MVP for a Pong game

examples/CMakeLists.txt

@@ -0,0 +1,2 @@
+add_subdirectory(simple)
+add_subdirectory(pong)

examples/pong/CMakeLists.txt

@@ -0,0 +1,4 @@
+
+add_executable(paradiso_pong pong.cpp)
+
+target_link_libraries(paradiso_pong paradiso_core)

examples/pong/pong.cpp

@@ -0,0 +1,259 @@
+/**
+ * paradiso - Paradigmen der Softwareentwicklung
+ *
+ * (c) Copyright 2023 Hartmut Seichter
+ *
+ */
+
+#include <paradiso/bitmap.hpp>
+#include <paradiso/context.hpp>
+#include <paradiso/geometry.hpp>
+#include <paradiso/renderer.hpp>
+#include <paradiso/shader.hpp>
+#include <paradiso/sprite.hpp>
+#include <paradiso/vector.hpp>
+#include <paradiso/window.hpp>
+
+#include <unordered_map>
+
+#include <iomanip>
+#include <iostream>
+
+struct PongStage {
+
+    using Vec2 = paradiso::Vector2<float>;
+
+    Vec2 tl{Vec2::make(-1.0f, -1.0f)};
+    Vec2 br{Vec2::make(+1.0f, +1.0f)};
+
+    enum class TouchPoint { None, Left, Right, Bottom, Top };
+
+    TouchPoint touch(const Vec2& o, float eps = 0.001f) noexcept {
+        std::unordered_map<TouchPoint, float> deltas;
+        deltas[TouchPoint::Left] = std::abs(o.x() - tl.x());
+        deltas[TouchPoint::Right] = std::abs(o.x() - br.x());
+        deltas[TouchPoint::Bottom] = std::abs(o.y() - br.y());
+        deltas[TouchPoint::Top] = std::abs(o.y() - tl.y());
+
+        auto min_el = *std::min_element(
+            std::begin(deltas), std::end(deltas),
+            [](const auto& l, const auto& r) { return l.second < r.second; });
+
+        auto t = (min_el.second <= eps) ? min_el.first : TouchPoint::None;
+
+        if (t != TouchPoint::None) {
+            sprite.bitmap.pixel(0,0) = paradiso::RGBA::white();
+        } else {
+            sprite.bitmap.pixel(0,0) = paradiso::RGBA::black();
+        }
+
+        return t;
+    };
+
+    // sprite
+    paradiso::Sprite sprite{
+        .bitmap = paradiso::Bitmap::from_data(paradiso::Size{1, 1},
+                                              paradiso::RGBA::from_rgb(0x80,0xFF,0xFF))
+                                              };
+
+    void draw(const paradiso::Shader& shader) {
+        renderer.draw(sprite, shader);
+    }
+
+    paradiso::Renderer renderer{};
+};
+
+struct PongPaddle {
+
+    static constexpr float whoopiness = 0.95f;
+
+    // sprite
+    paradiso::Sprite sprite{
+        .bitmap = paradiso::Bitmap::from_data(paradiso::Size{1, 1},
+                                              paradiso::RGBA::white()),
+        .pivot = paradiso::Vector2<float>::make(0.0f, -0.9f),
+        .scale = paradiso::Vector2<float>::make(0.25f, 0.01f)};
+
+    // keyboard handler
+    void on_keyboard(const paradiso::Window::KeyboardInputStack& input) {
+
+        if (input.size()) {
+            if (input.top().key == 'A' || input.top().key == 263) {
+                velocity_horizontal -= 0.01;
+            } else if (input.top().key == 'D' || input.top().key == 262) {
+                velocity_horizontal += 0.01;
+            }
+        }
+    }
+
+    void draw(const paradiso::Shader& shader) {
+
+        // update internal state
+        velocity_horizontal *= whoopiness;
+        sprite.pivot.x() += velocity_horizontal;
+
+        std::clamp(sprite.pivot.x(), -0.5f, 0.5f);
+
+        // update shader uniforms
+        shader.set_uniform("pivot", sprite.pivot);
+        shader.set_uniform("scale", sprite.scale);
+        shader.set_uniform("rotation", sprite.rotation);
+
+        renderer.draw(sprite, shader);
+    }
+
+    float velocity_horizontal{};
+
+    paradiso::Renderer renderer{};
+};
+
+struct PongBall {
+    // sprite
+    paradiso::Sprite sprite{
+        .bitmap = paradiso::Bitmap::from_data(paradiso::Size{1, 1},
+                                              paradiso::RGBA::white()),
+        .pivot = paradiso::Vector2<float>::make(0.0f, 0.0f),
+        .scale = paradiso::Vector2<float>::make(0.0125f, 0.0125f),
+    };
+
+    void interact(PongStage& stage) {
+
+        auto touch = stage.touch(sprite.pivot);
+
+        switch (touch) {
+        case PongStage::TouchPoint::Top:
+        case PongStage::TouchPoint::Bottom:
+            velocity.y() *= -1;
+            break;
