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 "hole.h"
  24 #include "hud.h"
  25 #include "image.h"
  26 #include "audio.h"
  27 #include "config.h"
  28 #include "video.h"
  29
  30 #include "solid_draw.h"
  31 #include "solid_sim.h"
  32 #include "solid_all.h"
  33
  34 /*---------------------------------------------------------------------------*/
  35
  36 static struct s_full file;
  37 static int           ball;
  38
  39 static int state;
  40
  41 static float view_a;                    /* Ideal view rotation about Y axis  */
  42 static float view_m;
  43 static float view_ry;                   /* Angular velocity about Y axis     */
  44 static float view_dy;                   /* Ideal view distance above ball    */
  45 static float view_dz;                   /* Ideal view distance behind ball   */
  46
  47 static float view_c[3];                 /* Current view center               */
  48 static float view_v[3];                 /* Current view vector               */
  49 static float view_p[3];                 /* Current view position             */
  50 static float view_e[3][3];              /* Current view orientation          */
  51
  52 static float jump_e = 1;                /* Jumping enabled flag              */
  53 static float jump_b = 0;                /* Jump-in-progress flag             */
  54 static float jump_dt;                   /* Jump duration                     */
  55 static float jump_p[3];                 /* Jump destination                  */
  56
  57 static float idle_t;                    /* Idling timeout                    */
  58
  59 /*---------------------------------------------------------------------------*/
  60
  61 static void view_init(void)
  62 {
  63     view_a  = 0.f;
  64     view_m  = 0.f;
  65     view_ry = 0.f;
  66     view_dy = 3.f;
  67     view_dz = 5.f;
  68
  69     view_c[0] = 0.f;
  70     view_c[1] = 0.f;
  71     view_c[2] = 0.f;
  72
  73     view_p[0] =     0.f;
  74     view_p[1] = view_dy;
  75     view_p[2] = view_dz;
  76
  77     view_e[0][0] = 1.f;
  78     view_e[0][1] = 0.f;
  79     view_e[0][2] = 0.f;
  80     view_e[1][0] = 0.f;
  81     view_e[1][1] = 1.f;
  82     view_e[1][2] = 0.f;
  83     view_e[2][0] = 0.f;
  84     view_e[2][1] = 0.f;
  85     view_e[2][2] = 1.f;
  86 }
  87
  88 int game_init(const char *s)
  89 {
  90     int i;
  91
  92     jump_e = 1;
  93     jump_b = 0;
  94
  95     idle_t = 1.0f;
  96
  97     view_init();
  98
  99     if (!(state = sol_load_full(&file, s, config_get_d(CONFIG_SHADOW))))
 100         return 0;
 101
 102     sol_init_sim(&file.vary);
 103
 104     for (i = 0; i < file.base.dc; i++)
 105     {
 106         const char *k = file.base.av + file.base.dv[i].ai;
 107         const char *v = file.base.av + file.base.dv[i].aj;
 108
 109         if (strcmp(k, "idle") == 0)
 110         {
 111             sscanf(v, "%f", &idle_t);
 112
 113             if (idle_t < 1.0f)
 114                 idle_t = 1.0f;
 115         }
 116     }
 117     return 1;
 118 }
 119
 120 void game_free(void)
 121 {
 122     sol_quit_sim();
 123     sol_free_full(&file);
 124 }
 125
 126 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 127
 128 static void game_draw_vect(struct s_rend *rend, const struct s_vary *fp)
 129 {
 130     if (view_m > 0.f)
 131     {
 132         glDisable(GL_LIGHTING);
 133         glPushMatrix();
 134         {
 135             glTranslatef(fp->uv[ball].p[0],
 136                          fp->uv[ball].p[1],
 137                          fp->uv[ball].p[2]);
