-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 1
/
Entity.cs
467 lines (419 loc) · 11.7 KB
/
Entity.cs
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
using OpenTK;
using SpriteBoy.Data.Types;
using SpriteBoy.Data;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using SpriteBoy.Engine.Data;
using OpenTK.Graphics.OpenGL;
using SpriteBoy.Data.Rendering;
using SpriteBoy.Engine.Components.Rendering;
using SpriteBoy.Engine.Components.Volumes;
namespace SpriteBoy.Engine.World {
/// <summary>
/// Базовый объект игрового мира
/// </summary>
public class Entity {
/// <summary>
/// Скрытая матрица
/// </summary>
protected Matrix4 mat = Matrix4.Identity;
/// <summary>
/// Инвертированная матрица
/// </summary>
protected Matrix4 invmat = Matrix4.Identity;
/// <summary>
/// Родитель
/// </summary>
protected Entity parent;
/// <summary>
/// Расположение
/// </summary>
protected Vector3 pos = Vector3.Zero;
/// <summary>
/// Поворот
/// </summary>
protected Vector3 rot = Vector3.Zero;
/// <summary>
/// Виден ли объект
/// </summary>
protected bool visible = true;
/// <summary>
/// Компоненты объекта
/// </summary>
protected List<EntityComponent> components;
/// <summary>
/// Требуется перестройка сферы отсечения
/// </summary>
internal bool needCullRebuild;
/// <summary>
/// Сфера отсечения
/// </summary>
protected CullSphere cullSphere = new CullSphere();
/// <summary>
/// Создание объекта
/// </summary>
public Entity() {
Children = new List<Entity>();
components = new List<EntityComponent>();
}
/// <summary>
/// Радиус объекта - используется в редакторе
/// </summary>
public float Radius {
get {
if (needCullRebuild) {
RebuildCullSphere();
}
return cullSphere.Radius;
}
}
/// <summary>
/// Виден ли объект
/// </summary>
public bool Visible {
get {
Entity d = this;
while (d!=null) {
if (!d.visible) {
return false;
}
d = d.parent;
}
return true;
}
set {
visible = value;
}
}
/// <summary>
/// Получение расположения
/// </summary>
public Vec3 Position {
get {
Vector3 vt = pos;
if(parent != null){
vt = Vector3.TransformPosition(vt, parent.invmat);
}
return new Vec3(
vt.X, vt.Y, -vt.Z
);
}
set {
pos = new Vector3(
value.X, value.Y, -value.Z
);
if (parent != null) {
pos = Vector3.TransformPosition(pos, parent.mat);
}
RebuildMatrix();
}
}
/// <summary>
/// Получение локального расположения
/// </summary>
public Vec3 LocalPosition {
get {
return new Vec3(
pos.X, pos.Y, -pos.Z
);
}
set {
pos = new Vector3(
value.X, value.Y, -value.Z
);
RebuildMatrix();
}
}
/// <summary>
/// Получение поворота
/// </summary>
public Vec3 Angles {
get {
Vector3 vt = rot;
if (parent != null) {
vt = ModifyAngles(pos, parent.invmat);
}
return new Vec3(
-vt.X, -vt.Y, vt.Z
);
}
set {
rot = new Vector3(
-value.X, -value.Y, value.Z
);
if (parent != null) {
rot = ModifyAngles(pos, parent.mat);
}
RebuildMatrix();
}
}
/// <summary>
/// Получение локального расположения
/// </summary>
public Vec3 LocalAngles {
get {
return new Vec3(
-rot.X, -rot.Y, rot.Z
);
}
set {
rot = new Vector3(
-value.X, -value.Y, value.Z
);
RebuildMatrix();
}
}
/// <summary>
/// Дочерние объекты
/// </summary>
public List<Entity> Children {
get; private set;
}
/// <summary>
/// Родитель
/// </summary>
public Entity Parent {
get {
return parent;
}
set {
if (parent != null) {
pos = Vector3.TransformPosition(pos, parent.invmat);
parent.Children.Remove(this);
parent = null;
}
if (value!=null) {
parent = value;
parent.Children.Add(this);
}
}
}
/// <summary>
/// Матрица - используется рендером
/// </summary>
internal Matrix4 RenditionMatrix {
get {
return mat;
}
}
/// <summary>
/// Добавление компонента к объекту
/// </summary>
/// <param name="c">Новый компонент</param>
public void AddComponent(EntityComponent c) {
c.Parent = this;
if (c is IRenderable) {
needCullRebuild = true;
}
components.Add(c);
}
/// <summary>
/// Удаление компонента
/// </summary>
/// <param name="c">Компонент для удаления</param>
public void RemoveComponent(EntityComponent c) {
if (components.Contains(c)) {
c.Parent = null;
if (c is IRenderable) {
needCullRebuild = true;
}
components.Remove(c);
}
}
/// <summary>
/// Получение указанного компонента
/// </summary>
/// <typeparam name="T">Тип компонента</typeparam>
/// <param name="index">Индекс</param>
/// <returns>Компонент или null</returns>
public T GetComponent<T>(int index = 0) where T : EntityComponent {
foreach (EntityComponent c in components) {
if (c is T) {
if (index>0) {
index--;
} else {
return (T)c;
}
}
}
return null;
}
/// <summary>
/// Получение всех компонентов указанного типа
/// </summary>
/// <typeparam name="T">Тип компонента</typeparam>
/// <returns>Список компонентов</returns>
public T[] GetComponents<T>() where T : EntityComponent {
