gacela.lisp

   1 ;;; Gacela, a GNU Common Lisp extension for fast games development
   2 ;;; Copyright (C) 2009 by Javier Sancho Fernandez <jsf at jsancho dot org>
   3 ;;;
   4 ;;; This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   5 ;;; it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6 ;;; the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   7 ;;; (at your option) any later version.
   8 ;;;
   9 ;;; This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10 ;;; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 ;;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12 ;;; GNU General Public License for more details.
  13 ;;;
  14 ;;; You should have received a copy of the GNU General Public License
  15 ;;; along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16
  17
  18 (when (not (find-package 'gacela))
  19   (make-package 'gacela :nicknames '(gg) :use '(lisp)))
  20
  21 (eval-when (eval) (in-package 'gacela :nicknames '(gg) :use '(lisp)))
  22
  23 ;;; Default values for Gacela
  24 (defvar *width-screen* 640)
  25 (defvar *height-screen* 480)
  26 (defvar *bpp-screen* 32)
  27 (defvar *frames-per-second* 20)
  28
  29 ;;; SDL Initialization Subsystem
  30 (let (initialized)
  31
  32   (defun init-sdl ()
  33     (cond ((null initialized) (setq initialized (SDL_Init SDL_INIT_EVERYTHING)))
  34           (t initialized)))
  35
  36   (defun quit-sdl ()
  37     (setq initialized (SDL_Quit))))
  38
  39
  40 ;;; Video Subsystem
  41 (let (screen flags (current-width *width-screen*) (current-height *height-screen*) current-bpp)
  42
  43   (defun init-video-mode (&key (width current-width) (height current-height) (bpp *bpp-screen*))
  44     (cond ((null screen)
  45            (init-sdl)
  46            (SDL_GL_SetAttribute SDL_GL_DOUBLEBUFFER 1)
  47            (setq flags (+ SDL_OPENGL SDL_GL_DOUBLEBUFFER SDL_HWPALETTE SDL_RESIZABLE
  48                           (if (= (getf (SDL_GetVideoInfo) :hw_available) 0) SDL_SWSURFACE SDL_HWSURFACE)
  49                           (if (= (getf (SDL_GetVideoInfo) :blit_hw) 0) 0 SDL_HWACCEL)))
  50            (setq screen (SDL_SetVideoMode width height bpp flags))
  51            (init-GL)
  52            (resize-screen-GL width height)
  53            (setq current-width width current-height height current-bpp bpp))
  54           (t t)))
  55
  56   (defun resize-screen (width height &optional (bpp current-bpp))
  57     (cond (screen (setq screen (SDL_SetVideoMode width height bpp flags))
  58                   (resize-screen-GL width height)))
  59     (setq current-width width current-height height))
  60
  61   (defun apply-mode-change ()
  62     (resize-screen-GL current-width current-height))
  63
  64   (defun quit-video-mode ()
  65     (setq screen nil)))
  66
  67 (defun set-2d-mode ()
  68   (cond ((3d-mode?)
  69          (init-video-mode)
  70          (glDisable GL_DEPTH_TEST)
  71          (apply-mode-change))))
  72
  73 (defun set-3d-mode ()
  74   (cond ((not (3d-mode?))
