src/model/shape.cpp

   1 #include "Shape.hpp"
   2 #include "shapes.hpp"
   3
   4
   5 namespace blank {
   6
   7 void Shape::Vertices(
   8         EntityMesh::Buffer &out,
   9         float tex_offset
  10 ) const {
  11         for (const auto &pos : vtx_pos) {
  12                 out.vertices.emplace_back(pos);
  13         }
  14         for (const auto &coord : vtx_tex_coords) {
  15                 out.tex_coords.emplace_back(coord.x, coord.y, coord.z + tex_offset);
  16         }
  17         for (const auto &nrm : vtx_nrm) {
  18                 out.normals.emplace_back(nrm);
  19         }
  20         for (auto idx : vtx_idx) {
  21                 out.indices.emplace_back(idx);
  22         }
  23 }
  24
  25 void Shape::Vertices(
  26         EntityMesh::Buffer &out,
  27         const glm::mat4 &transform,
  28         float tex_offset,
  29         EntityMesh::Index idx_offset
  30 ) const {
  31         for (const auto &pos : vtx_pos) {
  32                 out.vertices.emplace_back(transform * glm::vec4(pos, 1.0f));
  33         }
  34         for (const auto &coord : vtx_tex_coords) {
  35                 out.tex_coords.emplace_back(coord.x, coord.y, coord.z + tex_offset);
  36         }
  37         for (const auto &nrm : vtx_nrm) {
  38                 out.normals.emplace_back(transform * glm::vec4(nrm, 0.0f));
  39         }
  40         for (auto idx : vtx_idx) {
  41                 out.indices.emplace_back(idx_offset + idx);
  42         }
  43 }
  44
  45 void Shape::Vertices(
  46         BlockMesh::Buffer &out,
  47         const glm::mat4 &transform,
  48         float tex_offset,
  49         BlockMesh::Index idx_offset
  50 ) const {
  51         for (const auto &pos : vtx_pos) {
  52                 out.vertices.emplace_back(transform * glm::vec4(pos, 1.0f));
  53         }
  54         for (const auto &coord : vtx_tex_coords) {
  55                 out.tex_coords.emplace_back(coord.x, coord.y, coord.z + tex_offset);
  56         }
  57         for (auto idx : vtx_idx) {
  58                 out.indices.emplace_back(idx_offset + idx);
  59         }
  60 }
  61
  62 void Shape::Outline(OutlineMesh::Buffer &out) const {
  63         out.vertices.insert(out.vertices.end(), out_pos.begin(), out_pos.end());
  64         out.indices.insert(out.indices.end(), out_idx.begin(), out_idx.end());
  65 }
  66
  67 void Shape::SetShape(
  68         const EntityMesh::Positions &pos,
  69         const EntityMesh::Normals &nrm,
  70         const EntityMesh::Indices &idx
  71 ) {
  72         vtx_pos = pos;
  73         vtx_nrm = nrm;
  74         vtx_idx = idx;
  75 }
  76
  77 void Shape::SetTexture(
  78         const BlockMesh::TexCoords &tex_coords
  79 ) {
  80         vtx_tex_coords = tex_coords;
  81 }
  82
  83 void Shape::SetOutline(
  84         const OutlineMesh::Positions &pos,
  85         const OutlineMesh::Indices &idx
  86 ) {
  87         out_pos = pos;
  88         out_idx = idx;
  89 }
  90
  91
  92 NullShape::NullShape()
  93 : Shape() {
  94
  95 }
  96
  97 bool NullShape::Intersects(
  98         const Ray &,
  99         const glm::mat4 &,
 100         float &, glm::vec3 &
 101 ) const noexcept {
 102         return false;
 103 }
 104
 105 bool NullShape::Intersects(
 106         const glm::mat4 &,
 107         const AABB &,
 108         const glm::mat4 &,
 109         float &,
 110         glm::vec3 &
 111 ) const noexcept {
 112         return false;
 113 }
 114
 115
 116 CuboidShape::CuboidShape(const AABB &b)
 117 : Shape()
 118 , bb(b) {
 119         bb.Adjust();
 120         SetShape({
 121                 { bb.min.x, bb.min.y, bb.max.z }, // front
 122                 { bb.max.x, bb.min.y, bb.max.z },
 123                 { bb.min.x, bb.max.y, bb.max.z },
 124                 { bb.max.x, bb.max.y, bb.max.z },
 125                 { bb.min.x, bb.min.y, bb.min.z }, // back
 126                 { bb.min.x, bb.max.y, bb.min.z },
