Implementar sistema de gravedad direccional con controles de cursor

- Añadir enum GravityDirection (UP/DOWN/LEFT/RIGHT) en defines.h
- Modificar Ball class para soportar gravedad multi-direccional
- Reescribir Ball::update() con lógica direccional completa
- Cambiar on_floor_ por on_surface_ (más genérico)
- Implementar detección de superficie según dirección de gravedad
- Añadir controles de teclado con teclas de cursor
- Actualizar debug display para mostrar dirección actual
- Aplicar fricción correctamente según superficie activa

Controles nuevos:
- ↑/↓/←/→: Cambiar dirección de gravedad
- H: Toggle debug display (incluye nueva info de gravedad)

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21
.clang-format Normal file
View File

@@ -0,0 +1,21 @@
BasedOnStyle: Google
IndentWidth: 4
IndentAccessModifiers: true
ColumnLimit: 0 # Sin límite de longitud de línea
BreakBeforeBraces: Attach # Llaves en la misma línea
AllowShortIfStatementsOnASingleLine: true
AllowShortBlocksOnASingleLine: true
AllowShortFunctionsOnASingleLine: All
AlignOperands: DontAlign
AlignAfterOpenBracket: DontAlign
BinPackArguments: false
BinPackParameters: false
ContinuationIndentWidth: 4
ConstructorInitializerIndentWidth: 4
IndentWrappedFunctionNames: false
Cpp11BracedListStyle: true
BreakConstructorInitializers: BeforeColon
AllowAllConstructorInitializersOnNextLine: false
PackConstructorInitializers: Never
AllowAllArgumentsOnNextLine: false
AllowAllParametersOfDeclarationOnNextLine: false

83
.clang-tidy Normal file
View File

@@ -0,0 +1,83 @@
Checks: >
readability-*,
modernize-*,
performance-*,
bugprone-unchecked-optional-access,
bugprone-sizeof-expression,
bugprone-suspicious-missing-comma,
bugprone-suspicious-index,
bugprone-undefined-memory-manipulation,
bugprone-use-after-move,
bugprone-out-of-bound-access,
-readability-identifier-length,
-readability-magic-numbers,
-bugprone-narrowing-conversions,
-performance-enum-size,
-performance-inefficient-string-concatenation,
-bugprone-integer-division,
-bugprone-easily-swappable-parameters,
WarningsAsErrors: '*'
# Solo incluir archivos de tu código fuente
HeaderFilterRegex: '^source/(sections|ui)/.*'
FormatStyle: file
CheckOptions:
# Variables locales en snake_case
- { key: readability-identifier-naming.VariableCase, value: lower_case }
# Miembros privados en snake_case con sufijo _
- { key: readability-identifier-naming.PrivateMemberCase, value: lower_case }
- { key: readability-identifier-naming.PrivateMemberSuffix, value: _ }
# Miembros protegidos en snake_case con sufijo _
- { key: readability-identifier-naming.ProtectedMemberCase, value: lower_case }
- { key: readability-identifier-naming.ProtectedMemberSuffix, value: _ }
# Miembros públicos en snake_case (sin sufijo)
- { key: readability-identifier-naming.PublicMemberCase, value: lower_case }
# Namespaces en CamelCase
- { key: readability-identifier-naming.NamespaceCase, value: CamelCase }
# Variables estáticas privadas como miembros privados
- { key: readability-identifier-naming.StaticVariableCase, value: lower_case }
- { key: readability-identifier-naming.StaticVariableSuffix, value: _ }
# Constantes estáticas sin sufijo
- { key: readability-identifier-naming.StaticConstantCase, value: UPPER_CASE }
# Constantes globales en UPPER_CASE
- { key: readability-identifier-naming.GlobalConstantCase, value: UPPER_CASE }
# Variables constexpr globales en UPPER_CASE
- { key: readability-identifier-naming.ConstexprVariableCase, value: UPPER_CASE }
# Constantes locales en UPPER_CASE
- { key: readability-identifier-naming.LocalConstantCase, value: UPPER_CASE }
# Constexpr miembros en UPPER_CASE (sin sufijo)
- { key: readability-identifier-naming.ConstexprMemberCase, value: UPPER_CASE }
# Constexpr miembros privados/protegidos con sufijo _
- { key: readability-identifier-naming.ConstexprMethodCase, value: UPPER_CASE }
# Clases, structs y enums en CamelCase
- { key: readability-identifier-naming.ClassCase, value: CamelCase }
- { key: readability-identifier-naming.StructCase, value: CamelCase }
- { key: readability-identifier-naming.EnumCase, value: CamelCase }
# Valores de enums en UPPER_CASE
- { key: readability-identifier-naming.EnumConstantCase, value: UPPER_CASE }
# Métodos en camelBack (sin sufijos)
- { key: readability-identifier-naming.MethodCase, value: camelBack }
- { key: readability-identifier-naming.PrivateMethodCase, value: camelBack }
- { key: readability-identifier-naming.ProtectedMethodCase, value: camelBack }
- { key: readability-identifier-naming.PublicMethodCase, value: camelBack }
# Funciones en camelBack
- { key: readability-identifier-naming.FunctionCase, value: camelBack }
# Parámetros en lower_case
- { key: readability-identifier-naming.ParameterCase, value: lower_case }

97
.gitignore vendored Normal file
View File

@@ -0,0 +1,97 @@
# Archivos ejecutables
*.exe
*.out
*.app
vibe3_physics
vibe3_physics.exe
# Archivos objeto y bibliotecas
*.o
*.obj
*.a
*.lib
*.so
*.dylib
*.dll
# Archivos de compilación y enlazado
*.d
*.dep
*.gch
*.pch
# Directorios de compilación
build/
Build/
BUILD/
cmake-build-*/
.cmake/
# Archivos generados por CMake
CMakeFiles/
CMakeCache.txt
cmake_install.cmake
Makefile
*.cmake
!CMakeLists.txt
# Archivos de Visual Studio
.vs/
*.vcxproj
*.vcxproj.filters
*.vcxproj.user
*.sln
*.suo
*.user
*.userosscache
*.sln.docstates
# Archivos de Code::Blocks
*.cbp
*.layout
*.depend
# Archivos de Qt
*.pro.user
*.pro.user.*
moc_*.cpp
moc_*.h
qrc_*.cpp
ui_*.h
*.qm
.qmake.stash
# Archivos de depuración
*.pdb
*.ilk
*.map
*.exp
# Archivos temporales del sistema
.DS_Store
.DS_Store?
._*
.Spotlight-V100
.Trashes
ehthumbs.db
Thumbs.db
*~
# Archivos de IDEs
.vscode/
.idea/
*.swp
*.swo
*~
# Archivos de logs
*.log
# Archivos de backup
*.bak
*.backup
*.tmp
*.temp
# Claude Code
.claude/

