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