Faits:
A.
Par jugement du 30 novembre 2012, le Tribunal criminel de l'arrondissement de Lausanne a déclaré X._ coupable de tentative de meurtre, de dommages à la propriété, d'injure, de menaces et de contravention à la LStup (ch. I). Il l'a condamné à une peine privative de liberté de 7 ans sous déduction de la détention subie avant jugement, et à une amende de 300 fr. (ch. II), au versement d'une indemnisation à A._ et B._ au titre de réparation de leur tort moral ainsi qu'à une participation à leurs honoraires d'avocat (ch. V et VI).
B.
Le 22 avril 2013, la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal vaudois a rejeté les réquisitions de preuve formées par X._. Statuant au fond, elle a partiellement admis son appel, l'a libéré du chef d'accusation de menaces, absorbé par la tentative de meurtre, et a réduit la durée de la peine privative de liberté à 6 ans, sous déduction de la détention subie avant jugement. Pour le reste, elle a confirmé le jugement de première instance.
Pour l'essentiel, le jugement repose sur les faits suivants. Le 15 octobre 2011 peu avant 05h00, X._, alors sous l'emprise de l'alcool et de cannabis, s'est vu refuser l'accès à la discothèque Y._ par B._, agent de sécurité, dès lors que le club fermait ses portes. Face à ce refus, X._ a insulté l'agent et l'a menacé de le frapper et de le tuer. Alors que A._, également agent de sécurité du club, tentait de le faire reculer, X._ a sorti un couteau suisse de sa poche et lui a asséné plusieurs coups en direction du visage, le blessant au niveau de la gorge (plaie de 16 cm, passant à quelques centimètres de la carotide, suturée par 10 points) et entaillant sa veste au niveau du thorax. Alertés par la situation, B._ et un autre agent de sécurité se sont dirigés vers X._, lequel a donné un coup de couteau en direction du visage de B._ lui occasionnant des coupures à la main gauche dont il se servait pour se protéger. Les deux agents de sécurité ont riposté en faisant usage de leur spray au poivre, jusqu'à l'arrivée de la police.
C.
X._ forme un recours en matière pénale auprès du Tribunal fédéral et conclut à l'annulation du jugement cantonal et au renvoi de la cause à la juridiction compétente de première instance pour complément d'instruction.

Considérant en droit:
1.
Le recourant fait grief à la cour cantonale d'avoir arbitrairement refusé d'ordonner les mesures d'instruction qu'il avait requises.
1.1. Ce grief, dirigé contre la décision incidente de rejet de réquisitions de preuves, est recevable dans le cadre d'un recours dirigé contre une décision finale (<ref-law>).
1.2. La procédure de recours se fonde sur les preuves administrées pendant la procédure préliminaire et la procédure de première instance (<ref-law>). L'autorité de recours administre, d'office ou à la demande d'une partie, les preuves complémentaires nécessaires au traitement du recours (<ref-law>). Elle peut notamment refuser des preuves nouvelles, lorsqu'une administration anticipée de ces preuves démontre qu'elles ne seront pas de nature à modifier le résultat de celles déjà administrées (<ref-ruling> consid. 5.3 p. 236). Ce refus d'instruire ne viole le droit d'être entendu que si l'appréciation anticipée de la pertinence du moyen de preuve offert, à laquelle le juge a ainsi procédé, est entachée d'arbitraire (cf. <ref-ruling> consid. 3 p. 157; sur la notion d'arbitraire, cf. <ref-ruling> consid. 6.1 p. 379 s.).
1.3. Le recourant a requis une reconstitution des faits et la production de la Charte conclue entre la Municipalité de Lausanne et la discothèque Y._, estimant que ces actes permettraient de mieux comprendre les circonstances des évènements, en particulier leur chronologie, ainsi que la légitimité des interventions des agents de sécurité.
1.4. La cour cantonale a considéré que les éléments figurant au dossier étaient suffisants pour apprécier les circonstances précises dans lesquelles les faits litigieux s'étaient déroulés, ne voyant pas ce que les actes sollicités apporteraient de plus. Elle a exclu, au terme de son appréciation des preuves, tant la qualification juridique de la rixe que la légitime défense.
Afin d'établir la chronologie des faits, l'autorité cantonale s'est fondée en particulier sur les versions concordantes de trois témoins oculaires et des deux victimes (jugement entrepris, 2.2b p. 18). S'agissant de la Charte, elle a notamment relevé que son contenu avait été expliqué par témoignage, de sorte que sa production n'était pas nécessaire.
1.5. Les développements du recourant relatifs à la chronologie des faits apparaissent essentiellement appellatoires, dans la mesure où il persiste à présenter sa propre version des faits sans démontrer en quoi la cour cantonale aurait fait preuve d'arbitraire en considérant qu'elle ne concordait ni avec les blessures infligées aux parties plaignantes, ni avec les traces de sang retrouvées sur les lieux (jugement entrepris, consid. 2.2c p. 18). Il ne démontre pas davantage que la cour cantonale aurait versé dans l'arbitraire en donnant une valeur probante aux versions concordantes des victimes, dès lors que les intéressés ont été auditionnés par la police séparément, quelques heures après les évènements, alors qu'ils étaient hospitalisés dans des établissements différents (jugement entrepris, consid. 2.2a p. 18). Il ne présente au surplus aucun argument permettant d'admettre qu'une reconstitution des faits apporterait des éléments importants pour la solution du litige. Par ailleurs, le recourant ne saurait rien déduire en sa faveur de l'affaire nyonnaise à laquelle il se réfère, dont on ignore au demeurant les tenants et les aboutissants, en particulier s'agissant de l'administration des preuves. Son moyen est dès lors infondé dans la mesure où il est recevable sur ce point.
S'agissant de la Charte, le recourant se contente d'apporter des considérations générales sur la nécessité de cette preuve sans se prononcer sur les explications du témoin C._ relatives à son contenu. Faute de toute motivation topique en relation avec les considérants de l'autorité précédente, l'argumentation du recourant est irrecevable (<ref-law>).
2.
Pour le surplus, le recourant ne discute pas sa condamnation pour double tentative de meurtre sur la base des faits tenus pour établis par la cour cantonale au terme de son appréciation des preuves. Il ne critique pas davantage la durée de sa peine, de sorte qu'il n'y a pas lieu d'examiner la cause sur ces points, faute de grief et de toute conclusion, même implicites (art. 42 al. 1 et 2 LTF).
3.
Au vu de ce qui précède, le recourant, qui succombe, doit supporter les frais de justice (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 2'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3.
Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal du canton de Vaud.
Lausanne, le 3 décembre 2013
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Mathys
La Greffière: Boëton