Fog effect when camera is inside cloud
authorBen Deutsch <ben@bendeutsch.de>
Sun, 7 May 2017 16:41:47 +0000 (18:41 +0200)
committerSmallJoker <mk939@ymail.com>
Wed, 5 Jul 2017 13:39:49 +0000 (15:39 +0200)
Fixes issue #3576

* Clouds now take camera position as 3D, not 2D

* Cloud grid filling extracted to gridFilled method

* Clouds detect whether camera is inside cloud

* Camera in cloud changes fog by overriding sky colors
  with cloud color

* Sun, moon and stars can be temporarily disabled
  with setBodiesVisible

* Disabling fog also disables all "inside cloud" behaviors

src/client/clientlauncher.cpp
src/clouds.cpp
src/clouds.h
src/game.cpp
src/guiEngine.cpp
src/sky.cpp
src/sky.h

index 4fc8fb3ee908c51d028b1e111b6716a24ee2e972..718255cad39432ddff21f3cbca8738f21fde09e9 100644 (file)
@@ -129,7 +129,7 @@ bool ClientLauncher::run(GameParams &game_params, const Settings &cmd_args)
                g_menucloudsmgr = RenderingEngine::get_scene_manager()->createNewSceneManager();
        if (!g_menuclouds)
                g_menuclouds = new Clouds(g_menucloudsmgr, -1, rand(), 100);
-       g_menuclouds->update(v2f(0, 0), video::SColor(255, 200, 200, 255));
+       g_menuclouds->update(v3f(0, 0, 0), video::SColor(255, 200, 200, 255));
        scene::ICameraSceneNode* camera;
        camera = g_menucloudsmgr->addCameraSceneNode(0,
                                v3f(0, 0, 0), v3f(0, 60, 100));
index dd6a2dcbdeeb329fd122f5c4f083a7e1ee3d2f67..eeac774a9b8da2dd82ae8e5d4c58787817d3ba36 100644 (file)
@@ -24,6 +24,7 @@ with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
 #include "debug.h"
 #include "profiler.h"
 #include "settings.h"
+#include <cmath>
 
 
 // Menu clouds are created later
@@ -31,6 +32,9 @@ class Clouds;
 Clouds *g_menuclouds = NULL;
 irr::scene::ISceneManager *g_menucloudsmgr = NULL;
 
+// Constant for now
+static constexpr const float cloud_size = BS * 64.0f;
+
 static void cloud_3d_setting_changed(const std::string &settingname, void *data)
 {
        // TODO: only re-read cloud settings, not height or radius
@@ -85,8 +89,6 @@ void Clouds::OnRegisterSceneNode()
        ISceneNode::OnRegisterSceneNode();
 }
 
-#define MYROUND(x) (x > 0.0 ? (int)x : (int)x - 1)
-
 void Clouds::render()
 {
 
@@ -112,19 +114,19 @@ void Clouds::render()
                Clouds move from Z+ towards Z-
        */
 
-       static const float cloud_size = BS * 64.0f;
-
        const float cloud_full_radius = cloud_size * m_cloud_radius_i;
 
+       v2f camera_pos_2d(m_camera_pos.X, m_camera_pos.Z);
        // Position of cloud noise origin from the camera
-       v2f cloud_origin_from_camera_f = m_origin - m_camera_pos;
+       v2f cloud_origin_from_camera_f = m_origin - camera_pos_2d;
        // The center point of drawing in the noise
        v2f center_of_drawing_in_noise_f = -cloud_origin_from_camera_f;
        // The integer center point of drawing in the noise
        v2s16 center_of_drawing_in_noise_i(
-               MYROUND(center_of_drawing_in_noise_f.X / cloud_size),
-               MYROUND(center_of_drawing_in_noise_f.Y / cloud_size)
+               std::floor(center_of_drawing_in_noise_f.X / cloud_size),
+               std::floor(center_of_drawing_in_noise_f.Y / cloud_size)
        );
+
        // The world position of the integer center point of drawing in the noise
        v2f world_center_of_drawing_in_noise_f = v2f(
                center_of_drawing_in_noise_i.X * cloud_size,
@@ -172,7 +174,6 @@ void Clouds::render()
 
        bool *grid = new bool[m_cloud_radius_i * 2 * m_cloud_radius_i * 2];
 
-       float cloud_size_noise = cloud_size / BS / 200;
 
        for(s16 zi = -m_cloud_radius_i; zi < m_cloud_radius_i; zi++) {
                u32 si = (zi + m_cloud_radius_i) * m_cloud_radius_i * 2 + m_cloud_radius_i;
@@ -180,19 +181,10 @@ void Clouds::render()
                for (s16 xi = -m_cloud_radius_i; xi < m_cloud_radius_i; xi++) {
                        u32 i = si + xi;
 
