src/client/camera.cpp

   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 #include "camera.h"
  21 #include "debug.h"
  22 #include "client.h"
  23 #include "config.h"
  24 #include "map.h"
  25 #include "clientmap.h"     // MapDrawControl
  26 #include "player.h"
  27 #include <cmath>
  28 #include "client/renderingengine.h"
  29 #include "client/content_cao.h"
  30 #include "settings.h"
  31 #include "wieldmesh.h"
  32 #include "noise.h"         // easeCurve
  33 #include "sound.h"
  34 #include "mtevent.h"
  35 #include "nodedef.h"
  36 #include "util/numeric.h"
  37 #include "constants.h"
  38 #include "fontengine.h"
  39 #include "script/scripting_client.h"
  40 #include "gettext.h"
  41 #include <SViewFrustum.h>
  42
  43 #define CAMERA_OFFSET_STEP 200
  44 #define WIELDMESH_OFFSET_X 55.0f
  45 #define WIELDMESH_OFFSET_Y -35.0f
  46 #define WIELDMESH_AMPLITUDE_X 7.0f
  47 #define WIELDMESH_AMPLITUDE_Y 10.0f
  48
  49 // Returns the fractional part of x
  50 inline f32 my_modf(f32 x)
  51 {
  52         f32 dummy;
  53         return modff(x, &dummy);
  54 }
  55
  56 WieldNode::WieldNode(HandIndex index, Client *client, scene::ISceneManager *mgr) :
  57         m_index(index),
  58         m_direction(index == MAINHAND ? +1 : -1),
  59         m_client(client),
  60         m_meshnode(new WieldMeshSceneNode(mgr, -1, false)),
  61         m_player_light_color(0xFFFFFFFF)
  62 {
  63         m_meshnode->setItem(ItemStack(), m_client);
  64         m_meshnode->drop(); // mgr grabbed it
  65 }
  66
  67 int WieldNode::getDirection()
  68 {
  69         return g_settings->getBool("mirror_hands") ? -m_direction : m_direction;
  70 }
  71
  72 void WieldNode::step(f32 dtime)
  73 {
  74         bool was_under_zero = m_change_timer < 0;
  75         m_change_timer = MYMIN(m_change_timer + dtime, 0.125);
  76
  77         if (m_change_timer >= 0 && was_under_zero) {
  78                 m_meshnode->setItem(m_item_next, m_client);
  79                 m_meshnode->setNodeLightColor(m_player_light_color);
  80         }
  81
  82         if (m_digging_button == -1)
  83                 return;
  84
  85         f32 offset = dtime * 3.5f;
  86         float m_digging_anim_was = m_digging_anim;
  87         m_digging_anim += offset;
  88         if (m_digging_anim >= 1)
  89         {
  90                 m_digging_anim = 0;
  91                 m_digging_button = -1;
  92         }
  93         float lim = 0.15;
  94         if(m_digging_anim_was < lim && m_digging_anim >= lim)
  95         {
  96                 if (m_digging_button == 0) {
  97                         m_client->getEventManager()->put(new SimpleTriggerEvent(MtEvent::CAMERA_PUNCH_LEFT));
  98                 } else if(m_digging_button == 1) {
  99                         m_client->getEventManager()->put(new SimpleTriggerEvent(MtEvent::CAMERA_PUNCH_RIGHT));
 100                 }
 101         }
 102 }
 103
 104 static inline v2f dir(const v2f &pos_dist)
 105 {
 106         f32 x = pos_dist.X - WIELDMESH_OFFSET_X;
 107         f32 y = pos_dist.Y - WIELDMESH_OFFSET_Y;
 108
 109         f32 x_abs = std::fabs(x);
 110         f32 y_abs = std::fabs(y);
 111
 112         if (x_abs >= y_abs) {
 113                 y *= (1.0f / x_abs);
 114                 x /= x_abs;
 115         }
 116
 117         if (y_abs >= x_abs) {
 118                 x *= (1.0f / y_abs);
 119                 y /= y_abs;
 120         }
 121
 122         return v2f(std::fabs(x), std::fabs(y));
 123 }
 124
 125 void WieldNode::addArmInertia(f32 player_yaw, v3f camera_direction)
 126 {
 127         m_cam_vel.X = std::fabs(rangelim(m_last_cam_pos.X - player_yaw,
 128                 -100.0f, 100.0f) / 0.016f) * 0.01f;
 129         m_cam_vel.Y = std::fabs((m_last_cam_pos.Y - camera_direction.Y) / 0.016f);
 130         f32 gap_X = std::fabs(WIELDMESH_OFFSET_X - m_offset.X);
 131         f32 gap_Y = std::fabs(WIELDMESH_OFFSET_Y - m_offset.Y);
 132
 133         if (m_cam_vel.X > 1.0f || m_cam_vel.Y > 1.0f) {
 134                 /*
 135                         The arm moves relative to the camera speed,
 136                         with an acceleration factor.
