source: trunk/src/engine/particle_engine.cc @ 361

Last change on this file since 361 was 361, checked in by epyon, 10 years ago
  • more string_ref changes
File size: 29.3 KB
RevLine 
[319]1// Copyright (C) 2014 ChaosForge Ltd
2// This file is part of NV Libraries.
3// For conditions of distribution and use, see copyright notice in nv.hh
4
[320]5#include "nv/engine/particle_engine.hh"
[306]6
7#include <nv/interface/device.hh>
[319]8#include <nv/core/random.hh>
[306]9#include <nv/lua/lua_glm.hh>
[319]10#include <nv/core/logging.hh>
[309]11#include <cmath>
[306]12
13static const char *nv_particle_engine_vertex_shader_world =
14        "#version 120\n"
15        "attribute vec3 nv_position;\n"
16        "attribute vec2 nv_texcoord;\n"
17        "attribute vec4 nv_color;\n"
18        "varying vec4 v_color;\n"
19        "varying vec2 v_texcoord;\n"
20        "uniform mat4 nv_m_view;\n"
21        "uniform mat4 nv_m_projection;\n"
22        "void main(void)\n"
23        "{\n"
24        "       gl_Position = nv_m_projection * nv_m_view * vec4 (nv_position, 1.0);\n"
25        "       v_texcoord  = nv_texcoord;\n"
26        "       v_color     = nv_color;\n"
27        "}\n";
28static const char *nv_particle_engine_vertex_shader_local =
29        "#version 120\n"
30        "attribute vec3 nv_position;\n"
31        "attribute vec2 nv_texcoord;\n"
32        "attribute vec4 nv_color;\n"
33        "varying vec4 v_color;\n"
34        "varying vec2 v_texcoord;\n"
35        "uniform mat4 nv_m_mvp;\n"
36        "void main(void)\n"
37        "{\n"
38        "       gl_Position = nv_m_mvp * vec4 (nv_position, 1.0);\n"
39        "       v_texcoord  = nv_texcoord;\n"
40        "       v_color     = nv_color;\n"
41        "}\n";
42static const char *nv_particle_engine_fragment_shader =
43        "#version 120\n"
44        "uniform sampler2D nv_t_diffuse;\n"
45        "varying vec4 v_color;\n"
46        "varying vec2 v_texcoord;\n"
47        "void main(void)\n"
48        "{\n"
49        "       vec4 tex_color = texture2D( nv_t_diffuse, v_texcoord );\n"
50        "       gl_FragColor   = v_color * tex_color;\n"
51        "}\n";
52
[312]53using namespace nv;
54
55static void nv_particle_emmiter_point( const particle_emmiter_data*, particle* p, uint32 count )
56{
57        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
58        {
59                p[i].position = vec3();
60        }
61
62}
63
64static void nv_particle_emmiter_box( const particle_emmiter_data* pe, particle* p, uint32 count )
65{
66        random& r = random::get();
67        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
68        {
69                p[i].position =
70                        r.frange( -pe->hextents[0], pe->hextents[0] ) * pe->cdir +
71                        r.frange( 0.0f, pe->extents[1] ) * pe->dir +
72                        r.frange( -pe->hextents[2], pe->hextents[2] ) * pe->odir;
73        }
74}
75
76static void nv_particle_emmiter_cylinder( const particle_emmiter_data* pe, particle* p, uint32 count )
77{
78        random& r = random::get();
79        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
80        {
81                vec2 rellipse( r.disk_point( pe->precise ) * pe->extents[0] );
82                p[i].position =
83                        rellipse.x * pe->cdir +
84                        r.frange( 0.0f, pe->extents[1] ) * pe->dir +
85                        rellipse.y * pe->odir;
86        }
87}
88
89static void nv_particle_emmiter_sphere( const particle_emmiter_data* pe, particle* p, uint32 count )
90{
91        random& r = random::get();
92        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
93        {
94                vec3 rsphere = r.sphere_point( pe->precise ) * pe->extents[0];
95                p[i].position =
96                        rsphere.x * pe->cdir +
97                        rsphere.y * pe->dir +
98                        rsphere.z * pe->odir;
99        }
100}
101
102static void nv_particle_emmiter_cylindroid( const particle_emmiter_data* pe, particle* p, uint32 count )
103{
104        random& r = random::get();
105        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
106        {
107                vec2 rellipse = r.ellipse_point( vec2( pe->hextents[0], pe->hextents[2] ), pe->precise );
108                p[i].position =
109                        rellipse.x * pe->cdir +
110                        r.frange( 0.0f, pe->extents[1] ) * pe->dir +
111                        rellipse.y * pe->odir;
112        }
113}
114
115static void nv_particle_emmiter_ellipsoid( const particle_emmiter_data* pe, particle* p, uint32 count )
116{
117        random& r = random::get();
118        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
119        {
120                vec3 rsphere = r.ellipsoid_point( pe->hextents, pe->precise );
121                p[i].position =
122                        rsphere.x * pe->cdir +
123                        rsphere.y * pe->dir +
124                        rsphere.z * pe->odir;
125        }
126}
127
128static void nv_particle_emmiter_hollow_cylinder( const particle_emmiter_data* pe, particle* p, uint32 count )
129{
130        random& r = random::get();
