source: trunk/src/engine/particle_engine.cc @ 519

Last change on this file since 519 was 519, checked in by epyon, 9 years ago
  • types.hh fix
  • more debug in particle engine
File size: 28.0 KB
Line 
1// Copyright (C) 2014-2015 ChaosForge Ltd
2// http://chaosforge.org/
3//
4// This file is part of Nova libraries.
5// For conditions of distribution and use, see copying.txt file in root folder.
6
7#include "nv/engine/particle_engine.hh"
8
9#include <nv/interface/device.hh>
10#include <nv/core/random.hh>
11#include <nv/stl/utility.hh>
12#include <nv/lua/lua_math.hh>
13#include <nv/core/logging.hh>
14
15nv::hash_store< nv::shash64, nv::particle_emitter_func >   nv::particle_engine::m_emitters;
16nv::hash_store< nv::shash64, nv::particle_affector_funcs > nv::particle_engine::m_affectors;
17
18nv::vector< nv::particle_emitter_func >*  nv::particle_engine::m_debug_emitter_list;
19nv::vector< nv::particle_affector_func >* nv::particle_engine::m_debug_affector_list;
20
21
22nv::hash_map< nv::particle_emitter_func,  nv::const_string >* nv::particle_engine::m_debug_emitter_names  = nullptr;
23nv::hash_map< nv::particle_affector_func, nv::const_string >* nv::particle_engine::m_debug_affector_names = nullptr;
24nv::hash_map< nv::particle_affector_func, nv::type_entry* >*  nv::particle_engine::m_debug_affector_types = nullptr;
25
26using namespace nv;
27
28static void nv_particle_emitter_point( const particle_emitter_data*, particle* p, uint32 count )
29{
30        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
31        {
32                p[i].position = vec3();
33        }
34}
35
36static void nv_particle_emitter_box( const particle_emitter_data* pe, particle* p, uint32 count )
37{
38        random& r = random::get();
39        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
40        {
41                p[i].position =
42                        r.frange( -pe->hextents[0], pe->hextents[0] ) * pe->cdir +
43                        r.frange( 0.0f, pe->extents[1] ) * pe->dir +
44                        r.frange( -pe->hextents[2], pe->hextents[2] ) * pe->odir;
45        }
46}
47
48static void nv_particle_emitter_cylinder( const particle_emitter_data* pe, particle* p, uint32 count )
49{
50        random& r = random::get();
51        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
52        {
53                vec2 rellipse( r.disk_point( pe->precise ) * pe->extents[0] );
54                p[i].position =
55                        rellipse.x * pe->cdir +
56                        r.frange( 0.0f, pe->extents[1] ) * pe->dir +
57                        rellipse.y * pe->odir;
58        }
59}
60
61static void nv_particle_emitter_sphere( const particle_emitter_data* pe, particle* p, uint32 count )
62{
63        random& r = random::get();
64        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
65        {
66                vec3 rsphere = r.sphere_point( pe->precise ) * pe->extents[0];
67                p[i].position =
68                        rsphere.x * pe->cdir +
69                        rsphere.y * pe->dir +
70                        rsphere.z * pe->odir;
71        }
72}
73
74static void nv_particle_emitter_cylindroid( const particle_emitter_data* pe, particle* p, uint32 count )
75{
76        random& r = random::get();
77        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
78        {
79                vec2 rellipse = r.ellipse_point( vec2( pe->hextents[0], pe->hextents[2] ), pe->precise );
80                p[i].position =
81                        rellipse.x * pe->cdir +
82                        r.frange( 0.0f, pe->extents[1] ) * pe->dir +
83                        rellipse.y * pe->odir;
84        }
85}
86
87static void nv_particle_emitter_ellipsoid( const particle_emitter_data* pe, particle* p, uint32 count )
88{
89        random& r = random::get();
90        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
91        {
92                vec3 rsphere = r.ellipsoid_point( pe->hextents, pe->precise );
93                p[i].position =
94                        rsphere.x * pe->cdir +
95                        rsphere.y * pe->dir +
96                        rsphere.z * pe->odir;
97        }
98}
99
100static void nv_particle_emitter_hollow_cylinder( const particle_emitter_data* pe, particle* p, uint32 count )
101{
102        random& r = random::get();
103        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
104        {
105                vec2 rellipse = r.hollow_disk_point(
106                        pe->ihextents[0],
107                        pe->hextents[0],
108                        pe->precise );
109                p[i].position =
110                        rellipse.x * pe->cdir +
111                        r.frange( 0.0f, pe->extents[1] ) * pe->dir +
112                        rellipse.y * pe->odir;
