0.1.0 Release - Engine - Wolf sheep works
[clnl] / src / main / interface.lisp
index 95e2911aa1577959d657cd5fbc322d7ae79cbffb..88dfac51c42b16b38a3120714a80435dc9a31076 100644 (file)
 (in-package #:clnl-interface)
 
-(defvar *turtle-list* nil)
+(defvar *turtle-lists* nil)
 (defvar *patch-list* nil)
 
-; It may be useful to keep windows around
 (defvar *glut-window-opened* nil)
 (defvar *dimensions* nil)
 
+(defvar *default-shapes* nil)
+
+; For now, shapes can live in here
+; header is
+; * name <like default>
+; * rotatable (equal to "true" if yes)
+;
+; then after, the elements are like so:
+;
+; filled == filled in (always for now, ha)
+; marked == use the turtle color instead of a color
+; polygon -> Polygon <color> <filled> <marked> <alternating x y coords>
+; circle -> Circle <color> <filled> <marked> <left> <top> <diameter> ; here, the left and top are NOT the center
+; rectangle -> Rectangle <color> <filled> <marked> <left> <top> <right> <bottom>
+;
+; then ends with an empty string
+
+(defun parse-circle (sections)
+ (list :circle
+  :color (parse-integer (car sections))
+  :filled (string= (nth 1 sections) "true")
+  :marked (string= (nth 2 sections) "true")
+  :left (parse-integer (nth 3 sections))
+  :top (parse-integer (nth 4 sections))
+  :diameter (parse-integer (nth 5 sections))))
+
+(defun parse-rectangle (sections)
+ (list
+  :rectangle
+  :color (parse-integer (car sections))
+  :filled (string= (nth 1 sections) "true")
+  :marked (string= (nth 2 sections) "true")
+  :left (parse-integer (nth 3 sections))
+  :top (parse-integer (nth 4 sections))
+  :right (parse-integer (nth 5 sections))
+  :bottom (parse-integer (nth 6 sections))))
+
+(defun parse-polygon (sections)
+ (labels
+  ((parse-points (sections)
+    (when sections
+     (cons
+      (list (- 300 (parse-integer (car sections))) (parse-integer (cadr sections)))
+      (parse-points (cddr sections))))))
+  (list
+   :polygon
+   :color (parse-integer (car sections))
+   :filled (string= (nth 1 sections) "true")
+   :marked (string= (nth 2 sections) "true")
+   :coords (parse-points (nthcdr 3 sections)))))
+
+(defun parse-shape (str)
+ (labels
+  ((parse-element (line)
+    (let
+     ((sections (cl-ppcre:split " " line)))
+     (cond
+      ((string= (car sections) "Circle") (parse-circle (cdr sections)))
+      ((string= (car sections) "Rectangle") (parse-rectangle (cdr sections)))
+      ((string= (car sections) "Polygon") (parse-polygon (cdr sections))))))
+   (parse-elements ()
+    (let
+     ((line (read-line str nil)))
+     (when (and line (string/= line ""))
+      (cons
+       (parse-element line)
+       (parse-elements))))))
+  (let
+   ((next-line (read-line str nil)))
+   (when next-line
+    (list
+     :name next-line
+     :rotatable (string= "true" (read-line str))
+     :rgb (read-line str) ; this is ignored for now, I think
+     :elements (parse-elements))))))
+
+; Clipping ears algorithm.  This can be slow due to the fact that it will only be run once.
+(defun triangulate (points &optional (ccw :unknown))
+ (labels
+  ((tri-is-ccw (x y z)
+    (< 0 (- (* (- (car y) (car x)) (- (cadr z) (cadr x))) (* (- (car z) (car x)) (- (cadr y) (cadr x))))))
+   (tri-is-concave (x y z) (if (tri-is-ccw x y z) (not ccw) ccw))
+   (poly-is-ccw (points &optional cur-tri)
+    (cond
+     ((not cur-tri)
+      (poly-is-ccw (append points (list (car points))) (list (car (last points)) (car points) (cadr points))))
+     ((eql (length points) 2)
+      (apply #'tri-is-ccw cur-tri))
+     ((or
+       (< (car (cadr points)) (car (cadr cur-tri)))
+       (and
+        (= (car (cadr points)) (car (cadr cur-tri)))
+        (< (cadr (cadr points)) (cadr (cadr cur-tri)))))
+      (poly-is-ccw (cdr points) (subseq points 0 3)))
+     (t (poly-is-ccw (cdr points) cur-tri))))
+   (point-in-tri (x y z p)
+    ; Barycentric system test
+    (let*
+     ((denom (+ (* (- (cadr y) (cadr z)) (- (car x) (car z))) (* (- (car z) (car y)) (- (cadr x) (cadr z)))))
+      (a (/ (+ (* (- (cadr y) (cadr z)) (- (car p) (car z))) (* (- (car z) (car y)) (- (cadr p) (cadr z)))) denom))
+      (b (/ (+ (* (- (cadr z) (cadr x)) (- (car p) (car z))) (* (- (car x) (car z)) (- (cadr p) (cadr z)))) denom))
+      (c (- 1 a b)))
+     (and (<= 0 a 1) (<= 0 b 1) (<= 0 c 1))))
+   (no-points-in-tri (tri points)
