scripts/_pong.lua

   1 ardour {
   2         ["type"]    = "dsp",
   3         name        = "a-Pong",
   4         category    = "Toy",
   5         license     = "MIT",
   6         author      = "Ardour Lua Task Force",
   7         description = [[A console classic for your console]]
   8 }
   9
  10 -- return possible i/o configurations
  11 function dsp_ioconfig ()
  12         -- -1, -1 = any number of channels as long as input and output count matches
  13         return { [1] = { audio_in = -1, audio_out = -1}, }
  14 end
  15
  16 -- control port(s)
  17 function dsp_params ()
  18         return
  19         {
  20                 { ["type"] = "input", name = "Bar", min = 0, max = 1, default = 0.5 },
  21                 { ["type"] = "input", name = "Reset", min = 0, max = 1, default = 0, toggled = true },
  22                 { ["type"] = "input", name = "Difficulty", min = 1, max = 10, default = 3},
  23         }
  24 end
  25
  26
  27 -- NOTE: these variables are for the DSP part (not shared with the GUI instance)
  28 local fps -- audio samples per game-step
  29 local game_time -- counts up to fps
  30 local game_score
  31 local ball_x, ball_y -- ball position [0..1]
  32 local dx, dy -- current ball speed
  33 local lost_sound -- audio-sample counter for game-over [0..3*fps]
  34 local ping_sound -- audio-sample counter for ping-sound [0..fps]
  35 local ping_phase -- ping note phase
  36 local ping_pitch
  37
  38 function dsp_init (rate)
  39         -- allocate a "shared memory" area to transfer state to the GUI
  40         self:shmem ():allocate (3)
  41         self:shmem ():clear ()
  42         -- initialize some variables
  43         fps = rate / 25
  44         ping_pitch = 752 / rate
  45         ball_x = 0.5
  46         ball_y = 0
  47         dx = 0.00367
  48         dy = 0.01063
  49         game_score = 0
  50         game_time  = fps -- start the ball immediately (notfiy GUI)
  51         ping_sound = fps -- set to end of synth cycle
  52         lost_sound = 3 * fps
  53 end
  54
  55 function dsp_run (ins, outs, n_samples)
  56         local ctrl = CtrlPorts:array () -- get control port array (read/write)
  57         local shmem = self:shmem ()
  58         local state = shmem:to_float (0):array () -- "cast" into lua-table
  59
  60         local changed = false -- flag to notify GUI on every game-step
  61         game_time = game_time + n_samples
  62
  63         -- reset (allow to write automation from a given start-point)
  64         if ctrl[2] > 0 then
  65                 game_time = 0
  66                 ball_x = 0.5
  67                 ball_y = 0
  68                 dx = 0.00367
  69                 dy = 0.01063
  70                 game_score = 0
  71         end
  72
  73         -- simple game engine
  74         while game_time > fps and ctrl[2] <= 0 do
  75                 changed = true
  76                 game_time = game_time - fps
  77
  78                 -- move the ball
  79                 ball_x = ball_x + dx * ctrl[3]
  80                 ball_y = ball_y + dy * ctrl[3]
  81
  82                 -- reflect left/right
  83                 if ball_x >= 1 or ball_x <= 0 then dx = -dx end
  84                 -- keep the ball in the field
  85                 if ball_x >= 1 then ball_x = 1 end
  86                 if ball_x <= 0 then ball_x = 0 end
  87
  88                 -- single player (reflect top) -- TODO "stereo" version, 2 ctrls :)
  89                 if ball_y <= 0 then dy = - dy y = 0 end
  90
  91                 -- bottom edge
  92                 if ball_y > 1 then
  93                         local bar = ctrl[1] -- get bar position
  94                         if math.abs (bar - ball_x) < 0.1 then
  95                                 -- reflect the ball
  96                                 dy = - dy
  97                                 ball_y = 1.0
  98                                 dx = dx - 0.04 * (bar - ball_x)
  99                                 -- make sure it's moving (not stuck on borders)
 100                                 if math.abs (dx) < 0.0001 then dx = 0.0001 end
 101                                 -- queue 'ping' sound (unless it's already playing to prevent clicks)
 102                                 if (ping_sound >= fps) then
 103                                         ping_sound = 0
 104                                         ping_phase = 0
 105                                 end
 106                                 game_score = game_score + 1
 107                         else
 108                                 -- game over
 109                                 lost_sound = 0
 110                                 ball_y = 0
 111                                 dx = 0.00367
 112                                 game_score = 0