76
CLAUDE.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,76 @@
# Claude Code Session - ViBe1 Delta
## Estado del Proyecto
**Proyecto:** ViBe1 Delta - Simulador de sprites con fisica
**Objetivo:** Implementar delta time para separar bucle de proceso del de renderizado
## Progreso Actual
### ✅ Completado
1. **Configuracion inicial**
- Reestructurar codigo: movido utilidades a `source/external/`
- Filtro nearest neighbor para texturas pixel-perfect
- Compilacion funcionando (Make y CMake)
2. **Sistema de metricas**
- Contador FPS en esquina superior derecha (amarillo)
- Control V-Sync con tecla "V" (ON/OFF)
- Display V-Sync en esquina superior izquierda (cian)
3. **Mejoras visuales**
- Tamaño pelota: 8x8 → 10x10 pixels
- Fondo aclarado: (32,32,32) → (64,64,64)
- Textura pelota redibujada con mejor calidad
### 🚧 En Proceso
- **Proximos pasos:** Implementar sistema delta time
- **Problema detectado:** Caracteres extraños en README.md (encoding)
### 📋 Controles Actuales
| Tecla | Accion |
|-------|---------|
| V | Alternar V-Sync ON/OFF |
| 1-8 | Cambiar numero de pelotas (1 a 100,000) |
| ESPACIO | Impulsar pelotas hacia arriba |
| G | Alternar direccion gravedad |
| ESC | Salir |
## Arquitectura Actual
```
source/
├── main.cpp # Bucle principal + FPS/V-Sync
├── ball.h/.cpp # Logica fisica pelotas
├── defines.h # Constantes (BALL_SIZE=10)
└── external/ # Utilidades externas
├── texture.h/.cpp # Gestion texturas + nearest filter
├── sprite.h/.cpp # Sistema sprites
├── dbgtxt.h # Debug text + nearest filter
└── stb_image.h # Carga imagenes
```
## Bucket Actual: FPS Acoplado
El sistema usa bucle acoplado a 60 FPS:
```cpp
if (SDL_GetTicks() - ticks > DEMO_SPEED) { // 16.67ms
// Solo aqui se actualiza fisica
}
```
**Problema:** Fisica dependiente del framerate → Inconsistencia cross-platform
## Delta Time - Plan de Implementacion
1. **Sistema timing independiente**
2. **Bucle desacoplado** logica vs renderizado
3. **Interpolacion** para renderizado suave
4. **Optimizaciones** rendimiento
---
*Archivo de seguimiento para sesiones Claude Code*

49
CMakeLists.txt Normal file
View File

@@ -0,0 +1,49 @@
cmake_minimum_required(VERSION 3.20)
project(vibe3_physics)
# Establecer el estándar de C++
set(CMAKE_CXX_STANDARD 20)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
# Opciones comunes de compilación
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -Wall -Os -ffunction-sections -fdata-sections")
# Buscar SDL3 automáticamente
find_package(SDL3 REQUIRED)
# Si no se encuentra SDL3, generar un error
if (NOT SDL3_FOUND)
message(FATAL_ERROR "SDL3 no encontrado. Por favor, verifica su instalación.")
endif()
# Archivos fuente
file(GLOB SOURCE_FILES source/*.cpp source/external/*.cpp)
# Comprobar si se encontraron archivos fuente
if(NOT SOURCE_FILES)
message(FATAL_ERROR "No se encontraron archivos fuente en el directorio 'source/'. Verifica la ruta.")
endif()
# Detectar la plataforma y configuraciones específicas
if(WIN32)
set(PLATFORM windows)
set(LINK_LIBS ${SDL3_LIBRARIES} mingw32 ws2_32)
elseif(UNIX AND NOT APPLE)
set(PLATFORM linux)
set(LINK_LIBS ${SDL3_LIBRARIES})
elseif(APPLE)
set(PLATFORM macos)
set(LINK_LIBS ${SDL3_LIBRARIES})
endif()
# Incluir directorios de SDL3
include_directories(${SDL3_INCLUDE_DIRS})
# Añadir el ejecutable reutilizando el nombre del proyecto
add_executable(${PROJECT_NAME} ${SOURCE_FILES})
# Especificar la ubicación del ejecutable (en la raíz del proyecto)
set_target_properties(${PROJECT_NAME} PROPERTIES RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_SOURCE_DIR})
# Enlazar las bibliotecas necesarias
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} ${LINK_LIBS})