113        }
114}
115
116static void nv_particle_emitter_hollow_sphere( const particle_emitter_data* pe, particle* p, uint32 count )
117{
118        random& r = random::get();
119        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
120        {
121                vec3 rellipse = r.hollow_sphere_point( pe->ihextents[0], pe->hextents[0], pe->precise );
122                p[i].position =
123                        rellipse.x * pe->cdir +
124                        rellipse.y * pe->dir +
125                        rellipse.z * pe->odir;
126        }
127}
128
129static void nv_particle_emitter_hollow_cylindroid( const particle_emitter_data* pe, particle* p, uint32 count )
130{
131        random& r = random::get();
132        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
133        {
134                vec2 rellipse = r.hollow_ellipse_point(
135                        vec2( pe->ihextents[0], pe->ihextents[2] ),
136                        vec2( pe->hextents[0], pe->hextents[2] ),
137                        pe->precise );
138                p[i].position =
139                        rellipse.x * pe->cdir +
140                        r.frange( 0.0f, pe->extents[1] ) * pe->dir +
141                        rellipse.y * pe->odir;
142        }
143}
144
145static void nv_particle_emitter_hollow_ellipsoid( const particle_emitter_data* pe, particle* p, uint32 count )
146{
147        random& r = random::get();
148        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
149        {
150                vec3 rellipse = r.hollow_ellipsoid_point( pe->ihextents, pe->hextents, pe->precise );
151                p[i].position =
152                        rellipse.x * pe->cdir +
153                        rellipse.y * pe->dir +
154                        rellipse.z * pe->odir;
155        }
156}
157
158struct nvpe_linear_force_data
159{
160        nv::vec3 force_vector;
161        bool     average;
162};
163
164NV_RTTI_DECLARE( nvpe_linear_force_data )
165
166static bool nv_particle_affector_linear_force_init( lua::table_guard* table, particle_affector_data* data )
167{
168        nvpe_linear_force_data* datap = reinterpret_cast<nvpe_linear_force_data*>( data->paramters );
169        datap->force_vector = table->get<vec3>("force_vector", vec3() );
170        datap->average      = table->get<bool>("average", false );
171        return true;
172}
173
174static void nv_particle_affector_linear_force( const particle_affector_data* data, particle* p, float factor, uint32 count )
175{
176        const nvpe_linear_force_data* datap = reinterpret_cast<const nvpe_linear_force_data*>( data->paramters );
177        if ( datap->average )
178        {
179                float norm_factor = nv::min( factor, 1.0f, p->lifetime );
180                for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
181                        p[i].velocity = datap->force_vector * norm_factor + p[i].velocity * ( 1.0f - norm_factor );
182        }
183        else
184        {
185                vec3 scvector = datap->force_vector * nv::min( factor, p->lifetime );
186                for ( uint32 i = 0; i < count; ++i ) p[i].velocity += scvector;
187        }
188}
189
190struct nvpe_deflector_plane_data
191{
192        nv::vec3 plane_point;
193        nv::vec3 plane_normal;
194        float    bounce;
195        float    distance;
196};
197
198NV_RTTI_DECLARE( nvpe_deflector_plane_data )
199
200static bool nv_particle_affector_deflector_plane_init( lua::table_guard* table, particle_affector_data* data )
201{
202        nvpe_deflector_plane_data* datap = reinterpret_cast<nvpe_deflector_plane_data*>( data->paramters );
203        datap->plane_point  = table->get<vec3>("plane_point",  vec3() );
204        datap->plane_normal = table->get<vec3>("plane_normal", vec3(0.0f,1.0f,0.0f) );
205        datap->plane_normal = normalize_safe( datap->plane_normal, vec3(0.0f,1.0f,0.0f) );
206        datap->bounce       = table->get<float>("bounce", 0.0f );
207        datap->distance     = -math::dot( datap->plane_normal, datap->plane_point ) / sqrt( math::dot( datap->plane_normal, datap->plane_normal ) );
208        return true;
209}
210
211static void nv_particle_affector_deflector_plane( const particle_affector_data* data, particle* p, float factor, uint32 count )
212{
213        const nvpe_deflector_plane_data* datap = reinterpret_cast<const nvpe_deflector_plane_data*>( data->paramters );
214        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
215        {
216                particle& pt = p[i];
217                vec3 direction  = pt.velocity * nv::min( factor, p->lifetime );
218                if ( math::dot( datap->plane_normal, pt.position + direction ) + datap->distance <= 0.0f )
219                {
220                        float val = math::dot( datap->plane_normal, pt.position ) + datap->distance;
