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This file is a part of trial
(c) 2017 Shirakumo http://tymoon.eu ([email protected])
Author: Nicolas Hafner <[email protected]>
|#
(in-package #:org.shirakumo.fraf.trial)
;; FIXME: Allow specifying which attributes to include
;; FIXME: Generate normals
;; FIXME: Generate UVs
;; FIXME: Add shapes:
;; - Box
;; - Torus
;; - Arrow
;; FIXME: Normalise interface (vectors instead of x/y/z args?)
;; NOTE: UV convention is U is pointing RIGHT, V is pointing UP
;; NOTE: Should generate triangle vertices in CCW order
(defmacro combine-shapes (&body shapes)
(cond ((null shapes)
())
((null (cdr shapes))
(first shapes))
(T
`(,@(first shapes) :mesh (combine-shapes ,@(rest shapes))))))
(defun make-rectangle (w h &key (align :center) mesh pack (x 0) (y 0) (z 0))
(let (l r u b)
(ecase align
(:center (setf l (- (/ w 2)) r (+ (/ w 2))
b (- (/ h 2)) u (+ (/ h 2))))
(:topleft (setf l 0 r w
b (- h) u 0))
(:topcenter (setf l (- (/ w 2)) r (+ (/ w 2))
b (- h) u 0))
(:bottomleft (setf l 0 r w
b 0 u h)))
(incf l x) (incf r x) (incf u y) (incf b y)
(with-vertex-filling ((or mesh (make-instance 'vertex-mesh :vertex-type 'textured-vertex)) :pack pack)
(vertex :position (vec r u z) :uv (vec 1.0 1.0))
(vertex :position (vec r b z) :uv (vec 1.0 0.0))
(vertex :position (vec l b z) :uv (vec 0.0 0.0))
(vertex :position (vec l b z) :uv (vec 0.0 0.0))
(vertex :position (vec l u z) :uv (vec 0.0 1.0))
(vertex :position (vec r u z) :uv (vec 1.0 1.0)))))
(defun make-triangle (w h &key (orientation :right) mesh pack (x 0) (y 0) (z 0))
(with-vertex-filling ((or mesh (make-instance 'vertex-mesh :vertex-type 'vertex)) :pack pack)
(let ((l (- x (/ w 2)))
(r (+ x (/ w 2)))
(u (+ y (/ h 2)))
(b (- y (/ h 2))))
(ecase orientation
(:up
(vertex :position (vec l b z))
(vertex :position (vec r b z))
(vertex :position (vec x u z)))
(:right
(vertex :position (vec l u z))
(vertex :position (vec l b z))
(vertex :position (vec r y z)))))))
(defun make-cube (size &key mesh pack (x 0) (y 0) (z 0))
(destructuring-bind (w h d) (enlist size size size)
(let ((w (/ w 2)) (d (/ d 2)) (h (/ h 2)))
(with-vertex-filling ((or mesh (make-instance 'vertex-mesh :vertex-type 'basic-vertex)) :pack pack)
(vertex :position (vec (+ x w) (+ y h) (- z d)) :uv (vec 1.0 0.0) :normal (vec 0 1 0))
(vertex :position (vec (- x w) (+ y h) (- z d)) :uv (vec 0.0 0.0) :normal (vec 0 1 0))
(vertex :position (vec (- x w) (+ y h) (+ z d)) :uv (vec 0.0 1.0) :normal (vec 0 1 0))
(vertex :position (vec (- x w) (+ y h) (+ z d)) :uv (vec 0.0 1.0) :normal (vec 0 1 0))
(vertex :position (vec (+ x w) (+ y h) (+ z d)) :uv (vec 1.0 1.0) :normal (vec 0 1 0))
(vertex :position (vec (+ x w) (+ y h) (- z d)) :uv (vec 1.0 0.0) :normal (vec 0 1 0))
(vertex :position (vec (+ x w) (- y h) (+ z d)) :uv (vec 1.0 0.0) :normal (vec 0 -1 0))
(vertex :position (vec (- x w) (- y h) (+ z d)) :uv (vec 0.0 0.0) :normal (vec 0 -1 0))
(vertex :position (vec (- x w) (- y h) (- z d)) :uv (vec 0.0 1.0) :normal (vec 0 -1 0))
(vertex :position (vec (- x w) (- y h) (- z d)) :uv (vec 0.0 1.0) :normal (vec 0 -1 0))
