git.mutantstargoat.com Git - erebus2020/blob - liberebus/src/erebus.h

   1 #ifndef RENDLIB_H_
   2 #define RENDLIB_H_
   3
   4 #include <cgmath/cgmath.h>
   5
   6 struct erb_rend;
   7 struct erb_node;
   8 struct erb_surf;
   9 struct erb_ray;
  10 struct erb_hit;
  11 struct erb_aabb;
  12
  13 typedef int (*erb_intersect_func)(struct erb_surf *surf, struct erb_ray *ray, struct erb_hit *hit);
  14 typedef void (*erb_hitgeom_func)(struct erb_surf *surf, struct erb_hit *hit);
  15 typedef void (*erb_sample_func)(struct erb_surf *surf, cgm_vec3 *pos);
  16 typedef void (*erb_bbox_func)(struct erb_surf *surf, struct erb_aabb *bb);
  17
  18 struct erb_aabb {
  19         cgm_vec3 pos, sz;
  20 };
  21
  22 struct erb_node {
  23         struct erb_node *par;                                           /* parent node */
  24         struct erb_node *clist;                                         /* child nodes */
  25         struct erb_surf *surflist;                                      /* surfaces in this node */
  26         float xform[16], inv_xform[16];                         /* global transformation */
  27         float node_xform[16], inv_node_xform[16];       /* local transformation */
  28 };
  29
  30 struct erb_surf {
  31         struct erb_node *node;          /* transformation node for this surface */
  32
  33         struct erb_aabb bbox;           /* local space bounding box */
  34         int bbox_valid;
  35
  36         erb_intersect_func isect;       /* intersection routine */
  37         erb_hitgeom_func hitgeom;       /* calculate derived values of the erb_hit structure */
  38         erb_sample_func sample;         /* random sample generation */
  39         erb_bbox_func calc_bbox;        /* bounds calculation */
  40
  41         long data[1];                   /* type chosen to match worst case alignment req. */
  42 };
  43
  44 struct erb_ray {
  45         cgm_vec3 o, d;          /* origin and direction */
  46         float tmin, tmax;       /* segment bounds */
  47         float ior;                      /* IOR of the medium through which this ray travels */
  48         float total_dist;       /* travel distance accumulator */
  49 };
  50
  51 struct erb_hit {
  52         float t, err;
  53         cgm_vec3 pos, lpos;             /* global and local space hit positions */
  54         struct erb_surf *surf;
  55         float total_dist;
  56
  57         /* derived by calc_hit */
  58         cgm_vec3 norm, tang;
  59         float u, v;
  60 };
  61
  62 struct erb_rend *erb_create(void);
  63 void erb_destroy(struct erb_rend *erb);
  64
  65 int erb_allocframe(struct erb_rend *erb, int width, int height);
  66 float *erb_getframe(struct erb_rend *erb);
  67
  68 /* clears the framebuffer and sample counters to begin rendering a new frame */
  69 void erb_begin(struct erb_rend *erb);
  70 /* finalizes the frame, averaging samples (optional) */
  71 float *erb_end(struct erb_rend *erb);
  72
  73 void erb_queue_frame(struct erb_rend *erb);
  74 void erb_queue_block(struct erb_rend *erb, int x, int y, int width, int height);
  75 void erb_wait(struct erb_rend *erb);
  76
  77 void erb_primary_ray(struct erb_rend *erb, struct erb_ray *ray, int sample);
  78 void erb_sample_ray(struct erb_rend *erb, struct erb_ray *ray, float *col);
  79
  80 /* transformation nodes */
  81 struct erb_node *erb_node(void);
  82 void erb_free_node(struct erb_node *n);
  83 int erb_node_addchild(struct erb_node *n, struct erb_node *c);
  84 int erb_node_rmchild(struct erb_node *n, struct erb_node *c);
  85 int erb_node_addsurf(struct erb_node *n, struct erb_surf *s);
  86 int erb_node_rmsurf(struct erb_node *n, struct erb_surf *s);
  87
  88 /* sets the transformation matrix and also calculates the inverse */
  89 void erb_node_setxform(struct erb_node *n, float *mat);
  90
  91 /* surfaces */
  92 struct erb_surf *erb_surface(int datasz);
  93 void erb_free_surface(struct erb_surf *surf);
  94 struct erb_surf *erb_surf_sphere(float rad);
  95 struct erb_surf *erb_surf_box(float xsz, float ysz, float zsz);
  96
  97 /* utility functions */
  98 void erb_xform_ray(struct erb_ray *inray, float *mat, cgm_vec3 *org, cgm_vec3 *dir);
  99
 100 #endif  /* RENDLIB_H_ */