src/object/camera.cpp

   1 //  $Id$
   2 //
   3 //  SuperTux
   4 //  Copyright (C) 2006 Matthias Braun <matze@braunis.de>
   5 //
   6 //  This program is free software; you can redistribute it and/or
   7 //  modify it under the terms of the GNU General Public License
   8 //  as published by the Free Software Foundation; either version 2
   9 //  of the License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 //  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12 //  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 //  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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  15 //
  16 //  You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 //  along with this program; if not, write to the Free Software
  18 //  Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  19 #include <config.h>
  20
  21 #include <stdexcept>
  22 #include <sstream>
  23 #include <cmath>
  24
  25 #include "lisp/lisp.hpp"
  26 #include "lisp/writer.hpp"
  27 #include "lisp/list_iterator.hpp"
  28 #include "lisp/parser.hpp"
  29 #include "scripting/camera.hpp"
  30 #include "scripting/squirrel_util.hpp"
  31 #include "camera.hpp"
  32 #include "player.hpp"
  33 #include "tilemap.hpp"
  34 #include "game_session.hpp"
  35 #include "sector.hpp"
  36 #include "main.hpp"
  37 #include "object_factory.hpp"
  38 #include "log.hpp"
  39 #include "path.hpp"
  40 #include "path_walker.hpp"
  41
  42 class CameraConfig
  43 {
  44 public:
  45   // 0 = No, 1 = Fix, 2 = Mario/Yoshi, 3 = Kirby
  46   int ymode;
  47   // as above, 4 = super metroid like
  48   int xmode;
  49   float kirby_rectsize_x;
  50   float kirby_rectsize_y;
  51   // where to fix the player (used for Yoshi and Fix camera)
  52   float target_y;
  53   float target_x;
  54   // maximum scrolling speed in Y direction
  55   float max_speed_y;
  56   float max_speed_x;
  57   // factor to dynamically increase max_speed_x based on player speed
  58   float dynamic_max_speed_x;
  59
  60   // time the player has to face into the other direction before we assume a
  61   // changed direction
  62   float dirchange_time;
  63   // edge_x
  64   float edge_x;
  65   // when too change from noscroll mode back to lookahead left/right mode
  66   // set to <= 0 to disable noscroll mode
  67   float sensitive_x;
  68
  69   float clamp_y;
  70   float clamp_x;
  71
  72   float dynamic_speed_sm;
  73
  74   CameraConfig() {
  75     xmode = 1;
  76     ymode = 1;
  77     target_x = .5f;
  78     target_y = 2.f/3.f;
  79     max_speed_y = 140;
  80     max_speed_x = 130;
  81     clamp_x = 1.f/6.f;
  82     clamp_y = 1.f/6.f;
  83     kirby_rectsize_x = 0.2f;
  84     kirby_rectsize_y = 0.34f;
  85     edge_x = 1.f/3.f;
  86     sensitive_x = 1.f/4.f;
  87     dynamic_max_speed_x = 1.0;
  88     dirchange_time = 0.2f;
  89     dynamic_speed_sm = 1.0f;
  90   }
  91
  92   void load(const std::string& filename)
  93   {
  94     lisp::Parser parser;
  95     const lisp::Lisp* root = parser.parse(filename);
  96     const lisp::Lisp* camconfig = root->get_lisp("camera-config");
  97     if(camconfig == NULL)
  98       throw std::runtime_error("file is not a camera config file.");
  99
 100     camconfig->get("xmode", xmode);
 101     camconfig->get("ymode", ymode);
 102     camconfig->get("target-x", target_x);
 103     camconfig->get("target-y", target_y);
 104     camconfig->get("max-speed-x", max_speed_x);
 105     camconfig->get("max-speed-y", max_speed_y);
 106     camconfig->get("dynamic-max-speed-x", dynamic_max_speed_x);
 107     camconfig->get("dirchange-time", dirchange_time);
 108     camconfig->get("clamp-x", clamp_x);
 109     camconfig->get("clamp-y", clamp_y);
 110     camconfig->get("kirby-rectsize-x", kirby_rectsize_x);
 111     camconfig->get("kirby-rectsize-y", kirby_rectsize_y);
 112     camconfig->get("edge-x", edge_x);
 113     camconfig->get("sensitive-x", sensitive_x);
 114     camconfig->get("dynamic-speed-sm", dynamic_speed_sm);
 115   }
 116 };
 117
 118 Camera::Camera(Sector* newsector, std::string name)
 119   : mode(NORMAL), sector(newsector), lookahead_mode(LOOKAHEAD_NONE),
