diff options
Diffstat (limited to 'docs/tomes')
| -rw-r--r-- | docs/tomes/05-render.md | 214 |
1 files changed, 201 insertions, 13 deletions
diff --git a/docs/tomes/05-render.md b/docs/tomes/05-render.md index 72b0685..4aba919 100644 --- a/docs/tomes/05-render.md +++ b/docs/tomes/05-render.md @@ -845,6 +845,17 @@ projected shadows. Радиус источника масштабируется синий свет завода почти незаметным. Неположительный итог заменяется на 0,01. Случайные добавки к цвету и радиусу пока явно считаются в `render_coverage control_op1_jitter_unsupported`. + +Эффект может одновременно рисовать поверхность и издавать звук. Для Op2 +приложение создаёт отдельный звуковой источник у каждого экземпляра команды: +несколько одинаковых механизмов слышны одновременно и не заменяют дождь. +Позиция следует анимируемому узлу, а фаза включает, обновляет и останавливает +loop. Обычная строка Control создаёт экземпляр с нулевой постоянной фазой; +звуки с таким режимом ожидают отдельной управляющей команды. Периодические +звуки работают по часам уже в preview. Устройство вывода остаётся в приложении, +а правила переходов и параметров — в `fparkan-fx::ambient_sound` +([подробнее](../reference/environment-effects.md#звуки-control)). + Туман также зависит от расстояния нелинейно: между ближней и дальней границами движок интерполирует по квадрату дистанции. При границах 0 и 700 точка в 350 получает четверть тумана, а не половину. Это сохраняет контраст среднего плана. @@ -998,6 +1009,12 @@ sun-ray queries поэтому используют исходные коорд она не равна одному лишь обратному преобразованию камеры. В проверенном GOG контексте Ngi32 использовались `n=0.5`, `z=700`, `f=1.3`. +Ближняя плоскость относится к конкретному проходу. После рисования движок +может вернуть прежние настройки камеры: захват только в конце мира видел +`n=5` и при воспроизведении вырезал пол перед игроком. Формат захвата поэтому +хранит проверенную проекцию вызова геометрии отдельно от состояния камеры; +подробности приведены в [описании кадра](../reference/render-frame.md#предпросмотр-по-захвату-камеры-d3d7). + У GOG `Terrain.dll + 0x7355c` хранит указатель на активную внешнюю камеру. Её selector 0 возвращает 16 слов начиная с `+0x20`, перенос находится в словах 3, 7, 11. Интерфейс `LoadCamera` расположен отдельно, по `+0x134` объекта. @@ -1013,11 +1030,39 @@ Node38, а диапазоны граней — в 68-байтовых Slot68. В проверяются на единственное назначение, а выходящий за массив, повторный или неподдерживаемый диапазон считается ошибкой загрузки. -Первый рендер карты, terrain-запросы высоты и пересечения, receiver-ы теней и -обрезка контуром зданий используют только LOD0. Отбор сохраняет порядок -исходных граней, а контурный проход отдельно переводит индекс спроецированной -грани обратно в исходный. LOD1 пока не подставляется по расстоянию: такой -переход не реализован. +Рисуемый уровень выбирается по ячейкам, а не по расстоянию до отдельного +треугольника. Начало сетки находится в первых двух float заголовка Slot68, +размер ячейки — в границах первого слота LOD0. Атрибут 2 потока Node38 задаёт +число ячеек по X; индекс ячейки равен `x * count_y + y`. Приложение проверяет, +что границы всех слотов образуют эту регулярную сетку. Все 33 карты GOG +проходят такую проверку, включая вырожденные грани на общей границе ячеек: +принадлежность грани берётся из слота, а не угадывается по её центру. + +Координаты камеры переводятся в целые координаты сетки округлением вниз. +Если `dx * dx + dy * dy >= 9` и горизонтальный FOV не меньше 0,5 радиана, +выбирается LOD1. При увеличении масштаба, отсутствии дальнего слота или +наличии