Working on multi-threading, including web

CMakeLists.txt

@@ -474,6 +474,8 @@ add_executable(space-game001
 	src/planet/PlanetData.h
 	src/utils/Perlin.cpp
 	src/utils/Perlin.h
+	src/utils/TaskManager.cpp
+	src/utils/TaskManager.h
 	src/planet/StoneObject.cpp
 	src/planet/StoneObject.h
 	src/render/FrameBuffer.cpp
@@ -491,6 +493,7 @@ set_property(DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} PROPERTY VS_STARTUP_PROJECT s
 target_include_directories(space-game001 PRIVATE
     "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src"
 	"${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/external"
+	"C:/Boost/include/boost-1_84"
 )
 
 set_target_properties(space-game001 PROPERTIES
@@ -501,6 +504,7 @@ set_target_properties(space-game001 PROPERTIES
 # PNG_ENABLED – включает код PNG в TextureManager
 # SDL_MAIN_HANDLED – отключает переопределение main -> SDL_main
 target_compile_definitions(space-game001 PRIVATE
+    WIN32_LEAN_AND_MEAN
     PNG_ENABLED
     SDL_MAIN_HANDLED
     SIMPLIFIED

Readme.md

@@ -157,7 +157,7 @@ emrun --no_browser --port 8080 .
 
 # Emscripten new
 ```
-emcc src/main.cpp src/Game.cpp src/Environment.cpp src/BoneAnimatedModel.cpp src/TextModel.cpp src/Projectile.cpp src/SparkEmitter.cpp src/UiManager.cpp src/render/Renderer.cpp src/render/ShaderManager.cpp src/render/TextureManager.cpp src/render/FrameBuffer.cpp src/render/OpenGlExtensions.cpp src/utils/Utils.cpp src/utils/Perlin.cpp src/planet/PlanetData.cpp src/planet/PlanetObject.cpp src/planet/StoneObject.cpp -O2 -std=c++17 -pthread -sUSE_PTHREADS=1 -sPTHREAD_POOL_SIZE=4 -sTOTAL_MEMORY=4294967296 -sINITIAL_MEMORY=3221225472 -sMAXIMUM_MEMORY=4294967296 -sALLOW_MEMORY_GROWTH=1 -I./thirdparty1/eigen-5.0.0 -I./src -I./thirdparty/libzip-1.11.3/build-emcmake/install/include -L./thirdparty/libzip-1.11.3/build-emcmake/install/lib -lzip -lz -sUSE_SDL_IMAGE=2 -sUSE_SDL=2 -sUSE_LIBPNG=1 -DSIMPLIFIED=1 --preload-file space-game001x.zip -o space-game001.html
+emcc src/main.cpp src/Game.cpp src/Environment.cpp src/BoneAnimatedModel.cpp src/TextModel.cpp src/Projectile.cpp src/SparkEmitter.cpp src/UiManager.cpp src/render/Renderer.cpp src/render/ShaderManager.cpp src/render/TextureManager.cpp src/render/FrameBuffer.cpp src/render/OpenGlExtensions.cpp src/utils/Utils.cpp src/utils/TaskManager.cpp src/utils/Perlin.cpp src/planet/PlanetData.cpp src/planet/PlanetObject.cpp src/planet/StoneObject.cpp -O2 -std=c++17 -pthread -sUSE_PTHREADS=1 -sPTHREAD_POOL_SIZE=4 -sTOTAL_MEMORY=4294967296 -sINITIAL_MEMORY=3221225472 -sMAXIMUM_MEMORY=4294967296 -sALLOW_MEMORY_GROWTH=1 -fexceptions -I./thirdparty1/eigen-5.0.0 -I./src -I./thirdparty/libzip-1.11.3/build-emcmake/install/include -IC:/Boost/include/boost-1_84 -L./thirdparty/libzip-1.11.3/build-emcmake/install/lib -lzip -lz -sUSE_SDL_IMAGE=2 -sUSE_SDL=2 -sUSE_LIBPNG=1 -DSIMPLIFIED=1 --preload-file space-game001.zip -o space-game001.html
 ```
 
 # License

src/Game.cpp

@@ -13,7 +13,7 @@
 namespace ZL
 {
 #ifdef EMSCRIPTEN
-	const char* CONST_ZIP_FILE = "space-game001a.zip";
+	const char* CONST_ZIP_FILE = "space-game001.zip";
 #else
 	const char* CONST_ZIP_FILE = "";
 #endif
@@ -343,6 +343,8 @@ namespace ZL
 		std::cout << "Init step 6 " << std::endl;
 		planetObject.init();
 
