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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003 Robert Kooima
   3  *
   4  * NEVERPUTT 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 "ball.h"
  23 #include "back.h"
  24 #include "hole.h"
  25 #include "hud.h"
  26 #include "image.h"
  27 #include "audio.h"
  28 #include "solid_gl.h"
  29 #include "solid_phys.h"
  30 #include "config.h"
  31 #include "video.h"
  32
  33 /*---------------------------------------------------------------------------*/
  34
  35 static struct s_file file;
  36 static int           ball;
  37
  38 static float view_a;                    /* Ideal view rotation about Y axis  */
  39 static float view_m;
  40 static float view_ry;                   /* Angular velocity about Y axis     */
  41 static float view_dy;                   /* Ideal view distance above ball    */
  42 static float view_dz;                   /* Ideal view distance behind ball   */
  43
  44 static float view_c[3];                 /* Current view center               */
  45 static float view_v[3];                 /* Current view vector               */
  46 static float view_p[3];                 /* Current view position             */
  47 static float view_e[3][3];              /* Current view orientation          */
  48
  49 static float jump_e = 1;                /* Jumping enabled flag              */
  50 static float jump_b = 0;                /* Jump-in-progress flag             */
  51 static float jump_dt;                   /* Jump duration                     */
  52 static float jump_p[3];                 /* Jump destination                  */
  53
  54 /*---------------------------------------------------------------------------*/
  55
  56 static void view_init(void)
  57 {
  58     view_a  = 0.f;
  59     view_m  = 0.f;
  60     view_ry = 0.f;
  61     view_dy = 3.f;
  62     view_dz = 5.f;
  63
  64     view_c[0] = 0.f;
  65     view_c[1] = 0.f;
  66     view_c[2] = 0.f;
  67
  68     view_p[0] =     0.f;
  69     view_p[1] = view_dy;
  70     view_p[2] = view_dz;
  71
  72     view_e[0][0] = 1.f;
  73     view_e[0][1] = 0.f;
  74     view_e[0][2] = 0.f;
  75     view_e[1][0] = 0.f;
  76     view_e[1][1] = 1.f;
  77     view_e[1][2] = 0.f;
  78     view_e[2][0] = 0.f;
  79     view_e[2][1] = 0.f;
  80     view_e[2][2] = 1.f;
  81 }
  82
  83 void game_init(const char *s)
  84 {
  85     jump_e = 1;
  86     jump_b = 0;
  87
  88     view_init();
  89     sol_load_gl(&file, config_data(s), config_get_d(CONFIG_TEXTURES),
  90                                     config_get_d(CONFIG_SHADOW));
  91 }
  92
  93 void game_free(void)
  94 {
  95     sol_free_gl(&file);
  96 }
  97
  98 /*---------------------------------------------------------------------------*/
  99
 100 static void game_draw_vect_prim(const struct s_file *fp, GLenum mode)
 101 {
 102     float p[3];
 103     float x[3];
 104     float z[3];
 105     float r;
 106
 107     v_cpy(p, fp->uv[ball].p);
 108     v_cpy(x, view_e[0]);
 109     v_cpy(z, view_e[2]);
 110
 111     r = fp->uv[ball].r;
 112
 113     glBegin(mode);
 114     {
 115         glColor4f(1.0f, 1.0f, 0.5f, 0.5f);
 116         glVertex3f(p[0] - x[0] * r,
 117                    p[1] - x[1] * r,
 118                    p[2] - x[2] * r);
 119
 120         glColor4f(1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f);
 121         glVertex3f(p[0] + z[0] * view_m,
 122                    p[1] + z[1] * view_m,
 123                    p[2] + z[2] * view_m);
 124
 125         glColor4f(1.0f, 1.0f, 0.0f, 0.5f);
 126         glVertex3f(p[0] + x[0] * r,
 127                    p[1] + x[1] * r,
 128                    p[2] + x[2] * r);
 129     }
 130     glEnd();
 131 }
 132
 133 static void game_draw_vect(const struct s_file *fp)
 134 {
 135     if (view_m > 0.f)
 136     {
 137         glPushAttrib(GL_TEXTURE_BIT);
 138         glPushAttrib(GL_POLYGON_BIT);
 139         glPushAttrib(GL_LIGHTING_BIT);
 140         glPushAttrib(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 141         {
 142             glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
 143             glDisable(GL_LIGHTING);
 144             glDisable(GL_TEXTURE_2D);
 145             glDepthMask(GL_FALSE);
 146
