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 extern crate image;
   8
   9 use cgmath::{Euler, Matrix4, Rad, SquareMatrix, Vector3, Vector4, Zero};
  10 use cgmath::conv::array4x4;
  11 use glium::{DisplayBuild, Surface};
  12 use glutin::ElementState::Pressed;
  13 use glutin::Event::KeyboardInput;
  14 use glutin::VirtualKeyCode;
  15 use mandelwow_lib::*;
  16 use std::f32::consts::PI;
  17 use std::time::{Duration, Instant};
  18
  19 #[cfg(target_os = "emscripten")]
  20 use std::os::raw::{c_int, c_void};
  21
  22 fn screenshot(display : &glium::Display) {
  23     let image: glium::texture::RawImage2d<u8> = display.read_front_buffer();
  24     let image = image::ImageBuffer::from_raw(image.width, image.height, image.data.into_owned()).unwrap();
  25     let image = image::DynamicImage::ImageRgba8(image).flipv();
  26     let mut output = std::fs::File::create(&std::path::Path::new("screenshot.png")).unwrap();
  27     image.save(&mut output, image::ImageFormat::PNG).unwrap();
  28 }
  29
  30 fn gl_info(display : &glium::Display) {
  31     let version = *display.get_opengl_version();
  32     let api = match version {
  33         glium::Version(glium::Api::Gl, _, _) => "OpenGL",
  34         glium::Version(glium::Api::GlEs, _, _) => "OpenGL ES"
  35     };
  36     println!("{} context verson: {}", api, display.get_opengl_version_string());
  37 }
  38
  39 #[cfg(target_os = "emscripten")]
  40 #[allow(non_camel_case_types)]
  41 type em_callback_func = unsafe extern fn();
  42 #[cfg(target_os = "emscripten")]
  43 extern {
  44     fn emscripten_set_main_loop(func : em_callback_func, fps : c_int, simulate_infinite_loop : c_int);
  45 }
  46
  47 #[cfg(target_os = "emscripten")]
  48 thread_local!(static MAIN_LOOP_CALLBACK: std::cell::RefCell<*mut c_void> =
  49               std::cell::RefCell::new(std::ptr::null_mut()));
  50
  51 #[cfg(target_os = "emscripten")]
  52 pub fn set_main_loop_callback<F>(callback : F) where F : FnMut() -> support::Action {
  53     MAIN_LOOP_CALLBACK.with(|log| {
  54             *log.borrow_mut() = &callback as *const _ as *mut c_void;
  55             });
  56
  57     unsafe { emscripten_set_main_loop(wrapper::<F>, 0, 1); }
  58
  59     unsafe extern "C" fn wrapper<F>() where F : FnMut() -> support::Action {
  60         MAIN_LOOP_CALLBACK.with(|z| {
  61             let closure = *z.borrow_mut() as *mut F;
  62             (*closure)();
  63         });
  64     }
  65 }
  66
  67 #[cfg(not(target_os = "emscripten"))]
  68 pub fn set_main_loop_callback<F>(callback : F) where F : FnMut() -> support::Action {
  69     support::start_loop(callback);
  70 }
  71
  72 fn main() {
  73     let mut soundplayer = sound::start();
  74
  75     let display = glutin::WindowBuilder::new()
  76         .with_dimensions(1280, 720)
  77         .with_gl_profile(glutin::GlProfile::Core)
  78         //.with_fullscreen(glutin::get_primary_monitor())
  79         .with_depth_buffer(24)
  80         .with_vsync()
  81         .with_title(format!("MandelWow"))
  82         .build_glium()
  83         .unwrap();
  84
  85     gl_info(&display);
  86
  87     let mandelwow_program = mandelwow::program(&display);
  88     let bounding_box_program = bounding_box::solid_fill_program(&display);
  89     let shaded_program = shaded_cube::shaded_program(&display);
  90
  91     let mut camera = support::camera::CameraState::new();
  92     let mut t: f32 = 0.0;
  93     let mut pause = false;
  94     let mut bounding_box_enabled = true;
  95     let mut fullscreen = true;
  96
  97     // These are the bounds of the 3D Mandelwow section which we render in 3-space.
