//+FN +UA#

#version 3.6;

#include "colors.inc"

global_settings {
    assumed_gamma 2.1
    ambient_light color rgb 1
}

// ----------------------------------------

camera {
    location  <1.35, 1.35, 1.35>
    direction 1.5*z
    right     x*image_width/image_height
    look_at   <0.0, 0.0, 0.0>
}

light_source {
    <0, 0, 20>
    color rgb <1, 1, 1>
    area_light
    x*10, y*10, 5, 5
     //jitter
    rotate -x*45
}

light_source {
    <20, 0, 0>
    color rgb <1, 1, 1>
    area_light
    z*10, y*10, 5, 5
    // jitter
}


#declare MODE_ARMCHAIR = 1;
#declare MODE_RIBBON = 2;
#declare MODE_ZIGZAG = 3;

#macro nanoTube(mode, ba, bb, atomColor)
    #local s = sqrt(3)/2;
    #local b1 = max(ba, bb);

    #switch(mode)
        #case(MODE_ARMCHAIR)
            #local bb = bb + 6;
            #local r = (bb - 6)/pi;

            #macro ab2Vector(b, a) <b, sin(a/r)*r, cos(a/r)*r>
            #end
        #break

        #case(MODE_RIBBON)
            #macro ab2Vector(a, b) <a, 0, b>
            #end
        #break

        #case(MODE_ZIGZAG)
            #local ba = ba + 2;
            #local r = (ba*s)/pi;

            #macro ab2Vector(a, b) <cos(a/r)*r, sin(a/r)*r, b>
            #end
        #break
    #end

    #macro atom(pos)
        sphere {
            pos, 0.2

            texture {
                pigment {
                    color rgb atomColor
                }
                finish{
                    specular 0.4
                }
            }
        }
    #end

    #macro bond(from, to)
        cylinder {
            from, to, 0.075

            texture {
                pigment {
                    color rgb atomColor*0.5 + 0.5
                }
                finish{
                    specular 0.6
                }
            }
        }
    #end

    union {
        #local m = -b1;
        #while (m < b1)
                #local n = -b1;
                #while (n < b1)
                #local a0 = (n*2 + m)*s;
                #local b0 = m*1.5;
                #if (abs(a0) < ba & abs(b0) < bb)
                    union{
                        #if (b0 > -bb + 2)
                            atom(ab2Vector(a0, b0))
                        #end
                        #if (abs(b0) < bb-2)
                            bond(ab2Vector(a0, b0), ab2Vector(a0, b0 + 1))
                        #end
                        #if (b0<bb-2)
                            atom(ab2Vector(a0, b0 + 1))
                            #if (a0 < ba-s)
                                    bond(ab2Vector(a0, b0 + 1), ab2Vector(a0 + s, b0 + 1.5))
                            #end
                            #if (a0 > s-ba)
                                    bond(ab2Vector(a0, b0 + 1), ab2Vector(a0-s, b0 + 1.5))
                            #end
                        #end
                    }
                #end
                #local n = n + 1;
            #end
            #local m = m + 1;
        #end
        scale 0.08
    }
#end

union {
    nanoTube(MODE_ARMCHAIR, 6, 12, <1, 0, 0>)
    nanoTube(MODE_ARMCHAIR, 9, 9, <0, 1, 0>)
    nanoTube(MODE_ARMCHAIR, 12, 6, <0, 0, 1> )
    rotate -clock*60*x
}

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