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dev
..
experiment/3d
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
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ad6536bdab
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@@ -9,6 +9,10 @@ typedef enum {
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OVERDRAW
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OVERDRAW
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} framebuffer_e;
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} framebuffer_e;
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||||||
|
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typedef struct {
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||||||
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double x, y;
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} v2;
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typedef struct {
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typedef struct {
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SDL_Event event;
|
SDL_Event event;
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||||||
bool is_running;
|
bool is_running;
|
||||||
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|||||||
@@ -17,3 +17,20 @@ clear_framebuffer(
|
|||||||
framebuffer_e framebuffer,
|
framebuffer_e framebuffer,
|
||||||
uint32_t color
|
uint32_t color
|
||||||
);
|
);
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||||||
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||||||
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void
|
||||||
|
put_line(
|
||||||
|
v2 a,
|
||||||
|
v2 b,
|
||||||
|
framebuffer_e framebuffer,
|
||||||
|
uint32_t color
|
||||||
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);
|
||||||
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void
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||||||
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put_triangle(
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v2 a,
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||||||
|
v2 b,
|
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v2 c,
|
||||||
|
framebuffer_e framebuffer,
|
||||||
|
uint32_t color
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|||||||
@@ -6,6 +6,8 @@
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|||||||
#include "internal/util/error.h"
|
#include "internal/util/error.h"
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||||||
|
|
||||||
#include <stdint.h>
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <math.h>
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||||||
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|
||||||
// helper function to return the correct pointer to a framebuffer for drawing selection
|
// helper function to return the correct pointer to a framebuffer for drawing selection
|
||||||
uint32_t*
|
uint32_t*
|
||||||
@@ -69,3 +71,84 @@ clear_framebuffer(
|
|||||||
game_state->height
|
game_state->height
|
||||||
);
|
);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void
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||||||
|
normalize_v2(
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v2 input,
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v2 *output
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) {
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double min = (input.x > input.y) ? input.y : input.x;
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for (int i = min; i > 1; i--) {
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||||||
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if ((int)input.x % (int)min == 0 && (int)input.y % (int)min == 0) {
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input.x /= min;
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input.y /= min;
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break;
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}
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}
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output->x = input.x;
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output->y = input.y;
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}
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// subtract vector b from vector a
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void
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sub_v2(
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v2 a,
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v2 b,
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||||||
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v2 *dest
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) {
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dest->x = b.x - a.x;
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dest->y = b.y - a.y;
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}
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// draw a line between two points with a given color
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void
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put_line(
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v2 a, v2 b,
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||||||
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framebuffer_e fb,
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||||||
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uint32_t color
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||||||
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) {
|
||||||
|
int x0 = (int)round(a.x);
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||||||
|
int y0 = (int)round(a.y);
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||||||
|
int x1 = (int)round(b.x);
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||||||
|
int y1 = (int)round(b.y);
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||||||
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||||||
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int dx = abs(x1 - x0);
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int sx = x0 < x1 ? 1 : -1;
