src/mapblock_mesh.h

   1 /*
   2 Minetest
   3 Copyright (C) 2010-2013 celeron55, Perttu Ahola <celeron55@gmail.com>
   4
   5 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6 it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
   7 the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
   8 (at your option) any later version.
   9
  10 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13 GNU Lesser General Public License for more details.
  14
  15 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License along
  16 with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18 */
  19
  20 #pragma once
  21
  22 #include "irrlichttypes_extrabloated.h"
  23 #include "client/tile.h"
  24 #include "voxel.h"
  25 #include <array>
  26 #include <map>
  27
  28 class Client;
  29 class IShaderSource;
  30
  31 /*
  32         Mesh making stuff
  33 */
  34
  35
  36 class MapBlock;
  37 struct MinimapMapblock;
  38
  39 struct MeshMakeData
  40 {
  41         VoxelManipulator m_vmanip;
  42         v3s16 m_blockpos = v3s16(-1337,-1337,-1337);
  43         v3s16 m_crack_pos_relative = v3s16(-1337,-1337,-1337);
  44         bool m_smooth_lighting = false;
  45
  46         Client *m_client;
  47         bool m_use_shaders;
  48         bool m_use_tangent_vertices;
  49
  50         MeshMakeData(Client *client, bool use_shaders,
  51                         bool use_tangent_vertices = false);
  52
  53         /*
  54                 Copy block data manually (to allow optimizations by the caller)
  55         */
  56         void fillBlockDataBegin(const v3s16 &blockpos);
  57         void fillBlockData(const v3s16 &block_offset, MapNode *data);
  58
  59         /*
  60                 Copy central data directly from block, and other data from
  61                 parent of block.
  62         */
  63         void fill(MapBlock *block);
  64
  65         /*
  66                 Set up with only a single node at (1,1,1)
  67         */
  68         void fillSingleNode(MapNode *node);
  69
  70         /*
  71                 Set the (node) position of a crack
  72         */
  73         void setCrack(int crack_level, v3s16 crack_pos);
  74
  75         /*
  76                 Enable or disable smooth lighting
  77         */
  78         void setSmoothLighting(bool smooth_lighting);
  79 };
  80
  81 /*
  82         Holds a mesh for a mapblock.
  83
  84         Besides the SMesh*, this contains information used for animating
  85         the vertex positions, colors and texture coordinates of the mesh.
  86         For example:
  87         - cracks [implemented]
  88         - day/night transitions [implemented]
  89         - animated flowing liquids [not implemented]
  90         - animating vertex positions for e.g. axles [not implemented]
  91 */
  92 class MapBlockMesh
  93 {
  94 public:
  95         // Builds the mesh given
  96         MapBlockMesh(MeshMakeData *data, v3s16 camera_offset);
  97         ~MapBlockMesh();
  98
  99         // Main animation function, parameters:
 100         //   faraway: whether the block is far away from the camera (~50 nodes)
 101         //   time: the global animation time, 0 .. 60 (repeats every minute)
 102         //   daynight_ratio: 0 .. 1000
 103         //   crack: -1 .. CRACK_ANIMATION_LENGTH-1 (-1 for off)
 104         // Returns true if anything has been changed.
 105         bool animate(bool faraway, float time, int crack, u32 daynight_ratio);
 106
 107         scene::IMesh *getMesh()
 108         {
 109                 return m_mesh[0];
 110         }
 111
 112         scene::IMesh *getMesh(u8 layer)
 113         {
 114                 return m_mesh[layer];
 115         }
 116
 117         MinimapMapblock *moveMinimapMapblock()
 118         {
 119                 MinimapMapblock *p = m_minimap_mapblock;
 120                 m_minimap_mapblock = NULL;
 121                 return p;
 122         }
 123
 124         bool isAnimationForced() const
 125         {
 126                 return m_animation_force_timer == 0;
 127         }
 128
 129         void decreaseAnimationForceTimer()
 130         {
 131                 if(m_animation_force_timer > 0)
 132                         m_animation_force_timer--;
 133         }
 134
 135         void updateCameraOffset(v3s16 camera_offset);
 136
 137 private:
 138         scene::IMesh *m_mesh[MAX_TILE_LAYERS];
 139         MinimapMapblock *m_minimap_mapblock;
 140         ITextureSource *m_tsrc;
 141         IShaderSource *m_shdrsrc;
 142
 143         bool m_enable_shaders;
 144         bool m_use_tangent_vertices;
 145         bool m_enable_vbo;
 146
 147         // Must animate() be called before rendering?
