]> git.localhorst.tv Git - blank.git/blobdiff - src/world/world.cpp
use yaw as entity's orientation
[blank.git] / src / world / world.cpp
index a852038664a05410292a2e7bdd58ecfb0183f2de..08ee294fca5e5a8b72351be8bb3ff3e3e40abdd2 100644 (file)
@@ -1,4 +1,5 @@
 #include "Entity.hpp"
+#include "EntityController.hpp"
 #include "EntityDerivative.hpp"
 #include "EntityState.hpp"
 #include "Player.hpp"
@@ -15,6 +16,7 @@
 #include <cmath>
 #include <iostream>
 #include <limits>
+#include <glm/gtx/euler_angles.hpp>
 #include <glm/gtx/io.hpp>
 #include <glm/gtx/quaternion.hpp>
 #include <glm/gtx/transform.hpp>
 namespace blank {
 
 Entity::Entity() noexcept
-: model()
+: ctrl(nullptr)
+, model()
 , id(-1)
 , name("anonymous")
 , bounds()
 , state()
-, tgt_vel(0.0f)
+, heading(0.0f, 0.0f, -1.0f)
+, max_vel(5.0f)
+, max_force(25.0f)
 , ref_count(0)
 , world_collision(false)
-, dead(false) {
+, dead(false)
+, owns_controller(false) {
 
 }
 
+Entity::~Entity() noexcept {
+       UnsetController();
+}
+
+Entity::Entity(const Entity &other) noexcept
+: ctrl(other.ctrl)
+, model(other.model)
+, id(-1)
+, name(other.name)
+, bounds(other.bounds)
+, state(other.state)
+, model_transform(1.0f)
+, view_transform(1.0f)
+, speed(0.0f)
+, heading(0.0f, 0.0f, -1.0f)
+, max_vel(other.max_vel)
+, max_force(other.max_force)
+, ref_count(0)
+, world_collision(other.world_collision)
+, dead(other.dead)
+, owns_controller(false) {
+
+}
+
+void Entity::SetController(EntityController *c) noexcept {
+       UnsetController();
+       ctrl = c;
+       owns_controller = true;
+}
+
+void Entity::SetController(EntityController &c) noexcept {
+       UnsetController();
+       ctrl = &c;
+       owns_controller = false;
+}
+
+void Entity::UnsetController() noexcept {
+       if (ctrl && owns_controller) {
+               delete ctrl;
+       }
+       ctrl = nullptr;
+}
+
+glm::vec3 Entity::ControlForce(const EntityState &s) const noexcept {
+       if (HasController()) {
+               return GetController().ControlForce(*this, s);
+       } else {
+               return -s.velocity;
+       }
+}
+
 void Entity::Position(const glm::ivec3 &c, const glm::vec3 &b) noexcept {
        state.chunk_pos = c;
        state.block_pos = b;
@@ -57,37 +114,83 @@ void Entity::SetHead(float p, float y) noexcept {
 }
 
 glm::mat4 Entity::Transform(const glm::ivec3 &reference) const noexcept {
-       return state.Transform(reference);
+       return glm::translate(glm::vec3((state.chunk_pos - reference) * Chunk::Extent())) * model_transform;
 }
 
 glm::mat4 Entity::ViewTransform(const glm::ivec3 &reference) const noexcept {
-       glm::mat4 transform = Transform(reference);
-       if (model) {
-               transform *= model.EyesTransform();
-       }
-       return transform;
+       return Transform(reference) * view_transform;
 }
 
 Ray Entity::Aim(const Chunk::Pos &chunk_offset) const noexcept {
        glm::mat4 transform = ViewTransform(chunk_offset);
-       glm::vec4 from = transform * glm::vec4(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
-       from /= from.w;
-       glm::vec4 to = transform * glm::vec4(0.0f, 0.0f, -1.0f, 1.0f);
-       to /= to.w;
-       return Ray{ glm::vec3(from), glm::normalize(glm::vec3(to - from)) };
+       return Ray{ glm::vec3(transform[3]), -glm::vec3(transform[2]) };
 }
 
 void Entity::UpdateModel() noexcept {
        state.AdjustHeading();
+       state.orient = glm::quat(glm::vec3(0.0f, state.yaw, 0.0f));
        if (model) {
-               Part::State &body_state = model.BodyState();
-               Part::State &eyes_state = model.EyesState();
-               if (&body_state != &eyes_state) {
-                       body_state.orientation = glm::quat(glm::vec3(0.0f, state.yaw, 0.0f));
-                       eyes_state.orientation = glm::quat(glm::vec3(state.pitch, 0.0f, 0.0f));
-               } else {
-                       eyes_state.orientation = glm::quat(glm::vec3(state.pitch, state.yaw, 0.0f));
-               }
+               model.EyesState().orientation = glm::quat(glm::vec3(state.pitch, 0.0f, 0.0f));
+       }
+}
+
+void Entity::Update(float dt) {
+       UpdateTransforms();
+       UpdateHeading();
+       if (HasController()) {
+               GetController().Update(*this, dt);
+       }
+}
+
+void Entity::UpdateTransforms() noexcept {
+       // model transform is the one given by current state
+       model_transform = state.Transform(state.chunk_pos);
+       // view transform is either the model's eyes transform or,
+       // should the entity have no model, the pitch (yaw already is
+       // in model transform)
+       if (model) {
+               view_transform = model.EyesTransform();
+       } else {
+               view_transform = glm::eulerAngleX(state.pitch);
+       }
+}
+
+void Entity::UpdateHeading() noexcept {
+       speed = length(Velocity());
+       if (speed > std::numeric_limits<float>::epsilon()) {
+               heading = Velocity() / speed;
+       } else {
+               speed = 0.0f;
+               // use -Z (forward axis) of local view transform
+               heading = -glm::vec3(view_transform[2]);
+       }
+}
+
+
+EntityController::~EntityController() {
+
+}
+
+bool EntityController::MaxOutForce(
+       glm::vec3 &out,
+       const glm::vec3 &add,
+       float max
+) noexcept {
+       if (iszero(add) || any(isnan(add))) {
+               return false;
+       }
+       float current = iszero(out) ? 0.0f : length(out);
+       float remain = max - current;
+       if (remain <= 0.0f) {
+               return true;
+       }
+       float additional = length(add);
+       if (additional > remain) {
+               out += normalize(add) * remain;
+               return true;
+       } else {
+               out += add;
+               return false;
        }
 }
 
