salmon-engine-projects/space-game001
14
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests 1 Actions Packages Projects Releases Wiki Activity

Finally somehow planet is done

Browse Source
This commit is contained in:
Vladislav Khorev 2025-12-31 23:02:13 +03:00
parent 592e008914
commit 2b40c13c9d
9 changed files with 315 additions and 330 deletions
Show Stats Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

9
shaders/planet_land_desktop.fragment
View File

@ -32,6 +32,11 @@ void main() {
vec4 bakedTextureColor = texture2D(BakedTexture, finalTexCoord); vec4 bakedTextureColor = texture2D(BakedTexture, finalTexCoord);
vec4 textureColor = texture2D(Texture, TexCoord); vec4 textureColor = texture2D(Texture, TexCoord);
if (bakedTextureColor.x < 0.01 && bakedTextureColor.y < 0.01 && bakedTextureColor.y < 0.01)
{
textureMixFactor = 1.0;
}
vec4 finalColor = textureMixFactor*textureColor + (1 - textureMixFactor) * bakedTextureColor; vec4 finalColor = textureMixFactor*textureColor + (1 - textureMixFactor) * bakedTextureColor;
float fogFactor; float fogFactor;
@ -65,6 +70,8 @@ void main() {
fogFactor = clamp((realDist - 1000) / (800.0), 0.0, 1.0); fogFactor = clamp((realDist - 1000) / (800.0), 0.0, 1.0);
gl_FragColor = mix(vec4(finalColor.rgb, 1.0), FOG_COLOR, fogFactor); gl_FragColor = mix(vec4(finalColor.rgb, 1.0), FOG_COLOR, fogFactor);
}
} }
//gl_FragColor = vec4(finalColor.rgb, 1.0);
}

9
shaders/planet_stone.vertex
View File

@ -4,8 +4,6 @@ attribute vec3 vPosition;
attribute vec2 vTexCoord; attribute vec2 vTexCoord;
varying vec2 TexCoord; varying vec2 TexCoord;
varying float viewZ;
varying vec3 pos;
varying vec3 worldPosition; varying vec3 worldPosition;
@ -17,13 +15,6 @@ void main()
// Преобразование позиции в пространство вида (View Space) // Преобразование позиции в пространство вида (View Space)
vec4 viewPosition = ModelViewMatrix * vec4(vPosition.xyz, 1.0); vec4 viewPosition = ModelViewMatrix * vec4(vPosition.xyz, 1.0);
// Сохраняем отрицательную Z-координату. В OpenGL Z-координата (глубина)
// в пространстве вида обычно отрицательна, но для расчета тумана
// удобнее использовать положительное значение.
viewZ = -viewPosition.z;
pos = vPosition.xyz;
gl_Position = ProjectionModelViewMatrix * vec4(vPosition.xyz, 1.0); gl_Position = ProjectionModelViewMatrix * vec4(vPosition.xyz, 1.0);
TexCoord = vTexCoord; TexCoord = vTexCoord;

4
shaders/planet_stone_desktop.fragment
View File

@ -1,8 +1,6 @@
// ---Фрагментный шейдер (Fragment Shader) // ---Фрагментный шейдер (Fragment Shader)
varying vec2 TexCoord; varying vec2 TexCoord;
varying float viewZ;
varying vec3 pos;
uniform sampler2D Texture; uniform sampler2D Texture;
uniform float uDistanceToPlanetSurface; uniform float uDistanceToPlanetSurface;
@ -55,5 +53,5 @@ void main()
gl_FragColor = mix(vec4(finalColor.rgb, alphaFactor), FOG_COLOR, fogFactor); gl_FragColor = mix(vec4(finalColor.rgb, alphaFactor), FOG_COLOR, fogFactor);
} }
//gl_FragColor = vec4(finalColor.rgb, 1.0);
} }