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int dy = -abs(y1 - y0);
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int sy = y0 < y1 ? 1 : -1;
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||||||
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int err = dx + dy;
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while (1) {
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put_pixel(fb, x0, y0, color);
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if (x0 == x1 && y0 == y1)
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break;
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int e2 = 2 * err;
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if (e2 >= dy) {
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err += dy;
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x0 += sx;
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}
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||||||
|
if (e2 <= dx) {
|
||||||
|
err += dx;
|
||||||
|
y0 += sy;
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
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||||||
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// draw a frame of a triangle with a given color
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void
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||||||
|
put_triangle(
|
||||||
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v2 a,
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||||||
|
v2 b,
|
||||||
|
v2 c,
|
||||||
|
framebuffer_e framebuffer,
|
||||||
|
uint32_t color
|
||||||
|
) {
|
||||||
|
put_line(a, b, framebuffer, color);
|
||||||
|
put_line(b, c, framebuffer, color);
|
||||||
|
put_line(a, c, framebuffer, color);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|||||||
@@ -0,0 +1,231 @@
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|||||||
|
#include <dangerzone/engine.h>
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|
#include <dangerzone/render/misc.h>
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||||||
|
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||||||
|
#include <math.h>
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <string.h>
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||||||
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|
// a point in 3D space
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typedef struct
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{
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double x, y, z;
|
||||||
|
} v3;
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||||||
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||||||
|
// a triangle with 3 points in 3D space
|
||||||
|
typedef struct
|
||||||
|
{
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||||||
|
v3 p[3];
|
||||||
|
} tri;
|
||||||
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||||||
|
// a grouping of triangles - can desribe any 3D object
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||||||
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typedef struct
|
||||||
|
{
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|
tri *tris;
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||||||
|
} mesh;
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct
|
||||||
|
{
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|
float m[4][4];
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} mat4x4;
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#define PI 3.1415926535
|
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void multiply_matrix_vector(v3 input, v3 *output, mat4x4 m)
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{
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output->x = input.x * m.m[0][0] + input.y * m.m[1][0] + input.z * m.m[2][0] + m.m[3][0];
|
||||||
|
output->y = input.x * m.m[0][1] + input.y * m.m[1][1] + input.z * m.m[2][1] + m.m[3][1];
|
||||||
|
output->z = input.x * m.m[0][2] + input.y * m.m[1][2] + input.z * m.m[2][2] + m.m[3][2];
|
||||||
|
double w = input.x * m.m[0][3] + input.y * m.m[1][3] + input.z * m.m[2][3] + m.m[3][3];
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||||||
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||||||
|
if (w != 0)
|
||||||
|
{
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||||||
|
output->x /= w;
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||||||
|
output->y /= w;
|
||||||
|
output->z /= w;
|
||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
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|
#define ASSERT(_e) do { if (!(_e)) { fprintf(stderr, "assert failed for %s\n", #_e); exit(1); } } while (0)
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struct {
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|
mesh m;
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|
mat4x4 mproj;
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double near, far, fov;
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|
unsigned int screen_width, screen_height;
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|
} state;
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|
// a unit-sized cube mesh defined with triangles
|
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|
#define CUBE_TRI_AMOUNT 12
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|
tri cube_mesh[CUBE_TRI_AMOUNT] =
|
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|
{
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||||||
|
// south
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||||||
|
{{ {0,0,0}, {0,1,0}, {1,1,0} }},
|
||||||
|
{{ {0,0,0}, {1,1,0}, {1,0,0} }},
|
||||||
|
// west
|
||||||
|
{{ {1,0,0}, {1,1,0}, {1,1,1} }},
|
||||||
|
{{ {1,0,0}, {1,1,1}, {1,0,1} }},
|
||||||
|
// north
|
||||||
|
{{ {1,0,1}, {1,1,1}, {0,1,1} }},
|
||||||
|
{{ {1,0,1}, {0,1,1}, {0,0,1} }},
|
||||||
|
// east
|
||||||
|
{{ {0,0,1}, {0,1,1}, {0,1,0} }},
|
||||||
|
{{ {0,0,1}, {0,1,0}, {0,0,0} }},
|
||||||
|
// top
|
||||||
|
{{ {0,1,0}, {0,1,1}, {1,1,1} }},
|
||||||
|
{{ {0,1,0}, {1,1,1}, {1,1,0} }},
|
||||||
|
// bottom
|
||||||
|
{{ {0,0,1}, {0,0,0}, {1,0,0} }},
|
||||||
|
{{ {0,0,1}, {1,0,0}, {1,0,1} }},
