vcs.maemo.org Git - neverball/blob - ball/game.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003 Robert Kooima
   3  *
   4  * NEVERBALL is  free software; you can redistribute  it and/or modify
   5  * it under the  terms of the GNU General  Public License as published
   6  * by the Free  Software Foundation; either version 2  of the License,
   7  * or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT  ANY  WARRANTY;  without   even  the  implied  warranty  of
  11  * MERCHANTABILITY or  FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.   See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  */
  14
  15 #include <SDL.h>
  16 #include <math.h>
  17
  18 #include "glext.h"
  19 #include "game.h"
  20 #include "vec3.h"
  21 #include "geom.h"
  22 #include "back.h"
  23 #include "part.h"
  24 #include "image.h"
  25 #include "audio.h"
  26 #include "solid_gl.h"
  27 #include "config.h"
  28 #include "binary.h"
  29 #include "level.h"
  30
  31 /*---------------------------------------------------------------------------*/
  32
  33 static int game_state = 0;
  34
  35 static struct s_file file;
  36 static struct s_file back;
  37
  38 static float clock      = 0.f;          /* Clock time                        */
  39 static int   clock_down = 1;            /* Clock go up or down?              */
  40
  41 static float game_ix;                   /* Input rotation about X axis       */
  42 static float game_iz;                   /* Input rotation about Z axis       */
  43 static float game_rx;                   /* Floor rotation about X axis       */
  44 static float game_rz;                   /* Floor rotation about Z axis       */
  45
  46 static float view_a;                    /* Ideal view rotation about Y axis  */
  47 static float view_ry;                   /* Angular velocity about Y axis     */
  48 static float view_dc;                   /* Ideal view distance above ball    */
  49 static float view_dp;                   /* Ideal view distance above ball    */
  50 static float view_dz;                   /* Ideal view distance behind ball   */
  51 static float view_fov;                  /* Field of view                     */
  52
  53 static float view_c[3];                 /* Current view center               */
  54 static float view_v[3];                 /* Current view vector               */
  55 static float view_p[3];                 /* Current view position             */
  56 static float view_e[3][3];              /* Current view orientation          */
  57 static float view_k;
  58
  59 static int   coins  = 0;                /* Collected coins                   */
  60 static int   goal_c = 0;                /* Goal coins remaining (0 = open)   */
  61 static float goal_k = 0;                /* Goal animation                    */
  62 static int   jump_e = 1;                /* Jumping enabled flag              */
  63 static int   jump_b = 0;                /* Jump-in-progress flag             */
  64 static float jump_dt;                   /* Jump duration                     */
  65 static float jump_p[3];                 /* Jump destination                  */
  66 static float fade_k = 0.0;              /* Fade in/out level                 */
  67 static float fade_d = 0.0;              /* Fade in/out direction             */
  68
  69 /*---------------------------------------------------------------------------*/
  70
  71 static void view_init(void)
  72 {
  73     view_a  = 0.f;
  74     view_ry = 0.f;
  75
  76     view_fov = (float) config_get_d(CONFIG_VIEW_FOV);
  77     view_dp  = (float) config_get_d(CONFIG_VIEW_DP) / 100.0f;
  78     view_dc  = (float) config_get_d(CONFIG_VIEW_DC) / 100.0f;
  79     view_dz  = (float) config_get_d(CONFIG_VIEW_DZ) / 100.0f;
  80     view_k   = 1.0f;
  81
  82     view_c[0] = 0.f;
  83     view_c[1] = view_dc;
