git.mutantstargoat.com Git - dosdemo/blob - src/3dgfx/3dgfx.c

   1 #ifndef BUILD_OPENGL
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <stdlib.h>
   4 #include <string.h>
   5 #include <math.h>
   6 #include <assert.h>
   7 #if defined(__WATCOMC__) || defined(_WIN32) || defined(__DJGPP__)
   8 #include <malloc.h>
   9 #else
  10 #include <alloca.h>
  11 #endif
  12 #include "3dgfx.h"
  13 #include "gfxutil.h"
  14 #include "polyfill.h"
  15 #include "polyclip.h"
  16 #include "inttypes.h"
  17 #include "demo.h"
  18 #include "util.h"
  19
  20 #define ENABLE_ZBUFFER
  21
  22 #define STACK_SIZE      8
  23 typedef float g3d_matrix[16];
  24
  25 #define MAX_LIGHTS              4
  26
  27 #define IMM_VBUF_SIZE   256
  28
  29 #define NORMALIZE(v) \
  30         do { \
  31                 float len = sqrt((v)[0] * (v)[0] + (v)[1] * (v)[1] + (v)[2] * (v)[2]); \
  32                 if(len != 0.0) { \
  33                         float s = 1.0 / len; \
  34                         (v)[0] *= s; \
  35                         (v)[1] *= s; \
  36                         (v)[2] *= s; \
  37                 } \
  38         } while(0)
  39
  40 enum {LT_POS, LT_DIR};
  41 struct light {
  42         int type;
  43         float x, y, z;
  44         float r, g, b;
  45 };
  46
  47 struct material {
  48         float kd[3];
  49         float ks[3];
  50         float shin;
  51 };
  52
  53 struct g3d_state {
  54         unsigned int opt;
  55         int frontface;
  56         int polymode;
  57
  58         g3d_matrix mat[G3D_NUM_MATRICES][STACK_SIZE];
  59         int mtop[G3D_NUM_MATRICES];
  60         int mmode;
  61
  62         g3d_matrix norm_mat;
  63
  64         float ambient[3];
  65         struct light lt[MAX_LIGHTS];
  66         struct material mtl;
  67
  68         int width, height;
  69         g3d_pixel *pixels;
  70
  71         int vport[4];
  72
  73         uint16_t clear_color, clear_depth;
  74
  75         /* immediate mode */
  76         int imm_prim;
  77         int imm_numv, imm_pcount;
  78         struct g3d_vertex imm_curv;
  79         struct g3d_vertex imm_vbuf[IMM_VBUF_SIZE];
  80 };
  81
  82 static void imm_flush(void);
  83 static __inline void xform4_vec3(const float *mat, float *vec);
  84 static __inline void xform3_vec3(const float *mat, float *vec);
  85 static void shade(struct g3d_vertex *v);
  86
  87 static struct g3d_state *st;
  88 static const float idmat[] = {
  89         1, 0, 0, 0,
  90         0, 1, 0, 0,
  91         0, 0, 1, 0,
  92         0, 0, 0, 1
  93 };
  94
  95 int g3d_init(void)
  96 {
  97         if(!(st = calloc(1, sizeof *st))) {
  98                 fprintf(stderr, "failed to allocate G3D context\n");
  99                 return -1;
 100         }
 101         g3d_reset();
 102
 103         return 0;
 104 }
 105
 106 void g3d_destroy(void)
 107 {
 108 #ifdef ENABLE_ZBUFFER
 109         free(pfill_zbuf);
 110 #endif
 111         free(st);
 112 }
 113
 114 void g3d_reset(void)
 115 {
 116         int i;
 117
 118 #ifdef ENABLE_ZBUFFER
 119         free(pfill_zbuf);
 120 #endif
 121         memset(st, 0, sizeof *st);
 122
 123         st->opt = G3D_CLIP_FRUSTUM;
 124         st->polymode = POLYFILL_FLAT;
 125
 126         for(i=0; i<G3D_NUM_MATRICES; i++) {
 127                 g3d_matrix_mode(i);
 128                 g3d_load_identity();
 129         }
 130
 131         for(i=0; i<MAX_LIGHTS; i++) {
 132                 g3d_light_color(i, 1, 1, 1);
