new model modes
[carveJwlIkooP6JGAAIwe30JlM.git] / scene.h
diff --git a/scene.h b/scene.h
index ff970007dfb5fce17dbfc9c03f2a3be2b27c9bbb..d6cfb0a081b2c2ab2959bcb75f7e643053012689 100644 (file)
--- a/scene.h
+++ b/scene.h
@@ -28,13 +28,6 @@ struct scene
 
    boxf bbx;
 
-   struct shadower
-   {
-      sdf_primative sdf;
-      esdf_type sdf_type;
-   }
-   *shadowers;
-
    u32 shadower_count,
        shadower_cap;
 
@@ -49,7 +42,6 @@ static void scene_init( scene *pscene )
    pscene->indices = NULL;
    pscene->vertex_count = 0;
    pscene->indice_count = 0;
-   pscene->shadowers = NULL;
    pscene->shadower_count = 0;
    pscene->shadower_cap = 0;
    pscene->submesh.indice_start = 0;
@@ -117,23 +109,6 @@ static void scene_add_model( scene *pscene, model *mdl, submodel *submodel,
          &pscene->vertex_cap, submodel->vertex_count, sizeof(model_vert) );
    pscene->indices = buffer_reserve( pscene->indices, pscene->indice_count,
          &pscene->indice_cap, submodel->indice_count, sizeof(u32) );
-
-   if( submodel->sdf_type )
-   {
-      pscene->shadowers = buffer_reserve( pscene->shadowers, 
-            pscene->shadower_count, &pscene->shadower_cap, 1,
-            sizeof( struct shadower ));
-      
-      struct shadower *shadower = 
-         &pscene->shadowers[ pscene->shadower_count ++ ];
-
-      shadower->sdf = submodel->sdf;
-      shadower->sdf_type = submodel->sdf_type;
-      
-      v2_muls( shadower->sdf.info, scale, shadower->sdf.info );
-      v3_muls( shadower->sdf.origin, scale, shadower->sdf.origin );
-      v3_add( pos, shadower->sdf.origin, shadower->sdf.origin );
-   }
    
    /* Transform and place vertices */
    model_vert *src_verts = submodel_vert_data( mdl, submodel );
@@ -237,308 +212,6 @@ static void scene_copy_slice( scene *pscene, submodel *sm )
    pscene->submesh.vertex_start = pscene->vertex_count;
 }
 