  84     view_c[2] = 0.f;
  85
  86     view_p[0] =     0.f;
  87     view_p[1] = view_dp;
  88     view_p[2] = view_dz;
  89
  90     view_e[0][0] = 1.f;
  91     view_e[0][1] = 0.f;
  92     view_e[0][2] = 0.f;
  93     view_e[1][0] = 0.f;
  94     view_e[1][1] = 1.f;
  95     view_e[1][2] = 0.f;
  96     view_e[2][0] = 0.f;
  97     view_e[2][1] = 0.f;
  98     view_e[2][2] = 1.f;
  99 }
 100
 101 int game_init(const struct level * level, int t, int g)
 102 {
 103     clock      = (float) t / 100.f;
 104     clock_down = (t > 0);
 105     coins      = 0;
 106
 107     if (game_state)
 108         game_free();
 109
 110     game_ix = 0.f;
 111     game_iz = 0.f;
 112     game_rx = 0.f;
 113     game_rz = 0.f;
 114
 115     /* Initialize jump and goal states. */
 116
 117     jump_e = 1;
 118     jump_b = 0;
 119
 120     goal_c = g;
 121     goal_k = (g == 0) ? 1.0f : 0.0f;
 122
 123     /* Initialise the level, background, particles, fade, and view. */
 124
 125     fade_k =  1.0f;
 126     fade_d = -2.0f;
 127
 128     part_reset(GOAL_HEIGHT);
 129     view_init();
 130     back_init(level->grad, config_get_d(CONFIG_GEOMETRY));
 131
 132     sol_load_gl(&back, config_data(level->back),
 133                     config_get_d(CONFIG_TEXTURES), 0);
 134
 135     if (sol_load_gl(&file, level->file,
 136                  config_get_d(CONFIG_TEXTURES), config_get_d(CONFIG_SHADOW)))
 137         return (game_state = 1);
 138     else
 139         return (game_state = 0);
 140 }
 141
 142 void game_free(void)
 143 {
 144     if (game_state)
 145     {
 146         sol_free_gl(&file);
 147         sol_free_gl(&back);
 148         back_free();
 149     }
 150     game_state = 0;
 151 }
 152
 153 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 154
 155 int curr_clock(void)
 156 {
 157     return (int) (clock * 100.f);
 158 }
 159
 160 int curr_coins(void)
 161 {
 162     return coins;
 163 }
 164
 165 int curr_goal(void)
 166 {
 167     return goal_c;
 168 }
 169
 170 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 171
 172 static void game_draw_balls(const struct s_file *fp)
 173 {
 174     float c[4] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };
 175     float M[16];
 176
 177     m_basis(M, fp->uv[0].e[0], fp->uv[0].e[1], fp->uv[0].e[2]);
 178
 179     glPushMatrix();
 180     {
 181         glTranslatef(fp->uv[0].p[0],
 182                      fp->uv[0].p[1] + BALL_FUDGE,
 183                      fp->uv[0].p[2]);
 184         glMultMatrixf(M);
 185         glScalef(fp->uv[0].r,
 186                  fp->uv[0].r,
 187                  fp->uv[0].r);
 188
 189         glColor4fv(c);
 190
 191         ball_draw();
 192     }
 193     glPopMatrix();
 194 }
 195
 196 static void game_draw_coins(const struct s_file *fp)
 197 {
 198     float r = 360.f * SDL_GetTicks() / 1000.f;
 199     int ci;
 200
 201     coin_push();
 202     {
 203         for (ci = 0; ci < fp->cc; ci++)
 204             if (fp->cv[ci].n > 0)
 205             {
 206                 glPushMatrix();
 207                 {
 208                     glTranslatef(fp->cv[ci].p[0],
 209                                  fp->cv[ci].p[1],
 210                                  fp->cv[ci].p[2]);
 211                     glRotatef(r, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
 212                     coin_draw(fp->cv[ci].n, r);
 213                 }
 214                 glPopMatrix();
 215             }
 216     }
 217     coin_pull();
 218 }
 219
 220 static void game_draw_goals(const struct s_file *fp, float rx, float ry)
 221 {
 222     int zi;
 223
 224     if (goal_c == 0)
 225         for (zi = 0; zi < fp->zc; zi++)
 226         {
 227             glPushMatrix();
 228             {
 229                 glTranslatef(fp->zv[zi].p[0],
 230                              fp->zv[zi].p[1],
