build system revision
[vg.git] / vg_rigidbody_view.c
diff --git a/vg_rigidbody_view.c b/vg_rigidbody_view.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b14df65
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,328 @@
+#pragma once
+#include "vg_platform.h"
+#include "vg_rigidbody.h"
+#include "vg_shader.h"
+#include "vg_engine.h"
+#include "vg_async.h"
+
+static struct vg_shader _shader_rigidbody = 
+{
+   .name = "[vg] rigidbody",
+   .link = NULL,
+   .vs = {
+      .orig_file = NULL,
+      .static_src = 
+
+       "uniform mat4 uPv;"
+   "uniform mat4x3 uMdl;"
+   "uniform mat4x3 uMdl1;"
+       "layout (location=0) in vec4 a_co;"
+       "layout (location=1) in vec3 a_norm;"
+   "out vec3 aNorm;"
+   "out vec3 aCo;"
+       ""
+       "void main()"
+       "{"
+      "vec3 world_pos0 = uMdl  * vec4( a_co.xyz, 1.0 );"
+      "vec3 world_pos1 = uMdl1 * vec4( a_co.xyz, 1.0 );"
+      "vec3 co = mix( world_pos0, world_pos1, a_co.w );"
+          "vec4 vert_pos = uPv * vec4( co, 1.0 );"
+
+          "gl_Position = vert_pos;"
+      "vec3 l = vec3(length(uMdl[0]),length(uMdl[1]),length(uMdl[2]));"
+      "aNorm = (mat3(uMdl) * a_norm)/l;"
+      "aCo = a_co.xyz*l;"
+       "}"
+   },
+   .fs = {
+      .orig_file = NULL,
+      .static_src = 
+
+       "out vec4 FragColor;"
+   "uniform vec4 uColour;"
+       ""
+   "in vec3 aNorm;"
+   "in vec3 aCo;"
+   // The MIT License
+   // Copyright © 2017 Inigo Quilez
+   // Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a 
+   // copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
+   // to deal in the Software without restriction, including without limitation
+   // the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, 
+   // and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the 
+   // Software is furnished to do so, subject to the following conditions: 
+   // The above copyright notice and this permission notice shall be included in
+   // all copies or substantial portions of the Software. THE SOFTWARE IS 
+   // PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED, 
+   // INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS 
+   // FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE 
+   // AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER 
+   // LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING 
+   // FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER 
+   // DEALINGS IN THE SOFTWARE.
+
+   // Info: https://iquilezles.org/articles/filterableprocedurals
+   //  
+   // More filtered patterns:  https://www.shadertoy.com/playlist/l3KXR1
+
+   "vec3 tri( in vec3 x ){"
+      "return 1.0-abs(2.0*fract(x/2.0)-1.0);"
+   "}"
+
+   "float checkersTextureGrad( in vec3 p, in vec3 ddx, in vec3 ddy ){"
+     "vec3 w = max(abs(ddx), abs(ddy)) + 0.0001;" // filter kernel
+     "vec3 i = (tri(p+0.5*w)-tri(p-0.5*w))/w;"    // analytical integral 
+                                                  //    (box filter)
+     "return 0.5 - 0.5*i.x*i.y*i.z;"              // xor pattern
+   "}"
+       ""
+       "void main()"
+       "{"
+      "vec3 uvw = aCo;"
+      "vec3 ddx_uvw = dFdx( uvw );"
+      "vec3 ddy_uvw = dFdy( uvw );"
+      "float diffuse = checkersTextureGrad( uvw, ddx_uvw, ddy_uvw )*0.5+0.4;"
+      "float light = dot( vec3(0.8017,0.5345,-0.2672), aNorm )*0.5 + 0.5;"
+          "FragColor = light * diffuse * uColour;"
+       "}"
+   }
+};
+
+#pragma pack(push,1)
+struct rb_view_vert {
+   v4f co;
+   v3f n;
+};
+#pragma pack(pop)
+
+typedef struct rb_view_vert rb_view_vert;
+
+struct {
+   GLuint vao, vbo, ebo;
+   u32 sphere_start, sphere_count,
+       box_start, box_count;
+}
+static vg_rb_view;
+
+struct vg_rb_mesh_init {