+        case PongStage::TouchPoint::Left:
+        case PongStage::TouchPoint::Right:
+            velocity.x() *= -1;
+            break;
+        default:
+            break;
+        }
+    }
+
+    // interact ball & paddle
+    void interact(const PongPaddle& paddle) {
+        const auto& ps = paddle.sprite.scale;
+        const auto& pp = paddle.sprite.pivot;
+
+        auto left_x = pp.x() - ps.x();
+        auto right_x = pp.x() + ps.x();
+
+        static constexpr float eps{0.01f};
+
+        if (sprite.pivot.x() >= left_x && sprite.pivot.x() <= right_x &&
+            std::abs(pp.y() - sprite.pivot.y()) < eps) {
+
+            velocity.y() *= -1;
+            velocity.x() += paddle.velocity_horizontal * paddle.whoopiness;
+        }
+    }
+
+    void update() { sprite.pivot += velocity; }
+
+    void draw(const paradiso::Shader& shader) {
+
+        std::clamp(sprite.pivot.x(), -0.5f, 0.5f);
+
+        // update shader uniforms
+        shader.set_uniform("pivot", sprite.pivot);
+        shader.set_uniform("scale", sprite.scale);
+        shader.set_uniform("rotation", sprite.rotation);
+
+        renderer.draw(sprite, shader);
+    }
+
+    paradiso::Vector2<float> velocity{};
+
+    paradiso::Renderer renderer{};
+
+    constexpr void push(const auto& impulse) noexcept { velocity += impulse; }
+};
+
+auto main() -> int {
+
+    // Ausgabefenster ... sieht aus als wäre es auf dem Stack
+    auto window = paradiso::Window();
+
+    // wir bauen ein Fenster ...
+    window
+        .set_size(paradiso::Size{.width = 720, .height = 720}) // ... Grösse
+        .set_position(paradiso::Point{.x = 100, .y = 100})     // ... Position
+        .set_title("PardiSO.Pong")                             // ... Titel
+        .set_visible(true); // ... und jetzt anzeigen!
+
+    // der Fenster Kontext
+    auto ctx = paradiso::Context{};
+
+    // ein Shader (Schattierungsprogramm)
+    auto shader = paradiso::Shader{};
+
+    // wir nutzen einen vorgefertigten shader
+    shader.load_preset(paradiso::Shader::Preset::Sprite);
+
+    auto paddle = PongPaddle{};
+    auto ball = PongBall{};
+    auto stage = PongStage{};
+
+    ball.push(paradiso::Vector2<float>::make(0.0001f, -0.0005f));
+
+    // ein viewport stellt die Sicht der Kamera dar, d.h. bei quadratischen
+    // Pixeln sollte hier auch eine dementsprechende Grösse eingestellt
+    // werden
+    ctx.set_viewport(paradiso::Rectangle{
+        .position = paradiso::Point{.x = 0, .y = 0},
+        .size = window.client_size()
+                    .maximal_extent() // wir wollen das
+                                      // Seitenverhältnis beibehalten
+    });
+
+    // nothing beats a classic look
+    ctx.set_clearcolor(paradiso::RGBA::from_rgb(0x00, 0x00, 0x00));
+
+    // das update führt den hier mitgegebnen Ausdruck innerhalb der internen
+    // Updates des Fensters auf. Es wird hier auch explizit ein bool gefordert
+    // damit das update auch zu jederzeit unterbrochen werden kann
+    while (window.update([&](paradiso::Window& w) -> bool {
+        auto me = window.client_size().maximal_extent();
+
+        ctx.set_viewport(paradiso::Rectangle{
+            .position = paradiso::Point{.x = 0, .y = 0},
+            .size = me // wir wollen das
+                       // Seitenverhältnis beibehalten
+        });
+
+        // hier wird das eigentliche löschen des vorherigen Inhalts ausgelöst
+        ctx.clear();
+
+        paddle.on_keyboard(w.keyboard_input());
+
+        // still here
+        bool want_close =
+            (w.keyboard_input().size() && w.keyboard_input().top().key == 'Q');
+
+        if (!w.keyboard_input().empty()) {
+            if (w.keyboard_input().top().key == 'R') {
+                ball.sprite.pivot.x() =  0.0f;
+                ball.sprite.pivot.y() =  0.9f;
+            }
+        }
+
+        ball.interact(stage);
+        ball.interact(paddle);
+
+        ball.update();
+
+        stage.draw(shader);
+        paddle.draw(shader);
+        ball.draw(shader);
+
+        // ... signalisiere ob wir weitermachen wollen ...
+        return !want_close;
+    })) {
+    };
+
+    return 0;
+}