 127                 { bb.max.x, bb.min.y, bb.min.z },
 128                 { bb.max.x, bb.max.y, bb.min.z },
 129                 { bb.min.x, bb.max.y, bb.min.z }, // top
 130                 { bb.min.x, bb.max.y, bb.max.z },
 131                 { bb.max.x, bb.max.y, bb.min.z },
 132                 { bb.max.x, bb.max.y, bb.max.z },
 133                 { bb.min.x, bb.min.y, bb.min.z }, // bottom
 134                 { bb.max.x, bb.min.y, bb.min.z },
 135                 { bb.min.x, bb.min.y, bb.max.z },
 136                 { bb.max.x, bb.min.y, bb.max.z },
 137                 { bb.min.x, bb.min.y, bb.min.z }, // left
 138                 { bb.min.x, bb.min.y, bb.max.z },
 139                 { bb.min.x, bb.max.y, bb.min.z },
 140                 { bb.min.x, bb.max.y, bb.max.z },
 141                 { bb.max.x, bb.min.y, bb.min.z }, // right
 142                 { bb.max.x, bb.max.y, bb.min.z },
 143                 { bb.max.x, bb.min.y, bb.max.z },
 144                 { bb.max.x, bb.max.y, bb.max.z },
 145         }, {
 146                 {  0.0f,  0.0f,  1.0f }, // front
 147                 {  0.0f,  0.0f,  1.0f },
 148                 {  0.0f,  0.0f,  1.0f },
 149                 {  0.0f,  0.0f,  1.0f },
 150                 {  0.0f,  0.0f, -1.0f }, // back
 151                 {  0.0f,  0.0f, -1.0f },
 152                 {  0.0f,  0.0f, -1.0f },
 153                 {  0.0f,  0.0f, -1.0f },
 154                 {  0.0f,  1.0f,  0.0f }, // top
 155                 {  0.0f,  1.0f,  0.0f },
 156                 {  0.0f,  1.0f,  0.0f },
 157                 {  0.0f,  1.0f,  0.0f },
 158                 {  0.0f, -1.0f,  0.0f }, // bottom
 159                 {  0.0f, -1.0f,  0.0f },
 160                 {  0.0f, -1.0f,  0.0f },
 161                 {  0.0f, -1.0f,  0.0f },
 162                 { -1.0f,  0.0f,  0.0f }, // left
 163                 { -1.0f,  0.0f,  0.0f },
 164                 { -1.0f,  0.0f,  0.0f },
 165                 { -1.0f,  0.0f,  0.0f },
 166                 {  1.0f,  0.0f,  0.0f }, // right
 167                 {  1.0f,  0.0f,  0.0f },
 168                 {  1.0f,  0.0f,  0.0f },
 169                 {  1.0f,  0.0f,  0.0f },
 170         }, {
 171                   0,  1,  2,  2,  1,  3, // front
 172                   4,  5,  6,  6,  5,  7, // back
 173                   8,  9, 10, 10,  9, 11, // top
 174                  12, 13, 14, 14, 13, 15, // bottom
 175                  16, 17, 18, 18, 17, 19, // left
 176                  20, 21, 22, 22, 21, 23, // right
 177         });
 178         SetTexture({
 179                 { 0.0f, 1.0f, 0.0f }, // front
 180                 { 1.0f, 1.0f, 0.0f },
 181                 { 0.0f, 0.0f, 0.0f },
 182                 { 1.0f, 0.0f, 0.0f },
 183                 { 1.0f, 1.0f, 0.0f }, // back
 184                 { 1.0f, 0.0f, 0.0f },
 185                 { 0.0f, 1.0f, 0.0f },
 186                 { 0.0f, 0.0f, 0.0f },
 187                 { 0.0f, 0.0f, 0.0f }, // top
 188                 { 0.0f, 1.0f, 0.0f },
 189                 { 1.0f, 0.0f, 0.0f },
 190                 { 1.0f, 1.0f, 0.0f },
 191                 { 1.0f, 0.0f, 0.0f }, // bottom
 192                 { 0.0f, 0.0f, 0.0f },
 193                 { 1.0f, 1.0f, 0.0f },
 194                 { 0.0f, 1.0f, 0.0f },
 195                 { 0.0f, 1.0f, 0.0f }, // left
 196                 { 1.0f, 1.0f, 0.0f },
 197                 { 0.0f, 0.0f, 0.0f },
 198                 { 1.0f, 0.0f, 0.0f },
 199                 { 1.0f, 1.0f, 0.0f }, // right
 200                 { 1.0f, 0.0f, 0.0f },
 201                 { 0.0f, 1.0f, 0.0f },
 202                 { 0.0f, 0.0f, 0.0f },
 203         });
 204         SetOutline({
 205                 { bb.min.x, bb.min.y, bb.min.z }, // back
 206                 { bb.max.x, bb.min.y, bb.min.z },
 207                 { bb.min.x, bb.max.y, bb.min.z },
 208                 { bb.max.x, bb.max.y, bb.min.z },
