]> gitweb.factorcode.org Git - factor.git/commitdiff
slow, ugly, unoptimized terrain generation demo
authorJoe Groff <arcata@gmail.com>
Fri, 8 May 2009 00:53:56 +0000 (19:53 -0500)
committerJoe Groff <arcata@gmail.com>
Fri, 8 May 2009 00:53:56 +0000 (19:53 -0500)
extra/game-loop/game-loop.factor
extra/terrain/generation/generation.factor [new file with mode: 0644]
extra/terrain/shaders/shaders.factor [new file with mode: 0644]
extra/terrain/terrain.factor [new file with mode: 0644]

index 8e7c7017d40723156ef361831525533a89b7a788..8abbe6ba25ef5e702554e86ce3056be4a96717f2 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-USING: accessors destructors kernel math math.order namespaces
+USING: accessors calendar destructors kernel math math.order namespaces
 system threads ;
 IN: game-loop
 
@@ -50,7 +50,7 @@ CONSTANT: MAX-FRAMES-TO-SKIP 5
 
 : (run-loop) ( loop -- )
     dup running?>>
-    [ [ MAX-FRAMES-TO-SKIP ?tick ] [ redraw ] [ yield (run-loop) ] tri ]
+    [ [ MAX-FRAMES-TO-SKIP ?tick ] [ redraw ] [ 1 milliseconds sleep (run-loop) ] tri ]
     [ drop ] if ;
 
 : run-loop ( loop -- )
diff --git a/extra/terrain/generation/generation.factor b/extra/terrain/generation/generation.factor
new file mode 100644 (file)
index 0000000..18f73e8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,60 @@
+USING: accessors arrays byte-arrays combinators fry grouping
+images kernel math math.affine-transforms math.order
+math.vectors noise random sequences ;
+IN: terrain.generation
+
+CONSTANT: terrain-segment-size { 512 512 }
+CONSTANT: terrain-big-noise-scale { 0.002 0.002 }
+CONSTANT: terrain-small-noise-scale { 0.05 0.05 }
+
+TUPLE: terrain big-noise-table small-noise-table tiny-noise-seed ; 
+
+: <terrain> ( -- terrain )
+    <perlin-noise-table> <perlin-noise-table>
+    32 random-bits terrain boa ;
+
+: seed-at ( seed at -- seed' )
+    first2 [ + ] dip [ 32 random-bits + ] curry with-seed ;
+
+: big-noise-segment ( terrain at -- map )
+    [ big-noise-table>> terrain-big-noise-scale first2 <scale> ] dip
+    terrain-segment-size [ v* <translation> a. ] keep perlin-noise-byte-map ;
+: small-noise-segment ( terrain at -- map )
+    [ small-noise-table>> terrain-small-noise-scale first2 <scale> ] dip
+    terrain-segment-size [ v* <translation> a. ] keep perlin-noise-byte-map ;
+: tiny-noise-segment ( terrain at -- map )
+    [ tiny-noise-seed>> ] dip seed-at 0.1
+    terrain-segment-size normal-noise-byte-map ;
+
+: padding ( terrain at -- padding )
+    2drop terrain-segment-size product 255 <repetition> ;
+
+TUPLE: segment image ;
+
+: terrain-segment ( terrain at -- image )
+    {
+        [ big-noise-segment ]
+        [ small-noise-segment ]
+        [ tiny-noise-segment ]
+        [ padding ]
+    } 2cleave
+    4array flip concat >byte-array
+    [ terrain-segment-size RGBA f ] dip image boa ;
+
+: 4max ( a b c d -- max )
+    max max max ; inline
+
+: mipmap ( {{pixels}} quot: ( aa ab ba bb -- c ) -- pixels' )
+    [ [ 2 <groups> ] map 2 <groups> ] dip
+    '[ first2 [ [ first2 ] bi@ @ ] 2map ] map ; inline
+
+: group-pixels ( bitmap dim -- scanlines )
+    [ 4 <groups> ] [ first <groups> ] bi* ;
+
+: concat-pixels ( scanlines -- bitmap )
+    [ concat ] map concat ;
+
+: segment-mipmap ( image -- image' )
+    [ clone ] [ bitmap>> ] [ dim>> ] tri
+    group-pixels [ 4max ] mipmap concat-pixels >>bitmap
+    [ 2 v/n ] change-dim ;
diff --git a/extra/terrain/shaders/shaders.factor b/extra/terrain/shaders/shaders.factor
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2dc793f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,46 @@
+USING: multiline ;
+IN: terrain.shaders
