sprite.c

   1 #include <math.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include "config.h"
   5 #include "common.h"
   6 #include "globals.h"
   7 #include "sprite.h"
   8 #include "rocks.h"
   9
  10 SDL_Surface *load_image(char *filename);
  11 void load_ship(void);
  12
  13 // 2 sets of sprites, sorted by position
  14 static Sprite **sprites[2] = { NULL, NULL };
  15
  16 // which set are we using?
  17 static int set = 0;
  18
  19 // size of squares into which sprites are sorted.
  20 static int grid_size = 0;
  21
  22 // screen size in grid squares.
  23 static int gw = 0, gh = 0;
  24
  25 // lists of free sprites, by type.
  26 Sprite *free_sprites[N_TYPES];
  27
  28
  29 static void
  30 get_shape(Sprite *s)
  31 {
  32         int x, y;
  33         uint16_t *px, transp;
  34         uint32_t bits = 0, bit, *p;
  35
  36         s->area = 0;
  37         if(s->image->format->BytesPerPixel != 2) {
  38                 fprintf(stderr, "get_shape(): not a 16-bit image!\n");
  39                 exit(1);
  40         }
  41
  42         s->w = s->image->w; s->h = s->image->h;
  43         grid_size = max(grid_size, max(s->w, s->h));
  44         s->mask_w = ((s->w+31)>>5);
  45         s->mask = malloc(s->mask_w*s->h*sizeof(uint32_t));
  46         if(!s->mask) {
  47                 fprintf(stderr, "get_shape(): can't allocate bitmask.\n");
  48                 exit(1);
  49         }
  50
  51         SDL_LockSurface(s->image);
  52         px = s->image->pixels;
  53         transp = s->image->format->colorkey;
  54         p = s->mask;
  55         for(y=0; y<s->image->h; y++) {
  56                 bit = 0;
  57                 for(x=0; x<s->image->w; x++) {
  58                         if(!bit) { bits = 0; bit = 0x80000000; }
  59                         if(*px++ != transp) { bits |= bit; s->area++; }
  60                         bit >>= 1;
  61                         if(!bit || x == s->image->w - 1) { *(p++) = bits; }
  62                 }
  63                 px = (uint16_t *) ((uint8_t *) px + s->image->pitch - 2*s->image->w);
  64         }
  65         SDL_UnlockSurface(s->image);
  66 }
  67
  68
  69 void
  70 load_sprite(Sprite *s, char *filename)
  71 {
  72         s->image = load_image(filename);
  73         if(s->image) get_shape(s);
  74 }
  75
  76
  77 static void
  78 load_sprites(void)
  79 {
  80         load_ship();
  81         load_rocks();
  82 }
  83
  84
  85 void
  86 init_sprites(void)
  87 {
  88         load_sprites();
  89
  90         grid_size = grid_size * 3 / 2;
  91         gw = (XSIZE-1 + 2*grid_size) / grid_size;
  92         gh = (YSIZE-1 + 2*grid_size) / grid_size;
  93
  94         sprites[0] = malloc(2 * gw * gh * sizeof(Sprite *));
  95         sprites[1] = (void *)sprites[0] + gw * gh * sizeof(Sprite *);
  96         if(!sprites[0]) {
  97                 fprintf(stderr, "init_sprites(): can't allocate grid squares.\n");
  98                 exit(1);
  99         }
 100         memset(sprites[0], 0, 2 * gw * gh * sizeof(Sprite *));
 101         set = 0;
 102 }
 103
 104 static inline Sprite **
 105 square(int x, int y, int set)
 106 {
 107         int b = (x+grid_size)/grid_size + gw*((y+grid_size)/grid_size);
 108         return &sprites[set][b];
 109 }
 110
 111 void
 112 add_sprite(Sprite *s)
 113 {
 114         if(s->type < 0) s->type = -s->type;
 115         insert_sprite(square(s->x, s->y, set), s);
 116 }
 117
 118 void
 119 reset_sprites(void)
 120 {
 121         int i;
 122
 123         for(i=0; i<gw*gh; i++)
 124                 while(sprites[set][i]) {
 125                         Sprite *s = remove_sprite(&sprites[set][i]);
 126                         if(s->type < 0) s->type = -s->type;
 127                         insert_sprite(&free_sprites[s->type], s);
 128                         if(s->type > 0) s->type = -s->type;
 129                 }
 130 }
 131
 132 void
 133 move_sprite(Sprite *s)
 134 {
 135         // move it.