 209                 { bb.min.x, bb.min.y, bb.max.z }, // front
 210                 { bb.max.x, bb.min.y, bb.max.z },
 211                 { bb.min.x, bb.max.y, bb.max.z },
 212                 { bb.max.x, bb.max.y, bb.max.z },
 213         }, {
 214                 0, 1, 1, 3, 3, 2, 2, 0, // back
 215                 4, 5, 5, 7, 7, 6, 6, 4, // front
 216                 0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7, // sides
 217         });
 218 }
 219
 220 bool CuboidShape::Intersects(
 221         const Ray &ray,
 222         const glm::mat4 &M,
 223         float &dist, glm::vec3 &normal
 224 ) const noexcept {
 225         return Intersection(ray, bb, M, &dist, &normal);
 226 }
 227
 228 bool CuboidShape::Intersects(
 229         const glm::mat4 &M,
 230         const AABB &box,
 231         const glm::mat4 &box_M,
 232         float &depth,
 233         glm::vec3 &normal
 234 ) const noexcept {
 235         return Intersection(bb, M, box, box_M, depth, normal);
 236 }
 237
 238
 239 StairShape::StairShape(const AABB &bb, const glm::vec2 &clip)
 240 : Shape()
 241 , top({ { bb.min.x, clip.y, bb.min.z }, { bb.max.x, bb.max.y, clip.x } })
 242 , bot({ bb.min, { bb.max.x, clip.y, bb.max.z } }) {
 243         SetShape({
 244                 { top.min.x, top.min.y, top.max.z }, // front, upper
 245                 { top.max.x, top.min.y, top.max.z },
 246                 { top.min.x, top.max.y, top.max.z },
 247                 { top.max.x, top.max.y, top.max.z },
 248                 { bot.min.x, bot.min.y, bot.max.z }, // front, lower
 249                 { bot.max.x, bot.min.y, bot.max.z },
 250                 { bot.min.x, bot.max.y, bot.max.z },
 251                 { bot.max.x, bot.max.y, bot.max.z },
 252                 { bot.min.x, bot.min.y, bot.min.z }, // back
 253                 { bot.min.x, top.max.y, bot.min.z },
 254                 { top.max.x, bot.min.y, bot.min.z },
 255                 { top.max.x, top.max.y, bot.min.z },
 256                 { top.min.x, top.max.y, top.min.z }, // top, upper
 257                 { top.min.x, top.max.y, top.max.z },
 258                 { top.max.x, top.max.y, top.min.z },
 259                 { top.max.x, top.max.y, top.max.z },
 260                 { bot.min.x, bot.max.y, top.max.z }, // top, lower
 261                 { bot.min.x, bot.max.y, bot.max.z },
 262                 { bot.max.x, bot.max.y, top.max.z },
 263                 { bot.max.x, bot.max.y, bot.max.z },
 264                 { bot.min.x, bot.min.y, bot.min.z }, // bottom
 265                 { bot.max.x, bot.min.y, bot.min.z },
 266                 { bot.min.x, bot.min.y, bot.max.z },
 267                 { bot.max.x, bot.min.y, bot.max.z },
 268                 { top.min.x, top.min.y, top.min.z }, // left, upper
 269                 { top.min.x, top.min.y, top.max.z },
 270                 { top.min.x, top.max.y, top.min.z },
 271                 { top.min.x, top.max.y, top.max.z },
 272                 { bot.min.x, bot.min.y, bot.min.z }, // left, lower
 273                 { bot.min.x, bot.min.y, bot.max.z },
 274                 { bot.min.x, bot.max.y, bot.min.z },
 275                 { bot.min.x, bot.max.y, bot.max.z },
 276                 { top.max.x, top.min.y, top.min.z }, // right, upper
 277                 { top.max.x, top.max.y, top.min.z },
 278                 { top.max.x, top.min.y, top.max.z },
 279                 { top.max.x, top.max.y, top.max.z },
 280                 { bot.max.x, bot.min.y, bot.min.z }, // right, lower
 281                 { bot.max.x, bot.max.y, bot.min.z },
 282                 { bot.max.x, bot.min.y, bot.max.z },
 283                 { bot.max.x, bot.max.y, bot.max.z },
 284         }, {
 285                 {  0.0f,  0.0f,  1.0f }, // front x2
 286                 {  0.0f,  0.0f,  1.0f },
 287                 {  0.0f,  0.0f,  1.0f },
 288                 {  0.0f,  0.0f,  1.0f },