examples/simple/CMakeLists.txt

@@ -1,16 +1,9 @@
-set(paradiso_src
-    main.cpp
-    )
 
 add_executable(
-    paradiso
-    ${paradiso_src}
+    paradiso_simple
+    simple.cpp
     )
 
-target_link_libraries(paradiso
+target_link_libraries(paradiso_simple
     paradiso_core
     )
-
-target_include_directories(paradiso 
-    PRIVATE
-    lib)

examples/simple/simple.cpp

@@ -16,66 +16,6 @@
 #include <iomanip>
 #include <iostream>
 
-void setup_shaders(paradiso::Shader& shader) {
-    const auto unlit_v = R"(
-#version 400 core
-
-layout (location = 0) in vec3 vertices;
-layout (location = 1) in vec3 normals;
-layout (location = 2) in vec2 texture_coords;
-
-// pivot der sprite
-uniform vec2 pivot = vec2( 0.0, 0.0 );
-// scale 
-uniform vec2 scale = vec2( 1.0, 1.0 );
-// rotation
-uniform float rotation = 0.2;
-
-// wir sind natuerlich in homogenenen 3D Koordinaten unterwegs
-mat4 mm = mat4(
-    vec4( scale.x, 0.0, 0.0, 0.0),
-    vec4( 0.0, scale.y, 0.0, 0.0),
-    vec4( 0.0, 0.0, 1.0, 0.0),
-    vec4( pivot, 0.0, 1.0)
-);
-
-float sir = sin(rotation);
-float cor = cos(rotation);
-
-mat4 mr = mat4(
-    vec4( cor, sir, 0.0, 0.0),
-    vec4(-sir, cor, 0.0, 0.0),
-    vec4( 0.0, 0.0, 1.0, 0.0),
-    vec4( 0.0, 0.0, 0.0, 1.0)
-    );
-
-out vec2 tex_c; // das hier reicht die texturkoordinaten durch
-
-void main() {
-    tex_c = texture_coords; // umstaendlich aber notwendig
-    gl_Position = mm * mr * vec4(vertices, 1.0); // unsere eigentliche shader position
-}
-)";
-
-    const auto unlit_f = R"(
-#version 400 core
-
-uniform sampler2D tex_color; // hier ist unsere sprite textur (bitmap)
-
-in vec2 tex_c; // da sind die texturkoordinaten wieder
-
-out vec4 frag_color; // das hier wird der output (pixelwert/fragment)
-
-void main() {
-    frag_color = texture(tex_color,tex_c);
-})";
-
-    shader.set_source(paradiso::Shader::Type::Vertex, unlit_v);
-    shader.set_source(paradiso::Shader::Type::Fragment, unlit_f);
-
-    shader.build();
-}
-
 auto main() -> int {
 
