main.rs

   1 extern crate mandelwow_lib;
   2
   3 extern crate cgmath;
   4 #[macro_use(uniform)]
   5 extern crate glium;
   6 extern crate glutin;
   7
   8 use cgmath::{Euler, Matrix4, Rad, SquareMatrix, Vector3, Vector4, Zero};
   9 use cgmath::conv::array4x4;
  10 use glium::{DisplayBuild, Surface};
  11 use glutin::ElementState::Pressed;
  12 use glutin::Event::KeyboardInput;
  13 use glutin::VirtualKeyCode;
  14 use mandelwow_lib::*;
  15 use std::f32::consts::PI;
  16 use std::time::{Duration, Instant};
  17
  18 #[cfg(target_os = "emscripten")]
  19 use std::os::raw::{c_int, c_void};
  20
  21 fn gl_info(display : &glium::Display) {
  22     let version = *display.get_opengl_version();
  23     let api = match version {
  24         glium::Version(glium::Api::Gl, _, _) => "OpenGL",
  25         glium::Version(glium::Api::GlEs, _, _) => "OpenGL ES"
  26     };
  27     println!("{} context verson: {}", api, display.get_opengl_version_string());
  28 }
  29
  30 #[cfg(target_os = "emscripten")]
  31 #[allow(non_camel_case_types)]
  32 type em_callback_func = unsafe extern fn();
  33 #[cfg(target_os = "emscripten")]
  34 extern {
  35     fn emscripten_set_main_loop(func : em_callback_func, fps : c_int, simulate_infinite_loop : c_int);
  36 }
  37
  38 #[cfg(target_os = "emscripten")]
  39 thread_local!(static MAIN_LOOP_CALLBACK: std::cell::RefCell<*mut c_void> =
  40               std::cell::RefCell::new(std::ptr::null_mut()));
  41
  42 #[cfg(target_os = "emscripten")]
  43 pub fn set_main_loop_callback<F>(callback : F) where F : FnMut() -> support::Action {
  44     MAIN_LOOP_CALLBACK.with(|log| {
  45             *log.borrow_mut() = &callback as *const _ as *mut c_void;
  46             });
  47
  48     unsafe { emscripten_set_main_loop(wrapper::<F>, 0, 1); }
  49
  50     unsafe extern "C" fn wrapper<F>() where F : FnMut() -> support::Action {
  51         MAIN_LOOP_CALLBACK.with(|z| {
  52             let closure = *z.borrow_mut() as *mut F;
  53             (*closure)();
  54         });
  55     }
  56 }
  57
  58 #[cfg(not(target_os = "emscripten"))]
  59 pub fn set_main_loop_callback<F>(callback : F) where F : FnMut() -> support::Action {
  60     support::start_loop(callback);
  61 }
  62
  63 fn main() {
  64     let mut soundplayer = sound::start();
  65
  66     let display = glutin::WindowBuilder::new()
  67         .with_dimensions(1280, 720)
  68         .with_gl_profile(glutin::GlProfile::Core)
  69         //.with_fullscreen(glutin::get_primary_monitor())
  70         .with_depth_buffer(24)
  71         .with_vsync()
  72         .with_srgb(Some(true))
  73         .with_title(format!("MandelWow"))
  74         .build_glium()
  75         //.build_glium_debug(glium::debug::DebugCallbackBehavior::PrintAll)
  76         .unwrap();
  77
  78     gl_info(&display);
  79
  80     let text = text::Text::new(&display);
  81     let mandelwow_program = mandelwow::program(&display);
  82     let bounding_box_program = bounding_box::solid_fill_program(&display);
  83     let shaded_program = shaded_cube::shaded_program(&display);
  84
  85     let mut camera = support::camera::CameraState::new();
  86     let mut t: f32 = 0.0;
  87     let mut pause = false;
  88     let mut bounding_box_enabled = true;
  89     let mut fullscreen = true;
  90
  91     // These are the bounds of the 3D Mandelwow section which we render in 3-space.
  92     let bounds = Cube {
  93         xmin: -2.0,
  94         xmax:  0.7,
  95         ymin: -1.0,
  96         ymax:  1.0,
  97         zmin: -1.1,
  98         zmax:  1.1,
  99     };
 100     let mandelwow_bbox = bounding_box::BoundingBox::new(&display, &bounds, &bounding_box_program);
 101     let shaded_cube = ShadedCube::new(&display, &shaded_program);
 102
 103     const SEA_XSIZE: usize = 24;
 104     const SEA_ZSIZE: usize = 20;
 105     let sea_xmin = -14.0f32;
 106     let sea_xmax =  14.0f32;
 107     let sea_y = -2.5;
 108     let sea_zmin =  -2.0f32;
 109     let sea_zmax = -26.0f32;
 110     let sea_xstep = (sea_xmax - sea_xmin) / (SEA_XSIZE as f32);
 111     let sea_zstep = (sea_zmax - sea_zmin) / (SEA_ZSIZE as f32);
 112
 113     let mut sea = [[Vector3::zero(); SEA_ZSIZE]; SEA_XSIZE];
 114     for x in 0..SEA_XSIZE {
 115         for z in 0..SEA_ZSIZE {
 116             sea[x][z] = Vector3 {
 117                 x: sea_xmin + (x as f32) * sea_xstep,
 118                 y: sea_y,
 119                 z: sea_zmin + (z as f32) * sea_zstep,
 120             };
 121         }
 122     }
 123
 124     let mut frame_cnt = 0;
 125     let mut last_report_time = Instant::now();
 126     let mut last_report_frame_cnt = 0;
 127     let mut accum_draw_time = Duration::new(0, 0);
 128     let mut accum_idle_time = Duration::new(0, 0);
 129
 130     let mut last_hit = 0.0f32;
 131     let mut hit_time = 0.0f32;
 132     set_main_loop_callback(|| {
 133         let new_hit = sound::hit_event(&mut soundplayer);
 134         if new_hit != last_hit {
 135             hit_time = t;
 136         }
 137         last_hit = new_hit;
 138         let hit_delta = t - hit_time;
 139         let hit_scale = 1. / (1. + hit_delta * hit_delta * 15.0) + 1.;
 140
 141         camera.update();
 142         let perspview = camera.get_perspview();
 143
 144         // Vary the wow factor to slice the Mandelwow along its 4th dimension.
