🎮 Cub3D

Raycasting Engine - Ecole42 projesi kapsamında geliştirilmiş, 3D grafik rendering ve oyun motoru teknolojilerini öğreten bir C projesi.

📖 Proje Hakkında

Cub3D, klasik Wolfenstein 3D tarzında bir raycasting engine'dir. Bu proje, 2D haritalardan 3D perspektif görüntü oluşturma, texture mapping, sprite rendering ve oyun döngüsü gibi temel oyun geliştirme kavramlarını öğretir.

🎯 Proje Amacı

• Raycasting Algoritması: 2D haritadan 3D görüntü oluşturma
• Texture Mapping: Duvarlara texture uygulama
• Sprite Rendering: 2D sprite'ları 3D sahneye entegre etme
• Oyun Döngüsü: Gerçek zamanlı kullanıcı etkileşimi
• Map Parsing: .cub dosya formatından harita okuma

🏗️ Proje Yapısı

cub3D/
├── lib/                    # Kütüphaneler
│   ├── cub3d.h            # Ana header dosyası
│   ├── libft/             # 42 libft kütüphanesi
│   └── gnl/               # Get Next Line kütüphanesi
├── src/                   # Kaynak kodlar
│   ├── checker/           # Harita ve dosya doğrulama
│   ├── cleanup/           # Bellek yönetimi
│   ├── executor/          # Oyun döngüsü ve rendering
│   ├── parser/            # Dosya parsing
│   └── utils/             # Yardımcı fonksiyonlar
├── maps/                  # Örnek harita dosyaları
├── textures/              # Texture dosyaları
└── main.c                 # Ana program

🚀 Kullanım

Derleme

make

Çalıştırma

./cub3D [map_file.cub]

Örnek Kullanım

./cub3D maps/example.cub

🎮 Kontroller

Tuş	Açıklama
W	İleri git
S	Geri git
A	Sola dön
D	Sağa dön
←	Sola bak
→	Sağa bak
ESC	Çıkış

📁 Map Format (.cub)

# Harita ayarları
NO ./textures/north.xpm    # Kuzey duvar texture'ı
SO ./textures/south.xpm    # Güney duvar texture'ı
WE ./textures/west.xpm     # Batı duvar texture'ı
EA ./textures/east.xpm     # Doğu duvar texture'ı

F 220,100,0               # Zemin rengi (RGB)
C 225,30,0                 # Tavan rengi (RGB)

# Harita (1=duvar, 0=boş, N/S/E/W=oyuncu başlangıç pozisyonu)
1111111111111111111111111
1000000000000000000000001
1000000000000000000000001
1000000000000000000000001
1000000000000000000000001
1111111111111111111111111

🔧 Teknik Özellikler

Raycasting Algoritması

• DDA (Digital Differential Analyzer): Ray-marching algoritması
• Wall Detection: Duvarların kesişim noktalarını bulma
• Distance Calculation: Kamera mesafesi hesaplama
• Texture Mapping: UV koordinatları hesaplama

Rendering Pipeline

1. Ray Generation: Her pixel için ray oluşturma
2. Intersection Testing: Ray-harita kesişimi
3. Distance Calculation: Mesafe hesaplama
4. Texture Sampling: Texture'dan pixel alma
5. Screen Rendering: Piksel çizme

Memory Management

• Dynamic Allocation: Harita boyutuna göre bellek ayırma
• Texture Loading: XPM dosyalarından texture yükleme
• Cleanup Functions: Bellek sızıntısı önleme

🎨 Görsel Özellikler

• ✅ 3D Perspective: Gerçekçi 3D görünüm
• ✅ Texture Mapping: Duvarlara texture uygulama
• ✅ Color Coding: Zemin ve tavan renklendirme
• ✅ Smooth Movement: Akıcı hareket animasyonu
• ✅ Collision Detection: Duvar çarpışma kontrolü

🔍 Test Senaryoları

# Küçük harita testi
./cub3D maps/map.cub

# Büyük harita testi
./cub3D maps/map2.cub

📊 Performans

• FPS: 60+ FPS (optimize edilmiş)
• Memory Usage: Dinamik bellek yönetimi
• CPU Usage: Efficient raycasting algoritması
• Rendering: Real-time 3D rendering

🛠️ Geliştirme Ortamı

• Dil: C
• Kütüphaneler: mlx (MiniLibX), libft
• Derleyici: gcc
• Platform: macOS/Linux
• Graphics: X11/OpenGL

📚 Öğrenilen Kavramlar

• Computer Graphics: 3D rendering temelleri
• Raycasting: 3D görüntü oluşturma
• Game Development: Oyun döngüsü ve kontroller
• File Parsing: Dosya formatı işleme
• Memory Management: Dinamik bellek yönetimi
• Mathematical Algorithms: Trigonometri ve geometri

🎯 Proje Hedefleri

Bu proje ile aşağıdaki konularda deneyim kazanılmıştır:

1. 3D Graphics Programming: Raycasting algoritması
2. Game Engine Development: Oyun motoru temelleri
3. File Format Design: .cub dosya formatı
4. Real-time Rendering: Gerçek zamanlı grafik
5. User Input Handling: Klavye kontrolleri
6. Performance Optimization: FPS optimizasyonu

🔧 Geliştirme Notları

• Raycasting: DDA algoritması kullanılarak efficient ray-marching
• Texture Mapping: UV koordinatları ile texture sampling
• Collision Detection: Grid-based collision system
• Memory Management: Proper cleanup ve leak prevention
• Error Handling: Kapsamlı hata kontrolü

📝 Lisans

Bu proje Ecole42 eğitim programı kapsamında geliştirilmiştir.