358
README.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,358 @@
# ViBe3 Physics - Simulador de Sprites con Fisica
**ViBe3 Physics** es una demo experimental de **vibe-coding** que implementa **nuevas fisicas** expandiendo sobre el sistema de delta time. Utiliza **SDL3** para mostrar sprites (pelotas) rebotando con fisica avanzada independiente del framerate.
El nombre refleja su proposito: **ViBe** (vibe-coding experimental) + **Physics** (nuevas fisicas experimentales). La demo sirve como sandbox para probar bucles de juego con timing independiente y renderizado optimizado.
## 🎯 Caracteristicas Actuales
- **Simulacion de fisica**: Gravedad, rebotes y colisiones con perdida de energia
- **Multiples escenarios**: 8 configuraciones predefinidas (1 a 100,000 pelotas)
- **Sistema de temas visuales**: 4 temas de colores con fondos degradados y paletas tematicas
- **Interactividad**: Controles de teclado para modificar el comportamiento
- **Renderizado batch optimizado**: Sistema de batch rendering con SDL_RenderGeometry para 50K+ sprites
- **Colores tematicos**: Paletas de 8 colores por tema aplicadas proceduralmente
- **Monitor de rendimiento**: Contador FPS en tiempo real
- **Control V-Sync**: Activacion/desactivacion dinamica del V-Sync
## 🎮 Controles
| Tecla | Accion |
|-------|--------|
| `H` | **Alternar debug display (FPS, V-Sync, valores fisica)** |
| `V` | **Alternar V-Sync ON/OFF** |
| `F1-F4` | **Seleccion directa de tema de colores (Atardecer/Oceano/Neon/Bosque)** |
| `T` | **Ciclar entre temas de colores** |
| `1-8` | Cambiar numero de pelotas (1, 10, 100, 500, 1K, 10K, 50K, 100K) |
| `ESPACIO` | Impulsar todas las pelotas hacia arriba |
| `G` | Alternar direccion de la gravedad |
| `ESC` | Salir del programa |
## 📊 Informacion en Pantalla
- **Centro**: Numero de pelotas activas en **blanco** (temporal)
- **Centro**: Nombre del tema activo en **color tematico** (temporal, debajo del contador)
### Debug Display (Tecla `H`)
Cuando se activa el debug display con la tecla `H`:
- **Esquina superior izquierda**: Estado V-Sync (VSYNC ON/OFF) en **cian**
- **Esquina superior derecha**: Contador FPS en tiempo real en **amarillo**
- **Lineas 3-5**: Valores fisica primera pelota (GRAV, VY, FLOOR) en **magenta**
- **Linea 6**: Tema activo (THEME SUNSET/OCEAN/NEON/FOREST) en **amarillo claro**
## 🎨 Sistema de Temas de Colores
**ViBe1 Delta** incluye 4 temas visuales que transforman completamente la apariencia del simulador:
### Temas Disponibles
| Tecla | Tema | Descripcion | Fondo | Paleta de Pelotas |
|-------|------|-------------|-------|-------------------|
| `F1` | **ATARDECER** | Colores calidos de puesta de sol | Degradado naranja-rojo | Tonos naranjas, rojos y amarillos |
| `F2` | **OCEANO** | Ambiente marino refrescante | Degradado azul-cian | Azules, cianes y verdes agua |
| `F3` | **NEON** | Colores vibrantes futuristas | Degradado magenta-cian | Magentas, cianes y rosas brillantes |
| `F4` | **BOSQUE** | Naturaleza verde relajante | Degradado verde oscuro-claro | Verdes naturales y tierra |
### Controles de Temas
- **Seleccion directa**: Usa `F1`, `F2`, `F3` o `F4` para cambiar inmediatamente al tema deseado
- **Ciclado secuencial**: Presiona `T` para avanzar al siguiente tema en orden
- **Indicador visual**: El nombre del tema aparece temporalmente en el centro de la pantalla con colores tematicos
- **Regeneracion automatica**: Las pelotas adoptan automaticamente la nueva paleta de colores al cambiar tema
### Detalles Tecnicos
- **Fondos degradados**: Implementados con `SDL_RenderGeometry` usando vertices con colores interpolados
- **Paletas tematicas**: 8 colores unicos por tema aplicados aleatoriamente a las pelotas
- **Rendimiento optimizado**: El cambio de tema solo regenera los colores, manteniendo la fisica
- **Compatibilidad completa**: Funciona con todos los escenarios (1 a 100,000 pelotas)
## 🏗️ Estructura del Proyecto
```
vibe3_physics/
├── source/
│ ├── main.cpp # Bucle principal y logica del juego
│ ├── ball.h/cpp # Clase Ball - logica de las pelotas
│ ├── defines.h # Constantes y configuracion
│ └── external/ # Utilidades y bibliotecas externas
│ ├── sprite.h/cpp # Clase Sprite - renderizado de texturas
│ ├── texture.h/cpp # Clase Texture - gestion de imagenes
│ ├── dbgtxt.h # Sistema de debug para texto en pantalla
│ └── stb_image.h # Biblioteca para cargar imagenes
├── data/
│ └── ball.png # Textura de la pelota (10x10 pixeles)
├── CMakeLists.txt # Configuracion de CMake
├── Makefile # Configuracion de Make
├── CLAUDE.md # Seguimiento de desarrollo
└── .gitignore # Archivos ignorados por Git
```
## 🔧 Requisitos del Sistema
- **SDL3** (Simple DirectMedia Layer 3)
- **C++20** compatible compiler
- **CMake 3.20+** o **Make**
- Plataforma: Windows, Linux, macOS
### Instalacion de SDL3
#### Windows (MinGW)
```bash
# Usando vcpkg o compilar desde fuente
vcpkg install sdl3
```
#### Linux
```bash
# Ubuntu/Debian
sudo apt install libsdl3-dev
# Arch Linux
sudo pacman -S sdl3
```
#### macOS
```bash
brew install sdl3
```
## 🚀 Compilacion
### Opcion 1: CMake (Recomendado)
```bash
mkdir build && cd build
cmake ..
make
```
### Opcion 2: Make directo
```bash
make
```
## ▶️ Ejecucion
```bash
# Desde la raiz del proyecto
./vibe3_physics # Linux/macOS
./vibe3_physics.exe # Windows
```
## 📊 Detalles Tecnicos
### Configuracion Actual
- **Resolucion**: 320x240 pixeles (escalado x3 = 960x720)
- **Sistema de timing**: Delta time independiente del framerate
- **Fisica**: Gravedad constante (0.2f), rebotes con perdida de energia
- **Tamaño de pelota**: 10x10 pixeles
- **V-Sync**: Activado por defecto, controlable dinamicamente
### Arquitectura del Codigo
1. **main.cpp**: Contiene el bucle principal con cuatro fases:
- `calculateDeltaTime()`: Calcula tiempo transcurrido entre frames
- `update()`: Actualiza la logica del juego usando delta time + calculo FPS
- `checkEvents()`: Procesa eventos de entrada
- `render()`: Renderiza la escena + overlays informativos
2. **Ball**: Maneja la fisica de cada pelota individual con timing basado en delta time
3. **Sprite**: Sistema de renderizado de texturas con filtro nearest neighbor
4. **Texture**: Gestion de carga y renderizado de imagenes con filtro pixel-perfect
## ✅ Migracion a Delta Time (COMPLETADO)
### Sistema Anterior (Frame-Based)
El sistema original estaba **acoplado a 60 FPS** con logica dependiente del framerate:
```cpp
// Sistema ANTIGUO en update()
if (SDL_GetTicks() - ticks > DEMO_SPEED) { // DEMO_SPEED = 1000/60 = 16.67ms
// Solo aqui se actualizaba la fisica cada 16.67ms
for (auto &ball : balls) {
ball->update(); // Sin parametros de tiempo
}
ticks = SDL_GetTicks();
}
```
**Problemas del sistema anterior:**
- Velocidad inconsistente entre diferentes refresh rates (60Hz vs 75Hz vs 144Hz)
- Logica de fisica acoplada a framerate fijo
- V-Sync ON/OFF cambiaba la velocidad del juego
- Rendimiento inconsistente en diferentes hardware
### Sistema Actual (Delta Time)
**Implementacion delta time** para simulacion independiente del framerate:
```cpp
// Sistema NUEVO - Variables globales
Uint64 last_frame_time = 0;
float delta_time = 0.0f;
// Calculo de delta time
void calculateDeltaTime() {
Uint64 current_time = SDL_GetTicks();
if (last_frame_time == 0) {
last_frame_time = current_time;
delta_time = 1.0f / 60.0f; // Primer frame a 60 FPS
return;
}
delta_time = (current_time - last_frame_time) / 1000.0f; // Convertir a segundos
last_frame_time = current_time;
// Limitar delta time para evitar saltos grandes
if (delta_time > 0.05f) {
delta_time = 1.0f / 60.0f; // Fallback a 60 FPS
}
}
// Bucle principal actualizado
while (!should_exit) {
calculateDeltaTime(); // 1. Calcular tiempo transcurrido
update(); // 2. Actualizar logica (usa delta_time)
checkEvents(); // 3. Procesar entrada
render(); // 4. Renderizar escena
}
```
### Conversion de Fisica: Frame-Based → Time-Based
#### 1. Conversion de Velocidades
```cpp
// En Ball::Ball() constructor
// ANTES: velocidades en pixeles/frame
vx_ = vx;
vy_ = vy;
// AHORA: convertir a pixeles/segundo (x60)
vx_ = vx * 60.0f;
vy_ = vy * 60.0f;
```
#### 2. Conversion de Gravedad (Aceleracion)
```cpp
// En Ball::Ball() constructor
// ANTES: gravedad en pixeles/frame²
gravity_force_ = GRAVITY_FORCE;
// AHORA: convertir a pixeles/segundo² (x60²)
gravity_force_ = GRAVITY_FORCE * 60.0f * 60.0f; // 3600x multiplicador
```
**¿Por que 60² para gravedad?**
- Velocidad: `pixeles/frame * frame/segundo = pixeles/segundo`**x60**
- Aceleracion: `pixeles/frame² * frame²/segundo² = pixeles/segundo²`**x60²**
#### 3. Aplicacion de Delta Time en Fisica
```cpp
// En Ball::update(float deltaTime)
// ANTES: incrementos fijos por frame
vy_ += gravity_force_;
pos_.x += vx_;
pos_.y += vy_;
// AHORA: incrementos proporcionales al tiempo transcurrido
vy_ += gravity_force_ * deltaTime; // Aceleracion * tiempo
pos_.x += vx_ * deltaTime; // Velocidad * tiempo
pos_.y += vy_ * deltaTime;
```
### Valores de Debug: Antes vs Ahora
| Parametro | Sistema Anterior | Sistema Delta Time | Razon |
|-----------|------------------|-------------------|-------|
| **Velocidad X/Y** | 1.0 - 3.0 pixeles/frame | 60.0 - 180.0 pixeles/segundo | x60 conversion |
| **Gravedad** | 0.2 pixeles/frame² | 720.0 pixeles/segundo² | x3600 conversion |
| **Debug Display** | No disponible | GRAV: 720.000000 VY: -140.5 FLOOR: NO | Valores en tiempo real |
### Beneficios Conseguidos
-**Velocidad consistente** entre 60Hz, 75Hz, 144Hz y otros refresh rates
-**V-Sync independiente**: misma velocidad con V-Sync ON/OFF
-**Fisica precisa**: gravedad y movimiento calculados correctamente
-**Escalabilidad**: preparado para futuras optimizaciones
-**Debug en tiempo real**: monitoreo de valores de fisica
### Sistema de Debug Implementado
```cpp
// Debug display para primera pelota
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
}
```
## 🚀 Sistema de Batch Rendering
### **Problema Original**
El renderizado individual de sprites era el principal cuello de botella:
- **50,000 bolas**: 50,000 llamadas `SDL_RenderTexture()` por frame
- **Resultado**: ~10 FPS (inutilizable)
### **Solución Implementada: SDL_RenderGeometry**
Batch rendering que agrupa todos los sprites en una sola llamada:
```cpp
// Recopilar datos de todas las bolas
for (auto &ball : balls) {
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
SDL_RenderGeometry(renderer, texture->getSDLTexture(),
batch_vertices.data(), batch_vertices.size(),
batch_indices.data(), batch_indices.size());
```
### **Arquitectura del Batch**
1. **Vértices**: 4 vértices por sprite (quad) con posición, UV y color
2. **Índices**: 6 índices por sprite (2 triángulos)
3. **Acumulación**: Todos los sprites se acumulan en vectores globales
4. **Renderizado**: Una sola llamada `SDL_RenderGeometry` por frame
### **Rendimiento Conseguido**
- **50,000 bolas**: >75 FPS constante (mejora de 750%)
- **100,000 bolas**: Fluido y jugable
- **Escalabilidad**: Preparado para renderizado masivo de sprites
## 🛠️ Desarrollo
Para contribuir al proyecto:
1. Fork del repositorio
2. Crear rama de feature (`git checkout -b feature/nueva-caracteristica`)
3. Commit de cambios (`git commit -am 'Añadir nueva caracteristica'`)
4. Push a la rama (`git push origin feature/nueva-caracteristica`)
5. Crear Pull Request
## 📝 Notas Tecnicas
- El proyecto usa **smart pointers** (unique_ptr, shared_ptr) para gestion de memoria
- **RAII** para recursos SDL
- **Separacion de responsabilidades** entre clases
- **Configuracion multiplataforma** (Windows, Linux, macOS)
- **Filtro nearest neighbor** para texturas pixel-perfect
- **Sistema de metricas** en tiempo real (FPS, V-Sync)
## 🐛 Problemas Conocidos
- FPS drops significativos con >10,000 pelotas
- Timing dependiente del framerate (solucion en desarrollo)
- Sin interpolacion en el renderizado
---
*Proyecto desarrollado como base para experimentacion con game loops y fisica en tiempo real usando SDL3.*

