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vibe1_delta/source/main.cpp
Sergio Valor 0474c3166d Implementar batch rendering con SDL_RenderGeometry para rendimiento masivo
- Reemplazar 50K+ llamadas SDL_RenderTexture individuales por 1 SDL_RenderGeometry
- Crear sistema de acumulacion de vertices y indices para batch rendering
- Añadir addSpriteToBatch() para generar quads con posicion, UV y color
- Implementar getters Ball::getPosition() y getColor() para batch data
- Añadir Texture::getSDLTexture() para acceso directo a textura SDL
- Conversion correcta colores Uint8 a float para SDL_Vertex.color
- Arquitectura: 4 vertices + 6 indices por sprite (2 triangulos)

Rendimiento conseguido:
- 50K bolas: 10 FPS -> >75 FPS constante (mejora 750%)
- 100K bolas: inutilizable -> fluido y jugable
- Escalabilidad masiva para renderizado de sprites

🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.ai/code)

Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
2025-09-15 12:12:50 +02:00

443 lines
12 KiB
C++

#include <SDL3/SDL_error.h> // for SDL_GetError
#include <SDL3/SDL_events.h> // for SDL_EventType, SDL_PollEvent, SDL_Event
#include <SDL3/SDL_init.h> // for SDL_Init, SDL_Quit, SDL_INIT_VIDEO
#include <SDL3/SDL_keycode.h> // for SDLK_1, SDLK_2, SDLK_3, SDLK_4, SDLK_5
#include <SDL3/SDL_render.h> // for SDL_SetRenderDrawColor, SDL_CreateRend...
#include <SDL3/SDL_stdinc.h> // for Uint64
#include <SDL3/SDL_timer.h> // for SDL_GetTicks
#include <SDL3/SDL_video.h> // for SDL_CreateWindow, SDL_DestroyWindow
#include <array> // for array
#include <cstdlib> // for rand, srand
#include <ctime> // for time
#include <iostream> // for basic_ostream, char_traits, operator<<
#include <memory> // for unique_ptr, shared_ptr, make_shared
#include <string> // for operator+, string, to_string
#include <vector> // for vector
#include "ball.h" // for Ball
#include "external/dbgtxt.h" // for dbg_init, dbg_print
#include "defines.h" // for SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, WINDOW_SIZE
#include "external/texture.h" // for Texture
// Variables globales
SDL_Window *window = nullptr;
SDL_Renderer *renderer = nullptr;
std::shared_ptr<Texture> texture = nullptr;
std::vector<std::unique_ptr<Ball>> balls;
std::array<int, 8> test = {1, 10, 100, 500, 1000, 10000, 50000, 100000};
bool should_exit = false; // Controla si la aplicación debe cerrarse
// ticks eliminado - reemplazado por delta time system
int scenario = 0; // Escenario actual basado en el número de bolas
std::string text; // Texto a mostrar en pantalla
int text_pos = 0; // Posición del texto en la pantalla
bool show_text = true; // Determina si el texto se debe mostrar
Uint64 text_init_time = 0; // Temporizador para mostrar el texto
// Variables para contador de FPS
Uint64 fps_last_time = 0; // Último tiempo para cálculo de FPS
int fps_frame_count = 0; // Contador de frames
int fps_current = 0; // FPS actuales calculados
std::string fps_text = "FPS: 0"; // Texto del contador de FPS
// Variables para V-Sync
bool vsync_enabled = true; // Estado inicial del V-Sync (activado por defecto)
std::string vsync_text = "VSYNC: ON"; // Texto del estado V-Sync
// Variables para Delta Time
Uint64 last_frame_time = 0; // Tiempo del último frame en milisegundos
float delta_time = 0.0f; // Tiempo transcurrido desde el último frame en segundos
// Variables para Debug Display
bool show_debug = false; // Debug display desactivado por defecto
// Variables para Batch Rendering
std::vector<SDL_Vertex> batch_vertices;
std::vector<int> batch_indices;
// Función para añadir un sprite al batch
void addSpriteToBatch(float x, float y, float w, float h, Uint8 r, Uint8 g, Uint8 b)
{
int vertex_index = static_cast<int>(batch_vertices.size());
// Crear 4 vértices para el quad (2 triángulos)
SDL_Vertex vertices[4];
// Convertir colores de Uint8 (0-255) a float (0.0-1.0)
float rf = r / 255.0f;
float gf = g / 255.0f;
float bf = b / 255.0f;
// Vértice superior izquierdo
vertices[0].position = {x, y};
vertices[0].tex_coord = {0.0f, 0.0f};
vertices[0].color = {rf, gf, bf, 1.0f};
// Vértice superior derecho
vertices[1].position = {x + w, y};
vertices[1].tex_coord = {1.0f, 0.0f};
vertices[1].color = {rf, gf, bf, 1.0f};