👨‍💻 Geliştirici

Haluk Özdemir
42 Istanbul - Graphics Programming

Betül Yıldız
42 Istanbul - Graphics Programming

---

Bu proje, 3D grafik programlama ve oyun geliştirme temellerini öğrenmek için tasarlanmıştır. Raycasting teknolojisini kullanarak 2D haritalardan 3D görüntü oluşturma sürecini modern C programlama teknikleri ile sunar.

---

🎮 Cub3D

Raycasting Engine - A C project developed within the scope of Ecole42, teaching 3D graphics rendering and game engine technologies.

📖 About the Project

Cub3D is a raycasting engine in the style of classic Wolfenstein 3D. This project teaches fundamental game development concepts such as creating 3D perspective images from 2D maps, texture mapping, sprite rendering, and game loops.

🎯 Project Purpose

• Raycasting Algorithm: Creating 3D images from 2D maps
• Texture Mapping: Applying textures to walls
• Sprite Rendering: Integrating 2D sprites into 3D scenes
• Game Loop: Real-time user interaction
• Map Parsing: Reading maps from .cub file format

🏗️ Project Structure

cub3D/
├── lib/                    # Libraries
│   ├── cub3d.h            # Main header file
│   ├── libft/             # 42 libft library
│   └── gnl/               # Get Next Line library
├── src/                   # Source codes
│   ├── checker/           # Map and file validation
│   ├── cleanup/           # Memory management
│   ├── executor/          # Game loop and rendering
│   ├── parser/            # File parsing
│   └── utils/             # Helper functions
├── maps/                  # Example map files
├── textures/              # Texture files
└── main.c                 # Main program

🚀 Usage

Compilation

make

Execution

./cub3D [map_file.cub]

Example Usage

./cub3D maps/example.cub

🎮 Controls

Key	Description
W	Move forward
S	Move backward
A	Turn left
D	Turn right
←	Look left
→	Look right
ESC	Exit

📁 Map Format (.cub)

# Map settings
NO ./textures/north.xpm    # North wall texture
SO ./textures/south.xpm    # South wall texture
WE ./textures/west.xpm     # West wall texture
EA ./textures/east.xpm     # East wall texture

F 220,100,0               # Floor color (RGB)
C 225,30,0                 # Ceiling color (RGB)

# Map (1=wall, 0=empty, N/S/E/W=player starting position)
1111111111111111111111111
1000000000000000000000001
1000000000000000000000001
1000000000000000000000001
1000000000000000000000001
1111111111111111111111111

🔧 Technical Features

Raycasting Algorithm

• DDA (Digital Differential Analyzer): Ray-marching algorithm
• Wall Detection: Finding wall intersection points
• Distance Calculation: Camera distance calculation
• Texture Mapping: UV coordinate calculation

Rendering Pipeline

1. Ray Generation: Creating rays for each pixel
2. Intersection Testing: Ray-map intersection
3. Distance Calculation: Distance calculation
4. Texture Sampling: Sampling pixels from texture
5. Screen Rendering: Pixel drawing

Memory Management

• Dynamic Allocation: Memory allocation based on map size
• Texture Loading: Loading textures from XPM files
• Cleanup Functions: Memory leak prevention

🎨 Visual Features

• ✅ 3D Perspective: Realistic 3D view
• ✅ Texture Mapping: Applying textures to walls
• ✅ Color Coding: Floor and ceiling coloring
• ✅ Smooth Movement: Smooth movement animation
• ✅ Collision Detection: Wall collision detection

🔍 Test Scenarios

# Small map test
./cub3D maps/map.cub

# Large map test
./cub3D maps/map2.cub

📊 Performance

• FPS: 60+ FPS (optimized)
• Memory Usage: Dynamic memory management
• CPU Usage: Efficient raycasting algorithm
• Rendering: Real-time 3D rendering

🛠️ Development Environment

• Language: C
• Libraries: mlx (MiniLibX), libft
• Compiler: gcc
• Platform: macOS/Linux
• Graphics: X11/OpenGL

📚 Learned Concepts

• Computer Graphics: 3D rendering fundamentals
• Raycasting: 3D image creation
• Game Development: Game loop and controls
• File Parsing: File format processing
• Memory Management: Dynamic memory management
• Mathematical Algorithms: Trigonometry and geometry

🎯 Project Goals

This project provides experience in the following areas:

1. 3D Graphics Programming: Raycasting algorithm
2. Game Engine Development: Game engine fundamentals
3. File Format Design: .cub file format
4. Real-time Rendering: Real-time graphics
5. User Input Handling: Keyboard controls
6. Performance Optimization: FPS optimization

🔧 Development Notes

• Raycasting: Efficient ray-marching using DDA algorithm
• Texture Mapping: Texture sampling with UV coordinates
• Collision Detection: Grid-based collision system
• Memory Management: Proper cleanup and leak prevention
• Error Handling: Comprehensive error control

📝 License

This project was developed within the scope of the Ecole42 education program.

👨‍💻 Developer

Haluk Özdemir
42 Istanbul - Graphics Programming

Betül Yıldız
42 Istanbul - Graphics Programming

---

This project is designed to learn 3D graphics programming and game development fundamentals. It presents the process of creating 3D images from 2D maps using raycasting technology with modern C programming techniques.