геометрического patch остаётся LOD0. Камера за границей карты не +прижимается к крайней ячейке для этого расчёта. Правило восстановлено по +GOG `Terrain.dll` ([сборка и SHA-256](../reference/original-binaries.md)): +`CLandscape::Render`, RVA `0x11340`, выбор уровня `0x11878–0x11A03`. +Исполнение оригинала подтверждает выбор дальнего слота, а getter камеры +`Ngi32.dll` RVA `0x4D960` возвращает именно FOV. + +Основания строений сохраняют подробную геометрию. Нативная регистрация +patch (`Terrain.dll` RVA `0x12E20`) проверяет его треугольники против каждой +ячейки через `mrnParaIntersectsPoly`. Поэтому учитываются и соседние ячейки, +которых касается край треугольника. Перед проверкой координаты нормализуются +в `f32` относительно центра ячейки; замена этой операции сравнением мировых +границ меняет результат на общих рёбрах. На «Конструкторе» игнорируемый +ресурсный тест сверяет все 22 ячейки с принудительным LOD0 с набором, +полученным в живом оригинале. + +Vulkan получает оба уровня один раз. Диапазоны индексов разделены по +материалу и исходной ячейке; на каждом кадре включается только выбранный +уровень. Сгенерированные отмостки остаются включены. Terrain-запросы высоты +и пересечения, receiver-ы теней и обрезка контуром зданий используют +канонический LOD0. Отбор сохраняет порядок исходных граней, а контурный проход +отдельно переводит индекс спроецированной грани обратно в исходный. ```rust let assignments = mesh.face_lod_assignments()?; @@ -1035,9 +1080,10 @@ for (face, assignment) in mesh.faces.iter().zip(assignments.iter()) { исходные фрагменты рельефа вместе с треугольниками отмостки в одном наборе. `TerrainWorld::with_basement_foundation` принимает этот набор во владение и устанавливает те же координаты и маски в BVH высотных запросов и пересечений. -Предпросмотр миссии на Vulkan пока строит только LOD0: связывание BAS-записей -с этой подготовкой ещё не подключено, поэтому наличие API не означает, что -геометрия миссии уже обрезана. +Предпросмотр миссии связывает BAS-записи с этой подготовкой до загрузки +материалов. Полученная поверхность общая для изображения, теней и запросов; +поправка размещения основания один раз применяется к корню строения и его +присоединённым компонентам. Внешнее кольцо должно лежать на области LOD0, а каждый его сегмент — оставаться покрытым текущей поверхностью. Непокрытый сегмент или пересекающиеся контуры @@ -1048,13 +1094,33 @@ for (face, assignment) in mesh.faces.iter().zip(assignments.iter()) { ## Материалы ландшафта -Рядом с `Land.msh` лежат `Land1.wea` и `Land2.wea`. Старший байт -`TerrainFace28.material_tag` выбирает материал первой таблицы, младший — -второй. `0xff` в старшем байте означает отсутствие первого слоя. +Рядом с `Land.msh` лежат `Land1.wea` и `Land2.wea`. Младший байт +`TerrainFace28.material_tag` выбирает базовый материал `Land1.wea`, старший — +дополнительный материал той же таблицы. `0xff` в старшем байте означает +отсутствие дополнительного слоя. `Land2.wea` содержит соответствующие этим +двум строкам detail-материалы. В AutoDemo встречаются теги `0102`, `0203`, `ff01`, `ff02`, `ff03`. Менеджер World3D получает селектор `(table_index << 16) | material_index` и возвращает выбранную фазу MAT0 размером 76 байт. +Таблица, строка и блок анимации — разные части запроса. В быстром проходе +с двумя текстурами `CShade` запрашивает для Land2 блок анимации **1**. Он может +выбирать другую текстуру, а не только другие коэффициенты освещения: +например, в «Конструкторе» это `L09M.0` вместо `L09.0`. Подмена блока первым +приводит к умножению базового изображения на неподходящую detail-текстуру и +меняет