(vertex :position (vec (+ x w) (- y h) (- z d)) :uv (vec 1.0 1.0) :normal (vec 0 -1 0))
(vertex :position (vec (+ x w) (- y h) (+ z d)) :uv (vec 1.0 0.0) :normal (vec 0 -1 0))
(vertex :position (vec (+ x w) (+ y h) (+ z d)) :uv (vec 1.0 0.0) :normal (vec 0 0 1))
(vertex :position (vec (- x w) (+ y h) (+ z d)) :uv (vec 0.0 0.0) :normal (vec 0 0 1))
(vertex :position (vec (- x w) (- y h) (+ z d)) :uv (vec 0.0 1.0) :normal (vec 0 0 1))
(vertex :position (vec (- x w) (- y h) (+ z d)) :uv (vec 0.0 1.0) :normal (vec 0 0 1))
(vertex :position (vec (+ x w) (- y h) (+ z d)) :uv (vec 1.0 1.0) :normal (vec 0 0 1))
(vertex :position (vec (+ x w) (+ y h) (+ z d)) :uv (vec 1.0 0.0) :normal (vec 0 0 1))
(vertex :position (vec (+ x w) (- y h) (- z d)) :uv (vec 1.0 0.0) :normal (vec 0 0 -1))
(vertex :position (vec (- x w) (- y h) (- z d)) :uv (vec 0.0 0.0) :normal (vec 0 0 -1))
(vertex :position (vec (- x w) (+ y h) (- z d)) :uv (vec 0.0 1.0) :normal (vec 0 0 -1))
(vertex :position (vec (- x w) (+ y h) (- z d)) :uv (vec 0.0 1.0) :normal (vec 0 0 -1))
(vertex :position (vec (+ x w) (+ y h) (- z d)) :uv (vec 1.0 1.0) :normal (vec 0 0 -1))
(vertex :position (vec (+ x w) (- y h) (- z d)) :uv (vec 1.0 0.0) :normal (vec 0 0 -1))
(vertex :position (vec (- x w) (+ y h) (+ z d)) :uv (vec 1.0 0.0) :normal (vec -1 0 0))
(vertex :position (vec (- x w) (+ y h) (- z d)) :uv (vec 0.0 0.0) :normal (vec -1 0 0))
(vertex :position (vec (- x w) (- y h) (- z d)) :uv (vec 0.0 1.0) :normal (vec -1 0 0))
(vertex :position (vec (- x w) (- y h) (- z d)) :uv (vec 0.0 1.0) :normal (vec -1 0 0))
(vertex :position (vec (- x w) (- y h) (+ z d)) :uv (vec 1.0 1.0) :normal (vec -1 0 0))
(vertex :position (vec (- x w) (+ y h) (+ z d)) :uv (vec 1.0 0.0) :normal (vec -1 0 0))
(vertex :position (vec (+ x w) (+ y h) (- z d)) :uv (vec 1.0 0.0) :normal (vec 1 0 0))
(vertex :position (vec (+ x w) (+ y h) (+ z d)) :uv (vec 0.0 0.0) :normal (vec 1 0 0))
(vertex :position (vec (+ x w) (- y h) (+ z d)) :uv (vec 0.0 1.0) :normal (vec 1 0 0))
(vertex :position (vec (+ x w) (- y h) (+ z d)) :uv (vec 0.0 1.0) :normal (vec 1 0 0))
(vertex :position (vec (+ x w) (- y h) (- z d)) :uv (vec 1.0 1.0) :normal (vec 1 0 0))
(vertex :position (vec (+ x w) (+ y h) (- z d)) :uv (vec 1.0 0.0) :normal (vec 1 0 0))))))
(defun make-quad-grid (size x-count z-count &key mesh pack (x 0) (y 0) (z 0))
(with-vertex-filling ((or mesh (make-instance 'vertex-mesh :vertex-type 'vertex)) :pack pack)
(loop repeat x-count
for xc from (* x-count size -0.5) by size
do (loop repeat z-count
for zc from (* z-count size -0.5) by size
do (let ((l (+ x xc)) (r (+ x xc size))
(u (+ z zc)) (b (+ z zc size)))
(vertex :position (vec l y b))
(vertex :position (vec r y b))
(vertex :position (vec r y u))
(vertex :position (vec r y u))
(vertex :position (vec l y u))
(vertex :position (vec l y b)))))))
(defun make-line-grid (size w h &key mesh pack (x 0) (y 0) (z 0))
(with-vertex-filling ((or mesh (make-instance 'vertex-mesh :vertex-type 'vertex :face-length 2)) :pack pack)
(let ((w (/ w 2)) (h (/ h 2))