 133         }
 134         g3d_light_ambient(0.1, 0.1, 0.1);
 135
 136         g3d_mtl_diffuse(1, 1, 1);
 137
 138         st->clear_depth = 65535;
 139 }
 140
 141 void g3d_framebuffer(int width, int height, void *pixels)
 142 {
 143         static int max_height;
 144
 145 #ifdef ENABLE_ZBUFFER
 146         static int max_npixels;
 147         int npixels = width * height;
 148
 149         if(npixels > max_npixels) {
 150                 free(pfill_zbuf);
 151                 pfill_zbuf = malloc(npixels * sizeof *pfill_zbuf);
 152                 max_npixels = npixels;
 153         }
 154 #endif
 155
 156         if(height > max_height) {
 157                 polyfill_fbheight(height);
 158                 max_height = height;
 159         }
 160
 161         st->width = width;
 162         st->height = height;
 163
 164         pfill_fb.pixels = pixels;
 165         pfill_fb.width = width;
 166         pfill_fb.height = height;
 167
 168         g3d_viewport(0, 0, width, height);
 169 }
 170
 171 /* set the framebuffer pointer, without resetting the size */
 172 void g3d_framebuffer_addr(void *pixels)
 173 {
 174         pfill_fb.pixels = pixels;
 175 }
 176
 177 void g3d_viewport(int x, int y, int w, int h)
 178 {
 179         st->vport[0] = x;
 180         st->vport[1] = y;
 181         st->vport[2] = w;
 182         st->vport[3] = h;
 183 }
 184
 185 void g3d_clear_color(unsigned char r, unsigned char g, unsigned char b)
 186 {
 187         st->clear_color = PACK_RGB16(r, g, b);
 188 }
 189
 190 void g3d_clear_depth(uint16_t zval)
 191 {
 192         st->clear_depth = zval;
 193 }
 194
 195 void g3d_clear(unsigned int mask)
 196 {
 197         if(mask & G3D_COLOR_BUFFER_BIT) {
 198                 memset16(pfill_fb.pixels, st->clear_color, pfill_fb.width * pfill_fb.height);
 199         }
 200         if(mask & G3D_DEPTH_BUFFER_BIT) {
 201                 memset16(pfill_zbuf, st->clear_depth, pfill_fb.width * pfill_fb.height);
 202         }
 203 }
 204
 205 void g3d_enable(unsigned int opt)
 206 {
 207         st->opt |= opt;
 208 }
 209
 210 void g3d_disable(unsigned int opt)
 211 {
 212         st->opt &= ~opt;
 213 }
 214
 215 void g3d_setopt(unsigned int opt, unsigned int mask)
 216 {
 217         st->opt = (st->opt & ~mask) | (opt & mask);
 218 }
 219
 220 unsigned int g3d_getopt(unsigned int mask)
 221 {
 222         return st->opt & mask;
 223 }
 224
 225 void g3d_front_face(unsigned int order)
 226 {
 227         st->frontface = order;
 228 }
 229
 230 void g3d_polygon_mode(int pmode)
 231 {
 232         st->polymode = pmode;
 233 }
 234
 235 int g3d_get_polygon_mode(void)
 236 {
 237         return st->polymode;
 238 }
 239
 240 void g3d_matrix_mode(int mmode)
 241 {
 242         st->mmode = mmode;
 243 }
 244
 245 void g3d_load_identity(void)
 246 {
 247         int top = st->mtop[st->mmode];
 248         memcpy(st->mat[st->mmode][top], idmat, 16 * sizeof(float));
 249 }
 250
 251 void g3d_load_matrix(const float *m)
 252 {
 253         int top = st->mtop[st->mmode];
 254         memcpy(st->mat[st->mmode][top], m, 16 * sizeof(float));
 255 }
 256
 257 #define M(i,j)  (((i) << 2) + (j))
 258 void g3d_mult_matrix(const float *m2)
 259 {
 260         int i, j, top = st->mtop[st->mmode];
 261         float m1[16];
 262         float *dest = st->mat[st->mmode][top];
 263
 264         memcpy(m1, dest, sizeof m1);
 265
 266         for(i=0; i<4; i++) {
 267                 for(j=0; j<4; j++) {
 268                         *dest++ = m1[M(0,j)] * m2[M(i,0)] +
