Implementar modo RotoBall - Esfera 3D rotante (demoscene effect)
Añadido modo alternativo de simulación que transforma las pelotas en una esfera 3D rotante proyectada en 2D, inspirado en efectos clásicos de demoscene. ## Características Principales - **Algoritmo Fibonacci Sphere**: Distribución uniforme de puntos en esfera 3D - **Rotación dual**: Matrices de rotación en ejes X e Y simultáneos - **Profundidad Z simulada**: Color modulation según distancia (oscuro=lejos, brillante=cerca) - **Transición suave**: Interpolación de 1.5s desde física a esfera - **Sin sprites adicionales**: Usa SDL_SetTextureColorMod para profundidad - **Performance optimizado**: >60 FPS con 100,000 pelotas ## Implementación Técnica ### Nuevos Archivos/Cambios: - `defines.h`: Enum SimulationMode + constantes RotoBall (radio, velocidades, brillo) - `ball.h/cpp`: Soporte 3D (pos_3d, target_2d, depth_brightness, setters) - `engine.h/cpp`: Lógica completa RotoBall (generate, update, toggle) - `generateRotoBallSphere()`: Fibonacci sphere algorithm - `updateRotoBall()`: Rotación 3D + proyección ortográfica - `toggleRotoBallMode()`: Cambio entre PHYSICS/ROTOBALL - `README.md`: Documentación completa del modo - `CLAUDE.md`: Detalles técnicos y algoritmos ## Parámetros Configurables (defines.h) ```cpp ROTOBALL_RADIUS = 80.0f; // Radio de la esfera ROTOBALL_ROTATION_SPEED_Y = 1.5f; // Velocidad rotación eje Y (rad/s) ROTOBALL_ROTATION_SPEED_X = 0.8f; // Velocidad rotación eje X (rad/s) ROTOBALL_TRANSITION_TIME = 1.5f; // Tiempo de transición (segundos) ROTOBALL_MIN_BRIGHTNESS = 50; // Brillo mínimo fondo (0-255) ROTOBALL_MAX_BRIGHTNESS = 255; // Brillo máximo frente (0-255) ``` ## Uso - **Tecla C**: Alternar entre modo física y modo RotoBall - Compatible con todos los temas de colores - Funciona con 1-100,000 pelotas - Debug display muestra "MODE PHYSICS" o "MODE ROTOBALL" ## Performance - Batch rendering: Una sola llamada SDL_RenderGeometry - Fibonacci sphere recalculada por frame (O(n) predecible) - Color mod CPU-side sin overhead GPU - Delta time independiente del framerate 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
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@@ -9,6 +9,7 @@
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#include <SDL3/SDL_video.h> // for SDL_CreateWindow, SDL_DestroyWindow, SDL_GetDisplayBounds
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#include <algorithm> // for std::min, std::max
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#include <cmath> // for sqrtf, acosf, cosf, sinf (funciones matemáticas)
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#include <cstdlib> // for rand, srand
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#include <ctime> // for time
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#include <iostream> // for cout
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@@ -138,18 +139,24 @@ void Engine::update() {
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fps_text_ = "FPS: " + std::to_string(fps_current_);
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}
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// ¡DELTA TIME! Actualizar física siempre, usando tiempo transcurrido
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for (auto &ball : balls_) {
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ball->update(delta_time_); // Pasar delta time a cada pelota
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// Bifurcar actualización según modo activo
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if (current_mode_ == SimulationMode::PHYSICS) {
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// Modo física normal: actualizar física de cada pelota
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for (auto &ball : balls_) {
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ball->update(delta_time_); // Pasar delta time a cada pelota
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}
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// Verificar auto-reinicio cuando todas las pelotas están quietas (solo en modo física)
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checkAutoRestart();
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} else if (current_mode_ == SimulationMode::ROTOBALL) {
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// Modo RotoBall: actualizar esfera 3D rotante
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updateRotoBall();
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}
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// Actualizar texto (sin cambios en la lógica)
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if (show_text_) {
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show_text_ = !(SDL_GetTicks() - text_init_time_ > TEXT_DURATION);
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}
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// Verificar auto-reinicio cuando todas las pelotas están quietas
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checkAutoRestart();
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}
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void Engine::handleEvents() {
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@@ -201,6 +208,10 @@ void Engine::handleEvents() {
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show_debug_ = !show_debug_;
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break;
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case SDLK_C:
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toggleRotoBallMode();
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break;
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case SDLK_T:
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// Ciclar al siguiente tema
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current_theme_ = static_cast<ColorTheme>((static_cast<int>(current_theme_) + 1) % (sizeof(themes_) / sizeof(themes_[0])));
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@@ -310,10 +321,25 @@ void Engine::render() {
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// Recopilar datos de todas las bolas para batch rendering
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for (auto &ball : balls_) {
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// En lugar de ball->render(), obtener datos para batch
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SDL_FRect pos = ball->getPosition();
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Color color = ball->getColor();
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addSpriteToBatch(pos.x, pos.y, pos.w, pos.h, color.r, color.g, color.b);
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// En modo RotoBall, modular color según profundidad Z
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if (current_mode_ == SimulationMode::ROTOBALL) {
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float brightness = ball->getDepthBrightness();
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// Mapear brightness de 0-1 a rango ROTOBALL_MIN_BRIGHTNESS - ROTOBALL_MAX_BRIGHTNESS