BIN
data/ball.png Normal file

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 162 B

200
source/ball.cpp Normal file
View File

@@ -0,0 +1,200 @@
#include "ball.h"
#include <stdlib.h> // for rand
#include <cmath> // for fabs
#include "defines.h" // for BALL_SIZE, Color, SCREEN_HEIGHT, GRAVITY_FORCE
class Texture;
// Constructor
Ball::Ball(float x, float vx, float vy, Color color, std::shared_ptr<Texture> texture, GravityDirection gravity_dir)
: sprite_(std::make_unique<Sprite>(texture)),
pos_({x, 0.0f, BALL_SIZE, BALL_SIZE}) {
// Convertir velocidades de píxeles/frame a píxeles/segundo (multiplicar por 60)
vx_ = vx * 60.0f;
vy_ = vy * 60.0f;
sprite_->setPos({pos_.x, pos_.y});
sprite_->setSize(BALL_SIZE, BALL_SIZE);
sprite_->setClip({0, 0, BALL_SIZE, BALL_SIZE});
color_ = color;
// Convertir gravedad de píxeles/frame² a píxeles/segundo² (multiplicar por 60²)
gravity_force_ = GRAVITY_FORCE * 60.0f * 60.0f;
gravity_direction_ = gravity_dir;
on_surface_ = false;
stopped_ = false;
loss_ = ((rand() % 30) * 0.01f) + 0.6f;
}
// Actualiza la lógica de la clase
void Ball::update(float deltaTime) {
if (stopped_) {
return;
}
// Aplica la gravedad según la dirección (píxeles/segundo²)
if (!on_surface_) {
switch (gravity_direction_) {
case GravityDirection::DOWN:
vy_ += gravity_force_ * deltaTime;
break;
case GravityDirection::UP:
vy_ -= gravity_force_ * deltaTime;
break;
case GravityDirection::LEFT:
vx_ -= gravity_force_ * deltaTime;
break;
case GravityDirection::RIGHT:
vx_ += gravity_force_ * deltaTime;
break;
}
}
// Actualiza la posición en función de la velocidad (píxeles/segundo)
if (!on_surface_) {
pos_.x += vx_ * deltaTime;
pos_.y += vy_ * deltaTime;
} else {
// Si está en superficie, mantener posición según dirección de gravedad
switch (gravity_direction_) {
case GravityDirection::DOWN:
pos_.y = SCREEN_HEIGHT - pos_.h;
pos_.x += vx_ * deltaTime; // Seguir moviéndose en X
break;
case GravityDirection::UP:
pos_.y = 0;
pos_.x += vx_ * deltaTime; // Seguir moviéndose en X
break;
case GravityDirection::LEFT:
pos_.x = 0;
pos_.y += vy_ * deltaTime; // Seguir moviéndose en Y
break;
case GravityDirection::RIGHT:
pos_.x = SCREEN_WIDTH - pos_.w;
pos_.y += vy_ * deltaTime; // Seguir moviéndose en Y
break;
}
}
// Comprueba las colisiones con el lateral izquierdo
if (pos_.x < 0) {
pos_.x = 0;
if (gravity_direction_ == GravityDirection::LEFT) {
// Colisión con superficie de gravedad
vx_ = -vx_ * loss_;
if (std::fabs(vx_) < 6.0f) {
vx_ = 0.0f;
on_surface_ = true;
}
} else {
// Rebote normal
vx_ = -vx_;
}
}
// Comprueba las colisiones con el lateral derecho
if (pos_.x + pos_.w > SCREEN_WIDTH) {
pos_.x = SCREEN_WIDTH - pos_.w;
if (gravity_direction_ == GravityDirection::RIGHT) {
// Colisión con superficie de gravedad
vx_ = -vx_ * loss_;
if (std::fabs(vx_) < 6.0f) {
vx_ = 0.0f;
on_surface_ = true;
}
} else {
// Rebote normal
vx_ = -vx_;
}
}
// Comprueba las colisiones con la parte superior
if (pos_.y < 0) {
pos_.y = 0;
if (gravity_direction_ == GravityDirection::UP) {
// Colisión con superficie de gravedad
vy_ = -vy_ * loss_;
if (std::fabs(vy_) < 6.0f) {
vy_ = 0.0f;
on_surface_ = true;
}
} else {
// Rebote normal
vy_ = -vy_;
}
}
// Comprueba las colisiones con la parte inferior
if (pos_.y + pos_.h > SCREEN_HEIGHT) {
pos_.y = SCREEN_HEIGHT - pos_.h;
if (gravity_direction_ == GravityDirection::DOWN) {
// Colisión con superficie de gravedad
vy_ = -vy_ * loss_;
if (std::fabs(vy_) < 6.0f) {
vy_ = 0.0f;
on_surface_ = true;
}
} else {
// Rebote normal
vy_ = -vy_;
}
}
// Aplica rozamiento al estar en superficie
if (on_surface_) {
// Convertir rozamiento de frame-based a time-based
float friction_factor = pow(0.97f, 60.0f * deltaTime);
switch (gravity_direction_) {
case GravityDirection::DOWN:
case GravityDirection::UP:
// Fricción en X cuando gravedad es vertical
vx_ = vx_ * friction_factor;
if (std::fabs(vx_) < 6.0f) {
vx_ = 0.0f;
stopped_ = true;
}
break;
case GravityDirection::LEFT:
case GravityDirection::RIGHT:
// Fricción en Y cuando gravedad es horizontal
vy_ = vy_ * friction_factor;
if (std::fabs(vy_) < 6.0f) {
vy_ = 0.0f;
stopped_ = true;
}
break;
}
}
// Actualiza la posición del sprite
sprite_->setPos({pos_.x, pos_.y});
}
// Pinta la clase
void Ball::render() {
sprite_->setColor(color_.r, color_.g, color_.b);
sprite_->render();
}
// Modifica la velocidad (convierte de frame-based a time-based)
void Ball::modVel(float vx, float vy) {
if (stopped_) {
vx_ = vx_ + (vx * 60.0f); // Convertir a píxeles/segundo
}
vy_ = vy_ + (vy * 60.0f); // Convertir a píxeles/segundo
on_surface_ = false;
stopped_ = false;
}
// Cambia la gravedad (usa la versión convertida)
void Ball::switchGravity() {
gravity_force_ = gravity_force_ == 0.0f ? (GRAVITY_FORCE * 60.0f * 60.0f) : 0.0f;
}
// Cambia la dirección de gravedad
void Ball::setGravityDirection(GravityDirection direction) {
gravity_direction_ = direction;
on_surface_ = false; // Ya no está en superficie al cambiar dirección
stopped_ = false; // Reactivar movimiento
}