131        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
132        {
133                vec2 rellipse = r.hollow_disk_point(
134                        pe->ihextents[0],
135                        pe->hextents[0],
136                        pe->precise );
137                p[i].position =
138                        rellipse.x * pe->cdir +
139                        r.frange( 0.0f, pe->extents[1] ) * pe->dir +
140                        rellipse.y * pe->odir;
141        }
142}
143
144static void nv_particle_emmiter_hollow_sphere( const particle_emmiter_data* pe, particle* p, uint32 count )
145{
146        random& r = random::get();
147        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
148        {
149                vec3 rellipse = r.hollow_sphere_point( pe->ihextents[0], pe->hextents[0], pe->precise );
150                p[i].position =
151                        rellipse.x * pe->cdir +
152                        rellipse.y * pe->dir +
153                        rellipse.z * pe->odir;
154        }
155}
156
157static void nv_particle_emmiter_hollow_cylindroid( const particle_emmiter_data* pe, particle* p, uint32 count )
158{
159        random& r = random::get();
160        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
161        {
162                vec2 rellipse = r.hollow_ellipse_point(
163                        vec2( pe->ihextents[0], pe->ihextents[2] ),
164                        vec2( pe->hextents[0], pe->hextents[2] ),
165                        pe->precise );
166                p[i].position =
167                        rellipse.x * pe->cdir +
168                        r.frange( 0.0f, pe->extents[1] ) * pe->dir +
169                        rellipse.y * pe->odir;
170        }
171}
172
173static void nv_particle_emmiter_hollow_ellipsoid( const particle_emmiter_data* pe, particle* p, uint32 count )
174{
175        random& r = random::get();
176        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
177        {
178                vec3 rellipse = r.hollow_ellipsoid_point( pe->ihextents, pe->hextents, pe->precise );
179                p[i].position =
180                        rellipse.x * pe->cdir +
181                        rellipse.y * pe->dir +
182                        rellipse.z * pe->odir;
183        }
184}
185
186struct nvpe_linear_force_data
187{
188        nv::vec3 force_vector;
189        bool     average;
190};
191
192static bool nv_particle_affector_linear_force_init( lua::table_guard* table, particle_affector_data* data )
193{
194        nvpe_linear_force_data* datap = ((nvpe_linear_force_data*)data->paramters);
195        datap->force_vector = table->get<vec3>("force_vector", vec3() );
196        datap->average      = table->get<bool>("average", false );
197        return true;
198}
199
200static void nv_particle_affector_linear_force( const particle_affector_data* data, particle* p, float factor, uint32 count )
201{
202        nvpe_linear_force_data* datap = ((nvpe_linear_force_data*)data->paramters);
203        if ( datap->average )
204        {
205                float norm_factor = glm::min( factor, 1.0f );
206                for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
207                        p[i].velocity = datap->force_vector * norm_factor + p[i].velocity * ( 1.0f - norm_factor );
208        }
209        else
210        {
211                vec3 scvector = datap->force_vector * factor;
212                for ( uint32 i = 0; i < count; ++i ) p[i].velocity += scvector;
213        }
214}
215
216struct nvpe_deflector_plane_data
217{
218        nv::vec3 plane_point;
219        nv::vec3 plane_normal;
220        float    bounce;
221        float    distance;
222};
223
224static bool nv_particle_affector_deflector_plane_init( lua::table_guard* table, particle_affector_data* data )
225{
226        nvpe_deflector_plane_data* datap = ((nvpe_deflector_plane_data*)data->paramters);
227        datap->plane_point  = table->get<vec3>("plane_point",  vec3() );
228        datap->plane_normal = table->get<vec3>("plane_normal", vec3(0.0f,1.0f,0.0f) );
229        datap->plane_normal = normalize_safe( datap->plane_normal, vec3(0.0f,1.0f,0.0f) );
230        datap->bounce       = table->get<float>("bounce", 0.0f );
231        datap->distance     = -glm::dot( datap->plane_normal, datap->plane_point ) / glm::sqrt(glm::dot( datap->plane_normal, datap->plane_normal ) );
232        return true;
233}
234
235static void nv_particle_affector_deflector_plane( const particle_affector_data* data, particle* p, float factor, uint32 count )
236{
237        nvpe_deflector_plane_data* datap = ((nvpe_deflector_plane_data*)data->paramters);
238        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
239        {
240                particle& pt = p[i];
241                vec3 direction  = pt.velocity * factor;
242                if ( glm::dot( datap->plane_normal, pt.position + direction ) + datap->distance <= 0.0f )
243                {
244                        float val = glm::dot( datap->plane_normal, pt.position ) + datap->distance;
245                        if ( val > 0.0f )
246                        {
