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