55
source/ball.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,55 @@
#pragma once
#include <SDL3/SDL_rect.h> // for SDL_FRect
#include <memory> // for shared_ptr, unique_ptr
#include "defines.h" // for Color
#include "external/sprite.h" // for Sprite
class Texture;
class Ball {
private:
std::unique_ptr<Sprite> sprite_; // Sprite para pintar la clase
SDL_FRect pos_; // Posición y tamaño de la pelota
float vx_, vy_; // Velocidad
float gravity_force_; // Gravedad
GravityDirection gravity_direction_; // Direcci\u00f3n de la gravedad
Color color_; // Color de la pelota
bool on_surface_; // Indica si la pelota est\u00e1 en la superficie (suelo/techo/pared)
bool stopped_; // Indica si la pelota ha terminado de moverse;
float loss_; // Coeficiente de rebote. Pérdida de energía en cada rebote
public:
// Constructor
Ball(float x, float vx, float vy, Color color, std::shared_ptr<Texture> texture, GravityDirection gravity_dir = GravityDirection::DOWN);
// Destructor
~Ball() = default;
// Actualiza la lógica de la clase
void update(float deltaTime);
// Pinta la clase
void render();
// Modifica la velocidad
void modVel(float vx, float vy);
// Cambia la gravedad
void switchGravity();
// Cambia la direcci\u00f3n de gravedad
void setGravityDirection(GravityDirection direction);
// Getters para debug
float getVelocityY() const { return vy_; }
float getVelocityX() const { return vx_; }
float getGravityForce() const { return gravity_force_; }
GravityDirection getGravityDirection() const { return gravity_direction_; }
bool isOnSurface() const { return on_surface_; }
// Getters para batch rendering
SDL_FRect getPosition() const { return pos_; }
Color getColor() const { return color_; }
};

24
source/defines.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,24 @@
#pragma once
constexpr char WINDOW_CAPTION[] = "vibe3_physics";
constexpr int SCREEN_WIDTH = 320;
constexpr int SCREEN_HEIGHT = 240;
constexpr int WINDOW_SIZE = 3;
constexpr int BALL_SIZE = 10;
constexpr float GRAVITY_FORCE = 0.2f;
// DEMO_SPEED eliminado - ya no se usa con delta time
constexpr Uint64 TEXT_DURATION = 2000;
struct Color {
int r, g, b;
};
// Enum para direcci\u00f3n de gravedad
enum class GravityDirection {
DOWN, // \u2193 Gravedad hacia abajo (por defecto)
UP, // \u2191 Gravedad hacia arriba
LEFT, // \u2190 Gravedad hacia la izquierda
RIGHT // \u2192 Gravedad hacia la derecha
};

