cubecenter, not quite right
[SugarCubes.git] / _Internals.pde
index 0249603b3f209e0fffc1013290aeca8a4368bcab..d24f13b3910c364055c769102ad0f5ddfef9aa86 100644 (file)
@@ -33,157 +33,494 @@ import rwmidi.*;
 
 final int VIEWPORT_WIDTH = 900;
 final int VIEWPORT_HEIGHT = 700;
-final int TARGET_FRAMERATE = 45;
 
+// The trailer is measured from the outside of the black metal (but not including the higher welded part on the front)
+final float TRAILER_WIDTH = 240;
+final float TRAILER_DEPTH = 97;
+final float TRAILER_HEIGHT = 33;
+
+final int MaxCubeHeight = 7;
+final int NumBackTowers = 9;
+
+int targetFramerate = 60;
 int startMillis, lastMillis;
+
+// Core engine variables
 GLucose glucose;
 HeronLX lx;
-MappingTool mappingTool;
 LXPattern[] patterns;
-LXTransition[] transitions;
-LXEffect[] effects;
-OverlayUI ui;
-ControlUI controlUI;
-MappingUI mappingUI;
-PandaDriver pandaFront;
-PandaDriver pandaRear;
+MappingTool mappingTool;
+PandaDriver[] pandaBoards;
+MidiEngine midiEngine;
+
+// Display configuration mode
 boolean mappingMode = false;
+boolean debugMode = false;
+DebugUI debugUI;
+boolean uiOn = true;
+LXPattern restoreToPattern = null;
+PImage logo;
 
-boolean pandaBoardsEnabled = false;
+// Handles to UI objects
+UIContext[] overlays;
+UIPatternDeck uiPatternA;
+UICrossfader uiCrossfader;
+UIMidi uiMidi;
+UIMapping uiMapping;
+UIDebugText uiDebugText;
 
-boolean debugMode = false;
+// Camera variables
+float eyeR, eyeA, eyeX, eyeY, eyeZ, midX, midY, midZ;
+
+/**
+ * Engine construction and initialization.
+ */
+
+LXTransition _transition(GLucose glucose) {
+  return new DissolveTransition(glucose.lx).setDuration(1000);
+}
+
+LXPattern[] _leftPatterns(GLucose glucose) {
+  LXPattern[] patterns = patterns(glucose);
+  for (LXPattern p : patterns) {
+    p.setTransition(_transition(glucose));
+  }
+  return patterns;
+}
+
+LXPattern[] _rightPatterns(GLucose glucose) {
+  LXPattern[] patterns = _leftPatterns(glucose);
+  LXPattern[] rightPatterns = new LXPattern[patterns.length+1];
+  int i = 0;
+  rightPatterns[i++] = new BlankPattern(glucose).setTransition(_transition(glucose));
+  for (LXPattern p : patterns) {
+    rightPatterns[i++] = p;
+  }
+  return rightPatterns;
+}
+  
+
+void logTime(String evt) {
+  int now = millis();
+  println(evt + ": " + (now - lastMillis) + "ms");
+  lastMillis = now;
+}
 
 void setup() {
   startMillis = lastMillis = millis();
 
   // Initialize the Processing graphics environment
   size(VIEWPORT_WIDTH, VIEWPORT_HEIGHT, OPENGL);
-  frameRate(TARGET_FRAMERATE);
+  frameRate(targetFramerate);
   noSmooth();
   // hint(ENABLE_OPENGL_4X_SMOOTH); // no discernable improvement?
   logTime("Created viewport");
 
   // Create the GLucose engine to run the cubes
-  glucose = new GLucose(this, new SCMapping());
+  glucose = new GLucose(this, buildModel());
   lx = glucose.lx;
   lx.enableKeyboardTempo();
   logTime("Built GLucose engine");
   
+  // MIDI devices
+  midiEngine = new MidiEngine();
+  logTime("Setup MIDI devices");
+
   // Set the patterns
-  glucose.lx.setPatterns(patterns = patterns(glucose));
+  Engine engine = lx.engine;
+  engine.setPatterns(patterns = _leftPatterns(glucose));
+  engine.addDeck(_rightPatterns(glucose));
   logTime("Built patterns");
-  glucose.lx.addEffects(effects = effects(glucose));
-  logTime("Built effects");
-  glucose.setTransitions(transitions = transitions(glucose));
+  glucose.setTransitions(transitions(glucose));
   logTime("Built transitions");
+  glucose.lx.addEffects(effects(glucose));
+  logTime("Built effects");
     