  98     let bounds = Cube {
  99         xmin: -2.0,
 100         xmax:  0.7,
 101         ymin: -1.0,
 102         ymax:  1.0,
 103         zmin: -1.1,
 104         zmax:  1.1,
 105     };
 106     let mandelwow_bbox = bounding_box::BoundingBox::new(&display, &bounds, &bounding_box_program);
 107     let shaded_cube = ShadedCube::new(&display, &Cube::default(), &shaded_program);
 108
 109     const SEA_XSIZE: usize = 24;
 110     const SEA_ZSIZE: usize = 20;
 111     let sea_xmin = -14.0f32;
 112     let sea_xmax =  14.0f32;
 113     let sea_y = -2.5;
 114     let sea_zmin =  -2.0f32;
 115     let sea_zmax = -26.0f32;
 116     let sea_xstep = (sea_xmax - sea_xmin) / (SEA_XSIZE as f32);
 117     let sea_zstep = (sea_zmax - sea_zmin) / (SEA_ZSIZE as f32);
 118
 119     let mut sea = [[Vector3::zero(); SEA_ZSIZE]; SEA_XSIZE];
 120     for x in 0..SEA_XSIZE {
 121         for z in 0..SEA_ZSIZE {
 122             sea[x][z] = Vector3 {
 123                 x: sea_xmin + (x as f32) * sea_xstep,
 124                 y: sea_y,
 125                 z: sea_zmin + (z as f32) * sea_zstep,
 126             };
 127         }
 128     }
 129
 130     let mut frame_cnt = 0;
 131     let mut last_report_time = Instant::now();
 132     let mut last_report_frame_cnt = 0;
 133     let mut accum_draw_time = Duration::new(0, 0);
 134     let mut accum_idle_time = Duration::new(0, 0);
 135
 136     let mut last_hit = 0.0f32;
 137     let mut hit_time = 0.0f32;
 138     set_main_loop_callback(|| {
 139         let new_hit = sound::hit_event(&mut soundplayer);
 140         if new_hit != last_hit {
 141             hit_time = t;
 142         }
 143         last_hit = new_hit;
 144         let hit_delta = t - hit_time;
 145         let hit_scale = 1. / (1. + hit_delta * hit_delta * 15.0) + 1.;
 146
 147         camera.update();
 148         let perspview = camera.get_perspview();
 149
 150         // Vary the wow factor to slice the Mandelwow along its 4th dimension.
 151         let wmin = -0.8;
 152         let wmax =  0.8;
 153         let wsize = wmax - wmin;
 154         let wow = (((t * 0.7).sin() + 1.0) / 2.0) * wsize + wmin;
 155
 156         //println!("t={} w={:?} camera={:?}", t, w, camera.get_pos());
 157
 158         let time_before_swap = Instant::now();
 159         let mut frame = display.draw();
 160         frame.clear_color_and_depth((0.0, 0.0, 0.0, 1.0), 1.0);
 161         let time_before_draw = Instant::now();
 162
 163         let rotation = Matrix4::from(
 164             Euler { x: Rad(t.sin() / 3.), y: Rad(t.sin() / 2.), z: Rad(t / 1.5)});
 165         let z_trans = -3.0;  // Send the model back a little bit so it fits the screen.
 166         let scale =
 167             Matrix4::from_diagonal(Vector4::new(hit_scale, hit_scale, hit_scale, 1.0));
 168         let model2 =
 169             Matrix4::from_translation(Vector3::unit_z() * z_trans) * rotation * scale;
 170         let model = array4x4(model2);
 171
 172         // Draw the bounding box before the fractal, when the Z-buffer is still clear,
 173         // so the lines behind the semi-translucent areas will be drawn.
