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