[SDL3] Particle 파티클

C, C++ 2025. 4. 18. 20:50 |
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픽셀 파티클 시스템을 만들어 보자.

 

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#define SDL_MAIN_USE_CALLBACKS 1
#include <SDL3/SDL.h>
#include <SDL3/SDL_main.h>
#include <stdio.h>
 
SDL_Window* window = NULL;
SDL_Renderer* renderer = NULL;
 
int screen_width = 640;
int screen_height = 480;
 
float speed = 0.001f;
Uint64 start;
Uint64 end;
float fps = 3000;
 
typedef struct {
    float x, y;
    float vx, vy;
    int life;
} s_particle;
 
const int number_particles = 100;
s_particle particles[number_particles];
 
void spawn_particle(s_particle* pt) {
    pt->x = SDL_randf() * screen_width;
    pt->y = SDL_randf() * screen_height;
    pt->vx = (SDL_randf() * 2 - 1) * speed;
    pt->vy = (SDL_randf() * 2 - 1) * speed;
    // '* 2 - 1' 의 의미: 음의 방향으로도 움직이기 위해서.
    pt->life = (int)fps + SDL_rand((int)fps * 2);
}
 
void draw_particle(s_particle pt[]) {
    for (int i = 0; i < number_particles; i++) {
        s_particle* particle = &particles[i];
        particle->x += particle->vx;
        particle->y += particle->vy;
        particle->life--;
 
        if (particle->life <= 0)
            spawn_particle(particle);
 
        SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 255, 0, SDL_ALPHA_OPAQUE);
        SDL_RenderPoint(renderer, particle->x, particle->y);
    }
}
 
SDL_AppResult SDL_AppInit(void** appstate, int argc, char* argv[])
{
    SDL_SetAppMetadata("Example", "1.0", "sean");
 
    if (!SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO)) {
        SDL_Log("Couldn't initialize SDL: %s", SDL_GetError());
        return SDL_APP_FAILURE;
    }
 
    if (!SDL_CreateWindowAndRenderer("examples/renderer/clear", screen_width, screen_height, 0, &window, &renderer)) {
        SDL_Log("Couldn't create window/renderer: %s", SDL_GetError());
        return SDL_APP_FAILURE;
    }
 
    for (int i = 0; i < number_particles; i++) {
        spawn_particle(&particles[i]);
    }
 
    return SDL_APP_CONTINUE;
}
 
SDL_AppResult SDL_AppEvent(void* appstate, SDL_Event* event)
{
    switch (event->type) {
    case SDL_EVENT_QUIT:
        return SDL_APP_SUCCESS;
    case SDL_EVENT_KEY_DOWN:
        printf("Key pressed: %s\n", SDL_GetKeyName(event->key.key));
        if (event->key.key == SDLK_ESCAPE)
            return SDL_APP_SUCCESS;
        break;
    default:
        break;
    }
 
    return SDL_APP_CONTINUE;
}
 
SDL_AppResult SDL_AppIterate(void* appstate)
{
    // FPS 계산. 사용하지는 않음.
    start = SDL_GetPerformanceCounter();
 
    {
        SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 0, 0, SDL_ALPHA_OPAQUE);
        SDL_RenderClear(renderer);
 
        draw_particle(particles);
 
        SDL_RenderPresent(renderer);
    }
 
    end = SDL_GetPerformanceCounter();
    fps = 1.0f / ((end - start) / (float)SDL_GetPerformanceFrequency());
 
    return SDL_APP_CONTINUE;
}
 
void SDL_AppQuit(void* appstate, SDL_AppResult result)
{
    SDL_DestroyRenderer(renderer);
    SDL_DestroyWindow(window);
    SDL_Quit();
}
  

 

위 코드에서는 FPS를 설정하지 않고 시스템의 CPU 속도에 맞게 speed 변수를 적당히 조절했다. FPS 설정이 필요하면 아래 링크를 참고한다.

2025.04.22 - [C, C++] - [SDL] Framerate Per Second FPS

 

파티클들이 사방으로 움직인다.

