git.mutantstargoat.com Git - antikythera/blob - src/gear.cc

   1 #include <GL/glew.h>
   2 #include "gear.h"
   3 #include "meshgen.h"
   4 #include "app.h"
   5
   6 Gear::Gear()
   7         : axis(0, 0, 1)
   8 {
   9         pdist = 0;
  10         angle = 0;
  11         nteeth = 42;
  12         radius = 80;
  13         teeth_length = 5;
  14         thickness = 5;
  15         bevel = 1.5;
  16         init_angle = 0;
  17         xform_valid = false;
  18
  19         mesh = 0;
  20 }
  21
  22 Gear::~Gear()
  23 {
  24         delete mesh;
  25 }
  26
  27 void Gear::set_teeth(int nt, float tooth_pitch)
  28 {
  29         float circ = tooth_pitch * nt;
  30         radius = circ / (2.0 * M_PI);
  31         nteeth = nt;
  32 }
  33
  34 void Gear::set_axis(const Vec3 &axis)
  35 {
  36         this->axis = normalize(axis);
  37         xform_valid = false;
  38 }
  39
  40 void Gear::set_position(const Vec3 &pos)
  41 {
  42         this->pos = pos;
  43         xform_valid = false;
  44 }
  45
  46 const Vec3 &Gear::get_position() const
  47 {
  48         return pos;
  49 }
  50
  51 Vec3 Gear::get_global_position() const
  52 {
  53         return pos;     // TODO
  54 }
  55
  56 Vec3 Gear::get_planar_position() const
  57 {
  58         Mat4 inv_xform = transpose(get_dir_matrix());
  59         return inv_xform * pos;
  60 }
  61
  62 void Gear::set_angle(float angle)
  63 {
  64         this->angle = angle;
  65         xform_valid = false;
  66 }
  67
  68 float Gear::get_angle() const
  69 {
  70         return angle;
  71 }
  72
  73 float Gear::get_vis_rotation() const
  74 {
  75         float fix_crooked_teeth = get_angular_pitch() * 3.0 / 8.0;
  76         return fmod(init_angle + fix_crooked_teeth + angle, M_PI * 2.0);
  77 }
  78
  79 const Mat4 &Gear::get_matrix() const
  80 {
  81         if(!xform_valid) {
  82                 calc_matrix();
  83                 xform_valid = true;
  84         }
  85         return xform;
  86 }
  87
  88 const Mat4 &Gear::get_dir_matrix() const
  89 {
  90         if(!xform_valid) {
  91                 calc_matrix();
  92                 xform_valid = true;
  93         }
  94         return dir_xform;
  95 }
  96
  97 float Gear::get_angular_pitch() const
  98 {
  99         return 2.0 * M_PI / (float)nteeth;
 100 }
 101
 102 void Gear::draw() const
 103 {
 104         if(!mesh) {
 105                 if(!((Gear*)this)->gen_mesh()) {
 106                         abort();
 107                 }
 108         }
 109         if(!xform_valid) {
 110                 calc_matrix();
 111         }
 112
 113         glPushAttrib(GL_ENABLE_BIT | GL_LINE_BIT);
 114
 115         glPushMatrix();
 116         glMultMatrixf(xform[0]);
 117
 118         if(opt_gear_wireframe) {
 119                 glPolygonOffset(1, 1);
 120                 glEnable(GL_POLYGON_OFFSET_FILL);
 121         }
 122
 123         mesh->draw();
 124
 125         glDisable(GL_LIGHTING);
 126
 127         if(opt_gear_wireframe) {
 128                 glColor3f(0.2, 0.4, 1.0);
 129                 mesh->draw_wire();
 130         }
 131
 132         glLineWidth(2.0);
 133         glBegin(GL_LINES);
 134         glColor3f(0, 0, 1);
 135         glVertex3f(0, 0, -10);
 136         glVertex3f(0, 0, 10);
 137         glEnd();
 138
 139         glPopMatrix();
 140         glPopAttrib();
 141 }
 142
 143 void Gear::draw_wire(float wire_width) const
 144 {
 145         if(!mesh) {
 146                 if(!((Gear*)this)->gen_mesh()) {
 147                         abort();
 148                 }
 149         }
 150         if(!xform_valid) {
 151                 calc_matrix();
 152         }
 153
 154         glPushAttrib(GL_ENABLE_BIT | GL_LINE_BIT);
 155         glLineWidth(wire_width);
 156         glDisable(GL_LIGHTING);
 157
 158         glPushMatrix();
 159         glMultMatrixf(xform[0]);
 160
 161         mesh->draw_wire();
 162
 163         glPopMatrix();
 164         glPopAttrib();
 165 }
 166
 167 static Vec2 rev_pos(float u, float v, void *cls)
 168 {
 169         Gear *gear = (Gear*)cls;
 170
 171         float y = ((v - 1.0 / 3.0) / (1.0 / 3.0) - 0.5);
 172         if(y < -0.5) y = -0.5;
 173         if(y > 0.5) y = 0.5;
 174         y *= gear->thickness;
 175
 176         if(v < 0.001 || v > 0.999) {
 177                 return Vec2(0, -y);
 178         }
 179
 180         float nt = (float)gear->nteeth * 4.0;
 181
 182         int part = (int)(u * nt) % 4;   /* 4 parts to a tooth /#\_ */
 183         float t = fmod(u * nt * 4.0, 1.0);
 184
 185         float offs;
 186         switch(part) {
 187         case 0:
 188                 offs = t;
 189                 break;
 190         case 1:
 191                 offs = 1.0f;
 192                 break;
 193         case 2:
 194                 offs = 1.0f - t;
 195                 break;
 196         case 3:
 197                 offs = 0.0f;
 198         }
 199
 200         float inner_rad = gear->radius - gear->teeth_length;
 201         return Vec2(inner_rad + offs * gear->teeth_length, -y);
 202 }
 203
 204 bool Gear::gen_mesh()
 205 {
 206         mesh = new Mesh;
 207         gen_revol(mesh, nteeth * 4, 3, rev_pos, 0, this);
 208         mesh->explode();
 209         mesh->calc_face_normals();
 210
 211         Mat4 rot;
 212         rot.rotation_x(M_PI / 2.0);
 213         mesh->apply_xform(rot, rot);
 214
 215         mesh->set_vis_vecsize(6.0);
 216         return true;
 217 }
 218
 219 void Gear::calc_matrix() const
 220 {
 221         Vec3 up = Vec3(0, 1, 0);
 222         if(1.0 - fabs(dot(up, axis)) < 1e-4) {
 223                 up = Vec3(0, 0, -1);
 224         }
 225         Vec3 right = normalize(cross(up, axis));
 226         up = cross(axis, right);
 227
 228         dir_xform = Mat4(right, up, axis);
 229
 230         xform = dir_xform;
 231         xform.rotate_z(get_vis_rotation());
 232         xform.translate(pos);
 233 }