#Copyright (C) 2012 Francisco Chamiça Pereira
#Escola Secundária da Ramada
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#the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software 
#Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later 
#version.
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#ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS 
#FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more details.
#
from visual import *

scene.height=1500
scene.width=1400

#menu de escolhas
condicao=1
while condicao==1:
    escolha=input('(A) Um looping\n(B) Dois loopings\nInsira a opção ')
    if escolha not in ['A','a','B','b']:
        print('Escolha entre as opções dadas\n')
    else:
        while condicao==1:
            raio=input('Insira o raio do looping ')
            try:
                float(raio)
                if float(raio)<1:
                    print ('Insira valores positivos e superiores a 1\n')
                else:
                    raio=float(raio)
                    if escolha in ['b','B']:
                        while 1:
                            raio2=input('Insira o raio do segundo looping ')
                            try:
                                float(raio2)
                                if float(raio2)<1:
                                    print('Insira valores positivos e superiores a 1')
                                else:
                                    raio2=float(raio2)
                                    condicao=2
                                    break
                            except:
                                print('Insira valores válidos')
                    else:
                        condicao=2
                        break   
            except:
                print('Insira valores válidos\n')
if escolha in ['A','a']:
    hmin=2.5*raio
if escolha in ['B','b']:
    if raio>raio2:
        hmin=2.5*raio
    else:
        hmin=2.5*raio2
while 1:
    print('Altura mínima = ',hmin)
    h=input('Insira a altura inicial (m) = ')
    condicao=0
    try:
        float(h)
        if float(h)>hmin+2 or float(h)<4:
            print ('\nAtribua valores numéricos entre 4 e',hmin+2,' para a altura (m) ')
        else:
            h=float(h)
            break     
    except:
        print('Insira valores válidos\n')


#objetos
bola=sphere(color=color.green,radius=0.5)
bola.pos=(-10-raio+bola.radius-3,h+bola.radius,0)

#rampa
rampa = frame()
rampa1=box(frame=rampa,pos=(-3,0,(hmin+2)/2),size=(0.1,1.5,hmin+2))
curva=extrusion(frame=rampa,pos=paths.arc(pos=(0,0,0),angle1=pi/2,angle2=pi),shape=shapes.rectangle(width=0.1, height=1.5))
rampa.rotate(angle=pi/2, axis=(-1,0,0), origin=(0,0,0))
rampa.pos.y=rampa.pos.y+3-0.07
rampa.pos.x=rampa.pos.x-10-raio

#continuacao
continuacao = box(pos=(-(10+raio)/2,-0.07,0), size=(10+raio,0.14,1.3,))

#looping 1
looping=frame()
no=-0.55
n=0
nf=0.55
while n<nf:
    n=no+0.025
    no=n
    c = curve(frame=looping,z =n+2*arange(0,pi/4,0.01), radius=0.04)
    c.y = (raio+bola.radius)*-cos( 8*arange(0,pi/4,0.01) )
    c.x = (raio+bola.radius)*sin( 8*arange(0,pi/4,0.01) )

looping.pos.y=looping.pos.y+raio+bola.radius

#looping 2
if escolha in ['B','b']:
    looping2=frame()
    no=-0.55
    n=0
    nf=0.55
    while n<nf:
        n=no+0.025
        no=n
        c = curve(frame=looping2,z =n-2*arange(0,pi/4,0.01), radius=0.04)
        c.y = (raio2+bola.radius)*-cos( 8*arange(0,pi/4,0.01) )
        c.x = (raio2+bola.radius)*sin( 8*arange(0,pi/4,0.01) )
    looping2.x=looping.x+raio+3+raio2
    looping2.y=looping2.y+raio2+bola.radius
    looping2.z=looping2.z+1.55
    
    #rampa com atrito
    final2=box(pos=(looping2.x+6.5,-0.07,0), size=(14,0.14,1.5),material=materials.bricks)

#rampa (com atrito ou nao)
if escolha in ['b','B']:
    final=box(pos=((raio+2.65+raio2)/2,-0.07,1.6), size=(raio+3.4+raio2,0.14,1.9))
if escolha in ['a','A']:
    final=box(pos=(7.75,-0.07,1.6), size=(16.2,0.14,1.9),material=materials.bricks)

#extras
Velocidade=label(pos=(scene.center.x,scene.center.y-5,0))

