Moteur 3d hardcoder (fenetre sdl)

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Description

se moteur, qui n'utilise aucunne fonction 3D toute faite, a pour but (ludique) la comprention du fonctionnement de la 3D : rotation d'objet (trigo), effet de persepective (pythagore), l'eclairage (vecteurs et normal), les loadeur de map (fichier ascii .ase vers memoire) ...

le source est portable =)

il n'est pas tres documenter car se serai trop long et sa restera comme sa

Source / Exemple : 


/*****************************************************************************/
/*																			 */
/* fichier	: moteur.c									version : V2.1		 */
/* projet	: moteur									date :	24/05/2005	 */
/* par		: aerith														 */
/*																			 */
/* mini moteur 3D															 */
/*																			 */
/*****************************************************************************/

#include	"moteur.h"

SDL_Surface *pScreen;

char 	*gettok(const char *pData, int iPos, char *pCar)
{
	static char	Data[NBCARLINE];
	char *	Token;
	int		i;
	strcpy(Data, pData);
	for(Token = strtok(Data, pCar), i = 0; Token && (i < iPos); ++i, Token = strtok(0, pCar));

	return Token;
}

void	Load(char *pFichier, mesh *pMesh)
{
	FILE 	*Fichier;
	char	Data[NBCARLINE];

	Fichier = fopen(pFichier, "r");
	if(!Fichier)
	{
		perror("erreur map non trouver\n");
		exit(1);
	}

	while(!feof(Fichier))
	{
		if(fgets(Data, NBCARLINE, Fichier))
		{
			if(strcmp(gettok(Data, 0, ":* \t\n\""), "MESH_NUMVERTEX") == 0)
			{
				pMesh->NumVertex 	= atoi(gettok(Data, 1, ":* \t\n\""));
				pMesh->Vertex		= malloc(sizeof(vertex) * (pMesh->NumVertex + 1));
			}
			if(strcmp(gettok(Data, 0, ":* \t\n\""), "MESH_NUMFACES") == 0)
			{
				pMesh->NumFace 	= atoi(gettok(Data, 1, ":* \t\n\""));
				pMesh->Faces	= malloc(sizeof(face) * (pMesh->NumFace + 1));
			}
			if (strcmp(gettok(Data, 0, ":* \t\n"), "MESH_VERTEX") == 0)
			{
				pMesh->Vertex[atoi(gettok(Data, 1, ":* \t\n"))].v3D.x = (float)atof(gettok(Data, 2, ":* \t\n"));
				pMesh->Vertex[atoi(gettok(Data, 1, ":* \t\n"))].v3D.y = (float)atof(gettok(Data, 3, ":* \t\n"));
				pMesh->Vertex[atoi(gettok(Data, 1, ":* \t\n"))].v3D.z = (float)atof(gettok(Data, 4, ":* \t\n"));
			}
			if (strcmp(gettok(Data, 0, ":* \t\n"), "MESH_FACE") == 0)
			{
				pMesh->Faces[atoi(gettok(Data, 1, ":* \t\n"))].a = atoi(gettok(Data, 3, ":* \t\n"));
				pMesh->Faces[atoi(gettok(Data, 1, ":* \t\n"))].b = atoi(gettok(Data, 5, ":* \t\n"));
				pMesh->Faces[atoi(gettok(Data, 1, ":* \t\n"))].c = atoi(gettok(Data, 7, ":* \t\n"));
			}
			if (strcmp(gettok(Data, 0, ":* \t\n"), "MESH_FACENORMAL") == 0)
			{
				pMesh->Faces[atoi(gettok(Data, 1, ":* \t\n"))].normal.x = (float)atof(gettok(Data, 2, ":* \t\n"));
				pMesh->Faces[atoi(gettok(Data, 1, ":* \t\n"))].normal.y = (float)atof(gettok(Data, 3, ":* \t\n"));
				pMesh->Faces[atoi(gettok(Data, 1, ":* \t\n"))].normal.z = (float)atof(gettok(Data, 4, ":* \t\n"));
			}
		}
	}
	fclose(Fichier);
}

