main.cpp

   1 #include <iostream>
   2 #include "common.h"
   3 #include "geometry.h"
   4 #include "constants.h"
   5 #include "sdl_funcs.h"
   6 #include "objects.h"
   7 #include "raytrace.h"
   8
   9 SDL_Event event;
  10
  11 void render(const std::vector<Sphere> &spheres, const std::vector<Light> &lights,const Cam &cam) {
  12     const float fov  = cam.fov;
  13     std::vector<vec3> framebuffer(SCREEN_WIDTH*SCREEN_HEIGHT);
  14
  15
  16     #pragma omp parallel for
  17     for (size_t j = 0; j<SCREEN_HEIGHT; j++) { // actual rendering loop
  18         for (size_t i = 0; i<SCREEN_WIDTH; i++) {
  19             float dir_x =  (i + 0.5) -  SCREEN_WIDTH/2.;
  20             float dir_y = -(j + 0.5) + SCREEN_HEIGHT/2.;    // this flips the image at the same time
  21             float dir_z = -SCREEN_HEIGHT/(2.*tan(fov/2.));
  22             framebuffer[i+j*SCREEN_WIDTH] = cast_ray(cam.pos, ((vec3{dir_x, dir_y, dir_z}+cam.dir)).normalize(), spheres, lights);
  23         }
  24     }
  25     size_t index = 0;
  26     char * texture_pixels = sdl_pixels_lock();
  27
  28     for (vec3 &c : framebuffer) {
  29         float max = std::max(c[0], std::max(c[1], c[2]));
  30         if (max>1) c = c*(1./max);
  31         texture_pixels[index++] = (char)(255 * c[0]);
  32         texture_pixels[index++] = (char)(255 * c[1]);
  33         texture_pixels[index++] = (char)(255 * c[2]);
  34     }
  35     sdl_pixels_unlock();
  36
  37
  38
  39 }
  40 void signal_hand(int signum) {
  41    std::cout << "Caught signal " << signum << std::endl;
  42    sdl_close(0);
  43 }
  44
  45 int main() {
  46     int winsizeX, winsizeY;
  47     signal(SIGINT, signal_hand);
  48         if( !sdl_init() )
  49         {
  50                 printf( "Failed to initialize!\n" );
  51         exit(-1);
  52         }
  53
  54         //Free resources and close SDL
  55     const Material      ivory = {1.0, {0.6,  0.3, 0.1, 0.0}, {0.4, 0.4, 0.3},   50.};
  56     const Material      glass = {1.5, {0.0,  0.5, 0.1, 0.8}, {0.6, 0.7, 0.8},  125.};
  57     const Material red_rubber = {1.0, {0.9,  0.1, 0.0, 0.0}, {0.3, 0.1, 0.1},   10.};
  58     const Material     mirror = {1.0, {0.0, 10.0, 0.8, 0.0}, {1.0, 1.0, 1.0}, 1425.};
  59
  60     std::vector<Sphere> spheres = {
  61         Sphere{vec3{-3,    0,   -16}, 2,      ivory},
  62         Sphere{vec3{-1.0, -1.5, -12}, 2,      glass},
  63         Sphere{vec3{ 1.5, -0.5, -18}, 3, red_rubber},
  64         Sphere{vec3{ 7,    5,   -18}, 4,     mirror}
  65     };
  66
  67     std::vector<Light> lights = {
  68         {{-20, 20,  20}, 1.5},
  69         {{ 30, 50, -25}, 1.8},
  70         {{ 30, 20,  30}, 1.7}
  71     };
  72
  73     Cam cam = {
  74         {1,1,0},
  75         {-1,-1,0},
  76         M_PI_2
  77     };
  78
  79
  80     while(1){
  81
  82         int x,y;
  83         SDL_PumpEvents();
  84         while( SDL_PollEvent( &event ) )
  85         {
  86             if( event.type == SDL_QUIT )
  87                 sdl_close(0);
  88             if(event.type == SDL_MOUSEMOTION){
  89                 SDL_GetMouseState(&x,&y);
  90                 SDL_GetWindowSize(sdl_getwindow(), &winsizeX,&winsizeY);
  91                 cam.dir = vec3{((float)x)*((float)SCREEN_WIDTH/(float)winsizeX),((float)-y)*((float)SCREEN_HEIGHT/(float)winsizeY),0};
  92             }
  93             if( event.type == SDL_KEYDOWN )
  94             {
  95                         //Select surfaces based on key press
  96                 switch( event.key.keysym.sym )
  97                 {
  98                 case SDLK_w:
  99                     cam.pos.z -= 1;
 100                 break;
 101                 case SDLK_s:
 102                     cam.pos.z += 1;
 103                 break;
 104                 case SDLK_a:
 105                     cam.pos.x -= 1;
 106                 break;
 107                 case SDLK_d:
 108                     cam.pos.x += 1;
 109                 break;
 110                 case SDLK_SPACE:
 111                     cam.pos.y += 1;
 112                 break;
 113                 case SDLK_LSHIFT:
 114                     cam.pos.y -= 1;
 115                 break;
 116                 default:
 117                 break;
 118                 }
 119             }
 120         }
 121         render(spheres, lights,cam);
 122         sdl_frame();
 123     }
 124     sdl_free();
 125     return -2; // We shouldn't get here
 126 }