 231                              fp->zv[zi].p[2]);
 232
 233                 part_draw_goal(rx, ry, fp->zv[zi].r, goal_k, fp->zv[zi].c);
 234
 235                 glScalef(fp->zv[zi].r, goal_k, fp->zv[zi].r);
 236                 goal_draw();
 237             }
 238             glPopMatrix();
 239         }
 240 }
 241
 242 static void game_draw_jumps(const struct s_file *fp)
 243 {
 244     int ji;
 245
 246     for (ji = 0; ji < fp->jc; ji++)
 247     {
 248         glPushMatrix();
 249         {
 250             glTranslatef(fp->jv[ji].p[0],
 251                          fp->jv[ji].p[1],
 252                          fp->jv[ji].p[2]);
 253
 254             glScalef(fp->jv[ji].r, 1.f, fp->jv[ji].r);
 255             jump_draw(!jump_e);
 256         }
 257         glPopMatrix();
 258     }
 259 }
 260
 261 static void game_draw_swchs(const struct s_file *fp)
 262 {
 263     int xi;
 264
 265     for (xi = 0; xi < fp->xc; xi++)
 266     {
 267         if (fp->xv[xi].i)
 268             continue;
 269         glPushMatrix();
 270         {
 271             glTranslatef(fp->xv[xi].p[0],
 272                          fp->xv[xi].p[1],
 273                          fp->xv[xi].p[2]);
 274
 275             glScalef(fp->xv[xi].r, 1.f, fp->xv[xi].r);
 276             swch_draw(fp->xv[xi].f, fp->xv[xi].e);
 277         }
 278         glPopMatrix();
 279     }
 280 }
 281
 282 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 283
 284 static void game_refl_all(int s)
 285 {
 286     const float *ball_p = file.uv->p;
 287
 288     glPushMatrix();
 289     {
 290         /* Rotate the environment about the position of the ball. */
 291
 292         glTranslatef(+ball_p[0], +ball_p[1], +ball_p[2]);
 293         glRotatef(-game_rz, view_e[2][0], view_e[2][1], view_e[2][2]);
 294         glRotatef(-game_rx, view_e[0][0], view_e[0][1], view_e[0][2]);
 295         glTranslatef(-ball_p[0], -ball_p[1], -ball_p[2]);
 296
 297         /* Draw the floor. */
 298
 299         sol_refl(&file);
 300     }
 301     glPopMatrix();
 302 }
 303
 304 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 305
 306 static void game_draw_light(void)
 307 {
 308     const float light_p[2][4] = {
 309         { -8.0f, +32.0f, -8.0f, 1.0f },
 310         { +8.0f, +32.0f, +8.0f, 1.0f },
 311     };
 312     const float light_c[2][4] = {
 313         { 1.0f, 0.8f, 0.8f, 1.0f },
 314         { 0.8f, 1.0f, 0.8f, 1.0f },
 315     };
 316
 317     /* Configure the lighting. */
 318
 319     glEnable(GL_LIGHT0);
 320     glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_p[0]);
 321     glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE,  light_c[0]);
 322     glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_c[0]);
 323
 324     glEnable(GL_LIGHT1);
 325     glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, light_p[1]);
 326     glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE,  light_c[1]);
 327     glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, light_c[1]);
 328 }
 329
 330 static void game_draw_back(int pose, int d, const float p[3])
 331 {
 332     float c[4] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };
 333     float t = SDL_GetTicks() / 1000.f + 120.0f;
 334
 335     glPushMatrix();
 336     {
 337         if (d < 0)
 338         {
 339             glRotatef(game_rz * 2, view_e[2][0], view_e[2][1], view_e[2][2]);
 340             glRotatef(game_rx * 2, view_e[0][0], view_e[0][1], view_e[0][2]);
 341         }
 342
 343         glTranslatef(p[0], p[1], p[2]);
 344         glColor4fv(c);
 345
 346         if (config_get_d(CONFIG_BACKGROUND))
 347         {
 348             /* Draw all background layers back to front. */
 349
 350             sol_back(&back, BACK_DIST, FAR_DIST, t);
 351             back_draw(0);
 352             sol_back(&back, 0, BACK_DIST, t);
 353
