squad-proto/docs/10-atmosphere.md

# 10 — Хоррор-слой: свет, туман войны, трассеры, напряжение

Весь этот слой — **render-only**. Симуляция о нём не знает: `RenderGame` принимает
`const Game&`, поэтому ни свет, ни трассеры, ни тряска камеры физически не могут
изменить состояние симуляции. Headless-прогоны (`--accept`, `--headless`) `View`
не создают вообще, и цифры приёмки остаются цифрами симуляции.

> Раздел 12 исходного спека запрещал освещение и туман войны. Заказчик изменил
> требования — теперь это ядро подачи. Правила стрельбы (раздел 6) не тронуты.

## Порядок кадра

```
Clear(чёрный)                       ступень 0 рампы == цвет очистки
  -> свет и туман (Lighting::Update)
  -> пол: BlitShaded, тёмные тайлы пропускаются
  -> список сортировки: стены, мишени, агенты — тоже BlitShaded
  -> глаза мишеней (аддитивно)
  -> трассеры, вспышки дула, искры (аддитивно)
  -> ОДИН слитый пост-проход: виньетка, зерно, сердцебиение
  -> Present
  -> debug-оверлей (raylib, dev-only, F1)
```

## Почему свет вплавлен в блит, а не сделан пост-проходом

Соблазн очевидный: пройти по 129600 пикселям, для каждого получить мировую точку
через `v2d::ScreenToWorld` и умножить на освещённость. Так делать нельзя.

Спрайт стены имеет привязку `ay = TILE_HALF_H + TILE_H = 24`, то есть верхняя
грань поднята на 16 px над ромбом своего тайла. Обратная проекция этого пикселя
даёт `ScreenToWorld(0, -16) = (-1, -1)` — **ровно соседний тайл на северо-запад**.
Пост-проход осветил бы крыши стен чужой видимостью: чёрные крыши на освещённых
стенах и светящийся ореол на тайл северо-западнее каждой стены. Чинится это
только буфером высот на пиксель, то есть честным depth-буфером, которого в
проекте нет и заводить его ради этого не стоит.

Поэтому свет модулирует цвет **на этапе блита спрайта**: спрайт целиком светится
от своего тайла, и артефакт исчезает конструктивно, без единой проверки.

## Модель света

Одна скалярная величина на точку мира плюс **рампа** — таблица
`g_shadeLut[32][3][256]`, переводящая уровень в цвет (подход COLORMAP из Doom).
Цветокоррекция зашита в таблицу: в полумраке картинка уходит в холодный синий,
на свету нейтральна, во вспышке выбивается в тёплый пересвет. На пиксель
остаются три выборки из таблицы и ноль умножений.

```
tile = min(1, max(память, видимость * sightBrightness) + вспышки)
```

| Состояние | Значение | Как выглядит |
|---|---|---|
| никогда не видели | 0 | чистый чёрный, тайл вообще не рисуется |
| видели раньше | `fogMemoryLevel` | тускло и холодно, сущностей нет |
| видно сейчас | `sightBrightness` | нормальная яркость |
| вспышка выстрела | выше | тёплый пересвет |

Диапазон выше `sightBrightness` намеренно зарезервирован под динамический свет:
выстрел всегда «выбивает» кадр вверх и в тепло.

### Билинейка без швов

Узловая сетка 49×49 (`corner`), узел = среднее смежных тайлов. Патч света на
тайл раскладывается в координатах спрайта без перекрёстного члена:

```
Bu = c10-c00,  Bv = c01-c00,  K = c00-c10-c01+c11
a = c00 - (Bu-Bv)/2 - K/4      b = (Bu-Bv+K)/TILE_W     c = (Bu+Bv)/TILE_H
e = -K/(TILE_W*TILE_W)         f =  K/(TILE_H*TILE_H)
L(px,py) = a + b*px + c*py + e*px^2 + f*py^2
```

Это **точная** билинейка по четырём вершинам ромба: подстановка (16,0), (32,8),
(0,8), (16,16) даёт ровно c00, c10, c01, c11. Значит на общем ребре двух соседних
тайлов значения совпадают и швов нет. По строке считается прямыми разностями —
во внутреннем цикле два сложения на пиксель.