 138             glRotatef(view_a, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
 139             glScalef(fp->uv[ball].r,
 140                      fp->uv[ball].r * 0.1f, view_m);
 141
 142             vect_draw(rend);
 143         }
 144         glPopMatrix();
 145         glEnable(GL_LIGHTING);
 146     }
 147 }
 148
 149 static void game_draw_balls(struct s_rend *rend,
 150                             const struct s_vary *fp,
 151                             const float *bill_M, float t)
 152 {
 153     static const GLfloat color[5][4] = {
 154         { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.7f },
 155         { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f },
 156         { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f },
 157         { 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f },
 158         { 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f },
 159     };
 160
 161     int ui;
 162
 163     glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
 164
 165     for (ui = curr_party(); ui > 0; ui--)
 166     {
 167         if (ui == ball)
 168         {
 169             float ball_M[16];
 170             float pend_M[16];
 171
 172             m_basis(ball_M, fp->uv[ui].e[0], fp->uv[ui].e[1], fp->uv[ui].e[2]);
 173             m_basis(pend_M, fp->uv[ui].E[0], fp->uv[ui].E[1], fp->uv[ui].E[2]);
 174
 175             glPushMatrix();
 176             {
 177                 glTranslatef(fp->uv[ui].p[0],
 178                              fp->uv[ui].p[1] + BALL_FUDGE,
 179                              fp->uv[ui].p[2]);
 180                 glScalef(fp->uv[ui].r,
 181                          fp->uv[ui].r,
 182                          fp->uv[ui].r);
 183
 184                 glColor4f(color[ui][0],
 185                           color[ui][1],
 186                           color[ui][2],
 187                           color[ui][3]);
 188                 ball_draw(rend, ball_M, pend_M, bill_M, t);
 189             }
 190             glPopMatrix();
 191         }
 192         else
 193         {
 194             glPushMatrix();
 195             {
 196                 glTranslatef(fp->uv[ui].p[0],
 197                              fp->uv[ui].p[1] - fp->uv[ui].r + BALL_FUDGE,
 198                              fp->uv[ui].p[2]);
 199                 glScalef(fp->uv[ui].r,
 200                          fp->uv[ui].r,
 201                          fp->uv[ui].r);
 202
 203                 glColor4f(color[ui][0],
 204                           color[ui][1],
 205                           color[ui][2], 0.5f);
 206
 207                 mark_draw(rend);
 208             }
 209             glPopMatrix();
 210         }
 211     }
 212
 213     glColor4f(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
 214     glDisable(GL_COLOR_MATERIAL);
 215 }
 216
 217 static void game_draw_goals(struct s_rend *rend, const struct s_base *fp)
 218 {
 219     int zi;
 220
 221     for (zi = 0; zi < fp->zc; zi++)
 222     {
 223         glPushMatrix();
 224         {
 225             glTranslatef(fp->zv[zi].p[0],
 226                          fp->zv[zi].p[1],
 227                          fp->zv[zi].p[2]);
 228             flag_draw(rend);
 229         }
 230         glPopMatrix();
 231     }
 232 }
 233
 234 static void game_draw_jumps(struct s_rend *rend, const struct s_base *fp)
 235 {
 236     float t = 0.001f * SDL_GetTicks();
 237     int ji;
 238
 239     for (ji = 0; ji < fp->jc; ji++)
 240     {
 241         glPushMatrix();
 242         {
 243             glTranslatef(fp->jv[ji].p[0],
 244                          fp->jv[ji].p[1],
