gta6/src/world/geometry.js

import { BufferGeometry, Float32BufferAttribute, ShapeUtils, Vector2 } from "three";

const GROUND_THICKNESS = 1.0;
const SURFACE_OFFSET = 0.02;    // Sand, Park und Stadtfläche liegen knapp über dem Boden
const ROAD_OFFSET = 0.03;       // Straßen wiederum knapp über den Flächen
const BRIDGE_THICKNESS = 0.6;
export const SURFACE_KINDS = ["sand", "park", "urban"];

/** Pastellton je Gebäude, reproduzierbar aus seiner Lage. */
function buildingTint(poly) {
    const [x, z] = poly[0][0];
    const h = Math.abs(Math.sin(x * 12.9898 + z * 78.233) * 43758.5453) % 1;
    return [0.82 + 0.18 * h, 0.80 + 0.20 * ((h * 3) % 1), 0.78 + 0.22 * ((h * 7) % 1)];
}

// Die extrahierten Ringe schließen sich selbst: der letzte Punkt wiederholt den ersten
// (geprüft über alle 144 Chunks — ausnahmslos). ShapeUtils.triangulateShape entfernt diesen
// Schlusspunkt intern über Vector2#equals und zählt seine Indizes danach neu durch. Bauen wir
// die Positionsliste dagegen aus dem rohen, geschlossenen Ring auf, verschiebt sich jeder Index
// ab dem ersten Loch um eins gegenüber dieser internen Nummerierung, und Dreiecke zeigen auf
// falsche Punkte. Deshalb hier einmal vorab entfernen, bevor irgendetwas anderes mit dem Ring
// passiert — Ringe ohne Schlusspunkt (wie in den Tests) bleiben dabei unverändert.
//
// Ruling 47: Länge zuerst prüfen, dann destrukturieren. Ein Ring mit 0 oder 1 Punkten hat
// keinen von "erstem" verschiedenen "letzten" Punkt, den man entdoppeln könnte — vorher
// stand die Längenprüfung erst im return, sodass ring[0] bei einem leeren Ring bereits
// undefined war und die Destrukturierung warf, statt wie der Rest dieses Moduls zu einem
// harmlosen leeren Ergebnis zu degradieren.
const openRing = (ring) => {
    if (ring.length <= 1) return ring;
    const [x0, z0] = ring[0];
    const [xn, zn] = ring[ring.length - 1];
    return x0 === xn && z0 === zn ? ring.slice(0, -1) : ring;
};

const signedArea = (ring) => ring.reduce((sum, [x0, z0], i) => {
    const [x1, z1] = ring[(i + 1) % ring.length];
    return sum + x0 * z1 - x1 * z0;
}, 0) / 2;

/** Ringe im Uhrzeigersinn, damit Wände nach außen zeigen. */
const clockwise = (ring) => (signedArea(ring) > 0 ? [...ring].reverse() : ring);

function toGeometry(pos, idx, uv, color) {
    const geo = new BufferGeometry();
    geo.setAttribute("position", new Float32BufferAttribute(pos, 3));
    geo.setAttribute("uv", new Float32BufferAttribute(uv, 2));
    if (color) geo.setAttribute("color", new Float32BufferAttribute(color, 3));
    geo.setIndex(idx);
    geo.computeVertexNormals();
    return geo;
}

export function flatPolygons(polygons, { y = 0, uvScale = 8 } = {}) {
    const pos = [], idx = [], uv = [];
    for (const raw of polygons) {
        // raw[0] fehlt, wenn die Fläche ganz ohne Ringe übergeben wird (raw = []) — dann
        // wie einen leeren Außenring behandeln, statt in openRing() auf undefined zuzugreifen.
        const outer = clockwise(openRing(raw[0] ?? []));
        // clockwise() gibt denselben Array zurueck, wenn der Ring schon passt — deshalb
        // vor dem Umdrehen kopieren, sonst wird die Eingabe des Aufrufers veraendert.
        const holes = raw.slice(1).map((hole) => [...clockwise(openRing(hole))].reverse());
        const base = pos.length / 3;
        for (const ring of [outer, ...holes]) {
            for (const [x, z] of ring) {
                pos.push(x, y, z);
                uv.push(x / uvScale, z / uvScale);
            }
        }
        const toPoints = (ring) => ring.map(([x, z]) => new Vector2(x, z));
        for (const tri of ShapeUtils.triangulateShape(toPoints(outer), holes.map(toPoints))) {
            idx.push(base + tri[0], base + tri[2], base + tri[1]);   // nach oben gedreht
        }
    }
    return pos.length ? toGeometry(pos, idx, uv) : null;
}