 113                         end
 114                 end
 115         end
 116
 117         -- forward audio if processing is not in-place
 118         for c = 1,#outs do
 119                 -- check if output and input buffers for this channel are identical
 120                 -- http://manual.ardour.org/lua-scripting/class_reference/#C:FloatArray
 121                 if not ins[c]:sameinstance (outs[c]) then
 122                         -- fast (accellerated) memcpy
 123                         -- http://manual.ardour.org/lua-scripting/class_reference/#ARDOUR:DSP
 124                         ARDOUR.DSP.copy_vector (out[c], ins[c], n_samples)
 125                 end
 126         end
 127
 128         -- simple synth -- TODO Optimize
 129         if ping_sound < fps then
 130                 -- cache audio data buffers for direct access, later
 131                 local abufs = {}
 132                 for c = 1,#outs do
 133                         abufs[c] = outs[c]:array()
 134                 end
 135                 -- simple sine synth with a sine-envelope
 136                 for s = 1, n_samples do
 137                         ping_sound = ping_sound + 1
 138                         ping_phase = ping_phase + ping_pitch
 139                         local snd = 0.7 * math.sin(6.283185307 * ping_phase) * math.sin (3.141592 * ping_sound / fps)
 140                         -- add synthesized sound to all channels
 141                         for c = 1,#outs do
 142                                 abufs[c][s] = abufs[c][s] + snd
 143                         end
 144                         -- break out of the loop when the sound finished
 145                         if ping_sound >= fps then goto ping_end end
 146                 end
 147                 ::ping_end::
 148         end
 149
 150         if lost_sound < 3 * fps then
 151                 local abufs = {}
 152                 for c = 1,#outs do
 153                         abufs[c] = outs[c]:array()
 154                 end
 155                 for s = 1, n_samples do
 156                         lost_sound = lost_sound + 1
 157                         -- -12dBFS white noise
 158                         local snd = 0.5 * (math.random () - 0.5)
 159                         for c = 1,#outs do
 160                                 abufs[c][s] = abufs[c][s] + snd
 161                         end
 162                         if lost_sound >= 3 * fps then goto noise_end end
 163                 end
 164                 ::noise_end::
 165         end
 166
 167         if changed then
 168                 state[1] = ball_x
 169                 state[2] = ball_y
 170                 state[3] = game_score
 171                 self:queue_draw ()
 172         end
 173 end
 174
 175
 176 -------------------------------------------------------------------------------
 177 --- inline display
 178
 179 local txt = nil -- cache pango context (in GUI context)
 180
 181 function render_inline (ctx, w, max_h)
 182         local ctrl = CtrlPorts:array () -- control port array
 183         local shmem = self:shmem () -- shared memory region
 184         local state = shmem:to_float (0):array () -- cast to lua-table
 185
 186         if (w > max_h) then
 187                 h = max_h
 188         else
 189                 h = w
 190         end
 191
 192         -- prepare text rendering
 193         if not txt then
 194                 -- allocate PangoLayout and set font
 195                 --http://manual.ardour.org/lua-scripting/class_reference/#Cairo:PangoLayout
 196                 txt = Cairo.PangoLayout (ctx, "Mono 10px")
 197         end
 198
 199         -- clear background
 200         ctx:rectangle (0, 0, w, h)
 201         ctx:set_source_rgba (.2, .2, .2, 1.0)
 202         ctx:fill ()
 203
 204         -- print score
 205         if (state[3] > 0) then
 206                 txt:set_text (string.format ("%.0f", state[3]));
 207                 local tw, th = txt:get_pixel_size ()
 208                 ctx:set_source_rgba (1, 1, 1, 1.0)
 209                 ctx:move_to (w - tw - 3, 3)
 210                 txt:show_in_cairo_context (ctx)
 211         end
 212
 213         -- prepare line and dot rendering
 214         ctx:set_line_cap (Cairo.LineCap.Round)
 215         ctx:set_line_width (3.0)
 216         ctx:set_source_rgba (.8, .8, .8, 1.0)
 217
 218         -- display bar
 219         local bar_width = w * .1
 220         local bar_space = w - bar_width
 221
 222         ctx:move_to (bar_space * ctrl[1], h - 3)
 223         ctx:rel_line_to (bar_width, 0)
 224         ctx:stroke ()
 225
 226         -- display ball
 227         ctx:move_to (1 + state[1] * (w - 3), state[2] * (h - 5))
 228         ctx:close_path ()
 229         ctx:stroke ()
 230
 231         return {w, h}
 232 end