247                                vec3 part_dir = direction * ( -val / glm::dot( datap->plane_normal, direction ) );
248                                pt.position = pt.position + part_dir + ( part_dir - direction ) * datap->bounce;
249                                pt.velocity = glm::reflect( pt.velocity, datap->plane_normal ) * datap->bounce;
250                        }
251                }
252        }
253}
254
255struct nvpe_color_fader_data
256{
257        nv::vec4 adjustment;
258};
259
260static bool nv_particle_affector_color_fader_init( lua::table_guard* table, particle_affector_data* data )
261{
262        nvpe_color_fader_data* datap = ((nvpe_color_fader_data*)data->paramters);
263        datap->adjustment = table->get<vec4>("adjustment",  vec4() );
264        return true;
265}
266
267static void nv_particle_affector_color_fader( const particle_affector_data* data, particle* p, float factor, uint32 count )
268{
269        nvpe_color_fader_data* datap = ((nvpe_color_fader_data*)data->paramters);
270        vec4 adjustment = datap->adjustment * factor;
271        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
272        {
273                p[i].color = glm::clamp( p[i].color + adjustment, 0.0f, 1.0f );
274        }
275}
276
277struct nvpe_scaler_data
278{
279        nv::vec2 adjustment;
280};
281
282static bool nv_particle_affector_scaler_init( lua::table_guard* table, particle_affector_data* data )
283{
284        nvpe_scaler_data* datap = ((nvpe_scaler_data*)data->paramters);
285        float rate        = table->get<float>("rate", 0.0f );
286        datap->adjustment = table->get<vec2>("adjustment",  vec2(rate,rate) );
287        return true;
288}
289
290static void nv_particle_affector_scaler( const particle_affector_data* data, particle* p, float factor, uint32 count )
291{
292        nvpe_scaler_data* datap = ((nvpe_scaler_data*)data->paramters);
293        vec2 adjustment = datap->adjustment * factor;
294        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
295        {
296                p[i].size = glm::max( p[i].size + adjustment, vec2() );
297        }
298}
299
[306]300void nv::particle_engine::load( lua::table_guard& table )
301{
[361]302        std::string id = table.get_std_string( "id" );
[306]303        if ( id == "" )
304        {
305                NV_LOG( LOG_ERROR, "Bad table passed to particle_engine!" )
306        }
307        // TODO : overwrite check
308        m_names[ id ] = m_data.size();
309
310        m_data.emplace_back();
311        auto& data = m_data.back();
312
313        data.quota   = table.get<uint32>("quota", 1024 );
[309]314        data.local   = table.get<bool>("local_space", false );
[306]315        data.accurate_facing = table.get<bool>("accurate_facing", false );
316        data.emmiter_count   = 0;
[312]317        data.affector_count  = 0;
[306]318
[361]319        const_string orientation = table.get_string( "orientation", "point" );
[306]320        if ( orientation == "point" )                     { data.orientation = particle_orientation::POINT; }
321        else if ( orientation == "oriented" )             { data.orientation = particle_orientation::ORIENTED; }
322        else if ( orientation == "oriented_common" )      { data.orientation = particle_orientation::ORIENTED_COMMON; }
323        else if ( orientation == "perpendicular" )        { data.orientation = particle_orientation::PERPENDICULAR; }
324        else if ( orientation == "perpendicular_common" ) { data.orientation = particle_orientation::PERPENDICULAR_COMMON; }
325        else
326        {
[309]327                NV_LOG( LOG_ERROR, "Unknown orientation type! (" << orientation << ")!" );
[306]328                data.orientation = particle_orientation::POINT;
329        }
[309]330
[361]331        const_string origin = table.get_string( "origin", "center" );
[309]332        if      ( origin == "center" )        { data.origin = particle_origin::CENTER; }
333        else if ( origin == "top_left" )      { data.origin = particle_origin::TOP_LEFT; }
334        else if ( origin == "top_center" )    { data.origin = particle_origin::TOP_CENTER; }
335        else if ( origin == "top_right" )     { data.origin = particle_origin::TOP_RIGHT; }
336        else if ( origin == "center_left" )   { data.origin = particle_origin::CENTER_LEFT; }
337        else if ( origin == "center_right" )  { data.origin = particle_origin::CENTER_RIGHT; }
338        else if ( origin == "bottom_left" )   { data.origin = particle_origin::BOTTOM_LEFT; }
339        else if ( origin == "bottom_center" ) { data.origin = particle_origin::BOTTOM_CENTER; }
340        else if ( origin == "bottom_right" )  { data.origin = particle_origin::BOTTOM_RIGHT; }
341        else
342        {
343                NV_LOG( LOG_ERROR, "Unknown particle origin! (" << origin << ")!" );
344                data.origin = particle_origin::CENTER;
345        }
346
[306]347        data.common_up  = glm::normalize( table.get<vec3>("common_up",  vec3(1,0,0) ) );
348        data.common_dir = glm::normalize( table.get<vec3>("common_dir", vec3(0,1,0) ) );
349
[309]350        vec2 def_size        = table.get<vec2>("size", vec2(0.1,0.1) );