300
src/planet/PlanetData.cpp
View File

@ -44,17 +44,12 @@ namespace ZL {
void PlanetData::init() { void PlanetData::init() {
for (int i = 0; i < planetMeshLods.size(); i++) { for (int i = 0; i < planetMeshLods.size(); i++) {
planetMeshLods[i] = generateSphere(i, 0.025f); //planetMeshLods[i] = generateSphere(i, 0.01f);
planetMeshLods[i] = generateSphere(i, 0.f);
planetMeshLods[i].Scale(PLANET_RADIUS); planetMeshLods[i].Scale(PLANET_RADIUS);
planetMeshLods[i].Move(PLANET_CENTER_OFFSET); planetMeshLods[i].Move(PLANET_CENTER_OFFSET);
} }
for (int i = 0; i < planetMeshLodsNoDist.size(); i++) {
planetMeshLodsNoDist[i] = generateSphere(i, 0);
planetMeshLodsNoDist[i].Scale(PLANET_RADIUS);
planetMeshLodsNoDist[i].Move(PLANET_CENTER_OFFSET);
}
planetAtmosphereLod = generateSphere(5, 0); planetAtmosphereLod = generateSphere(5, 0);
planetAtmosphereLod.Scale(PLANET_RADIUS * 1.03); planetAtmosphereLod.Scale(PLANET_RADIUS * 1.03);
planetAtmosphereLod.Move(PLANET_CENTER_OFFSET); planetAtmosphereLod.Move(PLANET_CENTER_OFFSET);
@ -64,9 +59,6 @@ namespace ZL {
return planetMeshLods.at(level); return planetMeshLods.at(level);
} }
const LodLevel& PlanetData::getLodLevelNoDist(int level) const {
return planetMeshLodsNoDist.at(level);
}
const LodLevel& PlanetData::getAtmosphereLod() const { const LodLevel& PlanetData::getAtmosphereLod() const {
return planetAtmosphereLod; return planetAtmosphereLod;
@ -145,7 +137,7 @@ namespace ZL {
// Âðåìåííîå ðåøåíèå: ïîëíàÿ êîïèÿ ëîãèêè ïîèñêà òðåóãîëüíèêà // Âðåìåííîå ðåøåíèå: ïîëíàÿ êîïèÿ ëîãèêè ïîèñêà òðåóãîëüíèêà
// Íî íàì íóæåí äîñòóï ê ìåòîäó. // Íî íàì íóæåí äîñòóï ê ìåòîäó.
std::vector<int> targetTriangles = getTrianglesUnderCamera(viewerPosition); std::vector<int> targetTriangles = getTrianglesUnderCameraNew(viewerPosition);
if (targetTriangles.empty()) { if (targetTriangles.empty()) {
return (shipLocalPosition.length() - PLANET_RADIUS); return (shipLocalPosition.length() - PLANET_RADIUS);
@ -202,85 +194,50 @@ namespace ZL {
return lowestDistance; return lowestDistance;
} }
} }
std::vector<int> PlanetData::getTrianglesUnderCameraNew(const Vector3f& viewerPosition) {
const LodLevel& finalLod = planetMeshLods[currentLod]; // Ðàáîòàåì ñ òåêóùèì àêòèâíûì LOD
Vector3f targetDir = (viewerPosition - PLANET_CENTER_OFFSET).normalized();
// --- Ðåàëèçàöèÿ getTrianglesUnderCamera (áûâøàÿ triangleUnderCamera) --- int bestTriangle = -1;
// Âñïîìîãàòåëüíàÿ ðåêóðñèâíàÿ ôóíêöèÿ, ñêðûòàÿ îò ïóáëè÷íîãî API float maxDot = -1.0f;
static std::vector<int> recursiveTriangleSearch(int lod, const Vector3f& pos, const std::array<LodLevel, MAX_LOD_LEVELS>& meshes) {
std::vector<int> r; // Øàã 1: Áûñòðûé ïîèñê áëèæàéøåãî òðåóãîëüíèêà ïî "öåíòðîèäó"
// Ëîãèêà óðîâíÿ 0 (áàçîâûé îêòàýäð) // ×òîáû íå ïðîâåðÿòü âñå, ìîæíî ïðîâåðÿòü êàæäûé N-é èëè èñïîëüçîâàòü
if (lod == 0) { // ïðåäâàðèòåëüíî âû÷èñëåííûå öåíòðû äëÿ LOD0, ÷òîáû ñóçèòü êðóã.
if (pos.v[1] >= 0) { // Íî äëÿ íàäåæíîñòè ïðîéäåìñÿ ïî ìàññèâó (äëÿ 5-6 ïîäðàçäåëåíèé ýòî áûñòðî)
if (pos.v[0] >= 0 && pos.v[2] >= 0) r.push_back(0); for (int i = 0; i < (int)finalLod.triangles.size(); ++i) {
if (pos.v[0] >= 0 && pos.v[2] <= 0) r.push_back(1); // Âû÷èñëÿåì ïðèìåðíîå íàïðàâëåíèå íà òðåóãîëüíèê
if (pos.v[0] <= 0 && pos.v[2] <= 0) r.push_back(2); Vector3f triDir = (finalLod.triangles[i].data[0] +
if (pos.v[0] <= 0 && pos.v[2] >= 0) r.push_back(3); finalLod.triangles[i].data[1] +
} finalLod.triangles[i].data[2]).normalized();
if (pos.v[1] <= 0) {
if (pos.v[0] >= 0 && pos.v[2] >= 0) r.push_back(4); float dot = targetDir.dot(triDir);
if (pos.v[0] <= 0 && pos.v[2] >= 0) r.push_back(5); if (dot > maxDot) {
if (pos.v[0] <= 0 && pos.v[2] <= 0) r.push_back(6); maxDot = dot;
if (pos.v[0] >= 0 && pos.v[2] <= 0) r.push_back(7); bestTriangle = i;
} }
} }
else {
// Ðåêóðñèâíûé øàã
std::vector<int> r0 = recursiveTriangleSearch(lod - 1, pos, meshes);
for (int tri0 : r0) {
Vector3f a = meshes[lod - 1].vertexData.PositionData[tri0 * 3];
Vector3f b = meshes[lod - 1].vertexData.PositionData[tri0 * 3 + 1];
Vector3f c = meshes[lod - 1].vertexData.PositionData[tri0 * 3 + 2];
std::vector<int> result = PlanetData::find_sub_triangle_spherical(a, b, c, pos); if (bestTriangle == -1) return {};
for (int trix : result) {
r.push_back(tri0 * 4 + trix); // Øàã 2: Ñîáèðàåì "ïÿòíî" âîêðóã íàéäåííîãî òðåóãîëüíèêà
// Èñïîëüçóåì óæå èìåþùèéñÿ ó òåáÿ ìåòîä findNeighbors
std::set<int> resultSet;
resultSet.insert(bestTriangle);
// Äîáàâëÿåì ïåðâûé êðóã ñîñåäåé
std::vector<int> neighbors = findNeighbors(bestTriangle, currentLod);
for (int n : neighbors) {
resultSet.insert(n);
// Îïöèîíàëüíî: Äîáàâëÿåì âòîðîé êðóã ñîñåäåé äëÿ çàïàñà (ïðèõâàòûâàåì áîëüøå)
std::vector<int> secondCircle = findNeighbors(n, currentLod);
for (int nn : secondCircle) {
resultSet.insert(nn);
} }
} }
}
return r;
}
return std::vector<int>(resultSet.begin(), resultSet.end());
std::vector<int> PlanetData::getTrianglesUnderCamera(const Vector3f& viewerPosition) {
// Âûçûâàåì ðåêóðñèþ ñ òåêóùèì LOD
return recursiveTriangleSearch(currentLod, viewerPosition, planetMeshLods);
}
// --- Îñòàëüíûå ìåòîäû (check_spherical_side, generateSphere è ò.ä.) ---
// (Êîïèðóéòå ðåàëèçàöèþ èç ñòàðîãî PlanetObject.cpp,
// çàìåíÿÿ îáðàùåíèÿ ê Environment::shipPosition íà àðãóìåíòû, åñëè íóæíî,
// è èñïîëüçóÿ this->planetMeshLods)
float PlanetData::check_spherical_side(const Vector3f& V1, const Vector3f& V2, const Vector3f& P, const Vector3f& V3, float epsilon) {
Vector3f N_plane = V1.cross(V2);
float sign_P = P.dot(N_plane);
float sign_V3 = V3.dot(N_plane);
return sign_P * sign_V3;
}
bool PlanetData::is_inside_spherical_triangle(const Vector3f& P, const Vector3f& V1, const Vector3f& V2, const Vector3f& V3, float epsilon) {
if (check_spherical_side(V1, V2, P, V3, epsilon) < -epsilon) return false;
if (check_spherical_side(V2, V3, P, V1, epsilon) < -epsilon) return false;
if (check_spherical_side(V3, V1, P, V2, epsilon) < -epsilon) return false;
return true;
}
std::vector<int> PlanetData::find_sub_triangle_spherical(const Vector3f& a_orig, const Vector3f& b_orig, const Vector3f& c_orig, const Vector3f& px_orig) {
const float EPSILON = 1e-6f;
std::vector<int> result;
const Vector3f a = a_orig.normalized();
const Vector3f b = b_orig.normalized();
const Vector3f c = c_orig.normalized();
const Vector3f pxx_normalized = px_orig.normalized();
const Vector3f m_ab = ((a + b) * 0.5f).normalized();
const Vector3f m_bc = ((b + c) * 0.5f).normalized();
const Vector3f m_ac = ((a + c) * 0.5f).normalized();
if (is_inside_spherical_triangle(pxx_normalized, a, m_ab, m_ac, EPSILON)) result.push_back(0);
if (is_inside_spherical_triangle(pxx_normalized, m_ab, b, m_bc, EPSILON)) result.push_back(1);
if (is_inside_spherical_triangle(pxx_normalized, m_ac, m_bc, c, EPSILON)) result.push_back(2);
if (is_inside_spherical_triangle(pxx_normalized, m_ab, m_bc, m_ac, EPSILON)) result.push_back(3);
return result;
} }
std::vector<Triangle> PlanetData::subdivideTriangles(const std::vector<Triangle>& input, float noiseCoeff) { std::vector<Triangle> PlanetData::subdivideTriangles(const std::vector<Triangle>& input, float noiseCoeff) {
@ -300,9 +257,13 @@ namespace ZL {
Vector3f m_bc = ((b + c) * 0.5f).normalized(); Vector3f m_bc = ((b + c) * 0.5f).normalized();
Vector3f m_ac = ((a + c) * 0.5f).normalized(); Vector3f m_ac = ((a + c) * 0.5f).normalized();
Vector3f pm_ab = m_ab * perlin.getSurfaceHeight(m_ab, noiseCoeff); //Vector3f pm_ab = m_ab * perlin.getSurfaceHeight(m_ab, noiseCoeff);
Vector3f pm_bc = m_bc * perlin.getSurfaceHeight(m_bc, noiseCoeff); //Vector3f pm_bc = m_bc * perlin.getSurfaceHeight(m_bc, noiseCoeff);
Vector3f pm_ac = m_ac * perlin.getSurfaceHeight(m_ac, noiseCoeff); //Vector3f pm_ac = m_ac * perlin.getSurfaceHeight(m_ac, noiseCoeff);