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
void
|
||||||
|
game_init()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
state.m.tris = cube_mesh;
|
||||||
|
|
||||||
|
memset(&state.mproj, 0, sizeof(state.mproj));
|
||||||
|
|
||||||
|
state.near = 0.1;
|
||||||
|
state.far = 1000000.0;
|
||||||
|
state.fov = 90.0;
|
||||||
|
state.screen_width = 500;
|
||||||
|
state.screen_height = 500;
|
||||||
|
|
||||||
|
// aspect ratio
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||||||
|
double a = (float)state.screen_height / (float)state.screen_width;
|
||||||
|
|
||||||
|
// fov tangent
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||||||
|
double fov_rad = 1.0 / tanf(state.fov * 0.5 / 180.0 * PI);
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||||||
|
|
||||||
|
state.mproj.m[0][0] = a * fov_rad;
|
||||||
|
state.mproj.m[1][1] = fov_rad;
|
||||||
|
state.mproj.m[2][2] = state.far / (state.far - state.near);
|
||||||
|
state.mproj.m[3][2] = (-state.far * state.near) / (state.far - state.near);
|
||||||
|
state.mproj.m[2][3] = 1.0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void
|
||||||
|
client_poll_events()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
SDL_Event ev = game_state->event;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ev.type == SDL_EVENT_QUIT) {
|
||||||
|
game_state->is_running = false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ev.type == SDL_EVENT_KEY_DOWN) {
|
||||||
|
switch (ev.key.key) {
|
||||||
|
case SDLK_Q:
|
||||||
|
game_state->is_running = false;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
void
|
||||||
|
client_update_framebuffer()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
clear_framebuffer(BASE, 0x000000);
|
||||||
|
clear_framebuffer(OVERDRAW, 0x000000);
|
||||||
|
|
||||||
|
mat4x4 mrotz = { 0 }, mrotx = { 0 };
|
||||||
|
|
||||||
|
double theta = SDL_GetTicks() / 1000.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Rotation Z
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||||||
|
mrotz.m[0][0] = cosf(theta);
|
||||||
|
mrotz.m[0][1] = sinf(theta);
|
||||||
|
mrotz.m[1][0] = -sinf(theta);
|
||||||
|
mrotz.m[1][1] = cosf(theta);
|
||||||
|
mrotz.m[2][2] = 1;
|
||||||
|
mrotz.m[3][3] = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Rotation X
|
||||||
|
mrotx.m[0][0] = 1;
|
||||||
|
mrotx.m[1][1] = cosf(theta * 0.5f);
|
||||||
|
mrotx.m[1][2] = sinf(theta * 0.5f);
|
||||||
|
mrotx.m[2][1] = -sinf(theta * 0.5f);
|
||||||
|
mrotx.m[2][2] = cosf(theta * 0.5f);
|
||||||
|
mrotx.m[3][3] = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < CUBE_TRI_AMOUNT; i++)
|
||||||
|
{
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||||||
|
// project from 3D to 2D
|
||||||
|
tri triangle = state.m.tris[i];
|
||||||
|
for (int k = 0; k < 3; k++) {
|
||||||
|
triangle.p[k].x -= 0.5;
|
||||||
|
triangle.p[k].y -= 0.5;
|
||||||
|
triangle.p[k].z -= 0.5;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
tri projected, translated, rotatedz, rotatedzx;
|
||||||
|
|
||||||
|
multiply_matrix_vector(triangle.p[0], &rotatedz.p[0], mrotz);
|
||||||
|
multiply_matrix_vector(triangle.p[1], &rotatedz.p[1], mrotz);
|
||||||
|
multiply_matrix_vector(triangle.p[2], &rotatedz.p[2], mrotz);
|
||||||
|
|
||||||
|
multiply_matrix_vector(rotatedz.p[0], &rotatedzx.p[0], mrotx);
|
||||||
|
multiply_matrix_vector(rotatedz.p[1], &rotatedzx.p[1], mrotx);
|
||||||
|
multiply_matrix_vector(rotatedz.p[2], &rotatedzx.p[2], mrotx);
|
||||||
|
|
||||||
|
translated = rotatedzx;
|
||||||
|
translated.p[0].z = rotatedzx.p[0].z + 3.0;
|
||||||
|
translated.p[1].z = rotatedzx.p[1].z + 3.0;
|
||||||
|
translated.p[2].z = rotatedzx.p[2].z + 3.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
multiply_matrix_vector(translated.p[0], &projected.p[0], state.mproj);
|
||||||
|
multiply_matrix_vector(translated.p[1], &projected.p[1], state.mproj);
|
||||||
|
multiply_matrix_vector(translated.p[2], &projected.p[2], state.mproj);
|
||||||
|
|
||||||
|
// scale into view
|
||||||
|
projected.p[0].x += 1.0;
|
||||||
|
projected.p[0].y += 1.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
projected.p[1].x += 1.0;
|
||||||
|
projected.p[1].y += 1.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
projected.p[2].x += 1.0;
|
||||||
|
projected.p[2].y += 1.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
projected.p[0].x *= 0.5 * state.screen_width;
|
||||||
|
projected.p[0].y *= 0.5 * state.screen_height;
|
||||||
|
|
||||||
|
projected.p[1].x *= 0.5 * state.screen_width;
|
||||||
|
projected.p[1].y *= 0.5 * state.screen_height;
|
||||||
|
|
||||||
|
projected.p[2].x *= 0.5 * state.screen_width;
|
||||||
|
projected.p[2].y *= 0.5 * state.screen_height;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
put_triangle(
|
||||||
|
(v2){.x=projected.p[0].x, .y=projected.p[0].y},
|
||||||
|
(v2){.x=projected.p[1].x, .y=projected.p[1].y},
|
||||||
|
(v2){.x=projected.p[2].x, .y=projected.p[2].y},
|
||||||
|
OVERDRAW, 0xFFFFFF
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
int main()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
game_init();
|
||||||
|
|
||||||
|
if (engine_init(
|
||||||
|
state.screen_width, state.screen_height, "3D demo",
|
||||||
|
client_poll_events, client_update_framebuffer
|
||||||
|
)) {
|
||||||
|
engine_start();
|
||||||
|
|
||||||
|
engine_stop();
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -5,5 +5,9 @@ add_executable(game_2048 2048.c)
|
|||||||
target_link_libraries(game_2048 PRIVATE dangerzone_engine)
|
target_link_libraries(game_2048 PRIVATE dangerzone_engine)
|
||||||
target_link_libraries(game_2048 PRIVATE m)
|
target_link_libraries(game_2048 PRIVATE m)
|
||||||
|
|
||||||
|
add_executable(game_3d 3d.c)
|
||||||
|
target_link_libraries(game_3d PRIVATE dangerzone_engine)
|
||||||
|
target_link_libraries(game_3d PRIVATE m)
|
||||||
|
|
||||||
#add_executable(game_window window.c)
|
#add_executable(game_window window.c)
|
||||||
#target_link_libraries(game_window PRIVATE dangerzone_engine)
|
#target_link_libraries(game_window PRIVATE dangerzone_engine)
|
||||||
|
|||||||
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