[306]351        uint32 elements = table.get_size();
352        for ( uint32 i = 0; i < elements; ++i )
353        {
354                lua::table_guard element( table, i+1 );
[361]355                const_string type     = element.get_string("type");
356                std::string sub_type = element.get_std_string("sub_type");
[306]357                if ( type == "emmiter" )
358                {
359                        if ( data.emmiter_count < MAX_PARTICLE_EMMITERS )
360                        {
361                                particle_emmiter_data& edata = data.emmiters[ data.emmiter_count ];
[312]362                                auto emmiter_iter = m_emmiters.find( sub_type );
363                                if ( emmiter_iter != m_emmiters.end() )
364                                {
365                                        edata.emmiter_func = emmiter_iter->second;
366                                }
[309]367                                else
368                                {
[312]369                                        edata.emmiter_func = nv_particle_emmiter_point;
[309]370                                        NV_LOG( LOG_WARNING, "Unknown emmiter type in particle system! (" << sub_type << ")" );
371                                }
372
373                                edata.position     = element.get<vec3>("position", vec3() );
374                                edata.extents      = element.get<vec3>("extents", vec3(1,1,1) );
375                                edata.extents[0]   = element.get<float>("width",  edata.extents[0] );
376                                edata.extents[1]   = element.get<float>("depth",  edata.extents[1] );
377                                edata.extents[2]   = element.get<float>("height", edata.extents[2] );
378                                edata.extents[0]   = element.get<float>("radius",  edata.extents[0] );
379                                edata.iextents     = element.get<vec3>("inner_extents", vec3() );
380                                edata.iextents[0]  = element.get<float>("inner_width",  edata.iextents[0] );
381                                edata.iextents[1]  = element.get<float>("inner_depth",  edata.iextents[1] );
382                                edata.iextents[2]  = element.get<float>("inner_height", edata.iextents[2] );
383                                edata.iextents[0]  = element.get<float>("inner_radius",  edata.iextents[0] );
384                                edata.hextents     = 0.5f * edata.extents;
385                                edata.ihextents    = 0.5f * edata.iextents;
386                                edata.precise      = element.get<bool>("precise", false );
387                                edata.square       = element.get<bool>("square", true );
[306]388                                vec4 color         = element.get<vec4>("color", vec4(1,1,1,1) );
389                                edata.color_min    = element.get<vec4>("color_min", color );
390                                edata.color_max    = element.get<vec4>("color_max", color );
[309]391                                vec2 size          = element.get<vec2>("size", def_size );
[306]392                                edata.size_min     = element.get<vec2>("size_min", size );
393                                edata.size_max     = element.get<vec2>("size_max", size );
394                                edata.angle        = element.get<float>("angle", 0.0f );
395                                float velocity     = element.get<float>("velocity", 0.0f );
396                                edata.velocity_min = element.get<float>("velocity_min", velocity );
397                                edata.velocity_max = element.get<float>("velocity_max", velocity );
398                                float lifetime     = element.get<float>("lifetime", 1.0f );
399                                edata.lifetime_min = uint32( element.get<float>("lifetime_min", lifetime ) * 1000.f );
400                                edata.lifetime_max = uint32( element.get<float>("lifetime_max", lifetime ) * 1000.f );
[307]401                                float duration     = element.get<float>("duration", 0.0f );
402                                edata.duration_min = uint32( element.get<float>("duration_min", duration ) * 1000.f );
403                                edata.duration_max = uint32( element.get<float>("duration_max", duration ) * 1000.f );
404                                float repeat       = element.get<float>("repeat_delay", 0.0f );
405                                edata.repeat_min   = uint32( element.get<float>("repeat_delay_min", repeat ) * 1000.f );
406                                edata.repeat_max   = uint32( element.get<float>("repeat_delay_max", repeat ) * 1000.f );
407
[306]408                                edata.rate         = element.get<float>("rate", 1.0f );
409                                edata.dir          = glm::normalize( element.get<vec3>("direction", vec3(0,1,0) ) );
410                               
411                                edata.odir = glm::vec3( 0, 0, 1 );
412                                if ( edata.dir != vec3( 0, 1, 0 ) && edata.dir != vec3( 0, -1, 0 ) )