Vector3f pm_ab = m_ab;
Vector3f pm_bc = m_bc;
Vector3f pm_ac = m_ac;
// 2. Âû÷èñëÿåì ID íîâûõ âåðøèí // 2. Âû÷èñëÿåì ID íîâûõ âåðøèí
VertexID id_mab = generateEdgeID(id_a, id_b); VertexID id_mab = generateEdgeID(id_a, id_b);
@ -318,25 +279,46 @@ namespace ZL {
return output; return output;
} }
LodLevel PlanetData::trianglesToVertices(const std::vector<Triangle>& geometry) { LodLevel PlanetData::createLodLevel(const std::vector<Triangle>& geometry) {
LodLevel result; LodLevel result;
result.triangles = geometry; result.triangles = geometry;
size_t vertexCount = geometry.size() * 3; size_t vertexCount = geometry.size() * 3;
result.vertexData.PositionData.reserve(vertexCount);
result.vertexData.NormalData.reserve(vertexCount);
result.vertexData.TexCoordData.reserve(vertexCount);
result.vertexData.TangentData.reserve(vertexCount); // Äîáàâëÿåì ðåçåðâ
result.vertexData.BinormalData.reserve(vertexCount);
result.VertexIDs.reserve(vertexCount); result.VertexIDs.reserve(vertexCount);
for (const auto& t : geometry) {
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
result.VertexIDs.push_back(t.ids[i]);
}
}
return result;
}
void PlanetData::recalculateMeshAttributes(LodLevel& lod)
{
size_t vertexCount = lod.triangles.size() * 3;
lod.vertexData.PositionData.clear();
lod.vertexData.NormalData.clear();
lod.vertexData.TexCoordData.clear();
lod.vertexData.TangentData.clear();
lod.vertexData.BinormalData.clear();
lod.vertexData.PositionData.reserve(vertexCount);
lod.vertexData.NormalData.reserve(vertexCount);
lod.vertexData.TexCoordData.reserve(vertexCount);
lod.vertexData.TangentData.reserve(vertexCount);
lod.vertexData.BinormalData.reserve(vertexCount);
const std::array<Vector2f, 3> triangleUVs = { const std::array<Vector2f, 3> triangleUVs = {
Vector2f(0.5f, 1.0f), Vector2f(0.5f, 1.0f),
Vector2f(0.0f, 0.0f), Vector2f(0.0f, 0.0f),
Vector2f(1.0f, 0.0f) Vector2f(1.0f, 0.0f)
}; };
for (const auto& t : geometry) { for (const auto& t : lod.triangles) {
// --- Âû÷èñëÿåì ëîêàëüíûé áàçèñ òðåóãîëüíèêà (êàê â GetRotationForTriangle) --- // --- Âû÷èñëÿåì ëîêàëüíûé áàçèñ òðåóãîëüíèêà (êàê â GetRotationForTriangle) ---
Vector3f vA = t.data[0]; Vector3f vA = t.data[0];
Vector3f vB = t.data[1]; Vector3f vB = t.data[1];
@ -357,18 +339,13 @@ namespace ZL {
Vector3f y_axis = z_axis.cross(x_axis).normalized(); // Íàïðàâëåíèå V Vector3f y_axis = z_axis.cross(x_axis).normalized(); // Íàïðàâëåíèå V
for (int i = 0; i < 3; ++i) { for (int i = 0; i < 3; ++i) {
result.vertexData.PositionData.push_back(t.data[i]); lod.vertexData.PositionData.push_back(t.data[i]);
result.vertexData.NormalData.push_back(z_axis); // Ïëîñêàÿ íîðìàëü ãðàíè äëÿ Parallax lod.vertexData.NormalData.push_back(z_axis);
result.vertexData.TexCoordData.push_back(triangleUVs[i]); lod.vertexData.TexCoordData.push_back(triangleUVs[i]);
lod.vertexData.TangentData.push_back(x_axis);
// Çàïèñûâàåì âû÷èñëåííûé áàçèñ â êàæäóþ âåðøèíó òðåóãîëüíèêà lod.vertexData.BinormalData.push_back(y_axis);
result.vertexData.TangentData.push_back(x_axis);
result.vertexData.BinormalData.push_back(y_axis);
result.VertexIDs.push_back(t.ids[i]);
} }
} }
return result;
} }
@ -400,7 +377,7 @@ namespace ZL {
} }
// 4. Ãåíåðèðóåì PositionData, NormalData è VertexIDs // 4. Ãåíåðèðóåì PositionData, NormalData è VertexIDs
LodLevel lodLevel = trianglesToVertices(geometry); LodLevel lodLevel = createLodLevel(geometry);
// 5. Ñîçäàíèå V2T-Map íà îñíîâå VertexIDs (ÒÎÏÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÉ ÊËÞ×) // 5. Ñîçäàíèå V2T-Map íà îñíîâå VertexIDs (ÒÎÏÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÉ ÊËÞ×)
V2TMap v2tMap; V2TMap v2tMap;
@ -417,55 +394,26 @@ namespace ZL {
} }
lodLevel.v2tMap = v2tMap; lodLevel.v2tMap = v2tMap;
// 6. Ïðèìåíåíèå ôèíàëüíîãî øóìà (åñëè âû õîòåëè, ÷òîáû øóì áûë òîëüêî çäåñü) applySphericalLaplacianSmoothing(lodLevel, 5, 0.5f);
// Çäåñü ìû äîëæíû áûëè áû ïðèìåíèòü øóì ê buffer.PositionData,
// íî â âàøåì èñõîäíîì êîäå øóì ïðèìåíÿëñÿ ðàíåå.
// Ïðåäïîëàãàåì, ÷òî øóì áóäåò ïðèìåíåí çäåñü (èíà÷å v2tMap íå áóäåò ñîîòâåòñòâîâàòü).
// ÂÎÑÑÒÀÍÎÂÈÌ ØÀÃ 2, íî äëÿ ôèíàëüíîé ãåîìåòðèè:
for (size_t i = 0; i < lodLevel.vertexData.PositionData.size(); i++) {
Vector3f dir = lodLevel.vertexData.PositionData[i].normalized();
lodLevel.vertexData.PositionData[i] = dir * perlin.getSurfaceHeight(dir, noiseCoeff);
}
// Ïðèìåíåíèå øóìà ÷åðåç óíèêàëüíûå ID ïîñëå ñãëàæèâàíèÿ
// 7. Ãåíåðàöèÿ ColorData std::map<VertexID, Vector3f> displacedPositions;
lodLevel.vertexData.ColorData.reserve(geometry.size() * 3); for (const auto& tri : lodLevel.triangles) {
const Vector3f baseColor = { 0.498f, 0.416f, 0.0f }; for (int i = 0; i < 3; ++i) {
const float colorFrequency = 5.0f; if (displacedPositions.find(tri.ids[i]) == displacedPositions.end()) {
const float colorAmplitude = 0.2f; Vector3f dir = tri.data[i].normalized();
const Vector3f offsetR = { 0.1f, 0.2f, 0.3f }; displacedPositions[tri.ids[i]] = dir * perlin.getSurfaceHeight(dir, noiseCoeff);
const Vector3f offsetG = { 0.5f, 0.4f, 0.6f };
const Vector3f offsetB = { 0.9f, 0.8f, 0.7f };
for (size_t i = 0; i < geometry.size(); i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
// Èñïîëüçóåì íîðìàëèçîâàííûé âåêòîð èç PositionData (êîòîðûé ðàâåí NormalData)
Vector3f dir = lodLevel.vertexData.NormalData[i * 3 + j];
// Âû÷èñëåíèå öâåòîâîãî øóìà
float noiseR = colorPerlin.noise(
(dir.v[0] + offsetR.v[0]) * colorFrequency,
(dir.v[1] + offsetR.v[1]) * colorFrequency,
(dir.v[2] + offsetR.v[2]) * colorFrequency
);
// ... (àíàëîãè÷íî äëÿ noiseG è noiseB)
// Çäåñü ìû èñïîëüçóåì çàãëóøêè, òàê êàê íåò ïîëíîãî îïðåäåëåíèÿ PerlinNoise
float noiseG = 0.0f;
float noiseB = 0.0f;
Vector3f colorOffset = {
noiseR * colorAmplitude,
noiseG * colorAmplitude,
noiseB * colorAmplitude
};
Vector3f finalColor = baseColor + colorOffset;
lodLevel.vertexData.ColorData.push_back(finalColor);
} }
} }
}
// Îáíîâëÿåì òðåóãîëüíèêè ôèíàëüíûìè ïîçèöèÿìè
for (auto& tri : lodLevel.triangles) {
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
tri.data[i] = displacedPositions[tri.ids[i]];
}
}
recalculateMeshAttributes(lodLevel);
return lodLevel; return lodLevel;
} }
@ -490,4 +438,56 @@ namespace ZL {
} }
return std::vector<int>(neighbors.begin(), neighbors.end()); return std::vector<int>(neighbors.begin(), neighbors.end());
} }
void PlanetData::applySphericalLaplacianSmoothing(LodLevel& lod, int iterations, float relaxationFactor) {
for (int iter = 0; iter < iterations; ++iter) {
std::map<VertexID, Vector3f> newPositions;
// 1. Ñîáèðàåì ñîñåäåé è òåêóùèå ïîçèöèè èç triangles
for (auto const& [vID, connectedTriangles] : lod.v2tMap) {
Vector3f currentPos;
std::set<VertexID> neighborIDs;
for (int triIdx : connectedTriangles) {
const auto& tri = lod.triangles[triIdx];
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
if (tri.ids[i] == vID) {
currentPos = tri.data[i]; // Áåðåì èç triangles
}
else {
neighborIDs.insert(tri.ids[i]);
}
}
}
if (neighborIDs.empty()) continue;
// 2. Öåíòðîèä ñîñåäåé
Vector3f centroid(0, 0, 0);
for (const auto& nID : neighborIDs) {
int firstTriIdx = lod.v2tMap[nID][0];
const auto& tri = lod.triangles[firstTriIdx];
for (int k = 0; k < 3; ++k) {
if (tri.ids[k] == nID) {
centroid = centroid + tri.data[k];
break;
}
}
}
centroid = centroid * (1.0f / (float)neighborIDs.size());
// 3. Ðàññëàáëåíèå è ñôåðè÷åñêàÿ ïðîåêöèÿ
Vector3f relaxedPos = currentPos + (centroid - currentPos) * relaxationFactor;
newPositions[vID] = relaxedPos.normalized() * currentPos.length();
}
// 4. Îáíîâëÿåì êîîðäèíàòû ïðÿìî â îáúåêòàõ Triangle
for (auto& tri : lod.triangles) {
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
tri.data[i] = newPositions[tri.ids[i]];
}
}
}
}
} }