-static void scene_shadow_sphere( scene *pscene, v3f sphere, 
-      v4f params, v3f lightdir )
-{
-   for( int i=0; i<pscene->vertex_count; i++ )
-   {
-      model_vert *vert = &pscene->verts[i];
-
-      v3f delta;
-      v3_sub( sphere, vert->co, delta );
-
-      float d = v3_dot( lightdir, delta );
-      v3f closest;
-
-      v3_muls( lightdir, d, closest );
-      float dist = v3_dist( closest, delta ),
-            shading = vg_maxf( dist - params[0], 0.0f );
-
-      shading = vg_minf( shading * params[1], 1.0f );
-      vert->colour[1] *= shading;
-   }
-}
-
-static void scene_shadow_gradient( scene *pscene, int comp,
-      float start, float length )
-{
-   float scale = 1.0f / length;
-
-   for( int i=0; i<pscene->vertex_count; i++ )
-   {
-      model_vert *vert = &pscene->verts[i];
-      float shading = start + vert->co[comp] * scale;
-
-      vert->colour[1] = shading;
-   }
-}
-
-
-/* 
- * Experimental SDF based shadows
- *
- * https://iquilezles.org/articles/distfunctions/
- */
-static float sd_cone( v3f co, sdf_primative *prim )
-{
-   float bound = prim->info[1]*1.75f;
-   if( v3_dist2( prim->origin, co ) > bound*bound )
-      return 999999.9f;
-
-   v3f p;
-   v3_sub( co, prim->origin, p );
-   
-   float h = prim->info[1];
-   v2f c = { prim->info[2], prim->info[3] };
-
-   v2f q, w, a, b;
-   v2_muls( (v2f){ c[0]/c[1], -1.0f }, h, q );
-   
-   w[0] = v2_length( (v2f){ p[0], p[2] } );
-   w[1] = p[1];
-
-   v2_muladds( w, q, -vg_clampf( v2_dot(w,q)/v2_dot(q,q), 0.0f, 1.0f ), a );
-   v2_muladd( w, q, (v2f){ vg_clampf( w[0]/q[0], 0.0f, 1.0f ), 1.0f }, b );
-
-   float k = vg_signf( q[1] ),
-         d = vg_minf( v2_dot( a,a ), v2_dot( b,b ) ),
-         s = vg_maxf( k*(w[0]*q[1]-w[1]*q[0]), k*(w[1]-q[1]) );
-
-   return sqrtf(d)*vg_signf(s);
-}
-
-#define CACHE_AMBIENT_SHAPES
-
-static float scene_ambient_sample( scene *pscene, v3f pos, v3f dir )
-{
-   float accum = 0.0f;
-
-#ifdef CACHE_AMBIENT_SHAPES
-   static struct shadower *local_shadowers[32];
-   static int local_shadower_count = 0;
-   static v3f local_shadower_last = { -99999.9f, -999999.9f, -9999999.9f };
-
-   if( v3_dist2( pos, local_shadower_last ) > 10.0f*10.0f )
-   {
-      local_shadower_count = 0;
-      v3_copy( pos, local_shadower_last );
-
-      for( int k=0; k<pscene->shadower_count; k++ )
-      {
-         struct shadower *shadower = &pscene->shadowers[k];
-
-         if( sd_cone( pos, &shadower->sdf ) <= 20.0f )
-         {
-            local_shadowers[ local_shadower_count ++ ] = shadower;
-            if( local_shadower_count == vg_list_size( local_shadowers ) )
-               break;
-         }
-      }
-   }
-#endif
-
-   for( int j=0; j<5; j++ )
-   {
-      v3f tracepos;
-      v3_muladds( pos, dir, 1.5f*(float)j, tracepos );
-
-      float mindist = 99999.9f;
-
-#ifndef CACHE_AMBIENT_SHAPES
-
-      for( int k=0; k<pscene->shadower_count; k++ ){
-         struct shadower *shadower = &pscene->shadowers[k];
-#else
-
-      for( int k=0; k<local_shadower_count; k++ ){
-         struct shadower *shadower = local_shadowers[k];
-#endif
-
-         float dist = vg_maxf( 0.0f, sd_cone( tracepos, &shadower->sdf ));
-         mindist = vg_minf( mindist, dist );
-      }
-
-
-      accum += vg_clampf( 1.0f - mindist, 0.0f, 1.0f )*0.2f;
-   }
-   
-   return accum;
-}
-
-#define DYNAMIC_GRID
-#define JUST_DO_EVERY_VERT
-
-static void scene_compute_occlusion( scene *pscene )
-{
-   v3f sundir = { 0.2f, 0.9f, 0.2f };
-   v3_normalize( sundir );
-
-   /* TODO: Make this sample grid be dynamically required.
-    *
-    *   1. Only resample the light grid (1x1x1), when a vertex is outside the 
-    *      current cube
-    *
-    *   2. Reorder all vertices so that each group of vertices that fit in a 
-    *      cube are next to eachother in the buffer. This will save cache
-    *      misses.
-    *
-    *      for the sorting algorithm, i think we can already assume that *most
-    *      vertices will be quite close to eachother. so instead of doing an
-    *      exhaustive search we can reorder 1k chunks at a time.
-    */
-
-   v3f sample_area;
-   v3_sub( pscene->bbx[1], pscene->bbx[0], sample_area );
-   v3_ceil( sample_area, sample_area );
-   int ax = sample_area[0],
-       ay = sample_area[1],
-       az = sample_area[2];
-
-#ifndef DYNAMIC_GRID
-   float *samplegrid = malloc( ax*ay*az* sizeof(float) );
-
-   for( int x=0; x<ax; x++ ){