 289                 {  0.0f,  0.0f,  1.0f },
 290                 {  0.0f,  0.0f,  1.0f },
 291                 {  0.0f,  0.0f,  1.0f },
 292                 {  0.0f,  0.0f,  1.0f },
 293                 {  0.0f,  0.0f, -1.0f }, // back
 294                 {  0.0f,  0.0f, -1.0f },
 295                 {  0.0f,  0.0f, -1.0f },
 296                 {  0.0f,  0.0f, -1.0f },
 297                 {  0.0f,  1.0f,  0.0f }, // top x2
 298                 {  0.0f,  1.0f,  0.0f },
 299                 {  0.0f,  1.0f,  0.0f },
 300                 {  0.0f,  1.0f,  0.0f },
 301                 {  0.0f,  1.0f,  0.0f },
 302                 {  0.0f,  1.0f,  0.0f },
 303                 {  0.0f,  1.0f,  0.0f },
 304                 {  0.0f,  1.0f,  0.0f },
 305                 {  0.0f, -1.0f,  0.0f }, // bottom
 306                 {  0.0f, -1.0f,  0.0f },
 307                 {  0.0f, -1.0f,  0.0f },
 308                 {  0.0f, -1.0f,  0.0f },
 309                 { -1.0f,  0.0f,  0.0f }, // left x2
 310                 { -1.0f,  0.0f,  0.0f },
 311                 { -1.0f,  0.0f,  0.0f },
 312                 { -1.0f,  0.0f,  0.0f },
 313                 { -1.0f,  0.0f,  0.0f },
 314                 { -1.0f,  0.0f,  0.0f },
 315                 { -1.0f,  0.0f,  0.0f },
 316                 { -1.0f,  0.0f,  0.0f },
 317                 {  1.0f,  0.0f,  0.0f }, // right x2
 318                 {  1.0f,  0.0f,  0.0f },
 319                 {  1.0f,  0.0f,  0.0f },
 320                 {  1.0f,  0.0f,  0.0f },
 321                 {  1.0f,  0.0f,  0.0f },
 322                 {  1.0f,  0.0f,  0.0f },
 323                 {  1.0f,  0.0f,  0.0f },
 324                 {  1.0f,  0.0f,  0.0f },
 325         }, {
 326                  0,  1,  2,  2,  1,  3, // front, upper
 327                  4,  5,  6,  6,  5,  7, // front, lower
 328                  8,  9, 10, 10,  9, 11, // back
 329                 12, 13, 14, 14, 13, 15, // top, upper
 330                 16, 17, 18, 18, 17, 19, // top, lower
 331                 20, 21, 22, 22, 21, 23, // bottom
 332                 24, 25, 26, 26, 25, 27, // left, upper
 333                 28, 29, 30, 30, 29, 31, // left, lower
 334                 32, 33, 34, 34, 33, 35, // right, upper
 335                 36, 37, 38, 38, 37, 39, // right, lower
 336         });
 337         SetTexture({
 338                 { 0.0f, 0.5f, 0.0f }, // front, upper
 339                 { 1.0f, 0.5f, 0.0f },
 340                 { 0.0f, 0.0f, 0.0f },
 341                 { 1.0f, 0.0f, 0.0f },
 342                 { 0.0f, 1.0f, 0.0f }, // front, lower
 343                 { 1.0f, 1.0f, 0.0f },
 344                 { 0.0f, 0.5f, 0.0f },
 345                 { 1.0f, 0.5f, 0.0f },
 346                 { 1.0f, 1.0f, 0.0f }, // back
 347                 { 1.0f, 0.0f, 0.0f },
 348                 { 0.0f, 1.0f, 0.0f },
 349                 { 0.0f, 0.0f, 0.0f },
 350                 { 0.0f, 0.0f, 0.0f }, // top, upper
 351                 { 0.0f, 0.5f, 0.0f },
 352                 { 1.0f, 0.0f, 0.0f },
 353                 { 1.0f, 0.5f, 0.0f },
 354                 { 0.0f, 0.5f, 0.0f }, // top, lower
 355                 { 0.0f, 1.0f, 0.0f },
 356                 { 1.0f, 0.5f, 0.0f },
 357                 { 1.0f, 1.0f, 0.0f },
 358                 { 1.0f, 0.0f, 0.0f }, // bottom
 359                 { 0.0f, 0.0f, 0.0f },
 360                 { 1.0f, 1.0f, 0.0f },
 361                 { 0.0f, 1.0f, 0.0f },
 362                 { 0.0f, 0.5f, 0.0f }, // left, upper
 363                 { 0.5f, 0.5f, 0.0f },
 364                 { 0.0f, 0.0f, 0.0f },
 365                 { 0.5f, 0.0f, 0.0f },
 366                 { 0.0f, 1.0f, 0.0f }, // left, lower
 367                 { 1.0f, 1.0f, 0.0f },
 368                 { 0.0f, 0.5f, 0.0f },
 369                 { 1.0f, 0.5f, 0.0f },
 370                 { 1.0f, 0.5f, 0.0f }, // right, upper
