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                 glColor4fv(color[ui]);
 191                 ball_draw(ball_M, pend_M, bill_M, t);
 192             }
 193             glPopMatrix();
 194         }
 195         else
 196         {
 197             glPushMatrix();
 198             {
 199                 glTranslatef(fp->uv[ui].p[0],
 200                              fp->uv[ui].p[1] - fp->uv[ui].r + BALL_FUDGE,
 201                              fp->uv[ui].p[2]);
 202                 glScalef(fp->uv[ui].r,
 203                          fp->uv[ui].r,
 204                          fp->uv[ui].r);
 205
 206                 glColor4f(color[ui][0],
 207                           color[ui][1],
 208                           color[ui][2], 0.5f);
 209
 210                 mark_draw();
 211             }
 212             glPopMatrix();
 213         }
 214     }
 215     glColor4f(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
 216 }
 217
 218 static void game_draw_goals(const struct s_file *fp)
 219 {
 220     int zi;
 221
 222     for (zi = 0; zi < fp->zc; zi++)
 223     {
 224         glPushMatrix();
 225         {
 226             glTranslatef(fp->zv[zi].p[0],
 227                          fp->zv[zi].p[1],
 228                          fp->zv[zi].p[2]);
 229             flag_draw();
 230         }
 231         glPopMatrix();
 232     }
 233 }
 234
 235 static void game_draw_jumps(const struct s_file *fp)
 236 {
 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(!jump_e);
 249         }
 250         glPopMatrix();
 251     }
 252 }
 253
 254 static void game_draw_swchs(const struct s_file *fp)
 255 {
 256     int xi;
 257
 258     for (xi = 0; xi < fp->xc; xi++)
 259     {
 260         glPushMatrix();
 261         {
 262             glTranslatef(fp->xv[xi].p[0],
 263                          fp->xv[xi].p[1],
 264                          fp->xv[xi].p[2]);
 265
 266             glScalef(fp->xv[xi].r, 1.f, fp->xv[xi].r);
 267             swch_draw(fp->xv[xi].f, fp->xv[xi].e);
 268         }
 269         glPopMatrix();
 270     }
 271 }
 272
 273 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 274
 275 void game_draw(int pose, float t)
 276 {
 277     static const float a[4] = { 0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f };
 278     static const float s[4] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
 279     static const float e[4] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f };
 280     static const float h[1] = { 0.0f };
 281
 282     const float light_p[4] = { 8.f, 32.f, 8.f, 1.f };
 283
 284     const struct s_file *fp = &file;
 285
 286     float fov = FOV;
 287
 288     if (jump_b) fov *= 2.0f * fabsf(jump_dt - 0.5f);
 289
 290     config_push_persp(fov, 0.1f, FAR_DIST);
 291     glPushAttrib(GL_LIGHTING_BIT);
 292     glPushMatrix();
 293     {
 294         float T[16], M[16], v[3], rx, ry;
 295
 296         m_view(T, view_c, view_p, view_e[1]);
 297         m_xps(M, T);
 298
 299         v_sub(v, view_c, view_p);
 300
 301         rx = V_DEG(fatan2f(-v[1], fsqrtf(v[0] * v[0] + v[2] * v[2])));
 302         ry = V_DEG(fatan2f(+v[0], -v[2]));
 303
 304         glTranslatef(0.f, 0.f, -v_len(v));
 305         glMultMatrixf(M);
 306         glTranslatef(-view_c[0], -view_c[1], -view_c[2]);
 307
 308         /* Center the skybox about the position of the camera. */
 309
 310         glPushMatrix();
 311         {
 312             glTranslatef(view_p[0], view_p[1], view_p[2]);
 313             back_draw(0);
 314         }
 315         glPopMatrix();
 316
 317         glEnable(GL_LIGHT0);
 318         glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_p);
 319
 320         /* Draw the floor. */
 321
 322         sol_draw(fp, 0, 1);
 323
 324         if (config_get_d(CONFIG_SHADOW) && !pose)
 325         {
 326             shad_draw_set(fp->uv[ball].p, fp->uv[ball].r);
 327             sol_shad(fp);
 328             shad_draw_clr();
 329         }
 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(fp, T, t);
 339             game_draw_vect(fp);
 340         }
 341
 342         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT,   a);