List<T> rc = new List<T>();
foreach (EntityComponent c in components) {
if (c is T) {
rc.Add((T)c);
}
}
return rc.ToArray();
}
/// <summary>
/// Отдача всех обновляемых объектов
/// </summary>
internal IEnumerable<EntityComponent> GetLogicalComponents() {
List<EntityComponent> cl = new List<EntityComponent>();
foreach (EntityComponent c in components) {
if (c is IUpdatable && c.Enabled) {
cl.Add(c);
}
}
return cl;
}
/// <summary>
/// Отдача всех видимых компонентов
/// </summary>
internal IEnumerable<EntityComponent> GetVisualComponents() {
// Сборка компонентов
List<EntityComponent> cl = new List<EntityComponent>();
// Перестройка сферы отсечения
if (needCullRebuild) {
RebuildCullSphere();
}
// Если не отсечен по сфере
if (Frustum.Contains(cullSphere.Position, cullSphere.Radius)) {
// Поиск видимых компонентов
foreach (EntityComponent c in components) {
if (c is IRenderable && c.Enabled) {
cl.Add(c);
}
}
}
return cl;
}
/// <summary>
/// Проброс луча через объект
/// </summary>
/// <param name="pos">Расположение луча</param>
/// <param name="dir">Направление луча</param>
/// <param name="hitPos">Место пересечения</param>
/// <param name="hitNormal">Нормаль пересечения</param>
/// <param name="hitVolume">Пересеченный объект</param>
/// <returns>True если есть пересечение</returns>
internal bool RayCast(Vec3 pos, Vec3 dir, float rayLength, out Vec3 hitPos, out Vec3 hitNormal, out VolumeComponent hitVolume) {
// Перестроение основной сферы
if (needCullRebuild) {
RebuildCullSphere();
}
// Пересечение с основной сферой
if (Intersections.RaySphere(pos, dir, cullSphere.Position, cullSphere.Radius)) {
float range = float.MaxValue;
Vec3 norm = Vec3.Zero;
Vec3 hitp = Vec3.Zero;
VolumeComponent hvol = null;
// Пересечение с волюмами
Vec3 tfpos = PointToLocal(pos);
Vec3 tfnrm = VectorToLocal(dir);
VolumeComponent[] volumes = GetComponents<VolumeComponent>();
if (volumes!=null && volumes.Length >0) {
foreach (VolumeComponent v in volumes) {
if (v.Enabled) {
Vec3 hp, hn;
if (v.RayHit(tfpos, tfnrm, rayLength, out hp, out hn)) {
float dst = (hp - tfpos).Length;
if (dst < range) {
range = dst;
hitp = hp;
norm = hn;
hvol = v;
}
}
}
}
}
// Возврат
if (hvol != null && range <= rayLength) {
hitPos = PointToWorld(hitp);
hitNormal = VectorToWorld(norm);
hitVolume = hvol;
return true;
}
}
// Нет пересечения
hitPos = Vec3.Zero;
hitNormal = Vec3.Zero;
hitVolume = null;
return false;
}
/// <summary>
/// Перевод точки из глобальной позиции в локальную
/// </summary>
/// <param name="point">Позиция</param>
/// <returns>Позиция в локальных координатах</returns>
public Vec3 PointToLocal(Vec3 point) {
Vector3 v = Vector3.TransformPosition(new Vector3(point.X, point.Y, -point.Z), invmat);
return new Vec3(v.X, v.Y, -v.Z);
}
/// <summary>
/// Перевод точки из локальной позиции в глобальную
/// </summary>
/// <param name="point">Позиция</param>
/// <returns>Позиция в глобальных координатах</returns>
public Vec3 PointToWorld(Vec3 point) {
Vector3 v = Vector3.TransformPosition(new Vector3(point.X, point.Y, -point.Z), mat);
return new Vec3(v.X, v.Y, -v.Z);
}
/// <summary>
/// Перевод вектора из глобального направления в локальное
/// </summary>
/// <param name="vec">Вектор</param>
/// <returns>Вектор в локальном направлении</returns>
public Vec3 VectorToLocal(Vec3 vec) {
Vector3 v = Vector3.TransformVector(new Vector3(vec.X, vec.Y, -vec.Z), invmat);
return new Vec3(v.X, v.Y, -v.Z);
}
/// <summary>
/// Перевод вектора из локального направления в глобальное
/// </summary>
/// <param name="vec">Вектор</param>
/// <returns>Вектор в глобальном направлении</returns>
public Vec3 VectorToWorld(Vec3 vec) {
Vector3 v = Vector3.TransformVector(new Vector3(vec.X, vec.Y, -vec.Z), mat);
return new Vec3(v.X, v.Y, -v.Z);
}
/// <summary>
/// Перестройка матрицы
/// </summary>
protected virtual void RebuildMatrix() {
// Построение матрицы
mat = Matrix4.CreateFromQuaternion(rot.ToQuaternion()) * Matrix4.CreateTranslation(pos);
if (parent != null) {
mat *= parent.mat;
}
invmat = mat.Inverted();
// Обновление детей
foreach (Entity e in Children) {
e.RebuildMatrix();
}
}
/// <summary>
/// Перестройка сферы отсечения
/// </summary>
protected virtual void RebuildCullSphere() {
List<CullBox> culls = new List<CullBox>();
foreach (EntityComponent c in components) {
if (c is IRenderable) {
CullBox cb = c.GetCullingBox();
if (cb!=null) {
culls.Add(cb);
}
}
}
cullSphere = CullBox.FromBoxes(culls.ToArray()).ToSphere();
cullSphere.Position = PointToWorld(cullSphere.Position);
needCullRebuild = false;
}
/// <summary>
/// Умножение углов эйлера на матрицу
/// </summary>
Vector3 ModifyAngles(Vector3 r, Matrix4 m) {
return (r.ToQuaternion() * m.ExtractRotation()).ToEuler();
}
}
}