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float brightness_factor = (ROTOBALL_MIN_BRIGHTNESS + brightness * (ROTOBALL_MAX_BRIGHTNESS - ROTOBALL_MIN_BRIGHTNESS)) / 255.0f;
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// Aplicar factor de brillo al color
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int r_mod = static_cast<int>(color.r * brightness_factor);
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int g_mod = static_cast<int>(color.g * brightness_factor);
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int b_mod = static_cast<int>(color.b * brightness_factor);
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addSpriteToBatch(pos.x, pos.y, pos.w, pos.h, r_mod, g_mod, b_mod);
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} else {
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// Modo física normal
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addSpriteToBatch(pos.x, pos.y, pos.w, pos.h, color.r, color.g, color.b);
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}
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}
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// Renderizar todas las bolas en una sola llamada
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@@ -382,9 +408,13 @@ void Engine::render() {
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}
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// Debug: Mostrar tema actual
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std::string theme_names[] = {"SUNSET", "OCEAN", "NEON", "FOREST"};
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std::string theme_names[] = {"SUNSET", "OCEAN", "NEON", "FOREST", "RGB"};
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std::string theme_text = "THEME " + theme_names[static_cast<int>(current_theme_)];
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dbg_print(8, 64, theme_text.c_str(), 255, 255, 128); // Amarillo claro para tema
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// Debug: Mostrar modo de simulación actual
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std::string mode_text = current_mode_ == SimulationMode::PHYSICS ? "MODE PHYSICS" : "MODE ROTOBALL";
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dbg_print(8, 72, mode_text.c_str(), 0, 255, 128); // Verde claro para modo
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}
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SDL_RenderPresent(renderer_);
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@@ -816,4 +846,151 @@ void Engine::performRandomRestart() {
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// Resetear temporizador
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all_balls_were_stopped_ = false;
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all_balls_stopped_start_time_ = 0;
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}
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// Sistema RotoBall - Alternar entre modo física y esfera 3D
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void Engine::toggleRotoBallMode() {
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if (current_mode_ == SimulationMode::PHYSICS) {
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// Cambiar a modo RotoBall
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current_mode_ = SimulationMode::ROTOBALL;
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rotoball_.transitioning = true;
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rotoball_.transition_progress = 0.0f;
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rotoball_.angle_y = 0.0f;
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rotoball_.angle_x = 0.0f;
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// Generar esfera 3D
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generateRotoBallSphere();
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// Mostrar texto informativo
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text_ = "MODO ROTOBALL";
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int text_width = static_cast<int>(text_.length() * 8);
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text_pos_ = (current_screen_width_ - text_width) / 2;
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text_init_time_ = SDL_GetTicks();
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show_text_ = true;
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} else {
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// Volver a modo física
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current_mode_ = SimulationMode::PHYSICS;
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rotoball_.transitioning = false;
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rotoball_.transition_progress = 0.0f;
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// Mostrar texto informativo
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text_ = "MODO FISICA";
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int text_width = static_cast<int>(text_.length() * 8);
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||||
text_pos_ = (current_screen_width_ - text_width) / 2;
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text_init_time_ = SDL_GetTicks();
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show_text_ = true;
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}
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}
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// Generar esfera 3D usando algoritmo Fibonacci Sphere
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void Engine::generateRotoBallSphere() {
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int num_points = static_cast<int>(balls_.size());
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if (num_points == 0) return;
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// Constante Golden Ratio para Fibonacci sphere
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const float golden_ratio = (1.0f + sqrtf(5.0f)) / 2.0f;
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const float angle_increment = PI * 2.0f * golden_ratio;
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for (int i = 0; i < num_points; i++) {
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// Distribución uniforme usando Fibonacci sphere
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float t = static_cast<float>(i) / static_cast<float>(num_points);
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float phi = acosf(1.0f - 2.0f * t); // Latitud
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float theta = angle_increment * static_cast<float>(i); // Longitud
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// Convertir coordenadas esféricas a cartesianas
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float x = cosf(theta) * sinf(phi) * ROTOBALL_RADIUS;
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float y = sinf(theta) * sinf(phi) * ROTOBALL_RADIUS;
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float z = cosf(phi) * ROTOBALL_RADIUS;
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// Guardar posición 3D en la pelota