+   u32 verts_size, tris_size;
+   rb_view_vert *verts;
+   u16 *tris;
+};
+
+static void async_vg_rb_view_init( void *payload, u32 payload_size )
+{
+   struct vg_rb_mesh_init *inf = payload;
+
+   glGenVertexArrays( 1, &vg_rb_view.vao );
+   glGenBuffers( 1, &vg_rb_view.vbo );
+   glGenBuffers( 1, &vg_rb_view.ebo );
+   glBindVertexArray( vg_rb_view.vao );
+
+
+   glBindBuffer( GL_ARRAY_BUFFER, vg_rb_view.vbo );
+   glBufferData( GL_ARRAY_BUFFER, inf->verts_size, inf->verts, GL_STATIC_DRAW );
+   glBindBuffer( GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, vg_rb_view.ebo );
+   glBufferData( GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 
+                  inf->tris_size, inf->tris, GL_STATIC_DRAW );
+
+   /* 0: coordinates */
+   size_t stride = sizeof(rb_view_vert);
+   glVertexAttribPointer( 0, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, stride, (void*)0 );
+   glEnableVertexAttribArray( 0 );
+
+   /* 1: normal */
+   glVertexAttribPointer( 1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 
+                          stride, (void *)offsetof(rb_view_vert, n) );
+   glEnableVertexAttribArray( 1 );
+
+   VG_CHECK_GL_ERR();
+}
+
+void vg_rb_view_init(void)
+{
+   vg_shader_register( &_shader_rigidbody );
+
+   u32 H = 20,
+       V = 16,
+       verts_count = 0,
+       tris_count = 0;
+
+   /* box */
+   verts_count += 4*6;
+   tris_count += 2*6;
+   vg_rb_view.box_count = 2*6;
+   vg_rb_view.box_start = 0;
+
+   /* sphere */
+   verts_count += H*(V-2) + 2;
+   tris_count  += H*2 + (V-2)*(H*2);
+   vg_rb_view.sphere_count = H*2 + (V-2)*(H*2);
+
+   u32 hdr_size  = vg_align8( sizeof(struct vg_rb_mesh_init) ),
+       vert_size = vg_align8( verts_count * sizeof(rb_view_vert) ),
+       tris_size = vg_align8( tris_count * 3 * sizeof(u16) );
+
+   vg_async_item *call = vg_async_alloc( hdr_size + vert_size + tris_size );
+
+   struct vg_rb_mesh_init *inf = call->payload;
+   rb_view_vert *verts = ((void *)inf) + hdr_size;
+   u16 *tris = ((void *)inf) + hdr_size + vert_size;
+
+   inf->verts = verts;
+   inf->tris = tris;
+   inf->verts_size = vert_size;
+   inf->tris_size = tris_size;
+
+   u32 tri_index = 0,
+       vert_index = 0;
+
+   /* box 
+    * ----------------------------------------------------------- */
+   for( u32 i=0; i<6; i ++ ){
+      v3f n = {i%3==0,i%3==1,i%3==2};
+      if( i >= 3 ) v3_negate( n, n );
+      v3f v0, v1;
+      v3_tangent_basis( n, v0, v1 );
+
+      rb_view_vert *vs = &verts[vert_index];
+      vert_index += 4;
+
+      for( u32 j=0; j<4; j ++ ){
+         v3_copy( n, vs[j].n );
+         v3_muladds( n, v0, j&0x1?1.0f:-1.0f, vs[j].co );
+         v3_muladds( vs[j].co, v1, j&0x2?1.0f:-1.0f, vs[j].co );
+         vs[j].co[3] = 0.0f;
+      }
+
+      tris[tri_index*3+0] = i*4+0;
+      tris[tri_index*3+1] = i*4+1;
+      tris[tri_index*3+2] = i*4+3;
+      tris[tri_index*3+3] = i*4+0;
+      tris[tri_index*3+4] = i*4+3;
+      tris[tri_index*3+5] = i*4+2;
+      tri_index += 2;
+   }
+
+   /* sphere / capsule 
+    * ----------------------------------------------------------- */
+   u32 base = vert_index;
+   vg_rb_view.sphere_start = tri_index;
+   v4_copy( (v4f){0,-1,0,0}, verts[vert_index].co );
+   v3_copy( (v3f){0,-1,0}, verts[vert_index ++].n );
+
+   for( u32 x=0; x<H; x ++ ){
+      tris[tri_index*3+0] = base+0;
+      tris[tri_index*3+1] = base+1+x;
+      tris[tri_index*3+2] = base+1+((x+1)%H);
+      tri_index += 1;
+   }
+
+   for( u32 y=1; y<V-1; y ++ ){
+      f32 ty = ((f32)y/(f32)(V-1)) * VG_PIf;
+      u32 ybase = y-1;
+      for( u32 x=0; x<H; x ++ ){
+         f32 tx = ((f32)x/(f32)H) * VG_TAUf;
+
