git.mutantstargoat.com Git - dosdemo/blob - src/polytest.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include <math.h>
   5 #include "screen.h"
   6 #include "demo.h"
   7 #include "3dgfx.h"
   8 #include "gfxutil.h"
   9
  10 struct mesh {
  11         int prim;
  12         struct g3d_vertex *varr;
  13         int16_t *iarr;
  14         int vcount, icount;
  15 };
  16
  17 static int init(void);
  18 static void destroy(void);
  19 static void start(long trans_time);
  20 static void draw(void);
  21 static void draw_mesh(struct mesh *mesh);
  22 static int gen_cube(struct mesh *mesh, float sz);
  23 static int gen_torus(struct mesh *mesh, float rad, float ringrad, int usub, int vsub);
  24 static void zsort(struct mesh *m);
  25 static void draw_lowres_raster(void);
  26
  27 static struct screen scr = {
  28         "polytest",
  29         init,
  30         destroy,
  31         start, 0,
  32         draw
  33 };
  34
  35 static float theta, phi = 25;
  36 static struct mesh cube, torus;
  37
  38 #define LOWRES_SCALE    16
  39 static uint16_t *lowres_pixels;
  40 static int lowres_width, lowres_height;
  41
  42 struct screen *polytest_screen(void)
  43 {
  44         return &scr;
  45 }
  46
  47 static int init(void)
  48 {
  49         gen_cube(&cube, 1.0);
  50         gen_torus(&torus, 1.0, 0.25, 24, 12);
  51
  52         lowres_width = fb_width / LOWRES_SCALE;
  53         lowres_height = fb_height / LOWRES_SCALE;
  54         lowres_pixels = malloc(lowres_width * lowres_height * 2);
  55
  56         return 0;
  57 }
  58
  59 static void destroy(void)
  60 {
  61         free(lowres_pixels);
  62         free(cube.varr);
  63         free(torus.varr);
  64         free(torus.iarr);
  65 }
  66
  67 static void start(long trans_time)
  68 {
  69         g3d_matrix_mode(G3D_PROJECTION);
  70         g3d_load_identity();
  71         g3d_perspective(50.0, 1.3333333, 0.5, 100.0);
  72
  73         g3d_enable(G3D_CULL_FACE);
  74 }
  75
  76 static void update(void)
  77 {
  78         static int prev_mx, prev_my;
  79         static unsigned int prev_bmask;
  80
  81         if(mouse_bmask) {
  82                 if(mouse_bmask ^ prev_bmask == 0) {
  83                         int dx = mouse_x - prev_mx;
  84                         int dy = mouse_y - prev_my;
  85
  86                         if(dx || dy) {
  87                                 theta += dx * 2.0;
  88                                 phi += dy * 2.0;
  89
  90                                 if(phi < -90) phi = -90;
  91                                 if(phi > 90) phi = 90;
  92                         }
  93                 }
  94         }
  95         prev_mx = mouse_x;
  96         prev_my = mouse_y;
  97         prev_bmask = mouse_bmask;
  98 }
  99
 100 static void draw(void)
 101 {
 102         update();
 103
 104         memset(lowres_pixels, 0, lowres_width * lowres_height * 2);
 105
 106         g3d_matrix_mode(G3D_MODELVIEW);
 107         g3d_load_identity();
 108         g3d_translate(0, 0, -3);
 109         g3d_rotate(phi, 1, 0, 0);
 110         g3d_rotate(theta, 0, 1, 0);
 111
 112         g3d_framebuffer(lowres_width, lowres_height, lowres_pixels);
 113         /*zsort(&torus);*/
 114         draw_mesh(&cube);
 115
 116         draw_lowres_raster();
 117
 118
 119         g3d_framebuffer(fb_width, fb_height, fb_pixels);
 120
 121         g3d_polygon_mode(G3D_WIRE);
 122         draw_mesh(&cube);
 123         g3d_polygon_mode(G3D_FLAT);
 124
 125         swap_buffers(fb_pixels);
 126 }
 127
 128 static void draw_mesh(struct mesh *mesh)
 129 {
 130         if(mesh->iarr) {
 131                 g3d_draw_indexed(mesh->prim, mesh->varr, mesh->vcount, mesh->iarr, mesh->icount);
 132         } else {