 

이번엔 픽셀이 아닌 비트맵 이미지로 파티클 시스템을 만들어 보자.

snow.bmp
0.00MB

 

snow1.bmp
0.00MB

 

 

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#define SDL_MAIN_USE_CALLBACKS 1
#include <SDL3/SDL.h>
#include <SDL3/SDL_main.h>
#include <stdio.h>
 
SDL_Window* window = NULL;
SDL_Renderer* renderer = NULL;
 
int screen_width = 640;
int screen_height = 480;
 
float speed = 0.01f;
Uint64 start;
Uint64 end;
float fps = 3000;
 
typedef struct {
    float x, y;
    float vx, vy;
    int life;
} s_particle;
 
const int number_particles = 200;
s_particle particles[number_particles];
 
// 파티클 이미지 텍스쳐와 렉트
SDL_Texture* texture;
SDL_FRect rect;
 
void spawn_particle(s_particle* pt) {
    pt->x = SDL_randf() * screen_width;
    pt->y = SDL_randf() * screen_height;
    pt->vx = (SDL_randf() * 2 - 1) * speed;
    pt->vy = (SDL_randf() * 2 - 1) * speed;
    // '* 2 - 1' 의 의미: 음의 방향으로도 움직이기 위해서.
    pt->life = (int)fps + SDL_rand((int)fps * 2);
}
 
void draw_particle(s_particle pt[]) {
    for (int i = 0; i < number_particles; i++) {
        s_particle* particle = &particles[i];
        particle->x += particle->vx;
        particle->y += particle->vy;
        particle->life--;
 
        if (particle->life <= 0)
            spawn_particle(particle);
 
        // 텍스쳐 그리기
        rect.x = particle->x - rect.w / 2;
        rect.y = particle->y - rect.h / 2;
        SDL_RenderTexture(renderer, texture, NULL, &rect);
 
        //SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 0, 0, SDL_ALPHA_OPAQUE);
        //SDL_RenderPoint(renderer, particle->x, particle->y);
    }
}
 
SDL_AppResult SDL_AppInit(void** appstate, int argc, char* argv[])
{
    SDL_SetAppMetadata("Example", "1.0", "sean");
 
    if (!SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO)) {
        SDL_Log("Couldn't initialize SDL: %s", SDL_GetError());
        return SDL_APP_FAILURE;
    }
 
    if (!SDL_CreateWindowAndRenderer("example", screen_width, screen_height, 0, &window, &renderer)) {
        SDL_Log("Couldn't create window/renderer: %s", SDL_GetError());
        return SDL_APP_FAILURE;
    }
 
    for (int i = 0; i < number_particles; i++) {
        spawn_particle(&particles[i]);
    }
 
    // 비트맵 로드
    SDL_Surface* bmpSurface = SDL_LoadBMP("snow.bmp");
    if (!bmpSurface) {
        SDL_Log("Couldn't load BMP: %s", SDL_GetError());
        return SDL_APP_FAILURE;
    }
 
    // 컬러키(투명) 설정
    SDL_SetSurfaceColorKey(bmpSurface, true, SDL_MapSurfaceRGB(bmpSurface, 0x00, 0x00, 0x00));
    //SDL_SetSurfaceColorKey(bmpSurface, true, SDL_MapRGB(SDL_GetPixelFormatDetails(bmpSurface->format), NULL, 0x00, 0x00, 0x00));
    rect = { 0, 0, (float)bmpSurface->w, (float)bmpSurface->h };
    texture = SDL_CreateTextureFromSurface(renderer, bmpSurface);
 
    SDL_DestroySurface(bmpSurface);
 
    return SDL_APP_CONTINUE;
}
 
SDL_AppResult SDL_AppEvent(void* appstate, SDL_Event* event)
{
    switch (event->type) {
    case SDL_EVENT_QUIT:
        return SDL_APP_SUCCESS;
    case SDL_EVENT_KEY_DOWN:
        printf("Key pressed: %s\n", SDL_GetKeyName(event->key.key));
        if (event->key.key == SDLK_ESCAPE)
            return SDL_APP_SUCCESS;
        break;
    default:
        break;
    }
 
    return SDL_APP_CONTINUE;
}
 
SDL_AppResult SDL_AppIterate(void* appstate)
{
    // FPS 계산. 사용하지는 않음.
    start = SDL_GetPerformanceCounter();
 