void	Init(char *pFichier, option *pOption)
{
	FILE 	*Fichier;
	char	Data[NBCARLINE];

	pOption->Zoom		= 10;
	pOption->Cliping	= 50;
	pOption->Camera.x	= 0;
	pOption->Camera.y	= 0;
	pOption->Camera.z	= 100;
	pOption->Rotate.a	= 0;
	pOption->Rotate.x	= 0;
	pOption->Rotate.y	= 0;
	pOption->Rotate.z	= 0;
	pOption->Light		= 1;
	pOption->Lcolor.i	= 100;
	pOption->Lcolor.r	= 255;
	pOption->Lcolor.g	= 255;
	pOption->Lcolor.b	= 255;
	pOption->Render		= 1;
	pOption->Allface	= 0;
	pOption->WindowX	= 320;
	pOption->WindowY	= 240;
	pOption->Color		= 16;
	strcpy(pOption->Title, "m3d");
	pOption->Triface	= 1;

	Fichier = fopen(pFichier, "r");
	if(!Fichier)
	{
		perror("erreur fichier init inexistant\n");
		exit(2);
	}

	while(!feof(Fichier))
	{
		if(fgets(Data, NBCARLINE, Fichier) != NULL)
		{
			if(!(Data[0] == '\\' && Data[1] == '\\') && Data[0] != '\n')
			{
				if(strcmp(gettok(Data, 0, "=: \t\n\""), "zoom") == 0)
					pOption->Zoom		= (float)atof(gettok(Data, 1, "=: \t\n\""));
				if(strcmp(gettok(Data, 0, "=: \t\n\""), "cliping") == 0)
					pOption->Cliping	= (float)atof(gettok(Data, 1, "=: \t\n\""));
				if(strcmp(gettok(Data, 0, "=: \t\n\""), "camera") == 0)
				{
					pOption->Camera.x	= (float)atof(gettok(Data, 1, "=: \t\n\""));
					pOption->Camera.y	= (float)atof(gettok(Data, 2, "=: \t\n\""));
					pOption->Camera.z	= (float)atof(gettok(Data, 3, "=: \t\n\""));
				}
				if(strcmp(gettok(Data, 0, "=: \t\n\""), "rotate") == 0)
				{
					pOption->Rotate.a	= (float)atof(gettok(Data, 1, "=: \t\n\""));
					pOption->Rotate.x	= (float)atof(gettok(Data, 2, "=: \t\n\""));
					pOption->Rotate.y	= (float)atof(gettok(Data, 3, "=: \t\n\""));
					pOption->Rotate.z	= (float)atof(gettok(Data, 4, "=: \t\n\""));
				}
				if(strcmp(gettok(Data, 0, "=: \t\n\""), "light") == 0)
					pOption->Light	= atoi(gettok(Data, 1, "=: \t\n\""));
				if(strcmp(gettok(Data, 0, "=: \t\n\""), "lcolor") == 0)
				{
					pOption->Lcolor.i	= atoi(gettok(Data, 1, "=: \t\n\""));
					pOption->Lcolor.r	= atoi(gettok(Data, 2, "=: \t\n\""));
					pOption->Lcolor.g	= atoi(gettok(Data, 3, "=: \t\n\""));
					pOption->Lcolor.b	= atoi(gettok(Data, 4, "=: \t\n\""));
				}
				if(strcmp(gettok(Data, 0, "=: \t\n\""), "render") == 0)
					pOption->Render	= atoi(gettok(Data, 1, "=: \t\n\""));
				if(strcmp(gettok(Data, 0, "=: \t\n\""), "allface") == 0)
					pOption->Allface	= atoi(gettok(Data, 1, "=: \t\n\""));
				if(strcmp(gettok(Data, 0, "=: \t\n\""), "window") == 0)
				{
					pOption->WindowX	= atoi(gettok(Data, 1, "=: \t\n\""));
					pOption->WindowY	= atoi(gettok(Data, 2, "=: \t\n\""));
					pOption->Color		= atoi(gettok(Data, 3, "=: \t\n\""));
				}
				if(strcmp(gettok(Data, 0, "=: \t\n\""), "title") == 0)
					strcpy(pOption->Title, gettok(Data, 1, "=: \t\n\""));
				if(strcmp(gettok(Data, 0, "=: \t\n\""), "triface") == 0)
					pOption->Triface	= atoi(gettok(Data, 1, "=: \t\n\""));
			}
		}
	}
	fclose(Fichier);
	
