2 = random(W);
    int y2 = random(H);

    int x3 = random(W);
    int y3 = random(H);

    uint16_t c = tft.color565(
      random(255),
      random(255),
      random(255)
    );

    tft.fillTriangle(
      x1, y1,
      x2, y2,
      x3, y3,
      c
    );

    tft.drawTriangle(
      x1, y1,
      x2, y2,
      x3, y3,
      ILI9341_WHITE
    );
  }
}

// =====================================================
// RANDOM RECTANGLES
// =====================================================
void rectanglesFX() {

  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);

  for (int i = 0; i < 70; i++) {

    int x = random(W);
    int y = random(H);

    int w = random(20, 120);
    int h = random(20, 90);

    uint16_t c = tft.color565(
      random(255),
      random(255),
      random(255)
    );

    tft.fillRect(x, y, w, h, c);

    tft.drawRect(x, y, w, h, ILI9341_WHITE);
  }
}

// =====================================================
// SPIRAL EFFECT
// =====================================================
void spiralFX() {

  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);

  float angle = 0;
  float radius = 1;

  int cx = W / 2;
  int cy = H / 2;

  while (radius < 120) {

    int x = cx + cos(angle) * radius;
    int y = cy + sin(angle) * radius;

    uint16_t c = tft.color565(
      127 + 127 * sin(angle),
      127 + 127 * sin(angle + 2),
      127 + 127 * sin(angle + 4)
    );

    tft.fillCircle(x, y, 2, c);

    angle += 0.18;
    radius += 0.12;
  }
}

// =====================================================
// PIXEL BLAST
// =====================================================
void pixelBlast() {

  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);

  for (long i = 0; i < 25000; i++) {

    int x = random(W);
    int y = random(H);

    uint16_t c = tft.color565(
      random(255),
      random(255),
      random(255)
    );

    tft.drawPixel(x, y, c);
  }
}

// =====================================================
// WAVE ANIMATION
// =====================================================
void waveFX() {

  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);

  for (int x = 0; x < W; x++) {

    float y1 = 120 + sin(x * 0.08) * 50;
    float y2 = 120 + cos(x * 0.06) * 40;

    tft.drawLine(
      x,
      120,
      x,
      y1,
      ILI9341_CYAN
    );

    tft.drawLine(
      x,
      120,
      x,
      y2,
      ILI9341_MAGENTA
    );
  }
}

// =====================================================
// STARFIELD
// =====================================================
void starfieldFX() {

  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);

  for (int i = 0; i < 5000; i++) {

    int x = random(W);
    int y = random(H);

    int b = random(100,255);

    uint16_t c = tft.color565(b,b,b);

    tft.drawPixel(x, y, c);
  }
}

// =====================================================
// SETUP
// =====================================================
void setup() {

  Serial.begin(115200);

  SPI.begin(
    TFT_SCK,
    TFT_MISO,
    TFT_MOSI,
    TFT_CS
  );

  tft.begin();

  tft.setRotation(1);

  pinMode(LED_R, OUTPUT);
  pinMode(LED_G, OUTPUT);
  pinMode(LED_B, OUTPUT);

  setRGB(false, false, false);

  randomSeed(analogRead(0));

  gradientBG();

  delay(1000);
}

// =====================================================
// LOOP
// =====================================================
void loop() {

  // =========================================
  // RAINBOW LINE ENGINE
  // =========================================
  setRGB(true,false,false);

  rainbowLines();

  delay(2200);

  // =========================================
  // RANDOM CIRCLES
  // =========================================
  setRGB(false,true,false);

  circlesFX();

  delay(2200);

  // =========================================
  // TRIANGLES
  // =========================================
  setRGB(false,false,true);

  trianglesFX();

  delay(2200);

  // =========================================
  // RECTANGLES
  // =========================================
  setRGB(true,true,false);

  rectanglesFX();

  delay(2200);

  // =========================================
  // SPIRAL
  // =========================================
  setRGB(true,false,true);

  spiralFX();

  delay(2200);

  // =========================================
  // PIXEL BLAST
  // =========================================
  setRGB(false,true,true);

  pixelBlast();

  delay(2200);

  // =========================================
  // WAVE ENGINE
  // =========================================
  setRGB(true,true,true);

  waveFX();

  delay(2200);

  // =========================================
  // STARFIELD
  // =========================================
  setRGB(true,false,false);

  starfieldFX();

  delay(2200);
}