 245                          fp->jv[ji].p[2]);
 246
 247             glScalef(fp->jv[ji].r, 1.f, fp->jv[ji].r);
 248             jump_draw(rend, t, !jump_e);
 249         }
 250         glPopMatrix();
 251     }
 252 }
 253
 254 static void game_draw_swchs(struct s_rend *rend, const struct s_vary *fp)
 255 {
 256     int xi;
 257
 258     for (xi = 0; xi < fp->xc; xi++)
 259     {
 260         struct v_swch *xp = fp->xv + xi;
 261
 262         if (xp->base->i)
 263             continue;
 264
 265         glPushMatrix();
 266         {
 267             glTranslatef(xp->base->p[0],
 268                          xp->base->p[1],
 269                          xp->base->p[2]);
 270
 271             glScalef(xp->base->r, 1.f, xp->base->r);
 272             swch_draw(rend, xp->f, xp->e);
 273         }
 274         glPopMatrix();
 275     }
 276 }
 277
 278 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 279
 280 void game_draw(int pose, float t)
 281 {
 282     const float light_p[4] = { 8.f, 32.f, 8.f, 0.f };
 283
 284     struct s_draw *fp = &file.draw;
 285     struct s_rend rend = { NULL };
 286
 287     float fov = FOV;
 288
 289     if (!state)
 290         return;
 291
 292     fp->shadow_ui = ball;
 293
 294     sol_draw_enable(&rend);
 295
 296     if (jump_b) fov *= 2.0f * fabsf(jump_dt - 0.5f);
 297
 298     video_push_persp(fov, 0.1f, FAR_DIST);
 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(&rend, 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, &rend, 0, 1);
 330
 331         /* Draw the game elements. */
 332
 333         glEnable(GL_BLEND);
 334         glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 335
 336         if (pose == 0)
 337         {
 338             game_draw_balls(&rend, fp->vary, T, t);
 339             game_draw_vect(&rend, fp->vary);
 340         }
 341
 342         glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
 343         glDisable(GL_LIGHTING);
 344         glDepthMask(GL_FALSE);
 345         {
 346             game_draw_goals(&rend, fp->base);
 347             game_draw_jumps(&rend, fp->base);
 348             game_draw_swchs(&rend, fp->vary);
 349         }
 350         glDepthMask(GL_TRUE);
 351         glEnable(GL_LIGHTING);
 352         glDisable(GL_COLOR_MATERIAL);
 353     }
 354     glPopMatrix();
 355     video_pop_matrix();
 356
 357     sol_draw_disable(&rend);
 358 }
 359
 360 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 361
 362 void game_update_view(float dt)
 363 {
 364     const float y[3] = { 0.f, 1.f, 0.f };
 365
 366     float dy;
 367     float dz;
 368     float k;
 369     float e[3];
 370     float d[3];
 371     float s = 2.f * dt;
 372
 373     if (!state)
 374         return;
 375
 376     /* Center the view about the ball. */
 377
 378     v_cpy(view_c, file.vary.uv[ball].p);
 379     v_inv(view_v, file.vary.uv[ball].v);
 380
 381     switch (config_get_d(CONFIG_CAMERA))
 382     {
 383     case 2:
 384         /* Camera 2: View vector is given by view angle. */
 385
 386         view_e[2][0] = fsinf(V_RAD(view_a));
 387         view_e[2][1] = 0.f;
 388         view_e[2][2] = fcosf(V_RAD(view_a));
 389
 390         s = 1.f;
 391         break;
 392
 393     default:
 394         /* View vector approaches the ball velocity vector. */
 395
 396         v_mad(e, view_v, y, v_dot(view_v, y));
 397         v_inv(e, e);
 398
 399         k = v_dot(view_v, view_v);
 400
 401         v_sub(view_e[2], view_p, view_c);
 402         v_mad(view_e[2], view_e[2], view_v, k * dt * 0.1f);
 403     }
 404