-   for( int y=0; y<ay; y++ ){
-   for( int z=0; z<az; z++ )
-   {
-      v3f sample_pos = { x,y,z };
-      v3_add( pscene->bbx[0], sample_pos, sample_pos );
-      float accum = scene_ambient_sample( pscene, sample_pos, sundir );
-
-      samplegrid[x + y*ax + z*ax*ay] = accum;
-   }}}
-#else
-   v3i cube_pos = { -999999, -999999, -999999 };
-   int cube_resamples = 0, hits = 0, misses = 0;
-
-   float s0=0.0f,s1=0.0f,s2=0.0f,s3=0.0f,s4=0.0f,s5=0.0f,s6=0.0f,s7=0.0f;
-#endif
-
-   for( int i=0; i<pscene->vertex_count; i++ )
-   {
-      model_vert *vert = &pscene->verts[i];
-      v3f rel, q;
-      
-#ifndef DYNAMIC_GRID
-      v3_sub( vert->co, pscene->bbx[0], q );
-#else
-      v3_copy( vert->co, q );
-#endif
-
-      v3_floor( q, rel );
-      v3_sub( q, rel, q );
-      
-      int x=rel[0],
-          y=rel[1],
-          z=rel[2];
-
-#ifndef JUST_DO_EVERY_VERT
-#ifndef DYNAMIC_GRID
-      x = VG_MIN(x,ax-2);
-      y = VG_MIN(y,ay-2);
-      z = VG_MIN(z,az-2);
-      x = VG_MAX(x,0);
-      y = VG_MAX(y,0);
-      z = VG_MAX(z,0);
-
-      float 
-         s0 = samplegrid[ x    +  y*ax    + z*ax*ay],
-         s1 = samplegrid[(x+1) +  y*ax    + z*ax*ay],
-         s2 = samplegrid[ x    + (y+1)*ax + z*ax*ay],
-         s3 = samplegrid[(x+1) + (y+1)*ax + z*ax*ay],
-         s4 = samplegrid[ x    +  y*ax    + (z+1)*ax*ay],
-         s5 = samplegrid[(x+1) +  y*ax    + (z+1)*ax*ay],
-         s6 = samplegrid[ x    + (y+1)*ax + (z+1)*ax*ay],
-         s7 = samplegrid[(x+1) + (y+1)*ax + (z+1)*ax*ay],
-#else
-      if( x!=cube_pos[0] || y!=cube_pos[1] || z!=cube_pos[2] )
-      {
-         cube_pos[0] = x;
-         cube_pos[1] = y;
-         cube_pos[2] = z;
-
-         s0 = scene_ambient_sample( pscene, (v3f){ x,y,z }, sundir );
-         s1 = scene_ambient_sample( pscene, (v3f){ x+1,y,z }, sundir );
-         s2 = scene_ambient_sample( pscene, (v3f){ x,y+1,z }, sundir );
-         s3 = scene_ambient_sample( pscene, (v3f){ x+1,y+1,z }, sundir );
-         s4 = scene_ambient_sample( pscene, (v3f){ x,y,z+1 }, sundir );
-         s5 = scene_ambient_sample( pscene, (v3f){ x+1,y,z+1 }, sundir );
-         s6 = scene_ambient_sample( pscene, (v3f){ x,y+1,z+1 }, sundir );
-         s7 = scene_ambient_sample( pscene, (v3f){ x+1,y+1,z+1 }, sundir );
-
-         cube_resamples += 8;
-         misses ++;
-      }
-      else
-         hits ++;
-
-      float
-#endif
-
-         s0_s1 = vg_lerpf( s0, s1, q[0] ),
-         s2_s3 = vg_lerpf( s2, s3, q[0] ),
-         s4_s5 = vg_lerpf( s4, s5, q[0] ),
-         s6_s7 = vg_lerpf( s6, s7, q[0] ),
-
-         s0s1_s2s3 = vg_lerpf( s0_s1, s2_s3, q[1] ),
-         s4s5_s6s7 = vg_lerpf( s4_s5, s6_s7, q[1] ),
-         s0s1s2s3_s4s5s6s7 = vg_lerpf( s0s1_s2s3, s4s5_s6s7, q[2] );
-
-      vert->colour[1] = s0s1s2s3_s4s5s6s7;
-#else
-      vert->colour[1] = scene_ambient_sample( pscene, vert->co, sundir );
-#endif
-   }
-
-#ifndef DYNAMIC_GRID
-   int cube_resamples = -1, misses = 0, hits = 0;
-#endif
-
-   int static_samples = ax*ay*az,
-       vertex_samples = pscene->vertex_count;
-
-   if( cube_resamples < static_samples )
-      vg_success( "Walking cube beat static grid (%d<%d. %d)!\n",
-         cube_resamples, static_samples, vertex_samples );
-   else
-      vg_warn( "Walking cube was worse than static grid (%d<%d. %d).\n",
-         cube_resamples, static_samples, vertex_samples );
-
-   vg_info( "Hits; %d, misses: %d\n", hits, misses );
-
-#ifndef DYNAMIC_GRID
-   free( samplegrid );
-#endif
-
-   return;
-
-   for( int i=0; i<pscene->vertex_count; i++ )
-   {
-      model_vert *vert = &pscene->verts[i];
-      float accum = 0.0f;
-
-      for( int j=0; j<5; j++ )
-      {
-         v3f tracepos;
-         v3_copy( vert->co, tracepos );
-         v3_muladds( tracepos, sundir, 1.5f*(float)j, tracepos );
-
-         float mindist = 99999.9f;
-
-         for( int k=0; k<pscene->shadower_count; k++ )
-         {
-            struct shadower *shadower = &pscene->shadowers[k];
-            float dist = vg_maxf( 0.0f, sd_cone( tracepos, &shadower->sdf ));
-            mindist = vg_minf( mindist, dist );
-         }
-
-         accum += vg_clampf( 1.0f - mindist, 0.0f, 1.0f )*0.2f;
-      }
-
-      vert->colour[1] = vg_minf( accum, 1.0f );
-   }
-}
-
 static void scene_upload( scene *pscene )
 {
    mesh_upload( &pscene->mesh,
@@ -586,50 +259,6 @@ static void scene_draw( scene *pscene )
    mesh_drawn( 0, pscene->indice_count );
 }
 
