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///  このソースコードを引用・改変した結果如何なる
///　損害が発生しても、著者はは責任を負いません。
///  広島大学　脳外科　橋詰顕
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#define STRICT              //型チェックを厳密に行う
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN //ヘッダーからあまり使われていない関数を省く
#include<windows.h>

//timeGetTime用
#include<mmsystem.h>             //timeGetTime　本来windows.hに含まれているはずだが明示しないとだめみたい       
#pragma comment(lib,"winmm.lib") //wav file用でもある

//GIVEIO.sys用
#include<conio.h>       //_outpに必要
BOOL CanGIVEIO=TRUE;	//GIVEIO.sysを使ってパラレルポートの制御をするかどうか

//DirectDraw7用
#include<ddraw.h>
#pragma comment(lib,"ddraw.lib")
#pragma comment(lib,"dxguid.lib")

HBITMAP hnsCreateRandomDotBitmap(int width,int height,DWORD seed);
void hnsDeleteWindowMessage();
HANDLE hnsEnableGIVEIO();
LPDIRECTDRAWSURFACE7 hnsMakeDirectDraw7BackSurface(LPDIRECTDRAWSURFACE7 pSurface);
LPDIRECTDRAW7 hnsMakeDirectDraw7Object(HWND hWindow,int WindowWidth,int WindowHeight);
LPDIRECTDRAWSURFACE7 hnsMakeDirectDraw7PrimarySurface(LPDIRECTDRAW7 pDirectDraw,int BackBuffer);
void hnsSetFullScreenVGA(HWND hWindow);
void hnsTaskLoop(HWND hWindow);
void hnsTriggerGIVEIO(int num);
LRESULT CALLBACK WindowProcedure(HWND hWindow,UINT message,WPARAM wParameter,LPARAM lParameter);

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,PSTR szCmdLine,int iCmdShow)
{
	//WNDCLASSの設計
	WNDCLASS WindowClass;
	WindowClass.style=CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
	WindowClass.lpfnWndProc=WindowProcedure;
	WindowClass.cbClsExtra=0;
	WindowClass.cbWndExtra=0;
	WindowClass.hInstance=hInstance;
	WindowClass.hIcon=LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION);
	WindowClass.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);
	WindowClass.hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(BLACK_BRUSH);//背景は黒
	WindowClass.lpszMenuName=NULL;
	WindowClass.lpszClassName="WindowClassName";

	//設計したWNDCLASSの登録
	if(!RegisterClass(&WindowClass))
	{
		MessageBox(NULL,"設計したWNDCLASSの設計に失敗しました","Error!",MB_ICONERROR);
		return 0;
	}

	//Windowの作成
	HWND hWindow=CreateWindow(
		"WindowClassName",						//window class name
		"Let's make MEG task",					//title
		//WS_OVERLAPPEDWINDOW | WS_VISIBLE,		//Window Style
		WS_POPUP | WS_VISIBLE,					//枠なし表示
		CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,			//top left
		CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,			//width,height
		NULL,									//parent window handle
		(HMENU)NULL,							//window menu handle
		hInstance,								//application handle
		NULL);									//creation parameter
	ShowWindow(hWindow,SW_SHOW);	

	//GIVEIO.sysを有効にする
	HANDLE h=hnsEnableGIVEIO();

	MSG  message;
	
	//無限ループです。
	while(GetMessage(&message,NULL,0,0))
	{
		TranslateMessage(&message);
		DispatchMessage(&message);
	}

	//GIVEIOを終了する。
	if(h!=NULL){CloseHandle(h);}

	return 0;	
}

HBITMAP hnsCreateRandomDotBitmap(int width,int height,DWORD seed)
{
	//random dotの作成
	BYTE* VGA=new BYTE[width*height*4];//8bit color
	srand(seed);
	int x,y,n,nn;
	BYTE k;
	for(y=0;y<height;++y)
	{
		n=y*width*4;
		for(x=0;x<width;++x)
		{
			if((rand()%16)>7){k=0;}else{k=255;}
			nn=n+x*4;
			VGA[nn]=k;
			VGA[nn+1]=k;
			VGA[nn+2]=k;
			VGA[nn+3]=0;
		}
	}
	//bitmapの作成
    HBITMAP hBitmap=CreateBitmap(
		width,height,
		1,32,VGA);//color planeの数、32bit
	delete VGA;
	return hBitmap;
}

void hnsDeleteWindowMessage()
{
	//Window Messageを取り除く
	MSG message;
	int flag=1;
	while (1)
	{
		flag=::PeekMessage(&message,NULL,WM_KEYFIRST,WM_KEYLAST,PM_REMOVE );
		if(flag==0){break;}
	}
}