221                        if ( val > 0.0f )
222                        {
223                                vec3 part_dir = direction * ( -val / math::dot( datap->plane_normal, direction ) );
224                                pt.position = pt.position + part_dir + ( part_dir - direction ) * datap->bounce;
225                                pt.velocity = math::reflect( pt.velocity, datap->plane_normal ) * datap->bounce;
226                        }
227                }
228        }
229}
230
231struct nvpe_color_fader_data
232{
233        nv::vec4 adjustment;
234};
235
236NV_RTTI_DECLARE( nvpe_color_fader_data )
237
238static bool nv_particle_affector_color_fader_init( lua::table_guard* table, particle_affector_data* data )
239{
240        nvpe_color_fader_data* datap = reinterpret_cast<nvpe_color_fader_data*>( data->paramters );
241        datap->adjustment = table->get<vec4>("adjustment",  vec4() );
242        return true;
243}
244
245static void nv_particle_affector_color_fader( const particle_affector_data* data, particle* p, float factor, uint32 count )
246{
247        const nvpe_color_fader_data* datap = reinterpret_cast<const nvpe_color_fader_data*>( data->paramters );
248        vec4 adjustment = datap->adjustment * nv::min( factor, p->lifetime );
249        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
250        {
251                p[i].color = math::clamp( p[i].color + adjustment, 0.0f, 1.0f );
252        }
253}
254
255struct nvpe_scaler_data
256{
257        nv::vec2 adjustment;
258};
259
260NV_RTTI_DECLARE( nvpe_scaler_data )
261
262static bool nv_particle_affector_scaler_init( lua::table_guard* table, particle_affector_data* data )
263{
264        nvpe_scaler_data* datap = reinterpret_cast<nvpe_scaler_data*>( data->paramters );
265        float rate        = table->get<float>("rate", 0.0f );
266        datap->adjustment = table->get<vec2>("adjustment",  vec2(rate,rate) );
267        return true;
268}
269
270static void nv_particle_affector_scaler( const particle_affector_data* data, particle* p, float factor, uint32 count )
271{
272        const nvpe_scaler_data* datap = reinterpret_cast<const nvpe_scaler_data*>( data->paramters );
273        vec2 adjustment = datap->adjustment * nv::min( factor, p->lifetime );
274        for ( uint32 i = 0; i < count; ++i )
275        {
276                p[i].size = math::max( p[i].size + adjustment, vec2() );
277        }
278}
279
280nv::particle_engine::particle_engine( context* a_context, bool debug_data )
281{
282        m_context       = a_context;
283        if ( debug_data )
284        {
285                m_debug_emitter_names  = new nv::hash_map< nv::particle_emitter_func,  nv::const_string >;
286                m_debug_affector_names = new nv::hash_map< nv::particle_affector_func, nv::const_string >;
287                m_debug_affector_types = new nv::hash_map< nv::particle_affector_func, nv::type_entry* >;
288                m_debug_emitter_list   = new nv::vector< nv::particle_emitter_func >;
289                m_debug_affector_list  = new nv::vector< nv::particle_affector_func >;
290        }
291
292        register_standard_emitters();
293        register_standard_affectors();
294}
295
296nv::particle_system nv::particle_engine::create_system( const particle_system_data* data, particle_system_group group )
297{
298        particle_system_group_info* ginfo = m_groups.get( group );
299        if ( !ginfo ) return nv::particle_system();
300
301        particle_system result = m_systems.create();
302        particle_system_info* info = m_systems.get( result );
303        info->group = group;
304        info->data = data;
305        uint32 ecount = data->emitter_count;
306        for ( uint32 i = 0; i < ecount; ++i )
307        {
308                info->emitters[i].active = true;
309                if ( data->emitters[i].duration_max == 0.0f )
310                        info->emitters[i].pause = 0;
311                else
312                        info->emitters[i].pause = random::get().frange( data->emitters[i].duration_min, data->emitters[i].duration_max );
313
314        }
315
316        info->count = 0;
317        info->particles = new particle[data->quota];
318        ginfo->ref_counter++;
319
320        return result;
321}
322
323nv::particle_system nv::particle_engine::create_system( resource< nv::particle_system_data > rdata, particle_system_group group )
324{
325        if ( auto data = rdata.lock() )
326                return create_system( &*data, group );
327        return {};
328}
329
330void nv::particle_engine::prepare( particle_system_group group )
331{
332        particle_system_group_info* info = m_groups.get( group );
333        if ( info )
334        {
335                info->count = 0;
336        }