 120     lookahead_pos(0)
 121 {
 122   this->name = name;
 123   config = new CameraConfig();
 124   reload_config();
 125 }
 126
 127 Camera::~Camera()
 128 {
 129   delete config;
 130 }
 131
 132 void
 133 Camera::expose(HSQUIRRELVM vm, SQInteger table_idx)
 134 {
 135   if(name.empty()) return;
 136   Scripting::Camera* interface = new Scripting::Camera(this);
 137   expose_object(vm, table_idx, interface, name, true);
 138 }
 139
 140 void
 141 Camera::unexpose(HSQUIRRELVM vm, SQInteger table_idx)
 142 {
 143   if(name.empty()) return;
 144   Scripting::unexpose_object(vm, table_idx, name);
 145 }
 146
 147 void
 148 Camera::draw(DrawingContext& )
 149 {
 150 }
 151
 152 const Vector&
 153 Camera::get_translation() const
 154 {
 155   return translation;
 156 }
 157
 158 void
 159 Camera::parse(const lisp::Lisp& reader)
 160 {
 161   std::string modename;
 162
 163   reader.get("mode", modename);
 164   if(modename == "normal") {
 165     mode = NORMAL;
 166   } else if(modename == "autoscroll") {
 167     mode = AUTOSCROLL;
 168
 169     const lisp::Lisp* pathLisp = reader.get_lisp("path");
 170     if(pathLisp == NULL)
 171       throw std::runtime_error("No path specified in autoscroll camera.");
 172
 173     autoscroll_path.reset(new Path());
 174     autoscroll_path->read(*pathLisp);
 175     autoscroll_walker.reset(new PathWalker(autoscroll_path.get()));
 176   } else if(modename == "manual") {
 177     mode = MANUAL;
 178   } else {
 179     std::stringstream str;
 180     str << "invalid camera mode '" << modename << "'found in worldfile.";
 181     throw std::runtime_error(str.str());
 182   }
 183 }
 184
 185 void
 186 Camera::write(lisp::Writer& writer)
 187 {
 188   writer.start_list("camera");
 189
 190   if(mode == NORMAL) {
 191     writer.write_string("mode", "normal");
 192   } else if(mode == AUTOSCROLL) {
 193     writer.write_string("mode", "autoscroll");
 194     autoscroll_path->write(writer);
 195   } else if(mode == MANUAL) {
 196     writer.write_string("mode", "manual");
 197   }
 198
 199   writer.end_list("camera");
 200 }
 201
 202 void
 203 Camera::reset(const Vector& tuxpos)
 204 {
 205   translation.x = tuxpos.x - SCREEN_WIDTH/2;
 206   translation.y = tuxpos.y - SCREEN_HEIGHT/2;
 207   shakespeed = 0;
 208   shaketimer.stop();
 209   keep_in_bounds(translation);
 210 }
 211
 212 void
 213 Camera::shake(float time, float x, float y)
 214 {
 215   shaketimer.start(time);
 216   shakedepth_x = x;
 217   shakedepth_y = y;
 218   shakespeed = M_PI/2 / time;
 219 }
 220
 221 void
 222 Camera::scroll_to(const Vector& goal, float scrolltime)
 223 {
 224   scroll_from = translation;
 225   scroll_goal = goal;
 226   keep_in_bounds(scroll_goal);
 227
 228   scroll_to_pos = 0;
 229   scrollspeed = 1.0 / scrolltime;
 230   mode = SCROLLTO;
 231 }
 232
 233 static const float EPSILON = .00001f;
 234 static const float MAX_SPEED_Y = 140;
 235
 236 void
 237 Camera::update(float elapsed_time)
 238 {
 239   switch(mode) {
 240     case NORMAL:
 241       update_scroll_normal(elapsed_time);
 242       break;
 243     case AUTOSCROLL:
 244       update_scroll_autoscroll(elapsed_time);
 245       break;
 246     case SCROLLTO:
 247       update_scroll_to(elapsed_time);
 248       break;
 249     default:
 250       break;
 251   }
 252   shake();
 253 }
 254
 255 void
 256 Camera::reload_config()
 257 {
 258   config->load("camera.cfg");
 259 }
 260
 261 float clamp(float val, float min, float max)
 262 {
 263   if(val < min)
 264     return min;
 265   if(val > max)
 266     return max;
 267
 268   return val;
 269 }
 270
 271 void
 272 Camera::keep_in_bounds(Vector& translation)
 273 {
 274   float width = sector->get_width();
 275   float height = sector->get_height();
 276
 277   // don't scroll before the start or after the level's end
 278   translation.x = clamp(translation.x, 0, width - SCREEN_WIDTH);
 279   translation.y = clamp(translation.y, 0, height - SCREEN_HEIGHT);
 280
 281   if (height < SCREEN_HEIGHT)
 282     translation.y = height/2.0 - SCREEN_HEIGHT/2.0;
 283   if (width < SCREEN_WIDTH)