22
src/planet/PlanetData.h
View File

@ -17,13 +17,17 @@ namespace ZL {
VertexID generateEdgeID(const VertexID& id1, const VertexID& id2); VertexID generateEdgeID(const VertexID& id1, const VertexID& id2);
constexpr static int MAX_LOD_LEVELS = 6; constexpr static int MAX_LOD_LEVELS = 6;
//constexpr static int MAX_LOD_LEVELS = 3; //constexpr static int MAX_LOD_LEVELS = 2;
struct Triangle struct Triangle
{ {
std::array<Vector3f, 3> data; std::array<Vector3f, 3> data;
std::array<VertexID, 3> ids; std::array<VertexID, 3> ids;
Triangle()
{
}
Triangle(Vector3f p1, Vector3f p2, Vector3f p3) Triangle(Vector3f p1, Vector3f p2, Vector3f p3)
: data{ p1, p2, p3 } : data{ p1, p2, p3 }
{ {
@ -73,7 +77,6 @@ namespace ZL {
PerlinNoise colorPerlin; PerlinNoise colorPerlin;
std::array<LodLevel, MAX_LOD_LEVELS> planetMeshLods; std::array<LodLevel, MAX_LOD_LEVELS> planetMeshLods;
std::array<LodLevel, MAX_LOD_LEVELS> planetMeshLodsNoDist;
LodLevel planetAtmosphereLod; LodLevel planetAtmosphereLod;
int currentLod; // Ëîãè÷åñêèé òåêóùèé óðîâåíü äåòàëèçàöèè int currentLod; // Ëîãè÷åñêèé òåêóùèé óðîâåíü äåòàëèçàöèè
@ -82,13 +85,9 @@ namespace ZL {
// Âíóòðåííèå ìåòîäû ãåíåðàöèè // Âíóòðåííèå ìåòîäû ãåíåðàöèè
std::vector<Triangle> subdivideTriangles(const std::vector<Triangle>& inputTriangles, float noiseCoeff); std::vector<Triangle> subdivideTriangles(const std::vector<Triangle>& inputTriangles, float noiseCoeff);
LodLevel trianglesToVertices(const std::vector<Triangle>& triangles); LodLevel createLodLevel(const std::vector<Triangle>& triangles);
void recalculateMeshAttributes(LodLevel& lod);
LodLevel generateSphere(int subdivisions, float noiseCoeff); LodLevel generateSphere(int subdivisions, float noiseCoeff);
// Âñïîìîãàòåëüíûå ìåòîäû ìàòåìàòèêè
static float check_spherical_side(const Vector3f& V1, const Vector3f& V2, const Vector3f& P, const Vector3f& V3, float epsilon = 1e-6f);
static bool is_inside_spherical_triangle(const Vector3f& P, const Vector3f& V1, const Vector3f& V2, const Vector3f& V3, float epsilon);
public: public:
PlanetData(); PlanetData();
@ -96,7 +95,6 @@ namespace ZL {
// Ìåòîäû äîñòóïà ê äàííûì (äëÿ ðåíäåðåðà) // Ìåòîäû äîñòóïà ê äàííûì (äëÿ ðåíäåðåðà)
const LodLevel& getLodLevel(int level) const; const LodLevel& getLodLevel(int level) const;
const LodLevel& getLodLevelNoDist(int level) const;
const LodLevel& getAtmosphereLod() const; const LodLevel& getAtmosphereLod() const;
int getCurrentLodIndex() const; int getCurrentLodIndex() const;
int getMaxLodIndex() const; int getMaxLodIndex() const;
@ -106,12 +104,10 @@ namespace ZL {
float distanceToPlanetSurface(const Vector3f& viewerPosition); float distanceToPlanetSurface(const Vector3f& viewerPosition);
// Âîçâðàùàåò èíäåêñû òðåóãîëüíèêîâ, âèäèìûõ êàìåðîé // Âîçâðàùàåò èíäåêñû òðåóãîëüíèêîâ, âèäèìûõ êàìåðîé
std::vector<int> getTrianglesUnderCamera(const Vector3f& viewerPosition); std::vector<int> getTrianglesUnderCameraNew(const Vector3f& viewerPosition);
std::vector<int> findNeighbors(int index, int lod); std::vector<int> findNeighbors(int index, int lod);
static std::vector<int> find_sub_triangle_spherical(const Vector3f& a_orig, const Vector3f& b_orig, const Vector3f& c_orig, const Vector3f& px_orig); void applySphericalLaplacianSmoothing(LodLevel& lod, int iterations, float relaxationFactor);
}; };
} // namespace ZL } // namespace ZL

