| 1 | /* | 
|---|
| 2 | orxonox - the future of 3D-vertical-scrollers | 
|---|
| 3 |  | 
|---|
| 4 | Copyright (C) 2004 orx | 
|---|
| 5 |  | 
|---|
| 6 | This program is free software; you can redistribute it and/or modify | 
|---|
| 7 | it under the terms of the GNU General Public License as published by | 
|---|
| 8 | the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) | 
|---|
| 9 | any later version. | 
|---|
| 10 |  | 
|---|
| 11 | ### File Specific: | 
|---|
| 12 | main-programmer: hdavid, amaechler | 
|---|
| 13 | */ | 
|---|
| 14 |  | 
|---|
| 15 | #include "cloud_effect.h" | 
|---|
| 16 |  | 
|---|
| 17 | #include "util/loading/load_param.h" | 
|---|
| 18 | #include "util/loading/factory.h" | 
|---|
| 19 |  | 
|---|
| 20 | #include "glincl.h" | 
|---|
| 21 | //#include "graphics_engine.h" | 
|---|
| 22 | #include <math.h> | 
|---|
| 23 |  | 
|---|
| 24 | #include "parser/tinyxml/tinyxml.h" | 
|---|
| 25 |  | 
|---|
| 26 | using namespace std; | 
|---|
| 27 |  | 
|---|
| 28 | CREATE_FACTORY(CloudEffect, CL_CLOUD_EFFECT); | 
|---|
| 29 |  | 
|---|
| 30 | CloudEffect::CloudEffect(const TiXmlElement* root) | 
|---|
| 31 | { | 
|---|
| 32 | this->setClassID(CL_CLOUD_EFFECT, "CloudEffect"); | 
|---|
| 33 |  | 
|---|
| 34 | this->init(); | 
|---|
| 35 |  | 
|---|
| 36 | if (root != NULL) | 
|---|
| 37 | this->loadParams(root); | 
|---|
| 38 |  | 
|---|
| 39 | this->activate(); | 
|---|
| 40 | } | 
|---|
| 41 |  | 
|---|
| 42 | CloudEffect::~CloudEffect() | 
|---|
| 43 | { | 
|---|
| 44 | this->deactivate(); | 
|---|
| 45 | } | 
|---|
| 46 |  | 
|---|
| 47 | void CloudEffect::loadParams(const TiXmlElement* root) | 
|---|
| 48 | { | 
|---|
| 49 | WeatherEffect::loadParams(root); | 
|---|
| 50 |  | 
|---|
| 51 | LoadParam(root, "animSpeed", this, CloudEffect, setCloudAnimation); | 
|---|
| 52 |  | 
|---|
| 53 | } | 
|---|
| 54 |  | 
|---|
| 55 |  | 
|---|
| 56 | bool CloudEffect::init() | 
|---|
| 57 | { | 
|---|
| 58 | // default values | 
|---|
| 59 | this->cloudAnimTimeStep = 0; | 
|---|
| 60 |  | 
|---|
| 61 | glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR); | 
|---|
| 62 | glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); | 
|---|
| 63 | glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT); | 
|---|
| 64 | glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT); | 
|---|
| 65 |  | 
|---|
| 66 | // Generate noise map a | 
|---|
| 67 | CloudEffect::genNoiseMap(cloudMap32_a); | 
|---|
| 68 |  | 
|---|
| 69 | if (this->cloudAnimTimeStep > 0) { | 
|---|
| 70 | // Generate noise map b | 
|---|
| 71 | CloudEffect::genNoiseMap(cloudMap32_b); | 
|---|
| 72 | } | 
|---|
| 73 | } | 
|---|
| 74 |  | 
|---|
| 75 | bool CloudEffect::activate() | 
|---|
| 76 | { | 
|---|
| 77 | PRINTF(0)( "Activating CloudEffect\n"); | 
|---|
| 78 | if (this->cloudAnimTimeStep == 0) { | 
|---|
| 79 | for (int i = 0; i < 32*32; i++) | 
|---|
| 80 | cloudMap32_c[i] = cloudMap32_a[i]; | 
|---|
| 81 |  | 
|---|
| 82 | CloudEffect::overlapOctaves(); | 
|---|
| 83 | CloudEffect::expFilter(); | 
|---|
| 84 | CloudEffect::genCloudTexture(); | 
|---|
| 85 | } | 
|---|
| 86 | } | 
|---|
| 87 |  | 
|---|
| 88 | bool CloudEffect::deactivate() | 
|---|
| 89 | { | 
|---|
| 90 | PRINTF(0)("Deactivating CloudEffect\n"); | 
|---|
| 91 | } | 
|---|
| 92 |  | 
|---|
| 93 | void CloudEffect::genCloudTexture() { | 
|---|
| 94 | for(int i=0; i<256; i++) | 
|---|
| 95 | for(int j=0; j<256; j++) | 
|---|
| 96 | { | 
|---|
| 97 | float color = cloudMap256[i*256+j]; | 
|---|
| 98 | cloudTexture[i][j][0] = (char) color; | 
|---|
| 99 | cloudTexture[i][j][1] = (char) color; | 