 371                 { 1.0f, 0.0f, 0.0f },
 372                 { 0.5f, 0.5f, 0.0f },
 373                 { 0.5f, 0.0f, 0.0f },
 374                 { 1.0f, 1.0f, 0.0f }, // right, lower
 375                 { 1.0f, 0.5f, 0.0f },
 376                 { 0.0f, 1.0f, 0.0f },
 377                 { 0.0f, 0.5f, 0.0f },
 378         });
 379         SetOutline({
 380                 { bot.min.x, bot.min.y, bot.min.z }, // bottom
 381                 { bot.max.x, bot.min.y, bot.min.z },
 382                 { bot.min.x, bot.min.y, bot.max.z },
 383                 { bot.max.x, bot.min.y, bot.max.z },
 384                 { bot.min.x, bot.max.y, top.max.z }, // middle
 385                 { bot.max.x, bot.max.y, top.max.z },
 386                 { bot.min.x, bot.max.y, bot.max.z },
 387                 { bot.max.x, bot.max.y, bot.max.z },
 388                 { top.min.x, top.max.y, top.min.z }, // top
 389                 { top.max.x, top.max.y, top.min.z },
 390                 { top.min.x, top.max.y, top.max.z },
 391                 { top.max.x, top.max.y, top.max.z },
 392         }, {
 393                  0,  1,  1,  3,  3,  2,  2,  0, // bottom
 394                  4,  5,  5,  7,  7,  6,  6,  4, // middle
 395                  8,  9,  9, 11, 11, 10, 10 , 8, // top
 396                  0,  8,  4, 10,  2,  6, // verticals, btf
 397                  1,  9,  5, 11,  3,  7,
 398         });
 399 }
 400
 401 bool StairShape::Intersects(
 402         const Ray &ray,
 403         const glm::mat4 &M,
 404         float &dist,
 405         glm::vec3 &norm
 406 ) const noexcept {
 407         float top_dist, bot_dist;
 408         glm::vec3 top_norm, bot_norm;
 409         bool top_hit = Intersection(ray, top, M, &top_dist, &top_norm);
 410         bool bot_hit = Intersection(ray, bot, M, &bot_dist, &bot_norm);
 411
 412         if (top_hit) {
 413                 if (bot_hit) {
 414                         if (top_dist < bot_dist) {
 415                                 dist = top_dist;
 416                                 norm = top_norm;
 417                                 return true;
 418                         } else {
 419                                 dist = bot_dist;
 420                                 norm = bot_norm;
 421                                 return true;
 422                         }
 423                 } else {
 424                         dist = top_dist;
 425                         norm = top_norm;
 426                         return true;
 427                 }
 428         } else if (bot_hit) {
 429                 dist = bot_dist;
 430                 norm = bot_norm;
 431                 return true;
 432         } else {
 433                 return false;
 434         }
 435 }
 436
 437 bool StairShape::Intersects(
 438         const glm::mat4 &M,
 439         const AABB &box,
 440         const glm::mat4 &box_M,
 441         float &dist,
 442         glm::vec3 &normal
 443 ) const noexcept {
 444         bool top_hit, bot_hit;
 445         float top_dist, bot_dist;
 446         glm::vec3 top_normal, bot_normal;
 447
 448         top_hit = Intersection(bot, M, box, box_M, top_dist, top_normal);
 449         bot_hit = Intersection(top, M, box, box_M, bot_dist, bot_normal);
 450
 451         if (top_hit) {
 452                 if (bot_hit && bot_dist < top_dist) {
 453                         dist = bot_dist;
 454                         normal = bot_normal;
 455                         return true;
 456                 } else {
 457                         dist = top_dist;
 458                         normal = top_normal;
 459                         return true;
 460                 }
 461                 return true;
 462         } else if (bot_hit) {
 463                 dist = bot_dist;
 464                 normal = bot_normal;
 465                 return true;
 466         } else {
 467                 return false;
 468         }
 469 }
 470
 471 }