 284     translation.x = width/2.0 - SCREEN_WIDTH/2.0;
 285 }
 286
 287 void
 288 Camera::shake()
 289 {
 290   if(shaketimer.started()) {
 291     translation.x -= sin(shaketimer.get_timegone() * shakespeed) * shakedepth_x;
 292     translation.y -= sin(shaketimer.get_timegone() * shakespeed) * shakedepth_y;
 293   }
 294 }
 295
 296 void
 297 Camera::update_scroll_normal(float elapsed_time)
 298 {
 299   const CameraConfig& config = *(this->config);
 300   Player* player = sector->player;
 301   const Vector& player_pos = player->get_bbox().get_middle();
 302   static Vector last_player_pos = player_pos;
 303   Vector player_delta = player_pos - last_player_pos;
 304   last_player_pos = player_pos;
 305
 306   // check that we don't have division by zero later
 307   if(elapsed_time < EPSILON)
 308     return;
 309
 310   /****** Vertical Scrolling part ******/
 311   int xmode = config.xmode;
 312   int ymode = config.ymode;
 313
 314   if(player->is_dying() || sector->get_height() == 19*32) {
 315     ymode = 0;
 316   }
 317   if(player->is_dying())
 318     xmode = 0;
 319
 320   if(ymode == 1) {
 321     translation.y = player_pos.y - SCREEN_HEIGHT * config.target_y;
 322   }
 323   if(ymode == 2) {
 324     // target_y is the high we target our scrolling at. This is not always the
 325     // high of the player, but if he is jumping upwards we should use the
 326     // position where he last touched the ground. (this probably needs
 327     // exceptions for trampolines and similar things in the future)
 328     float target_y;
 329     if(player->fall_mode == Player::JUMPING)
 330       target_y = player->last_ground_y + player->get_bbox().get_height();
 331     else
 332       target_y = player->get_bbox().p2.y;
 333     target_y -= SCREEN_HEIGHT * config.target_y;
 334
 335     // delta_y is the distance we'd have to travel to directly reach target_y
 336     float delta_y = translation.y - target_y;
 337     // speed is the speed the camera would need to reach target_y in this frame
 338     float speed_y = delta_y / elapsed_time;
 339
 340     // limit the camera speed when jumping upwards
 341     if(player->fall_mode != Player::FALLING
 342         && player->fall_mode != Player::TRAMPOLINE_JUMP) {
 343       speed_y = clamp(speed_y, -config.max_speed_y, config.max_speed_y);
 344     }
 345
 346     // scroll with calculated speed
 347     translation.y -= speed_y * elapsed_time;
 348   }
 349   if(ymode == 3) {
 350     float halfsize = config.kirby_rectsize_y * 0.5f;
 351     translation.y = clamp(translation.y,
 352         player_pos.y - SCREEN_HEIGHT * (0.5f + halfsize),
 353         player_pos.y - SCREEN_HEIGHT * (0.5f - halfsize));
 354   }
 355   if(ymode == 4) {
 356     float upperend = SCREEN_WIDTH * config.edge_x;
 357     float lowerend = SCREEN_WIDTH * (1 - config.edge_x);
 358
 359     if (player_delta.y < -EPSILON) {
 360       // walking left
 361       lookahead_pos -= player_delta.x * config.dynamic_speed_sm;
 362
 363       if(lookahead_pos > lowerend) {
 364         lookahead_pos = lowerend;
 365       }
 366     } else if (player_delta.y > EPSILON) {
 367       // walking right
 368       lookahead_pos -= player_delta.y * config.dynamic_speed_sm;
 369       if(lookahead_pos < upperend) {
 370         lookahead_pos = upperend;
 371       }
 372     }
 373
 374     // adjust for level ends
 375     if (player_pos.y < upperend) {
 376       lookahead_pos = upperend;
 377     }
 378     if (player_pos.y > sector->get_width() - upperend) {
 379       lookahead_pos = lowerend;
 380     }
 381
 382     translation.y = player_pos.y - lookahead_pos;
 383   }
 384
 385   if(ymode != 0 && config.clamp_y > 0) {
 386     translation.y = clamp(translation.y,
 387         player_pos.y - SCREEN_HEIGHT * (1-config.clamp_y),
 388         player_pos.y - SCREEN_HEIGHT * config.clamp_y);
 389   }
 390
 391   /****** Horizontal scrolling part *******/
 392
 393   if(xmode == 1) {
 394     translation.x = player_pos.x - SCREEN_WIDTH * config.target_x;
 395   }
 396   if(xmode == 2) {
 397     // our camera is either in leftscrolling, rightscrolling or
 398     // nonscrollingmode.
