wireframe cube
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d38ce455af
commit
cec7699ea5
@ -13,7 +13,7 @@ file(GLOB SOURCES "src/*.c")
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add_executable(renderer ${SOURCES})
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add_executable(renderer ${SOURCES})
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# Link SDL2 library to the executable
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# Link SDL2 library to the executable
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target_link_libraries(renderer PRIVATE ${SDL2_LIBRARIES})
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target_link_libraries(renderer PRIVATE ${SDL2_LIBRARIES} m)
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# Set compiler options
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# Set compiler options
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target_compile_options(renderer PRIVATE -Wall -g) # -g adds debugging information
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target_compile_options(renderer PRIVATE -Wall -g) # -g adds debugging information
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2
Makefile
2
Makefile
@ -1,7 +1,7 @@
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SRCS = $(shell find ./src -type f -name *.c)
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SRCS = $(shell find ./src -type f -name *.c)
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build:
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build:
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gcc -Wall -std=c99 $(SRCS) -lSDL2 -o renderer
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gcc -Wall -std=c99 $(SRCS) -lSDL2 -lm -o renderer
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./renderer
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./renderer
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run: build
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run: build
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@ -105,3 +105,25 @@ void destroy_window(void) {
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SDL_Quit();
|
SDL_Quit();
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}
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}
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void draw_line(int x0, int y0, int x1, int y1, uint32_t color) {
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int delta_x = x1-x0;
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int delta_y = y1-y0;
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int longest_side_length = abs(delta_x) >= abs(delta_y) ? abs(delta_x) : abs(delta_y);
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float xInc = delta_x / (float)longest_side_length;
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float yInc = delta_y / (float)longest_side_length;
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float current_x = x0;
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float current_y = y0;
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for (int i = 0; i < longest_side_length; i++) {
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draw_pixel(round(current_x), round(current_y), color);
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current_x += xInc;
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current_y += yInc;
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}
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}
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void draw_triangle(int x0, int y0, int x1, int y1, int x2, int y2, uint32_t color){
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draw_line(x0, y0, x1, y1, color);
|
||||||
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draw_line(x1, y1, x2, y2, color);
|
||||||
|
draw_line(x2, y2, x0, y0, color);
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|
}
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@ -12,6 +12,8 @@ extern uint32_t *color_buffer;
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extern SDL_Texture *color_buffer_texture;
|
extern SDL_Texture *color_buffer_texture;
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extern int window_width;
|
extern int window_width;
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extern int window_height;
|
extern int window_height;
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#define FPS 60
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#define FRAME_TARGET_TIME (1000/FPS)
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bool initialize_window(void);
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bool initialize_window(void);
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@ -19,6 +21,8 @@ void draw_grid();
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void draw_pixel(int x, int y, uint32_t color);
|
void draw_pixel(int x, int y, uint32_t color);
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||||||
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||||||
|
void draw_line(int x0, int y0, int x1, int y1, uint32_t color);
|
||||||
|
void draw_triangle(int x0, int y0, int x1, int y1, int x2, int y2, uint32_t color);
|
||||||
void draw_rect(int x, int y, int width, int height, uint32_t color);
|
void draw_rect(int x, int y, int width, int height, uint32_t color);
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||||||
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||||||
void clear_color_buffer(uint32_t color);
|
void clear_color_buffer(uint32_t color);
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85
src/main.c
85
src/main.c
@ -3,19 +3,15 @@
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|||||||
#include <SDL2/SDL.h>
|
#include <SDL2/SDL.h>
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||||||
#include "display.h"
|
#include "display.h"
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||||||
#include "vector.h"
|
#include "vector.h"