 147             glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 148             game_draw_vect_prim(fp, GL_TRIANGLES);
 149
 150             glDisable(GL_DEPTH_TEST);
 151             game_draw_vect_prim(fp, GL_LINE_STRIP);
 152         }
 153         glPopAttrib();
 154         glPopAttrib();
 155         glPopAttrib();
 156         glPopAttrib();
 157     }
 158 }
 159
 160 static void game_draw_balls(const struct s_file *fp,
 161                             const float *bill_M, float t)
 162 {
 163     static const GLfloat color[5][4] = {
 164         { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.7f },
 165         { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f },
 166         { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f },
 167         { 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f },
 168         { 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f },
 169     };
 170
 171     int ui;
 172
 173     for (ui = curr_party(); ui > 0; ui--)
 174     {
 175         if (ui == ball)
 176         {
 177             float ball_M[16];
 178             float pend_M[16];
 179
 180             m_basis(ball_M, fp->uv[ui].e[0], fp->uv[ui].e[1], fp->uv[ui].e[2]);
 181             m_basis(pend_M, fp->uv[ui].E[0], fp->uv[ui].E[1], fp->uv[ui].E[2]);
 182
 183             glPushMatrix();
 184             {
 185                 glTranslatef(fp->uv[ui].p[0],
 186                              fp->uv[ui].p[1] + BALL_FUDGE,
 187                              fp->uv[ui].p[2]);
 188                 glScalef(fp->uv[ui].r,
 189                          fp->uv[ui].r,
 190                          fp->uv[ui].r);
 191
 192                 glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
 193                 glColor4fv(color[ui]);
 194                 ball_draw(ball_M, pend_M, bill_M, t);
 195                 glDisable(GL_COLOR_MATERIAL);
 196             }
 197             glPopMatrix();
 198         }
 199         else
 200         {
 201             glPushMatrix();
 202             {
 203                 glTranslatef(fp->uv[ui].p[0],
 204                              fp->uv[ui].p[1] - fp->uv[ui].r + BALL_FUDGE,
 205                              fp->uv[ui].p[2]);
 206                 glScalef(fp->uv[ui].r,
 207                          fp->uv[ui].r,
 208                          fp->uv[ui].r);
 209
 210                 glColor4f(color[ui][0],
 211                           color[ui][1],
 212                           color[ui][2], 0.5f);
 213
 214                 mark_draw();
 215             }
 216             glPopMatrix();
 217         }
 218     }
 219     glColor4f(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
 220 }
 221
 222 static void game_draw_goals(const struct s_file *fp)
 223 {
 224     int zi;
 225
 226     for (zi = 0; zi < fp->zc; zi++)
 227     {
 228         glPushMatrix();
 229         {
 230             glTranslatef(fp->zv[zi].p[0],
 231                          fp->zv[zi].p[1],
 232                          fp->zv[zi].p[2]);
 233             flag_draw();
 234         }
 235         glPopMatrix();
 236     }
 237 }
 238
 239 static void game_draw_jumps(const struct s_file *fp)
 240 {
 241     int ji;
 242
 243     for (ji = 0; ji < fp->jc; ji++)
 244     {
 245         glPushMatrix();
 246         {
 247             glTranslatef(fp->jv[ji].p[0],
 248                          fp->jv[ji].p[1],
 249                          fp->jv[ji].p[2]);
 250
 251             glScalef(fp->jv[ji].r, 1.f, fp->jv[ji].r);
 252             jump_draw(!jump_e);
 253         }
 254         glPopMatrix();
 255     }
 256 }
 257
 258 static void game_draw_swchs(const struct s_file *fp)
 259 {
 260     int xi;
 261
 262     for (xi = 0; xi < fp->xc; xi++)
 263     {
 264         if (fp->xv[xi].i)
 265             continue;
 266
 267         glPushMatrix();
 268         {
 269             glTranslatef(fp->xv[xi].p[0],
 270                          fp->xv[xi].p[1],
 271                          fp->xv[xi].p[2]);
 272
 273             glScalef(fp->xv[xi].r, 1.f, fp->xv[xi].r);
 274             swch_draw(fp->xv[xi].f, fp->xv[xi].e);
 275         }
 276         glPopMatrix();
 277     }
 278 }
 279
 280 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 281
 282 void game_draw(int pose, float t)
 283 {
