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_angular_offset(float offs)
  28 {
  29         init_angle = offs;
  30         xform_valid = false;
  31 }
  32
  33 float Gear::get_angular_offset() const
  34 {
  35         return init_angle;
  36 }
  37
  38 void Gear::set_teeth(int nt, float tooth_pitch)
  39 {
  40         float circ = tooth_pitch * nt;
  41         radius = circ / (2.0 * M_PI);
  42         nteeth = nt;
  43 }
  44
  45 void Gear::set_axis(const Vec3 &axis)
  46 {
  47         this->axis = normalize(axis);
  48         xform_valid = false;
  49 }
  50
  51 const Vec3 &Gear::get_axis() const
  52 {
  53         return axis;
  54 }
  55
  56 void Gear::set_position(const Vec3 &pos)
  57 {
  58         this->pos = pos;
  59         xform_valid = false;
  60 }
  61
  62 const Vec3 &Gear::get_position() const
  63 {
  64         return pos;
  65 }
  66
  67 Vec3 Gear::get_global_position() const
  68 {
  69         return pos;     // TODO
  70 }
  71
  72 Vec3 Gear::get_planar_position() const
  73 {
  74         Mat4 inv_xform = transpose(get_dir_matrix());
  75         return inv_xform * pos;
  76 }
  77
  78 void Gear::set_angle(float angle)
  79 {
  80         this->angle = angle;
  81         xform_valid = false;
  82 }
  83
  84 float Gear::get_angle() const
  85 {
  86         return angle;
  87 }
  88
  89 float Gear::get_vis_rotation() const
  90 {
  91         float fix_crooked_teeth = get_angular_pitch() * 3.0 / 8.0;
  92         return fmod(init_angle + fix_crooked_teeth + angle, M_PI * 2.0);
  93 }
  94
  95 const Mat4 &Gear::get_matrix() const
  96 {
  97         if(!xform_valid) {
  98                 calc_matrix();
  99                 xform_valid = true;
 100         }
 101         return xform;
 102 }
 103
 104 const Mat4 &Gear::get_dir_matrix() const
 105 {
 106         if(!xform_valid) {
 107                 calc_matrix();
 108                 xform_valid = true;
 109         }
 110         return dir_xform;
 111 }
 112
 113 float Gear::get_angular_pitch() const
 114 {
 115         return 2.0 * M_PI / (float)nteeth;
 116 }
 117
 118 void Gear::draw() const
 119 {
 120         if(!mesh) {
 121                 if(!((Gear*)this)->gen_mesh()) {
 122                         abort();
 123                 }
 124         }
 125         if(!xform_valid) {
 126                 calc_matrix();
 127         }
 128
 129         glPushAttrib(GL_ENABLE_BIT | GL_LINE_BIT);
 130
 131         glPushMatrix();
 132         glMultMatrixf(xform[0]);
 133
 134         if(opt_gear_wireframe) {
 135                 glPolygonOffset(1, 1);
 136                 glEnable(GL_POLYGON_OFFSET_FILL);
 137         }
 138
 139         mesh->draw();
 140
 141         glDisable(GL_LIGHTING);
 142
 143         if(opt_gear_wireframe) {
 144                 glColor3f(0.2, 0.4, 1.0);
 145                 mesh->draw_wire();
 146         }
 147
 148         glLineWidth(2.0);
 149         glBegin(GL_LINES);
 150         glColor3f(0, 0, 1);
 151         glVertex3f(0, 0, -10);
 152         glVertex3f(0, 0, 10);
 153         glEnd();
 154
 155         glPopMatrix();
 156         glPopAttrib();
 157 }
 158
 159 void Gear::draw_wire(float wire_width) const
 160 {
 161         if(!mesh) {
 162                 if(!((Gear*)this)->gen_mesh()) {
 163                         abort();
 164                 }
 165         }
 166         if(!xform_valid) {
 167                 calc_matrix();
 168         }
 169
 170         glPushAttrib(GL_ENABLE_BIT | GL_LINE_BIT);
 171         glLineWidth(wire_width);
 172         glDisable(GL_LIGHTING);
 173
 174         glPushMatrix();
 175         glMultMatrixf(xform[0]);
 176
 177         mesh->draw_wire();
 178
 179         glPopMatrix();
 180         glPopAttrib();
 181 }
 182
 183 static Vec2 rev_pos(float u, float v, void *cls)
 184 {
 185         Gear *gear = (Gear*)cls;
 186
 187         float y = ((v - 1.0 / 3.0) / (1.0 / 3.0) - 0.5);
 188         if(y < -0.5) y = -0.5;
 189         if(y > 0.5) y = 0.5;
 190         y *= gear->thickness;
 191
 192         if(v < 0.001 || v > 0.999) {
 193                 return Vec2(0, -y);
 194         }
 195
 196         float nt = (float)gear->nteeth * 4.0;
 197
 198         int part = (int)(u * nt) % 4;   /* 4 parts to a tooth /#\_ */
 199         float t = fmod(u * nt * 4.0, 1.0);
 200
 201         float offs;
 202         switch(part) {
 203         case 0:
 204                 offs = t;
 205                 break;
 206         case 1:
 207                 offs = 1.0f;
 208                 break;
 209         case 2:
 210                 offs = 1.0f - t;
 211                 break;
 212         case 3:
 213                 offs = 0.0f;
 214         }
 215
 216         float inner_rad = gear->radius - gear->teeth_length;
 217         return Vec2(inner_rad + offs * gear->teeth_length, -y);
 218 }
 219
 220 bool Gear::gen_mesh()
 221 {
 222         mesh = new Mesh;
 223         gen_revol(mesh, nteeth * 4, 3, rev_pos, 0, this);
 224         mesh->explode();
 225         mesh->calc_face_normals();
 226
 227         Mat4 rot;
 228         rot.rotation_x(M_PI / 2.0);
 229         mesh->apply_xform(rot, rot);
 230
 231         mesh->set_vis_vecsize(6.0);
 232         return true;
 233 }
 234
 235 void Gear::calc_matrix() const
 236 {
 237         Vec3 up = Vec3(0, 1, 0);
 238         if(1.0 - fabs(dot(up, axis)) < 1e-4) {
 239                 up = Vec3(0, 0, -1);
 240         }
 241         Vec3 right = normalize(cross(up, axis));
 242         up = cross(axis, right);
 243
 244         dir_xform = Mat4(right, up, axis);
 245
 246         xform = dir_xform;
 247         xform.rotate_z(get_vis_rotation());
 248         xform.translate(pos);
 249 }