337}
338
339nv::particle_system_group nv::particle_engine::create_group( uint32 max_particles )
340{
341        particle_system_group result     = m_groups.create();
342        particle_system_group_info* info = m_groups.get( result );
343        info->local = false;
344        info->count = 0;
345        info->quota = max_particles;
346        info->vtx_buffer = m_context->create_buffer( VERTEX_BUFFER, STREAM_DRAW, info->quota * sizeof( particle_quad )/*, info->quads_[0].data*/ );
347        vertex_array_desc desc;
348        desc.add_vertex_buffers< particle_vtx >( info->vtx_buffer, true );
349        info->vtx_array = m_context->create_vertex_array( desc );
350        info->quads     = new particle_quad[info->quota];
351        info->ref_counter = 0;
352        return result;
353}
354
355nv::particle_engine::~particle_engine()
356{
357        clear();
358}
359
360void nv::particle_engine::reset()
361{
362        clear();
363        register_standard_emitters( );
364        register_standard_affectors();
365}
366
367void nv::particle_engine::clear()
368{
369        while ( m_systems.size() > 0 )
370                release( m_systems.get_handle( 0 ) );
371        while ( m_groups.size() > 0 )
372                release( m_groups.get_handle( 0 ) );
373        m_emitters.clear();
374        m_affectors.clear();
375}
376
377
378void nv::particle_engine::release( particle_system system )
379{
380        particle_system_info* info = m_systems.get( system );
381        if ( info )
382        {
383                particle_system_group_info* ginfo = m_groups.get( info->group );
384                if ( ginfo ) ginfo->ref_counter--;
385                                delete[] info->particles;
386                m_systems.destroy( system );
387        }
388}
389
390void nv::particle_engine::release( particle_system_group group )
391{
392        particle_system_group_info* info = m_groups.get( group );
393        if ( info )
394        {
395                delete[] info->quads;
396                m_context->release( info->vtx_array );
397                m_groups.destroy( group );
398        }
399}
400
401void nv::particle_engine::render( particle_system system, const scene_state& s )
402{
403        particle_system_info* info = m_systems.get( system );
404        if ( info )
405        {
406                generate_data( info, s );
407        }
408}
409
410void nv::particle_engine::update( particle_system system, transform model, float dtime  )
411{
412        particle_system_info* info = m_systems.get( system );
413        if ( info )
414        {
415//              while ( dtime > 0.2 )
416//              {
417//                      update_emitters( info, 0.2 );
418//                      destroy_particles( info, 0.2 );
419//                      create_particles( info, 0.2 );
420//                      update_particles( info, 0.2 );
421//                      dtime -= 0.2;
422//              }
423
424                update_emitters( info, dtime );
425                destroy_particles( info, dtime );
426                create_particles( info, model, dtime );
427                update_particles( info, dtime );
428
429//              generate_data( info );
430        }
431}
432
433void nv::particle_engine::set_texcoords( particle_system system, vec2 a, vec2 b )
434{
435
436        particle_system_info* info = m_systems.get( system );
437        if ( info )
438        {
439                info->texcoords[0] = a;
440                info->texcoords[1] = b;
441        }
442}
443
444void nv::particle_engine::generate_data( particle_system_info* info, const scene_state& s )
445{
446//      void* rawptr = m_context->map_buffer( info->vtx_buffer, nv::WRITE_UNSYNCHRONIZED, offset, info->count*sizeof( particle_quad ) );
447//      particle_quad* quads = reinterpret_cast<particle_quad*>( rawptr );
448
449        particle_system_group_info* group = m_groups.get( info->group );
450        if ( !info )
451        {
452                return;
453        }
454
455        vec2 lb     = vec2( -0.5f, -0.5f );
456        vec2 rt     = vec2( 0.5f, 0.5f );
457
458        switch ( info->data->origin )
459        {
460        case particle_origin::CENTER        : break;
461        case particle_origin::TOP_LEFT      : lb = vec2(0.f,-1.f); rt = vec2(1.f,0.f);  break;
462        case particle_origin::TOP_CENTER    : lb.y = -1.f; rt.y = 0.f; break;
463        case particle_origin::TOP_RIGHT     : lb = vec2(-1.f,-1.f); rt = vec2(); break;
464        case particle_origin::CENTER_LEFT   : lb.x = 0.f; rt.x = 1.f; break;
465        case particle_origin::CENTER_RIGHT  : lb.x = -1.f; rt.x = 0.f; break;
466        case particle_origin::BOTTOM_LEFT   : lb = vec2(); rt = vec2(1.f,1.f); break;
467        case particle_origin::BOTTOM_CENTER : lb.y = 0.f; rt.y = 1.f; break;