 284     static const float a[4] = { 0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f };
 285     static const float s[4] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
 286     static const float e[4] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f };
 287     static const float h[1] = { 0.0f };
 288
 289     const float light_p[4] = { 8.f, 32.f, 8.f, 1.f };
 290
 291     const struct s_file *fp = &file;
 292
 293     float fov = FOV;
 294
 295     if (jump_b) fov *= 2.0f * fabsf(jump_dt - 0.5f);
 296
 297     config_push_persp(fov, 0.1f, FAR_DIST);
 298     glPushAttrib(GL_LIGHTING_BIT);
 299     glPushMatrix();
 300     {
 301         float T[16], M[16], v[3], rx, ry;
 302
 303         m_view(T, view_c, view_p, view_e[1]);
 304         m_xps(M, T);
 305
 306         v_sub(v, view_c, view_p);
 307
 308         rx = V_DEG(fatan2f(-v[1], fsqrtf(v[0] * v[0] + v[2] * v[2])));
 309         ry = V_DEG(fatan2f(+v[0], -v[2]));
 310
 311         glTranslatef(0.f, 0.f, -v_len(v));
 312         glMultMatrixf(M);
 313         glTranslatef(-view_c[0], -view_c[1], -view_c[2]);
 314
 315         /* Center the skybox about the position of the camera. */
 316
 317         glPushMatrix();
 318         {
 319             glTranslatef(view_p[0], view_p[1], view_p[2]);
 320             back_draw(0);
 321         }
 322         glPopMatrix();
 323
 324         glEnable(GL_LIGHT0);
 325         glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_p);
 326
 327         /* Draw the floor. */
 328
 329         sol_draw(fp, 0, 1);
 330
 331         if (config_get_d(CONFIG_SHADOW) && !pose)
 332         {
 333             shad_draw_set(fp->uv[ball].p, fp->uv[ball].r);
 334             sol_shad(fp);
 335             shad_draw_clr();
 336         }
 337
 338         /* Draw the game elements. */
 339
 340         glEnable(GL_BLEND);
 341         glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 342
 343         if (pose == 0)
 344         {
 345             game_draw_balls(fp, T, t);
 346             game_draw_vect(fp);
 347         }
 348
 349         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT,   a);
 350         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,  s);
 351         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_EMISSION,  e);
 352         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, h);
 353
 354         game_draw_goals(fp);
 355
 356         glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
 357         glDisable(GL_LIGHTING);
 358         glDisable(GL_TEXTURE_2D);
 359         glDepthMask(GL_FALSE);
 360         {
 361             game_draw_jumps(fp);
 362             game_draw_swchs(fp);
 363         }
 364         glDepthMask(GL_TRUE);
 365         glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 366         glEnable(GL_LIGHTING);
 367         glDisable(GL_COLOR_MATERIAL);
 368     }
 369     glPopMatrix();
 370     glPopAttrib();
 371     config_pop_matrix();
 372 }
 373
 374 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 375
 376 void game_update_view(float dt)
 377 {
 378     const float y[3] = { 0.f, 1.f, 0.f };
 379
 380     float dy;
 381     float dz;
 382     float k;
 383     float e[3];
 384     float d[3];
 385     float s = 2.f * dt;
 386
 387     /* Center the view about the ball. */
 388
 389     v_cpy(view_c, file.uv[ball].p);
 390     v_inv(view_v, file.uv[ball].v);
 391
 392     switch (config_get_d(CONFIG_CAMERA))
 393     {
 394     case 2:
 395         /* Camera 2: View vector is given by view angle. */
 396
 397         view_e[2][0] = fsinf(V_RAD(view_a));
 398         view_e[2][1] = 0.f;
 399         view_e[2][2] = fcosf(V_RAD(view_a));
 400
 401         s = 1.f;
 402         break;
 403
 404     default:
 405         /* View vector approaches the ball velocity vector. */
 406
 407         v_mad(e, view_v, y, v_dot(view_v, y));
 408         v_inv(e, e);
 409
 410         k = v_dot(view_v, view_v);
 411
 412         v_sub(view_e[2], view_p, view_c);
 413         v_mad(view_e[2], view_e[2], view_v, k * dt * 0.1f);
 414     }
 415
 416     /* Orthonormalize the basis of the view in its new position. */
 417
 418     v_crs(view_e[0], view_e[1], view_e[2]);
 419     v_crs(view_e[2], view_e[0], view_e[1]);