   // Build output driver
-  int[][] frontChannels = glucose.mapping.buildFrontChannelList();
-  int[][] rearChannels = glucose.mapping.buildRearChannelList();
-  int[][] flippedRGB = glucose.mapping.buildFlippedRGBList();
-  mappingTool = new MappingTool(glucose, frontChannels, rearChannels);
-  pandaFront = new PandaDriver(new NetAddress("192.168.1.28", 9001), glucose.model, frontChannels, flippedRGB);
-  pandaRear = new PandaDriver(new NetAddress("192.168.1.29", 9001), glucose.model, rearChannels, flippedRGB);
-  logTime("Build PandaDriver");
-  
+  PandaMapping[] pandaMappings = buildPandaList();
+  pandaBoards = new PandaDriver[pandaMappings.length];
+  int pbi = 0;
+  for (PandaMapping pm : pandaMappings) {
+    pandaBoards[pbi++] = new PandaDriver(pm.ip, glucose.model, pm);
+  }
+  mappingTool = new MappingTool(glucose, pandaMappings);
+  logTime("Built PandaDriver");
+
   // Build overlay UI
-  ui = controlUI = new ControlUI();
-  mappingUI = new MappingUI(mappingTool);
-  logTime("Built overlay UI");
+  debugUI = new DebugUI(pandaMappings);
+  overlays = new UIContext[] {
+    uiPatternA = new UIPatternDeck(lx.engine.getDeck(0), "PATTERN A", 4, 4, 140, 324),
+    new UIBlendMode(4, 332, 140, 86),
+    new UIEffects(4, 422, 140, 144),
+    new UITempo(4, 570, 140, 50),
+    new UISpeed(4, 624, 140, 50),
+        
+    new UIPatternDeck(lx.engine.getDeck(1), "PATTERN B", width-144, 4, 140, 324),
+    uiMidi = new UIMidi(midiEngine, width-144, 332, 140, 158),
+    new UIOutput(width-144, 494, 140, 106),
     
-  // MIDI devices
-  for (MidiInputDevice d : RWMidi.getInputDevices()) {
-    d.createInput(this);
-  }
-  SCMidiDevices.initializeStandardDevices(glucose);
-  logTime("Setup MIDI devices");
+    uiCrossfader = new UICrossfader(width/2-90, height-90, 180, 86),
+    
+    uiDebugText = new UIDebugText(148, height-138, width-304, 44),
+    uiMapping = new UIMapping(mappingTool, 4, 4, 140, 324),
+  };
+  uiMapping.setVisible(false);
+  logTime("Built overlay UI");
+
+  // Load logo image
+  logo = loadImage("data/logo.png");
+  
+  // Setup camera
+  midX = TRAILER_WIDTH/2.;
+  midY = glucose.model.yMax/2;
+  midZ = TRAILER_DEPTH/2.;
+  eyeR = -290;
+  eyeA = .15;
+  eyeY = midY + 70;
+  eyeX = midX + eyeR*sin(eyeA);
+  eyeZ = midZ + eyeR*cos(eyeA);
+  
+  // Add mouse scrolling event support
+  addMouseWheelListener(new java.awt.event.MouseWheelListener() { 
+    public void mouseWheelMoved(java.awt.event.MouseWheelEvent mwe) { 
+      mouseWheel(mwe.getWheelRotation());
+  }}); 
   
   println("Total setup: " + (millis() - startMillis) + "ms");
   println("Hit the 'p' key to toggle Panda Board output");
 }
 
-void controllerChangeReceived(rwmidi.Controller cc) {
+/**
+ * Core render loop and drawing functionality.
+ */
+void draw() {
+  // Draws the simulation and the 2D UI overlay
+  background(40);
+  color[] colors = glucose.getColors();
+
+  String displayMode = uiCrossfader.getDisplayMode();
+  if (displayMode == "A") {
+    colors = lx.engine.getDeck(0).getColors();
+  } else if (displayMode == "B") {
+    colors = lx.engine.getDeck(1).getColors();
+  }
   if (debugMode) {
-    println("CC: " + cc.toString());
+    debugUI.maskColors(colors);
   }
-}
 