 137                 */
 138
 139                 if (m_cam_vel.X > 1.0f) {
 140                         if (m_cam_vel.X > m_cam_vel_old.X)
 141                                 m_cam_vel_old.X = m_cam_vel.X;
 142
 143                         f32 acc_X = 0.12f * (m_cam_vel.X - (gap_X * 0.1f));
 144                         m_offset.X += (m_last_cam_pos.X < player_yaw ? acc_X : -acc_X) * getDirection();
 145
 146                         if (m_last_cam_pos.X != player_yaw)
 147                                 m_last_cam_pos.X = player_yaw;
 148
 149                         m_offset.X = rangelim(m_offset.X,
 150                                 WIELDMESH_OFFSET_X - (WIELDMESH_AMPLITUDE_X * 0.5f),
 151                                 WIELDMESH_OFFSET_X + (WIELDMESH_AMPLITUDE_X * 0.5f));
 152                 }
 153
 154                 if (m_cam_vel.Y > 1.0f) {
 155                         if (m_cam_vel.Y > m_cam_vel_old.Y)
 156                                 m_cam_vel_old.Y = m_cam_vel.Y;
 157
 158                         f32 acc_Y = 0.12f * (m_cam_vel.Y - (gap_Y * 0.1f));
 159                         m_offset.Y +=
 160                                 m_last_cam_pos.Y > camera_direction.Y ? acc_Y : -acc_Y;
 161
 162                         if (m_last_cam_pos.Y != camera_direction.Y)
 163                                 m_last_cam_pos.Y = camera_direction.Y;
 164
 165                         m_offset.Y = rangelim(m_offset.Y,
 166                                 WIELDMESH_OFFSET_Y - (WIELDMESH_AMPLITUDE_Y * 0.5f),
 167                                 WIELDMESH_OFFSET_Y + (WIELDMESH_AMPLITUDE_Y * 0.5f));
 168                 }
 169
 170                 m_arm_dir = dir(m_offset);
 171         } else {
 172                 /*
 173                         Now the arm gets back to its default position when the camera stops,
 174                         following a vector, with a smooth deceleration factor.
 175                 */
 176
 177                 f32 dec_X = 0.35f * (std::min(15.0f, m_cam_vel_old.X) * (1.0f +
 178                         (1.0f - m_arm_dir.X))) * (gap_X / 20.0f);
 179
 180                 f32 dec_Y = 0.25f * (std::min(15.0f, m_cam_vel_old.Y) * (1.0f +
 181                         (1.0f - m_arm_dir.Y))) * (gap_Y / 15.0f);
 182
 183                 if (gap_X < 0.1f)
 184                         m_cam_vel_old.X = 0.0f;
 185
 186                 m_offset.X -=
 187                         m_offset.X > WIELDMESH_OFFSET_X ? dec_X : -dec_X;
 188
 189                 if (gap_Y < 0.1f)
 190                         m_cam_vel_old.Y = 0.0f;
 191
 192                 m_offset.Y -=
 193                         m_offset.Y > WIELDMESH_OFFSET_Y ? dec_Y : -dec_Y;
 194         }
 195 }
 196
 197 void WieldNode::update(video::SColor player_light_color, f32 view_bobbing_anim, f32 tool_reload_ratio)
 198 {
 199         int direction = getDirection();
 200         m_player_light_color = player_light_color;
 201
 202         // Position the wielded item
 203         //v3f pos = v3f(45, -35, 65);
 204         v3f pos = v3f(m_offset.X, m_offset.Y, 65);
 205         //v3f rot = v3f(-100, 120, -100);
 206         v3f rot = v3f(-100, 120, -100);
 207
 208         if (m_index == OFFHAND)
 209                 tool_reload_ratio = 1.0f;
 210
 211         pos.Y += fabs(m_change_timer)*320 - 40;
 212         if(m_digging_anim < 0.05 || m_digging_anim > 0.5)
 213         {
 214                 f32 frac = 1.0;
 215                 if(m_digging_anim > 0.5)
 216                         frac = 2.0 * (m_digging_anim - 0.5);
 217                 // This value starts from 1 and settles to 0
 218                 f32 ratiothing = std::pow((1.0f - tool_reload_ratio), 0.5f);
 219                 //f32 ratiothing2 = pow(ratiothing, 0.5f);
 220                 f32 ratiothing2 = (easeCurve(ratiothing*0.5))*2.0;
 221                 pos.Y -= frac * 25.0 * pow(ratiothing2, 1.7f);
 222                 //rot.Z += frac * 5.0 * ratiothing2;
 223                 pos.X -= frac * 35.0 * pow(ratiothing2, 1.1f);
 224                 rot.Y += frac * 70.0 * pow(ratiothing2, 1.4f);
 225                 //rot.X -= frac * 15.0 * pow(ratiothing2, 1.4f);
 226                 //rot.Z += frac * 15.0 * pow(ratiothing2, 1.0f);
 227         }
 228         if (m_digging_button != -1)
 229         {
 230                 f32 digfrac = m_digging_anim;
 231                 pos.X -= 50 * sin(pow(digfrac, 0.8f) * M_PI);
 232                 pos.Y += 24 * sin(digfrac * 1.8 * M_PI);
 233                 pos.Z += 25 * 0.5;
 234
 235                 // Euler angles are PURE EVIL, so why not use quaternions?