468        case particle_origin::BOTTOM_RIGHT  : lb = vec2(-1.f,0.f); rt = vec2(.0f,1.f); break;
469        }
470
471        const vec3 sm[4] =
472        {
473                vec3( lb.x, lb.y, 0.0f ),
474                vec3( rt.x, lb.y, 0.0f ),
475                vec3( lb.x, rt.y, 0.0f ),
476                vec3( rt.x, rt.y, 0.0f ),
477        };
478        vec3 z( 0.0f, 0.0f ,1.0f );
479
480        particle_orientation orientation = info->data->orientation;
481        vec3 common_up ( info->data->common_up );
482        vec3 common_dir( info->data->common_dir );
483        bool accurate_facing = info->data->accurate_facing;
484        mat3 rot_mat;
485        vec3 right;
486        vec3 pdir( 0.0f, 1.0f, 0.0f );
487
488        vec3 camera_pos   = s.get_camera().get_position();
489        vec3 inv_view_dir = math::normalize( -s.get_camera().get_direction() );
490
491        for ( uint32 i = 0; i < info->count; ++i )
492        {
493                const particle& pdata = info->particles[i];
494//              particle_quad& rdata  = quads[i];
495                particle_quad& rdata  = group->quads[i + group->count];
496
497                vec3 view_dir( inv_view_dir );
498                if ( accurate_facing ) view_dir = math::normalize( camera_pos - pdata.position );
499
500                switch ( orientation )
501                {
502                case particle_orientation::POINT :
503                        right   = math::normalize( math::cross( view_dir, vec3( 0, 1, 0 ) ) );
504                        right   = math::rotate( right, pdata.rotation, view_dir );
505                        rot_mat = mat3( right, math::cross( right, -view_dir ), -view_dir );
506                        break;
507                case particle_orientation::ORIENTED :
508                        pdir    = normalize_safe( pdata.velocity, pdir );
509                        right   = math::normalize( math::cross( pdir, view_dir ) );
510                        rot_mat = mat3( right, pdir, math::cross( pdir, right ) );
511                        break;
512                case particle_orientation::ORIENTED_COMMON :
513                        right   = math::normalize( math::cross( common_dir, view_dir ) );
514                        rot_mat = mat3( right, common_dir, math::cross( common_dir, right ) );
515                        break;
516                case particle_orientation::PERPENDICULAR :
517                        pdir    = normalize_safe( pdata.velocity, pdir );
518                        right   = math::normalize( math::cross( common_up, pdir ) );
519                        rot_mat = mat3( right, common_up, math::cross( common_up, right ) );
520                        break;
521                case particle_orientation::PERPENDICULAR_COMMON :
522                        right   = math::normalize( math::cross( common_up, common_dir ) );
523                        rot_mat = mat3( right, common_up, math::cross( common_up, right ) );
524                        break;
525                }
526
527                vec2 texcoords[4] =
528                {
529                        pdata.tcoord_a,
530                        vec2( pdata.tcoord_b.x, pdata.tcoord_a.y ),
531                        vec2( pdata.tcoord_a.x, pdata.tcoord_b.y ),
532                        pdata.tcoord_b
533                };
534
535                vec3 size( pdata.size.x, pdata.size.y, 0.0f );
536                vec3 s0 = rot_mat * ( ( size * sm[0] ) );
537                vec3 s1 = rot_mat * ( ( size * sm[1] ) );
538                vec3 s2 = rot_mat * ( ( size * sm[2] ) );
539                vec3 s3 = rot_mat * ( ( size * sm[3] ) );
540
541                rdata.data[0].position = pdata.position + s0;
542                rdata.data[0].color    = pdata.color;
543                rdata.data[0].texcoord = texcoords[0];
544
545                rdata.data[1].position = pdata.position + s1;
546                rdata.data[1].color    = pdata.color;
547                rdata.data[1].texcoord = texcoords[1];
548
549                rdata.data[2].position = pdata.position + s2;
550                rdata.data[2].color    = pdata.color;
551                rdata.data[2].texcoord = texcoords[2];
552
553                rdata.data[3].position = pdata.position + s3;
554                rdata.data[3].color    = pdata.color;
555                rdata.data[3].texcoord = texcoords[3];
556
557                rdata.data[4] = rdata.data[2];
558                rdata.data[5] = rdata.data[1];
559        }
560//      m_context->unmap_buffer( info->vtx_buffer );
561
562        m_context->update( group->vtx_buffer, group->quads, group->count*sizeof(particle_quad), info->count*sizeof( particle_quad ) );
563        group->count += info->count;
564}
565
566void nv::particle_engine::destroy_particles( particle_system_info* info, float dtime )