HANDLE hnsEnableGIVEIO()
{
	if(!CanGIVEIO){return NULL;}//GIVEIOを最初から使わないとき
    //Windows2000/XPの時のGIVEIO.sysの設定
	HANDLE h=CreateFile(
		(LPCTSTR)"\\\\.\\giveio",
		GENERIC_READ,
		0,
		NULL,
		OPEN_EXISTING,
		FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,
		NULL);
	if(h==INVALID_HANDLE_VALUE)
	{
		MessageBox(NULL,TEXT("GIVEIOは使えません"),TEXT("GIVEIO.sys check"),MB_ICONERROR);
		CanGIVEIO=TRUE;
	}
	return h;
}

LPDIRECTDRAWSURFACE7 hnsMakeDirectDraw7BackSurface(LPDIRECTDRAWSURFACE7 pSurface)
{   //pSurfaceはprimary surface,back surface,back surface,...の順で取得すること
	DDSCAPS2 DirectDrawSurfaceCaps;
	LPDIRECTDRAWSURFACE7 pBackSurface;
	ZeroMemory(&DirectDrawSurfaceCaps,sizeof(DirectDrawSurfaceCaps));
	DirectDrawSurfaceCaps.dwCaps=DDSCAPS_BACKBUFFER;
    HRESULT hResult=pSurface->GetAttachedSurface(&DirectDrawSurfaceCaps,&pBackSurface);
	if(FAILED(hResult)){return NULL;}
	return pBackSurface;
}

LPDIRECTDRAW7 hnsMakeDirectDraw7Object(HWND hWindow,int WindowWidth,int WindowHeight)
{
	HRESULT hResult;
	LPDIRECTDRAW7 pDirectDraw=NULL;
	hResult=DirectDrawCreateEx(NULL,(void**)&pDirectDraw,IID_IDirectDraw7,NULL);
	if(FAILED(hResult)){
		MessageBox(NULL,"DirectDraw objectは作成できませんでした","",MB_ICONERROR);
		return NULL;
	}
	pDirectDraw->SetCooperativeLevel(
		hWindow,
		DDSCL_EXCLUSIVE |  //Device占有
		DDSCL_ALLOWREBOOT | //CTRL + ALT + DEL の機能を許可する
		DDSCL_FULLSCREEN); //fullscreen
	hResult=pDirectDraw->SetDisplayMode(
		WindowWidth,WindowHeight,//dwWidth,dwHeight
		32,      //dwBPP Bit/Pixel  checkすること！
		0,       //dwRefeshRate 0:default refresh rate
		0);      //dwFlags
	if(FAILED(hResult)){
		MessageBox(NULL,"Display Modeの設定はできませんでした","",MB_ICONERROR);
		return NULL;
	}
	pDirectDraw->WaitForVerticalBlank(DDWAITVB_BLOCKBEGIN,0);//垂直描画開始にあわせる
	return pDirectDraw;
}


LPDIRECTDRAWSURFACE7 hnsMakeDirectDraw7PrimarySurface(LPDIRECTDRAW7 pDirectDraw,int BackBuffer)
{
	LPDIRECTDRAWSURFACE7 pPrimarySurface;
	DDSURFACEDESC2 DirectDrawSurfaceDesc;
	ZeroMemory(&DirectDrawSurfaceDesc,sizeof(DirectDrawSurfaceDesc));
	DirectDrawSurfaceDesc.dwSize=sizeof(DirectDrawSurfaceDesc);
	if(BackBuffer==0)
	{
		DirectDrawSurfaceDesc.dwFlags=DDSD_CAPS;
		DirectDrawSurfaceDesc.dwRefreshRate=0;//default?
		DirectDrawSurfaceDesc.ddsCaps.dwCaps=DDSCAPS_PRIMARYSURFACE;
	}
	else
	{
		DirectDrawSurfaceDesc.dwFlags=
			DDSD_CAPS |          //ddsCapsを有効に
			DDSD_BACKBUFFERCOUNT;//back bufferを有効に
		DirectDrawSurfaceDesc.ddsCaps.dwCaps=
			DDSCAPS_PRIMARYSURFACE |
			DDSCAPS_FLIP |
			DDSCAPS_COMPLEX;
		DirectDrawSurfaceDesc.dwBackBufferCount=BackBuffer;
	}
	HRESULT hResult=pDirectDraw->CreateSurface(&DirectDrawSurfaceDesc,&pPrimarySurface,NULL);
	if(FAILED(hResult)){return NULL;}
	return pPrimarySurface;
}

void hnsSetFullScreenVGA(HWND hWindow)
{
	static int WindowWidth=640;
	static int WindowHeight=480;
	LONG lResult;	//画面を640x480に変更できたかどうか	