 236                 core::quaternion quat_begin(rot * core::DEGTORAD);
 237                 //core::quaternion quat_end(v3f(s * 80, 30, s * 100) * core::DEGTORAD);
 238                 core::quaternion quat_end(v3f(80, 30, 100) * core::DEGTORAD);
 239                 core::quaternion quat_slerp;
 240                 quat_slerp.slerp(quat_begin, quat_end, sin(digfrac * M_PI));
 241                 quat_slerp.W *= direction;
 242                 quat_slerp.X *= direction;
 243                 quat_slerp.toEuler(rot);
 244                 rot *= core::RADTODEG;
 245                 pos.X *= direction;
 246         } else {
 247                 f32 bobfrac = my_modf(view_bobbing_anim);
 248                 pos.X *= direction;
 249                 pos.X -= sin(bobfrac*M_PI*2.0+M_PI*m_index) * 3.0 * direction;
 250                 pos.Y += sin(my_modf(bobfrac*2.0)*M_PI+M_PI*m_index) * 3.0;
 251         }
 252
 253         m_meshnode->setPosition(pos);
 254         m_meshnode->setRotation(rot);
 255
 256         m_meshnode->setNodeLightColor(m_player_light_color);
 257
 258         if (m_index == OFFHAND) {
 259                 m_meshnode->setVisible(
 260                         m_change_timer > 0 ? !m_item_next.name.empty() : m_item_old);
 261         }
 262
 263 }
 264
 265 void WieldNode::setDigging(s32 button)
 266 {
 267         if (m_digging_button == -1)
 268                 m_digging_button = button;
 269 }
 270
 271 void WieldNode::wield(const ItemStack &item)
 272 {
 273         if (item.name == m_item_next.name &&
 274                         item.metadata == m_item_next.metadata)
 275                 return;
 276
 277         m_item_old = m_item_next.name != "";
 278         m_item_next = item;
 279         if (m_change_timer > 0)
 280                 m_change_timer = -m_change_timer;
 281         else if (m_change_timer == 0)
 282                 m_change_timer = -0.001;
 283 }
 284
 285 Camera::Camera(MapDrawControl &draw_control, Client *client, RenderingEngine *rendering_engine):
 286         m_draw_control(draw_control),
 287         m_client(client),
 288         m_player_light_color(0xFFFFFFFF)
 289 {
 290         auto smgr = rendering_engine->get_scene_manager();
 291         // note: making the camera node a child of the player node
 292         // would lead to unexpected behavior, so we don't do that.
 293         m_playernode = smgr->addEmptySceneNode(smgr->getRootSceneNode());
 294         m_headnode = smgr->addEmptySceneNode(m_playernode);
 295         m_cameranode = smgr->addCameraSceneNode(smgr->getRootSceneNode());
 296         m_cameranode->bindTargetAndRotation(true);
 297
 298         // This needs to be in its own scene manager. It is drawn after
 299         // all other 3D scene nodes and before the GUI.
 300         m_wieldmgr = smgr->createNewSceneManager();
 301         m_wieldmgr->addCameraSceneNode();
 302
 303         m_wieldnodes[MAINHAND] = new WieldNode(MAINHAND, m_client, m_wieldmgr);
 304         m_wieldnodes[ OFFHAND] = new WieldNode( OFFHAND, m_client, m_wieldmgr);
 305
 306         /* TODO: Add a callback function so these can be updated when a setting
 307          *       changes.  At this point in time it doesn't matter (e.g. /set
 308          *       is documented to change server settings only)
 309          *
 310          * TODO: Local caching of settings is not optimal and should at some stage
 311          *       be updated to use a global settings object for getting thse values
 312          *       (as opposed to the this local caching). This can be addressed in
 313          *       a later release.