 354             /* Draw all foreground geometry in the background file. */
 355
 356             sol_draw(&back);
 357         }
 358         else back_draw(0);
 359     }
 360     glPopMatrix();
 361 }
 362
 363 static void game_draw_fore(int pose, float rx, float ry, int d, const float p[3])
 364 {
 365     const float *ball_p = file.uv->p;
 366     const float  ball_r = file.uv->r;
 367     int drawball = (!clock_down || clock > 0.0f); /* Draw ball unless timeout*/
 368
 369     glPushAttrib(GL_LIGHTING_BIT | GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 370     {
 371         glPushMatrix();
 372         {
 373             /* Rotate the environment about the position of the ball. */
 374
 375             glTranslatef(+ball_p[0], +ball_p[1] * d, +ball_p[2]);
 376             glRotatef(-game_rz * d, view_e[2][0], view_e[2][1], view_e[2][2]);
 377             glRotatef(-game_rx * d, view_e[0][0], view_e[0][1], view_e[0][2]);
 378             glTranslatef(-ball_p[0], -ball_p[1] * d, -ball_p[2]);
 379
 380             if (d < 0)
 381             {
 382                 GLdouble e[4];
 383
 384                 e[0] = +0;
 385                 e[1] = +1;
 386                 e[2] = +0;
 387                 e[3] = -0.00001;
 388
 389                 glEnable(GL_CLIP_PLANE0);
 390                 glClipPlane(GL_CLIP_PLANE0, e);
 391             }
 392
 393             /* Draw the floor. */
 394
 395             sol_draw(&file);
 396
 397             if (config_get_d(CONFIG_SHADOW) && drawball)
 398             {
 399                 shad_draw_set(ball_p, ball_r);
 400                 sol_shad(&file);
 401                 shad_draw_clr();
 402             }
 403
 404             /* Draw the game elements. */
 405
 406             glEnable(GL_BLEND);
 407             glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 408
 409             if (pose == 0)
 410             {
 411                 part_draw_coin(-rx * d, -ry);
 412                 game_draw_coins(&file);
 413                 if (drawball)
 414                     game_draw_balls(&file);
 415             }
 416             game_draw_goals(&file, -rx * d, -ry);
 417             game_draw_jumps(&file);
 418             game_draw_swchs(&file);
 419
 420             glDisable(GL_CLIP_PLANE0);
 421         }
 422         glPopMatrix();
 423     }
 424     glPopAttrib();
 425 }
 426
 427 void game_draw(int pose, float st)
 428 {
 429     float fov = view_fov;
 430
 431     if (jump_b) fov *= 2.f * fabsf(jump_dt - 0.5);
 432
 433     if (game_state)
 434     {
 435         config_push_persp(fov, 0.1f, FAR_DIST);
 436         glPushMatrix();
 437         {
 438             float v[3], rx, ry;
 439             float pup[3];
 440             float pdn[3];
 441
 442             v_cpy(pup, view_p);
 443             v_cpy(pdn, view_p);
 444             pdn[1] = -pdn[1];
 445
 446             /* Compute and apply the view. */
 447
 448             v_sub(v, view_c, view_p);
 449
 450             rx = V_DEG(fatan2f(-v[1], fsqrtf(v[0] * v[0] + v[2] * v[2])));
 451             ry = V_DEG(fatan2f(+v[0], -v[2])) + st;
 452
 453             glTranslatef(0.f, 0.f, -v_len(v));
 454             glRotatef(rx, 1.f, 0.f, 0.f);
 455             glRotatef(ry, 0.f, 1.f, 0.f);
 456             glTranslatef(-view_c[0], -view_c[1], -view_c[2]);
 457
 458             if (config_get_d(CONFIG_REFLECTION))
 459             {
 460                 /* Draw the mirror only into the stencil buffer. */
 461
 462                 glDisable(GL_DEPTH_TEST);
 463                 glEnable(GL_STENCIL_TEST);
 464                 glStencilFunc(GL_ALWAYS, 1, 0xFFFFFFFF);
 465                 glStencilOp(GL_REPLACE, GL_REPLACE, GL_REPLACE);
 466                 glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
 467
 468                 game_refl_all(0);
 469