	if(SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO) < 0)
	{
		perror("erreur init SDL\n");
		exit(3);
	}

	atexit(SDL_Quit);

	pScreen = SDL_SetVideoMode(pOption->WindowX, pOption->WindowY,
		pOption->Color, SDL_SWSURFACE | SDL_DOUBLEBUF);
	if(!pScreen)
	{
		perror("erreur creation screen\n");
		exit(4);
	}
	SDL_WM_SetCaption(pOption->Title, NULL);

	SDL_EnableKeyRepeat(SDL_DEFAULT_REPEAT_DELAY, SDL_DEFAULT_REPEAT_INTERVAL);	
}

void	Point(vecteur p1, int r, int g, int b)
{
	Uint16 *Pointer;

	if((p1.x > 0) && (p1.x < (float)pScreen->w) && (p1.y > 0) && (p1.y < (float)pScreen->h))
	{
		Pointer = (Uint16*)pScreen->pixels + ((pScreen->pitch / 2 * (int)p1.y) + (int)p1.x);


    		
  • Pointer = SDL_MapRGB(pScreen->format, (Uint8)r, (Uint8)g, (Uint8)b);

	}
}

void	Line(vecteur p1, vecteur p2, int r, int g, int b)
{
	vecteur	p;
	float	d;

	if(abs((int)(p1.x - p2.x)) > abs((int)(p1.y - p2.y)))
	{
		if(p1.x > p2.x)
		{
			p	= p1;
			p1	= p2;
			p2	= p;
		}

		d = (p1.y - p2.y) / (p1.x - p2.x);

		for(; p1.x <= p2.x; p1.x++, p1.y += d)
	 		Point(p1, r, g, b);
	}
	else
	{
		if(p1.y > p2.y)
		{
			p	= p1;
			p1	= p2;
			p2	= p;
		}

		d = (p1.x - p2.x) / (p1.y - p2.y);

 		for(; p1.y <= p2.y; p1.x += d, p1.y++)
	 		Point(p1, r, g, b);
	}	
}

void	Triangle(vecteur p1, vecteur p2, vecteur p3, int r, int g, int b)
{
	vecteur	p;
	float	d;

	if(abs((int)(p2.x - p3.x)) > abs((int)(p2.y - p3.y)))
	{
		if(p2.x > p3.x)
		{
			p	= p2;
			p2	= p3;
			p3	= p;
		}

		d = (p2.y - p3.y) / (p2.x - p3.x);

		for(; p2.x <= p3.x; p2.x++, p2.y += d)
			Line(p1, p2, r, g, b);
	}
	else
	{
		if(p2.y > p3.y)
		{
			p	= p2;
			p2	= p3;
			p3	= p;
		}

		d = (p2.x - p3.x) / (p2.y - p3.y);