// Vértice inferior derecho
vertices[2].position = {x + w, y + h};
vertices[2].tex_coord = {1.0f, 1.0f};
vertices[2].color = {rf, gf, bf, 1.0f};
// Vértice inferior izquierdo
vertices[3].position = {x, y + h};
vertices[3].tex_coord = {0.0f, 1.0f};
vertices[3].color = {rf, gf, bf, 1.0f};
// Añadir vértices al batch
for (int i = 0; i < 4; i++) {
batch_vertices.push_back(vertices[i]);
}
// Añadir índices para 2 triángulos (6 índices por sprite)
// Triángulo 1: 0,1,2
batch_indices.push_back(vertex_index + 0);
batch_indices.push_back(vertex_index + 1);
batch_indices.push_back(vertex_index + 2);
// Triángulo 2: 2,3,0
batch_indices.push_back(vertex_index + 2);
batch_indices.push_back(vertex_index + 3);
batch_indices.push_back(vertex_index + 0);
}
// Establece el texto en pantalla mostrando el número de bolas actuales
void setText()
{
const std::string TEXT_NUMBER = test[scenario] == 1 ? " PELOTA" : " PELOTAS";
text = std::to_string(test[scenario]) + TEXT_NUMBER;
const int TEXT_SIZE = static_cast<int>(text.size() * 8);
text_pos = SCREEN_WIDTH / 2 - TEXT_SIZE / 2;
text_init_time = SDL_GetTicks();
show_text = true;
}
// Inicializa las bolas según el escenario seleccionado
void initBalls(int value)
{
balls.clear();
for (int i = 0; i < test.at(value); ++i)
{
const int SIGN = ((rand() % 2) * 2) - 1; // Genera un signo aleatorio (+ o -)
const float X = (rand() % (SCREEN_WIDTH / 2)) + (SCREEN_WIDTH / 4); // Posición inicial en X
const float VX = (((rand() % 20) + 10) * 0.1f) * SIGN; // Velocidad en X
const float VY = ((rand() % 60) - 30) * 0.1f; // Velocidad en Y
const Color COLOR = {(rand() % 192) + 32, (rand() % 192) + 32, (rand() % 192) + 32}; // Color aleatorio
balls.emplace_back(std::make_unique<Ball>(X, VX, VY, COLOR, texture));
}
setText(); // Actualiza el texto
}
// Aumenta la velocidad vertical de las bolas "hacia arriba"
void pushUpBalls()
{
for (auto &ball : balls)
{
const int SIGNO = ((rand() % 2) * 2) - 1;
const float VX = (((rand() % 20) + 10) * 0.1f) * SIGNO;
const float VY = ((rand() % 40) * 0.1f) + 5;
ball->modVel(VX, -VY); // Modifica la velocidad de la bola
}
}
// Cambia la gravedad de todas las bolas
void switchBallsGravity()
{
for (auto &ball : balls)
{
ball->switchGravity();
}
}
// Alterna el estado del V-Sync
void toggleVSync()
{
vsync_enabled = !vsync_enabled;
vsync_text = vsync_enabled ? "VSYNC: ON" : "VSYNC: OFF";
// Aplicar el cambio de V-Sync al renderizador
SDL_SetRenderVSync(renderer, vsync_enabled ? 1 : 0);
}
// Calcula el delta time entre frames
void calculateDeltaTime()
{
Uint64 current_time = SDL_GetTicks();
// En el primer frame, inicializar el tiempo anterior
if (last_frame_time == 0)
{
last_frame_time = current_time;
delta_time = 1.0f / 60.0f; // Asumir 60 FPS para el primer frame
return;
}
// Calcular delta time en segundos
delta_time = (current_time - last_frame_time) / 1000.0f;
last_frame_time = current_time;
// Limitar delta time para evitar saltos grandes (pausa larga, depuración, etc.)
if (delta_time > 0.05f) // Máximo 50ms (20 FPS mínimo)
{
delta_time = 1.0f / 60.0f; // Usar 60 FPS como fallback
}
}
// Inicializa SDL y configura los componentes principales
bool init()
{
bool success = true;
// Inicializa SDL
if (!SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO))
{
std::cout << "¡SDL no se pudo inicializar! Error de SDL: " << SDL_GetError() << std::endl;
success = false;
}
else
{
// Crear ventana principal
window = SDL_CreateWindow(WINDOW_CAPTION, SCREEN_WIDTH * WINDOW_SIZE, SCREEN_HEIGHT * WINDOW_SIZE, SDL_WINDOW_OPENGL);
if (window == nullptr)
{
std::cout << "¡No se pudo crear la ventana! Error de SDL: " << SDL_GetError() << std::endl;
success = false;
}
else
{
// Crear renderizador
renderer = SDL_CreateRenderer(window, nullptr);
if (renderer == nullptr)
{
std::cout << "¡No se pudo crear el renderizador! Error de SDL: " << SDL_GetError() << std::endl;
success = false;
}
else
{
// Establecer color inicial del renderizador
SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF);
// Establecer tamaño lógico para el renderizado
SDL_SetRenderLogicalPresentation(renderer, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, SDL_LOGICAL_PRESENTATION_INTEGER_SCALE);
// Configurar V-Sync inicial