 399     //
 400     // when suddenly changing directions while scrolling into the other
 401     // direction abort scrolling, since tux might be going left/right at a
 402     // relatively small part of the map (like when jumping upwards)
 403
 404     // Find out direction in which the player moves
 405     LookaheadMode walkDirection;
 406     if (player_delta.x < -EPSILON) walkDirection = LOOKAHEAD_LEFT;
 407     else if (player_delta.x > EPSILON) walkDirection = LOOKAHEAD_RIGHT;
 408     else if (player->dir == ::LEFT) walkDirection = LOOKAHEAD_LEFT;
 409     else walkDirection = LOOKAHEAD_RIGHT;
 410
 411     float LEFTEND, RIGHTEND;
 412     if(config.sensitive_x > 0) {
 413       LEFTEND = SCREEN_WIDTH * config.sensitive_x;
 414       RIGHTEND = SCREEN_WIDTH * (1-config.sensitive_x);
 415     } else {
 416       LEFTEND = SCREEN_WIDTH;
 417       RIGHTEND = 0;
 418     }
 419
 420     if(lookahead_mode == LOOKAHEAD_NONE) {
 421       /* if we're undecided then look if we crossed the left or right
 422        * "sensitive" area */
 423       if(player_pos.x < translation.x + LEFTEND) {
 424         lookahead_mode = LOOKAHEAD_LEFT;
 425       } else if(player_pos.x > translation.x + RIGHTEND) {
 426         lookahead_mode = LOOKAHEAD_RIGHT;
 427       }
 428       /* at the ends of a level it's obvious which way we will go */
 429       if(player_pos.x < SCREEN_WIDTH*0.5) {
 430         lookahead_mode = LOOKAHEAD_RIGHT;
 431       } else if(player_pos.x >= sector->get_width() - SCREEN_WIDTH*0.5) {
 432         lookahead_mode = LOOKAHEAD_LEFT;
 433       }
 434
 435       changetime = -1;
 436     } else if(lookahead_mode != walkDirection) {
 437       /* player changed direction while camera was scrolling...
 438        * he has to do this for a certain time to add robustness against
 439        * sudden changes */
 440       if(changetime < 0) {
 441         changetime = game_time;
 442       } else if(game_time - changetime > config.dirchange_time) {
 443         if(lookahead_mode == LOOKAHEAD_LEFT &&
 444            player_pos.x > translation.x + RIGHTEND) {
 445           lookahead_mode = LOOKAHEAD_RIGHT;
 446         } else if(lookahead_mode == LOOKAHEAD_RIGHT &&
 447                   player_pos.x < translation.x + LEFTEND) {
 448           lookahead_mode = LOOKAHEAD_LEFT;
 449         } else {
 450           lookahead_mode = LOOKAHEAD_NONE;
 451         }
 452       }
 453     } else {
 454       changetime = -1;
 455     }
 456
 457     LEFTEND = SCREEN_WIDTH * config.edge_x;
 458     RIGHTEND = SCREEN_WIDTH * (1-config.edge_x);
 459
 460     // calculate our scroll target depending on scroll mode
 461     float target_x;
 462     if(lookahead_mode == LOOKAHEAD_LEFT)
 463       target_x = player_pos.x - RIGHTEND;
 464     else if(lookahead_mode == LOOKAHEAD_RIGHT)
 465       target_x = player_pos.x - LEFTEND;
 466     else
 467       target_x = translation.x;
 468
 469     // that's the distance we would have to travel to reach target_x
 470     float delta_x = translation.x - target_x;
 471     // the speed we'd need to travel to reach target_x in this frame
 472     float speed_x = delta_x / elapsed_time;
 473
 474     // limit our speed
 475     float player_speed_x = player_delta.x / elapsed_time;
 476     float maxv = config.max_speed_x + (fabsf(player_speed_x * config.dynamic_max_speed_x));
 477     speed_x = clamp(speed_x, -maxv, maxv);
 478
 479     // If player is peeking scroll in that direction. Fast.
