// 特定の周波数成分を持つ空間領域のテキストファイル(Complex Text形式)のデータを作成するプログラム
// プログラム名：make_cpx.cpp

#include "eps-header.hh"
#include "fft-header.hh"

// 周波数成分の構造体
struct st_freq_element {
	int		wave_no_line;		// ライン方向の波数
	int		wave_no_pixel;		// ピクセル方向の波数
	double	amp;				// 振幅
	double	phase;				// 位相 [rad]
};


// 特定の周波数成分を持つ空間領域のテキストファイル(Complex Text形式)のデータを作成する関数
void make_cpx(
	int	nr_lines,					// ライン数
	int	nr_pixels,					// ピクセル数
	int	nr_fe,						// 周波数成分の数
	struct st_freq_element * fe)	// 周波数成分の配列へのポインタ
{
	printf("\n特定の周波数成分を持つ空間領域のテキストファイル(Complex Text形式)のデータを作成します。\n");

	class fourier data(nr_lines, nr_pixels);	// 高速フーリエ変換クラスの宣言
												// 複素数型の２次元配列のみを使用
												// データはすべて0.0+0.0iとなっている。
												// complex_typeは空間領域(SPACE)
	for (int n = 0; n < nr_fe; n ++) {
		printf("%4d番目の周波数成分(ライン方向波数:%4d, ピクセル方向波数：%4d, 振幅:%lf, 位相[deg]:%lf)を加えています。\n", n, fe[n].wave_no_line, fe[n].wave_no_pixel, fe[n].amp, fe[n].phase);

		double phase = fe[n].phase * PI / 180.0;
		for (int iy = 0; iy < nr_lines; iy ++) {
			for (int ix = 0; ix < nr_pixels; ix ++) {
				data.p[iy][ix] += fe[n].amp * 
				                  exp(creal8(0.0, + 2.0 * PI * iy * (double)fe[n].wave_no_line  / (double)nr_lines
				                                  + 2.0 * PI * ix * (double)fe[n].wave_no_pixel / (double)nr_pixels
				                                  + phase));
			}
		}
	}

	data.cpx_save();			// 空間領域のテキストファイル(Complex Text形式)にデータを出力
}

// プログラムの開始位置
int main()
{
		// 実数部のみのデータを作成する場合は，波数と位相の符号を逆にした周波数成分を組にする。
	struct st_freq_element fe[] = {
		// ライン方向の波数，ピクセル方向の波数，振幅，位相[deg]
		{                 1,                  0,  1.0,   0.0},
		{                -1,                  0,  1.0,   0.0}
	};
	int nr_fe = sizeof(fe) / sizeof(struct st_freq_element);	// 周波数成分の数
	int nr_lines  = 16;		// 画像のライン数
	int nr_pixels = 32;		// 画像のピクセル数

	// 特定の周波数成分を持つ空間領域のテキストファイル(Complex Text形式)のデータを作成する関数
	make_cpx(
		nr_lines,		// ライン数
		nr_pixels,		// ピクセル数
		nr_fe,			// 周波数成分の数
		fe);			// 周波数成分の配列へのポインタ
}