97
src/planet/PlanetObject.cpp
View File

@ -7,19 +7,13 @@
namespace ZL { namespace ZL {
Matrix3f GetRotationForTriangle(const Triangle& tri) { Matrix3f GetRotationForTriangle(const Triangle& tri) {
// Для треугольника №0:
// tri.data[0] = {0, 20000, 0} (A)
// tri.data[1] = {0, 0, 20000} (B)
// tri.data[2] = {20000, 0, 0} (C)
Vector3f vA = tri.data[0]; Vector3f vA = tri.data[0];
Vector3f vB = tri.data[1]; Vector3f vB = tri.data[1];
Vector3f vC = tri.data[2]; Vector3f vC = tri.data[2];
// 1. Вычисляем ось X (горизонталь). // 1. Вычисляем ось X (горизонталь).
// Нам нужна грань BC: от (0, 0, 20000) до (20000, 0, 0)
Vector3f x_axis = (vC - vB).normalized(); Vector3f x_axis = (vC - vB).normalized();
@ -67,28 +61,24 @@ namespace ZL {
// Берем максимальный LOD для начальной отрисовки // Берем максимальный LOD для начальной отрисовки
int lodIndex = planetData.getMaxLodIndex(); int lodIndex = planetData.getMaxLodIndex();
planetRenderStruct.data = planetData.getLodLevel(lodIndex).vertexData; planetRenderStruct.data = planetData.getLodLevel(lodIndex).vertexData;
//planetRenderStruct.data.PositionData.resize(9);
planetRenderStruct.RefreshVBO(); planetRenderStruct.RefreshVBO();
planetRenderStructCut.data = planetData.getLodLevelNoDist(lodIndex).vertexData;
planetRenderStructCut.data.PositionData.resize(3);
planetRenderStructCut.RefreshVBO();
//sandTexture = std::make_unique<Texture>(CreateTextureDataFromPng("./resources/sand2.png", ""));
sandTexture = std::make_unique<Texture>(CreateTextureDataFromPng("./resources/sand2.png", "")); sandTexture = std::make_unique<Texture>(CreateTextureDataFromPng("./resources/sand2.png", ""));
stoneTexture = std::make_unique<Texture>(CreateTextureDataFromPng("./resources/rock.png", "")); stoneTexture = std::make_unique<Texture>(CreateTextureDataFromPng("./resources/rock.png", ""));
// Атмосфера // Атмосфера
planetAtmosphereRenderStruct.data = planetData.getAtmosphereLod().vertexData; planetAtmosphereRenderStruct.data = planetData.getAtmosphereLod().vertexData;
if (planetAtmosphereRenderStruct.data.PositionData.size() > 0)
{
planetAtmosphereRenderStruct.RefreshVBO(); planetAtmosphereRenderStruct.RefreshVBO();
}
planetStones = CreateStoneGroupData(778, planetData.getLodLevel(lodIndex)); planetStones = CreateStoneGroupData(778, planetData.getLodLevel(lodIndex));
planetStones.inflate({ 0/*,1,2,3,4,5,6,7*/ });
planetStonesToBakeRenderStruct.AssignFrom(planetStones.mesh);
planetStonesToBakeRenderStruct.RefreshVBO();
stonesToRender = planetStones.inflate(planetStones.allInstances.size());
} }
void PlanetObject::prepareDrawData() { void PlanetObject::prepareDrawData() {
@ -99,33 +89,14 @@ namespace ZL {
void PlanetObject::update(float deltaTimeMs) { void PlanetObject::update(float deltaTimeMs) {
// 1. Получаем базовые треугольники под камерой // 1. Получаем базовые треугольники под камерой
auto lr = planetData.getTrianglesUnderCamera(Environment::shipPosition); auto lr = planetData.getTrianglesUnderCameraNew(Environment::shipPosition);
int currentLod = planetData.getCurrentLodIndex(); int currentLod = planetData.getCurrentLodIndex();
// Временный вектор для сбора новых индексов // Временный вектор для сбора новых индексов
std::vector<int> newIndices; std::vector<int> newIndices;
std::set<int> used;
// Рекурсивно (или итеративно, как у тебя) собираем индексы видимых зон newIndices = lr;
for (int i : lr) {
if (used.insert(i).second) newIndices.push_back(i);
auto neighbors = planetData.findNeighbors(i, currentLod);
for (int n : neighbors) {
if (used.insert(n).second) newIndices.push_back(n);
auto neighbors2 = planetData.findNeighbors(n, currentLod);
for (int n2 : neighbors2) {
if (used.insert(n2).second) newIndices.push_back(n2);
auto neighbors3 = planetData.findNeighbors(n, currentLod);
for (int n3 : neighbors3) {
if (used.insert(n3).second) newIndices.push_back(n3);
}
}
}
}
// 2. Сортируем новый список, чтобы порядок не влиял на сравнение // 2. Сортируем новый список, чтобы порядок не влиял на сравнение
std::sort(newIndices.begin(), newIndices.end()); std::sort(newIndices.begin(), newIndices.end());
@ -134,7 +105,7 @@ namespace ZL {
if (newIndices != triangleIndicesToDraw) { if (newIndices != triangleIndicesToDraw) {
// Обновляем список индексов (используем move для эффективности) // Обновляем список индексов (используем move для эффективности)
triangleIndicesToDraw = std::move(newIndices); triangleIndicesToDraw = std::move(newIndices);
/*
// --- ОБНОВЛЯЕМ ЖЕЛТУЮ ЗОНУ (только когда изменился состав треугольников) --- // --- ОБНОВЛЯЕМ ЖЕЛТУЮ ЗОНУ (только когда изменился состав треугольников) ---
const auto& fullMesh = planetData.getLodLevel(currentLod).vertexData; const auto& fullMesh = planetData.getLodLevel(currentLod).vertexData;
planetRenderYellowStruct.data.PositionData.clear(); planetRenderYellowStruct.data.PositionData.clear();
@ -150,15 +121,7 @@ namespace ZL {
if (planetRenderYellowStruct.data.PositionData.size() > 0) if (planetRenderYellowStruct.data.PositionData.size() > 0)
{ {
planetRenderYellowStruct.RefreshVBO(); planetRenderYellowStruct.RefreshVBO();
} }*/
// --- ОБНОВЛЯЕМ КАМНИ (через новую структуру StoneGroup) ---
if (triangleIndicesToDraw.size() > 0)
{
planetStones.inflate(triangleIndicesToDraw);
// Используем AssignFrom, он внутри сам вызывает RefreshVBO
planetStonesRenderStruct.AssignFrom(planetStones.mesh);
}
} }
} }
@ -166,7 +129,7 @@ namespace ZL {
void PlanetObject::bakeStoneTexture(Renderer& renderer) { void PlanetObject::bakeStoneTexture(Renderer& renderer) {
glViewport(0, 0, 512, 512); glViewport(0, 0, 512, 512);
glClearColor(224 / 255.f, 201 / 255.f, 167 / 255.f, 1.0f); glClearColor(0,0,0, 1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
@ -188,7 +151,7 @@ namespace ZL {
Triangle tr = planetData.getLodLevelNoDist(planetData.getCurrentLodIndex()).triangles[0]; Triangle tr = planetData.getLodLevel(planetData.getCurrentLodIndex()).triangles[0];
// 1. Получаем матрицу вращения (оси в столбцах) // 1. Получаем матрицу вращения (оси в столбцах)
Matrix3f mr = GetRotationForTriangle(tr); Matrix3f mr = GetRotationForTriangle(tr);
@ -213,8 +176,8 @@ namespace ZL {
float centerX = (minX + maxX) * 0.5f; float centerX = (minX + maxX) * 0.5f;
float centerY = (minY + maxY) * 0.5f; float centerY = (minY + maxY) * 0.5f;
width = width * 0.995; //width = width * 0.995;
height = height * 0.995; //height = height * 0.995;
renderer.PushProjectionMatrix( renderer.PushProjectionMatrix(
centerX - width*0.5, centerX + width * 0.5, centerX - width*0.5, centerX + width * 0.5,
@ -239,19 +202,14 @@ namespace ZL {
glActiveTexture(GL_TEXTURE0); glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, sandTexture->getTexID());
renderer.PushMatrix();
renderer.DrawVertexRenderStruct(planetRenderStructCut);
renderer.PopMatrix();
glEnable(GL_CULL_FACE); glEnable(GL_CULL_FACE);
glCullFace(GL_BACK); // Отсекаем задние грани glCullFace(GL_BACK); // Отсекаем задние грани
if (planetStonesToBakeRenderStruct.data.PositionData.size() > 0) if (stonesToRender[0].data.PositionData.size() > 0)
{ {
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, stoneTexture->getTexID()); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, stoneTexture->getTexID());
renderer.DrawVertexRenderStruct(planetStonesToBakeRenderStruct); renderer.DrawVertexRenderStruct(stonesToRender[0]);
CheckGlError(); CheckGlError();
} }
glDisable(GL_CULL_FACE); // Не забываем выключить, чтобы не сломать остальной рендер glDisable(GL_CULL_FACE); // Не забываем выключить, чтобы не сломать остальной рендер
@ -342,8 +300,8 @@ namespace ZL {
// Позиция камеры (корабля) в мире // Позиция камеры (корабля) в мире
renderer.RenderUniform3fv("uViewPos", &Environment::shipPosition.v[0]); renderer.RenderUniform3fv("uViewPos", &Environment::shipPosition.v[0]);
//renderer.RenderUniform1f("uHeightScale", 0.03f); renderer.RenderUniform1f("uHeightScale", 0.03f);
renderer.RenderUniform1f("uHeightScale", 0.0f); //renderer.RenderUniform1f("uHeightScale", 0.0f);
renderer.RenderUniform1f("uDistanceToPlanetSurface", dist); renderer.RenderUniform1f("uDistanceToPlanetSurface", dist);
renderer.RenderUniform1f("uCurrentZFar", currentZFar); renderer.RenderUniform1f("uCurrentZFar", currentZFar);
@ -371,6 +329,7 @@ namespace ZL {
} }
void PlanetObject::drawStones(Renderer& renderer) void PlanetObject::drawStones(Renderer& renderer)
{ {
static const std::string defaultShaderName2 = "planetStone"; static const std::string defaultShaderName2 = "planetStone";
@ -412,13 +371,16 @@ namespace ZL {
glCullFace(GL_BACK); glCullFace(GL_BACK);
glEnable(GL_BLEND); glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA); glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
if (planetStonesRenderStruct.data.PositionData.size() > 0)
{
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, stoneTexture->getTexID()); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, stoneTexture->getTexID());
renderer.DrawVertexRenderStruct(planetStonesRenderStruct);
CheckGlError(); for (int i : triangleIndicesToDraw)
{
if (stonesToRender[i].data.PositionData.size() > 0)
{
renderer.DrawVertexRenderStruct(stonesToRender[i]);
} }
}
CheckGlError();
glDisable(GL_BLEND); glDisable(GL_BLEND);
glDisable(GL_CULL_FACE); glDisable(GL_CULL_FACE);
@ -436,6 +398,7 @@ namespace ZL {
void PlanetObject::drawYellowZone(Renderer& renderer) void PlanetObject::drawYellowZone(Renderer& renderer)
{ {
/*
static const std::string defaultShaderName = "planetLand"; static const std::string defaultShaderName = "planetLand";
static const std::string vPositionName = "vPosition"; static const std::string vPositionName = "vPosition";
@ -503,7 +466,7 @@ namespace ZL {
renderer.shaderManager.PopShader(); renderer.shaderManager.PopShader();
CheckGlError(); CheckGlError();
} }*/
} }
void PlanetObject::drawAtmosphere(Renderer& renderer) { void PlanetObject::drawAtmosphere(Renderer& renderer) {

4
src/planet/PlanetObject.h
View File

@ -27,12 +27,10 @@ namespace ZL {
// Данные только для рендеринга (OpenGL specific) // Данные только для рендеринга (OpenGL specific)
VertexRenderStruct planetRenderStruct; VertexRenderStruct planetRenderStruct;
VertexRenderStruct planetRenderStructCut;
VertexRenderStruct planetRenderYellowStruct; VertexRenderStruct planetRenderYellowStruct;
VertexRenderStruct planetAtmosphereRenderStruct; VertexRenderStruct planetAtmosphereRenderStruct;
VertexRenderStruct planetStonesRenderStruct;
VertexRenderStruct planetStonesToBakeRenderStruct;
StoneGroup planetStones; StoneGroup planetStones;
std::vector<VertexRenderStruct> stonesToRender;
std::vector<int> triangleIndicesToDraw; std::vector<int> triangleIndicesToDraw;