 420     v_nrm(view_e[0], view_e[0]);
 421     v_nrm(view_e[2], view_e[2]);
 422
 423     /* The current view (dy, dz) approaches the ideal (view_dy, view_dz). */
 424
 425     v_sub(d, view_p, view_c);
 426
 427     dy = v_dot(view_e[1], d);
 428     dz = v_dot(view_e[2], d);
 429
 430     dy += (view_dy - dy) * s;
 431     dz += (view_dz - dz) * s;
 432
 433     /* Compute the new view position. */
 434
 435     view_p[0] = view_p[1] = view_p[2] = 0.f;
 436
 437     v_mad(view_p, view_c, view_e[1], dy);
 438     v_mad(view_p, view_p, view_e[2], dz);
 439
 440     view_a = V_DEG(fatan2f(view_e[2][0], view_e[2][2]));
 441 }
 442
 443 static int game_update_state(float dt)
 444 {
 445     static float t = 0.f;
 446
 447     struct s_file *fp = &file;
 448     float p[3];
 449
 450     if (dt > 0.f)
 451         t += dt;
 452     else
 453         t = 0.f;
 454
 455     /* Test for a switch. */
 456
 457     if (sol_swch_test(fp, ball))
 458         audio_play(AUD_SWITCH, 1.f);
 459
 460     /* Test for a jump. */
 461
 462     if (jump_e == 1 && jump_b == 0 && sol_jump_test(fp, jump_p, ball) == 1)
 463     {
 464         jump_b  = 1;
 465         jump_e  = 0;
 466         jump_dt = 0.f;
 467
 468         audio_play(AUD_JUMP, 1.f);
 469     }
 470     if (jump_e == 0 && jump_b == 0 &&  sol_jump_test(fp, jump_p, ball) == 0)
 471         jump_e = 1;
 472
 473     /* Test for fall-out. */
 474
 475     if (fp->uv[ball].p[1] < -10.f)
 476         return GAME_FALL;
 477
 478     /* Test for a goal or stop. */
 479
 480     if (t > 1.f)
 481     {
 482         t = 0.f;
 483
 484         if (sol_goal_test(fp, p, ball))
 485             return GAME_GOAL;
 486         else
 487             return GAME_STOP;
 488     }
 489
 490     return GAME_NONE;
 491 }
 492
 493 /*
 494  * On  most  hardware, rendering  requires  much  more  computing power  than
 495  * physics.  Since  physics takes less time  than graphics, it  make sense to
 496  * detach  the physics update  time step  from the  graphics frame  rate.  By
 497  * performing multiple physics updates for  each graphics update, we get away
 498  * with higher quality physics with little impact on overall performance.
 499  *
 500  * Toward this  end, we establish a  baseline maximum physics  time step.  If
 501  * the measured  frame time  exceeds this  maximum, we cut  the time  step in
 502  * half, and  do two updates.  If THIS  time step exceeds the  maximum, we do
 503  * four updates.  And  so on.  In this way, the physics  system is allowed to
 504  * seek an optimal update rate independent of, yet in integral sync with, the
 505  * graphics frame rate.
 506  */
 507
 508 int game_step(const float g[3], float dt)
 509 {
 510     struct s_file *fp = &file;
 511
 512     static float s = 0.f;
 513     static float t = 0.f;
 514
 515     float d = 0.f;
 516     float b = 0.f;
 517     float st = 0.f;
 518     int i, n = 1, m = 0;
 519
 520     s = (7.f * s + dt) / 8.f;
 521     t = s;
 522
 523     if (jump_b)
 524     {
 525         jump_dt += dt;
 526
 527         /* Handle a jump. */
 528
 529         if (0.5 < jump_dt)
 530         {
 531             fp->uv[ball].p[0] = jump_p[0];
 532             fp->uv[ball].p[1] = jump_p[1];
 533             fp->uv[ball].p[2] = jump_p[2];
 534         }
 535         if (1.f < jump_dt)
 536             jump_b = 0;
 537     }
 538     else
 539     {
 540         /* Run the sim. */
 541
 542         while (t > MAX_DT && n < MAX_DN)
 543         {
 544             t /= 2;
 545             n *= 2;
 546         }
 547
 548         for (i = 0; i < n; i++)
 549         {
 550             d = sol_step(fp, g, t, ball, &m);
 551
 552             if (b < d)
 553                 b = d;
 554             if (m)
 555                 st += t;
 556         }
 557
 558         /* Mix the sound of a ball bounce. */
 559
 560         if (b > 0.5)
 561             audio_play(AUD_BUMP, (float) (b - 0.5) * 2.0f);
 562     }
 563
 564     game_update_view(dt);
 565     return game_update_state(st);
 566 }
 567
 568 void game_putt(void)
 569 {
 570     /*
 571      * HACK: The BALL_FUDGE here  guarantees that a putt doesn't drive
 572      * the ball  too directly down  toward a lump,  triggering rolling
 573      * friction too early and stopping the ball prematurely.