 314          */
 315         m_cache_fall_bobbing_amount = g_settings->getFloat("fall_bobbing_amount", 0.0f, 100.0f);
 316         m_cache_view_bobbing_amount = g_settings->getFloat("view_bobbing_amount", 0.0f, 7.9f);
 317         // 45 degrees is the lowest FOV that doesn't cause the server to treat this
 318         // as a zoom FOV and load world beyond the set server limits.
 319         m_cache_fov                 = g_settings->getFloat("fov", 45.0f, 160.0f);
 320         m_arm_inertia               = g_settings->getBool("arm_inertia");
 321         m_nametags.clear();
 322         m_show_nametag_backgrounds  = g_settings->getBool("show_nametag_backgrounds");
 323 }
 324
 325 Camera::~Camera()
 326 {
 327         for (auto node : m_wieldnodes)
 328                 delete node;
 329         m_wieldmgr->drop();
 330 }
 331
 332 void Camera::notifyFovChange()
 333 {
 334         LocalPlayer *player = m_client->getEnv().getLocalPlayer();
 335         assert(player);
 336
 337         PlayerFovSpec spec = player->getFov();
 338
 339         /*
 340          * Update m_old_fov_degrees first - it serves as the starting point of the
 341          * upcoming transition.
 342          *
 343          * If an FOV transition is already active, mark current FOV as the start of
 344          * the new transition. If not, set it to the previous transition's target FOV.
 345          */
 346         if (m_fov_transition_active)
 347                 m_old_fov_degrees = m_curr_fov_degrees;
 348         else
 349                 m_old_fov_degrees = m_server_sent_fov ? m_target_fov_degrees : m_cache_fov;
 350
 351         /*
 352          * Update m_server_sent_fov next - it corresponds to the target FOV of the
 353          * upcoming transition.
 354          *
 355          * Set it to m_cache_fov, if server-sent FOV is 0. Otherwise check if
 356          * server-sent FOV is a multiplier, and multiply it with m_cache_fov instead
 357          * of overriding.
 358          */
 359         if (spec.fov == 0.0f) {
 360                 m_server_sent_fov = false;
 361                 m_target_fov_degrees = m_cache_fov;
 362         } else {
 363                 m_server_sent_fov = true;
 364                 m_target_fov_degrees = spec.is_multiplier ? m_cache_fov * spec.fov : spec.fov;
 365         }
 366
 367         if (spec.transition_time > 0.0f)
 368                 m_fov_transition_active = true;
 369
 370         // If FOV smooth transition is active, initialize required variables
 371         if (m_fov_transition_active) {
 372                 m_transition_time = spec.transition_time;
 373                 m_fov_diff = m_target_fov_degrees - m_old_fov_degrees;
 374         }
 375 }
 376
 377 void Camera::step(f32 dtime)
 378 {
 379         for (auto node : m_wieldnodes)
 380                 node->step(dtime);
 381
 382         if(m_view_bobbing_fall > 0)
 383         {
 384                 m_view_bobbing_fall -= 3 * dtime;
 385                 if(m_view_bobbing_fall <= 0)
 386                         m_view_bobbing_fall = -1; // Mark the effect as finished
 387         }
 388
 389         if (m_view_bobbing_state != 0)
 390         {
 391                 //f32 offset = dtime * m_view_bobbing_speed * 0.035;
 392                 f32 offset = dtime * m_view_bobbing_speed * 0.030;
 393                 if (m_view_bobbing_state == 2) {
 394                         // Animation is getting turned off
 395                         if (m_view_bobbing_anim < 0.25) {
 396                                 m_view_bobbing_anim -= offset;
 397                         } else if (m_view_bobbing_anim > 0.75) {
 398                                 m_view_bobbing_anim += offset;
 399                         } else if (m_view_bobbing_anim < 0.5) {
 400                                 m_view_bobbing_anim += offset;
 401                                 if (m_view_bobbing_anim > 0.5)
 402                                         m_view_bobbing_anim = 0.5;
 403                         } else {
 404                                 m_view_bobbing_anim -= offset;
 405                                 if (m_view_bobbing_anim < 0.5)
 406                                         m_view_bobbing_anim = 0.5;
 407                         }
 408
 409                         if (m_view_bobbing_anim <= 0 || m_view_bobbing_anim >= 1 ||
 410                                         fabs(m_view_bobbing_anim - 0.5) < 0.01) {
 411                                 m_view_bobbing_anim = 0;
 412                                 m_view_bobbing_state = 0;
 413                         }
 414                 }
 415                 else {
 416                         float was = m_view_bobbing_anim;
 417                         m_view_bobbing_anim = my_modf(m_view_bobbing_anim + offset);
 418                         bool step = (was == 0 ||
 419                                         (was < 0.5f && m_view_bobbing_anim >= 0.5f) ||
 420                                         (was > 0.5f && m_view_bobbing_anim <= 0.5f));
 421                         if(step) {
 422                                 m_client->getEventManager()->put(new SimpleTriggerEvent(MtEvent::VIEW_BOBBING_STEP));
 423                         }
 424                 }
 425         }
 426 }
 427
 428 void Camera::addArmInertia(f32 player_yaw)
 429 {
 430         for (auto node : m_wieldnodes)
 431                 node->addArmInertia(player_yaw, m_camera_direction);
 432 }
 433
 434 void Camera::update(LocalPlayer* player, f32 frametime, f32 tool_reload_ratio)
 435 {
 436         // Get player position
 437         // Smooth the movement when walking up stairs
 438         v3f old_player_position = m_playernode->getPosition();
 439         v3f player_position = player->getPosition();
 440
 441         f32 yaw = player->getYaw();
 442         f32 pitch = player->getPitch();
 443
 444         // This is worse than `LocalPlayer::getPosition()` but
 445         // mods expect the player head to be at the parent's position
 446         // plus eye height.