 269                                 m1[M(1,j)] * m2[M(i,1)] +
 270                                 m1[M(2,j)] * m2[M(i,2)] +
 271                                 m1[M(3,j)] * m2[M(i,3)];
 272                 }
 273         }
 274 }
 275
 276 void g3d_push_matrix(void)
 277 {
 278         int top = st->mtop[st->mmode];
 279         if(top >= G3D_NUM_MATRICES) {
 280                 fprintf(stderr, "g3d_push_matrix overflow\n");
 281                 return;
 282         }
 283         memcpy(st->mat[st->mmode][top + 1], st->mat[st->mmode][top], 16 * sizeof(float));
 284         st->mtop[st->mmode] = top + 1;
 285 }
 286
 287 void g3d_pop_matrix(void)
 288 {
 289         if(st->mtop[st->mmode] <= 0) {
 290                 fprintf(stderr, "g3d_pop_matrix underflow\n");
 291                 return;
 292         }
 293         --st->mtop[st->mmode];
 294 }
 295
 296 void g3d_translate(float x, float y, float z)
 297 {
 298         float m[16] = {1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1};
 299         m[12] = x;
 300         m[13] = y;
 301         m[14] = z;
 302         g3d_mult_matrix(m);
 303 }
 304
 305 void g3d_rotate(float deg, float x, float y, float z)
 306 {
 307         float m[16] = {0};
 308
 309         float angle = M_PI * deg / 180.0f;
 310         float sina = sin(angle);
 311         float cosa = cos(angle);
 312         float one_minus_cosa = 1.0f - cosa;
 313         float nxsq = x * x;
 314         float nysq = y * y;
 315         float nzsq = z * z;
 316
 317         m[0] = nxsq + (1.0f - nxsq) * cosa;
 318         m[4] = x * y * one_minus_cosa - z * sina;
 319         m[8] = x * z * one_minus_cosa + y * sina;
 320         m[1] = x * y * one_minus_cosa + z * sina;
 321         m[5] = nysq + (1.0 - nysq) * cosa;
 322         m[9] = y * z * one_minus_cosa - x * sina;
 323         m[2] = x * z * one_minus_cosa - y * sina;
 324         m[6] = y * z * one_minus_cosa + x * sina;
 325         m[10] = nzsq + (1.0 - nzsq) * cosa;
 326         m[15] = 1.0f;
 327
 328         g3d_mult_matrix(m);
 329 }
 330
 331 void g3d_scale(float x, float y, float z)
 332 {
 333         float m[16] = {0};
 334         m[0] = x;
 335         m[5] = y;
 336         m[10] = z;
 337         m[15] = 1.0f;
 338         g3d_mult_matrix(m);
 339 }
 340
 341 void g3d_ortho(float left, float right, float bottom, float top, float znear, float zfar)
 342 {
 343         float m[16] = {0};
 344
 345         float dx = right - left;
 346         float dy = top - bottom;
 347         float dz = zfar - znear;
 348
 349         m[0] = 2.0 / dx;
 350         m[5] = 2.0 / dy;
 351         m[10] = -2.0 / dz;
 352         m[12] = -(right + left) / dx;
 353         m[13] = -(top + bottom) / dy;
 354         m[14] = -(zfar + znear) / dz;
 355         m[15] = 1.0f;
 356
 357         g3d_mult_matrix(m);
 358 }
 359
 360 void g3d_frustum(float left, float right, float bottom, float top, float nr, float fr)
 361 {
 362         float m[16] = {0};
 363
 364         float dx = right - left;
 365         float dy = top - bottom;
 366         float dz = fr - nr;
 367
 368         float a = (right + left) / dx;
 369         float b = (top + bottom) / dy;
 370         float c = -(fr + nr) / dz;
 371         float d = -2.0 * fr * nr / dz;
 372
 373         m[0] = 2.0 * nr / dx;
 374         m[5] = 2.0 * nr / dy;
 375         m[8] = a;
 376         m[9] = b;
 377         m[10] = c;
 378         m[11] = -1.0f;
 379         m[14] = d;