78
source/external/dbgtxt.h vendored Normal file
View File

@@ -0,0 +1,78 @@
#pragma once
namespace {
SDL_Texture* dbg_tex = nullptr;
SDL_Renderer* dbg_ren = nullptr;
} // namespace
void dbg_init(SDL_Renderer* renderer) {
dbg_ren = renderer;
Uint8 font[448] = {0x42, 0x4D, 0xC0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3E, 0x00, 0x00, 0x00, 0x28, 0x00, 0x00, 0x00, 0x30, 0x00, 0x00, 0x00, 0x30, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x82, 0x01, 0x00, 0x00, 0x12, 0x0B, 0x00, 0x00, 0x12, 0x0B, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x18, 0xF3, 0x83, 0x83, 0xCF, 0x83, 0x87, 0x00, 0x00, 0xF3, 0x39, 0x39, 0xCF, 0x79, 0xF3, 0x00, 0x00, 0x01, 0xF9, 0x39, 0xCF, 0x61, 0xF9, 0x00, 0x00, 0x33, 0xF9, 0x03, 0xE7, 0x87, 0x81, 0x00, 0x00, 0x93, 0x03, 0x3F, 0xF3, 0x1B, 0x39, 0x00, 0x00, 0xC3, 0x3F, 0x9F, 0x39, 0x3B, 0x39, 0x00, 0x41, 0xE3, 0x03, 0xC3, 0x01, 0x87, 0x83, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0xE7, 0x01, 0xC7, 0x81, 0x01, 0x83, 0x00, 0x00, 0xE7, 0x1F, 0x9B, 0xE7, 0x1F, 0x39, 0x00, 0x00, 0xE7, 0x8F, 0x39, 0xE7, 0x87, 0xF9, 0x00, 0x00, 0xC3, 0xC7, 0x39, 0xE7, 0xC3, 0xC3, 0x00, 0x00, 0x99, 0xE3, 0x39, 0xE7, 0xF1, 0xE7, 0x00, 0x00, 0x99, 0xF1, 0xB3, 0xC7, 0x39, 0xF3, 0x00, 0x00, 0x99, 0x01, 0xC7, 0xE7, 0x83, 0x81, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x83, 0xE7, 0x83, 0xEF, 0x39, 0x39, 0x00, 0x00, 0x39, 0xE7, 0x39, 0xC7, 0x11, 0x11, 0x00, 0x00, 0xF9, 0xE7, 0x39, 0x83, 0x01, 0x83, 0x00, 0x00, 0x83, 0xE7, 0x39, 0x11, 0x01, 0xC7, 0x00, 0x00, 0x3F, 0xE7, 0x39, 0x39, 0x29, 0x83, 0x00, 0x00, 0x33, 0xE7, 0x39, 0x39, 0x39, 0x11, 0x00, 0x00, 0x87, 0x81, 0x39, 0x39, 0x39, 0x39, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x39, 0x39, 0x83, 0x3F, 0x85, 0x31, 0x00, 0x00, 0x39, 0x31, 0x39, 0x3F, 0x33, 0x23, 0x00, 0x00, 0x29, 0x21, 0x39, 0x03, 0x21, 0x07, 0x00, 0x00, 0x01, 0x01, 0x39, 0x39, 0x39, 0x31, 0x00, 0x00, 0x01, 0x09, 0x39, 0x39, 0x39, 0x39, 0x00, 0x00, 0x11, 0x19, 0x39, 0x39, 0x39, 0x39, 0x00, 0x00, 0x39, 0x39, 0x83, 0x03, 0x83, 0x03, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0xC1, 0x39, 0x81, 0x83, 0x31, 0x01, 0x00, 0x00, 0x99, 0x39, 0xE7, 0x39, 0x23, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x39, 0x39, 0xE7, 0xF9, 0x07, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x31, 0x01, 0xE7, 0xF9, 0x0F, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x39, 0xE7, 0xF9, 0x27, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x9F, 0x39, 0xE7, 0xF9, 0x33, 0x3F, 0x00, 0x00, 0xC1, 0x39, 0x81, 0xF9, 0x39, 0x3F, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x39, 0x03, 0xC3, 0x07, 0x01, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x39, 0x39, 0x99, 0x33, 0x3F, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x01, 0x39, 0x3F, 0x39, 0x3F, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x39, 0x03, 0x3F, 0x39, 0x03, 0x03, 0x00, 0x00, 0x39, 0x39, 0x3F, 0x39, 0x3F, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x93, 0x39, 0x99, 0x33, 0x3F, 0x3F, 0x00, 0x00, 0xC7, 0x03, 0xC3, 0x07, 0x01, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
// Cargar surface del bitmap font
SDL_Surface* font_surface = SDL_LoadBMP_IO(SDL_IOFromMem(font, 448), 1);
if (font_surface != nullptr) {
// Crear una nueva surface de 32 bits con canal alpha
SDL_Surface* rgba_surface = SDL_CreateSurface(font_surface->w, font_surface->h, SDL_PIXELFORMAT_RGBA8888);
if (rgba_surface != nullptr) {
// Obtener píxeles de ambas surfaces
Uint8* src_pixels = (Uint8*)font_surface->pixels;
Uint32* dst_pixels = (Uint32*)rgba_surface->pixels;
int width = font_surface->w;
int height = font_surface->h;
// Procesar cada píxel
for (int y = 0; y < height; y++) {
for (int x = 0; x < width; x++) {
int byte_index = y * font_surface->pitch + (x / 8);
int bit_index = 7 - (x % 8);
// Extraer bit del bitmap monocromo
bool is_white = (src_pixels[byte_index] >> bit_index) & 1;
if (is_white) // Fondo blanco original -> transparente
{
dst_pixels[y * width + x] = 0x00000000; // Transparente
} else // Texto negro original -> blanco opaco
{
dst_pixels[y * width + x] = 0xFFFFFFFF; // Blanco opaco
}
}
}
dbg_tex = SDL_CreateTextureFromSurface(dbg_ren, rgba_surface);
SDL_DestroySurface(rgba_surface);
}
SDL_DestroySurface(font_surface);
}
// Configurar filtro nearest neighbor para píxel perfect del texto
if (dbg_tex != nullptr) {
SDL_SetTextureScaleMode(dbg_tex, SDL_SCALEMODE_NEAREST);
// Configurar blend mode para transparencia normal
SDL_SetTextureBlendMode(dbg_tex, SDL_BLENDMODE_BLEND);
}
}
void dbg_print(int x, int y, const char* text, Uint8 r, Uint8 g, Uint8 b) {
int cc = 0;
SDL_SetTextureColorMod(dbg_tex, r, g, b);
SDL_FRect src = {0, 0, 8, 8};
SDL_FRect dst = {static_cast<float>(x), static_cast<float>(y), 8, 8};
while (text[cc] != 0) {
if (text[cc] != 32) {
if (text[cc] >= 65) {
src.x = ((text[cc] - 65) % 6) * 8;
src.y = ((text[cc] - 65) / 6) * 8;
} else {
src.x = ((text[cc] - 22) % 6) * 8;
src.y = ((text[cc] - 22) / 6) * 8;
}
SDL_RenderTexture(dbg_ren, dbg_tex, &src, &dst);
}
cc++;
dst.x += 8;
}
}

36
source/external/sprite.cpp vendored Normal file
View File

@@ -0,0 +1,36 @@
#include "sprite.h"
#include "texture.h" // for Texture
// Constructor
Sprite::Sprite(std::shared_ptr<Texture> texture)
: texture_(texture),
pos_{0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f},
clip_{0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f} {}
// Establece la posición del sprite
void Sprite::setPos(SDL_FPoint pos) {
pos_.x = pos.x;
pos_.y = pos.y;
}
// Pinta el sprite
void Sprite::render() {
texture_->render(&clip_, &pos_);
}
// Establece el rectangulo de la textura que se va a pintar
void Sprite::setClip(SDL_FRect clip) {
clip_ = clip;
}
// Establece el tamaño del sprite
void Sprite::setSize(float w, float h) {
pos_.w = w;
pos_.h = h;
}
// Modulación de color
void Sprite::setColor(int r, int g, int b) {
texture_->setColor(r, g, b);
}

35
source/external/sprite.h vendored Normal file
View File

@@ -0,0 +1,35 @@
#pragma once
#include <SDL3/SDL_rect.h> // for SDL_FRect, SDL_FPoint
#include <memory> // for shared_ptr
class Texture;
class Sprite {
private:
std::shared_ptr<Texture> texture_; // Textura con los gráficos del sprite
SDL_FRect pos_; // Posición y tamaño del sprite
SDL_FRect clip_; // Parte de la textura que se va a dibujar
public:
// Constructor
explicit Sprite(std::shared_ptr<Texture> texture);
// Destructor
~Sprite() = default;
// Establece la posición del sprite
void setPos(SDL_FPoint pos);
// Pinta el sprite
void render();
// Establece el rectangulo de la textura que se va a pintar
void setClip(SDL_FRect clip);
// Establece el tamaño del sprite
void setSize(float w, float h);
// Modulación de color
void setColor(int r, int g, int b);
};