-void noteOnReceived(Note note) {
+  camera(
+    eyeX, eyeY, eyeZ,
+    midX, midY, midZ,
+    0, -1, 0
+  );
+
+  translate(0, 40, 0);
+
+  noStroke();
+  fill(#141414);
+  drawBox(0, -TRAILER_HEIGHT, 0, 0, 0, 0, TRAILER_WIDTH, TRAILER_HEIGHT, TRAILER_DEPTH, TRAILER_HEIGHT/2.);
+  fill(#070707);
+  stroke(#222222);
+  beginShape();
+  vertex(0, 0, 0);
+  vertex(TRAILER_WIDTH, 0, 0);
+  vertex(TRAILER_WIDTH, 0, TRAILER_DEPTH);
+  vertex(0, 0, TRAILER_DEPTH);
+  endShape();
+
+  // Draw the logo on the front of platform  
+  pushMatrix();
+  translate(0, 0, -1);
+  float s = .07;
+  scale(s, -s, s);
+  image(logo, TRAILER_WIDTH/2/s-logo.width/2, TRAILER_HEIGHT/2/s-logo.height/2-2/s);
+  popMatrix();
+  
+  noStroke();
+  if (glucose.model.bassBox.exists) {
+    drawBassBox(glucose.model.bassBox, false);
+  }
+  for (Speaker speaker : glucose.model.speakers) {
+    drawSpeaker(speaker);
+  }
+  for (Cube c : glucose.model.cubes) {
+    drawCube(c);
+  }
+
+  noFill();
+  strokeWeight(2);
+  beginShape(POINTS);
+  for (Point p : glucose.model.points) {
+    stroke(colors[p.index]);
+    vertex(p.fx, p.fy, p.fz);
+  }
+  endShape();
+  
+  // 2D Overlay UI
+  drawUI();
+    
+  // Send output colors
+  color[] sendColors = glucose.getColors();
   if (debugMode) {
-    println("Note On: " + note.toString());
+    debugUI.maskColors(sendColors);
+  }
+  
+  // Gamma correction here. Apply a cubic to the brightness
+  // for better representation of dynamic range
+  for (int i = 0; i < sendColors.length; ++i) {
+    float b = brightness(sendColors[i]) / 100.f;
+    sendColors[i] = color(
+      hue(sendColors[i]),
+      saturation(sendColors[i]),
+      (b*b*b) * 100.
+    );
+  }
+  
+  // TODO(mcslee): move into GLucose engine
+  for (PandaDriver p : pandaBoards) {
+    p.send(sendColors);
   }
 }
 
-void noteOffReceived(Note note) {
-  if (debugMode) {
-    println("Note Off: " + note.toString());
+void drawBassBox(BassBox b, boolean hasSub) {
+  
+  float in = .15;
+  
+  if (hasSub) {
+    noStroke();
+    fill(#191919);
+    pushMatrix();
+    translate(b.x + BassBox.EDGE_WIDTH/2., b.y + BassBox.EDGE_HEIGHT/2, b.z + BassBox.EDGE_DEPTH/2.);
+    box(BassBox.EDGE_WIDTH-20*in, BassBox.EDGE_HEIGHT-20*in, BassBox.EDGE_DEPTH-20*in);
+    popMatrix();
+  }
+
+  noStroke();
+  fill(#393939);
+  drawBox(b.x+in, b.y+in, b.z+in, 0, 0, 0, BassBox.EDGE_WIDTH-in*2, BassBox.EDGE_HEIGHT-in*2, BassBox.EDGE_DEPTH-in*2, Cube.CHANNEL_WIDTH-in);
+
+  pushMatrix();
+  translate(b.x+(Cube.CHANNEL_WIDTH-in)/2., b.y + BassBox.EDGE_HEIGHT-in, b.z + BassBox.EDGE_DEPTH/2.);
+  float lastOffset = 0;
+  for (float offset : BoothFloor.STRIP_OFFSETS) {
+    translate(offset - lastOffset, 0, 0);
+    box(Cube.CHANNEL_WIDTH-in, 0, BassBox.EDGE_DEPTH - 2*in);
+    lastOffset = offset;
+  }
+  popMatrix();
+
+  pushMatrix();
+  translate(b.x + (Cube.CHANNEL_WIDTH-in)/2., b.y + BassBox.EDGE_HEIGHT/2., b.z + in);
+  for (int j = 0; j < 2; ++j) {
+    pushMatrix();
+    for (int i = 0; i < BassBox.NUM_FRONT_STRUTS; ++i) {
+      translate(BassBox.FRONT_STRUT_SPACING, 0, 0);
+      box(Cube.CHANNEL_WIDTH-in, BassBox.EDGE_HEIGHT - in*2, 0);
+    }
+    popMatrix();
+    translate(0, 0, BassBox.EDGE_DEPTH - 2*in);
   }
+  popMatrix();
+  
+  pushMatrix();
+  translate(b.x + in, b.y + BassBox.EDGE_HEIGHT/2., b.z + BassBox.SIDE_STRUT_SPACING + (Cube.CHANNEL_WIDTH-in)/2.);
+  box(0, BassBox.EDGE_HEIGHT - in*2, Cube.CHANNEL_WIDTH-in);
+  translate(BassBox.EDGE_WIDTH-2*in, 0, 0);
+  box(0, BassBox.EDGE_HEIGHT - in*2, Cube.CHANNEL_WIDTH-in);
+  popMatrix();
+  
 }
 