+		planetObject.taskManager = &taskManager;	
+
 		std::cout << "Init step 7 " << std::endl;
 		//rockTexture = std::make_unique<Texture>(CreateTextureDataFromPng("./resources/rock.png", CONST_ZIP_FILE));
 

src/Game.h

@@ -7,6 +7,8 @@
 #include "planet/PlanetObject.h"
 #include "UiManager.h"
 #include "Projectile.h"
+#include "utils/TaskManager.h"
+#include <queue>
 
 namespace ZL {
 
@@ -103,6 +105,11 @@ namespace ZL {
 		uint64_t lastProjectileFireTime = 0;
 		int maxProjectiles = 32;
 		std::vector<Vector3f> shipLocalEmissionPoints;
+
+		TaskManager taskManager;
+
+		
+
 	};
 
 

src/planet/PlanetData.cpp

@@ -51,12 +51,9 @@ namespace ZL {
             planetMeshLods[i].Move(PLANET_CENTER_OFFSET);
         }
 
-
-//#ifndef SIMPLIFIED
         planetAtmosphereLod = generateSphere(5, 0);
         planetAtmosphereLod.Scale(PLANET_RADIUS * 1.03);
         planetAtmosphereLod.Move(PLANET_CENTER_OFFSET);
-//#endif
     }
 
     const LodLevel& PlanetData::getLodLevel(int level) const {

src/planet/PlanetData.h

@@ -26,7 +26,7 @@ namespace ZL {
     VertexID generateEdgeID(const VertexID& id1, const VertexID& id2);
 
 #ifdef SIMPLIFIED
-    constexpr static int MAX_LOD_LEVELS = 1;
+    constexpr static int MAX_LOD_LEVELS = 6;
 #else
     constexpr static int MAX_LOD_LEVELS = 6;
 #endif

src/planet/PlanetObject.cpp

@@ -4,7 +4,7 @@
 #include "render/OpenGlExtensions.h"
 #include "Environment.h"
 #include "StoneObject.h"
-
+#include "utils/TaskManager.h"
 
 namespace ZL {
 
@@ -77,20 +77,18 @@ namespace ZL {
 		sandTexture = std::make_unique<Texture>(CreateTextureDataFromPng("./resources/sand2.png", CONST_ZIP_FILE));
 		stoneTexture = std::make_unique<Texture>(CreateTextureDataFromPng("./resources/rock.png", CONST_ZIP_FILE));
 
-		
-//#ifndef SIMPLIFIED
 		// Атмосфера
 		planetAtmosphereRenderStruct.data = planetData.getAtmosphereLod().vertexData;
 		if (planetAtmosphereRenderStruct.data.PositionData.size() > 0)
 		{
 			planetAtmosphereRenderStruct.RefreshVBO();
 		}
-//#endif
-
 
 		planetStones = CreateStoneGroupData(778, planetData.getLodLevel(lodIndex));
 
-		stonesToRender = planetStones.inflate(planetStones.allInstances.size());
+		//stonesToRender = planetStones.inflate(planetStones.allInstances.size());
+		stonesToRender.resize(planetStones.allInstances.size());
+		planetStones.initStatuses();
 
 		stoneToBake = planetStones.inflateOne(0, 0.75);
 	}
@@ -98,6 +96,75 @@ namespace ZL {
 
