]> git.tdb.fi Git - libs/gl.git/commitdiff
Add a Camera class
authorMikko Rasa <tdb@tdb.fi>
Sat, 20 Feb 2010 19:08:43 +0000 (19:08 +0000)
committerMikko Rasa <tdb@tdb.fi>
Sat, 20 Feb 2010 19:08:43 +0000 (19:08 +0000)
Add Pipeline::camera pointer

source/camera.cpp [new file with mode: 0644]
source/camera.h [new file with mode: 0644]
source/pipeline.cpp
source/pipeline.h

diff --git a/source/camera.cpp b/source/camera.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b392f67
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,146 @@
+/* $Id$
+
+This file is part of libmspgl
+Copyright © 2010  Mikko Rasa, Mikkosoft Productions
+Distributed under the LGPL
+*/
+
+#include <cmath>
+#include "camera.h"
+#include "matrix.h"
+#include "projection.h"
+
+namespace Msp {
+namespace GL {
+
+Camera::Camera():
+       fov(M_PI/4),
+       aspect(4.0/3.0),
+       clip_near(0.1),
+       clip_far(10),
+       position(0, 0, 0),
+       look_dir(0, 0, -1),
+       up_dir(0, 1, 0)
+{
+       for(unsigned i=0; i<16; ++i)
+               matrix[i] = (i%5 ? 0 : 1);
+       matrix[10] = -1;
+}
+
+void Camera::set_field_of_view(float f)
+{
+       fov = f;
+}
+
+void Camera::set_aspect(float a)
+{
+       aspect = a;
+}
+
+void Camera::set_depth_clip(float n, float f)
+{
+       clip_near = n;
+       clip_far = f;
+}
+
+void Camera::set_position(const Vector3 &p)
+{
+       position = p;
+       compute_matrix();
+}
+
+void Camera::set_up_direction(const Vector3 &u)
+{
+       float len = sqrt(u.x*u.x+u.y*u.y+u.z*u.z);
+
+       up_dir.x = u.x/len;
+       up_dir.y = u.y/len;
+       up_dir.z = u.z/len;
+
+       compute_matrix();
+}
+
+void Camera::set_look_direction(const Vector3 &l)
+{
+       float len = sqrt(l.x*l.x+l.y*l.y+l.z*l.z);
+
+       look_dir.x = l.x/len;
+       look_dir.y = l.y/len;
+       look_dir.z = l.z/len;
+
+       compute_matrix();
+}
+
+void Camera::look_at(const Vector3 &p)
+{
+       set_look_direction(Vector3(p.x-position.x, p.y-position.y, p.z-position.z));
+}
+
+Vector3 Camera::project(const Vector4 &p) const
+{
+       float near_h = tan(fov/2)*clip_near;
+       float near_w = near_h*aspect;
+       float z_range = clip_far-clip_near;
+
+       float eye_x = matrix[0]*p.x+matrix[4]*p.y+matrix[8]*p.z+matrix[12]*p.w;
+       float eye_y = matrix[1]*p.x+matrix[5]*p.y+matrix[9]*p.z+matrix[13]*p.w;
+       float eye_z = matrix[2]*p.x+matrix[6]*p.y+matrix[10]*p.z+matrix[14]*p.w;
+
+       return Vector3(eye_x/near_w/-eye_z, eye_y/near_h/-eye_z,
+               (clip_far+clip_near)/z_range+2*clip_far*clip_near/(eye_z*z_range));
+}
+
+Vector4 Camera::unproject(const Vector4 &p) const
+{
+       float near_h = tan(fov/2)*clip_near;
+       float near_w = near_h*aspect;
+       float z_range = clip_far-clip_near;
+
+       float z = (2*clip_far*clip_near)/(p.z*z_range-(clip_far+clip_near))-matrix[14]*p.w;
+       float x = p.x*-z*near_w-matrix[12]*p.w;
+       float y = p.y*-z*near_h-matrix[13]*p.w;
+
+       return Vector4(matrix[0]*x+matrix[1]*y+matrix[2]*z,
+               matrix[4]*x+matrix[5]*y+matrix[6]*z,
+               matrix[8]*x+matrix[9]*y+matrix[10]*z,
+               p.w);
+}
+
+void Camera::apply() const
+{
+       float h = tan(fov/2)*2*clip_near;
+
+       matrix_mode(PROJECTION);
+       load_identity();
+       frustum_centered(h*aspect, h, clip_near, clip_far);
+
+       matrix_mode(MODELVIEW);
+       load_matrix(matrix);
+}
+
+void Camera::compute_matrix()
+{
+       float x = look_dir.y*up_dir.z-look_dir.z*up_dir.y;
+       float y = look_dir.z*up_dir.x-look_dir.x*up_dir.z;
+       float z = look_dir.x*up_dir.y-look_dir.y*up_dir.x;
+       float len = sqrt(x*x+y*y+z*z);
+
+       matrix[0] = x/len;
+       matrix[4] = y/len;
+       matrix[8] = z/len;
+
+       matrix[1] = matrix[4]*look_dir.z-matrix[8]*look_dir.y;
+       matrix[5] = matrix[8]*look_dir.x-matrix[0]*look_dir.z;
+       matrix[9] = matrix[0]*look_dir.y-matrix[4]*look_dir.x;
+
+       matrix[2] = -look_dir.x;
+       matrix[6] = -look_dir.y;
+       matrix[10] = -look_dir.z;
+
+       matrix[12] = -position.x;
+       matrix[13] = -position.y;
+       matrix[14] = -position.z;
+}
+
+} // namespace GL
+} // namespace Msp
diff --git a/source/camera.h b/source/camera.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8be79ab
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,56 @@
+/* $Id$
+
+This file is part of libmspgl
+Copyright © 2010  Mikko Rasa, Mikkosoft Productions
+Distributed under the LGPL
+*/
+
+#ifndef MSP_GL_CAMERA_H_
+#define MSP_GL_CAMERA_H_
+
+#include "vector.h"
+
+namespace Msp {
+namespace GL {
+
+class Camera
+{
+private:
+       float fov;
+       float aspect;
+       // Some compilers have "near" and "far" keywords
+       float clip_near;
+       float clip_far;
+       Vector3 position;
+       Vector3 look_dir;
+       Vector3 up_dir;
+       float matrix[16];
+
+public:
+       Camera();
+
+       void set_field_of_view(float);
+       void set_aspect(float);
+       void set_depth_clip(float, float);
+
+       void set_position(const Vector3 &);
+       void set_look_direction(const Vector3 &);
+       void look_at(const Vector3 &);
+       void set_up_direction(const Vector3 &);
+       const Vector3 &get_position() const { return position; }
+       const Vector3 &get_look_direction() const { return look_dir; }
+       const Vector3 &get_up_direction() const { return up_dir; }
+
+       Vector3 project(const Vector4 &) const;
+       Vector4 unproject(const Vector4 &) const;
+
+       void apply() const;
+
+private:
+       void compute_matrix();
+};
+
+} // namespace GL
+} // namespcae Msp
+
+#endif
index 9d5870cd1a6b03dbc71a1f4d444948684ca83a9c..0256850844fef66ebd3d32fb117d73d6be7d6dd0 100644 (file)
@@ -5,6 +5,7 @@ Copyright © 2009  Mikko Rasa, Mikkosoft Productions
 Distributed under the LGPL
 */
 