-void logTime(String evt) {
-  int now = millis();
-  println(evt + ": " + (now - lastMillis) + "ms");
-  lastMillis = now;
+void drawCube(Cube c) {
+  float in = .15;
+  noStroke();
+  fill(#393939);  
+  drawBox(c.x+in, c.y+in, c.z+in, c.rx, c.ry, c.rz, Cube.EDGE_WIDTH-in*2, Cube.EDGE_HEIGHT-in*2, Cube.EDGE_WIDTH-in*2, Cube.CHANNEL_WIDTH-in);
 }
 
-void draw() {
-  // The glucose engine deals with the core simulation here, we don't need
-  // to do anything specific. This method just needs to exist.
+void drawSpeaker(Speaker s) {
+  float in = .15;
   
-  // TODO(mcslee): move into GLucose engine
-  if (pandaBoardsEnabled) {
-    color[] colors = glucose.getColors();
-    pandaFront.send(colors);
-    pandaRear.send(colors);
+  noStroke();
+  fill(#191919);
+  pushMatrix();
+  translate(s.x, s.y, s.z);
+  rotate(s.ry / 180. * PI, 0, -1, 0);
+  translate(Speaker.EDGE_WIDTH/2., Speaker.EDGE_HEIGHT/2., Speaker.EDGE_DEPTH/2.);
+  box(Speaker.EDGE_WIDTH-20*in, Speaker.EDGE_HEIGHT-20*in, Speaker.EDGE_DEPTH-20*in);
+  translate(0, Speaker.EDGE_HEIGHT/2. + Speaker.EDGE_HEIGHT*.8/2, 0);
+
+  fill(#222222);
+  box(Speaker.EDGE_WIDTH*.6, Speaker.EDGE_HEIGHT*.8, Speaker.EDGE_DEPTH*.75);
+  popMatrix();
+  
+  noStroke();
+  fill(#393939);  
+  drawBox(s.x+in, s.y+in, s.z+in, 0, s.ry, 0, Speaker.EDGE_WIDTH-in*2, Speaker.EDGE_HEIGHT-in*2, Speaker.EDGE_DEPTH-in*2, Cube.CHANNEL_WIDTH-in);
+}
+
+void drawBox(float x, float y, float z, float rx, float ry, float rz, float xd, float yd, float zd, float sw) {
+  pushMatrix();
+  translate(x, y, z);
+  rotate(rx / 180. * PI, -1, 0, 0);
+  rotate(ry / 180. * PI, 0, -1, 0);
+  rotate(rz / 180. * PI, 0, 0, -1);
+  for (int i = 0; i < 4; ++i) {
+    float wid = (i % 2 == 0) ? xd : zd;
+    
+    beginShape();
+    vertex(0, 0);
+    vertex(wid, 0);
+    vertex(wid, yd);
+    vertex(wid - sw, yd);
+    vertex(wid - sw, sw);
+    vertex(0, sw);
+    endShape();
+    beginShape();
+    vertex(0, sw);
+    vertex(0, yd);
+    vertex(wid - sw, yd);
+    vertex(wid - sw, yd - sw);
+    vertex(sw, yd - sw);
+    vertex(sw, sw);
+    endShape();
+
+    translate(wid, 0, 0);
+    rotate(HALF_PI, 0, -1, 0);
   }
+  popMatrix();
 }
 
 void drawUI() {
+  camera();
+  javax.media.opengl.GL gl = ((PGraphicsOpenGL)g).beginGL();
+  gl.glClear(javax.media.opengl.GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
+  ((PGraphicsOpenGL)g).endGL();
+  strokeWeight(1);
+
   if (uiOn) {
-    ui.draw();
-  } else {
-    ui.drawHelpTip();
+    for (UIContext context : overlays) {
+      context.draw();
+    }
+  }
+  
+  // Always draw FPS meter
+  fill(#555555);
+  textSize(9);
+  textAlign(LEFT, BASELINE);
+  text("FPS: " + ((int) (frameRate*10)) / 10. + " / " + targetFramerate + " (-/+)", 4, height-4);
+
+  if (debugMode) {
+    debugUI.draw();
   }
-  ui.drawFPS();
 }
 