7897
source/external/stb_image.h vendored Normal file

File diff suppressed because it is too large Load Diff

119
source/external/texture.cpp vendored Normal file
View File

@@ -0,0 +1,119 @@
#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
#include "texture.h"
#include <SDL3/SDL_error.h> // Para SDL_GetError
#include <SDL3/SDL_log.h> // Para SDL_Log
#include <SDL3/SDL_pixels.h> // Para SDL_PixelFormat
#include <SDL3/SDL_surface.h> // Para SDL_CreateSurfaceFrom, SDL_DestroySurface
#include <stdio.h> // Para NULL
#include <stdlib.h> // Para exit
#include <iostream> // Para basic_ostream, char_traits, operator<<
#include <string> // Para operator<<, string
#include "stb_image.h" // Para stbi_failure_reason, stbi_image_free
Texture::Texture(SDL_Renderer *renderer)
: renderer_(renderer),
texture_(nullptr),
width_(0),
height_(0) {}
Texture::Texture(SDL_Renderer *renderer, const std::string &file_path)
: renderer_(renderer),
texture_(nullptr),
width_(0),
height_(0) {
loadFromFile(file_path);
}
Texture::~Texture() {
free();
}
// Carga la imagen desde una ruta especificada
bool Texture::loadFromFile(const std::string &file_path) {
const std::string filename = file_path.substr(file_path.find_last_of("\\/") + 1);
int req_format = STBI_rgb_alpha;
int width, height, orig_format;
unsigned char *data = stbi_load(file_path.c_str(), &width, &height, &orig_format, req_format);
if (data == nullptr) {
SDL_Log("Error al cargar la imagen: %s", stbi_failure_reason());
exit(1);
} else {
std::cout << "Imagen cargada: " << filename.c_str() << std::endl;
}
int pitch;
SDL_PixelFormat pixel_format;
if (req_format == STBI_rgb) {
pitch = 3 * width; // 3 bytes por pixel * pixels por línea
pixel_format = SDL_PIXELFORMAT_RGB24;
} else { // STBI_rgb_alpha (RGBA)
pitch = 4 * width;
pixel_format = SDL_PIXELFORMAT_RGBA32;
}
// Libera la memoria previa
free();
// La textura final
SDL_Texture *new_texture = nullptr;
// Crea la superficie de la imagen desde los datos cargados
SDL_Surface *loaded_surface = SDL_CreateSurfaceFrom(width, height, pixel_format, (void *)data, pitch);
if (loaded_surface == nullptr) {
std::cout << "No se pudo cargar la imagen " << file_path << std::endl;
} else {
// Crea la textura desde los píxeles de la superficie
new_texture = SDL_CreateTextureFromSurface(renderer_, loaded_surface);
if (new_texture == nullptr) {
std::cout << "No se pudo crear la textura desde " << file_path << "! Error de SDL: " << SDL_GetError() << std::endl;
} else {
// Obtiene las dimensiones de la imagen
width_ = loaded_surface->w;
height_ = loaded_surface->h;
// Configurar filtro nearest neighbor para píxel perfect
SDL_SetTextureScaleMode(new_texture, SDL_SCALEMODE_NEAREST);
}
// Destruye la superficie cargada
SDL_DestroySurface(loaded_surface);
}
// Devuelve el resultado del proceso
stbi_image_free(data);
texture_ = new_texture;
return texture_ != nullptr;
}
// Libera la textura si existe
void Texture::free() {
if (texture_ != nullptr) {
SDL_DestroyTexture(texture_);
texture_ = nullptr;
width_ = 0;
height_ = 0;
}
}
// Renderiza la textura en pantalla
void Texture::render(SDL_FRect *src, SDL_FRect *dst) {
SDL_RenderTexture(renderer_, texture_, src, dst);
}
// Obtiene el ancho de la imagen
int Texture::getWidth() {
return width_;
}
// Obtiene la altura de la imagen
int Texture::getHeight() {
return height_;
}
// Modula el color de la textura
void Texture::setColor(int r, int g, int b) {
SDL_SetTextureColorMod(texture_, r, g, b);
}

43
source/external/texture.h vendored Normal file
View File

@@ -0,0 +1,43 @@
#pragma once
#include <SDL3/SDL_rect.h> // Para SDL_FRect
#include <SDL3/SDL_render.h> // Para SDL_Renderer, SDL_Texture
#include <string> // Para std::string
class Texture {
private:
SDL_Renderer *renderer_;
SDL_Texture *texture_;
// Dimensiones de la imagen
int width_;
int height_;
public:
// Inicializa las variables
explicit Texture(SDL_Renderer *renderer);
Texture(SDL_Renderer *renderer, const std::string &file_path);
// Libera la memoria
~Texture();
// Carga una imagen desde la ruta especificada
bool loadFromFile(const std::string &path);
// Libera la textura
void free();
// Renderiza la textura en el punto especificado
void render(SDL_FRect *src = nullptr, SDL_FRect *dst = nullptr);
// Obtiene las dimensiones de la imagen
int getWidth();
int getHeight();
// Modula el color de la textura
void setColor(int r, int g, int b);
// Getter para batch rendering
SDL_Texture *getSDLTexture() const { return texture_; }
};