186
src/planet/StoneObject.cpp
View File

@ -1,4 +1,4 @@
#include "StoneObject.h" #include "StoneObject.h"
#include "utils/Utils.h" #include "utils/Utils.h"
#include <GL/gl.h> #include <GL/gl.h>
@ -10,39 +10,40 @@
namespace ZL { namespace ZL {
// --- КОНСТАНТЫ ПАРАМЕТРОВ (как вы просили) ---
const float StoneParams::BASE_SCALE = 17.0f; // Общий размер камня const float StoneParams::BASE_SCALE = 15.0f; // Общий размер камня
//const float StoneParams::BASE_SCALE = 5000.0f; // Общий размер камня /*const float StoneParams::BASE_SCALE = 150.0f; // Общий размер камня
//const float StoneParams::MIN_AXIS_SCALE = 1.0f; // Минимальное растяжение/сжатие по оси const float StoneParams::MIN_AXIS_SCALE = 1.0f; // Минимальное растяжение/сжатие по оси
//const float StoneParams::MAX_AXIS_SCALE = 1.0f; // Максимальное растяжение/сжатие по оси const float StoneParams::MAX_AXIS_SCALE = 1.0f; // Максимальное растяжение/сжатие по оси
//const float StoneParams::MIN_PERTURBATION = 0.0f; // Минимальное радиальное возмущение вершины const float StoneParams::MIN_PERTURBATION = 0.0f; // Минимальное радиальное возмущение вершины
//const float StoneParams::MAX_PERTURBATION = 0.0f; // Максимальное радиальное возмущение вершины const float StoneParams::MAX_PERTURBATION = 0.0f;*/ // Максимальное радиальное возмущение вершины
const float StoneParams::MIN_AXIS_SCALE = 0.5f; // Минимальное растяжение/сжатие по оси const float StoneParams::MIN_AXIS_SCALE = 0.5f; // Минимальное растяжение/сжатие по оси
const float StoneParams::MAX_AXIS_SCALE = 1.5f; // Максимальное растяжение/сжатие по оси const float StoneParams::MAX_AXIS_SCALE = 1.5f; // Максимальное растяжение/сжатие по оси
const float StoneParams::MIN_PERTURBATION = 0.05f; // Минимальное радиальное возмущение вершины const float StoneParams::MIN_PERTURBATION = 0.05f; // Минимальное радиальное возмущение вершины
const float StoneParams::MAX_PERTURBATION = 0.25f; // Максимальное радиальное возмущение вершины const float StoneParams::MAX_PERTURBATION = 0.25f; // Максимальное радиальное возмущение вершины
const int StoneParams::STONES_PER_TRIANGLE = 100; const int StoneParams::STONES_PER_TRIANGLE = 100;
// Вспомогательная функция для получения случайного числа в диапазоне [min, max] // Вспомогательная функция для получения случайного числа в диапазоне [min, max]
float getRandomFloat(std::mt19937& gen, float min, float max) { float getRandomFloat(std::mt19937& gen, float min, float max) {
std::uniform_real_distribution<> distrib(min, max); std::uniform_real_distribution<> distrib(min, max);
return static_cast<float>(distrib(gen)); return static_cast<float>(distrib(gen));
} }
// Вспомогательная функция для генерации случайной точки на треугольнике // Вспомогательная функция для генерации случайной точки на треугольнике
// Использует барицентрические координаты // Использует барицентрические координаты
Vector3f GetRandomPointOnTriangle(const Triangle& t, std::mt19937& engine) { Vector3f GetRandomPointOnTriangle(const Triangle& t, std::mt19937& engine) {
std::uniform_real_distribution<> distrib(0.0f, 1.0f); std::uniform_real_distribution<> distrib(0.0f, 1.0f);
float r1 = getRandomFloat(engine, 0.0f, 1.0f); float r1 = getRandomFloat(engine, 0.0f, 1.0f);
float r2 = getRandomFloat(engine, 0.0f, 1.0f); float r2 = getRandomFloat(engine, 0.0f, 1.0f);
// Преобразование r1, r2 для получения равномерного распределения // Преобразование r1, r2 для получения равномерного распределения
float a = 1.0f - std::sqrt(r1); float a = 1.0f - std::sqrt(r1);
float b = std::sqrt(r1) * r2; float b = std::sqrt(r1) * r2;
float c = 1.0f - a - b; // c = sqrt(r1) * (1 - r2) float c = 1.0f - a - b; // c = sqrt(r1) * (1 - r2)
// Барицентрические координаты // Барицентрические координаты
// P = a*p1 + b*p2 + c*p3 // P = a*p1 + b*p2 + c*p3
Vector3f p1_term = t.data[0] * a; Vector3f p1_term = t.data[0] * a;
Vector3f p2_term = t.data[1] * b; Vector3f p2_term = t.data[1] * b;
@ -52,68 +53,68 @@ namespace ZL {
} }
// Икосаэдр (на основе золотого сечения phi) // Икосаэдр (на основе золотого сечения phi)
// Координаты могут быть вычислены заранее для константного икосаэдра. // Координаты могут быть вычислены заранее для константного икосаэдра.
// Здесь только объявление, чтобы показать идею. // Здесь только объявление, чтобы показать идею.
VertexDataStruct CreateBaseConvexPolyhedron(uint64_t seed) { VertexDataStruct CreateBaseConvexPolyhedron(uint64_t seed) {
// const size_t SUBDIVISION_LEVEL = 1; // Уровень подразделения (для более круглого камня, пока опустим) // const size_t SUBDIVISION_LEVEL = 1; // Уровень подразделения (для более круглого камня, пока опустим)
std::mt19937 engine(static_cast<unsigned int>(seed)); std::mt19937 engine(static_cast<unsigned int>(seed));
// Золотое сечение // Золотое сечение
const float t = (1.0f + std::sqrt(5.0f)) / 2.0f; const float t = (1.0f + std::sqrt(5.0f)) / 2.0f;
// 12 вершин икосаэдра // 12 вершин икосаэдра
std::vector<Vector3f> initialVertices = { std::vector<Vector3f> initialVertices = {
{ -1, t, 0 }, { 1, t, 0 }, { -1, -t, 0 }, { 1, -t, 0 }, { -1, t, 0 }, { 1, t, 0 }, { -1, -t, 0 }, { 1, -t, 0 },
{ 0, -1, t }, { 0, 1, t }, { 0, -1, -t }, { 0, 1, -t }, { 0, -1, t }, { 0, 1, t }, { 0, -1, -t }, { 0, 1, -t },
{ t, 0, -1 }, { t, 0, 1 }, { -t, 0, -1 }, { -t, 0, 1 } { t, 0, -1 }, { t, 0, 1 }, { -t, 0, -1 }, { -t, 0, 1 }
}; };
// 20 треугольных граней (индексы вершин) // 20 треугольных граней (индексы вершин)
std::vector<std::array<int, 3>> faces = { std::vector<std::array<int, 3>> faces = {
// 5 треугольников вокруг вершины 0 // 5 треугольников вокруг вершины 0
{0, 11, 5}, {0, 5, 1}, {0, 1, 7}, {0, 7, 10}, {0, 10, 11}, {0, 11, 5}, {0, 5, 1}, {0, 1, 7}, {0, 7, 10}, {0, 10, 11},
// 5 смежных полос // 5 смежных полос
{1, 5, 9}, {5, 11, 4}, {11, 10, 2}, {10, 7, 6}, {7, 1, 8}, {1, 5, 9}, {5, 11, 4}, {11, 10, 2}, {10, 7, 6}, {7, 1, 8},
// 5 треугольников вокруг вершины 3 // 5 треугольников вокруг вершины 3
{3, 9, 4}, {3, 4, 2}, {3, 2, 6}, {3, 6, 8}, {3, 8, 9}, {3, 9, 4}, {3, 4, 2}, {3, 2, 6}, {3, 6, 8}, {3, 8, 9},
// 5 смежных полос // 5 смежных полос
{4, 9, 5}, {2, 4, 11}, {6, 2, 10}, {8, 6, 7}, {9, 8, 1} {4, 9, 5}, {2, 4, 11}, {6, 2, 10}, {8, 6, 7}, {9, 8, 1}
}; };
// 1. Нормализация и Возмущение (Perturbation) // 1. Нормализация и Возмущение (Perturbation)
for (Vector3f& v : initialVertices) { for (Vector3f& v : initialVertices) {
v = v.normalized() * StoneParams::BASE_SCALE; // Нормализация к сфере радиуса BASE_SCALE v = v.normalized() * StoneParams::BASE_SCALE; // Нормализация к сфере радиуса BASE_SCALE
// Радиальное возмущение: // Радиальное возмущение:
float perturbation = getRandomFloat(engine, StoneParams::MIN_PERTURBATION, StoneParams::MAX_PERTURBATION); float perturbation = getRandomFloat(engine, StoneParams::MIN_PERTURBATION, StoneParams::MAX_PERTURBATION);
v = v * (1.0f + perturbation); v = v * (1.0f + perturbation);
} }
// 2. Трансформация (Масштабирование и Поворот) // 2. Трансформация (Масштабирование и Поворот)
// Случайные масштабы по осям // Случайные масштабы по осям
Vector3f scaleFactors = { Vector3f scaleFactors = {
getRandomFloat(engine, StoneParams::MIN_AXIS_SCALE, StoneParams::MAX_AXIS_SCALE), getRandomFloat(engine, StoneParams::MIN_AXIS_SCALE, StoneParams::MAX_AXIS_SCALE),
getRandomFloat(engine, StoneParams::MIN_AXIS_SCALE, StoneParams::MAX_AXIS_SCALE), getRandomFloat(engine, StoneParams::MIN_AXIS_SCALE, StoneParams::MAX_AXIS_SCALE),
getRandomFloat(engine, StoneParams::MIN_AXIS_SCALE, StoneParams::MAX_AXIS_SCALE) getRandomFloat(engine, StoneParams::MIN_AXIS_SCALE, StoneParams::MAX_AXIS_SCALE)
}; };
// Применяем масштабирование // Применяем масштабирование
for (Vector3f& v : initialVertices) { for (Vector3f& v : initialVertices) {
v.v[0] *= scaleFactors.v[0]; v.v[0] *= scaleFactors.v[0];
v.v[1] *= scaleFactors.v[1]; v.v[1] *= scaleFactors.v[1];
v.v[2] *= scaleFactors.v[2]; v.v[2] *= scaleFactors.v[2];
} }
// Случайный поворот (например, вокруг трех осей) // Случайный поворот (например, вокруг трех осей)
Vector4f qx = QuatFromRotateAroundX(getRandomFloat(engine, 0.0f, 360.0f)); Vector4f qx = QuatFromRotateAroundX(getRandomFloat(engine, 0.0f, 360.0f));
Vector4f qy = QuatFromRotateAroundY(getRandomFloat(engine, 0.0f, 360.0f)); Vector4f qy = QuatFromRotateAroundY(getRandomFloat(engine, 0.0f, 360.0f));
Vector4f qz = QuatFromRotateAroundZ(getRandomFloat(engine, 0.0f, 360.0f)); Vector4f qz = QuatFromRotateAroundZ(getRandomFloat(engine, 0.0f, 360.0f));
Vector4f qFinal = slerp(qx, qy, 0.5f); // Простой пример комбинирования Vector4f qFinal = slerp(qx, qy, 0.5f); // Простой пример комбинирования
qFinal = slerp(qFinal, qz, 0.5f).normalized(); qFinal = slerp(qFinal, qz, 0.5f).normalized();
Matrix3f rotationMatrix = QuatToMatrix(qFinal); Matrix3f rotationMatrix = QuatToMatrix(qFinal);
@ -121,19 +122,19 @@ namespace ZL {
v = MultMatrixVector(rotationMatrix, v); v = MultMatrixVector(rotationMatrix, v);
} }
// 3. Сглаженные Нормали и Формирование Mesh // 3. Сглаженные Нормали и Формирование Mesh
VertexDataStruct result; VertexDataStruct result;
// Карта для накопления нормалей по уникальным позициям вершин // Карта для накопления нормалей по уникальным позициям вершин
// (Требует определенного оператора < для Vector3f в ZLMath.h, который у вас есть) // (Требует определенного оператора < для Vector3f в ZLMath.h, который у вас есть)
std::map<Vector3f, Vector3f> smoothNormalsMap; std::map<Vector3f, Vector3f> smoothNormalsMap;
