| 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 |  | 
|---|