 	void PlanetObject::update(float deltaTimeMs) {
 
+		// 1. Проверка порога движения (оптимизация из текущего кода)
+		float movementThreshold = 1.0f;
+		if ((Environment::shipPosition - lastUpdatePos).squaredNorm() < movementThreshold * movementThreshold
+			&& !triangleIndicesToDraw.empty()) {
+			processMainThreadTasks(); // Все равно обрабатываем очередь OpenGL задач
+			return;
+		}
+		lastUpdatePos = Environment::shipPosition;
+
+		// 2. Получаем список видимых треугольников
+		auto newIndices = planetData.getTrianglesUnderCameraNew2(Environment::shipPosition);
+		std::sort(newIndices.begin(), newIndices.end());
+
+		// 3. Анализируем, что нужно загрузить
+		for (int triIdx : newIndices) {
+			if (planetStones.statuses[triIdx] == ChunkStatus::Empty) {
+				// Помечаем, чтобы не спамить задачами
+				planetStones.statuses[triIdx] = ChunkStatus::Generating;
+
+				// Отправляем тяжелую математику в TaskManager
+				taskManager->EnqueueBackgroundTask([this, triIdx]() {
+					// Выполняется в фоновом потоке: только генерация геометрии в RAM
+					float scaleModifier = 1.0f;
+					VertexDataStruct generatedData = planetStones.inflateOneDataOnly(triIdx, scaleModifier);
+
+					// Передаем задачу на загрузку в GPU в очередь главного потока
+					this->EnqueueMainThreadTask([this, triIdx, data = std::move(generatedData)]() mutable {
+						// Проверяем актуальность: если треугольник всё еще в списке видимых
+						auto it = std::find(triangleIndicesToDraw.begin(), triangleIndicesToDraw.end(), triIdx);
+						if (it != triangleIndicesToDraw.end()) {
+							stonesToRender[triIdx].data = std::move(data);
+							stonesToRender[triIdx].RefreshVBO(); // OpenGL вызов
+							planetStones.statuses[triIdx] = ChunkStatus::Live;
+						}
+						else {
+							// Если уже не нужен — просто сбрасываем статус
+							planetStones.statuses[triIdx] = ChunkStatus::Empty;
+						}
+						});
+					});
+			}
+		}
+
+		// 4. Очистка (Unload)
+		// Если статус Live, но треугольника нет в новых индексах — освобождаем GPU память
+		for (size_t i = 0; i < planetStones.statuses.size(); ++i) {
+			if (planetStones.statuses[i] == ChunkStatus::Live) {
+				bool isVisible = std::binary_search(newIndices.begin(), newIndices.end(), (int)i);
+				if (!isVisible) {
+					// Очищаем данные и VBO (деструкторы shared_ptr в VertexRenderStruct сделают glDeleteBuffers)
+					stonesToRender[i].data.PositionData.clear();
+					stonesToRender[i].vao.reset();
+					stonesToRender[i].positionVBO.reset();
+					stonesToRender[i].normalVBO.reset();
+					stonesToRender[i].tangentVBO.reset();
+					stonesToRender[i].binormalVBO.reset();
+					stonesToRender[i].colorVBO.reset();
+					stonesToRender[i].texCoordVBO.reset();
+
+					planetStones.statuses[i] = ChunkStatus::Empty;
+				}
+			}
+		}
+
+		triangleIndicesToDraw = std::move(newIndices);
+
+		// 5. Выполняем одну задачу из очереди OpenGL (RefreshVBO и т.д.)
+		processMainThreadTasks();
+		/*
 		float movementThreshold = 1.0f;
 		if ((Environment::shipPosition - lastUpdatePos).squaredNorm() < movementThreshold * movementThreshold && !triangleIndicesToDraw.empty()) {
 			return;
@@ -111,7 +178,7 @@ namespace ZL {
 
 		if (newIndices != triangleIndicesToDraw) {
 			triangleIndicesToDraw = std::move(newIndices);
-		}
+		}*/
 	}
 
 
@@ -205,7 +272,6 @@ namespace ZL {
 
 	void PlanetObject::draw(Renderer& renderer) {
 
-//#ifndef SIMPLIFIED
 		{
 			if (stoneMapFB == nullptr)
 			{
@@ -221,10 +287,6 @@ namespace ZL {
 			stoneMapFB->GenerateMipmaps();
 
 		}
-//#endif
-
-
-		//bakeStoneTexture(renderer);
 
 		glViewport(0, 0, Environment::width, Environment::height);
 		//--------------------------
@@ -232,10 +294,7 @@ namespace ZL {
 
 		drawPlanet(renderer);
 		drawStones(renderer);
-
-//#ifndef SIMPLIFIED
 		drawAtmosphere(renderer);
-//#endif
 	}
 
 	void PlanetObject::drawPlanet(Renderer& renderer)
@@ -382,7 +441,7 @@ namespace ZL {
 		glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 		glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, stoneTexture->getTexID());
 