+         v4f co = { cosf(tx)*sinf(ty), -cosf(ty), sinf(tx)*sinf(ty), y>=(V/2) };
+         v4_copy( co, verts[vert_index].co );
+         v4_copy( co, verts[vert_index ++].n );
+
+         if( y < V-2 ){
+            tris[tri_index*3+0] = base+1 + ybase*H + x;
+            tris[tri_index*3+1] = base+1 + (ybase+1)*H + ((x+1)%H);
+            tris[tri_index*3+2] = base+1 + ybase*H + ((x+1)%H);
+            tris[tri_index*3+3] = base+1 + ybase*H + x;
+            tris[tri_index*3+4] = base+1 + (ybase+1)*H + x;
+            tris[tri_index*3+5] = base+1 + (ybase+1)*H + ((x+1)%H);
+            tri_index += 2;
+         }
+      }
+   }
+
+   v4_copy( (v4f){0, 1,0,1}, verts[vert_index].co );
+   v3_copy( (v3f){0, 1,0}, verts[vert_index ++].n );
+
+   for( u32 x=0; x<H; x ++ ){
+      tris[tri_index*3+0] = base + (H*(V-2) + 2)-1;
+      tris[tri_index*3+1] = base+1 + (V-3)*H+((x+1)%H);
+      tris[tri_index*3+2] = base+1 + (V-3)*H+x;
+      tri_index += 1;
+   }
+
+   vg_async_dispatch( call, async_vg_rb_view_init );
+}
+
+void vg_rb_view_bind(void)
+{
+   glEnable( GL_CULL_FACE );
+   glEnable( GL_DEPTH_TEST );
+
+       glUseProgram( _shader_rigidbody.id );
+   glUniformMatrix4fv( glGetUniformLocation( _shader_rigidbody.id, "uPv" ), 
+     1, GL_FALSE, (float *)vg.pv );
+
+       glBindVertexArray( vg_rb_view.vao );
+}
+
+void vg_rb_view_box( m4x3f mdl, boxf bbx, v4f colour )
+{
+   v3f e;
+   v3_sub( bbx[1], bbx[0], e );
+   v3_muls( e, 0.5f, e );
+
+   m4x3f mmdl;
+   m4x3_identity( mmdl );
+   m3x3_scale( mmdl, e );
+   v3_add( bbx[0], e, mmdl[3] );
+   m4x3_mul( mdl, mmdl, mmdl );
+
+   glUniformMatrix4x3fv( glGetUniformLocation( _shader_rigidbody.id, "uMdl" ), 
+                         1,GL_FALSE,(float*)mmdl);
+   glUniformMatrix4x3fv( glGetUniformLocation( _shader_rigidbody.id, "uMdl1" ), 
+                         1,GL_FALSE,(float*)mmdl);
+   glUniform4fv( glGetUniformLocation( _shader_rigidbody.id, "uColour" ), 1,
+                 colour );
+       glDrawElements( GL_TRIANGLES, 
+                   vg_rb_view.box_count*3, GL_UNSIGNED_SHORT, 
+                   (void *)(vg_rb_view.box_start*3*sizeof(u16)) );
+}
+
+void vg_rb_view_sphere( m4x3f mdl, f32 r, v4f colour )
+{
+   m4x3f mmdl;
+   m4x3_copy( mdl, mmdl );
+   m3x3_scalef( mmdl, r );
+   glUniformMatrix4x3fv( glGetUniformLocation( _shader_rigidbody.id, "uMdl" ), 
+                         1,GL_FALSE,(float*)mmdl);
+   glUniformMatrix4x3fv( glGetUniformLocation( _shader_rigidbody.id, "uMdl1" ), 
+                         1,GL_FALSE,(float*)mmdl);
+   glUniform4fv( glGetUniformLocation( _shader_rigidbody.id, "uColour" ), 1,
+                 colour );
+       glDrawElements( GL_TRIANGLES, 
+                   vg_rb_view.sphere_count*3, GL_UNSIGNED_SHORT, 
+                   (void *)(vg_rb_view.sphere_start*3*sizeof(u16)) );
+}
+
+void vg_rb_view_capsule( m4x3f mdl, f32 r, f32 h, v4f colour )
+{
+   m4x3f mmdl0, mmdl1;
+   m4x3_identity( mmdl0 );
+   m4x3_identity( mmdl1 );
+   m3x3_scalef( mmdl0, r );
+   m3x3_scalef( mmdl1, r );
+   mmdl0[3][1] = -h*0.5f+r;
+   mmdl1[3][1] =  h*0.5f-r;
+   m4x3_mul( mdl, mmdl0, mmdl0 );
+   m4x3_mul( mdl, mmdl1, mmdl1 );
+
+   glUniformMatrix4x3fv( glGetUniformLocation( _shader_rigidbody.id, "uMdl" ), 
+                         1,GL_FALSE,(float*)mmdl0);
+   glUniformMatrix4x3fv( glGetUniformLocation( _shader_rigidbody.id, "uMdl1" ), 
+                         1,GL_FALSE,(float*)mmdl1);
+   glUniform4fv( glGetUniformLocation( _shader_rigidbody.id, "uColour" ), 1,
+                 colour );
+       glDrawElements( GL_TRIANGLES, 
+                   vg_rb_view.sphere_count*3, GL_UNSIGNED_SHORT, 
+                   (void *)(vg_rb_view.sphere_start*3*sizeof(u16)) );
+}