 447         if (player->getParent())
 448                 player_position = player->getParent()->getPosition();
 449
 450         // Smooth the camera movement after the player instantly moves upward due to stepheight.
 451         // The smoothing usually continues until the camera position reaches the player position.
 452         float player_stepheight = player->getCAO() ? player->getCAO()->getStepHeight() : HUGE_VALF;
 453         float upward_movement = player_position.Y - old_player_position.Y;
 454         if (upward_movement < 0.01f || upward_movement > player_stepheight) {
 455                 m_stepheight_smooth_active = false;
 456         } else if (player->touching_ground) {
 457                 m_stepheight_smooth_active = true;
 458         }
 459         if (m_stepheight_smooth_active) {
 460                 f32 oldy = old_player_position.Y;
 461                 f32 newy = player_position.Y;
 462                 f32 t = std::exp(-23 * frametime);
 463                 player_position.Y = oldy * t + newy * (1-t);
 464         }
 465
 466         // Set player node transformation
 467         m_playernode->setPosition(player_position);
 468         m_playernode->setRotation(v3f(0, -1 * yaw, 0));
 469         m_playernode->updateAbsolutePosition();
 470
 471         // Get camera tilt timer (hurt animation)
 472         float cameratilt = fabs(fabs(player->hurt_tilt_timer-0.75)-0.75);
 473
 474         // Fall bobbing animation
 475         float fall_bobbing = 0;
 476         if(player->camera_impact >= 1 && m_camera_mode < CAMERA_MODE_THIRD)
 477         {
 478                 if(m_view_bobbing_fall == -1) // Effect took place and has finished
 479                         player->camera_impact = m_view_bobbing_fall = 0;
 480                 else if(m_view_bobbing_fall == 0) // Initialize effect
 481                         m_view_bobbing_fall = 1;
 482
 483                 // Convert 0 -> 1 to 0 -> 1 -> 0
 484                 fall_bobbing = m_view_bobbing_fall < 0.5 ? m_view_bobbing_fall * 2 : -(m_view_bobbing_fall - 0.5) * 2 + 1;
 485                 // Smoothen and invert the above
 486                 fall_bobbing = sin(fall_bobbing * 0.5 * M_PI) * -1;
 487                 // Amplify according to the intensity of the impact
 488                 if (player->camera_impact > 0.0f)
 489                         fall_bobbing *= (1 - rangelim(50 / player->camera_impact, 0, 1)) * 5;
 490
 491                 fall_bobbing *= m_cache_fall_bobbing_amount;
 492         }
 493
 494         // Calculate and translate the head SceneNode offsets
 495         {
 496                 v3f eye_offset = player->getEyeOffset();
 497                 if (m_camera_mode == CAMERA_MODE_FIRST)
 498                         eye_offset += player->eye_offset_first;
 499                 else
 500                         eye_offset += player->eye_offset_third;
 501
 502                 // Set head node transformation
 503                 eye_offset.Y += cameratilt * -player->hurt_tilt_strength + fall_bobbing;
 504                 m_headnode->setPosition(eye_offset);
 505                 m_headnode->setRotation(v3f(pitch, 0,
 506                         cameratilt * player->hurt_tilt_strength));
 507                 m_headnode->updateAbsolutePosition();
 508         }
 509
 510         // Compute relative camera position and target
 511         v3f rel_cam_pos = v3f(0,0,0);
 512         v3f rel_cam_target = v3f(0,0,1);
 513         v3f rel_cam_up = v3f(0,1,0);
 514
 515         if (m_cache_view_bobbing_amount != 0.0f && m_view_bobbing_anim != 0.0f &&
 516                 m_camera_mode < CAMERA_MODE_THIRD) {
 517                 f32 bobfrac = my_modf(m_view_bobbing_anim * 2);
 518                 f32 bobdir = (m_view_bobbing_anim < 0.5) ? 1.0 : -1.0;
 519
 520                 f32 bobknob = 1.2;
 521                 f32 bobtmp = sin(pow(bobfrac, bobknob) * M_PI);
 522
 523                 v3f bobvec = v3f(
 524                         0.3 * bobdir * sin(bobfrac * M_PI),
