setwd('/home/mojmir/projects/muni/antropologie')
source('procrustes_algo.R')

data <- 'TODO'

# vypiseme si vsechny sloupce
print(names(data))

# (1) transformace dat
# prediktory
ID <- data$id
'TODO - priradte dalsi prediktory z dat ktere budeme potrebovat'

# jmena landmarku (vyuzijeme pozdeji)
x.landmark = 'TODO'
y.landmark = 'TODO'

# pocty
pocet_landmarku = 'TODO'
pocet_jedincu = 'TODO'
pocet_opakovani = sum(ID == 1 & strana == 'L')
pocet_mereni_strany = 'TODO'

# vytvoreni pole s dimenzi pocet_jedincu x 2 x pocet_landmarku
hand.lmks.array.1A = array(dim=c(pocet_landmarku, 2, pocet_jedincu))
hand.lmks.array.1A[,1,] = 'TODO'
hand.lmks.array.1A[,2,] = 'TODO'

# prejmenovani dimenzi
dimnames(hand.lmks.array.1A)[[1]] <- paste ("L",1:pocet_landmarku , sep ="")
dimnames(hand.lmks.array.1A)[[2]] <- 'TODO'


# (2) preskalovani jednotek
# prepocet jednotek z pixelu na mm - 150 pixelu na 1 palec, 1 palec = 25.4mm
skala = 'TODO'
hand.lmks.array.1A = hand.lmks.array.1A * skala

# TODO: vypiste si hand.lmks.array.1A[,1,1] a zkontrolujte ze hodnoty davaji smysl!


# (3) krabicove diagramy centroidove velikosti
# centroidova velikost (funkce cs je uz naprogramovana za vas)
CS.1A = apply(hand.lmks.array.1A, 'TODO', cs)

# vuci interakci strane a pohlavi
boxplot(CS.1A ~ strana : pohlavi, ylab='centroidova velikost', notch=TRUE)
points(tapply(CS.1A, strana : pohlavi, mean), pch=16, cex=2)

# krabicovy diagram centroidove velikosti vuci pohlavi (s aritmetickymi prumery)
'TODO'

# vuci strane
'TODO'

# (4) nakreslete PSC a PMS do jednoho obrazku
# procrustova optimalni transformace
PSC.1A = 'TODO'
PMS.1A = 'TODO'

# nastevani okraju grafu
par(mar=c(5,5,1,1))

# prvni graf "naprazdno" (type="n") abychom si ho pripravili
plot(PSC.1A[,1,], PSC.1A[,2,], type= "n", pch=1, asp=1, xlab= "x - PSC ", ylab= "y - PSC ")

# pridavani PSC do grafu
for(i in 1:n1A){
  points('TODO', pch=16, cex=0.5)
}
# pridani PMS
'TODO'

# (5) zobrazeni pro prvniho jedince
kod.1L <- ID == 1 & strana =="L"
kod.1R <- 'TODO'
n1L <- sum(kod.1L)  # pocet mereni leve ruky prvniho jedince
PMS.1L <- 'TODO'   # pro vyber mereni pouzijte PSC.1A[,,kod.1R]
PMS.1R <- 'TODO'

# priprava grafu
par(mfcol = c(1,2) , mar = c(5,5,1,1) )

# graf "naprazdno"
plot(PSC.1A[,1,] , PSC.1A[,2 ,] , type ="n", pch=1, asp =1, xlab ="x - PSC", ylab ="y - PSC", sub ="ID -1, L", font.sub =2)

# vykresleni vsech mereni leve ruky prvniho jedince
for(i in 1: n1L )
  points(PSC.1A[,1, kod.1L ] , PSC.1A[,2 , kod.1L ] , pch=1)
# PMS leve ruky prvniho jedince (PMS.1L)
points('TODO' , pch =16 , col ="red", cex=0.8)
# PMS vsech dohromady (PMS.1A)
'TODO'

# to stejne pro pravou ruku
'TODO'

# (6)
'TODO'

# (7) Deformace PMS prvniho jedince
source('tps.R')   # presvedcte se, ze mate soubor stazeny z ISu

# prvni graf - deformace jeho PMS na PMS jeho leve ruky
PMS.1 = apply(PSC.1A[,,ID == 1] , c(1,2) , mean )
VZOR = PMS.1
OBRAZ = PMS.1L

par(mfrow=c(2,4), oma=c(0,0,0,0), mar=c(0,0,0,0) + 0.1)

TPSsiet(VZOR, OBRAZ, 20)
points(OBRAZ, pch= 16)

# dalsi tri grafy - deformace jeho PSC pro vsechny 3 opakovani na jeho PMS leve ruky
for(i in c(1,2,3)){
  VZOR = 'TODO - vyberte i-te opakovani 1.jedince jeho leve ruky'
  OBRAZ = 'TODO'
  