 148         bool m_has_animation;
 149         int m_animation_force_timer;
 150
 151         // Animation info: cracks
 152         // Last crack value passed to animate()
 153         int m_last_crack;
 154         // Maps mesh and mesh buffer (i.e. material) indices to base texture names
 155         std::map<std::pair<u8, u32>, std::string> m_crack_materials;
 156
 157         // Animation info: texture animationi
 158         // Maps mesh and mesh buffer indices to TileSpecs
 159         // Keys are pairs of (mesh index, buffer index in the mesh)
 160         std::map<std::pair<u8, u32>, TileLayer> m_animation_tiles;
 161         std::map<std::pair<u8, u32>, int> m_animation_frames; // last animation frame
 162         std::map<std::pair<u8, u32>, int> m_animation_frame_offsets;
 163
 164         // Animation info: day/night transitions
 165         // Last daynight_ratio value passed to animate()
 166         u32 m_last_daynight_ratio;
 167         // For each mesh and mesh buffer, stores pre-baked colors
 168         // of sunlit vertices
 169         // Keys are pairs of (mesh index, buffer index in the mesh)
 170         std::map<std::pair<u8, u32>, std::map<u32, video::SColor > > m_daynight_diffs;
 171
 172         // Camera offset info -> do we have to translate the mesh?
 173         v3s16 m_camera_offset;
 174 };
 175
 176
 177
 178 /*
 179         This is used because CMeshBuffer::append() is very slow
 180 */
 181 struct PreMeshBuffer
 182 {
 183         TileLayer layer;
 184         std::vector<u16> indices;
 185         std::vector<video::S3DVertex> vertices;
 186         std::vector<video::S3DVertexTangents> tangent_vertices;
 187 };
 188
 189 struct MeshCollector
 190 {
 191         std::array<std::vector<PreMeshBuffer>, MAX_TILE_LAYERS> prebuffers;
 192         bool m_use_tangent_vertices;
 193
 194         MeshCollector(bool use_tangent_vertices):
 195                 m_use_tangent_vertices(use_tangent_vertices)
 196         {
 197         }
 198
 199         void append(const TileSpec &material,
 200                                 const video::S3DVertex *vertices, u32 numVertices,
 201                                 const u16 *indices, u32 numIndices);
 202         void append(const TileLayer &material,
 203                         const video::S3DVertex *vertices, u32 numVertices,
 204                         const u16 *indices, u32 numIndices, u8 layernum,
 205                         bool use_scale = false);
 206         void append(const TileSpec &material,
 207                                 const video::S3DVertex *vertices, u32 numVertices,
 208                                 const u16 *indices, u32 numIndices, v3f pos,
 209                                 video::SColor c, u8 light_source);
 210         void append(const TileLayer &material,
 211                         const video::S3DVertex *vertices, u32 numVertices,
 212                         const u16 *indices, u32 numIndices, v3f pos,
 213                         video::SColor c, u8 light_source, u8 layernum,
 214                         bool use_scale = false);
 215         /*!
 216          * Colorizes all vertices in the collector.
 217          */
 218         void applyTileColors();
 219 };
 220
 221 /*!
 222  * Encodes light of a node.
 223  * The result is not the final color, but a
 224  * half-baked vertex color.
 225  * You have to multiply the resulting color
 226  * with the node's color.
 227  *
 228  * \param light the first 8 bits are day light,
 229  * the last 8 bits are night light
 230  * \param emissive_light amount of light the surface emits,
 231  * from 0 to LIGHT_SUN.
 232  */
 233 video::SColor encode_light(u16 light, u8 emissive_light);
 234
 235 // Compute light at node
 236 u16 getInteriorLight(MapNode n, s32 increment, INodeDefManager *ndef);
 237 u16 getFaceLight(MapNode n, MapNode n2, v3s16 face_dir, INodeDefManager *ndef);
 238 u16 getSmoothLightSolid(const v3s16 &p, const v3s16 &face_dir, const v3s16 &corner, MeshMakeData *data);
 239 u16 getSmoothLightTransparent(const v3s16 &p, const v3s16 &corner, MeshMakeData *data);
 240
 241 /*!
 242  * Returns the sunlight's color from the current
 243  * day-night ratio.
 244  */
 245 void get_sunlight_color(video::SColorf *sunlight, u32 daynight_ratio);
 246
 247 /*!
 248  * Gives the final  SColor shown on screen.
 249  *
 250  * \param result output color
 251  * \param light first 8 bits are day light, second 8 bits are
 252  * night light
 253  */
 254 void final_color_blend(video::SColor *result,
 255                 u16 light, u32 daynight_ratio);
 256
 257 /*!
 258  * Gives the final  SColor shown on screen.
 259  *
 260  * \param result output color
 261  * \param data the half-baked vertex color
 262  * \param dayLight color of the sunlight
 263  */
 264 void final_color_blend(video::SColor *result,
 265                 const video::SColor &data, const video::SColorf &dayLight);
 266
 267 // Retrieves the TileSpec of a face of a node
 268 // Adds MATERIAL_FLAG_CRACK if the node is cracked
 269 // TileSpec should be passed as reference due to the underlying TileFrame and its vector
 270 // TileFrame vector copy cost very much to client
 271 void getNodeTileN(MapNode mn, v3s16 p, u8 tileindex, MeshMakeData *data, TileSpec &tile);
 272 void getNodeTile(MapNode mn, v3s16 p, v3s16 dir, MeshMakeData *data, TileSpec &tile);