-static void scene_debugsdf( scene *pscene )
-{
-   for( int i=0; i<pscene->shadower_count; i++ )
-   {
-      struct shadower *shadower = &pscene->shadowers[i];
-
-      v3f base, side;
-      v3_copy( shadower->sdf.origin, base );
-      base[1] -= shadower->sdf.info[1];
-      v3_copy( base, side );
-      side[0] += shadower->sdf.info[0];
-
-      vg_line2( shadower->sdf.origin, base, 0xff00ff00, 0xff0000ff );
-      vg_line2( side, base, 0xff00ff00, 0xff0000ff );
-      vg_line( side, shadower->sdf.origin, 0xff00ff00 );
-   }
-
-   v3f p0 = { pscene->bbx[0][0], pscene->bbx[0][1], pscene->bbx[0][2] },
-       p1 = { pscene->bbx[0][0], pscene->bbx[1][1], pscene->bbx[0][2] }, 
-       p2 = { pscene->bbx[1][0], pscene->bbx[1][1], pscene->bbx[0][2] },
-       p3 = { pscene->bbx[1][0], pscene->bbx[0][1], pscene->bbx[0][2] },
-
-       p4 = { pscene->bbx[0][0], pscene->bbx[0][1], pscene->bbx[1][2] },
-       p5 = { pscene->bbx[0][0], pscene->bbx[1][1], pscene->bbx[1][2] }, 
-       p6 = { pscene->bbx[1][0], pscene->bbx[1][1], pscene->bbx[1][2] },
-       p7 = { pscene->bbx[1][0], pscene->bbx[0][1], pscene->bbx[1][2] };
-   
-   u32 col = 0xffff00c8;
-   vg_line( p0, p1, col );
-   vg_line( p1, p2, col );
-   vg_line( p2, p3, col );
-   vg_line( p3, p0, col );
-
-   vg_line( p4, p5, col );
-   vg_line( p5, p6, col );
-   vg_line( p6, p7, col );
-   vg_line( p7, p4, col );
-
-   vg_line( p0, p4, col );
-   vg_line( p1, p5, col );
-   vg_line( p2, p6, col );
-   vg_line( p3, p7, col );
-}
-
 static void scene_register(void)
 {
 }
@@ -946,48 +575,22 @@ int ray_aabb( boxf box, v3f co, v3f dir, float dist )
 