-
+		/*
 		for (int i : triangleIndicesToDraw)
 		//for (int i = 0; i < stonesToRender.size(); i++)
 		{
@@ -390,7 +449,20 @@ namespace ZL {
 			{
 				renderer.DrawVertexRenderStruct(stonesToRender[i]);
 			}
+		}*/
+		for (int i : triangleIndicesToDraw) {
+			// КРИТИЧЕСКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ: 
+			// Проверяем, что данные не просто существуют, а загружены в GPU
+			if (planetStones.statuses[i] == ChunkStatus::Live) {
+				// Дополнительная проверка на наличие данных (на всякий случай)
+				if (stonesToRender[i].data.PositionData.size() > 0) {
+					renderer.DrawVertexRenderStruct(stonesToRender[i]);
+				}
+			}
+			// Если статус Generating или Empty — мы просто пропускаем этот индекс.
+			// Камни появятся на экране плавно, как только отработает TaskManager и RefreshVBO.
 		}
+
 		CheckGlError();
 		glDisable(GL_BLEND);
 		glDisable(GL_CULL_FACE);

src/planet/PlanetObject.h

@@ -16,8 +16,11 @@
 #include "PlanetData.h"
 #include "StoneObject.h"
 #include "render/FrameBuffer.h"
+#include <queue>
+#include <mutex>
 
 namespace ZL {
+    class TaskManager;
 
     class PlanetObject {
     public:
@@ -39,6 +42,8 @@ namespace ZL {
 
         Vector3f lastUpdatePos;
 
+        TaskManager* taskManager = nullptr;
+
     public:
         PlanetObject();
 
@@ -51,6 +56,32 @@ namespace ZL {
         void drawAtmosphere(Renderer& renderer);
 
         float distanceToPlanetSurface(const Vector3f& viewerPosition);
+
+        std::queue<std::function<void()>> mainThreadTasks;
+        std::mutex mainThreadMutex;
+
+        void EnqueueMainThreadTask(std::function<void()> task) {
+            std::lock_guard<std::mutex> lock(mainThreadMutex);
+            mainThreadTasks.push(task);
+        }
+
+        // Выполнение задач по одной (или пачкой) за кадр
+        void processMainThreadTasks() {
+            std::function<void()> task;
+
+            // Извлекаем только одну задачу, чтобы не блокировать update надолго
+            {
+                std::lock_guard<std::mutex> lock(mainThreadMutex);
+                if (!mainThreadTasks.empty()) {
+                    task = std::move(mainThreadTasks.front());
+                    mainThreadTasks.pop();
+                }
+            }
+
+            if (task) {
+                task(); // Здесь выполняется RefreshVBO или загрузка текстуры
+            }
+        }
     };
 
 } // namespace ZL

src/planet/StoneObject.cpp

@@ -16,13 +16,20 @@ namespace ZL {
 
 
 #ifdef SIMPLIFIED
+	const float StoneParams::BASE_SCALE = 10.0f;          // Общий размер камня
+	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::MIN_PERTURBATION = 0.0f;   // Минимальное радиальное возмущение вершины
+	const float StoneParams::MAX_PERTURBATION = 0.0f;   // Максимальное радиальное возмущение вершины
+	const int StoneParams::STONES_PER_TRIANGLE = 40;
+	/*
 	const float StoneParams::BASE_SCALE = 1000.0f;          // Общий размер камня
 	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::MIN_PERTURBATION = 0.0f;   // Минимальное радиальное возмущение вершины
 	const float StoneParams::MAX_PERTURBATION = 0.0f;   // Максимальное радиальное возмущение вершины
 	const int StoneParams::STONES_PER_TRIANGLE = 2;
-
+	*/
 #else
 		const float StoneParams::BASE_SCALE = 10.0f;          // Общий размер камня
 		const float StoneParams::MIN_AXIS_SCALE = 1.0f;      // Минимальное растяжение/сжатие по оси
@@ -297,34 +304,12 @@ namespace ZL {
 
 	std::vector<VertexRenderStruct> StoneGroup::inflate(int count)
 	{
-		//static VertexDataStruct baseStone = CreateBaseConvexPolyhedron(1337);
-
 		std::vector<VertexRenderStruct> result;
 		result.resize(count);
 
 		for (int tIdx = 0; tIdx < count; tIdx++)
 		{
 			result[tIdx] = inflateOne(tIdx, 1.0f);
-			/*
-			for (const auto& inst : allInstances[tIdx]) {
-				Matrix3f rotMat = QuatToMatrix(inst.rotation);
-
-				for (size_t j = 0; j < baseStone.PositionData.size(); ++j) {
-					Vector3f p = baseStone.PositionData[j];
-					Vector3f n = baseStone.NormalData[j];
-
-					p.v[0] *= inst.scale.v[0];
-					p.v[1] *= inst.scale.v[1];
-					p.v[2] *= inst.scale.v[2];
-
-					result[tIdx].data.PositionData.push_back(MultMatrixVector(rotMat, p) + inst.position);
-					result[tIdx].data.NormalData.push_back(MultMatrixVector(rotMat, n));
-					result[tIdx].data.TexCoordData.push_back(baseStone.TexCoordData[j]);
-					
-				}
-
-				result[tIdx].RefreshVBO();
-			}*/
 		}
 