 405     /* Orthonormalize the basis of the view in its new position. */
 406
 407     v_crs(view_e[0], view_e[1], view_e[2]);
 408     v_crs(view_e[2], view_e[0], view_e[1]);
 409     v_nrm(view_e[0], view_e[0]);
 410     v_nrm(view_e[2], view_e[2]);
 411
 412     /* The current view (dy, dz) approaches the ideal (view_dy, view_dz). */
 413
 414     v_sub(d, view_p, view_c);
 415
 416     dy = v_dot(view_e[1], d);
 417     dz = v_dot(view_e[2], d);
 418
 419     dy += (view_dy - dy) * s;
 420     dz += (view_dz - dz) * s;
 421
 422     /* Compute the new view position. */
 423
 424     view_p[0] = view_p[1] = view_p[2] = 0.f;
 425
 426     v_mad(view_p, view_c, view_e[1], dy);
 427     v_mad(view_p, view_p, view_e[2], dz);
 428
 429     view_a = V_DEG(fatan2f(view_e[2][0], view_e[2][2]));
 430 }
 431
 432 static int game_update_state(float dt)
 433 {
 434     static float t = 0.f;
 435
 436     struct s_vary *fp = &file.vary;
 437     float p[3];
 438
 439     if (dt > 0.f)
 440         t += dt;
 441     else
 442         t = 0.f;
 443
 444     /* Test for a switch. */
 445
 446     if (sol_swch_test(fp, ball) == SWCH_INSIDE)
 447         audio_play(AUD_SWITCH, 1.f);
 448
 449     /* Test for a jump. */
 450
 451     if (jump_e == 1 && jump_b == 0 && (sol_jump_test(fp, jump_p, ball) ==
 452                                        JUMP_INSIDE))
 453     {
 454         jump_b  = 1;
 455         jump_e  = 0;
 456         jump_dt = 0.f;
 457
 458         audio_play(AUD_JUMP, 1.f);
 459     }
 460     if (jump_e == 0 && jump_b == 0 && (sol_jump_test(fp, jump_p, ball) ==
 461                                        JUMP_OUTSIDE))
 462     {
 463         jump_e = 1;
 464     }
 465
 466     /* Test for fall-out. */
 467
 468     if (fp->uv[ball].p[1] < -10.f)
 469         return GAME_FALL;
 470
 471     /* Test for a goal or stop. */
 472
 473     if (t > 1.f && sol_goal_test(fp, p, ball))
 474     {
 475         t = 0.f;
 476         return GAME_GOAL;
 477     }
 478
 479     if (t > idle_t)
 480     {
 481         t = 0.f;
 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_vary *fp = &file.vary;
 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     if (!state)
 516         return GAME_NONE;
 517
 518     s = (7.f * s + dt) / 8.f;
 519     t = s;
 520
 521     if (jump_b)
 522     {
 523         jump_dt += dt;
 524
 525         /* Handle a jump. */
 526
 527         if (0.5 < jump_dt)
 528         {
 529             fp->uv[ball].p[0] = jump_p[0];
 530             fp->uv[ball].p[1] = jump_p[1];
 531             fp->uv[ball].p[2] = jump_p[2];
 532         }
 533         if (1.f < jump_dt)
 534             jump_b = 0;
 535     }
 536     else
 537     {
 538         /* Run the sim. */
 539
 540         while (t > MAX_DT && n < MAX_DN)
 541         {
 542             t /= 2;
 543             n *= 2;
 544         }
 545
 546         for (i = 0; i < n; i++)
 547         {
 548             d = sol_step(fp, g, t, ball, &m);
 549
 550             if (b < d)
 551                 b = d;
 552             if (m)
 553                 st += t;
 554         }
 555
 556         /* Mix the sound of a ball bounce. */
 557
 558         if (b > 0.5)
 559             audio_play(AUD_BUMP, (float) (b - 0.5) * 2.0f);
 560     }
 561
 562     game_update_view(dt);
 563     return game_update_state(st);
 564 }
 565
 566 void game_putt(void)
 567 {
 568     /*
 569      * HACK: The BALL_FUDGE here  guarantees that a putt doesn't drive
 570      * the ball  too directly down  toward a lump,  triggering rolling
 571      * friction too early and stopping the ball prematurely.