 525                         -0.28 * bobtmp * bobtmp,
 526                         0.);
 527
 528                 rel_cam_pos += bobvec * m_cache_view_bobbing_amount;
 529                 rel_cam_target += bobvec * m_cache_view_bobbing_amount;
 530                 rel_cam_up.rotateXYBy(-0.03 * bobdir * bobtmp * M_PI * m_cache_view_bobbing_amount);
 531         }
 532
 533         // Compute absolute camera position and target
 534         m_headnode->getAbsoluteTransformation().transformVect(m_camera_position, rel_cam_pos);
 535         m_headnode->getAbsoluteTransformation().rotateVect(m_camera_direction, rel_cam_target - rel_cam_pos);
 536
 537         v3f abs_cam_up;
 538         m_headnode->getAbsoluteTransformation().rotateVect(abs_cam_up, rel_cam_up);
 539
 540         // Separate camera position for calculation
 541         v3f my_cp = m_camera_position;
 542
 543         // Reposition the camera for third person view
 544         if (m_camera_mode > CAMERA_MODE_FIRST)
 545         {
 546                 if (m_camera_mode == CAMERA_MODE_THIRD_FRONT)
 547                         m_camera_direction *= -1;
 548
 549                 my_cp.Y += 2;
 550
 551                 // Calculate new position
 552                 bool abort = false;
 553                 for (int i = BS; i <= BS * 2.75; i++) {
 554                         my_cp.X = m_camera_position.X + m_camera_direction.X * -i;
 555                         my_cp.Z = m_camera_position.Z + m_camera_direction.Z * -i;
 556                         if (i > 12)
 557                                 my_cp.Y = m_camera_position.Y + (m_camera_direction.Y * -i);
 558
 559                         // Prevent camera positioned inside nodes
 560                         const NodeDefManager *nodemgr = m_client->ndef();
 561                         MapNode n = m_client->getEnv().getClientMap()
 562                                 .getNode(floatToInt(my_cp, BS));
 563
 564                         const ContentFeatures& features = nodemgr->get(n);
 565                         if (features.walkable) {
 566                                 my_cp.X += m_camera_direction.X*-1*-BS/2;
 567                                 my_cp.Z += m_camera_direction.Z*-1*-BS/2;
 568                                 my_cp.Y += m_camera_direction.Y*-1*-BS/2;
 569                                 abort = true;
 570                                 break;
 571                         }
 572                 }
 573
 574                 // If node blocks camera position don't move y to heigh
 575                 if (abort && my_cp.Y > player_position.Y+BS*2)
 576                         my_cp.Y = player_position.Y+BS*2;
 577         }
 578
 579         // Update offset if too far away from the center of the map
 580         m_camera_offset.X += CAMERA_OFFSET_STEP*
 581                         (((s16)(my_cp.X/BS) - m_camera_offset.X)/CAMERA_OFFSET_STEP);
 582         m_camera_offset.Y += CAMERA_OFFSET_STEP*
 583                         (((s16)(my_cp.Y/BS) - m_camera_offset.Y)/CAMERA_OFFSET_STEP);
 584         m_camera_offset.Z += CAMERA_OFFSET_STEP*
 585                         (((s16)(my_cp.Z/BS) - m_camera_offset.Z)/CAMERA_OFFSET_STEP);
 586
 587         // Set camera node transformation
 588         m_cameranode->setPosition(my_cp-intToFloat(m_camera_offset, BS));
 589         m_cameranode->updateAbsolutePosition();
 590         m_cameranode->setUpVector(abs_cam_up);
 591         // *100.0 helps in large map coordinates
 592         m_cameranode->setTarget(my_cp-intToFloat(m_camera_offset, BS) + 100 * m_camera_direction);
 593
 594         // update the camera position in third-person mode to render blocks behind player
 595         // and correctly apply liquid post FX.
 596         if (m_camera_mode != CAMERA_MODE_FIRST)
 597                 m_camera_position = my_cp;
 598
 599         /*
 600          * Apply server-sent FOV, instantaneous or smooth transition.
 601          * If not, check for zoom and set to zoom FOV.
 602          * Otherwise, default to m_cache_fov.