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balls_[i]->setRotoBallPosition3D(x, y, z);
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// Calcular posición 2D inicial (centro de pantalla)
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float center_x = current_screen_width_ / 2.0f;
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float center_y = current_screen_height_ / 2.0f;
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balls_[i]->setRotoBallTarget2D(center_x + x, center_y + y);
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// Calcular brillo inicial según profundidad Z
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float z_normalized = (z + ROTOBALL_RADIUS) / (2.0f * ROTOBALL_RADIUS);
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balls_[i]->setDepthBrightness(z_normalized);
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}
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}
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// Actualizar esfera RotoBall (rotación + proyección)
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void Engine::updateRotoBall() {
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if (current_mode_ != SimulationMode::ROTOBALL) return;
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// Actualizar transición si está activa
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if (rotoball_.transitioning) {
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rotoball_.transition_progress += delta_time_ / ROTOBALL_TRANSITION_TIME;
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if (rotoball_.transition_progress >= 1.0f) {
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rotoball_.transition_progress = 1.0f;
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rotoball_.transitioning = false;
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}
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}
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// Actualizar ángulos de rotación
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rotoball_.angle_y += ROTOBALL_ROTATION_SPEED_Y * delta_time_;
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rotoball_.angle_x += ROTOBALL_ROTATION_SPEED_X * delta_time_;
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// Centro de la pantalla
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float center_x = current_screen_width_ / 2.0f;
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float center_y = current_screen_height_ / 2.0f;
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// Actualizar cada pelota
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for (size_t i = 0; i < balls_.size(); i++) {
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// Obtener posición 3D original (almacenada en generateRotoBallSphere)
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SDL_FRect pos = balls_[i]->getPosition();
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// Reconstruir coordenadas 3D originales desde los datos almacenados
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// En generateRotoBallSphere guardamos: x, y, z en setRotoBallPosition3D
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// Pero necesitamos acceder a esos datos... por ahora recalcularemos
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// Recalcular posición 3D original usando Fibonacci sphere
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int num_points = static_cast<int>(balls_.size());
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const float golden_ratio = (1.0f + sqrtf(5.0f)) / 2.0f;
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const float angle_increment = PI * 2.0f * golden_ratio;
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float t = static_cast<float>(i) / static_cast<float>(num_points);
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float phi = acosf(1.0f - 2.0f * t);
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float theta = angle_increment * static_cast<float>(i);
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float x = cosf(theta) * sinf(phi) * ROTOBALL_RADIUS;
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float y = sinf(theta) * sinf(phi) * ROTOBALL_RADIUS;
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float z = cosf(phi) * ROTOBALL_RADIUS;
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// Aplicar rotación en eje Y
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float cos_y = cosf(rotoball_.angle_y);
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float sin_y = sinf(rotoball_.angle_y);
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float x_rot = x * cos_y - z * sin_y;
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float z_rot = x * sin_y + z * cos_y;
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// Aplicar rotación en eje X
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float cos_x = cosf(rotoball_.angle_x);
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float sin_x = sinf(rotoball_.angle_x);
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float y_rot = y * cos_x - z_rot * sin_x;
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float z_final = y * sin_x + z_rot * cos_x;
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// Proyección 2D ortográfica
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float screen_x = center_x + x_rot;
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float screen_y = center_y + y_rot;
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// Calcular brillo según profundidad Z (normalizado 0-1)
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float z_normalized = (z_final + ROTOBALL_RADIUS) / (2.0f * ROTOBALL_RADIUS);
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z_normalized = std::max(0.0f, std::min(1.0f, z_normalized));
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// Guardar brillo para usar en render
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balls_[i]->setDepthBrightness(z_normalized);
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// Transición suave desde posición actual a posición de esfera
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if (rotoball_.transitioning) {
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// Interpolar desde posición actual hacia posición de esfera
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float lerp_x = pos.x + (screen_x - pos.x) * rotoball_.transition_progress;
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float lerp_y = pos.y + (screen_y - pos.y) * rotoball_.transition_progress;
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balls_[i]->setRotoBallScreenPosition(lerp_x, lerp_y);
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} else {
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// Ya en esfera, actualizar directamente
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balls_[i]->setRotoBallScreenPosition(screen_x, screen_y);
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}
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}
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}
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