#constantes
dt=0.001
g=-10

#movimentos
ax=0
ay=g
vx=0
vy=0

mov=1
while mov==1:
    rate(1000)
    vy=vy+ay*dt
    vx=vx+ax*dt
    bola.y=bola.y+vy*dt
    bola.x=bola.x+vx*dt
    v=sqrt((vx**2)+(vy**2))
    Velocidade.text=('Velocidade (m/s) = '+str("%.2f" % v))
    if bola.y<=3+bola.radius:
        angulo=pi
        w=v/3
        x=bola.x+3
        y=bola.y
        a=0
        raiocurva=3
        mov=2

while mov==2:
    rate(1000)
    if angulo<3*pi/2:
        w=w+a*dt
        angulo=angulo+w*dt
        bola.x=x+raiocurva*cos(angulo)
        bola.y=y+raiocurva*sin(angulo)
        a=(g*sin(+angulo))/raiocurva
        v=w*raiocurva
        Velocidade.text=('Velocidade (m/s) = '+str("%.2f" % v))
    if angulo>=3*pi/2:
        bola.x=bola.x+v*dt
        Velocidade.text=('Velocidade (m/s) = '+str("%.2f" % v))
    if bola.x>looping.x:
        py=bola.radius+raio
        w=(sqrt(20*h))/raio
        angulo=-pi/2
        at=0
        mov=3
        Velocidade.text=('Velocidade (m/s) = '+str("%.2f" % v))

while mov==3:
    rate(1000)
    w=w+at*dt
    angulo=angulo+w*dt
    at=g*sin(angulo+pi/2)/raio
    bola.x=raio*cos(angulo)
    bola.y=py+raio*sin(angulo)
    bola.z=(angulo+pi/2)*(1.3/(2*pi))
    v=w*raio
    an=(v**2)/raio
    Velocidade.text=('Velocidade (m/s) = '+str("%.2f" % v))
    if angulo>=(3*pi/2):
        situacao=1
        mov=4
    elif w<0 and angulo<-pi/2:
        continuacao.material=materials.bricks
        v=w*raio
        a=h*3 #atrito
        situacao=2
        mov=4
    elif an<-g*sin(angulo):
        situacao=2
        vx=-v*sin(angulo)
        vy=v*cos(angulo)
        a=g
        mov=1.0

while mov==1.0:
    rate(1000)
    bola.x=bola.x+vx*dt
    vy=vy+a*dt
    bola.y=bola.y+vy*dt
    v=sqrt(vx**2+vy**2)
    Velocidade.text=('Velocidade (m/s) = '+str("%.2f" % v))
    if bola.x<-raio/2 or bola.y< raio-raio/4:
        label(pos=(bola.pos),text='ERRO, a bola saiu da calha')
        break

if escolha in ['A','a'] and situacao==1:
    a=-raio*3 #atrito
if escolha in ['B','b'] and situacao==1:
    a=0

while mov==4:
    rate(1000)
    v=v+a*dt
    bola.x=bola.x+v*dt
    Velocidade.text=('Velocidade (m/s) = '+str("%.2f" % v))
    if escolha in ['B','b']:
        if bola.x>looping2.x:
            py=bola.radius+raio2
            w=v/raio2
            angulo=-pi/2
            at=0
            mov=5
    elif (v<0 and escolha in ['A','a'] and situacao==1) or (v>0 and situacao==2):
        break

while mov==5:
    rate(1000)
    w=w+at*dt
    angulo=angulo+w*dt
    at=g*sin(angulo+pi/2)/raio2
    bola.x=looping2.x+raio2*cos(angulo)
    bola.y=py+raio2*sin(angulo)
    bola.z=((-1.3/(2*pi))*(angulo+pi/2))+1.3
    v=w*raio2
    an=(v**2)/raio2
    Velocidade.text=('Velocidade (m/s) = '+str("%.2f" % v))
    if angulo>=(3*pi/2):
        ax=-h*3 #atrito
        vx=v
        vy=0
        ay=0
        mov=2.1
        situacao=2
    elif w<0 and angulo<-pi/2:
        final.material=materials.bricks
        ax=h*3
        ay=0
        vx=v
        vy=0
        mov=2.1
        situacao=2
    elif w>0 and an<-g*sin(angulo):
        vx=-v*sin(angulo)
        vy=v*cos(angulo)
        ay=g
        ax=0
        mov=2.1
        situacao=1

while mov==2.1:
    rate(1000)
    vx=vx+ax*dt
    vy=vy+ay*dt
    bola.x=bola.x+vx*dt
    bola.y=bola.y+vy*dt
    v=sqrt(vx**2+vy**2)
    Velocidade.text=('Velocidade (m/s) = '+str("%.2f" % v))
    if (bola.x<(-(raio2/2)+looping2.x) or bola.y< raio2-raio2/4) and situacao==1:
        label(pos=(bola.pos),text='ERRO, a bola saiu da calha')
        break
    if (vx>=0 and ax>0) or (vx<=0 and ax<0):
        break