// Предварительное заполнение карты нормалями // Предварительное заполнение карты нормалями
for (const auto& face : faces) { for (const auto& face : faces) {
Vector3f p1 = initialVertices[face[0]]; Vector3f p1 = initialVertices[face[0]];
Vector3f p2 = initialVertices[face[1]]; Vector3f p2 = initialVertices[face[1]];
Vector3f p3 = initialVertices[face[2]]; Vector3f p3 = initialVertices[face[2]];
// Нормаль грани: (p2 - p1) x (p3 - p1) // Нормаль грани: (p2 - p1) x (p3 - p1)
Vector3f faceNormal = (p2 - p1).cross(p3 - p1).normalized(); Vector3f faceNormal = (p2 - p1).cross(p3 - p1).normalized();
smoothNormalsMap[p1] = smoothNormalsMap[p1] + faceNormal; smoothNormalsMap[p1] = smoothNormalsMap[p1] + faceNormal;
@ -141,63 +142,63 @@ namespace ZL {
smoothNormalsMap[p3] = smoothNormalsMap[p3] + faceNormal; smoothNormalsMap[p3] = smoothNormalsMap[p3] + faceNormal;
} }
// Нормализация накопленных нормалей // Нормализация накопленных нормалей
for (auto& pair : smoothNormalsMap) { for (auto& pair : smoothNormalsMap) {
pair.second = pair.second.normalized(); pair.second = pair.second.normalized();
} }
// 4. Финальное заполнение VertexDataStruct и Текстурные Координаты // 4. Финальное заполнение VertexDataStruct и Текстурные Координаты
for (const auto& face : faces) { for (const auto& face : faces) {
Vector3f p1 = initialVertices[face[0]]; Vector3f p1 = initialVertices[face[0]];
Vector3f p2 = initialVertices[face[1]]; Vector3f p2 = initialVertices[face[1]];
Vector3f p3 = initialVertices[face[2]]; Vector3f p3 = initialVertices[face[2]];
// Позиции // Позиции
result.PositionData.push_back(p1); result.PositionData.push_back(p1);
result.PositionData.push_back(p2); result.PositionData.push_back(p2);
result.PositionData.push_back(p3); result.PositionData.push_back(p3);
// Сглаженные Нормали (из карты) // Сглаженные Нормали (из карты)
result.NormalData.push_back(smoothNormalsMap[p1]); result.NormalData.push_back(smoothNormalsMap[p1]);
result.NormalData.push_back(smoothNormalsMap[p2]); result.NormalData.push_back(smoothNormalsMap[p2]);
result.NormalData.push_back(smoothNormalsMap[p3]); result.NormalData.push_back(smoothNormalsMap[p3]);
// Текстурные Координаты (Планарная проекция на плоскость грани) // Текстурные Координаты (Планарная проекция на плоскость грани)
// p1 -> (0, 0), p2 -> (L_12, 0), p3 -> (L_13 * cos(angle), L_13 * sin(angle)) // p1 -> (0, 0), p2 -> (L_12, 0), p3 -> (L_13 * cos(angle), L_13 * sin(angle))
// Где L_xy - длина вектора, angle - угол между p2-p1 и p3-p1 // Где L_xy - длина вектора, angle - угол между p2-p1 и p3-p1
Vector3f uAxis = (p2 - p1).normalized(); Vector3f uAxis = (p2 - p1).normalized();
Vector3f vRaw = p3 - p1; Vector3f vRaw = p3 - p1;
// Проекция vRaw на uAxis // Проекция vRaw на uAxis
float uProjLen = vRaw.dot(uAxis); float uProjLen = vRaw.dot(uAxis);
// Вектор V перпендикулярный U: vRaw - uProj // Вектор V перпендикулярный U: vRaw - uProj
Vector3f vAxisRaw = vRaw - (uAxis * uProjLen); Vector3f vAxisRaw = vRaw - (uAxis * uProjLen);
// Длина оси V // Длина оси V
float vLen = vAxisRaw.length(); float vLen = vAxisRaw.length();
// Нормализованная ось V // Нормализованная ось V
Vector3f vAxis = vAxisRaw.normalized(); Vector3f vAxis = vAxisRaw.normalized();
// Координаты (u, v) для p1, p2, p3 относительно p1 // Координаты (u, v) для p1, p2, p3 относительно p1
Vector2f uv1 = { 0.0f, 0.0f }; Vector2f uv1 = { 0.0f, 0.0f };
Vector2f uv2 = { (p2 - p1).length(), 0.0f }; // p2-p1 вдоль оси U Vector2f uv2 = { (p2 - p1).length(), 0.0f }; // p2-p1 вдоль оси U
Vector2f uv3 = { uProjLen, vLen }; // p3-p1: u-компонента = uProjLen, v-компонента = vLen Vector2f uv3 = { uProjLen, vLen }; // p3-p1: u-компонента = uProjLen, v-компонента = vLen
// Находим максимальный размер, чтобы масштабировать в [0, 1] // Находим максимальный размер, чтобы масштабировать в [0, 1]
float maxUV = max(uv2.v[0], max(uv3.v[0], uv3.v[1])); float maxUV = max(uv2.v[0], max(uv3.v[0], uv3.v[1]));
if (maxUV > 0.000001f) { if (maxUV > 0.000001f) {
// Масштабируем: // Масштабируем:
result.TexCoordData.push_back(uv1); result.TexCoordData.push_back(uv1);
result.TexCoordData.push_back(uv2 * (1.f / maxUV)); result.TexCoordData.push_back(uv2 * (1.f / maxUV));
result.TexCoordData.push_back(uv3 * (1.f / maxUV)); result.TexCoordData.push_back(uv3 * (1.f / maxUV));
} }
else { else {
// Предотвращение деления на ноль для вырожденных граней // Предотвращение деления на ноль для вырожденных граней
result.TexCoordData.push_back({ 0.0f, 0.0f }); result.TexCoordData.push_back({ 0.0f, 0.0f });
result.TexCoordData.push_back({ 0.0f, 0.0f }); result.TexCoordData.push_back({ 0.0f, 0.0f });
result.TexCoordData.push_back({ 0.0f, 0.0f }); result.TexCoordData.push_back({ 0.0f, 0.0f });
@ -207,10 +208,36 @@ namespace ZL {
return result; return result;
} }
Triangle createLocalTriangle(const Triangle& sampleTri)
{
// Находим центр в 3D
Vector3f center = (sampleTri.data[0] + sampleTri.data[1] + sampleTri.data[2]) * (1.0f / 3.0f);
// Строим базис самого треугольника
// vY направляем на 0-ю вершину (как в вашем Special расчете)
Vector3f vY = (sampleTri.data[0] - center).normalized();
// Временный X для расчета нормали
Vector3f vX_temp = (sampleTri.data[1] - sampleTri.data[2]).normalized();
// Чистая нормаль
Vector3f vZ = vX_temp.cross(vY).normalized();
// Чистый X, перпендикулярный Y и Z
Vector3f vX = vY.cross(vZ).normalized();
// Переводим 3D точки в этот 2D базис (Z зануляется сам собой)
auto toLocal = [&](const Vector3f& p) {
Vector3f d = p - center;
return Vector3f{ d.dot(vX), d.dot(vY), 0.0f };
};
Triangle local;
local.data[0] = toLocal(sampleTri.data[0]);
local.data[1] = toLocal(sampleTri.data[1]);
local.data[2] = toLocal(sampleTri.data[2]);
return local;
}
StoneGroup CreateStoneGroupData(uint64_t globalSeed, const LodLevel& planetLodLevel) { StoneGroup CreateStoneGroupData(uint64_t globalSeed, const LodLevel& planetLodLevel) {
StoneGroup group; StoneGroup group;
// Резервируем место под все треугольники текущего LOD
group.allInstances.resize(planetLodLevel.triangles.size()); group.allInstances.resize(planetLodLevel.triangles.size());
for (size_t tIdx = 0; tIdx < planetLodLevel.triangles.size(); ++tIdx) { for (size_t tIdx = 0; tIdx < planetLodLevel.triangles.size(); ++tIdx) {
@ -219,18 +246,21 @@ namespace ZL {
for (int i = 0; i < StoneParams::STONES_PER_TRIANGLE; ++i) { for (int i = 0; i < StoneParams::STONES_PER_TRIANGLE; ++i) {
StoneInstance instance; StoneInstance instance;
instance.seed = globalSeed;// + tIdx * 1000 + i; // Уникальный сид для каждого камня instance.seed = globalSeed;// + tIdx * 1000 + i;
instance.position = GetRandomPointOnTriangle(tri, engine); instance.position = GetRandomPointOnTriangle(tri, engine);
//instance.position = Vector3f(5000.0f, 5000.0f, 5000.0f);
// Генерируем случайные параметры один раз
instance.scale = { instance.scale = {
getRandomFloat(engine, 0.5f, 1.5f), getRandomFloat(engine, 0.5f, 1.5f),
getRandomFloat(engine, 0.5f, 1.5f), getRandomFloat(engine, 0.5f, 1.5f),
getRandomFloat(engine, 0.5f, 1.5f) getRandomFloat(engine, 0.5f, 1.5f)
}; };
//!!! Hack - to fix it! -- Vladislav Khorev
if (tIdx == 0)
{
instance.scale = instance.scale * 0.6f;
}
Vector4f qx = QuatFromRotateAroundX(getRandomFloat(engine, 0.0f, 360.0f)); Vector4f qx = QuatFromRotateAroundX(getRandomFloat(engine, 0.0f, 360.0f));
Vector4f qy = QuatFromRotateAroundY(getRandomFloat(engine, 0.0f, 360.0f)); Vector4f qy = QuatFromRotateAroundY(getRandomFloat(engine, 0.0f, 360.0f));
Vector4f qz = QuatFromRotateAroundZ(getRandomFloat(engine, 0.0f, 360.0f)); Vector4f qz = QuatFromRotateAroundZ(getRandomFloat(engine, 0.0f, 360.0f));
@ -242,18 +272,15 @@ namespace ZL {
return group; return group;
} }
void StoneGroup::inflate(const std::vector<int>& triangleIndices) { std::vector<VertexRenderStruct> StoneGroup::inflate(int count)
// 1. Очищаем текущий меш перед заполнением {
mesh.PositionData.clear();
mesh.NormalData.clear();
mesh.TexCoordData.clear();
static VertexDataStruct baseStone = CreateBaseConvexPolyhedron(1337); static VertexDataStruct baseStone = CreateBaseConvexPolyhedron(1337);
// 2. Наполняем меш только для видимых треугольников std::vector<VertexRenderStruct> result;
for (int tIdx : triangleIndices) { result.resize(count);
if (tIdx >= allInstances.size()) continue;
for (int tIdx = 0; tIdx < count; tIdx++)
{
for (const auto& inst : allInstances[tIdx]) { for (const auto& inst : allInstances[tIdx]) {
Matrix3f rotMat = QuatToMatrix(inst.rotation); Matrix3f rotMat = QuatToMatrix(inst.rotation);
@ -261,16 +288,21 @@ namespace ZL {
Vector3f p = baseStone.PositionData[j]; Vector3f p = baseStone.PositionData[j];
Vector3f n = baseStone.NormalData[j]; Vector3f n = baseStone.NormalData[j];
// Масштаб -> Поворот -> Смещение
p.v[0] *= inst.scale.v[0]; p.v[0] *= inst.scale.v[0];
p.v[1] *= inst.scale.v[1]; p.v[1] *= inst.scale.v[1];
p.v[2] *= inst.scale.v[2]; p.v[2] *= inst.scale.v[2];
mesh.PositionData.push_back(MultMatrixVector(rotMat, p) + inst.position); result[tIdx].data.PositionData.push_back(MultMatrixVector(rotMat, p) + inst.position);
mesh.NormalData.push_back(MultMatrixVector(rotMat, n)); result[tIdx].data.NormalData.push_back(MultMatrixVector(rotMat, n));
mesh.TexCoordData.push_back(baseStone.TexCoordData[j]); result[tIdx].data.TexCoordData.push_back(baseStone.TexCoordData[j]);
}
}
result[tIdx].RefreshVBO();
} }
} }
return result;
} }
} // namespace ZL } // namespace ZL