    {
        SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 0, 0, SDL_ALPHA_OPAQUE);
        SDL_RenderClear(renderer);
 
        draw_particle(particles);
 
        SDL_RenderPresent(renderer);
    }
 
    end = SDL_GetPerformanceCounter();
    fps = 1.0f / ((end - start) / (float)SDL_GetPerformanceFrequency());
 
    return SDL_APP_CONTINUE;
}
 
void SDL_AppQuit(void* appstate, SDL_AppResult result)
{
    SDL_DestroyTexture(texture);
 
    SDL_DestroyRenderer(renderer);
    SDL_DestroyWindow(window);
    SDL_Quit();
}
 cs

 

 

알파채널이 없는 비트맵이라 조금 어색하지만 눈이 사방으로 흩날린다.

 

이번엔 진짜 눈처럼 내리는 환경을 만들어 보자.

 

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#define SDL_MAIN_USE_CALLBACKS 1
#include <SDL3/SDL.h>
#include <SDL3/SDL_main.h>
#include <stdio.h>
 
SDL_Window* window = NULL;
SDL_Renderer* renderer = NULL;
 
int screen_width = 640;
int screen_height = 480;
 
Uint64 start;
Uint64 end;
float fps;
 
typedef struct {
    float x, y;
    float vx, vy;
} s_particle;
 
const int number_particles = 400;
s_particle particles[number_particles];
 
// 파티클 이미지 텍스쳐와 렉트
SDL_Texture* texture;
SDL_FRect rect;
 
void spawn_particle(s_particle* pt) {
    pt->x = (SDL_randf() * 2 - 1) * screen_width * 10;
    pt->y = SDL_randf() * screen_height * -2;
    // 넓은 범위에서 눈이 생성되게 해서 실행 초기에 눈이 쏟아져 내리는걸 방지.
    pt->vx = SDL_randf() * 0.5f; // 눈은 오른쪽으로만 흩날린다.
    pt->vy = SDL_randf() + 0.8f;
}
 
void draw_particle(s_particle pt[]) {
    for (int i = 0; i < number_particles; i++) {
        s_particle* particle = &particles[i];
        particle->x += particle->vx;
        particle->y += particle->vy;
        // 눈이 화면 왼쪽에서도 바람에 날려 올 수 있도록 생존 범위 조정.
        if (particle->x > screen_width || particle->x < -screen_width || particle->y > screen_height)
            spawn_particle(particle);
 
        // 텍스쳐 그리기
        rect.x = particle->x - rect.w / 2;
        rect.y = particle->y - rect.h / 2;
        SDL_RenderTexture(renderer, texture, NULL, &rect);
 
        //SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 0, 0, SDL_ALPHA_OPAQUE);
        //SDL_RenderPoint(renderer, particle->x, particle->y);
    }
}
 
SDL_AppResult SDL_AppInit(void** appstate, int argc, char* argv[])
{
    SDL_SetAppMetadata("Example", "1.0", "sean");
 
    if (!SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO)) {
        SDL_Log("Couldn't initialize SDL: %s", SDL_GetError());
        return SDL_APP_FAILURE;
    }
 
    SDL_SetHint(SDL_HINT_RENDER_VSYNC, "1");
    // A variable controlling whether updates to the SDL screen surface should be synchronized
    // with the vertical refresh, to avoid tearing.
 
    if (!SDL_CreateWindowAndRenderer("example", screen_width, screen_height, 0, &window, &renderer)) {
        SDL_Log("Couldn't create window/renderer: %s", SDL_GetError());
        return SDL_APP_FAILURE;
    }
 
    for (int i = 0; i < number_particles; i++) {
        spawn_particle(&particles[i]);
    }
 