 603          */
 604         if (m_fov_transition_active) {
 605                 // Smooth FOV transition
 606                 // Dynamically calculate FOV delta based on frametimes
 607                 f32 delta = (frametime / m_transition_time) * m_fov_diff;
 608                 m_curr_fov_degrees += delta;
 609
 610                 // Mark transition as complete if target FOV has been reached
 611                 if ((m_fov_diff > 0.0f && m_curr_fov_degrees >= m_target_fov_degrees) ||
 612                                 (m_fov_diff < 0.0f && m_curr_fov_degrees <= m_target_fov_degrees)) {
 613                         m_fov_transition_active = false;
 614                         m_curr_fov_degrees = m_target_fov_degrees;
 615                 }
 616         } else if (m_server_sent_fov) {
 617                 // Instantaneous FOV change
 618                 m_curr_fov_degrees = m_target_fov_degrees;
 619         } else if (player->getPlayerControl().zoom && player->getZoomFOV() > 0.001f) {
 620                 // Player requests zoom, apply zoom FOV
 621                 m_curr_fov_degrees = player->getZoomFOV();
 622         } else {
 623                 // Set to client's selected FOV
 624                 m_curr_fov_degrees = m_cache_fov;
 625         }
 626         m_curr_fov_degrees = rangelim(m_curr_fov_degrees, 1.0f, 160.0f);
 627
 628         // FOV and aspect ratio
 629         const v2u32 &window_size = RenderingEngine::getWindowSize();
 630         m_aspect = (f32) window_size.X / (f32) window_size.Y;
 631         m_fov_y = m_curr_fov_degrees * M_PI / 180.0;
 632         // Increase vertical FOV on lower aspect ratios (<16:10)
 633         m_fov_y *= core::clamp(sqrt(16./10. / m_aspect), 1.0, 1.4);
 634         m_fov_x = 2 * atan(m_aspect * tan(0.5 * m_fov_y));
 635         m_cameranode->setAspectRatio(m_aspect);
 636         m_cameranode->setFOV(m_fov_y);
 637
 638         // Make new matrices and frustum
 639         m_cameranode->updateMatrices();
 640
 641         if (m_arm_inertia)
 642                 addArmInertia(yaw);
 643
 644         m_player_light_color = player->light_color;
 645
 646         for (auto node : m_wieldnodes)
 647                 node->update(m_player_light_color, m_view_bobbing_anim, tool_reload_ratio);
 648
 649         // Set render distance
 650         updateViewingRange();
 651
 652         // If the player is walking, swimming, or climbing,
 653         // view bobbing is enabled and free_move is off,
 654         // start (or continue) the view bobbing animation.
 655         const v3f &speed = player->getSpeed();
 656         const bool movement_XZ = hypot(speed.X, speed.Z) > BS;
 657         const bool movement_Y = fabs(speed.Y) > BS;
 658
 659         const bool walking = movement_XZ && player->touching_ground;
 660         const bool swimming = (movement_XZ || player->swimming_vertical) && player->in_liquid;
 661         const bool climbing = movement_Y && player->is_climbing;
 662         const bool flying = g_settings->getBool("free_move")
 663                 && m_client->checkLocalPrivilege("fly");
 664         if ((walking || swimming || climbing) && !flying) {
 665                 // Start animation
 666                 m_view_bobbing_state = 1;
 667                 m_view_bobbing_speed = MYMIN(speed.getLength(), 70);
 668         } else if (m_view_bobbing_state == 1) {
 669                 // Stop animation
 670                 m_view_bobbing_state = 2;
 671                 m_view_bobbing_speed = 60;
 672         }
 673 }
 674
 675 void Camera::updateViewingRange()
 676 {
 677         f32 viewing_range = g_settings->getFloat("viewing_range");
 678
 679         // Ignore near_plane setting on all other platforms to prevent abuse
 680 #if ENABLE_GLES
 681         m_cameranode->setNearValue(rangelim(
 682                 g_settings->getFloat("near_plane"), 0.0f, 0.25f) * BS);
 683 #else
 684         m_cameranode->setNearValue(0.1f * BS);
 685 #endif
 686
 687         m_draw_control.wanted_range = std::fmin(adjustDist(viewing_range, getFovMax()), 4000);
 688         if (m_draw_control.range_all) {
 689                 m_cameranode->setFarValue(100000.0);
 690                 return;
 691         }
 692         m_cameranode->setFarValue((viewing_range < 2000) ? 2000 * BS : viewing_range * BS);
 693 }
 694
 695 void Camera::setDigging(s32 button, HandIndex hand)
 696 {
 697         m_wieldnodes[hand]->setDigging(button);
 698 }
 699
 700 void Camera::wield(const ItemStack &item, HandIndex hand)
 701 {
 702         m_wieldnodes[hand]->wield(item);
 703 }
 704
 705 void Camera::drawWieldedTool(irr::core::matrix4* translation)
 706 {
 707         // Draw the wielded node (in a separate scene manager)
 708         scene::ICameraSceneNode* cam = m_wieldmgr->getActiveCamera();
 709         cam->setAspectRatio(m_cameranode->getAspectRatio());
 710         cam->setFOV(72.0*M_PI/180.0);
 711         cam->setNearValue(40); // give wield tool smaller z-depth than the world in most cases.