 470                 /* Draw the scene reflected into color and depth buffers. */
 471
 472                 glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
 473                 glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP);
 474                 glStencilFunc(GL_EQUAL, 1, 0xFFFFFFFF);
 475                 glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 476
 477                 glFrontFace(GL_CW);
 478                 glPushMatrix();
 479                 {
 480                     glScalef(+1.f, -1.f, +1.f);
 481
 482                     game_draw_light();
 483                     game_draw_back(pose,         -1, pdn);
 484                     game_draw_fore(pose, rx, ry, -1, pdn);
 485                 }
 486                 glPopMatrix();
 487                 glFrontFace(GL_CCW);
 488
 489                 glDisable(GL_STENCIL_TEST);
 490             }
 491
 492             /* Draw the scene normally. */
 493
 494             game_draw_light();
 495             game_refl_all(pose ? 0 : config_get_d(CONFIG_SHADOW));
 496             game_draw_back(pose,         +1, pup);
 497             game_draw_fore(pose, rx, ry, +1, pup);
 498         }
 499         glPopMatrix();
 500         config_pop_matrix();
 501
 502         /* Draw the fade overlay. */
 503
 504         fade_draw(fade_k);
 505     }
 506 }
 507
 508 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 509
 510 static void game_update_grav(float h[3], const float g[3])
 511 {
 512     struct s_file *fp = &file;
 513
 514     float x[3];
 515     float y[3] = { 0.f, 1.f, 0.f };
 516     float z[3];
 517     float X[16];
 518     float Z[16];
 519     float M[16];
 520
 521     /* Compute the gravity vector from the given world rotations. */
 522
 523     v_sub(z, view_p, fp->uv->p);
 524     v_crs(x, y, z);
 525     v_crs(z, x, y);
 526     v_nrm(x, x);
 527     v_nrm(z, z);
 528
 529     m_rot (Z, z, V_RAD(game_rz));
 530     m_rot (X, x, V_RAD(game_rx));
 531     m_mult(M, Z, X);
 532     m_vxfm(h, M, g);
 533 }
 534
 535 static void game_update_view(float dt)
 536 {
 537     float dc = view_dc * (jump_b ? 2.0f * fabsf(jump_dt - 0.5f) : 1.0f);
 538     float dx = view_ry * dt * 5.0f;
 539     float k;
 540
 541     view_a += view_ry * dt * 90.f;
 542
 543     /* Center the view about the ball. */
 544
 545     v_cpy(view_c, file.uv->p);
 546     v_inv(view_v, file.uv->v);
 547
 548     switch (config_get_d(CONFIG_CAMERA))
 549     {
 550     case 1: /* Camera 1:  Viewpoint chases the ball position. */
 551
 552         v_sub(view_e[2], view_p, view_c);
 553         break;
 554
 555     case 2: /* Camera 2: View vector is given by view angle. */
 556
 557         view_e[2][0] = fsinf(V_RAD(view_a));
 558         view_e[2][1] = 0.f;
 559         view_e[2][2] = fcosf(V_RAD(view_a));
 560
 561         dx = 0.0f;
 562
 563         break;
 564
 565     default: /* Default: View vector approaches the ball velocity vector. */
 566
 567         k = v_dot(view_v, view_v);
 568
 569         v_sub(view_e[2], view_p, view_c);
 570         v_mad(view_e[2], view_e[2], view_v, k * dt / 4);
 571
 572         break;
 573     }
 574
 575     /* Orthonormalize the basis of the view in its new position. */
 576
 577     v_crs(view_e[0], view_e[1], view_e[2]);
 578     v_crs(view_e[2], view_e[0], view_e[1]);
 579     v_nrm(view_e[0], view_e[0]);
 580     v_nrm(view_e[2], view_e[2]);
 581
 582     /* Compute the new view position. */
 583
 584     k = 1.0f + v_dot(view_e[2], view_v) / 10.0f;
 585
 586     view_k = view_k + (k - view_k) * dt;
 587
 588     if (view_k < 0.5) view_k = 0.5;
 589
 590     v_cpy(view_p, file.uv->p);
 591     v_mad(view_p, view_p, view_e[0], dx      * view_k);
 592     v_mad(view_p, view_p, view_e[1], view_dp * view_k);
 593     v_mad(view_p, view_p, view_e[2], view_dz * view_k);
 594
 595     /* Compute the new view center. */
 596