 480     if(player->peeking_direction() == ::LEFT) {
 481       speed_x = config.max_speed_x;
 482     }
 483     if(player->peeking_direction() == ::RIGHT) {
 484       speed_x = -config.max_speed_x;
 485     }
 486
 487     // apply scrolling
 488     translation.x -= speed_x * elapsed_time;
 489   }
 490   if(xmode == 3) {
 491     float halfsize = config.kirby_rectsize_x * 0.5f;
 492     translation.x = clamp(translation.x,
 493         player_pos.x - SCREEN_WIDTH * (0.5f + halfsize),
 494         player_pos.x - SCREEN_WIDTH * (0.5f - halfsize));
 495   }
 496   if(xmode == 4) {
 497     float LEFTEND = SCREEN_WIDTH * config.edge_x;
 498     float RIGHTEND = SCREEN_WIDTH * (1 - config.edge_x);
 499
 500     if (player_delta.x < -EPSILON) {
 501       // walking left
 502       lookahead_pos -= player_delta.x * config.dynamic_speed_sm;
 503
 504       if(lookahead_pos > RIGHTEND) {
 505         lookahead_pos = RIGHTEND;
 506       }
 507     } else if (player_delta.x > EPSILON) {
 508       // walking right
 509       lookahead_pos -= player_delta.x * config.dynamic_speed_sm;
 510       if(lookahead_pos < LEFTEND) {
 511         lookahead_pos = LEFTEND;
 512       }
 513     }
 514
 515     if(player->peeking_direction() == ::LEFT) {
 516       lookahead_pos += config.max_speed_x * elapsed_time * 3.0f;
 517     } else if(player->peeking_direction() == ::RIGHT) {
 518       lookahead_pos -= config.max_speed_x * elapsed_time * 3.0f;
 519     }
 520
 521     // adjust for level ends
 522     if (player_pos.x < LEFTEND) {
 523       lookahead_pos = LEFTEND;
 524     }
 525     if (player_pos.x > sector->get_width() - LEFTEND) {
 526       lookahead_pos = RIGHTEND;
 527     }
 528
 529     translation.x = player_pos.x - lookahead_pos;
 530   }
 531
 532   if(xmode != 0 && config.clamp_x > 0) {
 533     translation.x = clamp(translation.x,
 534         player_pos.x - SCREEN_WIDTH * (1-config.clamp_x),
 535         player_pos.x - SCREEN_WIDTH * config.clamp_x);
 536   }
 537
 538   keep_in_bounds(translation);
 539 }
 540
 541 void
 542 Camera::update_scroll_autoscroll(float elapsed_time)
 543 {
 544   Player* player = sector->player;
 545   if(player->is_dying())
 546     return;
 547
 548   translation = autoscroll_walker->advance(elapsed_time);
 549
 550   keep_in_bounds(translation);
 551 }
 552
 553 void
 554 Camera::update_scroll_to(float elapsed_time)
 555 {
 556   scroll_to_pos += elapsed_time * scrollspeed;
 557   if(scroll_to_pos >= 1.0) {
 558     mode = MANUAL;
 559     translation = scroll_goal;
 560     return;
 561   }
 562
 563   translation = scroll_from + (scroll_goal - scroll_from) * scroll_to_pos;
 564 }
 565
 566 Vector
 567 Camera::get_center() const {
 568   return translation + Vector(SCREEN_WIDTH / 2, SCREEN_HEIGHT / 2);
 569 }
 570