    // 비트맵 로드
    SDL_Surface* bmpSurface = SDL_LoadBMP("snow.bmp");
    if (!bmpSurface) {
        SDL_Log("Couldn't load BMP: %s", SDL_GetError());
        return SDL_APP_FAILURE;
    }
 
    // 컬러키(투명) 설정
    SDL_SetSurfaceColorKey(bmpSurface, true, SDL_MapSurfaceRGB(bmpSurface, 0x00, 0x00, 0x00));
    //SDL_SetSurfaceColorKey(bmpSurface, true, SDL_MapRGB(SDL_GetPixelFormatDetails(bmpSurface->format), NULL, 0x00, 0x00, 0x00));
    rect = { 0, 0, (float)bmpSurface->w, (float)bmpSurface->h };
    texture = SDL_CreateTextureFromSurface(renderer, bmpSurface);
 
    SDL_DestroySurface(bmpSurface);
 
    return SDL_APP_CONTINUE;
}
 
SDL_AppResult SDL_AppEvent(void* appstate, SDL_Event* event)
{
    switch (event->type) {
    case SDL_EVENT_QUIT:
        return SDL_APP_SUCCESS;
    case SDL_EVENT_KEY_DOWN:
        printf("Key pressed: %s\n", SDL_GetKeyName(event->key.key));
        if (event->key.key == SDLK_ESCAPE)
            return SDL_APP_SUCCESS;
        break;
    default:
        break;
    }
 
    return SDL_APP_CONTINUE;
}
 
SDL_AppResult SDL_AppIterate(void* appstate)
{
    // FPS 계산. 사용하지는 않음.
    start = SDL_GetPerformanceCounter();
 
    {
        SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 0, 0, SDL_ALPHA_OPAQUE);
        SDL_RenderClear(renderer);
 
        draw_particle(particles);
 
        SDL_RenderPresent(renderer);
    }
 
    end = SDL_GetPerformanceCounter();
    fps = 1.0f / ((end - start) / (float)SDL_GetPerformanceFrequency());
 
    return SDL_APP_CONTINUE;
}
 
void SDL_AppQuit(void* appstate, SDL_AppResult result)
{
    SDL_DestroyTexture(texture);
 
    SDL_DestroyRenderer(renderer);
    SDL_DestroyWindow(window);
    SDL_Quit();
}
  

 

 

실제 프로그램을 실행하면 훨씬 자연스럽게 눈이 내린다.

 

 

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Posted by J-sean
:

C# Sound Meter 사운드 미터

C# 2023. 10. 28. 20:10 |
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Sound Meter를 표시해 보자.

 

NAudio 패키지를 설치한다.

 

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using System;
using System.Text;
using NAudio.CoreAudioApi;
 
namespace ConsoleApp1
{    class Program
    {
        static void Main()
        {
            MMDeviceEnumerator enumerator = new MMDeviceEnumerator();
            MMDevice device = enumerator.GetDefaultAudioEndpoint(DataFlow.Render, Role.Console);
            
            while (true)
            {
                //Console.Write("\r{0}", device.AudioMeterInformation.MasterPeakValue);
                //System.Threading.Thread.Sleep(100);
 
                System.Threading.Thread.Sleep(100);
 
                float volume = device.AudioMeterInformation.MasterPeakValue;
                int scale = (int)Math.Floor(volume * 79);
 
                StringBuilder sb = new StringBuilder();
 
                Console.Write("\r");
                sb.Append("Value: " + scale + " ");
 
                if (scale < 1)
                {
                    sb.Append(' ', 79);
                    Console.Write(sb.ToString());
                    continue;
                }
                
                sb.Append('=', scale);
                sb.Append(' ', 79 - scale);
                Console.Write(sb.ToString());
            }
        }
    }
}
  

 

 

코드를 작성하고 실행한다.

 

시스템 오디오에서 나는 소리값이 표시된다.

