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 -- Game State (for this instance)
  28 -- NOTE: these variables are for the DSP part (not shared with the GUI instance)
  29 local fps -- audio samples per game-step
  30 local game_time -- counts up to fps
  31 local game_score
  32 local ball_x, ball_y -- ball position [0..1]
  33 local dx, dy -- current ball speed
  34 local lost_sound -- audio-sample counter for game-over [0..3*fps]
  35 local ping_sound -- audio-sample counter for ping-sound [0..fps]
  36 local ping_phase -- ping note phase-difference per sample
  37 local ping_pitch
  38
  39 function dsp_init (rate)
  40         -- allocate a "shared memory" area to transfer state to the GUI
  41         self:shmem ():allocate (3)
  42         self:shmem ():clear ()
  43         -- initialize some variables
  44         fps = rate / 25
  45         ping_pitch = 752 / rate
  46         ball_x = 0.5
  47         ball_y = 0
  48         dx = 0.00367
  49         dy = 0.01063
  50         game_score = 0
  51         game_time  = fps -- start the ball immediately (notify GUI)
  52         ping_sound = fps -- set to end of synth cycle
  53         lost_sound = 3 * fps
  54 end
  55
  56
  57 -- callback: process "n_samples" of audio
  58 -- ins, outs are http://manual.ardour.org/lua-scripting/class_reference/#C:FloatArray
  59 -- pointers to the audio buffers
  60 function dsp_run (ins, outs, n_samples)
  61         local ctrl = CtrlPorts:array () -- get control port array (read/write)
  62
  63         local changed = false -- flag to notify GUI on every game-step
  64         game_time = game_time + n_samples
  65
  66         -- reset (allow to write automation from a given start-point)
  67         -- ctrl[2] corresponds to the  "Reset" input control
  68         if ctrl[2] > 0 then
  69                 game_time = 0
  70                 ball_x = 0.5
  71                 ball_y = 0
  72                 dx = 0.00367
  73                 dy = 0.01063
  74                 game_score = 0
  75         end
  76
  77         -- simple game engine
  78         while game_time > fps and ctrl[2] <= 0 do
  79                 changed = true
  80                 game_time = game_time - fps
  81
  82                 -- move the ball
  83                 ball_x = ball_x + dx * ctrl[3]
  84                 ball_y = ball_y + dy * ctrl[3]
  85
  86                 -- reflect left/right
  87                 if ball_x >= 1 or ball_x <= 0 then dx = -dx end
  88                 -- keep the ball in the field
  89                 if ball_x >= 1 then ball_x = 1 end
  90                 if ball_x <= 0 then ball_x = 0 end
  91
  92                 -- single player (reflect top) -- TODO "stereo" version, 2 ctrls :)
  93                 if ball_y <= 0 then dy = - dy y = 0 end
  94
  95                 -- bottom edge
  96                 if ball_y > 1 then
  97                         local bar = ctrl[1] -- get bar position
  98                         if math.abs (bar - ball_x) < 0.1 then
  99                                 -- reflect the ball
 100                                 dy = - dy
 101                                 ball_y = 1.0
 102                                 dx = dx - 0.04 * (bar - ball_x)
 103                                 -- make sure it's moving (not stuck on borders)
 104                                 if math.abs (dx) < 0.0001 then dx = 0.0001 end
 105                                 -- queue 'ping' sound (unless it's already playing to prevent clicks)
 106                                 if (ping_sound >= fps) then
 107                                         ping_sound = 0
 108                                         ping_phase = 0
 109                                 end
 110                                 game_score = game_score + 1
 111                         else
 112                                 -- game over, reset game
 113                                 lost_sound = 0 -- re-start noise
 114                                 ball_y = 0
 115                                 game_score = 0
 116                                 dx = 0.00367
 117                         end
 118                 end
 119         end
 120
 121         -- forward audio if processing is not in-place
 122         for c = 1,#outs do
 123                 -- check if output and input buffers for this channel are identical
 124                 -- http://manual.ardour.org/lua-scripting/class_reference/#C:FloatArray
 125                 if not ins[c]:sameinstance (outs[c]) then
 126                         -- fast (accelerated) copy
 127                         -- http://manual.ardour.org/lua-scripting/class_reference/#ARDOUR:DSP
