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