		for(;p2.y <= p3.y; p2.x += d, p2.y++)
			Line(p1, p2, r, g, b);
	}
}

void	Render(mesh *pMesh, option *pOption)
{
	float	cosT	= (float)cos(pOption->Rotate.a);
	float	sinT	= (float)sin(pOption->Rotate.a);
	float	cosT1	= 1 - cosT;
	float	cosT2	= 1 + cosT;
	float	xs		= pOption->Rotate.x * sinT;
	float	ys		= pOption->Rotate.y * sinT;
	float	zs		= pOption->Rotate.z * sinT;
	float	ex1		= cosT + cosT1 * (pOption->Rotate.x * pOption->Rotate.x);
	float	ex2		= cosT1 * pOption->Rotate.x * pOption->Rotate.y - zs;
	float	ex3		= cosT1 * pOption->Rotate.x * pOption->Rotate.z + ys;
	float	ey1		= cosT2 * pOption->Rotate.x * pOption->Rotate.y + zs;
	float	ey2		= cosT + cosT1 * (pOption->Rotate.y * pOption->Rotate.y);
	float	ey3		= cosT1 * pOption->Rotate.y * pOption->Rotate.z - xs;
	float	ez1		= cosT2 * pOption->Rotate.x * pOption->Rotate.z - ys;
	float	ez2		= cosT1 * pOption->Rotate.y * pOption->Rotate.z + xs;
	float	ez3		= cosT + cosT1 * (pOption->Rotate.z * pOption->Rotate.z);
	int		i, j, n;
	float	m, o;
	vecteur	vt;
	face	ft;
	clock_t start;
	static	int Fpsc = 0;
	static	int Fpsa = 0;
	int		Fps = 0;
	Uint32	Color;
	light	couleur;
	char	Titre[256];

	start = clock();

	couleur.r = 255;
	couleur.g = 255;
	couleur.b = 255;

	for(i = 0; i < pMesh->NumVertex; i++)
	{
		 pMesh->Vertex[i].v3D.x = ex1 * pMesh->Vertex[i].v3D.x + ex2 * pMesh->Vertex[i].v3D.y + ex3 * pMesh->Vertex[i].v3D.z;
		 pMesh->Vertex[i].v3D.y = ey1 * pMesh->Vertex[i].v3D.x + ey2 * pMesh->Vertex[i].v3D.y + ey3 * pMesh->Vertex[i].v3D.z;
		 pMesh->Vertex[i].v3D.z = ez1 * pMesh->Vertex[i].v3D.x + ez2 * pMesh->Vertex[i].v3D.y + ez3 * pMesh->Vertex[i].v3D.z;

		 pMesh->Vertex[i].v2D.x = (pMesh->Vertex[i].v3D.x + pOption->Camera.x) * pOption->Zoom / ((pMesh->Vertex[i].v3D.z + pOption->Camera.z) / pOption->Cliping) + (pOption->WindowX / 2);
		 pMesh->Vertex[i].v2D.y = (pMesh->Vertex[i].v3D.y + pOption->Camera.y) * pOption->Zoom / ((pMesh->Vertex[i].v3D.z + pOption->Camera.z) / pOption->Cliping) + (pOption->WindowY / 2);
	}

	for(i = 0; i < pMesh->NumFace; i++)
	{
		pMesh->Faces[i].normal.x = ex1 * pMesh->Faces[i].normal.x + ex2 * pMesh->Faces[i].normal.y + ex3 * pMesh->Faces[i].normal.z;
		pMesh->Faces[i].normal.y = ey1 * pMesh->Faces[i].normal.x + ey2 * pMesh->Faces[i].normal.y + ey3 * pMesh->Faces[i].normal.z;
		pMesh->Faces[i].normal.z = ez1 * pMesh->Faces[i].normal.x + ez2 * pMesh->Faces[i].normal.y + ez3 * pMesh->Faces[i].normal.z;

		pMesh->Faces[i].centre.x = (pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].a].v3D.x + pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].b].v3D.x + pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].c].v3D.x) / 3;
		pMesh->Faces[i].centre.y = (pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].a].v3D.y + pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].b].v3D.y + pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].c].v3D.y) / 3;
		pMesh->Faces[i].centre.z = (pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].a].v3D.z + pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].b].v3D.z + pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].c].v3D.z) / 3;

		vt.x = abs((int)(pOption->Camera.x - pMesh->Faces[i].centre.x));
		vt.y = abs((int)(pOption->Camera.y - pMesh->Faces[i].centre.y));
		vt.z = abs((int)(pOption->Camera.z - pMesh->Faces[i].centre.z));
		pMesh->Faces[i].dist = (int)sqrt((vt.x * vt.x) + (vt.y * vt.y) + (vt.z * vt.z));
	}