яркость и контраст земли. `TerrainMaterialSelection` сохраняет номер +блока отдельно от packed material key; приложение использует его при загрузке +дескриптора и в последующих кадрах. Если второго блока нет, общий MAT0 sampler +возвращается к первому, как оригинальный `GetMaterialPhase`. + +В GOG `Terrain.dll` (сборка из [таблицы бинарников](../reference/original-binaries.md)) +быстрая ветвь находится в RVA `0x1A7AC–0x1A7FB`. Живое исполнение передаёт +handle `0x00010002`, block `1` и устанавливает режим текстур `9`; первая +текстура умножается на diffuse, вторая — на результат с множителем два. +Ближний дополнительный проход с порогом `260 / FOV` относится к fallback без +этого режима. На проверенном устройстве он не выбирается, поэтому переносить +его дистанционный порог в быстрый проход нельзя. + Type 18 в `Land.msh` оригинал называет microtexture mapping chunk; он содержит четырёхбайтовые записи. Type 11 хранит пары `u16`, выбранные таблицей terrain slots. Их первое поле — ключ shade cache, а не номер строки @@ -1072,12 +1138,103 @@ lightmap state передаются в `VulkanStaticMaterial`, а shader пос сэмплирует эти четыре стадии. Animation clock обновляет выбранные фазы и коэффициенты без пересборки terrain mesh, сохраняя native type-14 overlay mask. +### Отражение на воде + +Поверхность воды нельзя рисовать тем же умножением текстур, что и землю. +В проходе ландшафта GOG Terrain.dll флаг грани `0x20000` участвует в выборе +отражения; при включённом EMBM живой водный кадр использует texture mode 10. +Оригинал создаёт для этого отдельную камеру `REFLECTION_SHIFTED`. +В [эталонной сборке](../reference/original-binaries.md) выбор грани находится +в Terrain.dll RVA `0x28A50`, а подготовка EMBM-пакета — в RVA `0x1B540`. + +Для горизонтальной воды на высоте `h` камера отражения находится в точке +`[eye_x, eye_y, 2h − eye_z]`. Но она не повторяет наклон основной камеры: +смотрит вертикально вверх, а её окно лежит на прямоугольнике водоёма. Поэтому +текстура отражения привязана к местности, а не к экрану игрока. В плоскости +воды координаты изображения равны `U = 1 − Ynorm`, `V = 1 − Xnorm`. + +Terrain.dll RVA `0x4EFF0` передаёт shifted-проекции пять значений: +`[min_y − eye_y, min_x − eye_x, span_y, span_x, eye_z − h]`. Например, +для наблюдателя `[1200, 800, 185]`, воды `150` и границ +`[1000, 500, 1500, 1200]` это `[-300, -200, 700, 500, 35]`. +Матрица камеры и эти аргументы проверены исполнением оригинальной функции +при двух положениях и разных поворотах основной камеры. Оракул подменяет +ввод-вывод очереди, ландшафта и камеры; сам renderer и матрица глубины в эту +проверку не входят. Vulkan-проекция сохраняет near/far основного вида; +Rust-тест отдельно проверяет углы водоёма и границы глубины. + +Отражённый вид меняет сторону отсечения и отбрасывает геометрию ниже воды. +Небо и оставшаяся сцена попадают в отдельную цветовую текстуру с собственной +глубиной. В основном проходе водные треугольники читают её по координатам +водоёма с добавленным смещением волн. Для неперспективной камеры API остаётся +обычное зеркало с экранными координатами. + +Размер изображения отражения выбирается отдельно от размера основного кадра. +Terrain.dll в конструкторе CShade (RVA `0x278E0`, цикл с `0x27FC7`) берёт +ширину и высоту renderer через Ngi32.dll RVA `0x7FB0`. Сторона квадратной +текстуры — наибольшая степень двойки, не превосходящая меньшую из этих +величин и 1024; нижний предел равен 2. Например, экран 1280×1024 даёт +отражение 1024×1024, а 1280×720 — 512×512. Getter размеров и исходный цикл +выбора проверены исполнением DLL на десяти входах; создание нативной