 597     v_cpy(view_c, file.uv->p);
 598     v_mad(view_c, view_c, view_e[1], dc);
 599
 600     /* Note the current view angle. */
 601
 602     view_a = V_DEG(fatan2f(view_e[2][0], view_e[2][2]));
 603 }
 604
 605 static void game_update_time(float dt, int b)
 606 {
 607     if (goal_c == 0 && goal_k < 1.0f)
 608         goal_k += dt;
 609
 610    /* The ticking clock. */
 611
 612     if (b && clock_down)
 613     {
 614         if (clock < 600.f)
 615             clock -= dt;
 616         if (clock < 0.f)
 617             clock = 0.f;
 618     }
 619     else if (b)
 620     {
 621         clock += dt;
 622     }
 623 }
 624
 625 static int game_update_state(int *state_value)
 626 {
 627     struct s_file *fp = &file;
 628     float p[3];
 629     float c[3];
 630     int bt = state_value != NULL;
 631     int n;
 632     struct s_goal *g;
 633
 634     /* Test for a coin grab. */
 635
 636     if (bt && (n = sol_coin_test(fp, p, COIN_RADIUS)) > 0)
 637     {
 638         coin_color(c, n);
 639         part_burst(p, c);
 640
 641         coins += n;
 642         /* Check for goal open. */
 643         if (goal_c > 0)
 644         {
 645             goal_c = goal_c - n;
 646             if (goal_c <= 0)
 647             {
 648                 audio_play(AUD_SWITCH, 1.f);
 649                 goal_c = 0;
 650             }
 651             else
 652                 audio_play(AUD_COIN, 1.f);
 653         }
 654         else
 655             audio_play(AUD_COIN, 1.f);
 656     }
 657
 658     /* Test for a switch. */
 659     if (sol_swch_test(fp, 0))
 660         audio_play(AUD_SWITCH, 1.f);
 661
 662     /* Test for a jump. */
 663
 664     if (jump_e == 1 && jump_b == 0 && sol_jump_test(fp, jump_p, 0) == 1)
 665     {
 666         jump_b  = 1;
 667         jump_e  = 0;
 668         jump_dt = 0.f;
 669
 670         audio_play(AUD_JUMP, 1.f);
 671     }
 672     if (jump_e == 0 && jump_b == 0 && sol_jump_test(fp, jump_p, 0) == 0)
 673         jump_e = 1;
 674
 675     /* Test for a goal. */
 676
 677     if (bt && goal_c == 0 && (g = sol_goal_test(fp, p, 0)))
 678     {
 679         *state_value = g->s;
 680         audio_play(AUD_GOAL, 1.0f);
 681         return g->c ? GAME_SPEC : GAME_GOAL;
 682     }
 683
 684     /* Test for time-out. */
 685
 686     if (bt && clock_down && clock <= 0.f)
 687     {
 688         const GLfloat *p = fp->uv[0].p;
 689         const GLfloat c[5] = {1.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f};
 690         part_burst(p, c);
 691         part_burst(p, c+1);
 692         part_burst(p, c+2);
 693         part_burst(p, c);
 694         part_burst(p, c+1);
 695         part_burst(p, c+2);
 696         audio_play(AUD_TIME, 1.0f);
 697         return GAME_TIME;
 698     }
 699
 700     /* Test for fall-out. */
 701
 702     if (bt && fp->uv[0].p[1] < fp->vv[0].p[1])
 703     {
 704         audio_play(AUD_FALL, 1.0f);
 705         return GAME_FALL;
 706     }
 707
 708     return GAME_NONE;
 709 }
 710
 711 /*
 712  * On  most  hardware, rendering  requires  much  more  computing power  than
 713  * physics.  Since  physics takes less time  than graphics, it  make sense to
 714  * detach  the physics update  time step  from the  graphics frame  rate.  By
 715  * performing multiple physics updates for  each graphics update, we get away
 716  * with higher quality physics with little impact on overall performance.
 717  *
 718  * Toward this  end, we establish a  baseline maximum physics  time step.  If
 719  * the measured  frame time  exceeds this  maximum, we cut  the time  step in
 720  * half, and  do two updates.  If THIS  time step exceeds the  maximum, we do
 721  * four updates.  And  so on.  In this way, the physics  system is allowed to
 722  * seek an optimal update rate independant of, yet in integral sync with, the
 723  * graphics frame rate.