 

※ 참고

Displaying a Volume Meter using NAudio

2023.10.26 - [Python] - Python Core Audio Windows Library 파이썬 코어 오디오 라이브러리

2022.01.06 - [C#] - C# AudioSwitcher System Audio/Sound Volume Control - 시스템 오디오/사운드 볼륨 컨트롤 1

2022.01.07 - [C#] - C# AudioSwitcher System Audio/Sound Volume Control - 시스템 오디오/사운드 볼륨 컨트롤 2

 

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Posted by J-sean
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C# AudioSwitcher System Audio/Sound Volume Control - 시스템 오디오/사운드 볼륨 컨트롤 1

C# 2022. 1. 6. 15:45 |
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AudioSwitcher를 이용해 시스템 볼륨을 조정해 보자.

 

AudioSwitcher Nuget Package를 설치한다.

 

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
 
using System.Runtime.InteropServices;
using AudioSwitcher.AudioApi.CoreAudio;
 
namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        [DllImport("kernel32.dll")]
        static extern IntPtr GetConsoleWindow();
 
        [DllImport("user32.dll")]
        static extern bool ShowWindow(IntPtr hWnd, int nCmdShow);
 
        static void Main(string[] args)
        {
            const int SW_HIDE = 0; // 창 숨기기
            const int SW_SHOW = 1; // 창 보이기
 
            IntPtr handle = GetConsoleWindow();
            //ShowWindow(handle, SW_HIDE);
 
            CoreAudioDevice defaultPlaybackDevice = new CoreAudioController().DefaultPlaybackDevice;
            Console.WriteLine("Current Volume: " + defaultPlaybackDevice.Volume);
 
            while (true)
            {
                if (defaultPlaybackDevice.Volume > 20) // 볼륨이 20 보다 크다면
                {
                    while (defaultPlaybackDevice.Volume > 20) // 볼륨이 20 보다 크지 않을때 까지 무한 루프
                    {
                        defaultPlaybackDevice.Volume--; // 볼륨 1 감소
                        Console.WriteLine("Current Volume: " + defaultPlaybackDevice.Volume);
                        System.Threading.Thread.Sleep(1000); // 매 1초 확인
                    }
                }
 
                System.Threading.Thread.Sleep(10000); // 매 10초 확인
            }
        }
    }
}
  

 

소스를 입력하고 빌드한다.

 

프로그램을 실행하면 시스템 볼륨이 20 이하일 때까지 1초마다 1씩 감소한다.

 

처음 35였던 볼륨이 20이 되었다.

 

2022.01.07 - [C#] - C# AudioSwitcher System Audio/Sound Volume Control - 시스템 오디오/사운드 볼륨 컨트롤 2

 

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C# SystemInformation Class - 시스템 인포메이션 클래스

C# 2021. 12. 3. 17:15 |
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시스템 정보를 모두 확인해 보자.

 

폼에 리스트 박스와 텍스트 박스를 적절히 배치한다.

텍스트 박스 속성

Multiline = True

ScrollBars = Vertical

 

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
 
using System.Reflection;
 
namespace WindowsFormsApp1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
 
            Type t = typeof(System.Windows.Forms.SystemInformation);
            PropertyInfo[] pi = t.GetProperties();
            for (int i = 0; i < pi.Length; i++)
                listBox1.Items.Add(pi[i].Name);
 
            textBox1.Text = "The SystemInformation class has " + pi.Length.ToString() + " properties.\r\n";
 
            // 한 가지 프로퍼티만 필요하다면 아래와 같이 알아낼 수 있다.
            //string propertyName = "CaptionHeight";
            //PropertyInfo propertyValue = t.GetProperty(propertyName);
            //textBox1.Text = "The value of the " + propertyName + " property is: " + propertyValue.GetValue(null, null).ToString();
        }
 
        private void listBox1_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            // Return if no list item is selected.
            if (listBox1.SelectedIndex == -1) return;
            // Get the property name from the list item.
            string propname = listBox1.Text;
 