текстуры +в этом оракуле пропущено. Vulkan создаёт цвет и глубину с этой стороной и +задаёт каждому проходу собственные viewport и область очистки. Так уменьшение +отражения не обрезает основной кадр и воспроизводит исходный масштаб его +пикселей, от которого зависит чёткость берегов и ряби. + +Цветовой target переходит из attachment layout в shader-read layout после +записи. Следующий зеркальный проход ждёт предыдущего чтения этой текстуры; +основной и отражённый виды используют разные слоты uniform buffer. Во время +записи отражения привязан отдельный нейтральный descriptor, чтобы проход +не читал собственное вложение. + +Волны не требуют готовой текстуры из ресурсов: Terrain.dll RVA `0x2BF50` +создаёт карту 128×128 со знаковыми парами Du/Dv. Для нормированных координат +текселя `x` и `y` угол равен `(x + y − 1) × 12,566360473632812`, а компоненты — +округлённые `64 cos(угол)` и `64 sin(угол)`. Все 32 768 байт Rust-генератора +сверены с исполнением этой функции DLL при игровом x87 CW `0x007F`. + +Рябь привязана к водоёму, поэтому не плывёт вслед за экраном. Конструктор +ландшафта собирает прямоугольник всех отражающих граней; U меняется против +мировой Y, V — против X. Эти координаты повторяются сто раз, к обеим прибавляется +`(queue_clock % 10000) / 10000`. Это самостоятельный clock: время суток и +относительный clock неба не задают фазу волн. Захват хранит исходный +`sky_uv_clock.raw_clock`; ограниченный replay фиксирует его, интерактивный +продолжает с этого значения. Старые захваты без raw clock явно считаются в +`captured_water_phase_unverified`. + +Карта Du/Dv смещает координаты следующей текстуры с диагональными коэффициентами +`0,01`, без изменения яркости. Это правило +[Direct3D BUMPENVMAP](https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/direct3d9/bump-mapping-formulas). +В Vulkan карта хранится в двух каналах несжатой текстуры и возвращается к +знаковым значениям перед вычислением смещения. + +Матрица положения камеры, её окно, размер текстуры и координаты волн восстановлены, но весь +контекст отражённого вида ещё не повторён. Диапазон глубины, небо, туман и FX +заимствуются из основного вида. Для захвата с обрезанным viewport ещё не +подтверждено соответствие размера окна FParkan полному renderer оригинала. +Эти ограничения учитываются в `planar_reflection_render_context_approx`; +совпадение генератора волн и окна не доказывает совпадения итогового отражения. +Один target обслуживает ближайшую +активную высоту воды; другие высоты и негоризонтальные поверхности явно +считаются как неподдержанные. Это промежуточный водный проход, а не полная +приёмка воды или лавы. + ## Реализация Vulkan `LegacyPipelineState` хранит blend, depth, cull и alpha-test. Из этих значений получается ключ Vulkan pipeline. Alpha reference передаётся отдельно через push constant; он не требует нового pipeline. +Набор pipelines создаётся до первого draw. Для каждого исходного состояния +готовятся его авторский вариант, прозрачный вариант с сохранённым alpha-test +и пять категорий MAT0 с обеими политиками глубины. Cull и decal bias остаются +исходными; одинаковые ключи объединяются. Смена категории материала или +прозрачности диапазона выбирает готовый ключ, сохраняя descriptors, buffers и +framebuffers. Vulkan `VkPipelineCache` принадлежит renderer, используется всеми +созданиями pipelines и переживает пересоздание swapchain. На диск он пока не +сохраняется. Счётчик `render_pipeline_cache` показывает число созданных +pipelines, включая новые наборы после resize. + Рабочий путь `fparkan-game` загружает terrain и все выбранные mission roots (по умолчанию