]> git.localhorst.tv Git - blank.git/blobdiff - src/world/world.cpp
some annotations
[blank.git] / src / world / world.cpp
index 937203190ff1b3879b64a5339f5e540b222e3ff8..d2b05d66850e96923704bfd262335af5cc464832 100644 (file)
@@ -20,6 +20,7 @@
 #include <limits>
 #include <glm/gtx/euler_angles.hpp>
 #include <glm/gtx/io.hpp>
+#include <glm/gtx/projection.hpp>
 #include <glm/gtx/quaternion.hpp>
 #include <glm/gtx/rotate_vector.hpp>
 #include <glm/gtx/transform.hpp>
@@ -33,6 +34,7 @@ Entity::Entity() noexcept
 , id(-1)
 , name("anonymous")
 , bounds()
+, radius(0.0f)
 , state()
 , heading(0.0f, 0.0f, -1.0f)
 , max_vel(5.0f)
@@ -96,12 +98,12 @@ glm::vec3 Entity::ControlForce(const EntityState &s) const noexcept {
 }
 
 void Entity::Position(const glm::ivec3 &c, const glm::vec3 &b) noexcept {
-       state.chunk_pos = c;
-       state.block_pos = b;
+       state.pos.chunk = c;
+       state.pos.block = b;
 }
 
 void Entity::Position(const glm::vec3 &pos) noexcept {
-       state.block_pos = pos;
+       state.pos.block = pos;
        state.AdjustPosition();
 }
 
@@ -115,14 +117,14 @@ void Entity::SetHead(float p, float y) noexcept {
 }
 
 glm::mat4 Entity::Transform(const glm::ivec3 &reference) const noexcept {
-       return glm::translate(glm::vec3((state.chunk_pos - reference) * Chunk::Extent())) * model_transform;
+       return glm::translate(glm::vec3((state.pos.chunk - reference) * ExactLocation::Extent())) * model_transform;
 }
 
 glm::mat4 Entity::ViewTransform(const glm::ivec3 &reference) const noexcept {
        return Transform(reference) * view_transform;
 }
 
-Ray Entity::Aim(const Chunk::Pos &chunk_offset) const noexcept {
+Ray Entity::Aim(const ExactLocation::Coarse &chunk_offset) const noexcept {
        glm::mat4 transform = ViewTransform(chunk_offset);
        return Ray{ glm::vec3(transform[3]), -glm::vec3(transform[2]) };
 }
@@ -138,7 +140,7 @@ void Entity::Update(float dt) {
 
 void Entity::UpdateTransforms() noexcept {
        // model transform is the one given by current state
-       model_transform = state.Transform(state.chunk_pos);
+       model_transform = state.Transform(state.pos.chunk);
        // view transform is either the model's eyes transform or,
        // should the entity have no model, the pitch (yaw already is
        // in model transform)
@@ -218,8 +220,8 @@ void Entity::OrientBody(float dt) noexcept {
 }
 
 void Entity::OrientHead(float dt) noexcept {
-       // maximum yaw of head (90°)
-       constexpr float max_head_yaw = PI_0p5;
+       // maximum yaw of head (60°)
+       constexpr float max_head_yaw = PI / 3.0f;
        // use local Y as up
        const glm::vec3 up(model_transform[1]);
        // if yaw is bigger than max, rotate the body to accomodate
@@ -268,8 +270,7 @@ bool EntityController::MaxOutForce(
 
 
 EntityState::EntityState()
-: chunk_pos(0)
-, block_pos(0.0f)
+: pos()
 , velocity(0.0f)
 , orient(1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f)
 , pitch(0.0f)
@@ -278,30 +279,7 @@ EntityState::EntityState()
 }
 
 void EntityState::AdjustPosition() noexcept {
-       while (block_pos.x >= Chunk::width) {
-               block_pos.x -= Chunk::width;
-               ++chunk_pos.x;
-       }
-       while (block_pos.x < 0) {
-               block_pos.x += Chunk::width;
-               --chunk_pos.x;
-       }
-       while (block_pos.y >= Chunk::height) {
-               block_pos.y -= Chunk::height;
-               ++chunk_pos.y;
-       }
-       while (block_pos.y < 0) {
-               block_pos.y += Chunk::height;
-               --chunk_pos.y;
-       }
-       while (block_pos.z >= Chunk::depth) {
-               block_pos.z -= Chunk::depth;
-               ++chunk_pos.z;
-       }
-       while (block_pos.z < 0) {
-               block_pos.z += Chunk::depth;
-               --chunk_pos.z;
-       }
+       pos.Correct();
 }
 
 void EntityState::AdjustHeading() noexcept {
@@ -363,7 +341,20 @@ World::World(const BlockTypeRegistry &types, const Config &config)
 }
 