+#include "camera.h"
 #include "effect.h"
 #include "except.h"
 #include "framebuffer.h"
@@ -20,6 +21,7 @@ namespace Msp {
 namespace GL {
 
 Pipeline::Pipeline(unsigned w, unsigned h, bool d):
+       camera(0),
        width(w),
        height(h),
        hdr(d),
@@ -35,6 +37,11 @@ Pipeline::~Pipeline()
        delete depth_buf;
 }
 
+void Pipeline::set_camera(const Camera *c)
+{
+       camera = c;
+}
+
 PipelinePass &Pipeline::add_pass(const Tag &tag)
 {
        if(passes.count(tag))
@@ -107,19 +114,25 @@ void Pipeline::render(const Tag &tag) const
 
 void Pipeline::render_all() const
 {
+       if(camera)
+               camera->apply();
+
        if(fbo)
        {
                fbo->bind();
                clear(COLOR_BUFFER_BIT|DEPTH_BUFFER_BIT);
        }
+
        for(vector<Effect *>::const_iterator i=effects.begin(); i!=effects.end(); ++i)
                (*i)->prepare();
        for(vector<Tag>::const_iterator i=pass_order.begin(); i!=pass_order.end(); ++i)
                render(*i);
        for(vector<Effect *>::const_iterator i=effects.end(); i--!=effects.begin();)
                (*i)->cleanup();
+
        if(fbo)
                Framebuffer::unbind();
+
        // XXX Need two color buffer textures to handle multiple post-processors correctly
        for(vector<PostProcessor *>::const_iterator i=postproc.begin(); i!=postproc.end(); ++i)
                (*i)->render(*color_buf);
index 8edd679507ccbd9e8e0cc37f8b334f5f823a495d..592c3caebebccd7d986250a8c5cc4f440880a9f6 100644 (file)
@@ -15,6 +15,7 @@ Distributed under the LGPL
 namespace Msp {
 namespace GL {
 
+class Camera;
 class Effect;
 class Framebuffer;
 class PostProcessor;
@@ -28,6 +29,7 @@ private:
 
        PassMap passes;
        std::vector<Tag> pass_order;
+       const Camera *camera;
        std::vector<const Renderable *> renderables;
        std::vector<Effect *> effects;
        std::vector<PostProcessor *> postproc;
@@ -42,6 +44,8 @@ public:
        Pipeline(unsigned, unsigned, bool);
        ~Pipeline();
 
+       void set_camera(const Camera *);
+
        PipelinePass &add_pass(const Tag &tag);
        PipelinePass &get_pass(const Tag &tag);
        const PipelinePass &get_pass(const Tag &tag) const;