added serial spaceball support in the dos version. can be used for
[dosdemo] / src / polytest.c
index fb8d9af..1815bb9 100644 (file)
@@ -1,19 +1,50 @@
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <math.h>
 #include "screen.h"
+#include "demo.h"
+#include "3dgfx.h"
+#include "gfxutil.h"
+#include "polyfill.h"  /* just for struct pimage */
+#include "cfgopt.h"
+
+struct mesh {
+       int prim;
+       struct g3d_vertex *varr;
+       int16_t *iarr;
+       int vcount, icount;
+};
 
 static int init(void);
 static void destroy(void);
+static void start(long trans_time);
 static void draw(void);
+static void draw_mesh(struct mesh *mesh);
+static int gen_cube(struct mesh *mesh, float sz);
+static int gen_torus(struct mesh *mesh, float rad, float ringrad, int usub, int vsub);
+static void zsort(struct mesh *m);
+static void draw_lowres_raster(void);
+static int gen_texture(struct pimage *img, int xsz, int ysz);
 
 static struct screen scr = {
        "polytest",
        init,
        destroy,
-       0, 0,
+       start, 0,
        draw
 };
 
+static float cam_theta, cam_phi = 25;
+static float cam_dist = 3;
+static struct mesh cube, torus;
+
+static struct pimage tex;
+
+#define LOWRES_SCALE   10
+static uint16_t *lowres_pixels;
+static int lowres_width, lowres_height;
+
 struct screen *polytest_screen(void)
 {
        return &scr;
@@ -21,13 +52,382 @@ struct screen *polytest_screen(void)
 
 static int init(void)
 {
+       int i;
+
+       gen_cube(&cube, 1.0);
+       gen_torus(&torus, 1.0, 0.25, 24, 12);
+       /* scale texcoords */
+       for(i=0; i<torus.vcount; i++) {
+               torus.varr[i].u *= 4.0;
+               torus.varr[i].v *= 2.0;
+       }
+
+       gen_texture(&tex, 128, 128);
+
+#ifdef DEBUG_POLYFILL
+       lowres_width = fb_width / LOWRES_SCALE;
+       lowres_height = fb_height / LOWRES_SCALE;
+       lowres_pixels = malloc(lowres_width * lowres_height * 2);
+       scr.draw = draw_debug;
+#endif
+
        return 0;
 }
 
 static void destroy(void)
 {
+       free(lowres_pixels);
+       free(cube.varr);
+       free(torus.varr);
+       free(torus.iarr);
+}
+
+static void start(long trans_time)
+{
+       g3d_matrix_mode(G3D_PROJECTION);
+       g3d_load_identity();
+       g3d_perspective(50.0, 1.3333333, 0.5, 100.0);
+
+       g3d_enable(G3D_CULL_FACE);
+       g3d_enable(G3D_LIGHTING);
+       g3d_enable(G3D_LIGHT0);
+
+       g3d_polygon_mode(G3D_TEX_GOURAUD);
 }
 