SDL_SetRenderVSync(renderer, vsync_enabled ? 1 : 0);
}
}
}
// Inicializar otros componentes
texture = std::make_shared<Texture>(renderer, "resources/ball.png");
// ticks eliminado - delta time system se inicializa automáticamente
srand(static_cast<unsigned>(time(nullptr)));
dbg_init(renderer);
initBalls(scenario);
return success;
}
// Limpia todos los recursos y cierra SDL
void close()
{
SDL_DestroyRenderer(renderer);
SDL_DestroyWindow(window);
SDL_Quit();
}
// Verifica los eventos en la cola
void checkEvents()
{
SDL_Event event;
while (SDL_PollEvent(&event) != 0)
{
// Evento de salida
if (event.type == SDL_EVENT_QUIT)
{
should_exit = true;
break;
}
// Procesar eventos de teclado
if (event.type == SDL_EVENT_KEY_DOWN && event.key.repeat == 0)
{
switch (event.key.key)
{
case SDLK_ESCAPE:
should_exit = true;
break;
case SDLK_SPACE:
pushUpBalls();
break;
case SDLK_G:
switchBallsGravity();
break;
case SDLK_V:
toggleVSync();
break;
case SDLK_H:
show_debug = !show_debug;
break;
case SDLK_1:
scenario = 0;
initBalls(scenario);
break;
case SDLK_2:
scenario = 1;
initBalls(scenario);
break;
case SDLK_3:
scenario = 2;
initBalls(scenario);
break;
case SDLK_4:
scenario = 3;
initBalls(scenario);
break;
case SDLK_5:
scenario = 4;
initBalls(scenario);
break;
case SDLK_6:
scenario = 5;
initBalls(scenario);
break;
case SDLK_7:
scenario = 6;
initBalls(scenario);
break;
case SDLK_8:
scenario = 7;
initBalls(scenario);
break;
}
}
}
}
// Actualiza la lógica del juego
void update()
{
// Calcular FPS
fps_frame_count++;
Uint64 current_time = SDL_GetTicks();
if (current_time - fps_last_time >= 1000) // Actualizar cada segundo
{
fps_current = fps_frame_count;
fps_frame_count = 0;
fps_last_time = current_time;
fps_text = "FPS: " + std::to_string(fps_current);
}
// ¡DELTA TIME! Actualizar física siempre, usando tiempo transcurrido
for (auto &ball : balls)
{
ball->update(delta_time); // Pasar delta time a cada pelota
}
// Actualizar texto (sin cambios en la lógica)
if (show_text)
{
show_text = !(SDL_GetTicks() - text_init_time > TEXT_DURATION);
}
}
// Renderiza el contenido en la pantalla
void render()
{
SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 64, 64, 64, 255);
SDL_RenderClear(renderer);
// Limpiar batches del frame anterior
batch_vertices.clear();
batch_indices.clear();
// Recopilar datos de todas las bolas para batch rendering
for (auto &ball : balls)
{
// En lugar de ball->render(), obtener datos para batch
SDL_FRect pos = ball->getPosition();
Color color = ball->getColor();
addSpriteToBatch(pos.x, pos.y, pos.w, pos.h, color.r, color.g, color.b);
}
// Renderizar todas las bolas en una sola llamada
if (!batch_vertices.empty())
{
SDL_RenderGeometry(renderer, texture->getSDLTexture(),
batch_vertices.data(), static_cast<int>(batch_vertices.size()),
batch_indices.data(), static_cast<int>(batch_indices.size()));
}
if (show_text)
{
dbg_print(text_pos, 8, text.c_str(), 255, 255, 255);
}
// Debug display (solo si está activado con tecla H)
if (show_debug)
{
// Mostrar contador de FPS en esquina superior derecha
int fps_text_width = static_cast<int>(fps_text.length() * 8); // 8 píxeles por carácter
int fps_x = SCREEN_WIDTH - fps_text_width - 8; // 8 píxeles de margen
dbg_print(fps_x, 8, fps_text.c_str(), 255, 255, 0); // Amarillo para distinguir
// Mostrar estado V-Sync en esquina superior izquierda
dbg_print(8, 8, vsync_text.c_str(), 0, 255, 255); // Cian para distinguir
// Debug: Mostrar valores de la primera pelota (si existe)
if (!balls.empty())
{
std::string debug_text = "GRAV: " + std::to_string(balls[0]->getGravityForce()) +
" VY: " + std::to_string(balls[0]->getVelocityY()) +
" FLOOR: " + (balls[0]->isOnFloor() ? "YES" : "NO");
dbg_print(8, 24, debug_text.c_str(), 255, 0, 255); // Magenta para debug
}
}
SDL_RenderPresent(renderer);
}
// Función principal
int main(int argc, char *args[])
{
if (!init())
{
std::cout << "Ocurrió un error durante la inicialización." << std::endl;
return 1;
}
while (!should_exit)
{
// 1. Calcular delta time antes de actualizar la lógica
calculateDeltaTime();
// 2. Actualizar lógica del juego con delta time
update();
// 3. Procesar eventos de entrada
checkEvents();
// 4. Renderizar la escena
render();
}
close();
return 0;
}