0.1.0 Release - Engine - Wolf sheep works
[clnl] / src / main / interface.lisp
index ba3efc5fdc4961e3da75ed3a77ac4faab272fe47..88dfac51c42b16b38a3120714a80435dc9a31076 100644 (file)
 (in-package #:clnl-interface)
 
-(defvar *patch-size* 13d0)
+(defvar *turtle-lists* nil)
+(defvar *patch-list* nil)
 
-(defvar *turtle-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:clear :color-buffer-bit :depth-buffer-bit)
  (gl:matrix-mode :projection)
  (gl:load-identity)
- (gl:ortho -71 71 -71 71 1 5000)
+ (gl:ortho
+  (floor (* (- (getf *dimensions* :xmin) 0.5) (patch-size)))
+  (floor (* (+ (getf *dimensions* :xmax) 0.5) (patch-size)))
+  (floor (* (- (getf *dimensions* :ymin) 0.5) (patch-size)))
+  (floor (* (+ (getf *dimensions* :ymax) 0.5) (patch-size)))
+  0 5000)
  (gl:matrix-mode :modelview)
  (gl:load-identity)
- (mapcar
-  (lambda (turtle)
-   (let
-    ((color (nl-color->rgb (getf turtle :color))))
-    (gl:color (car color) (cadr color) (caddr color)))
-   (mapcar
-    (lambda (x-modification y-modification)
-     (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:call-list *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))))))
-  (clnl-nvm:current-state))
+ (destructuring-bind (turtles patches) (clnl-nvm:current-state)
+  (mapcar
+   (lambda (patch)
+    (let
+     ((color (nl-color->rgb (getf patch :color))))
+     (gl:color (car color) (cadr color) (caddr color)))
+    (gl:with-pushed-matrix
+     (gl:translate (* (getf patch :xcor) (patch-size)) (* (getf patch :ycor) (patch-size)) 0)
+     (gl:translate (floor (* -.5d0 (patch-size))) (floor (* -.5d0 (patch-size))) 0)
+     (gl:scale (patch-size) (patch-size) 1)
+     (gl:call-list *patch-list*)))
+   patches)
+  (mapcar
+   (lambda (turtle)
+    (let
+     ((color (nl-color->rgb (getf turtle :color))))
+     (gl:color (car color) (cadr color) (caddr color)))
+    (mapcar
+     (lambda (x-modification y-modification)
+      (gl:with-pushed-matrix
+       (gl:translate (* (getf turtle :xcor) (patch-size)) (* (getf turtle :ycor) (patch-size)) 0)
+       (gl:translate x-modification y-modification 0)
+       (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))
  (gl:flush))
 
 (defun display ()
 (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 (* (/ 1d0 300d0) 13) (* (/ 1d0 300d0) 13) 1)
-  (gl:translate -150 -150 -4.0)
+(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))
+ (gl:with-new-list (*patch-list* :compile)
   (gl:begin :polygon)
-  (gl:vertex 150 5 0)
-  (gl:vertex 40 250 0)
-  (gl:vertex 150 205 0)
-  (gl:vertex 260 250 0)
+  (gl:vertex 0 0 0)
+  (gl:vertex 0 1 0)
+  (gl:vertex 1 1 0)
+  (gl:vertex 0 0)
   (gl:end)))
 
 (defun initialize (&key dims)
  "INITIALIZE &key DIMS => RESULT
 
-  DIMS: (:xmin XMIN :xmax XMAX :ymin YMIN :ymax YMAX)
+  DIMS: (:xmin XMIN :xmax XMAX :ymin YMIN :ymax YMAX :patch-size PATCH-SIZE)
 
 ARGUMENTS AND VALUES:
 
@@ -101,6 +320,7 @@ ARGUMENTS AND VALUES:
   XMAX: An integer representing the maximum patch coord in X
   YMIN: An integer representing the minimum patch coord in Y
   YMAX: An integer representing the maximum patch coord in Y
+  PATCH-SIZE: A double representing the size of the patches in pixels
 
 DESCRIPTION:
 
@@ -108,7 +328,9 @@ DESCRIPTION:
   the interface lives.  From here, one can go into headless or running
   mode, but for certain things this interface will still need to act,
   and also allows for bringing up and taking down of visual elements."
- (setf *dimensions* dims))
+ (setf *dimensions* dims)
+ (when *glut-window-opened*
+  (cl-glut:reshape-window (world-width-in-pixels) (world-height-in-pixels))))
 
 (defun run ()
  "RUN => RESULT
@@ -126,7 +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)
@@ -139,14 +361,17 @@ 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)))
 
+(defun patch-size () (getf *dimensions* :patch-size))
+
 (defun world-width-in-pixels ()
- (floor (* *patch-size* (1+ (- (getf *dimensions* :xmax) (getf *dimensions* :xmin))))))
+ (floor (* (patch-size) (1+ (- (getf *dimensions* :xmax) (getf *dimensions* :xmin))))))
 
 (defun world-height-in-pixels ()
- (floor (* *patch-size* (1+ (- (getf *dimensions* :ymax) (getf *dimensions* :ymin))))))
+ (floor (* (patch-size) (1+ (- (getf *dimensions* :ymax) (getf *dimensions* :ymin))))))
 
 (defun export-view ()
  "EXPORT-VIEW => IMAGE-DATA
@@ -171,18 +396,19 @@ 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
    ((fbo (first (gl:gen-framebuffers 1)))
     (render-buf (first (gl:gen-renderbuffers 1)))
    ;(width
-   ; (floor (* *patch-size* (1+ (-
+   ; (floor (* (patch-size) (1+ (-
    ;                             (getf *dimensions* :ymax)
    ;                             (getf *dimensions* :ymin))))))
    ;(height
-   ; (floor (* *patch-size* (1+ (- (getf *world-dims* :xmax) (getf *world-dims* :xmin))))))
-   ; (floor (* *patch-size* (1+ (-
+   ; (floor (* (patch-size) (1+ (- (getf *world-dims* :xmax) (getf *world-dims* :xmin))))))
+   ; (floor (* (patch-size) (1+ (-
    ;                            (getf *dimensions* :xmax)
    ;                            (getf *dimensions* :xmin)))))
     (width (world-width-in-pixels))  ; Hard coded for now, yay v1 (if you see this comment in a year, please cry for me)