+static void update(void)
+{
+       static int prev_mx, prev_my;
+       static unsigned int prev_bmask;
+
+       if(mouse_bmask) {
+               if((mouse_bmask ^ prev_bmask) == 0) {
+                       int dx = mouse_x - prev_mx;
+                       int dy = mouse_y - prev_my;
+
+                       if(dx || dy) {
+                               if(mouse_bmask & 1) {
+                                       cam_theta += dx * 1.0;
+                                       cam_phi += dy * 1.0;
+
+                                       if(cam_phi < -90) cam_phi = -90;
+                                       if(cam_phi > 90) cam_phi = 90;
+                               }
+                               if(mouse_bmask & 4) {
+                                       cam_dist += dy * 0.5;
+
+                                       if(cam_dist < 0) cam_dist = 0;
+                               }
+                       }
+               }
+       }
+       prev_mx = mouse_x;
+       prev_my = mouse_y;
+       prev_bmask = mouse_bmask;
+}
+
+
 static void draw(void)
 {
+       update();
+
+       memset(fb_pixels, 0, fb_width * fb_height * 2);
+
+       g3d_matrix_mode(G3D_MODELVIEW);
+       g3d_load_identity();
+       g3d_translate(0, 0, -cam_dist);
+       if(opt.sball) {
+               g3d_mult_matrix(sball_matrix);
+       } else {
+               g3d_rotate(cam_phi, 1, 0, 0);
+               g3d_rotate(cam_theta, 0, 1, 0);
+       }
+
+       g3d_light_pos(0, -10, 10, 20);
+
+       zsort(&torus);
+
+       g3d_mtl_diffuse(0.4, 0.7, 1.0);
+       g3d_set_texture(tex.width, tex.height, tex.pixels);
+
+       draw_mesh(&torus);
+
+       /*draw_mesh(&cube);*/
+       swap_buffers(fb_pixels);
+}
+
+static void draw_debug(void)
+{
+       update();
+
+       memset(lowres_pixels, 0, lowres_width * lowres_height * 2);
+
+       g3d_matrix_mode(G3D_MODELVIEW);
+       g3d_load_identity();
+       g3d_translate(0, 0, -cam_dist);
+       g3d_rotate(cam_phi, 1, 0, 0);
+       g3d_rotate(cam_theta, 0, 1, 0);
+
+       g3d_framebuffer(lowres_width, lowres_height, lowres_pixels);
+       /*zsort(&torus);*/
+       draw_mesh(&cube);
+
+       draw_lowres_raster();
+
+
+       g3d_framebuffer(fb_width, fb_height, fb_pixels);
+
+       g3d_polygon_mode(G3D_WIRE);
+       draw_mesh(&cube);
+       g3d_polygon_mode(G3D_FLAT);
+
+       swap_buffers(fb_pixels);
+}
+
+static void draw_mesh(struct mesh *mesh)
+{
+       if(mesh->iarr) {
+               g3d_draw_indexed(mesh->prim, mesh->varr, mesh->vcount, mesh->iarr, mesh->icount);
+       } else {
+               g3d_draw(mesh->prim, mesh->varr, mesh->vcount);
+       }
+}
+
+#define NORMAL(vp, x, y, z) do { vp->nx = x; vp->ny = y; vp->nz = z; } while(0)
+#define COLOR(vp, cr, cg, cb) do { vp->r = cr; vp->g = cg; vp->b = cb; } while(0)
+#define TEXCOORD(vp, tu, tv) do { vp->u = tu; vp->v = tv; } while(0)
+#define VERTEX(vp, vx, vy, vz) \
+       do { \
+               vp->x = vx; vp->y = vy; vp->z = vz; vp->w = 1.0f; \
+               ++vp; \
+       } while(0)
+
+static int gen_cube(struct mesh *mesh, float sz)
+{
+       struct g3d_vertex *vptr;
+       float hsz = sz / 2.0;
+
+       mesh->prim = G3D_QUADS;
+       mesh->iarr = 0;
+       mesh->icount = 0;
+
+       mesh->vcount = 24;
+       if(!(mesh->varr = malloc(mesh->vcount * sizeof *mesh->varr))) {
+               return -1;
+       }
+       vptr = mesh->varr;
+
+       /* -Z */
+       NORMAL(vptr, 0, 0, -1);
+       COLOR(vptr, 255, 0, 255);
+       VERTEX(vptr, hsz, -hsz, -hsz);
+       VERTEX(vptr, -hsz, -hsz, -hsz);
+       VERTEX(vptr, -hsz, hsz, -hsz);
+       VERTEX(vptr, hsz, hsz, -hsz);
+       /* -Y */
+       NORMAL(vptr, 0, -1, 0);
+       COLOR(vptr, 0, 255, 255);
+       VERTEX(vptr, -hsz, -hsz, -hsz);
+       VERTEX(vptr, hsz, -hsz, -hsz);
+       VERTEX(vptr, hsz, -hsz, hsz);
+       VERTEX(vptr, -hsz, -hsz, hsz);
+       /* -X */
+       NORMAL(vptr, -1, 0, 0);
+       COLOR(vptr, 255, 255, 0);
+       VERTEX(vptr, -hsz, -hsz, -hsz);
+       VERTEX(vptr, -hsz, -hsz, hsz);
+       VERTEX(vptr, -hsz, hsz, hsz);
+       VERTEX(vptr, -hsz, hsz, -hsz);
+       /* +X */
+       NORMAL(vptr, 1, 0, 0);
+       COLOR(vptr, 255, 0, 0);
+       VERTEX(vptr, hsz, -hsz, hsz);
+       VERTEX(vptr, hsz, -hsz, -hsz);
+       VERTEX(vptr, hsz, hsz, -hsz);
+       VERTEX(vptr, hsz, hsz, hsz);
+       /* +Y */
+       NORMAL(vptr, 0, 1, 0);
+       COLOR(vptr, 0, 255, 0);
+       VERTEX(vptr, -hsz, hsz, hsz);
+       VERTEX(vptr, hsz, hsz, hsz);
+       VERTEX(vptr, hsz, hsz, -hsz);
+       VERTEX(vptr, -hsz, hsz, -hsz);
+       /* +Z */
+       NORMAL(vptr, 0, 0, 1);
+       COLOR(vptr, 0, 0, 255);
+       VERTEX(vptr, -hsz, -hsz, hsz);
+       VERTEX(vptr, hsz, -hsz, hsz);
+       VERTEX(vptr, hsz, hsz, hsz);
+       VERTEX(vptr, -hsz, hsz, hsz);
+
+       return 0;
+}
+