 380
 381         g3d_mult_matrix(m);
 382 }
 383
 384 void g3d_perspective(float vfov_deg, float aspect, float znear, float zfar)
 385 {
 386         float m[16] = {0};
 387
 388         float vfov = M_PI * vfov_deg / 180.0f;
 389         float s = 1.0f / tan(vfov * 0.5f);
 390         float range = znear - zfar;
 391
 392         m[0] = s / aspect;
 393         m[5] = s;
 394         m[10] = (znear + zfar) / range;
 395         m[11] = -1.0f;
 396         m[14] = 2.0f * znear * zfar / range;
 397
 398         g3d_mult_matrix(m);
 399 }
 400
 401 const float *g3d_get_matrix(int which, float *m)
 402 {
 403         int top = st->mtop[which];
 404
 405         if(m) {
 406                 memcpy(m, st->mat[which][top], 16 * sizeof(float));
 407         }
 408         return st->mat[which][top];
 409 }
 410
 411 void g3d_light_pos(int idx, float x, float y, float z)
 412 {
 413         int mvtop = st->mtop[G3D_MODELVIEW];
 414
 415         st->lt[idx].type = LT_POS;
 416         st->lt[idx].x = x;
 417         st->lt[idx].y = y;
 418         st->lt[idx].z = z;
 419
 420         xform4_vec3(st->mat[G3D_MODELVIEW][mvtop], &st->lt[idx].x);
 421 }
 422
 423 void g3d_light_dir(int idx, float x, float y, float z)
 424 {
 425         int mvtop = st->mtop[G3D_MODELVIEW];
 426
 427         st->lt[idx].type = LT_DIR;
 428         st->lt[idx].x = x;
 429         st->lt[idx].y = y;
 430         st->lt[idx].z = z;
 431
 432         /* calc the normal matrix */
 433         memcpy(st->norm_mat, st->mat[G3D_MODELVIEW][mvtop], 16 * sizeof(float));
 434         st->norm_mat[12] = st->norm_mat[13] = st->norm_mat[14] = 0.0f;
 435
 436         xform4_vec3(st->norm_mat, &st->lt[idx].x);
 437
 438         NORMALIZE(&st->lt[idx].x);
 439 }
 440
 441 void g3d_light_color(int idx, float r, float g, float b)
 442 {
 443         st->lt[idx].r = r;
 444         st->lt[idx].g = g;
 445         st->lt[idx].b = b;
 446 }
 447
 448 void g3d_light_ambient(float r, float g, float b)
 449 {
 450         st->ambient[0] = r;
 451         st->ambient[1] = g;
 452         st->ambient[2] = b;
 453 }
 454
 455 void g3d_mtl_diffuse(float r, float g, float b)
 456 {
 457         st->mtl.kd[0] = r;
 458         st->mtl.kd[1] = g;
 459         st->mtl.kd[2] = b;
 460 }
 461
 462 void g3d_mtl_specular(float r, float g, float b)
 463 {
 464         st->mtl.ks[0] = r;
 465         st->mtl.ks[1] = g;
 466         st->mtl.ks[2] = b;
 467 }
 468
 469 void g3d_mtl_shininess(float shin)
 470 {
 471         st->mtl.shin = shin;
 472 }
 473
 474 static INLINE int calc_shift(unsigned int x)
 475 {
 476         int res = -1;
 477         while(x) {
 478                 x >>= 1;
 479                 ++res;
 480         }
 481         return res;
 482 }
 483
 484 static INLINE int calc_mask(unsigned int x)
 485 {
 486         return x - 1;
 487 }
 488
 489 void g3d_set_texture(int xsz, int ysz, void *pixels)
 490 {
 491         pfill_tex.pixels = pixels;
 492         pfill_tex.width = xsz;
 493         pfill_tex.height = ysz;
 494
 495         pfill_tex.xshift = calc_shift(xsz);
 496         pfill_tex.yshift = calc_shift(ysz);
 497         pfill_tex.xmask = calc_mask(xsz);
 498         pfill_tex.ymask = calc_mask(ysz);
 499 }
 500
 501 void g3d_draw(int prim, const struct g3d_vertex *varr, int varr_size)
 502 {
 503         g3d_draw_indexed(prim, varr, varr_size, 0, 0);
 504 }
 505
 506 void g3d_draw_indexed(int prim, const struct g3d_vertex *varr, int varr_size,