413                                        edata.odir = glm::normalize( glm::cross( edata.dir, vec3( 0, 1, 0 ) ) );                edata.cdir = glm::cross( edata.dir, edata.odir );
414
415                                data.emmiter_count++;
416                        }
417                        else
418                        {
419                                NV_LOG( LOG_ERROR, "Too many emmiters (" << MAX_PARTICLE_EMMITERS << " is MAX)!" );
420                        }
421                }
422                else if ( type == "affector" )
423                {
[312]424                        if ( data.affector_count < MAX_PARTICLE_AFFECTORS )
425                        {
426                                particle_affector_data& adata = data.affectors[ data.affector_count ];
427                                data.affector_count++;
428                                auto affector_iter = m_affectors.find( sub_type );
429                                if ( affector_iter != m_affectors.end() )
430                                {
431                                        adata.process = affector_iter->second.process;
432                                        if ( !affector_iter->second.init( &element, &adata ) )
433                                        {
434                                                data.affector_count--;
435                                                NV_LOG( LOG_WARNING, "Bad data passed to " << sub_type << " affector in particle system!" );
436                                        }
437                                }
438                                else
439                                {
440                                        data.affector_count--;
441                                        NV_LOG( LOG_WARNING, "Unknown affector type in particle system! (" << sub_type << ")" );
442                                }
443                        }
444                        else
445                        {
446                                NV_LOG( LOG_ERROR, "Too many affectors (" << MAX_PARTICLE_AFFECTORS << " is MAX)!" );
447                        }
[306]448                }
449                else
450                {
451                        NV_LOG( LOG_WARNING, "Unknown element in particle system! (" << type << ")" );
452                }
453        }
454
455}
456
457nv::particle_engine::particle_engine( context* a_context )
458{
459        m_context       = a_context;
460        m_device        = a_context->get_device();
461        m_program_local = m_device->create_program( nv_particle_engine_vertex_shader_local, nv_particle_engine_fragment_shader );
462        m_program_world = m_device->create_program( nv_particle_engine_vertex_shader_world, nv_particle_engine_fragment_shader );
[353]463        m_last_update = 0;
[312]464
465        register_standard_emmiters();
466        register_standard_affectors();
[306]467}
468
469nv::particle_system nv::particle_engine::create_system( const std::string& id )
470{
471        auto it = m_names.find( id );
472        if ( it == m_names.end() )
473        {
474                return particle_system();
475        }
476        const particle_system_data* data = &(m_data[it->second]);
477        particle_system result = m_systems.create();
478        particle_system_info* info = m_systems.get( result );
479
480        info->data     = data;
481        uint32 ecount = data->emmiter_count;
482        for ( uint32 i = 0; i < ecount; ++i )
483        {
[307]484                info->emmiters[i].active      = true;
[353]485                info->emmiters[i].last_create = float( m_last_update );
486                if ( data->emmiters[i].duration_max == 0 )
487                        info->emmiters[i].next_toggle = 0;
488                else
489                        info->emmiters[i].next_toggle = m_last_update + random::get().urange( data->emmiters[i].duration_min, data->emmiters[i].duration_max );
490
[306]491        }
492
493        info->count = 0;
494        info->particles = new particle[ data->quota ];
495        info->quads     = new particle_quad[ data->quota ];
[313]496        info->vtx_array = m_context->create_vertex_array<particle_vtx>(
[306]497                (particle_vtx*)info->quads, data->quota*6, STREAM_DRAW );
[313]498        info->vtx_buffer = m_context->find_buffer( info->vtx_array, slot::POSITION );
[353]499        info->last_update = m_last_update;
[306]500        info->test = false;
501//      result->m_own_va      = true;
502//      result->m_offset      = 0;
503
504        return result;
505}
506
507void nv::particle_engine::draw( particle_system system, const render_state& rs, const scene_state& ss )
508{
509        particle_system_info* info = m_systems.get( system );
510        if ( info )
511        {
512                m_context->draw( nv::TRIANGLES, rs, ss, info->data->local ?  m_program_local : m_program_world, info->vtx_array, info->count * 6 );
513        }
514}
515
516nv::particle_engine::~particle_engine()
517{
[353]518        clear();
[306]519        m_device->release( m_program_world );
520        m_device->release( m_program_local );
