src/main/java/eu/svjatoslav/sixth/e3d/renderer/raster/shapes/basic/ForwardOrientedTexture.java

   1 /*
   2  * Sixth 3D engine. Author: Svjatoslav Agejenko.
   3  * This project is released under Creative Commons Zero (CC0) license.
   4  */
   5 package eu.svjatoslav.sixth.e3d.renderer.raster.shapes.basic;
   6
   7 import eu.svjatoslav.sixth.e3d.geometry.Point2D;
   8 import eu.svjatoslav.sixth.e3d.geometry.Point3D;
   9 import eu.svjatoslav.sixth.e3d.gui.RenderingContext;
  10 import eu.svjatoslav.sixth.e3d.math.Vertex;
  11 import eu.svjatoslav.sixth.e3d.renderer.raster.shapes.AbstractCoordinateShape;
  12 import eu.svjatoslav.sixth.e3d.renderer.raster.texture.Texture;
  13 import eu.svjatoslav.sixth.e3d.renderer.raster.texture.TextureBitmap;
  14
  15 /**
  16  * Texture object that is always oriented towards the viewer.
  17  */
  18 public class ForwardOrientedTexture extends AbstractCoordinateShape {
  19
  20     private static final double SCALE_MULTIPLIER = 0.005;
  21     public final Texture texture;
  22
  23     /**
  24      * Scale of the texture object.
  25      * <p>
  26      * Object rendered visible size on the screen depends on underlying texture size and scale.
  27      * <p>
  28      * 0 means that object will be infinitely small.
  29      * 1 in recommended value to maintain sharpness of the texture as seen by the viewer.
  30      */
  31     private double scale;
  32
  33     public ForwardOrientedTexture(final Point3D point, final double scale,
  34                                   final Texture texture) {
  35         super(new Vertex(point));
  36         this.texture = texture;
  37         setScale(scale);
  38     }
  39
  40     /**
  41      * Paint the texture on the screen (targetRenderingArea)
  42      *
  43      * @param targetRenderingArea the screen to paint on
  44      */
  45     @Override
  46     public void paint(final RenderingContext targetRenderingArea) {
  47
  48         // distance from camera/viewer to center of the texture
  49         final double z = coordinates[0].transformedCoordinate.z;
  50
  51         // compute forward oriented texture visible distance from center
  52         final double visibleHorizontalDistanceFromCenter = (targetRenderingArea.width
  53                 * scale * texture.primaryBitmap.width) / z;
  54
  55         final double visibleVerticalDistanceFromCenter = (targetRenderingArea.width
  56                 * scale * texture.primaryBitmap.height) / z;
  57
  58         // compute visible pixel density, and get appropriate bitmap
  59         final double zoom = (visibleHorizontalDistanceFromCenter * 2)
  60                 / texture.primaryBitmap.width;
  61
  62         final TextureBitmap textureBitmap = texture.getZoomedBitmap(zoom);
  63
  64         final Point2D onScreenCoordinate = coordinates[0].onScreenCoordinate;
  65
  66         // compute Y
  67         final int onScreenUncappedYStart = (int) (onScreenCoordinate.y - visibleVerticalDistanceFromCenter);
  68         final int onScreenUncappedYEnd = (int) (onScreenCoordinate.y + visibleVerticalDistanceFromCenter);
  69         final int onScreenUncappedHeight = onScreenUncappedYEnd - onScreenUncappedYStart;
  70
  71         int onScreenCappedYStart = onScreenUncappedYStart;
  72         int onScreenCappedYEnd = onScreenUncappedYEnd;
  73
  74         // cap Y to upper screen border
  75         if (onScreenCappedYStart < 0)
  76             onScreenCappedYStart = 0;
  77
  78         // cap Y to lower screen border
  79         if (onScreenCappedYEnd > targetRenderingArea.height)
  80             onScreenCappedYEnd = targetRenderingArea.height;
  81
  82         // compute X
  83         final int onScreenUncappedXStart = (int) (onScreenCoordinate.x - visibleHorizontalDistanceFromCenter);
  84         final int onScreenUncappedXEnd = (int) (onScreenCoordinate.x + visibleHorizontalDistanceFromCenter);
  85         final int onScreenUncappedWidth = onScreenUncappedXEnd - onScreenUncappedXStart;
  86
  87         // cap X to left screen border
  88         int onScreenCappedXStart = onScreenUncappedXStart;
  89         if (onScreenCappedXStart < 0)
  90             onScreenCappedXStart = 0;
  91
  92         // cap X to right screen border
  93         int onScreenCappedXEnd = onScreenUncappedXEnd;
  94         if (onScreenCappedXEnd > targetRenderingArea.width)
  95             onScreenCappedXEnd = targetRenderingArea.width;
  96
  97         final byte[] targetRenderingAreaBytes = targetRenderingArea.pixels;
  98
  99         final int textureWidth = textureBitmap.width;
 100
 101         for (int y = onScreenCappedYStart; y < onScreenCappedYEnd; y++) {
 102
 103             final int sourceBitmapScanlinePixel = ((textureBitmap.height * (y - onScreenUncappedYStart)) / onScreenUncappedHeight)
 104                     * textureWidth;
 105
 106             int targetRenderingAreaOffset = ((y * targetRenderingArea.width) + onScreenCappedXStart) * 4;
 107
 108             for (int x = onScreenCappedXStart; x < onScreenCappedXEnd; x++) {
 109
 110                 final int sourceBitmapPixelAddress = (sourceBitmapScanlinePixel + ((textureWidth * (x - onScreenUncappedXStart)) / onScreenUncappedWidth)) * 4;
 111
 112                 textureBitmap.drawPixel(sourceBitmapPixelAddress, targetRenderingAreaBytes, targetRenderingAreaOffset);
 113
 114                 targetRenderingAreaOffset += 4;
 115             }
 116         }
 117     }
 118
 119     /**
 120      * Set the scale of the texture
 121      *
 122      * @param scale the scale of the texture
 123      */
 124     public void setScale(final double scale) {
 125         this.scale = scale * SCALE_MULTIPLIER;
 126     }
 127
 128     public Point3D getLocation() {
 129         return coordinates[0].coordinate;
 130     }
 131
 132 }