 507                 const uint16_t *iarr, int iarr_size)
 508 {
 509         int i, j, vnum, nfaces, fill_mode;
 510         struct pvertex pv[16];
 511         struct g3d_vertex v[16];
 512         int mvtop = st->mtop[G3D_MODELVIEW];
 513         int ptop = st->mtop[G3D_PROJECTION];
 514         struct g3d_vertex *tmpv;
 515
 516         tmpv = alloca(prim * 6 * sizeof *tmpv);
 517
 518         /* calc the normal matrix */
 519         memcpy(st->norm_mat, st->mat[G3D_MODELVIEW][mvtop], 16 * sizeof(float));
 520         st->norm_mat[12] = st->norm_mat[13] = st->norm_mat[14] = 0.0f;
 521
 522         nfaces = (iarr ? iarr_size : varr_size) / prim;
 523
 524         for(j=0; j<nfaces; j++) {
 525                 vnum = prim;    /* reset vnum for each iteration */
 526
 527                 for(i=0; i<vnum; i++) {
 528                         v[i] = iarr ? varr[*iarr++] : *varr++;
 529
 530                         xform4_vec3(st->mat[G3D_MODELVIEW][mvtop], &v[i].x);
 531                         xform3_vec3(st->norm_mat, &v[i].nx);
 532
 533                         if(st->opt & G3D_LIGHTING) {
 534                                 shade(v + i);
 535                         }
 536                         if(st->opt & G3D_TEXTURE_GEN) {
 537                                 v[i].u = v[i].nx * 0.5 + 0.5;
 538                                 v[i].v = 0.5 - v[i].ny * 0.5;
 539                         }
 540                         if(st->opt & G3D_TEXTURE_MAT) {
 541                                 float *mat = st->mat[G3D_TEXTURE][st->mtop[G3D_TEXTURE]];
 542                                 float x = mat[0] * v[i].u + mat[4] * v[i].v + mat[12];
 543                                 float y = mat[1] * v[i].u + mat[5] * v[i].v + mat[13];
 544                                 float w = mat[3] * v[i].u + mat[7] * v[i].v + mat[15];
 545                                 v[i].u = x / w;
 546                                 v[i].v = y / w;
 547                         }
 548                         xform4_vec3(st->mat[G3D_PROJECTION][ptop], &v[i].x);
 549                 }
 550
 551                 /* clipping */
 552                 if(st->opt & G3D_CLIP_FRUSTUM) {
 553                         for(i=0; i<6; i++) {
 554                                 memcpy(tmpv, v, vnum * sizeof *v);
 555
 556                                 if(clip_frustum(v, &vnum, tmpv, vnum, i) < 0) {
 557                                         /* polygon completely outside of view volume. discard */
 558                                         vnum = 0;
 559                                         break;
 560                                 }
 561                         }
 562
 563                         if(!vnum) continue;
 564                 }
 565
 566                 for(i=0; i<vnum; i++) {
 567                         if(v[i].w != 0.0f) {
 568                                 v[i].x /= v[i].w;
 569                                 v[i].y /= v[i].w;
 570 #ifdef ENABLE_ZBUFFER
 571                                 if(st->opt & G3D_DEPTH_TEST) {
 572                                         v[i].z /= v[i].w;
 573                                 }
 574 #endif
 575                         }
 576
 577                         /* viewport transformation */
 578                         v[i].x = (v[i].x * 0.5f + 0.5f) * (float)st->vport[2] + st->vport[0];
 579                         v[i].y = (0.5f - v[i].y * 0.5f) * (float)st->vport[3] + st->vport[1];
 580
 581                         /* convert pos to 24.8 fixed point */