 World::~World() {
-
+       for (Entity &e : entities) {
+               e.Kill();
+       }
+       std::size_t removed = 0;
+       do {
+               removed = 0;
+               for (auto e = entities.begin(), end = entities.end(); e != end; ++e) {
+                       if (e->CanRemove()) {
+                               e = RemoveEntity(e);
+                               end = entities.end();
+                               ++removed;
+                       }
+               }
+       } while (removed > 0 && !entities.empty());
 }
 
 
@@ -482,15 +473,14 @@ std::vector<Candidate> candidates;
 
 bool World::Intersection(
        const Ray &ray,
-       const glm::mat4 &M,
-       const Chunk::Pos &reference,
+       const ExactLocation::Coarse &reference,
        WorldCollision &coll
 ) {
        candidates.clear();
 
        for (Chunk &cur_chunk : chunks) {
                float cur_dist;
-               if (cur_chunk.Intersection(ray, M * cur_chunk.Transform(reference), cur_dist)) {
+               if (cur_chunk.Intersection(ray, reference, cur_dist)) {
                        candidates.push_back({ &cur_chunk, cur_dist });
                }
        }
@@ -506,7 +496,7 @@ bool World::Intersection(
        for (Candidate &cand : candidates) {
                if (cand.dist > coll.depth) continue;
                WorldCollision cur_coll;
-               if (cand.chunk->Intersection(ray, M * cand.chunk->Transform(reference), cur_coll)) {
+               if (cand.chunk->Intersection(ray, reference, cur_coll)) {
                        if (cur_coll.depth < coll.depth) {
                                coll = cur_coll;
                        }
@@ -518,7 +508,6 @@ bool World::Intersection(
 
 bool World::Intersection(
        const Ray &ray,
-       const glm::mat4 &M,
        const Entity &reference,
        EntityCollision &coll
 ) {
@@ -530,7 +519,7 @@ bool World::Intersection(
                }
                float cur_dist;
                glm::vec3 cur_normal;
-               if (blank::Intersection(ray, cur_entity.Bounds(), M * cur_entity.Transform(reference.ChunkCoords()), &cur_dist, &cur_normal)) {
+               if (blank::Intersection(ray, cur_entity.Bounds(), cur_entity.Transform(reference.ChunkCoords()), &cur_dist, &cur_normal)) {
                        // TODO: fine grained check goes here? maybe?
                        if (cur_dist < coll.depth) {
                                coll.entity = &cur_entity;
@@ -544,10 +533,26 @@ bool World::Intersection(
 }
 
 bool World::Intersection(const Entity &e, const EntityState &s, std::vector<WorldCollision> &col) {
-       AABB box = e.Bounds();
-       Chunk::Pos reference = s.chunk_pos;
+       // TODO: make special case for entities here and in Chunk::Intersection so entity's bounding radius
+       //       doesn't have to be calculated over and over again (sqrt)
+       glm::ivec3 reference = s.pos.chunk;
        glm::mat4 M = s.Transform(reference);
-       return Intersection(box, M, reference, col);
+
+       ExactLocation::Coarse begin(reference - 1);
+       ExactLocation::Coarse end(reference + 2);
+
+       bool any = false;
+       for (ExactLocation::Coarse pos(begin); pos.z < end.y; ++pos.z) {
+               for (pos.y = begin.y; pos.y < end.y; ++pos.y) {
+                       for (pos.x = begin.x; pos.x < end.x; ++pos.x) {
+                               Chunk *chunk = chunks.Get(pos);
+                               if (chunk && chunk->Intersection(e, M, chunk->Transform(reference), col)) {
+                                       any = true;
+                               }
+                       }
+               }
+       }
+       return any;
 }
 
 bool World::Intersection(
@@ -600,10 +605,10 @@ void World::Update(Entity &entity, float dt) {
 
        EntityDerivative f;
        constexpr float sixth = 1.0f / 6.0f;
-       f.position = sixth * ((a.position + 2.0f * (b.position + c.position)) + d.position);
-       f.velocity = sixth * ((a.velocity + 2.0f * (b.velocity + c.velocity)) + d.velocity);
+       f.position = sixth * (a.position + 2.0f * (b.position + c.position) + d.position);
+       f.velocity = sixth * (a.velocity + 2.0f * (b.velocity + c.velocity) + d.velocity);
 
-       state.block_pos += f.position * dt;
+       state.pos.block += f.position * dt;
        state.velocity += f.velocity * dt;
        state.AdjustPosition();
 
@@ -617,7 +622,7 @@ EntityDerivative World::CalculateStep(
        const EntityDerivative &delta
 ) {
        EntityState next(cur);
-       next.block_pos += delta.position * dt;
+       next.pos.block += delta.position * dt;
        next.velocity += delta.velocity * dt;
        next.AdjustPosition();
 