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#include "mesh.h"
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////////////////////////////////////////////////////////////
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// Declare an array of points
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////////////////////////////////////////////////////////////
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#define N_POINTS (9 * 9 * 9)
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vec3_t cube_points[N_POINTS];
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vec2_t projected_points[N_POINTS];
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vec3_t camera_position = {0, 0, -5};
|
vec3_t camera_position = {0, 0, -5};
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||||||
|
vec3_t cube_rotation = {.x = 0, .y = 0, .z = 0};
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||||||
|
triangle_t triangles_to_render[N_MESH_FACES];
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||||||
float fov_factor = 640;
|
float fov_factor = 640;
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||||||
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||||||
bool is_running = false;
|
bool is_running = false;
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||||||
|
uint32_t previous_frame_time = 0;
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||||||
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||||||
void setup(void) {
|
void setup(void) {
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||||||
// Allocate the required memory in bytes to hold color buffer
|
// Allocate the required memory in bytes to hold color buffer
|
||||||
@ -29,15 +25,6 @@ void setup(void) {
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window_width,
|
window_width,
|
||||||
window_height
|
window_height
|
||||||
);
|
);
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int point_count = 0;
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||||||
for (float x = -1; x <= 1; x += 0.25) {
|
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||||||
for (float y = -1; y <= 1; y += 0.25) {
|
|
||||||
for (float z = -1; z <= 1; z += 0.25) {
|
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||||||
vec3_t new_point = { .x = x, .y = y, .z = z };
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||||||
cube_points[point_count++] = new_point;
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}
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||||||
}
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||||||
}
|
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||||||
}
|
}
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void process_input(void) {
|
void process_input(void) {
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||||||
@ -67,30 +54,60 @@ vec2_t project(vec3_t point) {
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|||||||
return projected_point;
|
return projected_point;
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}
|
}
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void update(void) {
|
void update(void) {
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||||||
for (int i = 0; i < N_POINTS; i++){
|
// lock execution to the next tick
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||||||
vec3_t point = cube_points[i];
|
uint32_t time_to_wait = FRAME_TARGET_TIME - (SDL_GetTicks() - previous_frame_time);
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||||||
point.z -= camera_position.z;
|
if (time_to_wait > 0 && time_to_wait <= FRAME_TARGET_TIME) {
|
||||||
vec2_t projected_point = project(point);
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SDL_Delay(time_to_wait);
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||||||
|
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||||||
projected_points[i] = projected_point;
|
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||||||
}
|
}
|
||||||
|
previous_frame_time = SDL_GetTicks();
|
||||||
|
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||||||
|
cube_rotation.y += 0.01f;
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|
cube_rotation.z += 0.01f;
|
||||||
|
cube_rotation.x += 0.01f;
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||||||
|
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||||||
|
for (int i = 0; i < N_MESH_FACES; i++) {
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|
face_t mesh_face = mesh_faces[i];
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vec3_t face_vertices[3];
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face_vertices[0] = mesh_vertices[mesh_face.a - 1];
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||||||
|
face_vertices[1] = mesh_vertices[mesh_face.b - 1];
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||||||
|
face_vertices[2] = mesh_vertices[mesh_face.c - 1];
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||||||
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//loop all three vertices
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||||||
|
triangle_t projected_triangle;
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||||||
|
for (int j = 0; j < 3; j++) {
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||||||
|
vec3_t transformed_vertex = face_vertices[j];
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||||||
|
transformed_vertex = vec3_rotate_y(transformed_vertex, cube_rotation.y);
|
||||||
|
transformed_vertex = vec3_rotate_x(transformed_vertex, cube_rotation.x);
|
||||||
|
transformed_vertex = vec3_rotate_z(transformed_vertex, cube_rotation.z);
|
||||||
|
transformed_vertex.z -= camera_position.z;
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||||||
|
vec2_t projected_point = project(transformed_vertex);
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||||||
|
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||||||
|
projected_point.x += (window_width / 2);
|
||||||
|
projected_point.y += (window_height / 2);