 582                         pv[i].x = cround64(v[i].x * 256.0f);
 583                         pv[i].y = cround64(v[i].y * 256.0f);
 584 #ifdef ENABLE_ZBUFFER
 585                         if(st->opt & G3D_DEPTH_TEST) {
 586                                 /* after div/w z is in [-1, 1], remap it to [0, 65535] */
 587                                 pv[i].z = cround64(v[i].z * 32767.5f + 32767.5f);
 588                         }
 589 #endif
 590                         /* convert tex coords to 16.16 fixed point */
 591                         pv[i].u = cround64(v[i].u * 65536.0f);
 592                         pv[i].v = cround64(v[i].v * 65536.0f);
 593                         /* pass the color through as is */
 594                         pv[i].r = v[i].r;
 595                         pv[i].g = v[i].g;
 596                         pv[i].b = v[i].b;
 597                         pv[i].a = v[i].a;
 598                 }
 599
 600                 /* backface culling */
 601                 if(vnum > 2 && st->opt & G3D_CULL_FACE) {
 602                         int32_t ax = pv[1].x - pv[0].x;
 603                         int32_t ay = pv[1].y - pv[0].y;
 604                         int32_t bx = pv[2].x - pv[0].x;
 605                         int32_t by = pv[2].y - pv[0].y;
 606                         int32_t cross_z = (ax >> 4) * (by >> 4) - (ay >> 4) * (bx >> 4);
 607                         int sign = (cross_z >> 31) & 1;
 608
 609                         if(!(sign ^ st->frontface)) {
 610                                 continue;       /* back-facing */
 611                         }
 612                 }
 613
 614                 switch(vnum) {
 615                 case 1:
 616                         if(st->opt & (G3D_ALPHA_BLEND | G3D_ADD_BLEND)) {
 617                                 int r, g, b, inv_alpha;
 618                                 g3d_pixel *dest = pfill_fb.pixels + (pv[0].y >> 8) * st->width + (pv[0].x >> 8);
 619                                 if(st->opt & G3D_ALPHA_BLEND) {
 620                                         inv_alpha = 255 - pv[0].a;
 621                                         r = ((int)pv[0].r * pv[0].a + G3D_UNPACK_R(*dest) * inv_alpha) >> 8;
 622                                         g = ((int)pv[0].g * pv[0].a + G3D_UNPACK_G(*dest) * inv_alpha) >> 8;
 623                                         b = ((int)pv[0].b * pv[0].a + G3D_UNPACK_B(*dest) * inv_alpha) >> 8;
 624                                 } else {
 625                                         r = (int)pv[0].r + G3D_UNPACK_R(*dest);
 626                                         g = (int)pv[0].g + G3D_UNPACK_G(*dest);
 627                                         b = (int)pv[0].b + G3D_UNPACK_B(*dest);
 628                                         if(r > 255) r = 255;
 629                                         if(g > 255) g = 255;
 630                                         if(b > 255) b = 255;
 631                                 }
 632                                 *dest++ = G3D_PACK_RGB(r, g, b);
 633                         } else {
 634                                 g3d_pixel *dest = pfill_fb.pixels + (pv[0].y >> 8) * st->width + (pv[0].x >> 8);
 635                                 *dest = G3D_PACK_RGB(pv[0].r, pv[0].g, pv[0].b);
 636                         }
 637                         break;
 638
 639                 case 2:
 640                         {
 641                                 g3d_pixel col = G3D_PACK_RGB(pv[0].r, pv[0].g, pv[0].b);