  75          (init-video-mode)
  76          (glClearDepth 1)
  77          (glEnable GL_DEPTH_TEST)
  78          (glDepthFunc GL_LEQUAL)
  79          (apply-mode-change))))
  80
  81 (defun 3d-mode? ()
  82   (eq (getf (get-game-properties) :mode) '3d))
  83
  84 (defun init-GL ()
  85   (glShadeModel GL_SMOOTH)
  86   (glClearColor 0 0 0 0)
  87 ;  (glClearDepth 1)
  88 ;  (glDepthFunc GL_LEQUAL)
  89 ;  (glEnable GL_BLEND)
  90 ;  (glBlendFunc GL_SRC_ALPHA GL_ONE)
  91   (glHint GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT GL_NICEST)
  92   t)
  93
  94 (defun init-lighting ()
  95   (init-video-mode)
  96   (glEnable GL_LIGHTING))
  97
  98 (defun resize-screen-GL (width height)
  99   (glViewPort 0 0 width height)
 100   (glMatrixMode GL_PROJECTION)
 101   (glLoadIdentity)
 102   (cond ((3d-mode?) (let ((ratio (if (= height 0) width (/ width height))))
 103                       (gluPerspective 45 ratio 0.1 100))) ;0.1
 104         (t (let* ((w (/ width 2)) (-w (neg w)) (h (/ height 2)) (-h (neg h)))
 105              (glOrtho -w w -h h 0 1))))
 106   (glMatrixMode GL_MODELVIEW)
 107   (glLoadIdentity)
 108   t))
 109
 110 (let ((current-color '(1 1 1 1)))
 111   (defun get-current-color ()
 112     current-color)
 113
 114   (defun set-current-color (red green blue &optional (alpha 1))
 115     (setq current-color (list red green blue alpha))
 116     (glColor4f red green blue alpha)))
 117
 118 (defun load-image (image-file &key (transparent-color nil))
 119   (init-video-mode)
 120   (let ((loaded-image (IMG_Load image-file)))
 121     (cond ((= loaded-image 0) nil)
 122           (t (let ((optimized-image (SDL_DisplayFormat loaded-image)))
 123                (SDL_FreeSurface loaded-image)
 124                (cond ((= optimized-image 0) nil)
 125                      ((null transparent-color) optimized-image)
 126                      (t (SDL_SetColorKey optimized-image
 127                                          SDL_SRCCOLORKEY
 128                                          (SDL_MapRGB (surface-format optimized-image)
 129                                                      (car transparent-color)
 130                                                      (cadr transparent-color)
 131                                                      (caddr transparent-color)))
 132                         optimized-image)))))))
 133
 134
 135 ;;; Audio Subsystem
 136 (let ((audio nil))
 137
 138   (defun init-audio ()
 139     (cond ((null audio) (progn (init-sdl) (setq audio (Mix_OpenAudio 22050 2 4096))))
 140           (t audio)))
 141
 142   (defun quit-audio ()
 143     (setq audio (Mix_CloseAudio))))
 144
 145
 146 ;;; Resources Manager
 147 (defstruct resource plist constructor destructor time)
 148
 149 (defun make-resource-texture (&key filename min-filter mag-filter)
 150   `(:type texture :filename ,filename :min-filter ,min-filter :mag-filter ,mag-filter))
 151
 152 (defun make-resource-font (&key filename encoding)
 153   `(:type font :filename ,filename :enconding ,encoding))
 154
 155 (defmacro get-rtime (key)
 156   `(resource-time (gethash ,key resources-table)))
 157
 158 (defmacro get-rplist (key)
 159   `(resource-plist (gethash ,key resources-table)))
 160
 161 (defmacro get-rconstructor (key)
 162   `(resource-constructor (gethash ,key resources-table)))
 163
 164 (defmacro get-rdestructor (key)
 165   `(resource-destructor (gethash ,key resources-table)))
 166
 167 (let ((resources-table (make-hash-table :test 'equal))
 168       (expiration-time 50000))
 169
 170   (defun set-expiration-time (new-time)
 171     (setq expiration-time new-time))
 172
 173   (defun set-resource (key plist constructor destructor &key static)
 174     (expire-resources)
 175     (setf (gethash key resources-table)
 176           (make-resource :plist plist
 177                          :constructor constructor
 178                          :destructor destructor
 179                          :time (if static t (SDL_GetTicks)))))
 180
 181   (defun get-resource (key)
 182     (cond ((null (gethash key resources-table)) nil)
 183           (t (let ((time (get-rtime key)))
 184                (cond ((null time) (funcall (get-rconstructor key)))
 185                      ((numberp time) (setf (get-rtime key) (SDL_GetTicks))))
 186                (get-rplist key)))))
 187
 188   (defun free-resource (key)
 189     (funcall (get-rdestructor key))