+    (every (lambda (point) (not (point-in-tri (car tri) (cadr tri) (caddr tri) point))) points))
+   (tri-is-actually-line (x y z)
+    (zerop (+ (* (- (cadr y) (cadr z)) (- (car x) (car z))) (* (- (car z) (car y)) (- (cadr x) (cadr z)))))))
+  (cond
+   ((not (find :end points)) (triangulate (append points (list :end)) ccw))
+   ((< (length points) 4) (error "Must have at least 3 points..."))
+   ((= (length points) 4) (list (remove :end points)))
+   ((eql ccw :unknown) (triangulate points (poly-is-ccw (remove :end points))))
+   ((eql :end (car points)) (error "This polygon may not be triangulateable"))
+   (t
+    (let*
+     ((endless (remove :end points))
+      (tri (subseq endless 0 3)))
+     (cond
+      ((apply #'tri-is-actually-line tri)
+       (triangulate (cons (car endless) (cddr endless)) ccw))
+      ((apply #'tri-is-concave tri)
+       (triangulate (append (cdr points) (list (car points))) ccw))
+      ((no-points-in-tri tri (nthcdr 3 endless))
+       (cons tri (triangulate (cons (car endless) (cddr endless)) ccw)))
+      (t (triangulate (append (cdr points) (list (car points))) ccw))))))))
+
+(defun element->gl-list (shape)
+ (progn
+  (when (not (getf (cdr shape) :marked))
+   (gl:push-attrib :all-attrib-bits)
+   (gl:color
+    (/ (ash (ldb (byte 24 0) (getf (cdr shape) :color)) -16) 255)
+    (/ (ash (ldb (byte 16 0) (getf (cdr shape) :color)) -8) 255)
+    (/ (ldb (byte 8 0) (getf (cdr shape) :color)) 255)))
+  (gl:begin :triangles)
+  (case (car shape)
+   (:polygon
+    (mapcar
+     (lambda (point) (gl:vertex (car point) (cadr point) 0))
+     (apply #'append (triangulate (getf (cdr shape) :coords)))))
+   (:rectangle
+    (mapcar
+     (lambda (point) (gl:vertex (car point) (cadr point) 0))
+     (apply #'append
+      (triangulate
+       (list
+        (list (- 300 (getf (cdr shape) :left)) (getf (cdr shape) :top))
+        (list (- 300 (getf (cdr shape) :right)) (getf (cdr shape) :top))
+        (list (- 300 (getf (cdr shape) :right)) (getf (cdr shape) :bottom))
+        (list (- 300 (getf (cdr shape) :left)) (getf (cdr shape) :bottom)))))))
+   (:circle
+    (mapcar
+     (lambda (point) (gl:vertex (car point) (cadr point) 0))
+     (apply #'append
+      (triangulate
+       (loop
+        :repeat 360
+        :with c := (strictmath:cos (strictmath:to-radians 1))
+        :with s := (strictmath:sin (strictmath:to-radians 1))
+        :with r := (/ (getf (cdr shape) :diameter) 2)
+        :with left := (getf (cdr shape) :left)
+        :with top := (getf (cdr shape) :top)
+        :for n := 0 :then x
+        :for x := r :then (- (* c x) (* s y))
+        :for y := 0 :then (+ (* s n) (* c y))
+        :collect (list (- 300 (+ (+ x left) r)) (+ (+ y top) r))))))))
+  (gl:end)
+  (when (not (getf (cdr shape) :marked))
+   (gl:pop-attrib))))
+
+(defun parse-shapes (str)
+ (let
+  ((shape (parse-shape str)))
+  (when shape (cons shape (parse-shapes str)))))
+
+(defun default-shapes ()
+ (with-open-file (str "resources/defaultshapes") (parse-shapes str)))
+
+(eval-when (:load-toplevel)
+ (when (probe-file "resources/defaultshapes")
+  (setf *default-shapes* (default-shapes))))
+
 (defvar *colors*
  '((140 140 140) ; gray       (5)
    (215 48 39) ; red       (15)
       (gl:with-pushed-matrix
        (gl:translate (* (getf turtle :xcor) (patch-size)) (* (getf turtle :ycor) (patch-size)) 0)
        (gl:translate x-modification y-modification 0)
-       (gl:rotate (getf turtle :heading) 0 0 -1)
-       (gl:scale (patch-size) (patch-size) 1)
-       (gl:scale (getf turtle :size) (getf turtle :size) 1)
-       (gl:call-list *turtle-list*)))
+       (let
+        ((turtle-list (find (getf turtle :shape) *turtle-lists* :test #'string= :key #'car)))
+        (when turtle-list
+         (when (second turtle-list)
+          (gl:rotate (getf turtle :heading) 0 0 -1))
+         (gl:scale (patch-size) (patch-size) 1)
+         (gl:scale (getf turtle :size) (getf turtle :size) 1)
+         (gl:call-list (third turtle-list))))))
      (list 0 (1- (world-width-in-pixels)) (- (1- (world-width-in-pixels))) 0 0)
      (list 0 0 0 (1- (world-height-in-pixels)) (- (1- (world-height-in-pixels))))))
    turtles))
 (cffi:defcallback close-func :void () (close-func))
 (cffi:defcallback reshape :void ((width :int) (height :int)) (reshape width height))
 