 642                                 draw_line(pv[0].x >> 8, pv[0].y >> 8, pv[1].x >> 8, pv[1].y >> 8, col);
 643                         }
 644                         break;
 645
 646                 default:
 647                         fill_mode = st->polymode;
 648                         if(st->opt & G3D_TEXTURE_2D) {
 649                                 fill_mode |= POLYFILL_TEX_BIT;
 650                         }
 651                         if(st->opt & G3D_ALPHA_BLEND) {
 652                                 fill_mode |= POLYFILL_ALPHA_BIT;
 653                         } else if(st->opt & G3D_ADD_BLEND) {
 654                                 fill_mode |= POLYFILL_ADD_BIT;
 655                         }
 656 #ifdef ENABLE_ZBUFFER
 657                         if(st->opt & G3D_DEPTH_TEST) {
 658                                 fill_mode |= POLYFILL_ZBUF_BIT;
 659                         }
 660 #endif
 661                         polyfill(fill_mode, pv, vnum);
 662                 }
 663         }
 664 }
 665
 666 void g3d_begin(int prim)
 667 {
 668         st->imm_prim = prim;
 669         st->imm_pcount = prim;
 670         st->imm_numv = 0;
 671 }
 672
 673 void g3d_end(void)
 674 {
 675         imm_flush();
 676 }
 677
 678 static void imm_flush(void)
 679 {
 680         int numv = st->imm_numv;
 681         st->imm_numv = 0;
 682         g3d_draw_indexed(st->imm_prim, st->imm_vbuf, numv, 0, 0);
 683 }
 684
 685 void g3d_vertex(float x, float y, float z)
 686 {
 687         struct g3d_vertex *vptr = st->imm_vbuf + st->imm_numv++;
 688         *vptr = st->imm_curv;
 689         vptr->x = x;
 690         vptr->y = y;
 691         vptr->z = z;
 692         vptr->w = 1.0f;
 693
 694         if(!--st->imm_pcount) {
 695                 if(st->imm_numv >= IMM_VBUF_SIZE - st->imm_prim) {
 696                         imm_flush();
 697                 }
 698                 st->imm_pcount = st->imm_prim;
 699         }
 700 }
 701
 702 void g3d_normal(float x, float y, float z)
 703 {
 704         st->imm_curv.nx = x;
 705         st->imm_curv.ny = y;
 706         st->imm_curv.nz = z;
 707 }
 708
 709 #define CLAMP(x, a, b)  ((x) < (a) ? (a) : ((x) > (b) ? (b) : (x)))
 710 #define MIN(a, b)               ((a) < (b) ? (a) : (b))
 711
 712 void g3d_color3b(unsigned char r, unsigned char g, unsigned char b)
 713 {
 714         st->imm_curv.r = MIN(r, 255);
 715         st->imm_curv.g = MIN(g, 255);
 716         st->imm_curv.b = MIN(b, 255);
 717         st->imm_curv.a = 255;
 718 }
 719
 720 void g3d_color4b(unsigned char r, unsigned char g, unsigned char b, unsigned char a)
 721 {
 722         st->imm_curv.r = MIN(r, 255);
 723         st->imm_curv.g = MIN(g, 255);
 724         st->imm_curv.b = MIN(b, 255);
 725         st->imm_curv.a = MIN(a, 255);
 726 }
 727
 728 void g3d_color3f(float r, float g, float b)
 729 {
 730         int ir = r * 255.0f;
 731         int ig = g * 255.0f;
 732         int ib = b * 255.0f;
 733         st->imm_curv.r = CLAMP(ir, 0, 255);
 734         st->imm_curv.g = CLAMP(ig, 0, 255);
 735         st->imm_curv.b = CLAMP(ib, 0, 255);
 736         st->imm_curv.a = 255;
 737 }
 738
 739 void g3d_color4f(float r, float g, float b, float a)
 740 {
 741         int ir = r * 255.0f;
 742         int ig = g * 255.0f;
 743         int ib = b * 255.0f;
 744         int ia = a * 255.0f;
 745         st->imm_curv.r = CLAMP(ir, 0, 255);
 746         st->imm_curv.g = CLAMP(ig, 0, 255);