521}
522
[353]523void nv::particle_engine::reset()
524{
525        clear();
526        register_standard_emmiters();
527        register_standard_affectors();
528}
529
530void nv::particle_engine::clear()
531{
532        while ( m_systems.size() > 0 )
533                release( m_systems.get_handle( 0 ) );
534        m_emmiters.clear();
535        m_affectors.clear();
536        m_names.clear();
537        m_data.clear();
538        m_last_update = 0;
539}
540
541
[306]542void nv::particle_engine::release( particle_system system )
543{
544        particle_system_info* info = m_systems.get( system );
545        if ( info )
546        {
547                delete[] info->particles;
548                delete[] info->quads;
549                //if ( system->own_va )
[313]550                m_context->release( info->vtx_array );
[306]551                m_systems.destroy( system );
552        }
553}
554
555void nv::particle_engine::update( particle_system system, const scene_state& s, uint32 ms )
556{
557        particle_system_info* info = m_systems.get( system );
[353]558        m_last_update += ms;
[306]559        if ( info )
560        {
561                m_view_matrix  = s.get_view();
562                m_model_matrix = s.get_model();
563                m_camera_pos   = s.get_camera().get_position();
564                m_inv_view_dir = glm::normalize(-s.get_camera().get_direction());
565
[353]566                update_emmiters( info, m_last_update );
567                destroy_particles( info, m_last_update );
568                create_particles( info, m_last_update );
569                update_particles( info, m_last_update );
[306]570
571                generate_data( info );
572                m_context->update( info->vtx_buffer, info->quads, /*system->m_offset*sizeof(particle_quad)*/ 0, info->count*sizeof(particle_quad) );
573        }
574}
575
576void nv::particle_engine::set_texcoords( particle_system system, vec2 a, vec2 b )
577{
578        particle_system_info* info = m_systems.get( system );
579        if ( info )
580        {
581                vec2 texcoords[4] = { a, vec2( b.x, a.y ), vec2( a.x, b.y ), b };
582
583                for ( uint32 i = 0; i < info->data->quota; ++i )
584                {
585                        particle_quad& rdata   = info->quads[i];
586                        rdata.data[0].texcoord = texcoords[0];
587                        rdata.data[1].texcoord = texcoords[1];
588                        rdata.data[2].texcoord = texcoords[2];
589                        rdata.data[3].texcoord = texcoords[3];
590                        rdata.data[4].texcoord = texcoords[2];
591                        rdata.data[5].texcoord = texcoords[1];
592                }
593        }
594}
595
596void nv::particle_engine::generate_data( particle_system_info* info )
597{
[309]598        vec2 lb     = vec2( -0.5f, -0.5f );
599        vec2 rt     = vec2( 0.5f, 0.5f );
[306]600
[309]601        switch ( info->data->origin )
602        {
603        case particle_origin::CENTER        : break;
604        case particle_origin::TOP_LEFT      : lb = vec2(0.f,-1.f); rt = vec2(1.f,0.f);  break;
[323]605        case particle_origin::TOP_CENTER    : lb.y = -1.f; rt.y = 0.f; break;
[309]606        case particle_origin::TOP_RIGHT     : lb = vec2(-1.f,-1.f); rt = vec2(); break;
607        case particle_origin::CENTER_LEFT   : lb.x = 0.f; rt.x = 1.f; break;
608        case particle_origin::CENTER_RIGHT  : lb.x = -1.f; rt.x = 0.f; break;
609        case particle_origin::BOTTOM_LEFT   : lb = vec2(); rt = vec2(1.f,1.f); break;
610        case particle_origin::BOTTOM_CENTER : lb.y = 0.f; rt.y = 1.f; break;
611        case particle_origin::BOTTOM_RIGHT  : lb = vec2(-1.f,0.f); rt = vec2(.0f,1.f); break;
612        }
613
614        const vec3 sm[4] =
615        {
616                vec3( lb.x, lb.y, 0.0f ),
617                vec3( rt.x, lb.y, 0.0f ),
618                vec3( lb.x, rt.y, 0.0f ),
619                vec3( rt.x, rt.y, 0.0f ),
[306]620        };
[309]621        vec3 z( 0.0f, 0.0f ,1.0f );
[306]622
623        particle_orientation orientation = info->data->orientation;
624        vec3 common_up ( info->data->common_up );
625        vec3 common_dir( info->data->common_dir );
626        bool accurate_facing = info->data->accurate_facing;
[312]627        mat3 rot_mat;
628        vec3 right;
629        vec3 pdir( 0.0f, 1.0f, 0.0f );
[306]630
631        for ( uint32 i = 0; i < info->count; ++i )
632        {
633                const particle& pdata = info->particles[i];
634                particle_quad& rdata  = info->quads[i];
635
636                vec3 view_dir( m_inv_view_dir );
637                if ( accurate_facing ) view_dir = glm::normalize( m_camera_pos - pdata.position );
638
639                switch ( orientation )
640                {
641                case particle_orientation::POINT :
642                        right   = glm::normalize( glm::cross( view_dir, vec3( 0, 1, 0 ) ) );
643                        rot_mat = mat3( right, glm::cross( right, -view_dir ), -view_dir );
644                        break;
645                case particle_orientation::ORIENTED :