-                       v2s16 p_in_noise_i(
+                       grid[i] = gridFilled(
                                xi + center_of_drawing_in_noise_i.X,
                                zi + center_of_drawing_in_noise_i.Y
                        );
-
-                       float noise = noise2d_perlin(
-                                       (float)p_in_noise_i.X * cloud_size_noise,
-                                       (float)p_in_noise_i.Y * cloud_size_noise,
-                                       m_seed, 3, 0.5);
-                       // normalize to 0..1 (given 3 octaves)
-                       static const float noise_bound = 1.0f + 0.5f + 0.25f;
-                       float density = noise / noise_bound * 0.5f + 0.5f;
-                       grid[i] = (density < m_params.density);
                }
        }
 
@@ -350,7 +342,7 @@ void Clouds::step(float dtime)
        m_origin = m_origin + dtime * BS * m_params.speed;
 }
 
-void Clouds::update(v2f camera_p, video::SColorf color_diffuse)
+void Clouds::update(const v3f &camera_p, const video::SColorf &color_diffuse)
 {
        m_camera_pos = camera_p;
        m_color.r = MYMIN(MYMAX(color_diffuse.r * m_params.color_bright.getRed(),
@@ -360,6 +352,20 @@ void Clouds::update(v2f camera_p, video::SColorf color_diffuse)
        m_color.b = MYMIN(MYMAX(color_diffuse.b * m_params.color_bright.getBlue(),
                        m_params.color_ambient.getBlue()), 255) / 255.0f;
        m_color.a = m_params.color_bright.getAlpha() / 255.0f;
+
+       // is the camera inside the cloud mesh?
+       m_camera_inside_cloud = false; // default
+       if (m_enable_3d) {
+               float camera_height = camera_p.Y;
+               if (camera_height >= m_box.MinEdge.Y &&
+                               camera_height <= m_box.MaxEdge.Y) {
+                       v2f camera_in_noise;
+                       camera_in_noise.X = floor((camera_p.X - m_origin.X) / cloud_size + 0.5);
+                       camera_in_noise.Y = floor((camera_p.Z - m_origin.Y) / cloud_size + 0.5);
+                       bool filled = gridFilled(camera_in_noise.X, camera_in_noise.Y);
+                       m_camera_inside_cloud = filled;
+               }
+       }
 }
 
 void Clouds::readSettings()
@@ -369,3 +375,16 @@ void Clouds::readSettings()
        m_cloud_radius_i = g_settings->getU16("cloud_radius");
        m_enable_3d = g_settings->getBool("enable_3d_clouds");
 }
+
+bool Clouds::gridFilled(int x, int y) const
+{
+       float cloud_size_noise = cloud_size / (BS * 200.f);
+       float noise = noise2d_perlin(
+                       (float)x * cloud_size_noise,
+                       (float)y * cloud_size_noise,
+                       m_seed, 3, 0.5);
+       // normalize to 0..1 (given 3 octaves)
+       static constexpr const float noise_bound = 1.0f + 0.5f + 0.25f;
+       float density = noise / noise_bound * 0.5f + 0.5f;
+       return (density < m_params.density);
+}
index 52ea930f9f60a1a65d90dc1b609e3c2051dab650..66bd9269c5e040bc44711fcbb165d748f783fd93 100644 (file)
@@ -73,7 +73,7 @@ public:
 
        void step(float dtime);
 
-       void update(v2f camera_p, video::SColorf color);
+       void update(const v3f &camera_p, const video::SColorf &color);
 
        void updateCameraOffset(v3s16 camera_offset)
        {
@@ -116,6 +116,10 @@ public:
                updateBox();
        }
 
+       bool isCameraInsideCloud() const { return m_camera_inside_cloud; }
+
+       const video::SColor getColor() const { return m_color.toSColor(); }
+
 private:
        void updateBox()
        {
@@ -125,17 +129,20 @@ private:
                                BS * 1000000.0f, height_bs + thickness_bs - BS * m_camera_offset.Y, BS * 1000000.0f);
        }
 
+       bool gridFilled(int x, int y) const;
+
        video::SMaterial m_material;
        aabb3f m_box;
        s16 m_passed_cloud_y;
        u16 m_cloud_radius_i;
        bool m_enable_3d;
        u32 m_seed;
-       v2f m_camera_pos;
+       v3f m_camera_pos;
        v2f m_origin;
        v3s16 m_camera_offset;
        video::SColorf m_color = video::SColorf(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
        CloudParams m_params;
+       bool m_camera_inside_cloud = false;
 
 };
 