 574      */
 575
 576     file.uv[ball].v[0] = -4.f * view_e[2][0] * view_m;
 577     file.uv[ball].v[1] = -4.f * view_e[2][1] * view_m + BALL_FUDGE;
 578     file.uv[ball].v[2] = -4.f * view_e[2][2] * view_m;
 579
 580     view_m = 0.f;
 581 }
 582
 583 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 584
 585 void game_set_rot(int d)
 586 {
 587     view_a += (float) (30.f * d) / config_get_d(CONFIG_MOUSE_SENSE);
 588 }
 589
 590 void game_clr_mag(void)
 591 {
 592     view_m = 1.f;
 593 }
 594
 595 void game_set_mag(int d)
 596 {
 597     view_m -= (float) (1.f * d) / config_get_d(CONFIG_MOUSE_SENSE);
 598
 599     if (view_m < 0.25)
 600         view_m = 0.25;
 601 }
 602
 603 void game_set_fly(float k)
 604 {
 605     struct s_file *fp = &file;
 606
 607     float  x[3] = { 1.f, 0.f, 0.f };
 608     float  y[3] = { 0.f, 1.f, 0.f };
 609     float  z[3] = { 0.f, 0.f, 1.f };
 610     float c0[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 611     float p0[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 612     float c1[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 613     float p1[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 614     float  v[3];
 615
 616     v_cpy(view_e[0], x);
 617     v_cpy(view_e[1], y);
 618     v_sub(view_e[2], fp->uv[ball].p, fp->zv[0].p);
 619
 620     if (fabs(v_dot(view_e[1], view_e[2])) > 0.999)
 621         v_cpy(view_e[2], z);
 622
 623     v_crs(view_e[0], view_e[1], view_e[2]);
 624     v_crs(view_e[2], view_e[0], view_e[1]);
 625
 626     v_nrm(view_e[0], view_e[0]);
 627     v_nrm(view_e[2], view_e[2]);
 628
 629     /* k = 0.0 view is at the ball. */
 630
 631     if (fp->uc > 0)
 632     {
 633         v_cpy(c0, fp->uv[ball].p);
 634         v_cpy(p0, fp->uv[ball].p);
 635     }
 636
 637     v_mad(p0, p0, view_e[1], view_dy);
 638     v_mad(p0, p0, view_e[2], view_dz);
 639
 640     /* k = +1.0 view is s_view 0 */
 641
 642     if (k >= 0 && fp->wc > 0)
 643     {
 644         v_cpy(p1, fp->wv[0].p);
 645         v_cpy(c1, fp->wv[0].q);
 646     }
 647
 648     /* k = -1.0 view is s_view 1 */
 649
 650     if (k <= 0 && fp->wc > 1)
 651     {
 652         v_cpy(p1, fp->wv[1].p);
 653         v_cpy(c1, fp->wv[1].q);
 654     }
 655
 656     /* Interpolate the views. */
 657
 658     v_sub(v, p1, p0);
 659     v_mad(view_p, p0, v, k * k);
 660
 661     v_sub(v, c1, c0);
 662     v_mad(view_c, c0, v, k * k);
 663
 664     /* Orthonormalize the view basis. */
 665
 666     v_sub(view_e[2], view_p, view_c);
 667     v_crs(view_e[0], view_e[1], view_e[2]);
 668     v_crs(view_e[2], view_e[0], view_e[1]);
 669     v_nrm(view_e[0], view_e[0]);
 670     v_nrm(view_e[2], view_e[2]);
 671
 672     view_a = V_DEG(fatan2f(view_e[2][0], view_e[2][2]));
 673 }
 674
 675 void game_ball(int i)
 676 {
 677     int ui;
 678
 679     ball = i;
 680
 681     jump_e = 1;
 682     jump_b = 0;
 683
 684     for (ui = 0; ui < file.uc; ui++)
 685     {
 686         file.uv[ui].v[0] = 0.f;
 687         file.uv[ui].v[1] = 0.f;
 688         file.uv[ui].v[2] = 0.f;
 689
 690         file.uv[ui].w[0] = 0.f;
 691         file.uv[ui].w[1] = 0.f;
 692         file.uv[ui].w[2] = 0.f;
 693     }
 694 }
 695
 696 void game_get_pos(float p[3], float e[3][3])
 697 {
 698     v_cpy(p,    file.uv[ball].p);
 699     v_cpy(e[0], file.uv[ball].e[0]);
 700     v_cpy(e[1], file.uv[ball].e[1]);
 701     v_cpy(e[2], file.uv[ball].e[2]);
 702 }
 703
 704 void game_set_pos(float p[3], float e[3][3])
 705 {
 706     v_cpy(file.uv[ball].p,    p);
 707     v_cpy(file.uv[ball].e[0], e[0]);
 708     v_cpy(file.uv[ball].e[1], e[1]);
 709     v_cpy(file.uv[ball].e[2], e[2]);
 710 }
 711
 712 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 713