	//画面を640x480にする
	DEVMODE DeviceMode;
	DeviceMode.dmSize		=sizeof(DEVMODE);
	DeviceMode.dmFields		=DM_PELSWIDTH | DM_PELSHEIGHT;
	DeviceMode.dmPelsWidth	=WindowWidth;
	DeviceMode.dmPelsHeight	=WindowHeight;
	
	//画面を元に戻す
	if(hWindow==NULL){
		ChangeDisplaySettings(&DeviceMode,NULL);
		return;
	}

	lResult=ChangeDisplaySettings(&DeviceMode,CDS_FULLSCREEN);
	if(lResult!=DISP_CHANGE_SUCCESSFUL)
	{
		MessageBox(hWindow,"full screenの変換は失敗しました","",MB_ICONERROR);
		return;
	}
	SetWindowPos(hWindow,HWND_TOPMOST,0,0,WindowWidth,WindowHeight,0);
}

void hnsTaskLoop(HWND hWindow)
{
	static int WindowWidth=640;
	static int WindowHeight=480;

	//DirectDraw objectの作成
	LPDIRECTDRAW7 pDirectDraw=hnsMakeDirectDraw7Object(hWindow,WindowWidth,WindowHeight);
	if(pDirectDraw==NULL)
	{
		return;//失敗したらやめる
	}
	//DirectDraw objectからprimary surfaceの作成
	LPDIRECTDRAWSURFACE7 pPrimarySurface=hnsMakeDirectDraw7PrimarySurface(pDirectDraw,1);
	if(pPrimarySurface==NULL)
	{
		pDirectDraw->Release();
		return;
	}
	//primary surfaceからback surfaceの作成
	LPDIRECTDRAWSURFACE7 pBackSurface=hnsMakeDirectDraw7BackSurface(pPrimarySurface);
	if(pPrimarySurface==NULL)
	{
		pPrimarySurface->Release();	
		pDirectDraw->Release();
		return;
	}

	//device contextに直接描画するのではなくmemory device contextを使う
	HDC hDeviceContext=GetDC(hWindow);
	HDC hMemoryDeviceContext=CreateCompatibleDC(hDeviceContext);//この時点では1x1 1bit
	HBITMAP hBitmap=CreateCompatibleBitmap(hDeviceContext,WindowWidth,WindowHeight);
	SelectObject(hMemoryDeviceContext,hBitmap);
	DeleteObject(hBitmap);
	ReleaseDC(hWindow,hDeviceContext);

	//文字描画の設定
	SetTextColor(hMemoryDeviceContext,RGB(255,255,255));
	SetBkMode(hMemoryDeviceContext,TRANSPARENT);
	SetBkColor(hMemoryDeviceContext,RGB(0,0,0));
	int CharacterSize=200;

	//fontの設定
	HFONT hFont=CreateFont(
		CharacterSize,CharacterSize/2,		//高さ・幅 2byte文字は*2が必要
		0,0,			//角度・ベースラインの角度
		FW_BOLD,			//太さ
		FALSE,				//斜体
		FALSE,				//下線
		FALSE,				//打消し線
		SHIFTJIS_CHARSET,	//文字セット
		OUT_DEFAULT_PRECIS,	//出力精度
		CLIP_DEFAULT_PRECIS,//クリッピング精度
		DEFAULT_QUALITY,	//出力品質
		VARIABLE_PITCH | FF_ROMAN,//ピッチとフォントファミリ
		"ＭＳ ゴシック");				//書体

	//fontの選択
	SelectObject(hMemoryDeviceContext,hFont);

	//文字列の作成
	char textresource[]="あいうえおかきくけこさしすせそたちつてとなにぬねのはひふへほまみむめもやゆよらりるれろわをん";
	char textbuffer[2];
	srand(timeGetTime());
	DWORD x;

	//描画矩形領域の設定
	RECT rect;
	rect.left=0;
	rect.right=WindowWidth;
	rect.top=0;
	rect.bottom=WindowHeight;

	//memory device contextからback surfaceへブロック転送
	HDC hSurfaceDeviceContext;
	pBackSurface->GetDC(&hSurfaceDeviceContext);

	bool EscapeFlag=FALSE;
	HBITMAP hBitmapString,hBitmapScreen;
	hBitmapString=hnsCreateRandomDotBitmap(CharacterSize,CharacterSize,0);
	

	//Window Messageを取り除く
	hnsDeleteWindowMessage();
	int WaitTime=1000;	//刺激間隔msec
	int t,t0=timeGetTime();