весь список объектов), разрешая локальные material slots через WEAR и MAT0 до объединения геометрии. Индексы GPU имеют тип `u32`: вся карта @@ -1085,6 +1242,32 @@ WEAR и MAT0 до объединения геометрии. Индексы GPU `u16`. Terrain передаёт в shader базовый, detail и overlay stages, lightmap и animation phase; object batches сохраняют их legacy blend/depth/alpha state. +При первоначальной загрузке одинаковые текстуры разных material slots +используют один GPU image. Ключ включает размеры, RGBA8 и всю авторскую +mip-цепочку: совпадения только базового изображения недостаточно. Хеш ускоряет +поиск, а полное сравнение данных исключает ошибочное объединение при коллизии. +Слоты сохраняют собственные descriptors, UV и параметры материала. При первой +смене общей текстуры renderer создаёт отдельный image только для изменяемого +слота; следующие фазы обновляют его на месте. Поэтому анимация одного материала +не меняет соседний. Строка `render_texture_upload` показывает число слотов, +начальных GPU images и отделений при обновлении. CPU-копии исходных пикселей +в материалах эта оптимизация не объединяет. + +Рельеф образует неизменяемое начало общего vertex buffer. Control-анимация, +FX и окружение обновляют следующие вершины, а новые индексы нужны только +геометрии проекционных теней в конце index buffer. Поэтому кадр записывает +лишь эти изменяемые части. При росте буфера новая память получает все данные, +включая неизменяемое начало; уменьшение числа теней не уменьшает выделенную +ёмкость. Это сохраняет номера вершин, диапазоны отрисовки и порядок проходов. + +Перед записью общих ресурсов renderer ждёт fences всех отправленных кадров. +Одного fence текущего кадрового слота недостаточно: другой кадр ещё может +читать ту же память. Ожидание всего устройства остаётся на пересоздании +swapchain, диагностическом readback и завершении работы. Загрузка изменённых +текстур пока использует отдельную синхронную transfer-команду. Строка +`render_geometry_upload` показывает записанные vertex/index bytes и объём, +который потребовался бы при полной перезаливке, без начальной загрузки. + После загрузки world path создаёт интерактивную free-flight камеру (`WASD`, `E/Q`, `Shift`, `Ctrl`, RMB relative-look), обновляет listener и на каждом кадре собирает environment frame. Для каждого отрисовываемого строения @@ -1121,10 +1304,15 @@ drawable размер `(right - left) × (bottom - top)` и отклоняет `FreeFlightCamera` в этом режиме не создаётся, но redraw продолжает обновлять environment и projected shadows от captured camera. Перед environment update и его audio events listener получает position, forward и up captured camera; -начальная сортировка world draw использует её же position. Phase capture может +начальная сортировка world draw использует её же position. Облака в обычном +запуске движутся с отдельным 50-секундным циклом UV; фон и звёзды имеют свои +периоды. Изменение цвета неба по расписанию не заменяет это движение. +Phase capture может содержать наблюдаемый mission path и проверенный `atmosphere_seconds`; viewer использует эту абсолютную фазу по умолчанию, если не указан явный CLI override, -и удерживает sample атмосферы на ней через readback frames. Фазы FX следуют +и удерживает sample атмосферы на ней через readback frames. Дополнительный +`sky_uv_clock` фиксирует положение движущихся текстур на том же кадре; +без него их начальная фаза не подтверждена. Фазы FX следуют выбранному control clock: без `--control-clock-ms` он обновляется по elapsed time, а с явным значением readback frames переигрывают заданный clock. Это не полное simulation time: `weather`, RNG и |