 128                         ARDOUR.DSP.copy_vector (out[c], ins[c], n_samples)
 129                 end
 130         end
 131
 132         -- simple synth -- TODO Optimize
 133         if ping_sound < fps then
 134                 -- cache audio data buffers for direct access, later
 135                 local abufs = {}
 136                 for c = 1,#outs do
 137                         abufs[c] = outs[c]:array()
 138                 end
 139                 -- simple sine synth with a sine-envelope
 140                 for s = 1, n_samples do
 141                         ping_sound = ping_sound + 1
 142                         ping_phase = ping_phase + ping_pitch
 143                         local snd = 0.7 * math.sin(6.283185307 * ping_phase) * math.sin (3.141592 * ping_sound / fps)
 144                         -- add synthesized sound to all channels
 145                         for c = 1,#outs do
 146                                 abufs[c][s] = abufs[c][s] + snd
 147                         end
 148                         -- break out of the loop when the sound finished
 149                         if ping_sound >= fps then goto ping_end end
 150                 end
 151                 ::ping_end::
 152         end
 153
 154         if lost_sound < 3 * fps then
 155                 local abufs = {}
 156                 for c = 1,#outs do
 157                         abufs[c] = outs[c]:array()
 158                 end
 159                 for s = 1, n_samples do
 160                         lost_sound = lost_sound + 1
 161                         -- -12dBFS white noise
 162                         local snd = 0.5 * (math.random () - 0.5)
 163                         for c = 1,#outs do
 164                                 abufs[c][s] = abufs[c][s] + snd
 165                         end
 166                         if lost_sound >= 3 * fps then goto noise_end end
 167                 end
 168                 ::noise_end::
 169         end
 170
 171         if changed then
 172                 -- notify the GUI
 173                 local shmem = self:shmem () -- get the shared memory region
 174                 local state = shmem:to_float (0):array () -- "cast" into lua-table
 175                 -- update data..
 176                 state[1] = ball_x
 177                 state[2] = ball_y
 178                 state[3] = game_score
 179                 -- ..and wake up the UI
 180                 self:queue_draw ()
 181         end
 182 end
 183
 184
 185 -------------------------------------------------------------------------------
 186 --- inline display
 187
 188 local txt = nil -- cache font description (in GUI context)
 189
 190 function render_inline (ctx, w, max_h)
 191         local ctrl = CtrlPorts:array () -- control port array
 192         local shmem = self:shmem () -- shared memory region (game state from DSP)
 193         local state = shmem:to_float (0):array () -- cast to lua-table
 194
 195         if (w > max_h) then
 196                 h = max_h
 197         else
 198                 h = w
 199         end
 200
 201         -- prepare text rendering
 202         if not txt then
 203                 -- allocate PangoLayout and set font
 204                 --http://manual.ardour.org/lua-scripting/class_reference/#Cairo:PangoLayout
 205                 txt = Cairo.PangoLayout (ctx, "Mono 10px")
 206         end
 207
 208         -- ctx is-a http://manual.ardour.org/lua-scripting/class_reference/#Cairo:Context
 209         -- 2D vector graphics http://cairographics.org/
 210
 211         -- clear background
 212         ctx:rectangle (0, 0, w, h)
 213         ctx:set_source_rgba (.2, .2, .2, 1.0)
 214         ctx:fill ()
 215
 216         -- print the current score
 217         if (state[3] > 0) then
 218                 txt:set_text (string.format ("%.0f", state[3]));
 219                 local tw, th = txt:get_pixel_size ()
 220                 ctx:set_source_rgba (1, 1, 1, 1.0)
 221                 ctx:move_to (w - tw - 3, 3)
 222                 txt:show_in_cairo_context (ctx)
 223         end
 224
 225         -- prepare line and dot rendering
 226         ctx:set_line_cap (Cairo.LineCap.Round)
 227         ctx:set_line_width (3.0)
 228         ctx:set_source_rgba (.8, .8, .8, 1.0)
 229
 230         -- display bar
 231         local bar_width = w * .1
 232         local bar_space = w - bar_width
 233
 234         ctx:move_to (bar_space * ctrl[1], h - 3)
 235         ctx:rel_line_to (bar_width, 0)
 236         ctx:stroke ()
 237
 238         -- display ball
 239         ctx:move_to (1 + state[1] * (w - 3), state[2] * (h - 5))
 240         ctx:close_path ()
 241         ctx:stroke ()
 242
 243         return {w, h}
 244 end