 133                 g3d_draw(mesh->prim, mesh->varr, mesh->vcount);
 134         }
 135 }
 136
 137 #define NORMAL(vp, x, y, z) do { vp->nx = x; vp->ny = y; vp->nz = z; } while(0)
 138 #define COLOR(vp, cr, cg, cb) do { vp->r = cr; vp->g = cg; vp->b = cb; } while(0)
 139 #define TEXCOORD(vp, tu, tv) do { vp->u = tu; vp->v = tv; } while(0)
 140 #define VERTEX(vp, vx, vy, vz) \
 141         do { \
 142                 vp->x = vx; vp->y = vy; vp->z = vz; vp->w = 1.0f; \
 143                 ++vp; \
 144         } while(0)
 145
 146 static int gen_cube(struct mesh *mesh, float sz)
 147 {
 148         struct g3d_vertex *vptr;
 149         float hsz = sz / 2.0;
 150
 151         mesh->prim = G3D_QUADS;
 152         mesh->iarr = 0;
 153         mesh->icount = 0;
 154
 155         mesh->vcount = 24;
 156         if(!(mesh->varr = malloc(mesh->vcount * sizeof *mesh->varr))) {
 157                 return -1;
 158         }
 159         vptr = mesh->varr;
 160
 161         /* -Z */
 162         NORMAL(vptr, 0, 0, -1);
 163         COLOR(vptr, 255, 0, 255);
 164         VERTEX(vptr, hsz, -hsz, -hsz);
 165         VERTEX(vptr, -hsz, -hsz, -hsz);
 166         VERTEX(vptr, -hsz, hsz, -hsz);
 167         VERTEX(vptr, hsz, hsz, -hsz);
 168         /* -Y */
 169         NORMAL(vptr, 0, -1, 0);
 170         COLOR(vptr, 0, 255, 255);
 171         VERTEX(vptr, -hsz, -hsz, -hsz);
 172         VERTEX(vptr, hsz, -hsz, -hsz);
 173         VERTEX(vptr, hsz, -hsz, hsz);
 174         VERTEX(vptr, -hsz, -hsz, hsz);
 175         /* -X */
 176         NORMAL(vptr, -1, 0, 0);
 177         COLOR(vptr, 255, 255, 0);
 178         VERTEX(vptr, -hsz, -hsz, -hsz);
 179         VERTEX(vptr, -hsz, -hsz, hsz);
 180         VERTEX(vptr, -hsz, hsz, hsz);
 181         VERTEX(vptr, -hsz, hsz, -hsz);
 182         /* +X */
 183         NORMAL(vptr, 1, 0, 0);
 184         COLOR(vptr, 255, 0, 0);
 185         VERTEX(vptr, hsz, -hsz, hsz);
 186         VERTEX(vptr, hsz, -hsz, -hsz);
 187         VERTEX(vptr, hsz, hsz, -hsz);
 188         VERTEX(vptr, hsz, hsz, hsz);
 189         /* +Y */
 190         NORMAL(vptr, 0, 1, 0);
 191         COLOR(vptr, 0, 255, 0);
 192         VERTEX(vptr, -hsz, hsz, hsz);
 193         VERTEX(vptr, hsz, hsz, hsz);
 194         VERTEX(vptr, hsz, hsz, -hsz);
 195         VERTEX(vptr, -hsz, hsz, -hsz);
 196         /* +Z */
 197         NORMAL(vptr, 0, 0, 1);
 198         COLOR(vptr, 0, 0, 255);
 199         VERTEX(vptr, -hsz, -hsz, hsz);
 200         VERTEX(vptr, hsz, -hsz, hsz);
 201         VERTEX(vptr, hsz, hsz, hsz);
 202         VERTEX(vptr, -hsz, hsz, hsz);
 203
 204         return 0;
 205 }
 206
 207 static void torusvec(float *res, float theta, float phi, float mr, float rr)
 208 {
 209         float rx, ry, rz;
 210         theta = -theta;
 211
 212         rx = -cos(phi) * rr + mr;
 213         ry = sin(phi) * rr;
 214         rz = 0.0f;
 215
 216         res[0] = rx * sin(theta) + rz * cos(theta);
 217         res[1] = ry;
 218         res[2] = -rx * cos(theta) + rz * sin(theta);
 219 }
 220
 221 static int gen_torus(struct mesh *mesh, float rad, float ringrad, int usub, int vsub)
 222 {
 223         int i, j;
 224         int nfaces, uverts, vverts;
 225         struct g3d_vertex *vptr;
 226         int16_t *iptr;
 227
 228         mesh->prim = G3D_QUADS;
 229
 230         if(usub < 4) usub = 4;
 231         if(vsub < 2) vsub = 2;
 232
 233         uverts = usub + 1;
 234         vverts = vsub + 1;
 235
 236         mesh->vcount = uverts * vverts;
 237         nfaces = usub * vsub;
 238         mesh->icount = nfaces * 4;
 239
 240         if(!(mesh->varr = malloc(mesh->vcount * sizeof *mesh->varr))) {
 241                 return -1;
 242         }
 243         if(!(mesh->iarr = malloc(mesh->icount * sizeof *mesh->iarr))) {
 244                 return -1;