(ws (/ w size)) (hs (/ h size)))
(loop for _x from (- w) to w by ws
do (vertex :position (vec (+ x _x) y (- z h)))
(vertex :position (vec (+ x _x) y (+ z h))))
(loop for _z from (- h) to h by hs
do (vertex :position (vec (- x w) y (+ z _z)))
(vertex :position (vec (+ x w) y (+ z _z)))))))
(defun make-sphere (size &key (segments 32) mesh pack (x 0) (y 0) (z 0))
(let ((lat segments) (lng segments))
(with-vertex-filling ((or mesh (make-instance 'vertex-mesh :vertex-type 'basic-vertex)) :pack pack)
(loop for i from lat downto 1
for lat0 = (* PI (- (/ (1- i) lat) 0.5))
for lat1 = (* PI (- (/ i lat) 0.5))
for z0 = (sin lat0)
for zr0 = (cos lat0)
for z1 = (sin lat1)
for zr1 = (cos lat1)
do (loop for j from lng downto 0
for l1 = (* 2 PI (/ (- j 1) lng)) for l2 = (* 2 PI (/ (- j 2) lng))
for x1 = (cos l1) for x2 = (cos l2)
for y1 = (sin l1) for y2 = (sin l2)
do (flet ((vertex (position)
(vertex :position position :normal (vunit position) :uv (vec 0 0))))
(vertex (vec (+ x (* x1 zr0 size)) (+ y (* y1 zr0 size)) (+ z (* z0 size))))
(vertex (vec (+ x (* x1 zr1 size)) (+ y (* y1 zr1 size)) (+ z (* z1 size))))
(vertex (vec (+ x (* x2 zr0 size)) (+ y (* y2 zr0 size)) (+ z (* z0 size))))
(vertex (vec (+ x (* x2 zr0 size)) (+ y (* y2 zr0 size)) (+ z (* z0 size))))
(vertex (vec (+ x (* x1 zr1 size)) (+ y (* y1 zr1 size)) (+ z (* z1 size))))
(vertex (vec (+ x (* x2 zr1 size)) (+ y (* y2 zr1 size)) (+ z (* z1 size))))))))))
(defun make-disc (size &key (segments 32) mesh pack (x 0) (y 0) (z 0))
(with-vertex-filling ((or mesh (make-instance 'vertex-mesh :vertex-type 'vertex)) :pack pack)
(loop with step = (/ (* 2 PI) segments)
for i1 = (- step) then i2
for i2 from 0 to (* 2 PI) by step
do (vertex :position (vec x y z))
(vertex :position (vec (+ x (* size (cos i1))) (+ y (* size (sin i1))) z))
(vertex :position (vec (+ x (* size (cos i2))) (+ y (* size (sin i2))) z)))))
(defun make-cylinder (size height &key (segments 32) mesh pack (x 0) (y 0) (z 0))
(with-vertex-filling ((or mesh (make-instance 'vertex-mesh :vertex-type 'vertex)) :pack pack)
(loop with step = (/ (* 2 PI) segments)
for i1 = (- step) then i2
for i2 from 0 to (* 2 PI) by step
for e1b = (vec (+ x (* size (cos i1))) y (+ z (* size (sin i1))))
for e2b = (vec (+ x (* size (cos i2))) y (+ z (* size (sin i2))))
for e1t = (nv+ (vec 0 height 0) e1b)
for e2t = (nv+ (vec 0 height 0) e2b)
do ;; Bottom disc
(vertex :position (vec x y z))
(vertex :position e2b)
(vertex :position e1b)
;; Top Disc
(vertex :position (vec x (+ height y) z))
(vertex :position e1t)
(vertex :position e2t)
;; Wall
(vertex :position e2b)
(vertex :position e1t)
(vertex :position e1b)
(vertex :position e1t)
(vertex :position e2b)
(vertex :position e2t))))
(defun make-cone (size height &key (segments 32) mesh pack (x 0) (y 0) (z 0))
(with-vertex-filling ((or mesh (make-instance 'vertex-mesh :vertex-type 'vertex)) :pack pack)
(loop with step = (/ (* 2 PI) segments)
for i1 = (- step) then i2
for i2 from 0 to (* 2 PI) by step
do ;; Cone top
(vertex :position (vec x (+ y height) z))