 136         s->x += (s->dx - screendx)*t_frame;
 137         s->y += (s->dy - screendy)*t_frame;
 138 }
 139
 140 void
 141 sort_sprite(Sprite *s)
 142 {
 143         // clip it, or sort it into the other set of sprites.
 144         if(s->x + s->w < 0 || s->x >= XSIZE
 145            || s->y + s->h < 0 || s->y >= YSIZE) {
 146                 if(s->type < 0) s->type = -s->type;
 147                 insert_sprite(&free_sprites[s->type], s);
 148                 if(s->type > 0) s->type = -s->type;
 149         } else insert_sprite(square(s->x, s->y, 1-set), s);
 150 }
 151
 152 void
 153 move_sprites(void)
 154 {
 155         int sq;
 156         Sprite **head;
 157
 158         // Move all the sprites
 159         for(sq=0; sq<gw*gh; sq++) {
 160                 head=&sprites[set][sq];
 161                 while(*head) {
 162                         Sprite *s = remove_sprite(head);
 163                         move_sprite(s); sort_sprite(s);
 164                 }
 165         }
 166         set = 1-set;  // switch to other set of sprites.
 167 }
 168
 169
 170 static int
 171 line_collide(int xov, unsigned bit, uint32_t *amask, uint32_t *bmask)
 172 {
 173         int i, words = (xov-1) >> 5;
 174         uint32_t abits;
 175
 176         for(i=0; i<words; i++) {
 177                 abits = *amask++ << bit;
 178                 abits |= *amask >> (32-bit);
 179                 if(abits & *bmask++) return true;
 180         }
 181         abits = *amask << bit;
 182         if(abits & *bmask) return true;
 183
 184         return false;
 185 }
 186
 187 static int
 188 mask_collide(int xov, int yov, Sprite *a, Sprite *b)
 189 {
 190         int y;
 191         int xoffset = a->w - xov;
 192         int word = xoffset >> 5, bit = xoffset & 31;
 193         uint32_t *amask = a->mask, *bmask = b->mask;
 194
 195         if(yov > 0) {
 196                 amask = a->mask + ((a->h - yov) * a->mask_w) + word;
 197                 bmask = b->mask;
 198         } else {
 199                 yov = -yov;
 200                 amask = a->mask;
 201                 bmask = b->mask + ((b->h - yov) * b->mask_w) + word;
 202         }
 203
 204         for(y=0; y<yov; y++) {
 205                 if(line_collide(xov, bit, amask, bmask)) return 1;
 206                 amask += a->mask_w; bmask += b->mask_w;
 207         }
 208
 209         return 0;
 210 }
 211
 212 int
 213 collide(Sprite *a, Sprite *b)
 214 {
 215         int dx, dy, xov, yov;
 216
 217         if(a->type < 0 || b->type < 0) return false;
 218
 219         if(b->x < a->x) { Sprite *tmp = a; a = b; b = tmp; }
 220
 221         dx = b->x - a->x;
 222         dy = b->y - a->y;
 223
 224         xov = max(min(a->w - dx, b->w), 0);
 225
 226         if(dy >= 0) yov = max(min(a->h - dy, b->h), 0);
 227         else yov = -max(min(b->h - -dy, a->h), 0);
 228
 229         if(xov == 0 || yov == 0) return false;
 230         else return mask_collide(xov, yov, a, b);
 231 }
 232
 233 void
 234 collide_with_list(Sprite *s, Sprite *list)
 235 {
 236         for(; list; list=list->next)
 237                 if(collide(s, list)) do_collision(s, list);
 238 }
 239
 240 void
 241 collisions(void)
 242 {
 243         int i, end = gw*gh;
 244         Sprite *s;
 245         for(i=0; i<end; i++) {
 246                 for(s=sprites[set][i]; s; s=s->next) {
 247                         collide_with_list(s, s->next);
 248                         if(i+1 < end) collide_with_list(s, sprites[set][i+1]);
 249                         if(i+gw < end) collide_with_list(s, sprites[set][i+gw]);
