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vibe3_physics/source/engine.h
Sergio Valor 22e3356f80 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>
2025-10-03 13:03:03 +02:00

131 lines
3.9 KiB
C++

#pragma once
#include <SDL3/SDL_events.h> // for SDL_Event
#include <SDL3/SDL_render.h> // for SDL_Renderer
#include <SDL3/SDL_stdinc.h> // for Uint64
#include <SDL3/SDL_video.h> // for SDL_Window
#include <array> // for array
#include <memory> // for unique_ptr, shared_ptr
#include <string> // for string
#include <vector> // for vector
#include "defines.h" // for GravityDirection, ColorTheme
#include "ball.h" // for Ball
#include "external/texture.h" // for Texture
class Engine {
public:
// Interfaz pública
bool initialize();
void run();
void shutdown();
private:
// Recursos SDL
SDL_Window* window_ = nullptr;
SDL_Renderer* renderer_ = nullptr;
std::shared_ptr<Texture> texture_ = nullptr;
// Estado del simulador
std::vector<std::unique_ptr<Ball>> balls_;
std::array<int, 8> test_ = {1, 10, 100, 500, 1000, 10000, 50000, 100000};
GravityDirection current_gravity_ = GravityDirection::DOWN;
int scenario_ = 0;
bool should_exit_ = false;
// Sistema de timing
Uint64 last_frame_time_ = 0;
float delta_time_ = 0.0f;
// UI y debug
bool show_debug_ = false;
bool show_text_ = true;
// Sistema de zoom dinámico
int current_window_zoom_ = WINDOW_ZOOM;
std::string text_;
int text_pos_ = 0;
Uint64 text_init_time_ = 0;
// FPS y V-Sync
Uint64 fps_last_time_ = 0;
int fps_frame_count_ = 0;
int fps_current_ = 0;
std::string fps_text_ = "FPS: 0";
bool vsync_enabled_ = true;
std::string vsync_text_ = "VSYNC ON";
bool fullscreen_enabled_ = false;
bool real_fullscreen_enabled_ = false;
// Auto-restart system
Uint64 all_balls_stopped_start_time_ = 0; // Momento cuando todas se pararon
bool all_balls_were_stopped_ = false; // Flag de estado anterior
static constexpr Uint64 AUTO_RESTART_DELAY = 5000; // 5 segundos en ms
// Resolución dinámica para modo real fullscreen
int current_screen_width_ = SCREEN_WIDTH;
int current_screen_height_ = SCREEN_HEIGHT;
// Sistema de temas
ColorTheme current_theme_ = ColorTheme::SUNSET;
// Estructura de tema de colores
struct ThemeColors {
float bg_top_r, bg_top_g, bg_top_b;
float bg_bottom_r, bg_bottom_g, bg_bottom_b;
std::vector<Color> ball_colors;
};
// Temas de colores definidos
ThemeColors themes_[5];
// Sistema RotoBall (esfera 3D rotante)
SimulationMode current_mode_ = SimulationMode::PHYSICS;
struct RotoBallData {
float angle_y = 0.0f; // Ángulo de rotación en eje Y
float angle_x = 0.0f; // Ángulo de rotación en eje X
float transition_progress = 0.0f; // Progreso de transición (0.0-1.0)
bool transitioning = false; // ¿Está en transición?
};
RotoBallData rotoball_;
// Batch rendering
std::vector<SDL_Vertex> batch_vertices_;
std::vector<int> batch_indices_;
// Métodos principales del loop
void calculateDeltaTime();
void update();
void handleEvents();
void render();
// Métodos auxiliares
void initBalls(int value);
void setText();
void pushBallsAwayFromGravity();
void switchBallsGravity();
void changeGravityDirection(GravityDirection direction);
void toggleVSync();
void toggleFullscreen();
void toggleRealFullscreen();
std::string gravityDirectionToString(GravityDirection direction) const;
void initializeThemes();
void checkAutoRestart();
void performRandomRestart();
// Sistema de zoom dinámico
int calculateMaxWindowZoom() const;
void setWindowZoom(int new_zoom);
void zoomIn();
void zoomOut();
// Rendering
void renderGradientBackground();
void addSpriteToBatch(float x, float y, float w, float h, int r, int g, int b);
// Sistema RotoBall
void toggleRotoBallMode();
void generateRotoBallSphere();
void updateRotoBall();
};