 		return result;
@@ -361,4 +346,33 @@ namespace ZL {
 		return result;
 	}
 
+	VertexDataStruct StoneGroup::inflateOneDataOnly(int index, float scaleModifier)
+	{
+		static VertexDataStruct baseStone = CreateBaseConvexPolyhedron(1337);
+
+		VertexDataStruct result;
+
+
+		for (const auto& inst : allInstances[index]) {
+			Matrix3f rotMat = inst.rotation.toRotationMatrix();
+
+			for (size_t j = 0; j < baseStone.PositionData.size(); ++j) {
+				Vector3f p = baseStone.PositionData[j];
+				Vector3f n = baseStone.NormalData[j];
+
+				p(0) *= inst.scale(0) * scaleModifier;
+				p(1) *= inst.scale(1) * scaleModifier;
+				p(2) *= inst.scale(2) * scaleModifier;
+
+				result.PositionData.push_back(rotMat * p + inst.position);
+				result.NormalData.push_back(rotMat * n);
+				result.TexCoordData.push_back(baseStone.TexCoordData[j]);
+
+			}
+		}
+
+
+		return result;
+	}
+
 } // namespace ZL

src/planet/StoneObject.h

@@ -22,6 +22,13 @@ namespace ZL {
         Eigen::Quaternionf rotation;
     };
 
+    enum class ChunkStatus {
+        Empty,          // Äàííûõ íåò
+        Generating,     // Çàäà÷à â TaskManager (CPU)
+        ReadyToUpload,  // Äàííûå â ïàìÿòè, æäóò î÷åðåäè â ãëàâíûé ïîòîê
+        Live            // Çàãðóæåíî â GPU è ãîòîâî ê îòðèñîâêå
+    };
+
     struct StoneGroup {
         // mesh.PositionData è ïðî÷èå áóäóò çàïîëíÿòüñÿ â inflate()
         VertexDataStruct mesh;
@@ -32,6 +39,14 @@ namespace ZL {
         std::vector<VertexRenderStruct> inflate(int count);
 
         VertexRenderStruct inflateOne(int index, float scaleModifier);
+        VertexDataStruct inflateOneDataOnly(int index, float scaleModifier);
+
+        std::vector<ChunkStatus> statuses;
+
+        // Èíèöèàëèçàöèÿ ñòàòóñîâ ïðè ñîçäàíèè ãðóïïû
+        void initStatuses() {
+            statuses.assign(allInstances.size(), ChunkStatus::Empty);
+        }
     };
 
     // Òåïåðü âîçâðàùàåò çàãîòîâêó ñî âñåìè ïàðàìåòðàìè, íî áåç òÿæåëîãî ìåøà

src/utils/TaskManager.h

@@ -0,0 +1,43 @@
+#pragma once
+#include <boost/asio.hpp>
+#include <functional>
+#include <vector>
+#include <thread>
+#include <memory>
+
+namespace ZL {
+
+    class TaskManager {
+    private:
+        boost::asio::io_context ioContext;
+        std::unique_ptr<boost::asio::executor_work_guard<boost::asio::io_context::executor_type>> workGuard;
+        std::vector<std::thread> workers;
+
+    public:
+        //TaskManager(size_t threadCount = std::thread::hardware_concurrency()) {
+        TaskManager(size_t threadCount = 2) {
+            workGuard = std::make_unique<boost::asio::executor_work_guard<boost::asio::io_context::executor_type>>(ioContext.get_executor());
+
+            for (size_t i = 0; i < threadCount; ++i) {
+                workers.emplace_back([this]() {
+                    ioContext.run();
+                    });
+            }
+        }
+
+        // Ìåòîä äëÿ äîáàâëåíèÿ ôîíîâîé çàäà÷è
+        void EnqueueBackgroundTask(std::function<void()> task) {
+            boost::asio::post(ioContext, task);
+        }
+
+        // Graceful shutdown
+        ~TaskManager() {
+            workGuard.reset(); // Ðàçðåøàåì ioContext.run() çàâåðøèòüñÿ, êîãäà çàäà÷ íå îñòàíåòñÿ
+            ioContext.stop();  // Îïöèîíàëüíî: íåìåäëåííàÿ îñòàíîâêà
+            for (auto& t : workers) {
+                if (t.joinable()) t.join();
+            }
+        }
+    };
+
+} // namespace ZL