            if (propname == "PowerStatus")
            {
                // Cycle and display the values of each property of the PowerStatus property.
                textBox1.Text += "\r\nThe value of the PowerStatus property is:";
                Type t = typeof(System.Windows.Forms.PowerStatus);
                PropertyInfo[] pi = t.GetProperties();
                for (int i = 0; i < pi.Length; i++)
                {
                    object propval = pi[i].GetValue(SystemInformation.PowerStatus, null);
                    textBox1.Text += "\r\n    PowerStatus." + pi[i].Name + " is: " + propval.ToString();
                }
            }
            else
            {
                // Display the value of the selected property of the SystemInformation type.
                Type t = typeof(System.Windows.Forms.SystemInformation);
                PropertyInfo[] pi = t.GetProperties();
                PropertyInfo prop = null;
                for (int i = 0; i < pi.Length; i++)
                    if (pi[i].Name == propname)
                    {
                        prop = pi[i];
                        break;
                    }
                object propval = prop.GetValue(null, null);
                textBox1.Text += "\r\nThe value of the " + propname + " property is: " + propval.ToString();
            }
        }
    }
}
  

 

소스를 입력하고 빌드한다.

 

실행하면 위와 같은 화면이 나온다.

 

리스트 박스의 속성 아이템을 선택하면 텍스트 박스에 속성값이 표시된다.

 

 

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
 
namespace WindowsFormsApp1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();            
        }
 
        private void Form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
        {
            e.Graphics.DrawString(System.Windows.Forms.SystemInformation.BorderSize.ToString(), Font, Brushes.Black, 10, 10);
            e.Graphics.DrawString(System.Windows.Forms.SystemInformation.CursorSize.ToString(), Font, Brushes.Black, 10, 30);
            e.Graphics.DrawString(System.Windows.Forms.SystemInformation.CaptionHeight.ToString(), Font, Brushes.Black, 10, 50);
        }
    }
}
  

 

위와 같이 간단히 몇 개만 조사할 수도 있다.

 

 

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Posted by J-sean
:

Arduino Laser Intruder Alert System - 아두이노 레이저 침입 감지 시스템

Raspberry Pi & Arduino 2020. 6. 6. 20:19 |
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예전 영화에서 종종 볼 수 있던 레이저 침입 감지 시스템은 간단한 작동 원리에도 불구하고 레이저를 이용 한 방식이 뭔가 있어 보이는지 아직까지도 영화나 드라마에서 심심치 않게 볼 수 있다. 작동 원리가 간단한 만큼 저렴한 부품으로도 비슷하게 만들어 볼 수 있다.


침입 감지 시스템을 회피하기 위한 Catherine Zeta-Jones의 피나는 노력 (영화 Entrapment)


The Big Bang Theory


약 $0.4 짜리 레이저 모듈. 5V로 작동하고 출력 5mW, 파장 650nm의 붉은색 레이저를 발생 시킨다.


Red 

625 - 740nm

Orange

590 - 625nm

Yellow

565 - 590nm

Green

520 - 565nm

Cyan

500 - 520nm

Blue

435 - 500nm

Violet

380 - 435nm


약 $0.7 짜리 레이저 수신 모듈. 5V로 작동하고, 레이저가 수신 될때는 HIGH 시그널을, 수신 되지 않을때는 LOW 시그널을 출력 한다. 수신하려는 레이저 외, 태양이나 다른 강한 빛이 없는 실내용.



레이저 리시버 센서는 방향에 주의 한다. 반대로 연결하면 뜨거울 정도로 열이 발생 한다.


위 다이어그램과 같이 구성 한다.


레이저 모듈에서 레이저가 발생되고 수신 모듈에서 이 레이저를 감지하면 HIGH 시그널을 출력 한다.


중간에 장애물이 생겨 레이저를 수신하지 못하게 되면 수신 모듈에서 LOW 시그널을 출력하고 아두이노는 디지털 4번 핀으로 HIGH를 출력해 Buzzer를 작동 시킨다.



실제 부품의 연결 방식은 다이어그램과 다르지만 기본 구성은 동일 하다. 


소스를 컴파일하고 아두이노에 업로드 한다.


제작 과정 및 테스트


Serial Monitor에도 적의 침입 기록이 남는다.


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