[312]646                        pdir    = normalize_safe( pdata.velocity, pdir );
647                        right   = glm::normalize( glm::cross( pdir, view_dir ) );
648                        rot_mat = mat3( right, pdir, glm::cross( pdir, right ) );
[306]649                        break;
650                case particle_orientation::ORIENTED_COMMON :
651                        right   = glm::normalize( glm::cross( common_dir, view_dir ) );
652                        rot_mat = mat3( right, common_dir, glm::cross( common_dir, right ) );
653                        break;
654                case particle_orientation::PERPENDICULAR :
[312]655                        pdir    = normalize_safe( pdata.velocity, pdir );
656                        right   = glm::normalize( glm::cross( common_up, pdir ) );
[306]657                        rot_mat = mat3( right, common_up, glm::cross( common_up, right ) );
658                        break;
659                case particle_orientation::PERPENDICULAR_COMMON :
660                        right   = glm::normalize( glm::cross( common_up, common_dir ) );
661                        rot_mat = mat3( right, common_up, glm::cross( common_up, right ) );
662                        break;
663                }
664
665                vec3 size( pdata.size.x, pdata.size.y, 0.0f );
666                vec3 s0 = rot_mat * ( ( size * sm[0] ) );
667                vec3 s1 = rot_mat * ( ( size * sm[1] ) );
668                vec3 s2 = rot_mat * ( ( size * sm[2] ) );
669                vec3 s3 = rot_mat * ( ( size * sm[3] ) );
670
671                rdata.data[0].position = pdata.position + s0;
672                rdata.data[0].color    = pdata.color;
673
674                rdata.data[1].position = pdata.position + s1;
675                rdata.data[1].color    = pdata.color;
676
677                rdata.data[2].position = pdata.position + s2;
678                rdata.data[2].color    = pdata.color;
679
680                rdata.data[3].position = pdata.position + s3;
681                rdata.data[3].color    = pdata.color;
682
683                rdata.data[4] = rdata.data[2];
684                rdata.data[5] = rdata.data[1];
685        }
686}
687
688void nv::particle_engine::destroy_particles( particle_system_info* info, uint32 ms )
689{
690        if ( info->count > 0 )
[323]691                for ( sint32 i = (sint32)info->count-1; i >= 0; --i )
[306]692                {
693                        particle& pinfo = info->particles[i];
694                        if ( //pdata.position.y < 0.0f ||
695                                ms >= pinfo.death )
696                        {
697                                info->count--;
698                                std::swap( info->particles[i], info->particles[info->count] );
699                        }
700                }
701}
702
703void nv::particle_engine::create_particles( particle_system_info* info, uint32 ms )
704{
705        uint32 ecount = info->data->emmiter_count;
706        if ( ecount == 0 ) return;
707
708        random& r = random::get();
709        vec3 source;
710        mat3 orient;
[312]711        bool local = info->data->local;
712        if ( !local )
[306]713        {
714                source = vec3( m_model_matrix[3] );
715                orient = mat3( m_model_matrix );
716        }
[312]717
[309]718        float fms = float(ms);
[306]719
720        for ( uint32 i = 0; i < ecount; ++i )
721        {
722                const auto& edata = info->data->emmiters[i];
723                auto& einfo = info->emmiters[i];
[307]724                if ( einfo.active )
[306]725                {
[309]726                        float period = 1000.f / edata.rate;
727                        while ( fms - einfo.last_create > period )
[306]728                        {
[307]729                                if ( info->count < info->data->quota-1 )
730                                {
731                                        particle& pinfo = info->particles[info->count];
[312]732                                        edata.emmiter_func( &(info->data->emmiters[i]), &pinfo, 1 );
733
734                                        if ( !local ) pinfo.position  = orient * pinfo.position + source;
[309]735                                        pinfo.position += edata.position;
736                                        pinfo.color     = edata.color_min == edata.color_max ?
[307]737                                                edata.color_min : r.range( edata.color_min, edata.color_max );
[309]738                                        pinfo.size      = edata.size_min == edata.size_max ?
[307]739                                                edata.size_min : r.range( edata.size_min, edata.size_max );
740                                        if ( edata.square ) pinfo.size.y = pinfo.size.x;
[312]741                                        float velocity  = edata.velocity_min == edata.velocity_max ?
[307]742                                                edata.velocity_min : r.frange( edata.velocity_min, edata.velocity_max );
743                                        pinfo.death     = ms + ( edata.lifetime_min == edata.lifetime_max ?