	if(pOption->Triface)
	{
		for(i = 0; i < (pMesh->NumFace - 1); i++)
		{
			for(j = i + 1; j < pMesh->NumFace; j++)
			{
				if(pMesh->Faces[i].dist > pMesh->Faces[j].dist)
				{
					memcpy((void *)&ft, (void *)&pMesh->Faces[i], sizeof(face));
					memcpy((void *)&pMesh->Faces[i], (void *)&pMesh->Faces[j], sizeof(face));
					memcpy((void *)&pMesh->Faces[j], (void *)&ft, sizeof(face));
				}
			}
		}
	}

	Color = SDL_MapRGB(pScreen->format, 0, 0, 0);
	SDL_FillRect(pScreen, NULL, Color);

	if(SDL_MUSTLOCK(pScreen))
		if(SDL_LockSurface(pScreen) < 0)
			return;

	vt.x = (int)(pOption->Camera.x * pOption->Camera.x);
	vt.y = (int)(pOption->Camera.y * pOption->Camera.y);
	vt.z = (int)(pOption->Camera.z * pOption->Camera.z);
	n = sqrt(vt.x + vt.y + vt.z);

	for(i = 0; i < pMesh->NumFace; i++)
	{
		vt.x = (pOption->Camera.x / n) + pMesh->Faces[i].normal.x;
		vt.y = (pOption->Camera.y / n) + pMesh->Faces[i].normal.y;
		vt.z = (pOption->Camera.z / n) + pMesh->Faces[i].normal.z;
		m = sqrt((vt.x * vt.x) + (vt.y * vt.y) + (vt.z * vt.z));

		if(pOption->Light)
		{
			o = ((float)pOption->Lcolor.i / (float)pMesh->Faces[i].dist) / m;
			couleur.r = (int)(pOption->Lcolor.r * o);
		    couleur.g = (int)(pOption->Lcolor.g * o);
		    couleur.b = (int)(pOption->Lcolor.b * o);

			if(couleur.r > 255)
				couleur.r = 255;
			else if(couleur.r < 0)
				couleur.r = 0;
			if(couleur.g > 255)
				couleur.g = 255;
			else if(couleur.g < 0)
				couleur.g = 0;
			if(couleur.b > 255)
				couleur.b = 255;
			else if(couleur.b < 0)
				couleur.b = 0;
		}

		if((pMesh->Faces[i].normal.z <= 0) || pOption->Allface)
		{
			if(!pOption->Render) 
			{
				Triangle(pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].a].v2D,
					pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].b].v2D,
					pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].c].v2D,
					couleur.r, couleur.g, couleur.b);
			}
			else
			{
				if(pOption->Render == 2)
				{
					Point(pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].a].v2D,
						couleur.r, couleur.g, couleur.b);
				}
				else
				{
					Line(pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].a].v2D,
						pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].b].v2D,
						couleur.r, couleur.g, couleur.b);
					Line(pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].b].v2D,
						pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].c].v2D,
						couleur.r, couleur.g, couleur.b);
					Line(pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].c].v2D,
						pMesh->Vertex[pMesh->Faces[i].a].v2D,
						couleur.r, couleur.g, couleur.b);
				}
			}
		}
	}

	if(SDL_MUSTLOCK(pScreen))
		SDL_UnlockSurface(pScreen);

	SDL_Flip(pScreen);

	Fps = CLOCKS_PER_SEC / (clock() - start + 1);

	Fpsc++;
	Fpsa += Fps;

	if(Fpsc > Fps)
	{
		Fpsc = 1;
		Fpsa = Fps;

		sprintf(Titre, "%s - fps : %i", pOption->Title, Fpsa / Fpsc);
		SDL_WM_SetCaption(Titre, NULL);
	}
}

Conclusion :


y a un .c de test en plus

lisez le readme :p

oui je sais y a mieu que SDL, mais je ne veux pas de truc tout fait !
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