567{
568        if ( info->count > 0 )
569                for ( sint32 i = sint32( info->count ) - 1; i >= 0; --i )
570                {
571                        particle& pinfo = info->particles[i];
572                        pinfo.lifetime += dtime;
573                        if ( pinfo.lifetime >= pinfo.death )
574                        {
575                                info->count--;
576                                swap( info->particles[i], info->particles[info->count] );
577                        }
578                }
579}
580
581void nv::particle_engine::create_particles( particle_system_info* info, transform model, float dtime )
582{
583        uint32 ecount = info->data->emitter_count;
584        if ( ecount == 0 ) return;
585
586        random& r = random::get();
587        bool local = model.is_identity();
588//      if ( !local )
589//      {
590//              source = vec3( m_model_matrix[3] );
591//              orient = mat3( m_model_matrix );
592//      }
593
594        for ( uint32 i = 0; i < ecount; ++i )
595        {
596                const auto& edata = info->data->emitters[i];
597                auto& einfo = info->emitters[i];
598                if ( einfo.active )
599                {
600                        einfo.next -= dtime;
601                        float fperiod = 1.0f / edata.rate;
602                        while ( einfo.next < 0.0f )
603                        {
604                                if ( info->count < info->data->quota-1 )
605                                {
606                                        particle& pinfo = info->particles[info->count];
607                                        edata.emitter_func( &(info->data->emitters[i]), &pinfo, 1 );
608                                        pinfo.position = vec3();
609                                        pinfo.position+= edata.position;
610//                                      if ( !local )
611                                                pinfo.position = pinfo.position * model;
612                                        pinfo.color    = edata.color_min == edata.color_max ?
613                                                edata.color_min : r.range( edata.color_min, edata.color_max );
614                                        pinfo.size     = edata.size_min == edata.size_max ?
615                                                edata.size_min : r.range( edata.size_min, edata.size_max );
616                                        if ( edata.square ) pinfo.size.y = pinfo.size.x;
617                                        float velocity = edata.velocity_min == edata.velocity_max ?
618                                                edata.velocity_min : r.frange( edata.velocity_min, edata.velocity_max );
619                                        pinfo.lifetime = dtime + einfo.next;
620                                        pinfo.death = ( edata.lifetime_min == edata.lifetime_max ?
621                                                edata.lifetime_min : r.frange( edata.lifetime_min, edata.lifetime_max ) );
622                                        pinfo.rotation = r.frand( 2* math::pi<float>() );
623                                        pinfo.tcoord_a = info->texcoords[0];
624                                        pinfo.tcoord_b = info->texcoords[1];
625
626                                        pinfo.velocity = edata.dir;
627                                        if ( edata.angle > 0.0f )
628                                        {
629                                                float emission_angle = math::radians( edata.angle );
630                                                float cos_theta = r.frange( cos( emission_angle ), 1.0f );
631                                                float sin_theta = sqrt(1.0f - cos_theta * cos_theta );
632                                                float phi       = r.frange( 0.0f, 2* math::pi<float>() );
633                                                pinfo.velocity  = model.get_orientation() *
634                                                        ( edata.odir * ( cos(phi) * sin_theta ) +
635                                                        edata.cdir * ( sin(phi)*sin_theta ) +
636                                                        edata.dir  * cos_theta );
637                                        }
638
639                                        pinfo.velocity *= velocity;
640
641                                        info->count++;
642                                }
643                                einfo.next += fperiod;
644                        }
645
646                }
647        }
648}
649
650void nv::particle_engine::update_particles( particle_system_info* info, float dtime )
651{