744                                                edata.lifetime_min : r.urange( edata.lifetime_min, edata.lifetime_max ) );
745                                        //pinfo.rotation = r.frand( 360.0f );
[306]746
[312]747                                        pinfo.velocity = edata.dir;
[307]748                                        if ( edata.angle > 0.0f )
749                                        {
750                                                float emission_angle = glm::radians( edata.angle );
[323]751                                                float cos_theta = r.frange( glm::cos( emission_angle ), 1.0f );
[307]752                                                float sin_theta = glm::sqrt(1.0f - cos_theta * cos_theta );
753                                                float phi       = r.frange( 0.0f, 2*glm::pi<float>() );
[312]754                                                pinfo.velocity  = orient *
[307]755                                                        ( edata.odir * ( glm::cos(phi) * sin_theta ) +
756                                                        edata.cdir * ( glm::sin(phi)*sin_theta ) +
757                                                        edata.dir  * cos_theta );
758                                        }
759
[312]760                                        pinfo.velocity *= velocity;
761
[307]762                                        info->count++;
[306]763                                }
[307]764                                einfo.last_create += period;
[306]765                        }
766                }
767        }
768}
769
[312]770void nv::particle_engine::update_particles( particle_system_info* info, uint32 ms )
[306]771{
[312]772        uint32 ticks = ms - info->last_update;
773        if ( ticks == 0 ) return;
774        float factor  = 0.001f * ticks;
775
776        uint32 acount = info->data->affector_count;
777        for ( uint32 i = 0; i < acount; ++i )
778        {
779                const particle_affector_data* padata = &(info->data->affectors[i]);
780                padata->process( padata, info->particles, factor, info->count );
781        }
782
783
784        for ( uint32 i = 0; i < info->count; ++i )
785        {
786                particle& pdata = info->particles[i];
787                pdata.position += pdata.velocity * factor;
788        }
789        info->last_update = ms;
[307]790}
791
792void nv::particle_engine::update_emmiters( particle_system_info* info, uint32 ms )
793{
794        uint32 ecount = info->data->emmiter_count;
795        if ( ecount == 0 ) return;
796        random& r = random::get();
797
798        for ( uint32 i = 0; i < ecount; ++i )
799        {
800                const auto& edata = info->data->emmiters[i];
801                auto& einfo = info->emmiters[i];
802
803                if ( einfo.next_toggle != 0 && ms >= einfo.next_toggle )
804                {
805                        if ( einfo.active )
806                        {
807                                einfo.active = false;
808                                if ( edata.repeat_min > 0 )
809                                        einfo.next_toggle += r.urange( edata.repeat_min, edata.repeat_max );
810                                else
811                                        einfo.next_toggle = 0;
812                        }
813                        else
814                        {
815                                einfo.active = true;
[309]816                                einfo.last_create = float( einfo.next_toggle );
[307]817                                einfo.next_toggle += r.urange( edata.duration_min, edata.duration_max );
818                        }
819                }
820        }
821
822}
[312]823
824void nv::particle_engine::register_emmiter_type( const std::string& name, particle_emmiter_func func )
825{
826        m_emmiters[ name ] = func;
827}
828
829void nv::particle_engine::register_standard_emmiters()
830{
831        register_emmiter_type( "point",             nv_particle_emmiter_point );
832        register_emmiter_type( "box",               nv_particle_emmiter_box );
833        register_emmiter_type( "cylinder",          nv_particle_emmiter_cylinder );
834        register_emmiter_type( "sphere",            nv_particle_emmiter_sphere );
835        register_emmiter_type( "cylindroid",        nv_particle_emmiter_cylindroid );
836        register_emmiter_type( "ellipsoid",         nv_particle_emmiter_ellipsoid );
837        register_emmiter_type( "hollow_cylinder",   nv_particle_emmiter_hollow_cylinder );
838        register_emmiter_type( "hollow_sphere",     nv_particle_emmiter_hollow_sphere );
839        register_emmiter_type( "hollow_cylindroid", nv_particle_emmiter_hollow_cylindroid );
840        register_emmiter_type( "hollow_ellipsoid",  nv_particle_emmiter_hollow_ellipsoid );
841}
842
843void nv::particle_engine::register_affector_type( const std::string& name, particle_affector_init_func init, particle_affector_func process )
844{
845        m_affectors[ name ].init    = init;
846        m_affectors[ name ].process = process;
847}
848
849void nv::particle_engine::register_standard_affectors()
850{
851        register_affector_type( "linear_force",    nv_particle_affector_linear_force_init, nv_particle_affector_linear_force );
852        register_affector_type( "deflector_plane", nv_particle_affector_deflector_plane_init, nv_particle_affector_deflector_plane );
853        register_affector_type( "color_fader",     nv_particle_affector_color_fader_init, nv_particle_affector_color_fader );
854        register_affector_type( "scaler",          nv_particle_affector_scaler_init, nv_particle_affector_scaler );
855}
856
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.