8
src/planet/StoneObject.h
View File

@ -27,15 +27,15 @@ namespace ZL {
// mesh.PositionData и прочие будут заполняться в inflate() // mesh.PositionData и прочие будут заполняться в inflate()
VertexDataStruct mesh; VertexDataStruct mesh;
// Âíåøíèé âåêòîð — èíäåêñ òðåóãîëüíèêà ïëàíåòû,
// âíóòðåííèé — ñïèñîê êàìíåé íà ýòîì òðåóãîëüíèêå
std::vector<std::vector<StoneInstance>> allInstances; std::vector<std::vector<StoneInstance>> allInstances;
// Очищает старую геометрию и генерирует новую для указанных индексов // Очищает старую геометрию и генерирует новую для указанных индексов
void inflate(const std::vector<int>& triangleIndices); std::vector<VertexRenderStruct> inflate(int count);
}; };
// Теперь возвращает заготовку со всеми параметрами, но без тяжелого меша // Теперь возвращает заготовку со всеми параметрами, но без тяжелого меша
StoneGroup CreateStoneGroupData(uint64_t globalSeed, const LodLevel& planetLodLevel); StoneGroup CreateStoneGroupData(uint64_t globalSeed, const LodLevel& lodLevel);
Triangle createLocalTriangle(const Triangle& sampleTri);
} // namespace ZL } // namespace ZL