|---|
| 100 | cloudTexture[i][j][2] = (char) color; | 
|---|
| 101 | } | 
|---|
| 102 |  | 
|---|
| 103 | glGenTextures(2, &texID[0]); | 
|---|
| 104 | glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID[0]); | 
|---|
| 105 | gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, GL_RGB, 256, 256, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, cloudTexture); | 
|---|
| 106 | } | 
|---|
| 107 |  | 
|---|
| 108 | void CloudEffect::calcAnimMap(float timer) { | 
|---|
| 109 |  | 
|---|
| 110 | for (int x=0; x<32*32; x++) | 
|---|
| 111 | cloudMap32_c[x] = (cloudMap32_a[x] * ((this->cloudAnimTimeStep - timer) / this->cloudAnimTimeStep)) + (cloudMap32_b[x] * (timer / this->cloudAnimTimeStep)); | 
|---|
| 112 |  | 
|---|
| 113 | } | 
|---|
| 114 |  | 
|---|
| 115 | void CloudEffect::draw() const | 
|---|
| 116 | { | 
|---|
| 117 | glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); | 
|---|
| 118 |  | 
|---|
| 119 | glPushMatrix(); | 
|---|
| 120 | glEnable(GL_TEXTURE_2D); | 
|---|
| 121 |  | 
|---|
| 122 | glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID[0]); | 
|---|
| 123 |  | 
|---|
| 124 | // FIXME : Bind this to the sky - how do I do this? | 
|---|
| 125 | glBegin(GL_QUADS); | 
|---|
| 126 | glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(20, 20,  60);      // Bottom Left Of The Texture and Quad | 
|---|
| 127 | glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(60, 20,  60);      // Bottom Right Of The Texture and Quad | 
|---|
| 128 | glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(60, 60,  60);      // Top Right Of The Texture and Quad | 
|---|
| 129 | glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(20, 60,  60);      // Top Left Of The Texture and Quad | 
|---|
| 130 | glEnd(); | 
|---|
| 131 |  | 
|---|
| 132 | glPopMatrix(); | 
|---|
| 133 | } | 
|---|
| 134 |  | 
|---|
| 135 | void CloudEffect::tick (float dt) | 
|---|
| 136 | { | 
|---|
| 137 | if (this->cloudAnimTimeStep > 0) { | 
|---|
| 138 | if (timer >= this->cloudAnimTimeStep) { | 
|---|
| 139 | timer -= this->cloudAnimTimeStep; | 
|---|
| 140 | for (int i = 0; i < 32*32; i++) | 
|---|
| 141 | cloudMap32_a[i] = cloudMap32_b[i]; | 
|---|
| 142 | CloudEffect::genNoiseMap(cloudMap32_b); | 
|---|
| 143 | } | 
|---|
| 144 |  | 
|---|
| 145 | //map32anim = (map32a * (10 - timer)) + (map32b * timer); | 
|---|
| 146 | CloudEffect::calcAnimMap(timer); | 
|---|
| 147 |  | 
|---|
| 148 | CloudEffect::overlapOctaves(); | 
|---|
| 149 | CloudEffect::expFilter(); | 
|---|
| 150 | CloudEffect::genCloudTexture(); | 
|---|
| 151 |  | 
|---|
| 152 | timer += dt; | 
|---|
| 153 | } | 
|---|
| 154 | } | 
|---|
| 155 |  | 
|---|
| 156 | /* | 
|---|
| 157 | Random noise generator | 
|---|
| 158 | */ | 
|---|
| 159 | float CloudEffect::noise(int x, int y, int random) | 
|---|
| 160 | { | 
|---|
| 161 | int n = x + y * 57 + random * 131; | 
|---|
| 162 | n = (n<<13) ^ n; | 
|---|
| 163 | return (1.0f - ( (n * (n * n * 15731 + 789221) + | 
|---|
| 164 | 1376312589)&0x7fffffff)* 0.000000000931322574615478515625f); | 
|---|
| 165 | } | 
|---|
| 166 |  | 
|---|
| 167 | /* | 
|---|
| 168 | Set noise for the 32*32 noise map: | 
|---|
| 169 | */ | 
|---|
| 170 | void CloudEffect::genNoiseMap(float  *map) | 
|---|
| 171 | { | 
|---|
| 172 | float temp[34][34]; | 
|---|
| 173 |  | 
|---|
| 174 | int random = rand() % 5000; | 
|---|
| 175 |  | 
|---|
| 176 | for (int y = 1; y < 33; y++) | 
|---|
| 177 | for (int x = 1; x < 33; x++) | 
|---|
| 178 | temp[x][y] = 128.0f + CloudEffect::noise(x,  y,  random) * 128.0f; | 
|---|
| 179 |  | 
|---|
| 180 | // Seamless cloud | 