+
+STRING: terrain-vertex-shader
+
+uniform sampler2D heightmap;
+
+varying vec2 heightcoords;
+
+const vec4 COMPONENT_SCALE = vec4(0.5, 0.01, 0.002, 0.0);
+
+float height(sampler2D map, vec2 coords)
+{
+    vec4 v = texture2D(map, coords);
+    return dot(v, COMPONENT_SCALE);
+}
+
+void main()
+{
+    gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix
+        * (gl_Vertex + vec4(0, height(heightmap, gl_Vertex.xz), 0, 0));
+    heightcoords = gl_Vertex.xz;
+}
+
+;
+
+STRING: terrain-pixel-shader
+
+uniform sampler2D heightmap;
+
+varying vec2 heightcoords;
+
+const vec4 COMPONENT_SCALE = vec4(0.5, 0.01, 0.002, 0.0);
+
+float height(sampler2D map, vec2 coords)
+{
+    vec4 v = texture2D(map, coords);
+    return dot(v, COMPONENT_SCALE);
+}
+
+void main()
+{
+    gl_FragColor = texture2D(heightmap, heightcoords);
+}
+
+;
diff --git a/extra/terrain/terrain.factor b/extra/terrain/terrain.factor
new file mode 100644 (file)
index 0000000..725848a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,190 @@
+USING: accessors arrays combinators game-input
+game-input.scancodes game-loop kernel literals locals math
+math.constants math.functions math.matrices math.order
+math.vectors opengl opengl.capabilities opengl.gl
+opengl.shaders opengl.textures opengl.textures.private
+sequences sequences.product specialized-arrays.float
+terrain.generation terrain.shaders ui ui.gadgets
+ui.gadgets.worlds ui.pixel-formats ;
+IN: terrain
+
+CONSTANT: FOV $[ 2.0 sqrt 1+ ]
+CONSTANT: NEAR-PLANE $[ 1.0 1024.0 / ]
+CONSTANT: FAR-PLANE 1.0
+CONSTANT: EYE-START { 0.5 0.5 1.2 }
+CONSTANT: TICK-LENGTH $[ 1000 30 /i ]
+CONSTANT: MOUSE-SCALE $[ 1.0 10.0 / ]
+CONSTANT: MOVEMENT-SPEED $[ 1.0 512.0 / ]
+
+CONSTANT: terrain-vertex-size { 512 512 }
+CONSTANT: terrain-vertex-distance { $[ 1.0 512.0 / ] $[ 1.0 512.0 / ] }
+CONSTANT: terrain-vertex-row-length $[ 512 1 + 2 * ]
+
+TUPLE: terrain-world < world
+    eye yaw pitch
+    terrain terrain-segment terrain-texture terrain-program
+    terrain-vertex-buffer
+    game-loop ;
+
+: frustum ( dim -- -x x -y y near far )
+    dup first2 min v/n
+    NEAR-PLANE FOV / v*n first2 [ [ neg ] keep ] bi@
+    NEAR-PLANE FAR-PLANE ;
+
+: set-modelview-matrix ( gadget -- )
+    GL_COLOR_BUFFER_BIT GL_DEPTH_BUFFER_BIT bitor glClear
+    GL_MODELVIEW glMatrixMode
+    glLoadIdentity
+    [ pitch>> 1.0 0.0 0.0 glRotatef ]
+    [ yaw>> 0.0 1.0 0.0 glRotatef ]
+    [ eye>> vneg first3 glTranslatef ] tri ;
+
+: vertex-array-vertex ( x z -- vertex )
+    [ terrain-vertex-distance first * ]
+    [ terrain-vertex-distance second * ] bi*
+    [ 0 ] dip float-array{ } 3sequence ;
+
+: vertex-array-row ( z -- vertices )
+    dup 1 + 2array
+    terrain-vertex-size first 1 + iota
+    2array [ first2 swap vertex-array-vertex ] product-map
+    concat ;
+
+: vertex-array ( -- vertices )
+    terrain-vertex-size second iota
+    [ vertex-array-row ] map concat ;
+
+: >vertex-buffer ( bytes -- buffer )
+    [ GL_ARRAY_BUFFER ] dip GL_STATIC_DRAW <gl-buffer> ;
+
+: draw-vertex-buffer-row ( i -- )
+    [ GL_TRIANGLE_STRIP ] dip
+    terrain-vertex-row-length * terrain-vertex-row-length
+    glDrawArrays ;
+
+: draw-vertex-buffer ( buffer -- )
+    [ GL_ARRAY_BUFFER ] dip [
+        3 GL_FLOAT 0 f glVertexPointer
+        terrain-vertex-size second iota [ draw-vertex-buffer-row ] each
+    ] with-gl-buffer ;
+
+: degrees ( deg -- rad )
+    pi 180.0 / * ;
+
+:: eye-rotate ( yaw pitch v -- v' )
+    yaw degrees neg :> y
+    pitch degrees neg :> p
+    y cos :> cosy
+    y sin :> siny
+    p cos :> cosp
+    p sin :> sinp
+
+    cosy         0.0       siny        neg 3array