-boolean uiOn = true;
-int restoreToIndex = -1;
 
+/**
+ * Top-level keyboard event handling
+ */
 void keyPressed() {
   if (mappingMode) {
-    mappingTool.keyPressed();
+    mappingTool.keyPressed(uiMapping);
   }
   switch (key) {
+    case '-':
+    case '_':
+      frameRate(--targetFramerate);
+      break;
+    case '=':
+    case '+':
+      frameRate(++targetFramerate);
+      break; 
+    case 'b':
+      EFF_boom.trigger();
+      break;    
     case 'd':
-      debugMode = !debugMode;
-      println("Debug output: " + (debugMode ? "ON" : "OFF"));
+      if (!midiEngine.isQwertyEnabled()) {
+        debugMode = !debugMode;
+        println("Debug output: " + (debugMode ? "ON" : "OFF"));
+      }
+      break;
     case 'm':
-      mappingMode = !mappingMode;
-      if (mappingMode) {
-        LXPattern pattern = lx.getPattern();
-        for (int i = 0; i < patterns.length; ++i) {
-          if (pattern == patterns[i]) {
-            restoreToIndex = i;
-            break;
-          }
+      if (!midiEngine.isQwertyEnabled()) {
+        mappingMode = !mappingMode;
+        uiPatternA.setVisible(!mappingMode);
+        uiMapping.setVisible(mappingMode);
+        if (mappingMode) {
+          restoreToPattern = lx.getPattern();
+          lx.setPatterns(new LXPattern[] { mappingTool });
+        } else {
+          lx.setPatterns(patterns);
+          LXTransition pop = restoreToPattern.getTransition();
+          restoreToPattern.setTransition(null);
+          lx.goPattern(restoreToPattern);
+          restoreToPattern.setTransition(pop);
         }
-        ui = mappingUI;
-        lx.setPatterns(new LXPattern[] { mappingTool });
-      } else {
-        ui = controlUI;
-        lx.setPatterns(patterns);
-        lx.goIndex(restoreToIndex);
       }
       break;
     case 'p':
-      pandaBoardsEnabled = !pandaBoardsEnabled;
-      println("PandaBoard Output: " + (pandaBoardsEnabled ? "ON" : "OFF"));
+      for (PandaDriver p : pandaBoards) {
+        p.toggle();
+      }
       break;
     case 'u':
-      uiOn = !uiOn;
+      if (!midiEngine.isQwertyEnabled()) {
+        uiOn = !uiOn;
+      }
       break;
   }
 }
 
+/**
+ * Top-level mouse event handling
+ */
+int mx, my;
+void mousePressed() {
+  boolean debugged = false;
+  if (debugMode) {
+    debugged = debugUI.mousePressed();
+  }
+  if (!debugged) {
+    for (UIContext context : overlays) {
+      context.mousePressed(mouseX, mouseY);
+    }
+  }
+  mx = mouseX;
+  my = mouseY;
+}
+
+void mouseDragged() {
+  boolean dragged = false;
+  for (UIContext context : overlays) {
+    dragged |= context.mouseDragged(mouseX, mouseY);
+  }
+  if (!dragged) {
+    int dx = mouseX - mx;
+    int dy = mouseY - my;
+    mx = mouseX;
+    my = mouseY;
+    eyeA += dx*.003;
+    eyeX = midX + eyeR*sin(eyeA);
+    eyeZ = midZ + eyeR*cos(eyeA);
+    eyeY += dy;
+  }
+}
 
+void mouseReleased() {
+  for (UIContext context : overlays) {
+    context.mouseReleased(mouseX, mouseY);
+  }
+}
+
+void mouseWheel(int delta) {delta*=20;
+  boolean wheeled = false;
+  for (UIContext context : overlays) {
+    wheeled |= context.mouseWheel(mouseX, mouseY, delta);
+  }
+  
+  if (!wheeled) {
+    eyeR = constrain(eyeR - delta, -500, -80);
+    eyeX = midX + eyeR*sin(eyeA);
+    eyeZ = midZ + eyeR*cos(eyeA);
+  }
+}