 747         st->imm_curv.b = CLAMP(ib, 0, 255);
 748         st->imm_curv.a = CLAMP(ia, 0, 255);
 749 }
 750
 751 void g3d_texcoord(float u, float v)
 752 {
 753         st->imm_curv.u = u;
 754         st->imm_curv.v = v;
 755 }
 756
 757 static __inline void xform4_vec3(const float *mat, float *vec)
 758 {
 759         float x = mat[0] * vec[0] + mat[4] * vec[1] + mat[8] * vec[2] + mat[12];
 760         float y = mat[1] * vec[0] + mat[5] * vec[1] + mat[9] * vec[2] + mat[13];
 761         float z = mat[2] * vec[0] + mat[6] * vec[1] + mat[10] * vec[2] + mat[14];
 762         vec[3] = mat[3] * vec[0] + mat[7] * vec[1] + mat[11] * vec[2] + mat[15];
 763         vec[2] = z;
 764         vec[1] = y;
 765         vec[0] = x;
 766 }
 767
 768 static __inline void xform3_vec3(const float *mat, float *vec)
 769 {
 770         float x = mat[0] * vec[0] + mat[4] * vec[1] + mat[8] * vec[2];
 771         float y = mat[1] * vec[0] + mat[5] * vec[1] + mat[9] * vec[2];
 772         vec[2] = mat[2] * vec[0] + mat[6] * vec[1] + mat[10] * vec[2];
 773         vec[1] = y;
 774         vec[0] = x;
 775 }
 776
 777 static void shade(struct g3d_vertex *v)
 778 {
 779         int i, r, g, b;
 780         float color[3];
 781
 782         color[0] = st->ambient[0] * st->mtl.kd[0];
 783         color[1] = st->ambient[1] * st->mtl.kd[1];
 784         color[2] = st->ambient[2] * st->mtl.kd[2];
 785
 786         for(i=0; i<MAX_LIGHTS; i++) {
 787                 float ldir[3];
 788                 float ndotl;
 789
 790                 if(!(st->opt & (G3D_LIGHT0 << i))) {
 791                         continue;
 792                 }
 793
 794                 ldir[0] = st->lt[i].x;
 795                 ldir[1] = st->lt[i].y;
 796                 ldir[2] = st->lt[i].z;
 797
 798                 if(st->lt[i].type != LT_DIR) {
 799                         ldir[0] -= v->x;
 800                         ldir[1] -= v->y;
 801                         ldir[2] -= v->z;
 802                         NORMALIZE(ldir);
 803                 }
 804
 805                 if((ndotl = v->nx * ldir[0] + v->ny * ldir[1] + v->nz * ldir[2]) < 0.0f) {
 806                         ndotl = 0.0f;
 807                 }
 808
 809                 color[0] += st->mtl.kd[0] * st->lt[i].r * ndotl;
 810                 color[1] += st->mtl.kd[1] * st->lt[i].g * ndotl;
 811                 color[2] += st->mtl.kd[2] * st->lt[i].b * ndotl;
 812
 813                 /*
 814                 if(st->opt & G3D_SPECULAR) {
 815                         float ndoth;
 816                         ldir[2] += 1.0f;
 817                         NORMALIZE(ldir);
 818                         if((ndoth = v->nx * ldir[0] + v->ny * ldir[1] + v->nz * ldir[2]) < 0.0f) {
 819                                 ndoth = 0.0f;
 820                         }
 821                         ndoth = pow(ndoth, st->mtl.shin);
 822
 823                         color[0] += st->mtl.ks[0] * st->lt[i].r * ndoth;
 824                         color[1] += st->mtl.ks[1] * st->lt[i].g * ndoth;
 825                         color[2] += st->mtl.ks[2] * st->lt[i].b * ndoth;
 826                 }
 827                 */
 828         }
 829
 830         r = cround64(color[0] * 255.0);
 831         g = cround64(color[1] * 255.0);
 832         b = cround64(color[2] * 255.0);
 833
 834         v->r = r > 255 ? 255 : r;
 835         v->g = g > 255 ? 255 : g;
 836         v->b = b > 255 ? 255 : b;
 837 }
 838
 839 #endif  /* !def BUILD_OPENGL */