+static void torusvec(float *res, float theta, float phi, float mr, float rr)
+{
+       float rx, ry, rz;
+       theta = -theta;
+
+       rx = -cos(phi) * rr + mr;
+       ry = sin(phi) * rr;
+       rz = 0.0f;
+
+       res[0] = rx * sin(theta) + rz * cos(theta);
+       res[1] = ry;
+       res[2] = -rx * cos(theta) + rz * sin(theta);
+}
+
+static int gen_torus(struct mesh *mesh, float rad, float ringrad, int usub, int vsub)
+{
+       int i, j;
+       int nfaces, uverts, vverts;
+       struct g3d_vertex *vptr;
+       int16_t *iptr;
+
+       mesh->prim = G3D_QUADS;
+
+       if(usub < 4) usub = 4;
+       if(vsub < 2) vsub = 2;
+
+       uverts = usub + 1;
+       vverts = vsub + 1;
+
+       mesh->vcount = uverts * vverts;
+       nfaces = usub * vsub;
+       mesh->icount = nfaces * 4;
+
+       printf("generating torus with %d faces (%d vertices)\n", nfaces, mesh->vcount);
+
+       if(!(mesh->varr = malloc(mesh->vcount * sizeof *mesh->varr))) {
+               return -1;
+       }
+       if(!(mesh->iarr = malloc(mesh->icount * sizeof *mesh->iarr))) {
+               return -1;
+       }
+       vptr = mesh->varr;
+       iptr = mesh->iarr;
+
+       for(i=0; i<uverts; i++) {
+               float u = (float)i / (float)(uverts - 1);
+               float theta = u * 2.0 * M_PI;
+               float rcent[3];
+
+               torusvec(rcent, theta, 0, rad, 0);
+
+               for(j=0; j<vverts; j++) {
+                       float v = (float)j / (float)(vverts - 1);
+                       float phi = v * 2.0 * M_PI;
+                       int chess = (i & 1) == (j & 1);
+
+                       torusvec(&vptr->x, theta, phi, rad, ringrad);
+
+                       vptr->nx = (vptr->x - rcent[0]) / ringrad;
+                       vptr->ny = (vptr->y - rcent[1]) / ringrad;
+                       vptr->nz = (vptr->z - rcent[2]) / ringrad;
+                       vptr->u = u;
+                       vptr->v = v;
+                       vptr->r = chess ? 255 : 64;
+                       vptr->g = 128;
+                       vptr->b = chess ? 64 : 255;
+                       ++vptr;
+
+                       if(i < usub && j < vsub) {
+                               int idx = i * vverts + j;
+                               *iptr++ = idx;
+                               *iptr++ = idx + 1;
+                               *iptr++ = idx + vverts + 1;
+                               *iptr++ = idx + vverts;
+                       }
+               }
+       }
+       return 0;
+}
+
+
+static struct {
+       struct g3d_vertex *varr;
+       const float *xform;
+} zsort_cls;
+
+static int zsort_cmp(const void *aptr, const void *bptr)
+{
+       const int16_t *a = (const int16_t*)aptr;
+       const int16_t *b = (const int16_t*)bptr;
+
+       const float *m = zsort_cls.xform;
+
+       const struct g3d_vertex *va = zsort_cls.varr + a[0];
+       const struct g3d_vertex *vb = zsort_cls.varr + b[0];
+
+       float za = m[2] * va->x + m[6] * va->y + m[10] * va->z + m[14];
+       float zb = m[2] * vb->x + m[6] * vb->y + m[10] * vb->z + m[14];
+
+       va = zsort_cls.varr + a[2];
+       vb = zsort_cls.varr + b[2];
+
+       za += m[2] * va->x + m[6] * va->y + m[10] * va->z + m[14];
+       zb += m[2] * vb->x + m[6] * vb->y + m[10] * vb->z + m[14];
+
+       return za - zb;
+}
+
+static void zsort(struct mesh *m)
+{
+       int nfaces = m->icount / m->prim;
+
+       zsort_cls.varr = m->varr;
+       zsort_cls.xform = g3d_get_matrix(G3D_MODELVIEW, 0);
+
+       qsort(m->iarr, nfaces, m->prim * sizeof *m->iarr, zsort_cmp);
+}
+
+static void draw_huge_pixel(uint16_t *dest, int dest_width, uint16_t color)
+{
+       int i, j;
+       uint16_t grid_color = PACK_RGB16(127, 127, 127);
+
+       for(i=0; i<LOWRES_SCALE; i++) {
+               for(j=0; j<LOWRES_SCALE; j++) {
+                       dest[j] = i == 0 || j == 0 ? grid_color : color;
+               }
+               dest += dest_width;
+       }
+}
+
+static void draw_lowres_raster(void)
+{
+       int i, j;
+       uint16_t *sptr = lowres_pixels;
+       uint16_t *dptr = fb_pixels;
+
+       for(i=0; i<lowres_height; i++) {
+               for(j=0; j<lowres_width; j++) {
+                       draw_huge_pixel(dptr, fb_width, *sptr++);
+                       dptr += LOWRES_SCALE;
+               }
+               dptr += fb_width * LOWRES_SCALE - fb_width;
+       }
+}
+
+static int gen_texture(struct pimage *img, int xsz, int ysz)
+{
+       int i, j;
+       uint16_t *pix;
+
+       if(!(img->pixels = malloc(xsz * ysz * sizeof *pix))) {
+               return -1;
+       }
+       pix = img->pixels;
+
+       for(i=0; i<ysz; i++) {
+               for(j=0; j<xsz; j++) {
+                       int val = i ^ j;
+
+                       *pix++ = PACK_RGB16(val, val, val);
+               }
+       }
+
+       img->width = xsz;
+       img->height = ysz;
+       return 0;
 }