596
source/main.cpp Normal file
View File

@@ -0,0 +1,596 @@
#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 "defines.h" // for SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, WINDOW_SIZE
#include "external/dbgtxt.h" // for dbg_init, dbg_print
#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
// Variable para direcci\u00f3n de gravedad
GravityDirection current_gravity = GravityDirection::DOWN; // Gravedad inicial hacia abajo
// Sistema de temas de colores
enum class ColorTheme {
SUNSET = 0,
OCEAN = 1,
NEON = 2,
FOREST = 3
};
ColorTheme current_theme = ColorTheme::SUNSET;
std::string theme_names[] = {"SUNSET", "OCEAN", "NEON", "FOREST"};
struct ThemeColors {
// Colores de fondo (superior -> inferior)
float bg_top_r, bg_top_g, bg_top_b;
float bg_bottom_r, bg_bottom_g, bg_bottom_b;
// Paletas de colores para bolas (RGB 0-255)
int ball_colors[8][3]; // 8 colores por tema
};
ThemeColors themes[4] = {
// SUNSET: Naranjas, rojos, amarillos, rosas
{180.0f / 255.0f, 140.0f / 255.0f, 100.0f / 255.0f, // Fondo superior (naranja suave)
40.0f / 255.0f,
20.0f / 255.0f,
60.0f / 255.0f, // Fondo inferior (púrpura oscuro)
{{255, 140, 0}, {255, 69, 0}, {255, 215, 0}, {255, 20, 147}, {255, 99, 71}, {255, 165, 0}, {255, 192, 203}, {220, 20, 60}}},
// OCEAN: Azules, cianes, verdes agua, blancos
{100.0f / 255.0f, 150.0f / 255.0f, 200.0f / 255.0f, // Fondo superior (azul cielo)
20.0f / 255.0f,
40.0f / 255.0f,
80.0f / 255.0f, // Fondo inferior (azul marino)
{{0, 191, 255}, {0, 255, 255}, {32, 178, 170}, {176, 224, 230}, {70, 130, 180}, {0, 206, 209}, {240, 248, 255}, {64, 224, 208}}},
// NEON: Cian, magenta, verde lima, amarillo vibrante
{20.0f / 255.0f, 20.0f / 255.0f, 40.0f / 255.0f, // Fondo superior (negro azulado)
0.0f / 255.0f,
0.0f / 255.0f,
0.0f / 255.0f, // Fondo inferior (negro)
{{0, 255, 255}, {255, 0, 255}, {50, 205, 50}, {255, 255, 0}, {255, 20, 147}, {0, 255, 127}, {138, 43, 226}, {255, 69, 0}}},
// FOREST: Verdes, marrones, amarillos otoño
{144.0f / 255.0f, 238.0f / 255.0f, 144.0f / 255.0f, // Fondo superior (verde claro)
101.0f / 255.0f,
67.0f / 255.0f,
33.0f / 255.0f, // Fondo inferior (marrón tierra)
{{34, 139, 34}, {107, 142, 35}, {154, 205, 50}, {255, 215, 0}, {210, 180, 140}, {160, 82, 45}, {218, 165, 32}, {50, 205, 50}}}};
// Variables para Batch Rendering
std::vector<SDL_Vertex> batch_vertices;
std::vector<int> batch_indices;
// Función para renderizar fondo degradado
void renderGradientBackground() {
// Crear quad de pantalla completa con degradado
SDL_Vertex bg_vertices[4];
// Obtener colores del tema actual
ThemeColors &theme = themes[static_cast<int>(current_theme)];
float top_r = theme.bg_top_r;
float top_g = theme.bg_top_g;
float top_b = theme.bg_top_b;
float bottom_r = theme.bg_bottom_r;
float bottom_g = theme.bg_bottom_g;
float bottom_b = theme.bg_bottom_b;
// Vértice superior izquierdo
bg_vertices[0].position = {0, 0};
bg_vertices[0].tex_coord = {0.0f, 0.0f};
bg_vertices[0].color = {top_r, top_g, top_b, 1.0f};
// Vértice superior derecho
bg_vertices[1].position = {SCREEN_WIDTH, 0};
bg_vertices[1].tex_coord = {1.0f, 0.0f};
bg_vertices[1].color = {top_r, top_g, top_b, 1.0f};
// Vértice inferior derecho
bg_vertices[2].position = {SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT};
bg_vertices[2].tex_coord = {1.0f, 1.0f};
bg_vertices[2].color = {bottom_r, bottom_g, bottom_b, 1.0f};
// Vértice inferior izquierdo
bg_vertices[3].position = {0, SCREEN_HEIGHT};
bg_vertices[3].tex_coord = {0.0f, 1.0f};
bg_vertices[3].color = {bottom_r, bottom_g, bottom_b, 1.0f};
// Índices para 2 triángulos
int bg_indices[6] = {0, 1, 2, 2, 3, 0};
// Renderizar sin textura (nullptr)
SDL_RenderGeometry(renderer, nullptr, bg_vertices, 4, bg_indices, 6);
}
// 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
// Seleccionar color de la paleta del tema actual
ThemeColors &theme = themes[static_cast<int>(current_theme)];
int color_index = rand() % 8; // 8 colores por tema
const Color COLOR = {theme.ball_colors[color_index][0],
theme.ball_colors[color_index][1],
theme.ball_colors[color_index][2]};
balls.emplace_back(std::make_unique<Ball>(X, VX, VY, COLOR, texture, current_gravity));
}
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();
}
}
// Cambia la direcci\u00f3n de gravedad de todas las bolas
void changeGravityDirection(GravityDirection new_direction) {
current_gravity = new_direction;
for (auto &ball : balls) {
ball->setGravityDirection(new_direction);
}
}
// Convierte dirección de gravedad a texto para debug
std::string gravityDirectionToString(GravityDirection direction) {
switch (direction) {
case GravityDirection::DOWN: return "DOWN";
case GravityDirection::UP: return "UP";
case GravityDirection::LEFT: return "LEFT";
case GravityDirection::RIGHT: return "RIGHT";
default: return "UNKNOWN";
}
}
// 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, "data/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;
// Controles de direcci\u00f3n de gravedad con teclas de cursor
case SDLK_UP:
changeGravityDirection(GravityDirection::UP);
break;
case SDLK_DOWN:
changeGravityDirection(GravityDirection::DOWN);
break;
case SDLK_LEFT:
changeGravityDirection(GravityDirection::LEFT);
break;
case SDLK_RIGHT:
changeGravityDirection(GravityDirection::RIGHT);
break;
case SDLK_V:
toggleVSync();
break;
case SDLK_H:
show_debug = !show_debug;
break;
case SDLK_T:
// Ciclar al siguiente tema
current_theme = static_cast<ColorTheme>((static_cast<int>(current_theme) + 1) % 4);
initBalls(scenario); // Regenerar bolas con nueva paleta
break;
case SDLK_F1:
current_theme = ColorTheme::SUNSET;
initBalls(scenario);
break;
case SDLK_F2:
current_theme = ColorTheme::OCEAN;
initBalls(scenario);
break;
case SDLK_F3:
current_theme = ColorTheme::NEON;
initBalls(scenario);
break;
case SDLK_F4:
current_theme = ColorTheme::FOREST;
initBalls(scenario);
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() {
// Renderizar fondo degradado en lugar de color sólido
renderGradientBackground();
// 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);
// Mostrar nombre del tema en castellano debajo del número de pelotas
std::string theme_names_es[] = {"ATARDECER", "OCEANO", "NEON", "BOSQUE"};
std::string theme_name = theme_names_es[static_cast<int>(current_theme)];
int theme_text_width = static_cast<int>(theme_name.length() * 8); // 8 píxeles por carácter
int theme_x = (SCREEN_WIDTH - theme_text_width) / 2; // Centrar horizontalmente
// Colores acordes a cada tema
int theme_colors[][3] = {
{255, 140, 60}, // ATARDECER: Naranja cálido
{80, 200, 255}, // OCEANO: Azul océano
{255, 60, 255}, // NEON: Magenta brillante
{100, 255, 100} // BOSQUE: Verde natural
};
int theme_idx = static_cast<int>(current_theme);
dbg_print(theme_x, 24, theme_name.c_str(), theme_colors[theme_idx][0], theme_colors[theme_idx][1], theme_colors[theme_idx][2]);
}
// 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()) {
// Línea 1: Gravedad (solo números enteros)
int grav_int = static_cast<int>(balls[0]->getGravityForce());
std::string grav_text = "GRAV " + std::to_string(grav_int);
dbg_print(8, 24, grav_text.c_str(), 255, 0, 255); // Magenta para debug
// Línea 2: Velocidad Y (solo números enteros)
int vy_int = static_cast<int>(balls[0]->getVelocityY());
std::string vy_text = "VY " + std::to_string(vy_int);
dbg_print(8, 32, vy_text.c_str(), 255, 0, 255); // Magenta para debug
// Línea 3: Estado superficie
std::string surface_text = balls[0]->isOnSurface() ? "SURFACE YES" : "SURFACE NO";
dbg_print(8, 40, surface_text.c_str(), 255, 0, 255); // Magenta para debug
// Línea 4: Dirección de gravedad
std::string gravity_dir_text = "GRAVITY " + gravityDirectionToString(current_gravity);
dbg_print(8, 48, gravity_dir_text.c_str(), 255, 255, 0); // Amarillo para dirección
}
// Debug: Mostrar tema actual
std::string theme_names[] = {"SUNSET", "OCEAN", "NEON", "FOREST"};
std::string theme_text = "THEME " + theme_names[static_cast<int>(current_theme)];
dbg_print(8, 56, theme_text.c_str(), 255, 255, 128); // Amarillo claro para tema
}
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;
}