 712         cam->setFarValue(1000);
 713         if (translation != NULL)
 714         {
 715                 irr::core::matrix4 startMatrix = cam->getAbsoluteTransformation();
 716                 irr::core::vector3df focusPoint = (cam->getTarget()
 717                                 - cam->getAbsolutePosition()).setLength(1)
 718                                 + cam->getAbsolutePosition();
 719
 720                 irr::core::vector3df camera_pos =
 721                                 (startMatrix * *translation).getTranslation();
 722                 cam->setPosition(camera_pos);
 723                 cam->updateAbsolutePosition();
 724                 cam->setTarget(focusPoint);
 725         }
 726         m_wieldmgr->drawAll();
 727 }
 728
 729 void Camera::drawNametags()
 730 {
 731         core::matrix4 trans = m_cameranode->getProjectionMatrix();
 732         trans *= m_cameranode->getViewMatrix();
 733
 734         gui::IGUIFont *font = g_fontengine->getFont();
 735         video::IVideoDriver *driver = RenderingEngine::get_video_driver();
 736         v2u32 screensize = driver->getScreenSize();
 737
 738         for (const Nametag *nametag : m_nametags) {
 739                 // Nametags are hidden in GenericCAO::updateNametag()
 740
 741                 v3f pos = nametag->parent_node->getAbsolutePosition() + nametag->pos * BS;
 742                 f32 transformed_pos[4] = { pos.X, pos.Y, pos.Z, 1.0f };
 743                 trans.multiplyWith1x4Matrix(transformed_pos);
 744                 if (transformed_pos[3] > 0) {
 745                         std::wstring nametag_colorless =
 746                                 unescape_translate(utf8_to_wide(nametag->text));
 747                         core::dimension2d<u32> textsize = font->getDimension(
 748                                 nametag_colorless.c_str());
 749                         f32 zDiv = transformed_pos[3] == 0.0f ? 1.0f :
 750                                 core::reciprocal(transformed_pos[3]);
 751                         v2s32 screen_pos;
 752                         screen_pos.X = screensize.X *
 753                                 (0.5 * transformed_pos[0] * zDiv + 0.5) - textsize.Width / 2;
 754                         screen_pos.Y = screensize.Y *
 755                                 (0.5 - transformed_pos[1] * zDiv * 0.5) - textsize.Height / 2;
 756                         core::rect<s32> size(0, 0, textsize.Width, textsize.Height);
 757
 758                         auto bgcolor = nametag->getBgColor(m_show_nametag_backgrounds);
 759                         if (bgcolor.getAlpha() != 0) {
 760                                 core::rect<s32> bg_size(-2, 0, textsize.Width + 2, textsize.Height);
 761                                 driver->draw2DRectangle(bgcolor, bg_size + screen_pos);
 762                         }
 763
 764                         font->draw(
 765                                 translate_string(utf8_to_wide(nametag->text)).c_str(),
 766                                 size + screen_pos, nametag->textcolor);
 767                 }
 768         }
 769 }
 770
 771 Nametag *Camera::addNametag(scene::ISceneNode *parent_node,
 772                 const std::string &text, video::SColor textcolor,
 773                 Optional<video::SColor> bgcolor, const v3f &pos)
 774 {
 775         Nametag *nametag = new Nametag(parent_node, text, textcolor, bgcolor, pos);
 776         m_nametags.push_back(nametag);
 777         return nametag;
 778 }
 779
 780 void Camera::removeNametag(Nametag *nametag)
 781 {
 782         m_nametags.remove(nametag);
 783         delete nametag;
 784 }
 785
 786 std::array<core::plane3d<f32>, 4> Camera::getFrustumCullPlanes() const
 787 {
 788         using irr::scene::SViewFrustum;
 789         const auto &frustum_planes = m_cameranode->getViewFrustum()->planes;
 790         return {
 791                 frustum_planes[SViewFrustum::VF_LEFT_PLANE],
 792                 frustum_planes[SViewFrustum::VF_RIGHT_PLANE],
 793                 frustum_planes[SViewFrustum::VF_BOTTOM_PLANE],
 794                 frustum_planes[SViewFrustum::VF_TOP_PLANE],
 795         };
 796 }