time step fixed
[physics.git] / src / main.cpp
1 /*
2  *  Copyright (C) 2008 Patrik Gornicz, Gornicz_P (at) hotmail (dot) com.
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 #include <GL/gl.h>
19 #include <GL/glu.h>
20 #include <SDL/SDL.h>
21
22 #include "debug.h"
23 #include "handleSignal.h"
24
25 #include "game.h"
26 #include "ticks.h"
27
28 #include "graphics/graphics.h"
29 #include "input/inputManager.h"
30 #include "config/config.h"
31
32 /// ***** Private Method Headers *****
33
34 void init();
35
36 void sighandler( int sig );
37
38 void run();
39 void clean();
40
41 void blockUpdate();
42 void updateFPSCounters();
43
44 void handleInput();
45 void update(float);
46 void draw();
47
48 /// ***** Private Variables *****
49
50 // variable used to determine if it is time to shutdown
51 bool is_Running;
52
53 /* Values for the main game loop
54  * target_UPS := the amount of updates that is wanted in one second
55  * last_Update := stores the time of the last update
56  * update_Sum := used to determine the updates needs for this run
57
58  * ups := updates per second for the last second
59  * fps := frames per second for the last second
60  * update_Count := counts this seconds updates
61  * draw_Count  := counts this seconds draws
62  * last_Second := stores the time of the last second, used for ups and fps
63  */
64 int target_UPS = 100;
65 long int last_Block_Update;
66 float update_Sum = 0;
67
68 int ups =100, fps=100;
69 int update_Count, draw_Count;
70 long int last_Second;
71
72
73 float target_time_steps_per_second = 1000;
74 float times;
75 float time_steps_Count;
76
77
78 // experiment with rolling averages
79 float rUpdate = 100;
80 float rDraw = 100;
81 float rInput = 100;
82 float rRun = 100;
83
84 float num = 10;
85
86
87 /// ***** MAIN Method *****
88 int main()
89 {
90     init();
91     run();
92     clean();
93     return 0;
94 }
95
96 /// ***** Initializers/Cleaners *****
97
98 void init()
99 {
100     installSignal();
101
102     graphics::init();
103
104     game::init();
105
106     input::init();
107
108     cfg::init();
109
110 #ifdef DEBUGGING
111     cout << "Initialization Complete" << endl;
112 #endif
113 }
114
115 void clean()
116 {
117 #ifdef DEBUGGING
118     cout << "Cleaning up" << endl;
119 #endif
120
121     cfg::clean();
122
123     input::clean();
124
125     game::clean();
126
127     graphics::clean();
128 }
129
130 /// ***** Private Methods *****
131
132 float total = 0;
133
134 void run()
135 {
136     is_Running = true;
137     last_Block_Update = tickCountMicro();
138     last_Second = tickCountMicro();
139
140     while(is_Running)
141     {
142         long int time;
143
144         time = tickCountMicro();
145             blockUpdate();
146             updateFPSCounters();
147             draw();
148         time = tickCountMicro() - time;
149
150         rRun = (rRun * (num-1) + time) / num;
151
152         //cout << "total:\t" << total << endl;
153         //cout << "rR:\t" << rRun << endl;
154         //total = 0;
155     }
156 }
157
158 void blockUpdate()
159 {
160     long int start = tickCountMicro();
161     long int diff = start - last_Block_Update;
162
163     //cout << "Block" << endl;
164
165     // Calculate the updates that should be run for the next draw
166     update_Sum += diff / (1000000 / (float)target_UPS);
167
168     // insures the float to int cast is done once.
169     int iupdate_sum = (int)update_Sum;
170
171     // TODO the main run loop needs to be tested and pruned
172     if (iupdate_sum > 0)
173     {
174         // Calculate a time step that spreads the updates out as much as possible
175         // used because really quick updates are nearly wasted
176
177         //float time_step = ((float)diff) / iupdate_sum / 1000;
178         //float time_step = 1000 / (100000 / rUpdate) / iupdate_sum;
179         float time_step = 10;
180
181         // run the updates
182         for (int i = 0; i < iupdate_sum; i++)
183         {
184             handleInput();
185             update(time_step);
186         }
187         // remove the updates that where run from the sum
188         update_Sum -= iupdate_sum;
189         last_Block_Update = tickCountMicro();
190     }
191 }
192
193 void updateFPSCounters()
194 {
195     // Check if a second has passed to recalculate UPS and FPS
196     if (tickCountMicro() - last_Second >= 1000000)
197     {
198         ups = update_Count;
199         fps = draw_Count;
200         times = time_steps_Count;
201         update_Count = 0;
202         draw_Count = 0;
203         time_steps_Count = 0;
204
205         last_Second = tickCountMicro();
206
207 #ifdef FPSUPS
208         cout << "ups:\t" << ups << endl;
209         cout << "fps:\t" << fps << endl;
210         cout << "times:\t" << times << endl;
211 #endif
212     }
213 }
214
215 void handleInput()
216 {
217     long int time;
218
219     time = tickCountMicro();
220         input::update();
221
222         game::handleInput();
223
224         if(cfg::endGame())
225             is_Running = false;
226     time = tickCountMicro() - time;
227
228     rInput = (rInput*(num-1) + time) /num;
229
230     total += rInput;
231 }
232
233 void update(float time_step)
234 {
235     long int time;
236
237     update_Count++;
238     time_steps_Count += time_step;
239
240     time = tickCountMicro();
241         game::update(time_step);
242     time = tickCountMicro() - time;
243
244     rUpdate = (rUpdate * (num-1) + time) / num;
245
246     //cout << "ts:\t" << time_step << endl;
247     //cout << "ru:\t" << rUpdate << endl;
248
249     total += rUpdate;
250 }
251
252 void draw()
253 {
254     long int time;
255
256     draw_Count++;
257
258     time = tickCountMicro();
259         game::draw();
260
261         SDL_GL_SwapBuffers();
262
263         glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
264
265 //        SDL_Delay(10);
266     time = tickCountMicro() - time;
267
268     rDraw = (rDraw*(num-1) + time) /num;
269
270     //cout << "rd:\t" << rDraw << endl;
271
272     total += rDraw;
273 }