652        if ( dtime <= 0.0f ) return;
653
654        uint32 acount = info->data->affector_count;
655        for ( uint32 i = 0; i < acount; ++i )
656        {
657                const particle_affector_data* padata = &(info->data->affectors[i]);
658                padata->process( padata, info->particles, dtime, info->count );
659        }
660
661
662        for ( uint32 i = 0; i < info->count; ++i )
663        {
664                particle& pdata = info->particles[i];
665                float factor = min( dtime, pdata.lifetime );
666                pdata.position += pdata.velocity * factor;
667        }
668}
669
670void nv::particle_engine::update_emitters( particle_system_info* info, float dtime )
671{
672        uint32 ecount = info->data->emitter_count;
673        if ( ecount == 0 ) return;
674        random& r = random::get();
675
676        for ( uint32 i = 0; i < ecount; ++i )
677        {
678                const auto& edata = info->data->emitters[i];
679                auto& einfo = info->emitters[i];
680
681                if ( einfo.pause > 0.0f )
682                {
683                        einfo.pause -= dtime;
684                        if ( einfo.pause == 0.0f ) einfo.pause = -0.001f;
685                }
686
687                if ( einfo.pause < 0.0f )
688                {
689                        if ( einfo.active )
690                        {
691                                einfo.active = false;
692                                if ( edata.repeat_min > 0.0f )
693                                        einfo.pause += r.frange( edata.repeat_min, edata.repeat_max );
694                                else
695                                        einfo.pause = 0.0f;
696                        }
697                        else
698                        {
699                                einfo.active = true;
700                                einfo.pause += r.frange( edata.duration_min, edata.duration_max );
701                        }
702                }
703        }
704
705}
706
707void nv::particle_engine::register_emitter_type( const string_view& name, particle_emitter_func func )
708{
709        if ( m_debug_emitter_names )
710                ( *m_debug_emitter_names )[func] = name;
711        if ( m_debug_emitter_list )
712                ( *m_debug_emitter_list ).push_back( func );
713
714        m_emitters[ name ] = func;
715}
716
717void nv::particle_engine::register_standard_emitters()
718{
719        register_emitter_type( "point",             nv_particle_emitter_point );
720        register_emitter_type( "box",               nv_particle_emitter_box );
721        register_emitter_type( "cylinder",          nv_particle_emitter_cylinder );
722        register_emitter_type( "sphere",            nv_particle_emitter_sphere );
723        register_emitter_type( "cylindroid",        nv_particle_emitter_cylindroid );
724        register_emitter_type( "ellipsoid",         nv_particle_emitter_ellipsoid );
725        register_emitter_type( "hollow_cylinder",   nv_particle_emitter_hollow_cylinder );
726        register_emitter_type( "hollow_sphere",     nv_particle_emitter_hollow_sphere );
727        register_emitter_type( "hollow_cylindroid", nv_particle_emitter_hollow_cylindroid );
728        register_emitter_type( "hollow_ellipsoid",  nv_particle_emitter_hollow_ellipsoid );
729}
730
731void nv::particle_engine::register_affector_type( const string_view& name, particle_affector_init_func init, particle_affector_func process )
732{
733        if ( m_debug_affector_names )
734                ( *m_debug_affector_names )[process] = name;
735        if ( m_debug_affector_list )
736                ( *m_debug_affector_list ).push_back( process );
737
738        m_affectors[ name ].init    = init;
739        m_affectors[ name ].process = process;
740}
741
742nv::particle_emitter_func nv::particle_engine::get_emitter( shash64 emitter )
743{
744        auto emitter_iter = m_emitters.find( emitter );
745        if ( emitter_iter != m_emitters.end() )
746        {
747                return emitter_iter->second;
748        }
749        return nullptr;
750}
751
752nv::particle_affector_funcs nv::particle_engine::get_affector( shash64 affector )
753{
754        auto affector_iter = m_affectors.find( affector );
755        if ( affector_iter != m_affectors.end() )
756        {
757                return affector_iter->second;
758        }
759        return { nullptr, nullptr };
760}
761
762nv::string_view nv::particle_engine::get_debug_name( particle_emitter_func f )
763{
764        auto i = m_debug_emitter_names->find( f );
765        if ( i != m_debug_emitter_names->end() )
766                return i->second;
767        return {};
768}
769
770nv::string_view nv::particle_engine::get_debug_name( particle_affector_func f )
771{