@@ -130,26 +233,19 @@ void EntityState::AdjustPosition() noexcept {
 }
 
 void EntityState::AdjustHeading() noexcept {
-       while (pitch > PI / 2) {
-               pitch = PI / 2;
-       }
-       while (pitch < -PI / 2) {
-               pitch = -PI / 2;
-       }
+       glm::clamp(pitch, -PI_0p5, PI_0p5);
        while (yaw > PI) {
-               yaw -= PI * 2;
+               yaw -= PI_2p0;
        }
        while (yaw < -PI) {
-               yaw += PI * 2;
+               yaw += PI_2p0;
        }
 }
 
 glm::mat4 EntityState::Transform(const glm::ivec3 &reference) const noexcept {
        const glm::vec3 translation = RelativePosition(reference);
        glm::mat4 transform(toMat4(orient));
-       transform[3].x = translation.x;
-       transform[3].y = translation.y;
-       transform[3].z = translation.z;
+       transform[3] = glm::vec4(translation, 1.0f);
        return transform;
 }
 
@@ -379,6 +475,15 @@ bool World::Intersection(const Entity &e, const EntityState &s, std::vector<Worl
        AABB box = e.Bounds();
        Chunk::Pos reference = s.chunk_pos;
        glm::mat4 M = s.Transform(reference);
+       return Intersection(box, M, reference, col);
+}
+
+bool World::Intersection(
+       const AABB &box,
+       const glm::mat4 &M,
+       const glm::ivec3 &reference,
+       std::vector<WorldCollision> &col
+) {
        bool any = false;
        for (Chunk &cur_chunk : chunks) {
                if (manhattan_radius(cur_chunk.Position() - reference) > 1) {
@@ -393,12 +498,14 @@ bool World::Intersection(const Entity &e, const EntityState &s, std::vector<Worl
        return any;
 }
 
-
 void World::Update(int dt) {
        float fdt(dt * 0.001f);
        for (Entity &entity : entities) {
                Update(entity, fdt);
        }
+       for (Entity &entity : entities) {
+               entity.Update(fdt);
+       }
        for (Player &player : players) {
                player.Update(dt);
        }
@@ -442,6 +549,10 @@ EntityDerivative World::CalculateStep(
        next.velocity += delta.velocity * dt;
        next.AdjustPosition();
 
+       if (dot(next.velocity, next.velocity) > entity.MaxVelocity() * entity.MaxVelocity()) {
+               next.velocity = normalize(next.velocity) * entity.MaxVelocity();
+       }
+
        EntityDerivative out;
        out.position = next.velocity;
        out.velocity = CalculateForce(entity, next); // by mass = 1kg
@@ -452,18 +563,19 @@ glm::vec3 World::CalculateForce(
        const Entity &entity,
        const EntityState &state
 ) {
-       return ControlForce(entity, state) + CollisionForce(entity, state) + Gravity(entity, state);
+       glm::vec3 force(ControlForce(entity, state) + CollisionForce(entity, state) + Gravity(entity, state));
+       if (dot(force, force) > entity.MaxControlForce() * entity.MaxControlForce()) {
+               return normalize(force) * entity.MaxControlForce();
+       } else {
+               return force;
+       }
 }
 
 glm::vec3 World::ControlForce(
        const Entity &entity,
        const EntityState &state
 ) {
-       constexpr float k = 10.0f; // spring constant
-       constexpr float b = 10.0f; // damper constant
-       const glm::vec3 x(-entity.TargetVelocity()); // endpoint displacement from equilibrium, by 1s, in m
-       const glm::vec3 v(state.velocity); // relative velocity between endpoints in m/s
-       return ((-k) * x) - (b * v); // times 1kg/s, in kg*m/s²
+       return entity.ControlForce(state);
 }
 
 namespace {
@@ -548,7 +660,27 @@ void World::Render(Viewport &viewport) {
        entity_prog.SetFogDensity(fog_density);
 
        for (Entity &entity : entities) {
-               entity.Render(entity.Transform(players.front().GetEntity().ChunkCoords()), entity_prog);
+               glm::mat4 M(entity.Transform(players.front().GetEntity().ChunkCoords()));
+               if (!CullTest(entity.Bounds(), entity_prog.GetVP() * M)) {
+                       entity.Render(M, entity_prog);
+               }
+       }
+}
+
+namespace {
+
+PrimitiveMesh::Buffer debug_buf;
+
+}
+
+void World::RenderDebug(Viewport &viewport) {
+       PrimitiveMesh debug_mesh;
+       PlainColor &prog = viewport.WorldColorProgram();
+       for (const Entity &entity : entities) {
+               debug_buf.OutlineBox(entity.Bounds(), glm::vec4(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f));
+               debug_mesh.Update(debug_buf);
+               prog.SetM(entity.Transform(players.front().GetEntity().ChunkCoords()));
+               debug_mesh.DrawLines();
        }
 }