@@ -662,38 +667,19 @@ glm::vec3 World::CollisionForce(
 ) {
        col.clear();
        if (entity.WorldCollidable() && Intersection(entity, state, col)) {
-               // determine displacement for each cardinal axis and move entity accordingly
-               glm::vec3 min_pen(0.0f);
-               glm::vec3 max_pen(0.0f);
-               for (const WorldCollision &c : col) {
-                       if (!c.Blocks()) continue;
-                       glm::vec3 local_pen(c.normal * c.depth);
-                       // swap if neccessary (normal may point away from the entity)
-                       if (dot(c.normal, state.RelativePosition(c.ChunkPos()) - c.BlockCoords()) > 0) {
-                               local_pen *= -1;
-                       }
-                       min_pen = min(min_pen, local_pen);
-                       max_pen = max(max_pen, local_pen);
-               }
-               glm::vec3 correction(0.0f);
-               // only apply correction for axes where penetration is only in one direction
-               for (std::size_t i = 0; i < 3; ++i) {
-                       if (min_pen[i] < -std::numeric_limits<float>::epsilon()) {
-                               if (max_pen[i] < std::numeric_limits<float>::epsilon()) {
-                                       correction[i] = -min_pen[i];
-                               }
-                       } else {
-                               correction[i] = -max_pen[i];
-                       }
-               }
+               glm::vec3 correction = -CombinedInterpenetration(state, col);
                // correction may be zero in which case normalize() returns NaNs
-               if (dot(correction, correction) < std::numeric_limits<float>::epsilon()) {
+               if (iszero(correction)) {
+                       return glm::vec3(0.0f);
+               }
+               // if entity is already going in the direction of correction,
+               // let the problem resolve itself
+               if (dot(state.velocity, correction) >= 0.0f) {
                        return glm::vec3(0.0f);
                }
-               glm::vec3 normal(normalize(correction));
-               glm::vec3 normal_velocity(normal * dot(state.velocity, normal));
+               glm::vec3 normal_velocity(proj(state.velocity, correction));
                // apply force proportional to penetration
-               // use velocity projected onto normal as damper
+               // use velocity projected onto correction as damper
                constexpr float k = 1000.0f; // spring constant
                constexpr float b = 10.0f; // damper constant
                const glm::vec3 x(-correction); // endpoint displacement from equilibrium in m
@@ -704,11 +690,57 @@ glm::vec3 World::CollisionForce(
        }
 }
 
+glm::vec3 World::CombinedInterpenetration(
+       const EntityState &state,
+       const std::vector<WorldCollision> &col
+) noexcept {
+       // determine displacement for each cardinal axis and move entity accordingly
+       glm::vec3 min_pen(0.0f);
+       glm::vec3 max_pen(0.0f);
+       for (const WorldCollision &c : col) {
+               if (!c.Blocks()) continue;
+               glm::vec3 local_pen(c.normal * c.depth);
+               // swap if neccessary (normal may point away from the entity)
+               if (dot(c.normal, state.RelativePosition(c.ChunkPos()) - c.BlockCoords()) > 0) {
+                       local_pen *= -1;
+               }
+               min_pen = min(min_pen, local_pen);
+               max_pen = max(max_pen, local_pen);
+       }
+       glm::vec3 pen(0.0f);
+       // only apply correction for axes where penetration is only in one direction
+       for (std::size_t i = 0; i < 3; ++i) {
+               if (min_pen[i] < -std::numeric_limits<float>::epsilon()) {
+                       if (max_pen[i] < std::numeric_limits<float>::epsilon()) {
+                               pen[i] = min_pen[i];
+                       }
+               } else {
+                       pen[i] = max_pen[i];
+               }
+       }
+       return pen;
+}
+
 glm::vec3 World::Gravity(
        const Entity &entity,
        const EntityState &state
 ) {
-       return glm::vec3(0.0f);
+       glm::vec3 force(0.0f);
+       ExactLocation::Coarse begin(state.pos.chunk - 1);
+       ExactLocation::Coarse end(state.pos.chunk + 2);
+
+       for (ExactLocation::Coarse pos(begin); pos.z < end.z; ++pos.z) {
+               for (pos.y = begin.y; pos.y < end.y; ++pos.y) {
+                       for (pos.x = begin.x; pos.x < end.x; ++pos.x) {
+                               Chunk *chunk = chunks.Get(pos);
+                               if (chunk) {
+                                       force += chunk->GravityAt(state.pos);
+                               }
+                       }
+               }
+       }
+
+       return force;
 }
 
 World::EntityHandle World::RemoveEntity(EntityHandle &eh) {