 572      */
 573
 574     file.vary.uv[ball].v[0] = -4.f * view_e[2][0] * view_m;
 575     file.vary.uv[ball].v[1] = -4.f * view_e[2][1] * view_m + BALL_FUDGE;
 576     file.vary.uv[ball].v[2] = -4.f * view_e[2][2] * view_m;
 577
 578     view_m = 0.f;
 579 }
 580
 581 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 582
 583 void game_set_rot(int d)
 584 {
 585     view_a += (float) (30.f * d) / config_get_d(CONFIG_MOUSE_SENSE);
 586 }
 587
 588 void game_clr_mag(void)
 589 {
 590     view_m = 1.f;
 591 }
 592
 593 void game_set_mag(int d)
 594 {
 595     view_m -= (float) (1.f * d) / config_get_d(CONFIG_MOUSE_SENSE);
 596
 597     if (view_m < 0.25)
 598         view_m = 0.25;
 599 }
 600
 601 void game_set_fly(float k)
 602 {
 603     struct s_vary *fp = &file.vary;
 604
 605     float  x[3] = { 1.f, 0.f, 0.f };
 606     float  y[3] = { 0.f, 1.f, 0.f };
 607     float  z[3] = { 0.f, 0.f, 1.f };
 608     float c0[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 609     float p0[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 610     float c1[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 611     float p1[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 612     float  v[3];
 613
 614     if (!state)
 615         return;
 616
 617     v_cpy(view_e[0], x);
 618     v_cpy(view_e[1], y);
 619     v_sub(view_e[2], fp->uv[ball].p, fp->base->zv[0].p);
 620
 621     if (fabs(v_dot(view_e[1], view_e[2])) > 0.999)
 622         v_cpy(view_e[2], z);
 623
 624     v_crs(view_e[0], view_e[1], view_e[2]);
 625     v_crs(view_e[2], view_e[0], view_e[1]);
 626
 627     v_nrm(view_e[0], view_e[0]);
 628     v_nrm(view_e[2], view_e[2]);
 629
 630     /* k = 0.0 view is at the ball. */
 631
 632     if (fp->uc > 0)
 633     {
 634         v_cpy(c0, fp->uv[ball].p);
 635         v_cpy(p0, fp->uv[ball].p);
 636     }
 637
 638     v_mad(p0, p0, view_e[1], view_dy);
 639     v_mad(p0, p0, view_e[2], view_dz);
 640
 641     /* k = +1.0 view is s_view 0 */
 642
 643     if (k >= 0 && fp->base->wc > 0)
 644     {
 645         v_cpy(p1, fp->base->wv[0].p);
 646         v_cpy(c1, fp->base->wv[0].q);
 647     }
 648
 649     /* k = -1.0 view is s_view 1 */
 650
 651     if (k <= 0 && fp->base->wc > 1)
 652     {
 653         v_cpy(p1, fp->base->wv[1].p);
 654         v_cpy(c1, fp->base->wv[1].q);
 655     }
 656
 657     /* Interpolate the views. */
 658
 659     v_sub(v, p1, p0);
 660     v_mad(view_p, p0, v, k * k);
 661
 662     v_sub(v, c1, c0);
 663     v_mad(view_c, c0, v, k * k);
 664
 665     /* Orthonormalize the view basis. */
 666
 667     v_sub(view_e[2], view_p, view_c);
 668     v_crs(view_e[0], view_e[1], view_e[2]);
 669     v_crs(view_e[2], view_e[0], view_e[1]);
 670     v_nrm(view_e[0], view_e[0]);
 671     v_nrm(view_e[2], view_e[2]);
 672
 673     view_a = V_DEG(fatan2f(view_e[2][0], view_e[2][2]));
 674 }
 675
 676 void game_ball(int i)
 677 {
 678     int ui;
 679
 680     ball = i;
 681
 682     jump_e = 1;
 683     jump_b = 0;
 684
 685     for (ui = 0; ui < file.vary.uc; ui++)
 686     {
 687         file.vary.uv[ui].v[0] = 0.f;
 688         file.vary.uv[ui].v[1] = 0.f;
 689         file.vary.uv[ui].v[2] = 0.f;
 690
 691         file.vary.uv[ui].w[0] = 0.f;
 692         file.vary.uv[ui].w[1] = 0.f;
 693         file.vary.uv[ui].w[2] = 0.f;
 694     }
 695 }
 696
 697 void game_get_pos(float p[3], float e[3][3])
 698 {
 699     v_cpy(p,    file.vary.uv[ball].p);
 700     v_cpy(e[0], file.vary.uv[ball].e[0]);
 701     v_cpy(e[1], file.vary.uv[ball].e[1]);
 702     v_cpy(e[2], file.vary.uv[ball].e[2]);
 703 }
 704
 705 void game_set_pos(float p[3], float e[3][3])
 706 {
 707     v_cpy(file.vary.uv[ball].p,    p);
 708     v_cpy(file.vary.uv[ball].e[0], e[0]);
 709     v_cpy(file.vary.uv[ball].e[1], e[1]);
 710     v_cpy(file.vary.uv[ball].e[2], e[2]);
 711 }
 712
 713 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 714