 343         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,  s);
 344         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_EMISSION,  e);
 345         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, h);
 346
 347         game_draw_goals(fp);
 348
 349         glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
 350         glDisable(GL_LIGHTING);
 351         glDisable(GL_TEXTURE_2D);
 352         glDepthMask(GL_FALSE);
 353         {
 354             game_draw_jumps(fp);
 355             game_draw_swchs(fp);
 356         }
 357         glDepthMask(GL_TRUE);
 358         glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 359         glEnable(GL_LIGHTING);
 360         glDisable(GL_COLOR_MATERIAL);
 361     }
 362     glPopMatrix();
 363     glPopAttrib();
 364     config_pop_matrix();
 365 }
 366
 367 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 368
 369 void game_update_view(float dt)
 370 {
 371     const float y[3] = { 0.f, 1.f, 0.f };
 372
 373     float dy;
 374     float dz;
 375     float k;
 376     float e[3];
 377     float d[3];
 378     float s = 2.f * dt;
 379
 380     /* Center the view about the ball. */
 381
 382     v_cpy(view_c, file.uv[ball].p);
 383     v_inv(view_v, file.uv[ball].v);
 384
 385     switch (config_get_d(CONFIG_CAMERA))
 386     {
 387     case 2:
 388         /* Camera 2: View vector is given by view angle. */
 389
 390         view_e[2][0] = fsinf(V_RAD(view_a));
 391         view_e[2][1] = 0.f;
 392         view_e[2][2] = fcosf(V_RAD(view_a));
 393
 394         s = 1.f;
 395         break;
 396
 397     default:
 398         /* View vector approaches the ball velocity vector. */
 399
 400         v_mad(e, view_v, y, v_dot(view_v, y));
 401         v_inv(e, e);
 402
 403         k = v_dot(view_v, view_v);
 404
 405         v_sub(view_e[2], view_p, view_c);
 406         v_mad(view_e[2], view_e[2], view_v, k * dt * 0.1f);
 407     }
 408
 409     /* Orthonormalize the basis of the view in its new position. */
 410
 411     v_crs(view_e[0], view_e[1], view_e[2]);
 412     v_crs(view_e[2], view_e[0], view_e[1]);
 413     v_nrm(view_e[0], view_e[0]);
 414     v_nrm(view_e[2], view_e[2]);
 415
 416     /* The current view (dy, dz) approaches the ideal (view_dy, view_dz). */
 417
 418     v_sub(d, view_p, view_c);
 419
 420     dy = v_dot(view_e[1], d);
 421     dz = v_dot(view_e[2], d);
 422
 423     dy += (view_dy - dy) * s;
 424     dz += (view_dz - dz) * s;
 425
 426     /* Compute the new view position. */
 427
 428     view_p[0] = view_p[1] = view_p[2] = 0.f;
 429
 430     v_mad(view_p, view_c, view_e[1], dy);
 431     v_mad(view_p, view_p, view_e[2], dz);
 432
 433     view_a = V_DEG(fatan2f(view_e[2][0], view_e[2][2]));
 434 }
 435
 436 static int game_update_state(float dt)
 437 {
 438     static float t = 0.f;
 439
 440     struct s_file *fp = &file;
 441     float p[3];
 442
 443     if (dt > 0.f)
 444         t += dt;
 445     else
 446         t = 0.f;
 447
 448     /* Test for a switch. */
 449
 450     if (sol_swch_test(fp, ball))
 451         audio_play(AUD_SWITCH, 1.f);
 452
 453     /* Test for a jump. */
 454
 455     if (jump_e == 1 && jump_b == 0 && sol_jump_test(fp, jump_p, ball) == 1)
 456     {
 457         jump_b  = 1;
 458         jump_e  = 0;
 459         jump_dt = 0.f;
 460
 461         audio_play(AUD_JUMP, 1.f);
 462     }
 463     if (jump_e == 0 && jump_b == 0 &&  sol_jump_test(fp, jump_p, ball) == 0)
 464         jump_e = 1;
 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)
 474     {
 475         t = 0.f;
 476
 477         if (sol_goal_test(fp, p, ball))
 478             return GAME_GOAL;
 479         else
 480             return GAME_STOP;
 481     }
 482
 483     return GAME_NONE;
 484 }
 485
 486 /*
 487  * On  most  hardware, rendering  requires  much  more  computing power  than
 488  * physics.  Since  physics takes less time  than graphics, it  make sense to
 489  * detach  the physics update  time step  from the  graphics frame  rate.  By
 490  * performing multiple physics updates for  each graphics update, we get away
 491  * with higher quality physics with little impact on overall performance.