 static int bvh_ray_tri( scene *sc, u32 *tri, v3f co, v3f dir, ray_hit *hit )
 {
-   float const kEpsilon = 0.00001f;
-
-   v3f v0, v1, h, s, q, n;
-   float a,f,u,v,t;
-
-   float *pa = sc->verts[tri[0]].co,
-         *pb = sc->verts[tri[1]].co,
-         *pc = sc->verts[tri[2]].co;
-
-   v3_sub( pb, pa, v0 );
-   v3_sub( pc, pa, v1 );
-   v3_cross( dir, v1, h );
-   v3_cross( v0, v1, n );
-
-   if( v3_dot( n, dir ) > 0.0f ) /* Backface culling */
-      return 0;
+   v3f positions[3];
+   for( int i=0; i<3; i++ )
+      v3_copy( sc->verts[tri[i]].co, positions[i] );
    
-   /* Parralel */
-   a = v3_dot( v0, h );
-   if( a > -kEpsilon && a < kEpsilon )
-      return 0;
-
-   f = 1.0f/a;
-   v3_sub( co, pa, s );
-
-   u = f * v3_dot(s, h);
-   if( u < 0.0f || u > 1.0f )
-      return 0;
-   
-   v3_cross( s, v0, q );
-   v = f * v3_dot( dir, q );
-   if( v < 0.0f || u+v > 1.0f )
-      return 0;
-
-   t = f * v3_dot(v1, q);
-   if( t > kEpsilon && t < hit->dist )
+   float t;
+   if(ray_tri( positions, co, dir, &t ))
    {
-      hit->dist = t;
-      hit->tri = tri;
-      return 1;
+      if( t < hit->dist )
+      {
+         hit->dist = t;
+         hit->tri = tri;
+         return 1;
+      }
    }
-   else return 0;
+
+   return 0;
 }
 
 static int bvh_ray( scene *s, u32 inode, v3f co, v3f dir, ray_hit *hit )
@@ -1047,6 +650,57 @@ static int bvh_raycast( scene *s, v3f co, v3f dir, ray_hit *hit )
    return count;
 }
 
+static int bvh_select_triangles( scene *s, boxf box, u32 *triangles, int len )
+{
+   /* TODO: use this stack system on the raycast function */
+   int count = 0;
+   u32 stack[100];
+   u32 depth = 2;
+
+   stack[0] = 0;
+   stack[1] = s->bvh.nodes[0].il;
+   stack[2] = s->bvh.nodes[0].ir;
+   
+   while(depth)
+   {
+      bvh_node *inode = &s->bvh.nodes[ stack[depth] ];
+      if( box_overlap( inode->bbx, box ) )
+      {
+         if( inode->count )
+         {
+            if( count + inode->count >= len )
+            {
+               vg_error( "Maximum buffer reached!\n" );
+               return count;
+            }
+
+            for( u32 i=0; i<inode->count; i++ )
+               triangles[ count ++ ] = (inode->start+i)*3;
+
+            depth --;
+         }
+         else
+         {
+            if( depth+1 >= vg_list_size(stack) )
+            {
+               vg_error( "Maximum stack reached!\n" );
+               return count;
+            }
+
+            stack[depth] = inode->il;
+            stack[depth+1] = inode->ir;
+            depth ++;
+         }
+      }
+      else
+      {
+         depth --;
+      }
+   }
+
+   return count;
+}
+
 static int bvh_scene_sample_node_h( scene *s, u32 inode, v3f pos, v3f norm )
 {
    bvh_node *node = &s->bvh.nodes[ inode ];