index 9f7b0ca52c8e92f6ae69668340168d4bb8763e93..b6304f19e7d3bf010ad12d83a7cc6d98a7c93cef 100644 (file)
@@ -4104,12 +4104,29 @@ void Game::updateFrame(ProfilerGraph *graph, RunStats *stats, f32 dtime,
                Update clouds
        */
        if (clouds) {
-               v3f player_position = player->getPosition();
                if (sky->getCloudsVisible()) {
                        clouds->setVisible(true);
                        clouds->step(dtime);
-                       clouds->update(v2f(player_position.X, player_position.Z),
-                                      sky->getCloudColor());
+                       // camera->getPosition is not enough for 3rd person views
+                       v3f camera_node_position = camera->getCameraNode()->getPosition();
+                       v3s16 camera_offset      = camera->getOffset();
+                       camera_node_position.X   = camera_node_position.X + camera_offset.X * BS;
+                       camera_node_position.Y   = camera_node_position.Y + camera_offset.Y * BS;
+                       camera_node_position.Z   = camera_node_position.Z + camera_offset.Z * BS;
+                       clouds->update(camera_node_position,
+                                       sky->getCloudColor());
+                       if (clouds->isCameraInsideCloud() && m_cache_enable_fog &&
+                                       !flags.force_fog_off) {
+                               // if inside clouds, and fog enabled, use that as sky
+                               // color(s)
+                               video::SColor clouds_dark = clouds->getColor()
+                                               .getInterpolated(video::SColor(255, 0, 0, 0), 0.9);
+                               sky->overrideColors(clouds_dark, clouds->getColor());
+                               sky->setBodiesVisible(false);
+                               runData.fog_range = 20.0f * BS;
+                               // do not draw clouds after all
+                               clouds->setVisible(false);
+                       }
                } else {
                        clouds->setVisible(false);
                }
@@ -4221,7 +4238,6 @@ void Game::updateFrame(ProfilerGraph *graph, RunStats *stats, f32 dtime,
        /*
                Drawing begins
        */
-
        const video::SColor &skycolor = sky->getSkyColor();
 
        TimeTaker tt_draw("mainloop: draw");
index 5f5b4bbff419702866c579b6b823c7fd5ce297a5..65ef1605a8fe564b38d9bf332c1fb208fbeb2888 100644 (file)
@@ -314,7 +314,7 @@ GUIEngine::~GUIEngine()
 void GUIEngine::cloudInit()
 {
        m_cloud.clouds = new Clouds(m_smgr, -1, rand(), 100);
-       m_cloud.clouds->update(v2f(0, 0), video::SColor(255,200,200,255));
+       m_cloud.clouds->update(v3f(0, 0, 0), video::SColor(255,200,200,255));
 
        m_cloud.camera = m_smgr->addCameraSceneNode(0,
                                v3f(0,0,0), v3f(0, 60, 100));
index 463400194cc3ee7f60f004ab3ba03693117876a8..d92697f3041430fbbd0e30a47fd3d221f6e9ceb7 100644 (file)
@@ -233,6 +233,10 @@ void Sky::render()
                vertices[3] = video::S3DVertex(-1, -1.0, 1, 0, 1, 0, c, t, o);
                driver->drawIndexedTriangleFan(&vertices[0], 4, indices, 2);
 
+               // If sun, moon and stars are (temporarily) disabled, abort here
+               if (!m_bodies_visible)
+                       return;
+
                driver->setMaterial(m_materials[2]);
 
                // Draw sunrise/sunset horizon glow texture (textures/base/pack/sunrisebg.png)
@@ -412,8 +416,8 @@ void Sky::render()
                }
 
                // Draw stars
-               driver->setMaterial(m_materials[1]);
                do {
+                       driver->setMaterial(m_materials[1]);
                        float starbrightness = MYMAX(0, MYMIN(1,
                                (0.285 - fabs(wicked_time_of_day < 0.5 ?
                                wicked_time_of_day : (1.0 - wicked_time_of_day))) * 10));
@@ -501,6 +505,7 @@ void Sky::update(float time_of_day, float time_brightness,
        m_time_of_day = time_of_day;
        m_time_brightness = time_brightness;
        m_sunlight_seen = sunlight_seen;
+       m_bodies_visible = true;
 
        bool is_dawn = (time_brightness >= 0.20 && time_brightness < 0.35);
 
index 64d2877e5785bac28a714bf727491aecff29fa3e..ed93a922127c0d061b524fbbe114b4efd791e883 100644 (file)
--- a/src/sky.h
+++ b/src/sky.h
@@ -64,8 +64,8 @@ public:
                return m_visible ? m_skycolor : m_fallback_bg_color;
        }
 
-       bool getCloudsVisible() { return m_clouds_visible && m_clouds_enabled; }
-       const video::SColorf &getCloudColor() { return m_cloudcolor_f; }
+       bool getCloudsVisible() const { return m_clouds_visible && m_clouds_enabled; }
+       const video::SColorf &getCloudColor() const { return m_cloudcolor_f; }
 
        void setVisible(bool visible) { m_visible = visible; }
        // Set only from set_sky API
@@ -74,6 +74,12 @@ public:
        {
                m_fallback_bg_color = fallback_bg_color;
        }
+       void overrideColors(const video::SColor &bgcolor, const video::SColor &skycolor)
+       {
+               m_bgcolor = bgcolor;
+               m_skycolor = skycolor;
+       }
+       void setBodiesVisible(bool visible) { m_bodies_visible = visible; }
 
 private:
        aabb3f m_box;
@@ -128,6 +134,7 @@ private:
        bool m_clouds_visible; // Whether clouds are disabled due to player underground
        bool m_clouds_enabled = true; // Initialised to true, reset only by set_sky API
        bool m_directional_colored_fog;
+       bool m_bodies_visible = true; // sun, moon, stars
        video::SColorf m_bgcolor_bright_f = video::SColorf(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
        video::SColorf m_skycolor_bright_f = video::SColorf(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
        video::SColorf m_cloudcolor_bright_f = video::SColorf(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);