 492  *
 493  * Toward this  end, we establish a  baseline maximum physics  time step.  If
 494  * the measured  frame time  exceeds this  maximum, we cut  the time  step in
 495  * half, and  do two updates.  If THIS  time step exceeds the  maximum, we do
 496  * four updates.  And  so on.  In this way, the physics  system is allowed to
 497  * seek an optimal update rate independent of, yet in integral sync with, the
 498  * graphics frame rate.
 499  */
 500
 501 int game_step(const float g[3], float dt)
 502 {
 503     struct s_file *fp = &file;
 504
 505     static float s = 0.f;
 506     static float t = 0.f;
 507
 508     float d = 0.f;
 509     float b = 0.f;
 510     float st = 0.f;
 511     int i, n = 1, m = 0;
 512
 513     s = (7.f * s + dt) / 8.f;
 514     t = s;
 515
 516     if (jump_b)
 517     {
 518         jump_dt += dt;
 519
 520         /* Handle a jump. */
 521
 522         if (0.5 < jump_dt)
 523         {
 524             fp->uv[ball].p[0] = jump_p[0];
 525             fp->uv[ball].p[1] = jump_p[1];
 526             fp->uv[ball].p[2] = jump_p[2];
 527         }
 528         if (1.f < jump_dt)
 529             jump_b = 0;
 530     }
 531     else
 532     {
 533         /* Run the sim. */
 534
 535         while (t > MAX_DT && n < MAX_DN)
 536         {
 537             t /= 2;
 538             n *= 2;
 539         }
 540
 541         for (i = 0; i < n; i++)
 542         {
 543             d = sol_step(fp, g, t, ball, &m);
 544
 545             if (b < d)
 546                 b = d;
 547             if (m)
 548                 st += t;
 549         }
 550
 551         /* Mix the sound of a ball bounce. */
 552
 553         if (b > 0.5)
 554             audio_play(AUD_BUMP, (float) (b - 0.5) * 2.0f);
 555     }
 556
 557     game_update_view(dt);
 558     return game_update_state(st);
 559 }
 560
 561 void game_putt(void)
 562 {
 563     /*
 564      * HACK: The BALL_FUDGE here  guarantees that a putt doesn't drive
 565      * the ball  too directly down  toward a lump,  triggering rolling
 566      * friction too early and stopping the ball prematurely.