 724  */
 725
 726 int game_step(const float g[3], float dt, int *state_value)
 727 {
 728     struct s_file *fp = &file;
 729
 730     float h[3];
 731     float d = 0.f;
 732     float b = 0.f;
 733     float t;
 734     int i, n = 1;
 735
 736     if (game_state)
 737     {
 738         t = dt;
 739
 740         /* Smooth jittery or discontinuous input. */
 741
 742         if (t < RESPONSE)
 743         {
 744             game_rx += (game_ix - game_rx) * t / RESPONSE;
 745             game_rz += (game_iz - game_rz) * t / RESPONSE;
 746         }
 747         else
 748         {
 749             game_rx = game_ix;
 750             game_rz = game_iz;
 751         }
 752
 753         game_update_grav(h, g);
 754         part_step(h, t);
 755
 756         if (jump_b)
 757         {
 758             jump_dt += t;
 759
 760             /* Handle a jump. */
 761
 762             if (0.5 < jump_dt)
 763             {
 764                 fp->uv[0].p[0] = jump_p[0];
 765                 fp->uv[0].p[1] = jump_p[1];
 766                 fp->uv[0].p[2] = jump_p[2];
 767             }
 768             if (1.f < jump_dt)
 769                 jump_b = 0;
 770         }
 771         else
 772         {
 773             /* Run the sim. */
 774
 775             while (t > MAX_DT && n < MAX_DN)
 776             {
 777                 t /= 2;
 778                 n *= 2;
 779             }
 780
 781             for (i = 0; i < n; i++)
 782                 if (b < (d = sol_step(fp, h, t, 0, NULL)))
 783                     b = d;
 784
 785             /* Mix the sound of a ball bounce. */
 786
 787             if (b > 0.5)
 788                 audio_play(AUD_BUMP, (b - 0.5f) * 2.0f);
 789         }
 790
 791         game_step_fade(dt);
 792         game_update_view(dt);
 793         game_update_time(dt, state_value != NULL);
 794
 795         return game_update_state(state_value);
 796     }
 797     return GAME_NONE;
 798 }
 799
 800 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 801
 802 void game_no_aa(void)
 803 {
 804     float max = game_ix * game_ix + game_iz * game_iz;
 805     if (max > ANGLE_BOUND * ANGLE_BOUND)
 806     {
 807         max = ANGLE_BOUND / sqrt(max);
 808         game_ix *= max;
 809         game_iz *= max;
 810     }
 811 }
 812
 813 void game_set_x(int k)
 814 {
 815     game_ix = -(ANGLE_BOUND) * k / JOY_MAX;
 816 #if NO_AA
 817     game_no_aa();
 818 #endif
 819 }
 820
 821 void game_set_z(int k)
 822 {
 823     game_iz = +ANGLE_BOUND * k / JOY_MAX;
 824 #if NO_AA
 825     game_no_aa();
 826 #endif
 827 }
 828
 829 void game_set_pos(int x, int y)
 830 {
 831     game_ix += 40.f * y / config_get_d(CONFIG_MOUSE_SENSE);
 832     game_iz += 40.f * x / config_get_d(CONFIG_MOUSE_SENSE);
 833
 834 #if NO_AA
 835     game_no_aa();
 836 #else
 837     if (game_ix > +ANGLE_BOUND) game_ix = +ANGLE_BOUND;
 838     if (game_ix < -ANGLE_BOUND) game_ix = -ANGLE_BOUND;
 839     if (game_iz > +ANGLE_BOUND) game_iz = +ANGLE_BOUND;
 840     if (game_iz < -ANGLE_BOUND) game_iz = -ANGLE_BOUND;
 841 #endif
 842 }
 843
 844 void game_set_rot(float r)
 845 {
 846     view_ry = r;
 847 }
 848
 849 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 850
 851 void game_set_fly(float k)
 852 {
 853     struct s_file *fp = &file;
 854
 855     float  x[3] = { 1.f, 0.f, 0.f };
 856     float  y[3] = { 0.f, 1.f, 0.f };
 857     float  z[3] = { 0.f, 0.f, 1.f };