 190     (setf (get-rtime key) nil))
 191
 192   (defun expire-resource (key &optional (now (SDL_GetTicks)))
 193     (let ((time (get-rtime key)))
 194       (cond ((and (numberp time) (> (- now time) expiration-time)) (free-resource key)))))
 195
 196   (defun expire-resources ()
 197     (maphash (lambda (key res) (expire-resource key)) resources-table))
 198
 199   (defun free-all-resources ()
 200     (maphash (lambda (key res) (free-resource key)) resources-table)))
 201
 202
 203 ;;; Connection with Gacela Clients
 204 (let (server-socket clients)
 205   (defun start-server (port)
 206     (cond ((null server-socket) (setq server-socket (si::socket port :server #'check-connections)))))
 207
 208   (defun check-connections ()
 209     (cond ((and server-socket (listen server-socket)) (setq clients (cons (si::accept server-socket) clients)))))
 210
 211   (defun eval-from-clients ()
 212     (labels ((eval-clients (cli-socks)
 213                            (cond (cli-socks
 214                                   (let ((cli (car cli-socks)))
 215                                     (cond ((si::listen cli)
 216                                            (secure-block cli (eval (read cli)))
 217                                            (si::close cli)
 218                                            (eval-clients (cdr cli-socks)))
 219                                           (t
 220                                            (cons cli (eval-clients (cdr cli-socks))))))))))
 221             (setq clients (eval-clients clients))))
 222
 223   (defun stop-server ()
 224     (cond (server-socket (si::close server-socket) (setq server-socket nil)))
 225     (cond (clients
 226            (labels ((close-clients (cli-socks)
 227                                    (si::close (car cli-socks))
 228                                    (close-clients (cdr cli-socks))))
 229                    (close-clients clients))
 230            (setq clients nil)))))
 231
 232
 233 ;;; GaCeLa Functions
 234 (let (time (time-per-frame (/ 1000.0 *frames-per-second*)))
 235   (defun set-frames-per-second (fps)
 236     (setq time-per-frame (/ 1000.0 fps)))
 237
 238   (defun init-frame-time ()
 239     (setq time (SDL_GetTicks)))
 240
 241   (defun delay-frame ()
 242     (let ((frame-time (- (SDL_GetTicks) time)))
 243       (cond ((< frame-time time-per-frame)
 244              (SDL_Delay (- time-per-frame frame-time)))))))
 245
 246
 247 (let ((ptitle "") (pwidth *width-screen*) (pheight *height-screen*) (pbpp *bpp-screen*) (pfps *frames-per-second*) (pmode '2d))
 248   (defun set-game-properties (&key title width height bpp fps mode)
 249     (init-video-mode)
 250     (when title (progn (setq ptitle title) (SDL_WM_SetCaption title "")))
 251     (when (or width height bpp)
 252       (progn
 253         (when width (setq pwidth width))
 254         (when height (setq pheight height))
 255         (when bpp (setq pbpp bpp))
 256         (resize-screen pwidth pheight pbpp)))
 257     (when fps (progn (setq pfps fps) (set-frames-per-second fps)))
 258     (when mode (progn (setq pmode mode) (if (eq mode '3d) (set-3d-mode) (set-2d-mode))))
 259     (get-game-properties))
 260
 261   (defun get-game-properties ()
 262     (list :title ptitle :width pwidth :height pheight :bpp pbpp :fps pfps :mode pmode)))
 263
 264
 265 (defmacro run-game (&body code)
 266   `(let ((game-function (lambda () ,@code)))
 267      (init-video-mode)
 268      (set-game-code game-function)
 269      (cond ((not (game-running?))
 270             (init-frame-time)
 271             (process-events)
 272             (game-loop)))))
 273
 274 (let (running game-code)
 275   (defun game-loop ()
 276     (setq running t)
 277     (do () ((quit?))
 278         (glClear (+ GL_COLOR_BUFFER_BIT GL_DEPTH_BUFFER_BIT))
 279         (to-origin)
 280         (when (functionp game-code) (funcall game-code))
 281         (SDL_GL_SwapBuffers)
 282         (delay-frame)
 283         (init-frame-time)
 284         (check-connections)
 285         (eval-from-clients)
 286         (process-events))
 287     (setq running nil))
 288
 289   (defun game-running? ()
 290     running)
 291
 292   (defun set-game-code (game-function)
 293     (setq game-code game-function)))
 294
 295 (defun quit-game ()
 296   (free-all-resources)
 297 ;  (quit-audio)
 298   (quit-video-mode)
 299   (quit-all-mobs)
 300 ;  (clear-events)
 301 ;  (quit-events)
 302   (quit-sdl))