|---|
| 181 | for (int x=1; x<33; x++) | 
|---|
| 182 | { | 
|---|
| 183 | temp[0][x] = temp[32][x]; | 
|---|
| 184 | temp[33][x] = temp[1][x]; | 
|---|
| 185 | temp[x][0] = temp[x][32]; | 
|---|
| 186 | temp[x][33] = temp[x][1]; | 
|---|
| 187 | } | 
|---|
| 188 | temp[0][0] = temp[32][32]; | 
|---|
| 189 | temp[33][33] = temp[1][1]; | 
|---|
| 190 | temp[0][33] = temp[32][1]; | 
|---|
| 191 | temp[33][0] = temp[1][32]; | 
|---|
| 192 |  | 
|---|
| 193 | // We mirror the side and corner elements so our final cloud will be seamless without any ugly borders showing. | 
|---|
| 194 | for (int y=1; y<33; y++) | 
|---|
| 195 | for (int x=1; x<33; x++) | 
|---|
| 196 | { | 
|---|
| 197 | float center = temp[x][y]/4.0f; | 
|---|
| 198 | float sides = (temp[x+1][y] + temp[x-1][y] + temp[x][y+1] + temp[x][y-1])/8.0f; | 
|---|
| 199 | float corners = (temp[x+1][y+1] + temp[x+1][y-1] + temp[x-1][y+1] + temp[x-1][y-1])/16.0f; | 
|---|
| 200 |  | 
|---|
| 201 | map[((x-1)*32) + (y-1)] = center + sides + corners; | 
|---|
| 202 | } | 
|---|
| 203 | } | 
|---|
| 204 |  | 
|---|
| 205 | /* | 
|---|
| 206 | Interpolation - average the value of each pixel value with that of its neighbors' values. | 
|---|
| 207 | */ | 
|---|
| 208 | float CloudEffect::interpolate(float x, float y, float  *map) | 
|---|
| 209 | { | 
|---|
| 210 | int Xint = (int)x; | 
|---|
| 211 | int Yint = (int)y; | 
|---|
| 212 |  | 
|---|
| 213 | float Xfrac = x - Xint; | 
|---|
| 214 | float Yfrac = y - Yint; | 
|---|
| 215 |  | 
|---|
| 216 | int X0 = Xint % 32; | 
|---|
| 217 | int Y0 = Yint % 32; | 
|---|
| 218 | int X1 = (Xint + 1) % 32; | 
|---|
| 219 | int Y1 = (Yint + 1) % 32; | 
|---|
| 220 |  | 
|---|
| 221 | float bot = map[X0*32 + Y0] + Xfrac * (map[X1*32 + Y0] - map[X0*32 + Y0]); | 
|---|
| 222 | float top = map[X0*32 + Y1] + Xfrac * (map[X1*32 +  Y1] - map[X0*32 + Y1]); | 
|---|
| 223 |  | 
|---|
| 224 | return (bot + Yfrac * (top - bot)); | 
|---|
| 225 | } | 
|---|
| 226 |  | 
|---|
| 227 |  | 
|---|
| 228 | /* | 
|---|
| 229 | Octaves are overlapped together to give cloud more turbulence. We will use four octaves for our cloud. | 
|---|
| 230 | */ | 
|---|
| 231 | void CloudEffect::overlapOctaves() | 
|---|
| 232 | { | 
|---|
| 233 | for (int x=0; x<256*256; x++) | 
|---|
| 234 | { | 
|---|
| 235 | cloudMap256[x] = 0; | 
|---|
| 236 | } | 
|---|
| 237 |  | 
|---|
| 238 | for (int octave=0; octave<4; octave++) | 
|---|
| 239 | for (int x=0; x<256; x++) | 
|---|
| 240 | for (int y=0; y<256; y++) | 
|---|
| 241 | { | 
|---|
| 242 | float scale = 1 / pow(2.0f, (float) 3-octave); | 
|---|
| 243 | float noise = CloudEffect::interpolate(x*scale, y*scale , cloudMap32_c); | 
|---|
| 244 |  | 
|---|
| 245 | //The octaves are added together with the proper weight factors. | 
|---|
| 246 | //You could replace pow(2, i) with 1<<i for faster computation | 
|---|
| 247 | cloudMap256[(y*256) + x] += noise / pow(2.0f, (float) octave); | 
|---|
| 248 | } | 
|---|
| 249 | } | 
|---|
| 250 |  | 
|---|
| 251 |  | 
|---|
| 252 | /* | 
|---|
| 253 | Filter the noise with exponential function | 
|---|
| 254 | */ | 
|---|
| 255 | void CloudEffect::expFilter() | 
|---|
| 256 | { | 
|---|
| 257 | float cover = 20.0f; | 
|---|
| 258 | float sharpness = 0.95f; | 
|---|
| 259 |  | 
|---|
| 260 | for (int x=0; x<256*256; x++) | 
|---|
| 261 | { | 
|---|
| 262 | float c = cloudMap256[x] - (255.0f-cover); | 
|---|
| 263 | if (c<0)     c = 0; | 
|---|
| 264 | cloudMap256[x] = 255.0f - ((float)(pow(sharpness, c))*255.0f); | 
|---|
| 265 | } | 
|---|
| 266 | } | 
|---|
| 267 |  | 
|---|
| 268 |  | 
|---|