 567      */
 568
 569     file.uv[ball].v[0] = -4.f * view_e[2][0] * view_m;
 570     file.uv[ball].v[1] = -4.f * view_e[2][1] * view_m + BALL_FUDGE;
 571     file.uv[ball].v[2] = -4.f * view_e[2][2] * view_m;
 572
 573     view_m = 0.f;
 574 }
 575
 576 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 577
 578 void game_set_rot(int d)
 579 {
 580     view_a += (float) (30.f * d) / config_get_d(CONFIG_MOUSE_SENSE);
 581 }
 582
 583 void game_clr_mag(void)
 584 {
 585     view_m = 1.f;
 586 }
 587
 588 void game_set_mag(int d)
 589 {
 590     view_m -= (float) (1.f * d) / config_get_d(CONFIG_MOUSE_SENSE);
 591
 592     if (view_m < 0.25)
 593         view_m = 0.25;
 594 }
 595
 596 void game_set_fly(float k)
 597 {
 598     struct s_file *fp = &file;
 599
 600     float  x[3] = { 1.f, 0.f, 0.f };
 601     float  y[3] = { 0.f, 1.f, 0.f };
 602     float  z[3] = { 0.f, 0.f, 1.f };
 603     float c0[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 604     float p0[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 605     float c1[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 606     float p1[3] = { 0.f, 0.f, 0.f };
 607     float  v[3];
 608
 609     v_cpy(view_e[0], x);
 610     v_cpy(view_e[1], y);
 611     v_sub(view_e[2], fp->uv[ball].p, fp->zv[0].p);
 612
 613     if (fabs(v_dot(view_e[1], view_e[2])) > 0.999)
 614         v_cpy(view_e[2], z);
 615
 616     v_crs(view_e[0], view_e[1], view_e[2]);
 617     v_crs(view_e[2], view_e[0], view_e[1]);
 618
 619     v_nrm(view_e[0], view_e[0]);
 620     v_nrm(view_e[2], view_e[2]);
 621
 622     /* k = 0.0 view is at the ball. */
 623
 624     if (fp->uc > 0)
 625     {
 626         v_cpy(c0, fp->uv[ball].p);
 627         v_cpy(p0, fp->uv[ball].p);
 628     }
 629
 630     v_mad(p0, p0, view_e[1], view_dy);
 631     v_mad(p0, p0, view_e[2], view_dz);
 632
 633     /* k = +1.0 view is s_view 0 */
 634
 635     if (k >= 0 && fp->wc > 0)
 636     {
 637         v_cpy(p1, fp->wv[0].p);
 638         v_cpy(c1, fp->wv[0].q);
 639     }
 640
 641     /* k = -1.0 view is s_view 1 */
 642
 643     if (k <= 0 && fp->wc > 1)
 644     {
 645         v_cpy(p1, fp->wv[1].p);
 646         v_cpy(c1, fp->wv[1].q);
 647     }
 648
 649     /* Interpolate the views. */
 650
 651     v_sub(v, p1, p0);
 652     v_mad(view_p, p0, v, k * k);
 653
 654     v_sub(v, c1, c0);
 655     v_mad(view_c, c0, v, k * k);
 656
 657     /* Orthonormalize the view basis. */
 658
 659     v_sub(view_e[2], view_p, view_c);
 660     v_crs(view_e[0], view_e[1], view_e[2]);
 661     v_crs(view_e[2], view_e[0], view_e[1]);
 662     v_nrm(view_e[0], view_e[0]);
 663     v_nrm(view_e[2], view_e[2]);
 664
 665     view_a = V_DEG(fatan2f(view_e[2][0], view_e[2][2]));
 666 }
 667
 668 void game_ball(int i)
 669 {
 670     int ui;
 671
 672     ball = i;
 673
 674     jump_e = 1;
 675     jump_b = 0;
 676
 677     for (ui = 0; ui < file.uc; ui++)
 678     {
 679         file.uv[ui].v[0] = 0.f;
 680         file.uv[ui].v[1] = 0.f;
 681         file.uv[ui].v[2] = 0.f;
 682
 683         file.uv[ui].w[0] = 0.f;
 684         file.uv[ui].w[1] = 0.f;
 685         file.uv[ui].w[2] = 0.f;
 686     }
 687 }
 688
 689 void game_get_pos(float p[3], float e[3][3])
 690 {
 691     v_cpy(p,    file.uv[ball].p);
 692     v_cpy(e[0], file.uv[ball].e[0]);
 693     v_cpy(e[1], file.uv[ball].e[1]);
 694     v_cpy(e[2], file.uv[ball].e[2]);
 695 }
 696
 697 void game_set_pos(float p[3], float e[3][3])
 698 {
 699     v_cpy(file.uv[ball].p,    p);
 700     v_cpy(file.uv[ball].e[0], e[0]);
 701     v_cpy(file.uv[ball].e[1], e[1]);
 702     v_cpy(file.uv[ball].e[2], e[2]);
 703 }
 704
 705 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 706