 174         if bounding_box_enabled {
 175             let uniforms = uniform! {
 176                 model: model,
 177                 view:  camera.get_view(),
 178                 perspective: camera.get_perspective(),
 179             };
 180             mandelwow_bbox.draw(&mut frame, &uniforms);
 181         }
 182
 183         for x in 0..SEA_XSIZE {
 184             for z in 0..SEA_ZSIZE {
 185                 let wave = (((x as f32 / SEA_XSIZE as f32 * PI * 5.0 + t * 2.0)).sin() +
 186                             ((z as f32 / SEA_ZSIZE as f32 * PI * 3.0 + t * 3.0)).sin()) * 0.3;
 187                 let model = Matrix4::from_translation(sea[x][z] + Vector3 {x: 0., y: wave, z: 0.});
 188                 let uniforms = uniform! {
 189                     model: array4x4(model),
 190                     perspview: perspview,
 191                     col: [0., (1. - wave).abs() * 0.5,  wave.abs()],
 192                 };
 193                 shaded_cube.draw(&mut frame, &uniforms);
 194             }
 195         }
 196
 197         mandelwow::draw(&display, &mut frame, &mandelwow_program, model, &camera, &bounds, wow);
 198
 199         frame.finish().unwrap();
 200         let time_after_draw = Instant::now();
 201
 202         for ev in display.poll_events() {
 203             match ev {
 204                 glutin::Event::Closed |
 205                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::Escape)) |
 206                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::Q)) => {
 207                     return support::Action::Stop
 208                 },
 209                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::B)) => {
 210                     bounding_box_enabled ^= true;
 211                 },
 212                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::P)) => {
 213                     pause ^= true;
 214                 },
 215                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::PageUp)) => {
 216                     t += 0.01;
 217                 },
 218                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::PageDown)) => {
 219                     t -= 0.01;
 220                 },
 221                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::F10)) => {
 222                     screenshot(&display);
 223                 },
 224                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::F11)) => {
 225                     fullscreen ^= true;
 226                     if fullscreen {
 227                         // Not implemented on Linux
 228                         glutin::WindowBuilder::new()
 229                             .with_fullscreen(glutin::get_primary_monitor())
 230                             .with_depth_buffer(24)
 231                             .rebuild_glium(&display).unwrap();
 232                     } else {
 233                         //glutin::WindowBuilder::new()
 234                         //    .rebuild_glium(&display).unwrap();
 235                     }
 236                 },
 237                 ev => camera.process_input(&ev),
 238             }
 239         }
 240
 241         let now = Instant::now();
 242         frame_cnt += 1;
 243         accum_idle_time += time_before_draw - time_before_swap;
 244         accum_draw_time += time_after_draw - time_before_draw;
 245         if now - last_report_time > Duration::from_secs(5) {
 246             fn millis(d : Duration) -> f32 {
 247                 d.as_secs() as f32 * 1e3 + d.subsec_nanos() as f32 / 1e6
 248             }
 249             let frames_done = frame_cnt - last_report_frame_cnt;
 250             let fps = frames_done as f32 / (now - last_report_time).as_secs() as f32;
 251             let avg_draw_time = millis(accum_draw_time / frames_done);
 252             let avg_idle_time = millis(accum_idle_time / frames_done);
 253             println!("fps={:.1} draw={:.1}ms idle={:.1}ms", fps, avg_draw_time, avg_idle_time);
 254
 255             last_report_time = now;
 256             last_report_frame_cnt = frame_cnt;
 257             accum_draw_time = Duration::new(0, 0);
 258             accum_idle_time = Duration::new(0, 0);
 259         }
 260
 261         if !pause {
 262             // Increment time
 263             t += 0.01;
 264         }
 265
 266         support::Action::Continue
 267     });
 268 }