+    siny sinp *  cosp      cosy sinp *     3array
+    siny cosp *  sinp neg  cosy cosp *     3array 3array
+    v swap v.m ;
+
+: forward-vector ( world -- v )
+    [ yaw>> ] [ pitch>> ] bi
+    { 0.0 0.0 $ MOVEMENT-SPEED } vneg eye-rotate ;
+: rightward-vector ( world -- v )
+    [ yaw>> ] [ pitch>> ] bi
+    { $ MOVEMENT-SPEED 0.0 0.0 } eye-rotate ;
+
+: move-forward ( world -- )
+    dup forward-vector [ v+ ] curry change-eye drop ;
+: move-backward ( world -- )
+    dup forward-vector [ v- ] curry change-eye drop ;
+: move-leftward ( world -- )
+    dup rightward-vector [ v- ] curry change-eye drop ;
+: move-rightward ( world -- )
+    dup rightward-vector [ v+ ] curry change-eye drop ;
+
+: rotate-with-mouse ( world mouse -- )
+    [ dx>> MOUSE-SCALE * [ + ] curry change-yaw ]
+    [ dy>> MOUSE-SCALE * [ + ] curry change-pitch ] bi
+    drop ;
+
+:: handle-input ( world -- )
+    read-keyboard keys>> :> keys
+    key-w keys nth [ world move-forward ] when 
+    key-s keys nth [ world move-backward ] when 
+    key-a keys nth [ world move-leftward ] when 
+    key-d keys nth [ world move-rightward ] when 
+    world read-mouse rotate-with-mouse
+    reset-mouse ;
+
+M: terrain-world tick*
+    [ handle-input ] keep
+    ! [ eye>> ] [ yaw>> ] [ pitch>> ] tri 3array P ! debug
+    drop ;
+
+M: terrain-world draw*
+    nip draw-world ;
+
+: set-heightmap-texture-parameters ( texture -- )
+    GL_TEXTURE_2D GL_TEXTURE0 bind-texture-unit
+    GL_TEXTURE_2D GL_TEXTURE_MIN_FILTER GL_LINEAR glTexParameteri
+    GL_TEXTURE_2D GL_TEXTURE_MAG_FILTER GL_LINEAR glTexParameteri
+    GL_TEXTURE_2D GL_TEXTURE_WRAP_S GL_CLAMP glTexParameteri
+    GL_TEXTURE_2D GL_TEXTURE_WRAP_T GL_CLAMP glTexParameteri ;
+
+M: terrain-world begin-world
+    "2.0" { "GL_ARB_vertex_buffer_object" "GL_ARB_shader_objects" }
+    require-gl-version-or-extensions
+    GL_DEPTH_TEST glEnable
+    GL_TEXTURE_2D glEnable
+    GL_VERTEX_ARRAY glEnableClientState
+    0.5 0.5 0.5 1.0 glClearColor
+    EYE-START >>eye
+    0.0 >>yaw
+    0.0 >>pitch
+    <terrain> [ >>terrain ] keep
+    { 0 0 } terrain-segment [ >>terrain-segment ] keep
+    make-texture [ set-heightmap-texture-parameters ] keep >>terrain-texture
+    terrain-vertex-shader terrain-pixel-shader <simple-gl-program>
+    >>terrain-program
+    vertex-array >vertex-buffer >>terrain-vertex-buffer
+    TICK-LENGTH over <game-loop> [ >>game-loop ] keep start-loop
+    reset-mouse
+    drop ;
+
+M: terrain-world end-world
+    {
+        [ game-loop>> stop-loop ]
+        [ terrain-vertex-buffer>> delete-gl-buffer ]
+        [ terrain-program>> delete-gl-program ]
+        [ terrain-texture>> delete-texture ]
+    } cleave ;
+
+M: terrain-world resize-world
+    GL_PROJECTION glMatrixMode
+    glLoadIdentity
+    dim>> [ [ 0 0 ] dip first2 glViewport ]
+    [ frustum glFrustum ] bi ;
+
+M: terrain-world draw-world*
+    [ set-modelview-matrix ]
+    [ terrain-texture>> GL_TEXTURE_2D GL_TEXTURE0 bind-texture-unit ]
+    [ dup terrain-program>> [
+        "heightmap" glGetUniformLocation 0 glUniform1i
+        terrain-vertex-buffer>> draw-vertex-buffer
+    ] with-gl-program ]
+    tri gl-error ;
+
+M: terrain-world focusable-child* drop t ;
+M: terrain-world pref-dim* drop { 640 480 } ;
+
+: terrain-window ( -- )
+    [
+        open-game-input
+        f T{ world-attributes
+            { world-class terrain-world }
+            { title "Terrain" }
+            { pixel-format-attributes {
+                windowed
+                double-buffered
+                T{ depth-bits { value 24 } }
+            } }
+        } open-window
+    ] with-ui ;