772        auto i = m_debug_affector_names->find( f );
773        if ( i != m_debug_affector_names->end() )
774                return i->second;
775        return {};
776}
777
778nv::particle_render_data nv::particle_engine::get_render_data( particle_system_group group )
779{
780        const particle_system_group_info* info = m_groups.get( group );
781        if ( info )
782        {
783                return{ info->count, info->vtx_array };
784        }
785        return { 0, nv::vertex_array() };
786}
787
788void nv::particle_engine::register_standard_affectors()
789{
790        register_affector_type( "linear_force",    nv_particle_affector_linear_force_init, nv_particle_affector_linear_force );
791        register_affector_type( "deflector_plane", nv_particle_affector_deflector_plane_init, nv_particle_affector_deflector_plane );
792        register_affector_type( "color_fader",     nv_particle_affector_color_fader_init, nv_particle_affector_color_fader );
793        register_affector_type( "scaler",          nv_particle_affector_scaler_init, nv_particle_affector_scaler );
794}
795
796void nv::particle_engine::register_types( type_database* db )
797{
798        db->create_type<particle_orientation>()
799                .value( "PS_POINT",                sint32( particle_orientation::POINT ),                "Point" )
800                .value( "PS_ORIENTED",             sint32( particle_orientation::ORIENTED ),             "Oriented" )
801                .value( "PS_ORIENTED_COMMON",      sint32( particle_orientation::ORIENTED_COMMON ),      "Oriented Common" )
802                .value( "PS_PERPENDICULAR",        sint32( particle_orientation::PERPENDICULAR ),        "Perpendicular" )
803                .value( "PS_PERPENDICULAR_COMMON", sint32( particle_orientation::PERPENDICULAR_COMMON ), "Perpendicular Common" )
804                ;
805
806        db->create_type<particle_origin>()
807                .value( "PS_CENTER",        sint32( particle_origin::CENTER ),        "Center" )
808                .value( "PS_TOP_LEFT",      sint32( particle_origin::TOP_LEFT ),      "Top left" )
809                .value( "PS_TOP_CENTER",    sint32( particle_origin::TOP_CENTER ),    "Top center" )
810                .value( "PS_TOP_RIGHT",     sint32( particle_origin::TOP_RIGHT ),     "Top right" )
811                .value( "PS_CENTER_LEFT",   sint32( particle_origin::CENTER_LEFT ),   "Center left" )
812                .value( "PS_CENTER_RIGHT",  sint32( particle_origin::CENTER_RIGHT ),  "Center right" )
813                .value( "PS_BOTTOM_LEFT",   sint32( particle_origin::BOTTOM_LEFT ),   "Bottom left" )
814                .value( "PS_BOTTOM_CENTER", sint32( particle_origin::BOTTOM_CENTER ), "Bottom center" )
815                .value( "PS_BOTTOM_RIGHT",  sint32( particle_origin::BOTTOM_RIGHT ),  "Bottom right" )
816                ;
817
818        if ( m_debug_affector_types )
819        {
820                int you_could_get_rid_of_the_init_function_using_these; int error;
821                int universal_vm_based_affector;
822                // compile_affector( ... ) in lua, returns array of bytecode
823                // function is a normal bytecode runner!
824
825
826                (*m_debug_affector_types)[ nv_particle_affector_linear_force ]
827                        = db->create_type<nvpe_linear_force_data>( "linear force" )
828                        .field( "force_vector", &nvpe_linear_force_data::force_vector )
829                        .field( "average",      &nvpe_linear_force_data::average )
830                        .get();
831
832                ( *m_debug_affector_types )[nv_particle_affector_deflector_plane]
833                        = db->create_type<nvpe_deflector_plane_data>( "deflector plane" )
834                        .field( "plane_point",  &nvpe_deflector_plane_data::plane_point )
835                        .field( "plane_normal", &nvpe_deflector_plane_data::plane_normal )
836                        .field( "bounce",       &nvpe_deflector_plane_data::bounce )
837                        .field( "distance",     &nvpe_deflector_plane_data::distance )
838                        .get();
839
840                ( *m_debug_affector_types )[nv_particle_affector_color_fader]
841                        = db->create_type<nvpe_linear_force_data>( "color fader" )
842                        .field( "adjustment", & nvpe_color_fader_data::adjustment )
843                        .get();
844
845                ( *m_debug_affector_types )[nv_particle_affector_scaler]
846                        = db->create_type<nvpe_scaler_data>( "scaler" )
847                        .field( "adjustment", & nvpe_scaler_data::adjustment )
848                        .get();
849        }
850}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.