 245         }
 246         vptr = mesh->varr;
 247         iptr = mesh->iarr;
 248
 249         for(i=0; i<uverts; i++) {
 250                 float u = (float)i / (float)(uverts - 1);
 251                 float theta = u * 2.0 * M_PI;
 252                 float rcent[3];
 253
 254                 torusvec(rcent, theta, 0, rad, 0);
 255
 256                 for(j=0; j<vverts; j++) {
 257                         float v = (float)j / (float)(vverts - 1);
 258                         float phi = v * 2.0 * M_PI;
 259                         int chess = (i & 1) == (j & 1);
 260
 261                         torusvec(&vptr->x, theta, phi, rad, ringrad);
 262
 263                         vptr->nx = (vptr->x - rcent[0]) / ringrad;
 264                         vptr->ny = (vptr->y - rcent[1]) / ringrad;
 265                         vptr->nz = (vptr->z - rcent[2]) / ringrad;
 266                         vptr->u = u;
 267                         vptr->v = v;
 268                         vptr->r = chess ? 255 : 64;
 269                         vptr->g = 128;
 270                         vptr->b = chess ? 64 : 255;
 271                         ++vptr;
 272
 273                         if(i < usub && j < vsub) {
 274                                 int idx = i * vverts + j;
 275                                 *iptr++ = idx;
 276                                 *iptr++ = idx + 1;
 277                                 *iptr++ = idx + vverts + 1;
 278                                 *iptr++ = idx + vverts;
 279                         }
 280                 }
 281         }
 282         return 0;
 283 }
 284
 285
 286 static struct {
 287         struct g3d_vertex *varr;
 288         const float *xform;
 289 } zsort_cls;
 290
 291 static int zsort_cmp(const void *aptr, const void *bptr)
 292 {
 293         const int16_t *a = (const int16_t*)aptr;
 294         const int16_t *b = (const int16_t*)bptr;
 295
 296         const float *m = zsort_cls.xform;
 297
 298         const struct g3d_vertex *va = zsort_cls.varr + a[0];
 299         const struct g3d_vertex *vb = zsort_cls.varr + b[0];
 300
 301         float za = m[2] * va->x + m[6] * va->y + m[10] * va->z + m[14];
 302         float zb = m[2] * vb->x + m[6] * vb->y + m[10] * vb->z + m[14];
 303
 304         va = zsort_cls.varr + a[2];
 305         vb = zsort_cls.varr + b[2];
 306
 307         za += m[2] * va->x + m[6] * va->y + m[10] * va->z + m[14];
 308         zb += m[2] * vb->x + m[6] * vb->y + m[10] * vb->z + m[14];
 309
 310         return za - zb;
 311 }
 312
 313 static void zsort(struct mesh *m)
 314 {
 315         int nfaces = m->icount / m->prim;
 316
 317         zsort_cls.varr = m->varr;
 318         zsort_cls.xform = g3d_get_matrix(G3D_MODELVIEW, 0);
 319
 320         qsort(m->iarr, nfaces, m->prim * sizeof *m->iarr, zsort_cmp);
 321 }
 322
 323 static void draw_huge_pixel(uint16_t *dest, int dest_width, uint16_t color)
 324 {
 325         int i, j;
 326         uint16_t grid_color = PACK_RGB16(127, 127, 127);
 327
 328         for(i=0; i<LOWRES_SCALE; i++) {
 329                 for(j=0; j<LOWRES_SCALE; j++) {
 330                         dest[j] = i == 0 || j == 0 ? grid_color : color;
 331                 }
 332                 dest += dest_width;
 333         }
 334 }
 335
 336 static void draw_lowres_raster(void)
 337 {
 338         int i, j;
 339         uint16_t *sptr = lowres_pixels;
 340         uint16_t *dptr = fb_pixels;
 341
 342         for(i=0; i<lowres_height; i++) {
 343                 for(j=0; j<lowres_width; j++) {
 344                         draw_huge_pixel(dptr, fb_width, *sptr++);
 345                         dptr += LOWRES_SCALE;
 346                 }
 347                 dptr += fb_width * LOWRES_SCALE - fb_width;
 348         }
 349 }