	HRGN hRegion;
	HBRUSH hBrush=CreatePatternBrush(hBitmapString);
	SelectObject(hMemoryDeviceContext,hBrush);
	srand(timeGetTime());

	while(1)			//御法度の無限ループ
	{
		//Graphic pathに文字を描画
		x=rand()%45;
		textbuffer[0]=textresource[x*2];
		textbuffer[1]=textresource[x*2+1];
		BeginPath(hMemoryDeviceContext);
		DrawText(
			hMemoryDeviceContext,
			textbuffer,
			2,//文字列の長さは自動的に計算
			&rect,
			DT_CENTER | DT_VCENTER | DT_SINGLELINE);//横中央・縦中央 1列表示

		//hFontの解放
		DeleteObject(hFont);	
		EndPath(hMemoryDeviceContext);

		//regionに変換
		hRegion=PathToRegion(hMemoryDeviceContext);

		//パラレルポートにトリガー信号１を出力
		hnsTriggerGIVEIO(1);

		while(1)
		{
			t=timeGetTime();
			if(t>=t0+WaitTime){t0=t;EscapeFlag=FALSE;break;}
			else if((GetAsyncKeyState(VK_ESCAPE)&0x8000)!=0){EscapeFlag=TRUE;break;}
			hBitmapScreen=hnsCreateRandomDotBitmap(WindowWidth,WindowHeight,timeGetTime());
			SelectObject(hMemoryDeviceContext,hBitmapScreen);
			DeleteObject(hBitmapScreen);
			FillRgn(hMemoryDeviceContext,hRegion,hBrush);
			pBackSurface->GetDC(&hSurfaceDeviceContext);
			BitBlt(hSurfaceDeviceContext,0,0,WindowWidth,WindowHeight,
				   hMemoryDeviceContext,0,0,SRCCOPY);
			pBackSurface->ReleaseDC(hSurfaceDeviceContext);
			pPrimarySurface->Flip(NULL,DDFLIP_NOVSYNC);//次の走査線にできる限り近い物理的なフリップを実行する
			Sleep(20);
		}
		DeleteObject(hRegion);
		if(EscapeFlag){break;}

		//パラレルポートにトリガー信号０を出力（これがないと次から認識してもらえない）
		hnsTriggerGIVEIO(0);
	}

	//Window Messageを取り除く
	hnsDeleteWindowMessage();

	DeleteObject(hBrush);
	DeleteObject(hBitmapString);
	DeleteDC(hMemoryDeviceContext);

	//Direct Drawで作った部品を作成順の逆で解放
	pBackSurface->Release();
	pPrimarySurface->Release();
	pDirectDraw->Release();
}

void hnsTriggerGIVEIO(int num)
{
	//パラレルポートの設定
	const unsigned short data_port   =0x00378;//D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0
	const unsigned short status_port =0x00379;//^BSY,^ACK,PE,SLCT,^ERR,・・・,・・・,・・・
		                                      //^BSY=0 printer is busy
											  //^ACK=0 ACK受信
			                                  //PE=1 ペーパーエンド
											  //^ERR=0 printer error
	const unsigned short control_port=0x0037A;//・・・,・・・,DIRC,IRQE,SLIN,IPRT,ATFD,STRB
											  //DIRC:ポート方向の切り替え 1:入力 0:出力
											  //IRQE:ACK割り込み許可 　　 1:許可 0:禁止
											  //SLIN:プリンタセレクト制御 1:ON   0:OFF
											  //IPRT:プリンタリセット     1:ON   0:OFF
											  //ATFD:オートフィード       1:ON   0:OFF
	if(!CanGIVEIO){return;}
	_outp(control_port,0);// control port　出力モードに
    _outp(data_port,num);// data port 0~255
}

LRESULT CALLBACK WindowProcedure(HWND hWindow,UINT message,WPARAM wParameter,LPARAM lParameter)
{
	switch(message)
	{
	case WM_CREATE:
		hnsSetFullScreenVGA(hWindow);
		break;
	case WM_KEYDOWN:
		switch(wParameter)
		{
		//ESCAPEキーをおすとWindowを破壊するWM_DESTROYメッセージを送る
		case VK_ESCAPE:
			PostMessage(hWindow,WM_DESTROY,0,0);
			break;
		//RETURNキーをおすとタスク開始
		case VK_RETURN:
			hnsTaskLoop(hWindow);
			hnsSetFullScreenVGA(hWindow);
			break;
		}
		break;
	case WM_DESTROY:
		//hnsSetFullScreenVGA(NULL); ない方がいいみたい
		PostQuitMessage(0);
		return 0;
	}
	return DefWindowProc(hWindow,message,wParameter,lParameter);
}