(vertex :position (vec (+ x (* size (cos i1))) y (+ z (* size (sin i1)))))
(vertex :position (vec (+ x (* size (cos i2))) y (+ z (* size (sin i2)))))
;; Bottom disc
(vertex :position (vec x y z))
(vertex :position (vec (+ x (* size (cos i2))) y (+ z (* size (sin i2)))))
(vertex :position (vec (+ x (* size (cos i1))) y (+ z (* size (sin i1))))))))
(defun make-tube (size height inner-size &key (segments 32) mesh pack (x 0) (y 0) (z 0))
(with-vertex-filling ((or mesh (make-instance 'vertex-mesh :vertex-type 'vertex)) :pack pack)
(loop with step = (/ (* 2 PI) segments)
for i1 = (- step) then i2
for i2 from 0 to (* 2 PI) by step
for e1b = (vec (+ x (* size (cos i1))) y (+ z (* size (sin i1))))
for e2b = (vec (+ x (* size (cos i2))) y (+ z (* size (sin i2))))
for e1t = (nv+ (vec 0 height 0) e1b)
for e2t = (nv+ (vec 0 height 0) e2b)
for f1b = (vec (+ x (* inner-size (cos i1))) y (+ z (* inner-size (sin i1))))
for f2b = (vec (+ x (* inner-size (cos i2))) y (+ z (* inner-size (sin i2))))
for f1t = (nv+ (vec 0 height 0) f1b)
for f2t = (nv+ (vec 0 height 0) f2b)
do ;; Bottom ring
(vertex :position f1b)
(vertex :position e1b)
(vertex :position e2b)
(vertex :position e2b)
(vertex :position f2b)
(vertex :position f1b)
;; Top ring
(vertex :position f2t)
(vertex :position e2t)
(vertex :position e1t)
(vertex :position e1t)
(vertex :position f1t)
(vertex :position f2t)
;; ;; Outer wall
(vertex :position e2b)
(vertex :position e1b)
(vertex :position e1t)
(vertex :position e1t)
(vertex :position e2t)
(vertex :position e2b)
;; ;; Inner wall
(vertex :position f2b)
(vertex :position f1t)
(vertex :position f1b)
(vertex :position f1t)
(vertex :position f2b)
(vertex :position f2t))))
(defclass line-vertex (colored-vertex normal-vertex)
())
(defun make-lines (points &key mesh (default-color (vec 0 0 0 1)))
(with-vertex-filling ((or mesh (make-instance 'vertex-mesh :vertex-type 'line-vertex)))
(loop for (a b) on points by #'cddr
while b
do (destructuring-bind (a ac) (enlist a default-color)
(destructuring-bind (b bc) (enlist b default-color)
(vertex :location a :normal (v- a b) :color ac)
(vertex :location b :normal (v- a b) :color bc)
(vertex :location a :normal (v- b a) :color ac)
(vertex :location b :normal (v- a b) :color bc)
(vertex :location b :normal (v- b a) :color bc)
(vertex :location a :normal (v- b a) :color ac))))))
(define-asset (trial fullscreen-square) mesh
(make-rectangle 2 2 :pack T))
(define-asset (trial empty-vertex-array) mesh
(make-instance 'vertex-mesh))
(define-asset (trial axes) mesh
(make-lines (list (list (vec 0 0 0) (vec 1 0 0 1)) (list (vec 10 0 0) (vec 1 0 0 1))
(list (vec 0 0 0) (vec 0 1 0 1)) (list (vec 0 10 0) (vec 0 1 0 1))
(list (vec 0 0 0) (vec 0 0 1 1)) (list (vec 0 0 10) (vec 0 0 1 1)))))
(define-asset (trial 2d-axes) mesh
(with-vertex-filling ((make-instance 'vertex-mesh :face-length 2))
;; KLUDGE: for whatever reason using most-positive/negative-single-float does not work.
(vertex :location (vec 0 -1000000 0))
(vertex :location (vec 0 +1000000 0))
(vertex :location (vec -1000000 0 0))
(vertex :location (vec +1000000 0 0))))