  'TODO - vykresleni site a PSC bodu'
}

# to stejne pro pravou ruku
'TODO'

# (8) Zobrazte deformaciu PMS 1L na PMS 1R prveho jedinca
VZOR <- 'TODO'
OBRAZ <- 'TODO'

# priprava na vykresleni 4 grafu v jednom radku
par(mfrow=c(1,4), oma=c(0,0,0,0), mar=c(0,0,0,0) +0.1)

'TODO - sit a body pro VZOR a OBRAZ'

for(magn in c(0.6,1,1.4)) {
  OBRAZmagn <- 'TODO - zvetseni rozdilu mezi obrazem a vzorem o magn-krat'
  TPSsiet(VZOR, OBRAZmagn, 20)
  points(OBRAZmagn, pch= 16)
}

# (9) Zobrazte deformaciu PMS 1L na PMS 1R pro vsechny jedince
par(mfrow=c(1,4), oma= c(0,0,0,0), mar= c(0,0,0,0) +0.1)

# PMS leve a prave ruky pro vsechny jedince
PMS.1AL <- 'TODO'
PMS.1AR <- 'TODO'

## Zobrazte deformaciu PMS L na PMS R
VZOR <- PMS.1AL
OBRAZ <- PMS.1AR

# zobraze deformaci se zvetsenima o 1x, 8x a 16x (stejne jako v (8))

# (10) Vypocitejte uhel ktery svira spojnice landmarku 2 a 11 s osou y
par(mfrow= c(1,2), oma= c(0,0,0,0), mar= c(0,0,0,0) +0.1)

# vykresleni nerotovane site
VZOR <- PMS.1AL
OBRAZ <- PMS.1AR

'TODO - vykresleni TPS site a bodu'
# vykresleni spojnice
lines(VZOR[c(2,11),], lty=1, col= "gray", lwd=2)

# funkce, ktera vypocita uhel mezi dvema vektory
uhol.2D <- function(v1, v2) {
  'TODO - vzpomente si na skalarni soucin'
}

P2 <- VZOR[2,]
P11 <- VZOR[11,]
# vypocet uhlu ktery svira spojice 2 a 11 s y (vektor (0,1))
uhol <- uhol.2D('TODO', c(0,1))

# rotace vsech body pomoci matice rotace
GAMA <- matrix(c(cos(uhol),- sin(uhol), sin(uhol), cos(uhol)),2,2)
VZORrot <- VZOR %*% GAMA
OBRAZrot <- OBRAZ %*% GAMA

# vykresleni rotovane site
TPSsiet(VZORrot, OBRAZrot, 20)
lines(VZORrot[c(2,11),], lty=1, col= "gray", lwd=2)
points(OBRAZrot, pch= 16)

# (11) Zobrazte PSC a PMS tak, aby spojnice landmarku 2 a 11 byla rovnobezna s osou y
par(mfcol= c(1,2), mar= c(5,5,1,1))

# vykresleni nerotovane PSC & PMS
plot(PSC.1A[,1,], PSC.1A[,2,], type= "n", pch=1, asp=1, xlab= "x - PSC", ylab= "y - PSC")
'TODO - vykresleni spojnice'
for(i in 1:pocet_jedincu){
  'TODO - PSC pro i-teho jedince, pouzijte pch=16 a cex=0.5'
}
'TODO - vykresleni PMS'

# rotace vsech bodu PSC
PSC.1Arot <- PSC.1A
for(i in 1:pocet_jedincu){
  PSC.1Arot[,, i] <- 'TODO - orotujte body i-teho jedince z PSC.1A'
}
PMS.1Arot <- 'TODO - rotace PMS'

# vykresleni rotovane PSC & PMS
'TODO - stejne jako pro nerotovanou, akorat musite pouzit rotovane body'

# (12) Zrcadleni
ZRKADLO <- diag(2)
ZRKADLO[1,1] <- -1
VZORzrk <- VZORrot %*% ZRKADLO
'TODO - vyzkousejte prikaz `c(1,0) %*% ZRKADLO`, co jste prave udelali?'

par(mfrow=c(1,3), oma=c(0,0,0,0), mar=c(4,0,0,0) +0.1)

# rotovane body PMS L
plot(VZORrot[,1], VZORrot[,2], type="n", bty="n", axes=FALSE, asp=1, xlab="", ylab="")
text(VZORrot[,1], VZORrot[,2], labels=1:12)
title(xlab="PMS L", font.lab=2)

# rotovane a ZRCADLENE body PMS pseudo-L
'TODO'

'TODO - TPS sit s body'
title(xlab="TPS model; PMS L na PMS pseudo - L", font.lab=2)

PMS.1ALrot <- 'TODO - rotace PMS.1AL o GAMA'
PSC.1ALrot <- PSC.1Arot[,, strana=="L"]

# zrcadlene PSC
PSC.1ALzrk <- array(dim=dim(PSC.1ALrot))
for(i in 1:pocet_mereni_strany){
  PSC.1ALzrk[,,i] <- 'TODO - zrcadleny i-ty clovek z PSC.1ALrot'
}
PMS.1ALzrk <- 'TODO'

# Zobrazte vsetky PSC a ich PMS
'TODO'