     // Ausgabefenster ... sieht aus als wäre es auf dem Stack
@@ -85,7 +25,7 @@ auto main() -> int {
     window
         .set_size(paradiso::Size{.width = 1280, .height = 720}) // ... Grösse
         .set_position(paradiso::Point{.x = 100, .y = 100})      // ... Position
-        .set_title("PardiSO")                                   // ... Titel
+        .set_title("PardiSO.Simple")                            // ... Titel
         .set_visible(true); // ... und jetzt anzeigen!
 
     // der Fenster Kontext
@@ -107,36 +47,39 @@ auto main() -> int {
     // ein Shader (Schattierungsprogramm)
     auto shader = paradiso::Shader{};
 
-    // hier werden die Shader Programme geladen, kompiliert usw.
-    setup_shaders(shader);
+    // wir nutzen einen vorgefertigten shader
+    shader.load_preset(paradiso::Shader::Preset::Sprite);
 
     // kein schönes Design: dies sind globale Variablen ...
     uint8_t slider_value = 0xFF;
     bool want_close{false};
 
-    // eine sehr rudimentäre Eingabebehandlung. Bei vorhandenen
-    // Eingaben landen diese hier. Wer sich am Design beteiligen
-    // möchte: hier gibt es viel Potential zur Verbesserung ;)
-    window.set_keyboardcallback(
-        [&](auto& w, int key, int scancode, int action, int mods) {
-            if (key == 'Q' || key == 256) // Q oder ESC beenden das Programm
+    // hier "vor-deklariert" der Input-handler für unser Demo
+    auto SimpleKeyboardHandler =
+        [&](const paradiso::Window::KeyboardInputStack& input) {
+            // ohne Input kein Handling ...
+            if (input.empty())
+                return;
+
+            if (input.top().key == 'Q' ||
+                input.top().key == 256) // Q oder ESC beenden das Programm
                 want_close = true;
-            else if (key == 'B') { // kleine Spielerei
+            else if (input.top().key == 'B') { // kleine Spielerei
                 slider_value += 10;
-            } else if (key == 'W') {
+            } else if (input.top().key == 'W') {
                 sprite.pivot.y() += 0.1f;
-            } else if (key == 'S') {
+            } else if (input.top().key == 'S') {
                 sprite.pivot.y() -= 0.1f;
-            } else if (key == 'A') {
+            } else if (input.top().key == 'A') {
                 sprite.pivot.x() -= 0.1f;
-            } else if (key == 'D') {
+            } else if (input.top().key == 'D') {
                 sprite.pivot.x() += 0.1f;
-            } else if (key == 'P') {
+            } else if (input.top().key == 'P') {
                 sprite.scale *= 0.9;
-            } else if (key == 'R') {
+            } else if (input.top().key == 'R') {
                 sprite.rotation += 0.1;
             }
-        });
+        };
 
     // das update führt den hier mitgegebnen Ausdruck innerhalb der internen
     // Updates des Fensters auf. Es wird hier auch explizit ein bool gefordert
@@ -152,11 +95,15 @@ auto main() -> int {
         // Pixeln sollte hier auch eine dementsprechende Grösse eingestellt
         // werden
         ctx.set_viewport(paradiso::Rectangle{
+            .position = paradiso::Point{.x = 0, .y = 0},
             .size =
                 w.client_size().maximal_extent() // wir wollen das
                                                  // Seitenverhältnis beibehalten
         });
 
+        // handle keyboard input ...
+        SimpleKeyboardHandler(w.keyboard_input());
+
         // hier wird das eigentliche löschen des vorherigen Inhalts ausgelöst
         ctx.clear();