class VoxelEditor
   {
   public:
      template <typename VoxelType>
      static void smoothSphereRegion(PolyVox::Volume<VoxelType>& volData, const PolyVox::Region& regionToSmooth, Vector3& sphereCenter, float radius);
   
      static void BoxBrush(PolyVox::Volume<PolyVox::MaterialDensityPair44>& volume, Vector3 &min, Vector3 &max, uint8_t density, float smooth = 0);
      static void SphereBrush(PolyVox::Volume<PolyVox::MaterialDensityPair44>& volume, Vector3 &position, float radius, uint8_t density, float smooth = 0);
   };

float GetDistanceSquared(CONST D3DXVECTOR3* vec1, CONST D3DXVECTOR3* vec2);

void VoxelEditor::BoxBrush(PolyVox::Volume<PolyVox::MaterialDensityPair44>& volume, Vector3 &min, Vector3 &max, uint8_t density, float smooth)
   {
      Vector3 boxCenter = (max + min) / 2;
      Vector3 boxExtents = boxCenter - min;
      float xDiff, yDiff, zDiff;
      float maxDiff;
      Vector3 innerExtents = boxExtents - Vector3(smooth,smooth,smooth);

      for (int z = min.z; z <= max.z; z++)
      {
         for (int y = min.y; y <= max.y; y++)
         {
            for (int x = min.x; x <= max.x; x++)
            {
               // Store our current position as a vector...
               Vector3 v3dCurrentPos(x,y,z);
               
               // Our new density value

               xDiff = 1 - clamp((abs(v3dCurrentPos.x - boxCenter.x) - innerExtents.x) / smooth, 0, 1);
               yDiff = 1 - clamp((abs(v3dCurrentPos.y - boxCenter.y) - innerExtents.y) / smooth, 0, 1);
               zDiff = 1 - clamp((abs(v3dCurrentPos.z - boxCenter.z) - innerExtents.z) / smooth, 0, 1);

               maxDiff = max(xDiff, max(yDiff, zDiff)) ;

               uint8_t uDensity = density * maxDiff;

               // Get the old voxel
               PolyVox::MaterialDensityPair44 voxel = volume.getVoxelAt(x,y,z);

               // Modify the density
               voxel.setDensity(uDensity);

               // Write the voxel value into the volume
               volume.setVoxelAt(x, y, z, voxel);
               
            }
         }
      }

      PolyVox::smoothRegion(volume, PolyVox::Region(PolyVox::Vector3DInt16(min.x, min.y, min.z), PolyVox::Vector3DInt16(max.x, max.y, max.z));
   }

   void VoxelEditor::SphereBrush(PolyVox::Volume<PolyVox::MaterialDensityPair44>& volume, Vector3 &position, float radius, uint8_t density, float smooth)
   {
      float smoothSQ = smooth * smooth;
      float radiusSQ = radius * radius;
      float distanceSQ;
      float diff;
      
      for (int z = (position.z - radius); z <= (position.z + radius); z++)
      {
         for (int y = (position.y - radius); y <= (position.y + radius); y++)
         {
            for (int x = (position.x - radius); x <= (position.x + radius); x++)
            {
               // Store our current position as a vector...
               Vector3 v3dCurrentPos(x,y,z);
               // And compute how far the current position is from the center of the volume

               distanceSQ = GetDistanceSquared(&position, &v3dCurrentPos);
               
               if (distanceSQ <= radiusSQ)
               {
                  // Our new density value
                  uint8_t uDensity = density;
                  
                  diff = radiusSQ - distanceSQ;
                  if (smoothSQ >= diff)
                     uDensity = sqrt(abs(distanceSQ-radiusSQ) / smooth) * density;

                  //Get the old voxel
                  PolyVox::MaterialDensityPair44 voxel = volume.getVoxelAt(x,y,z);

                  // Modify the density
                  voxel.setDensity(uDensity);

                  // Write the voxel value into the volume
                  volume.setVoxelAt(x, y, z, voxel);
               }
            }
         }
      }
   