 858     float c0[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 859     float p0[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 860     float c1[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 861     float p1[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 862     float  v[3];
 863
 864     v_cpy(view_e[0], x);
 865     v_cpy(view_e[1], y);
 866     v_cpy(view_e[2], z);
 867
 868     /* k = 0.0 view is at the ball. */
 869
 870     if (fp->uc > 0)
 871     {
 872         v_cpy(c0, fp->uv[0].p);
 873         v_cpy(p0, fp->uv[0].p);
 874     }
 875
 876     v_mad(p0, p0, y, view_dp);
 877     v_mad(p0, p0, z, view_dz);
 878     v_mad(c0, c0, y, view_dc);
 879
 880     /* k = +1.0 view is s_view 0 */
 881
 882     if (k >= 0 && fp->wc > 0)
 883     {
 884         v_cpy(p1, fp->wv[0].p);
 885         v_cpy(c1, fp->wv[0].q);
 886     }
 887
 888     /* k = -1.0 view is s_view 1 */
 889
 890     if (k <= 0 && fp->wc > 1)
 891     {
 892         v_cpy(p1, fp->wv[1].p);
 893         v_cpy(c1, fp->wv[1].q);
 894     }
 895
 896     /* Interpolate the views. */
 897
 898     v_sub(v, p1, p0);
 899     v_mad(view_p, p0, v, k * k);
 900
 901     v_sub(v, c1, c0);
 902     v_mad(view_c, c0, v, k * k);
 903
 904     /* Orthonormalize the view basis. */
 905
 906     v_sub(view_e[2], view_p, view_c);
 907     v_crs(view_e[0], view_e[1], view_e[2]);
 908     v_crs(view_e[2], view_e[0], view_e[1]);
 909     v_nrm(view_e[0], view_e[0]);
 910     v_nrm(view_e[2], view_e[2]);
 911 }
 912
 913 void game_look(float phi, float theta)
 914 {
 915     view_c[0] = view_p[0] + fsinf(V_RAD(theta)) * fcosf(V_RAD(phi));
 916     view_c[1] = view_p[1] +                       fsinf(V_RAD(phi));
 917     view_c[2] = view_p[2] - fcosf(V_RAD(theta)) * fcosf(V_RAD(phi));
 918 }
 919
 920 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 921
 922 void game_kill_fade(void)
 923 {
 924     fade_k = 0.0f;
 925     fade_d = 0.0f;
 926 }
 927
 928 void game_step_fade(float dt)
 929 {
 930     if ((fade_k < 1.0f && fade_d > 0.0f) ||
 931         (fade_k > 0.0f && fade_d < 0.0f))
 932         fade_k += fade_d * dt;
 933
 934     if (fade_k < 0.0f)
 935     {
 936         fade_k = 0.0f;
 937         fade_d = 0.0f;
 938     }
 939     if (fade_k > 1.0f)
 940     {
 941         fade_k = 1.0f;
 942         fade_d = 0.0f;
 943     }
 944 }
 945
 946 void game_fade(float d)
 947 {
 948     fade_d = d;
 949 }
 950
 951 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 952
 953 int put_game_state(FILE *fout)
 954 {
 955     if (game_state)
 956     {
 957         /* Write the view and tilt state. */
 958
 959         put_float(fout, &game_rx);
 960         put_float(fout, &game_rz);
 961         put_array(fout,  view_c, 3);
 962         put_array(fout,  view_p, 3);
 963
 964         /* Write the game simulation state. */
 965
 966         put_file_state(fout, &file);
 967
 968         return 1;
 969     }
 970     return 0;
 971 }
 972
 973 int get_game_state(FILE *fin)
 974 {
 975     if (game_state)
 976     {
 977         /* Read the view and tilt state. */
 978
 979         get_float(fin, &game_rx);
 980         get_float(fin, &game_rz);
 981         get_array(fin,  view_c, 3);
 982         get_array(fin,  view_p, 3);
 983
 984         /* Read the game simulation state. */
 985
 986         get_file_state(fin, &file);
 987
 988         return (feof(fin) ? 0 : 1);
 989     }
 990     return 0;
 991 }
 992
 993 /*---------------------------------------------------------------------------*/