export function extrudePolygons(polygons, { base = 0, top = 10, uvScale = 4, tint = null } = {}) {
    const pos = [], idx = [], uv = [], color = [];
    for (const raw of polygons) {
        // Jede Fläche ist eine Liste von Ringen: Außenring zuerst, danach die Löcher.
        // triangulateShape erwartet die Löcher gegenläufig zum Außenring.
        // raw[0] fehlt, wenn die Fläche ganz ohne Ringe übergeben wird (raw = []) — dann
        // wie einen leeren Außenring behandeln, statt in openRing() auf undefined zuzugreifen.
        const outer = clockwise(openRing(raw[0] ?? []));
        // clockwise() gibt denselben Array zurueck, wenn der Ring schon passt — deshalb
        // vor dem Umdrehen kopieren, sonst wird die Eingabe des Aufrufers veraendert.
        const holes = raw.slice(1).map((hole) => [...clockwise(openRing(hole))].reverse());
        for (const ring of [outer, ...holes]) {
            const n = ring.length;
            for (let i = 0; i < n; i++) {
                const [x0, z0] = ring[i];
                const [x1, z1] = ring[(i + 1) % n];
                const len = Math.hypot(x1 - x0, z1 - z0);
                const b = pos.length / 3;
                pos.push(x0, base, z0, x1, base, z1, x1, top, z1, x0, top, z0);
                uv.push(0, 0, len / uvScale, 0, len / uvScale, (top - base) / uvScale, 0, (top - base) / uvScale);
                if (tint) for (let k = 0; k < 4; k++) color.push(...tint);
                idx.push(b, b + 1, b + 2, b, b + 2, b + 3);
            }
        }
        // Deckfläche: erst alle Punkte in derselben Reihenfolge, die triangulateShape indiziert.
        const b = pos.length / 3;
        for (const ring of [outer, ...holes]) {
            for (const [x, z] of ring) {
                pos.push(x, top, z);
                uv.push(x / uvScale, z / uvScale);
                if (tint) color.push(...tint);
            }
        }
        const toPoints = (ring) => ring.map(([x, z]) => new Vector2(x, z));
        for (const tri of ShapeUtils.triangulateShape(toPoints(outer), holes.map(toPoints))) {
            idx.push(b + tri[0], b + tri[2], b + tri[1]);
        }
    }
    return pos.length ? toGeometry(pos, idx, uv, tint ? color : null) : null;
}

export function buildChunkGeometry(chunk) {
    const roads = chunk.roads.filter((r) => !r.bridge).map((r) => r.poly);
    const bridges = chunk.roads.filter((r) => r.bridge).map((r) => r.poly);
    const out = {
        ground: extrudePolygons(chunk.land, { base: -GROUND_THICKNESS, top: 0, uvScale: 8 }),
        roads: flatPolygons(roads, { y: ROAD_OFFSET, uvScale: 8 }),
        bridges: extrudePolygons(bridges, { base: -BRIDGE_THICKNESS, top: 0, uvScale: 8 }),
        buildings: buildBuildings(chunk.buildings),
    };
    for (const kind of SURFACE_KINDS) {
        const rings = (chunk.surfaces ?? []).filter((s) => s.kind === kind).map((s) => s.poly);
        out[kind] = flatPolygons(rings, { y: SURFACE_OFFSET, uvScale: 8 });
    }
    return out;
}

function buildBuildings(buildings) {
    const parts = buildings.map((b) =>
        extrudePolygons([b.poly], { base: 0, top: b.height, uvScale: 4, tint: buildingTint(b.poly) }));
    return parts.filter(Boolean).reduce((acc, geo) => (acc ? mergeInto(acc, geo) : geo), null);
}

function mergeInto(a, b) {
    const offset = a.getAttribute("position").count;
    const pos = [...a.getAttribute("position").array, ...b.getAttribute("position").array];
    const uv = [...a.getAttribute("uv").array, ...b.getAttribute("uv").array];
    const ca = a.getAttribute("color"), cb = b.getAttribute("color");
    const color = ca && cb ? [...ca.array, ...cb.array] : null;
    const idx = [...a.getIndex().array, ...[...b.getIndex().array].map((i) => i + offset)];
    return toGeometry(pos, idx, uv, color);
}