      VoxelEditor::smoothSphereRegion(volume, PolyVox::Region(PolyVox::Vector3DInt16(position.x - radius, position.y - radius, position.z - radius), PolyVox::Vector3DInt16(position.x + radius, position.y + radius, position.z + radius)), position, radius);
   }

   template <typename VoxelType>
   void VoxelEditor::smoothSphereRegion(PolyVox::Volume<VoxelType>& volData, const PolyVox::Region& regionToSmooth, Vector3& sphereCenter, float radius)
   {
      PolyVox::Region croppedRegion = regionToSmooth;
      croppedRegion.cropTo(volData.getEnclosingRegion());

      PolyVox::Array<3, uint16_t> temp(PolyVox::ArraySizes(croppedRegion.width())(croppedRegion.height())(croppedRegion.depth()));

      for (int z = croppedRegion.getLowerCorner().getZ(); z < croppedRegion.getUpperCorner().getZ(); z++)
      {
         for (int y = croppedRegion.getLowerCorner().getY(); y < croppedRegion.getUpperCorner().getY(); y++)
         {
            for (int x = croppedRegion.getLowerCorner().getX(); x < croppedRegion.getUpperCorner().getX(); x++)
            {
               uint16_t& uDensity = temp[x-croppedRegion.getLowerCorner().getX()][y-croppedRegion.getLowerCorner().getY()][z-croppedRegion.getLowerCorner().getZ()];

               uDensity=0;
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-1,y-1,z-1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-1,y-1,z-0).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-1,y-1,z+1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-1,y-0,z-1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-1,y-0,z-0).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-1,y-0,z+1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-1,y+1,z-1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-1,y+1,z-0).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-1,y+1,z+1).getDensity();

               uDensity += volData.getVoxelAt(x-0,y-1,z-1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-0,y-1,z-0).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-0,y-1,z+1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-0,y-0,z-1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-0,y-0,z-0).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-0,y-0,z+1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-0,y+1,z-1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-0,y+1,z-0).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x-0,y+1,z+1).getDensity();

               uDensity += volData.getVoxelAt(x+1,y-1,z-1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x+1,y-1,z-0).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x+1,y-1,z+1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x+1,y-0,z-1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x+1,y-0,z-0).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x+1,y-0,z+1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x+1,y+1,z-1).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x+1,y+1,z-0).getDensity();
               uDensity += volData.getVoxelAt(x+1,y+1,z+1).getDensity();
               uDensity /= 27;
            }
         }
      }

      float radiusSQ = radius * radius;
      for (int z = croppedRegion.getLowerCorner().getZ(); z < croppedRegion.getUpperCorner().getZ(); z++)
      {
         for (int y = croppedRegion.getLowerCorner().getY(); y < croppedRegion.getUpperCorner().getY(); y++)
         {
            for (int x = croppedRegion.getLowerCorner().getX(); x < croppedRegion.getUpperCorner().getX(); x++)
            {
               Vector3 v3dCurrentPos(x,y,z);
               if (GetDistanceSquared(&v3dCurrentPos, &sphereCenter) > radiusSQ)
                  continue;

               uint16_t& uDensity = temp[x-croppedRegion.getLowerCorner().getX()][y-croppedRegion.getLowerCorner().getY()][z-croppedRegion.getLowerCorner().getZ()];

               PolyVox::MaterialDensityPair44 val = volData.getVoxelAt(x,y,z);
               val.setDensity(uDensity);
               volData.setVoxelAt(x,y,z,val);
            }
         }
      }
   }

float GetDistanceSquared(CONST D3DXVECTOR3* vec1, CONST D3DXVECTOR3* vec2)
   {
      Vector3 diffVec = *vec2 - *vec1;

      float distance = diffVec.x * diffVec.x + diffVec.y * diffVec.y + diffVec.z * diffVec.z;

      

      return distance;
   }

PolyVox::Volume<PolyVox::MaterialDensityPair44> volume(1024, 512, 1024);

   VoxelEditor::SphereBrush(volume, Vector3(512, 256, 512), 21, 15, 4);