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|
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||||||
|
projected_triangle.points[j] = projected_point;
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|
}
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// save projected triangle in array of triangles to render
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|
triangles_to_render[i] = projected_triangle;
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|
}
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|
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||||||
}
|
}
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void render(void) {
|
void render(void) {
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||||||
draw_grid();
|
draw_grid();
|
||||||
|
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||||||
for (int i = 0; i < N_POINTS; i++){
|
for (int i = 0; i < N_MESH_FACES; i++) {
|
||||||
vec2_t projected_point = projected_points[i];
|
triangle_t triangle = triangles_to_render[i];
|
||||||
draw_rect(
|
uint32_t color = 0xFFFFFF00;
|
||||||
projected_point.x + (window_width/2),
|
for (int j = 0; j < 3; j++) {
|
||||||
projected_point.y + (window_height/2),
|
draw_rect(triangle.points[j].x, triangle.points[j].y, 3, 3, color);
|
||||||
4,
|
}
|
||||||
4,
|
draw_triangle(triangle.points[0].x, triangle.points[0].y,
|
||||||
0xFFFFFF00
|
triangle.points[1].x, triangle.points[1].y,
|
||||||
);
|
triangle.points[2].x, triangle.points[2].y,
|
||||||
|
color);
|
||||||
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
render_color_buffer();
|
render_color_buffer();
|
||||||
|
33
src/mesh.c
Normal file
33
src/mesh.c
Normal file
@ -0,0 +1,33 @@
|
|||||||
|
#include "mesh.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
vec3_t mesh_vertices[N_MESH_VERTICES] = {
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||||||
|
{.x = -1, .y = -1, .z = -1},
|
||||||
|
{.x = -1, .y = 1, .z = -1},
|
||||||
|
{.x = 1, .y = 1, .z = -1},
|
||||||
|
{.x = 1, .y = -1, .z = -1},
|
||||||
|
{.x = 1, .y = 1, .z = 1},
|
||||||
|
{.x = 1, .y = -1, .z = 1},
|
||||||
|
{.x = -1, .y = 1, .z = 1},
|
||||||
|
{.x = -1, .y = -1, .z = 1},
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
face_t mesh_faces[N_MESH_FACES] = {
|
||||||
|
// Front
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||||||
|
{.a = 1, .b = 2, .c = 3},
|
||||||
|
{.a = 1, .b = 3, .c = 4},
|
||||||
|
// right
|
||||||
|
{.a = 4, .b = 3, .c = 5},
|
||||||
|
{.a = 4, .b = 5, .c = 6},
|
||||||
|
// back
|
||||||
|
{.a = 6, .b = 5, .c = 7},
|
||||||
|
{.a = 6, .b = 7, .c = 8},
|
||||||
|
// left
|
||||||
|
{.a = 8, .b = 7, .c = 2},
|
||||||
|
{.a = 8, .b = 2, .c = 1},
|
||||||
|
// top
|
||||||
|
{.a = 2, .b = 7, .c = 5},
|
||||||
|
{.a = 2, .b = 5, .c = 3},
|
||||||
|
// bottom
|
||||||
|
{.a = 6, .b = 8, .c = 1},
|
||||||
|
{.a = 6, .b = 1, .c = 4},
|
||||||
|
};
|
11
src/mesh.h
Normal file
11
src/mesh.h
Normal file
@ -0,0 +1,11 @@
|
|||||||
|
#ifndef RENDERER_MESH_H
|
||||||
|
#define RENDERER_MESH_H
|
||||||
|
#include "vector.h"
|
||||||
|
#include "triangle.h"
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||||||
|
#define N_MESH_VERTICES 8
|
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|
#define N_MESH_FACES (6 * 2 )
|
||||||
|
|
||||||
|
extern vec3_t mesh_vertices[N_MESH_VERTICES];
|
||||||
|
extern face_t mesh_faces[N_MESH_FACES];
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif //RENDERER_MESH_H
|
3
src/triangle.c
Normal file
3
src/triangle.c
Normal file
@ -0,0 +1,3 @@
|
|||||||
|
#include "triangle.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
// TODO
|
16
src/triangle.h
Normal file
16
src/triangle.h
Normal file
@ -0,0 +1,16 @@
|
|||||||
|
#ifndef RENDERER_TRIANGLE_H
|
||||||
|
#define RENDERER_TRIANGLE_H
|
||||||
|
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||||||
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#include "vector.h"
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||||||
|
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|
typedef struct {
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||||||
|
int a;
|
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|
int b;
|
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|
int c;
|
||||||
|
} face_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct {
|
||||||
|
vec2_t points[3];
|
||||||
|
} triangle_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif //RENDERER_TRIANGLE_H
|
25
src/vector.c
25
src/vector.c
@ -1,3 +1,28 @@
|
|||||||
|
#include <math.h>
|
||||||
#include "vector.h"
|
#include "vector.h"
|
||||||
|
|
||||||
// Implement all vector functons
|
// Implement all vector functons
|
||||||
|
vec3_t vec3_rotate_x(vec3_t v, float angle){
|
||||||
|
vec3_t rotated_vector = {
|
||||||
|
.x = v.x,
|
||||||
|
.y = v.y * cos(angle) - v.z * sin(angle),
|
||||||
|
.z = v.y * sin(angle) + v.z * cos(angle)
|
||||||
|
};
|
||||||
|
return rotated_vector;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
vec3_t vec3_rotate_y(vec3_t v, float angle) {
|
||||||
|
vec3_t rotated_vector = {
|
||||||
|
.x = v.x * cos(angle) - v.z * sin(angle),
|
||||||
|
.y = v.y,
|
||||||
|
.z = v.x * sin(angle) + v.z * cos(angle)
|
||||||
|
};
|
||||||
|
return rotated_vector;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
vec3_t vec3_rotate_z(vec3_t v, float angle) {
|
||||||
|
vec3_t rotated_vector = {
|
||||||
|
.x = v.x * cos(angle) - v.y * sin(angle),
|
||||||
|
.y = v.x * sin(angle) + v.y * cos(angle),
|
||||||
|
.z = v.z
|
||||||
|
};
|
||||||
|
return rotated_vector;
|
||||||
|
}
|
@ -13,6 +13,9 @@ typedef struct {
|
|||||||
float z;
|
float z;
|
||||||
} vec3_t;
|
} vec3_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
vec3_t vec3_rotate_x(vec3_t v, float angle);
|
||||||
|
vec3_t vec3_rotate_y(vec3_t v, float angle);
|
||||||
|
vec3_t vec3_rotate_z(vec3_t v, float angle);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
|
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