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, Vector3, 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     set_main_loop_callback(|| {
 137         let _ = sound::hit_event(&mut soundplayer);
 138         camera.update();
 139         let perspview = camera.get_perspview();
 140
 141         // Vary the wow factor to slice the Mandelwow along its 4th dimension.
 142         let wmin = -0.8;
 143         let wmax =  0.8;
 144         let wsize = wmax - wmin;
 145         let wow = (((t * 0.7).sin() + 1.0) / 2.0) * wsize + wmin;
 146
 147         //println!("t={} w={:?} camera={:?}", t, w, camera.get_pos());
 148
 149         let time_before_swap = Instant::now();
 150         let mut frame = display.draw();
 151         frame.clear_color_and_depth((0.0, 0.0, 0.0, 1.0), 1.0);
 152         let time_before_draw = Instant::now();
 153
 154         let rotation = Matrix4::from(
 155             Euler { x: Rad(t.sin() / 3.), y: Rad(t.sin() / 2.), z: Rad(t / 1.5)});
 156         let z_trans = -3.0;  // Send the model back a little bit so it fits the screen.
 157         let model2 =
 158             Matrix4::from_translation(Vector3::unit_z() * z_trans) * rotation;
 159         let model = array4x4(model2);
 160
 161         // Draw the bounding box before the fractal, when the Z-buffer is still clear,
 162         // so the lines behind the semi-translucent areas will be drawn.
 163         if bounding_box_enabled {
 164             let uniforms = uniform! {
 165                 model: model,
 166                 view:  camera.get_view(),
 167                 perspective: camera.get_perspective(),
 168             };
 169             mandelwow_bbox.draw(&mut frame, &uniforms);
 170         }
 171
 172         for x in 0..SEA_XSIZE {
 173             for z in 0..SEA_ZSIZE {
 174                 let wave = (((x as f32 / SEA_XSIZE as f32 * PI * 5.0 + t * 2.0)).sin() +
 175                             ((z as f32 / SEA_ZSIZE as f32 * PI * 3.0 + t * 3.0)).sin()) * 0.3;
 176                 let model = Matrix4::from_translation(sea[x][z] + Vector3 {x: 0., y: wave, z: 0.});
 177                 let uniforms = uniform! {
 178                     model: array4x4(model),
 179                     perspview: perspview,
 180                     col: [0., (1. - wave).abs() * 0.5,  wave.abs()],
 181                 };
 182                 shaded_cube.draw(&mut frame, &uniforms);
 183             }
 184         }
 185
 186         mandelwow::draw(&display, &mut frame, &mandelwow_program, model, &camera, &bounds, wow);
 187
 188         frame.finish().unwrap();
 189         let time_after_draw = Instant::now();
 190
 191         for ev in display.poll_events() {
 192             match ev {
 193                 glutin::Event::Closed |
 194                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::Escape)) |
 195                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::Q)) => {
 196                     return support::Action::Stop
 197                 },
 198                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::B)) => {
 199                     bounding_box_enabled ^= true;
 200                 },
 201                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::P)) => {
 202                     pause ^= true;
 203                 },
 204                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::PageUp)) => {
 205                     t += 0.01;
 206                 },
 207                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::PageDown)) => {
 208                     t -= 0.01;
 209                 },
 210                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::F10)) => {
 211                     screenshot(&display);
 212                 },
 213                 KeyboardInput(Pressed, _, Some(VirtualKeyCode::F11)) => {
 214                     fullscreen ^= true;
 215                     if fullscreen {
 216                         // Not implemented on Linux
 217                         glutin::WindowBuilder::new()
 218                             .with_fullscreen(glutin::get_primary_monitor())
 219                             .with_depth_buffer(24)
 220                             .rebuild_glium(&display).unwrap();
 221                     } else {
 222                         //glutin::WindowBuilder::new()
 223                         //    .rebuild_glium(&display).unwrap();
 224                     }
 225                 },
 226                 ev => camera.process_input(&ev),
 227             }
 228         }
 229
 230         let now = Instant::now();
 231         frame_cnt += 1;
 232         accum_idle_time += time_before_draw - time_before_swap;
 233         accum_draw_time += time_after_draw - time_before_draw;
 234         if now - last_report_time > Duration::from_secs(5) {
 235             fn millis(d : Duration) -> f32 {
 236                 d.as_secs() as f32 * 1e3 + d.subsec_nanos() as f32 / 1e6
 237             }
 238             let frames_done = frame_cnt - last_report_frame_cnt;
 239             let fps = frames_done as f32 / (now - last_report_time).as_secs() as f32;
 240             let avg_draw_time = millis(accum_draw_time / frames_done);
 241             let avg_idle_time = millis(accum_idle_time / frames_done);
 242             println!("fps={:.1} draw={:.1}ms idle={:.1}ms", fps, avg_draw_time, avg_idle_time);
 243
 244             last_report_time = now;
 245             last_report_frame_cnt = frame_cnt;
 246             accum_draw_time = Duration::new(0, 0);
 247             accum_idle_time = Duration::new(0, 0);
 248         }
 249
 250         if !pause {
 251             // Increment time
 252             t += 0.01;
 253         }
 254
 255         support::Action::Continue
 256     });
 257 }