 145         let wmin = -0.8;
 146         let wmax =  0.8;
 147         let wsize = wmax - wmin;
 148         let wow = (((t * 0.7).sin() + 1.0) / 2.0) * wsize + wmin;
 149
 150         //println!("t={} w={:?} camera={:?}", t, w, camera.get_pos());
 151
 152         let time_before_swap = Instant::now();
 153         let mut frame = display.draw();
 154         frame.clear_color_and_depth((0.0, 0.0, 0.0, 1.0), 1.0);
 155         let time_before_draw = Instant::now();
 156
 157         let rotation = Matrix4::from(
 158             Euler { x: Rad(t.sin() / 3.), y: Rad(t.sin() / 2.), z: Rad(t / 1.5)});
 159         let z_trans = -3.0;  // Send the model back a little bit so it fits the screen.
 160         let scale =
 161             Matrix4::from_diagonal(Vector4::new(hit_scale, hit_scale, hit_scale, 1.0));
 162         let model2 =
 163             Matrix4::from_translation(Vector3::unit_z() * z_trans) * rotation * scale;
 164         let model = array4x4(model2);
 165
 166         // Draw the bounding box before the fractal, when the Z-buffer is still clear,
 167         // so the lines behind the semi-translucent areas will be drawn.
 168         if bounding_box_enabled {
 169             let uniforms = uniform! {
 170                 model: model,
 171                 view:  camera.get_view(),
 172                 perspective: camera.get_perspective(),
 173             };
 174             mandelwow_bbox.draw(&mut frame, &uniforms);
 175         }
 176
 177         for x in 0..SEA_XSIZE {
 178             for z in 0..SEA_ZSIZE {
 179                 let wave = (((x as f32 / SEA_XSIZE as f32 * PI * 5.0 + t * 2.0)).sin() +
 180                             ((z as f32 / SEA_ZSIZE as f32 * PI * 3.0 + t * 3.0)).sin()) * 0.3;
 181                 let model = Matrix4::from_translation(sea[x][z] + Vector3 {x: 0., y: wave, z: 0.});
 182                 let uniforms = uniform! {
 183                     model: array4x4(model),
 184                     perspview: perspview,
 185                     col: [0., (1. - wave).abs() * 0.5,  wave.abs()],
 186                 };
 187                 shaded_cube.draw(&mut frame, &uniforms);
 188             }
 189         }
 190
 191         mandelwow::draw(&display, &mut frame, &mandelwow_program, model, &camera, &bounds, wow);
 192
 193         text.draw(&mut frame, &perspview);
 194
 195         frame.finish().unwrap();
 196         let time_after_draw = Instant::now();
 197
 198         for ev in display.poll_events() {
 199             match ev {
 200                 glutin::Event::Closed |
 201                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::Escape)) |
 202                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::Q)) => {
 203                     return support::Action::Stop
 204                 },
 205                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::B)) => {
 206                     bounding_box_enabled ^= true;
 207                 },
 208                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::P)) => {
 209                     pause ^= true;
 210                 },
 211                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::PageUp)) => {
 212                     t += 0.01;
 213                 },
 214                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::PageDown)) => {
 215                     t -= 0.01;
 216                 },
 217                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::F10)) => {
 218                     screenshot(&display);
 219                 },
 220                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::F11)) => {
 221                     fullscreen ^= true;
 222                     if fullscreen {
 223                         // Not implemented on Linux
 224                         glutin::WindowBuilder::new()
 225                             .with_fullscreen(glutin::get_primary_monitor())
 226                             .with_depth_buffer(24)
 227                             .rebuild_glium(&display).unwrap();
 228                     } else {
 229                         glutin::WindowBuilder::new()
 230                             .rebuild_glium(&display).unwrap();
 231                     }
 232                 },
 233                 ev => camera.process_input(&ev),
 234             }
 235         }
 236
 237         let now = Instant::now();
 238         frame_cnt += 1;
 239         accum_idle_time += time_before_draw - time_before_swap;
 240         accum_draw_time += time_after_draw - time_before_draw;
 241         if now - last_report_time > Duration::from_secs(5) {
 242             fn millis(d : Duration) -> f32 {
 243                 d.as_secs() as f32 * 1e3 + d.subsec_nanos() as f32 / 1e6
 244             }
 245             let frames_done = frame_cnt - last_report_frame_cnt;
 246             let fps = frames_done as f32 / (now - last_report_time).as_secs() as f32;
 247             let avg_draw_time = millis(accum_draw_time / frames_done);
 248             let avg_idle_time = millis(accum_idle_time / frames_done);
 249             println!("fps={:.1} draw={:.1}ms idle={:.1}ms", fps, avg_draw_time, avg_idle_time);
 250
 251             last_report_time = now;
 252             last_report_frame_cnt = frame_cnt;
 253             accum_draw_time = Duration::new(0, 0);
 254             accum_idle_time = Duration::new(0, 0);
 255         }
 256
 257         if !pause {
 258             // Increment time
 259             t += 0.01;
 260         }
 261
 262         support::Action::Continue
 263     });
 264 }