 250                         if(i+gw+1 < end) collide_with_list(s, sprites[set][i+gw+1]);
 251                 }
 252         }
 253 }
 254
 255 Sprite *
 256 hit_in_square(Sprite *r, Sprite *s)
 257 {
 258         for(; r; r=r->next)
 259                 if(collide(r, s)) break;
 260         return r;
 261 }
 262
 263 Sprite *
 264 collides(Sprite *s)
 265 {
 266         int l, r, t, b;
 267         Sprite **sq;
 268         Sprite *c;
 269
 270         l = (s->x + grid_size) / grid_size;
 271         r = (s->x + s->w + grid_size) / grid_size;
 272         t = (s->y + grid_size) / grid_size;
 273         b = (s->y + s->h + grid_size) / grid_size;
 274         sq = &sprites[set][l + t*gw];
 275
 276         if((c = hit_in_square(*sq, s))) return c;
 277         if(l > 0 && (c = hit_in_square(*(sq-1), s))) return c;
 278         if(t > 0 && (c = hit_in_square(*(sq-gw), s))) return c;
 279         if(l > 0 && t > 0 && (c = hit_in_square(*(sq-1-gw), s))) return c;
 280
 281         if(r > l) {
 282                 if((c = hit_in_square(*(sq+1), s))) return c;
 283                 if(t > 0 && hit_in_square(*(sq+1-gw), s)) return c;
 284         }
 285         if(b > t) {
 286                 if((c = hit_in_square(*(sq+gw), s))) return c;
 287                 if(l > 0 && (c = hit_in_square(*(sq-1+gw), s))) return c;
 288         }
 289         if(r > l && b > t && (c = hit_in_square(*(sq+1+gw), s))) return c;
 290         return NULL;
 291 }
 292
 293 int
 294 pixel_collide(Sprite *s, int x, int y)
 295 {
 296         uint32_t pmask;
 297
 298         if(x < s->x || y < s->y || x >= s->x + s->w || y >= s->y + s->h) return 0;
 299
 300         x -= s->x; y -= s->y;
 301         pmask = 0x80000000 >> (x&0x1f);
 302         return s->mask[(y*s->mask_w) + (x>>5)] & pmask;
 303 }
 304
 305 int
 306 pixel_hit_in_square(Sprite *r, float x, float y)
 307 {
 308         for(; r; r=r->next) {
 309                 if(r->type >= 0 && pixel_collide(r, x, y)) return 1;
 310         }
 311         return 0;
 312 }
 313
 314 int
 315 pixel_collides(float x, float y)
 316 {
 317         int l, t;
 318         Sprite **sq;
 319
 320         l = (x + grid_size) / grid_size; t = (y + grid_size) / grid_size;
 321         sq = &sprites[set][l + t*gw];
 322         if(pixel_hit_in_square(*sq, x, y)) return true;
 323         if(l > 0 && pixel_hit_in_square(*(sq-1), x, y)) return true;
 324         if(t > 0 && pixel_hit_in_square(*(sq-gw), x, y)) return true;
 325         if(l > 0 && t > 0 && pixel_hit_in_square(*(sq-1-gw), x, y)) return true;
 326         return false;
 327 }
 328
 329
 330 static float
 331 sprite_mass(Sprite *s)
 332 {
 333         if(s->type == SHIP) return s->area;
 334         else if(s->type == ROCK) return 3*s->area;
 335         else return 0;
 336 }
 337
 338 void
 339 bounce(Sprite *a, Sprite *b)
 340 {
 341         float x, y, n;
 342         float va, vb;
 343         float ma, mb, mr;
 344
 345         // (x, y) is unit vector pointing from A's center to B's center.
 346         x = (b->x + b->w / 2) - (a->x + a->w / 2);
 347         y = (b->y + b->h / 2) - (a->y + a->h / 2);
 348         n = sqrt(x*x + y*y); x /= n; y /= n;
 349
 350         // velocities along (x, y), or 0 if already moving away.
 351         va = max(x*a->dx + y*a->dy, 0);
 352         vb = min(x*b->dx + y*b->dy, 0);
 353
 354         // mass ratio
 355         ma = sprite_mass(a); mb = sprite_mass(b);
 356         if(ma && mb) mr = mb/ma; else mr = 1;
 357
 358         a->dx += x*(mb*vb - ma*va)/ma; a->dy += y*(mb*vb - ma*va)/ma;
 359         b->dx += x*(ma*va - mb*vb)/mb; b->dy += y*(ma*va - mb*vb)/mb;
 360 }