-(defun set-turtle-list ()
- (setf *turtle-list* (gl:gen-lists 1))
- (gl:with-new-list (*turtle-list* :compile)
-  (gl:rotate 180 0 0 -1)
-  (gl:scale (/ 1 300d0) (/ 1d0 300d0) 1)
-  (gl:translate -150 -150 -0.0)
-  (gl:begin :polygon)
-  (gl:vertex 150 5 0)
-  (gl:vertex 40 250 0)
-  (gl:vertex 150 205 0)
-  (gl:vertex 260 250 0)
-  (gl:end)))
+(defun set-turtle-lists ()
+ (setf
+  *turtle-lists*
+  (mapcar
+   (lambda (shape)
+    (let
+     ((turtle-list
+       (list
+        (getf shape :name)
+        (getf shape :rotatable)
+        (gl:gen-lists 1))))
+     (gl:with-new-list ((third turtle-list) :compile)
+      (gl:rotate 180d0 0d0 0d0 -1d0)
+      (gl:scale (/ 1d0 300d0) (/ 1d0 300d0) 1)
+      (gl:translate -150d0 -150d0 -0.0d0)
+      (mapcar #'element->gl-list (getf shape :elements)))
+     turtle-list))
+   (or *default-shapes* (default-shapes)))))
 
 (defun set-patch-list ()
  (setf *patch-list* (gl:gen-lists 1))
@@ -157,7 +348,7 @@ DESCRIPTION:
  ; I do this because I don't know who or what in the many layers
  ; is causing the floating point errors, but I definitely don't
  ; want to investigate until simply ignoring them becomes a problem.
- (sb-int:with-float-traps-masked (:invalid)
+ (sb-int:with-float-traps-masked (:invalid :inexact :divide-by-zero :overflow :underflow)
   (cl-glut:init)
   (cl-glut:init-window-size
    (world-width-in-pixels)
@@ -170,7 +361,7 @@ DESCRIPTION:
   (glut:reshape-func (cffi:callback reshape))
   (cl-glut:idle-func (cffi:get-callback 'idle))
   (cl-glut:close-func (cffi:get-callback 'close-func))
-  (set-turtle-list)
+  (set-turtle-lists)
   (set-patch-list)
   (cl-glut:main-loop)))
 
@@ -205,7 +396,7 @@ DESCRIPTION:
    (cl-glut:init-window-size 1 1)
    (cl-glut:create-window "CLNL Test Window")
    (gl:clear-color 0 0 0 1)
-   (set-turtle-list)
+   (set-turtle-lists)
    (set-patch-list)
    (setf *glut-window-opened* t))
   (let