Блочность добивают четыре вещи: узловая сетка, точная билинейка, временное
сглаживание (`fogFadeRate`) и упорядоченный дизеринг Байера 4×4 — 32 ступени
рампы выглядят как ~200, полос не видно.

## Видимость

Для каждого агента перебираются тайлы в квадрате радиуса обзора; для каждого —
затухание по дальности × max(конус взгляда, круговой «личный» ореол), затем
проверка LOS уже существующим `Tilemap::RaycastBlocked`. Рейкаст делается
последним: дальность и конус отсекают большинство тайлов даром.

Стену нельзя проверить лучом до её центра — DDA считает вход в саму стену
перекрытием. Поэтому стены освещаются отдельным проходом: берут максимум от
соседей-нестен, `WALL_LIGHT_PASSES = 3` раза с затуханием. Без этого разделитель
`y=13..15` толщиной три тайла остаётся чёрным изнутри, и его южная грань висит
в пустоте.

**Инвариант:** стена никогда не темнее самого яркого соседа-пола. Иначе тёмная
стена будет пропущена как «ступень 0», и сквозь её силуэт проступит освещённый
пол тайла (tx−1, ty−1), который рисуется раньше по глубине.

### Конус зрения и ИИ

Конус — **чисто игроцкая условность**. ИИ по-прежнему работает по LOS и дальности
оружия, `LaneClearFrom` не изменён. Если завязать выбор целей на видимость,
поменяются все критерии приёмки, а отряд начнёт «слепнуть» из-за поворота ствола.
Чтобы стрельба в темноту не выглядела абсурдом, мишень показывается, если она
освещена **или** если по ней уже работает кто-то из отряда.

## Трассеры

Физика пули не тронута: снаряд летит ровно по проверенному отрезку, правило
«не стрелять сквозь своих» и `FRIENDLY_HITS = 0` не задеты. Менялся только вид.

- **штрих** от `pos` назад по вектору движения на `tracerLength`, но не дальше
  точки вылета — `AddBeam` рисует ядро с градиентом цвета и боковым ореолом;
- **вспышка у дула** — `AddGlowDisc` + короткий язык пламени, `muzzleTime`;
- **искра попадания** — своя для стены, цели, убийства;
- **пурпурная искра** = попадание по своему. Это не украшение, а индикатор:
  в норме её не должно появиться ни разу.

Всё аддитивно (`AddSat`), поэтому светится и поверх темноты — трассер сам себе
источник света.

## Дуга клинка

`DrawMeleeArcs` в [src/render/fx.cpp](../src/render/fx.cpp). В отличие от
трассеров, дуга читается **прямо из состояния агентов**, а не из журнала событий:
фаза удара живёт десятые доли секунды и попадает в каждый кадр, а привязка к
живой позиции важнее — боец в момент удара едет вперёд рывком.

- **замах** — холодная стальная дуга уводится назад за край сектора и
  разгорается. Это телеграф, и он обязан быть виден;
- **удар** — серп из четырёх концентрических дуг: внешний край раскалён,
  внутренние тускнеют к рукояти. Одна линия на 480×270 читается палкой, четыре —
  взмахом. Хвост — доля пройденной дуги, а не вся: серп, а не кольцо;
- **восстановление** — серп стоит на месте и быстро гаснет.

В изометрии круг — эллипс, поэтому дуга набирается сэмплами **мировых** точек
(`AddWorldArc`), а не экранной окружностью.

Через журнал идут только дискретные события: `MELEE_SWING` (вспышка света),
`MELEE_HIT` (оранжевая искра, сильная отдача камеры — удар всегда в упор),
`MELEE_ABORT` (тусклая серая вспышка: свой влез под лезвие). Клинок дульной
вспышки не даёт, но искры от удара освещают не хуже — иначе весь ближний бой
шёл бы в кромешной темноте.

Подробности механики — [11-melee.md](11-melee.md).

## Канал «симуляция → эффекты»

`sim/events.h`: кольцевой журнал `CombatEventLog`. Симуляция только пишет,
правила не читают, в headless передаётся `nullptr`.

Почему журнал, а не флаг `Agent::fired`: за один кадр рендера проходит **до
`MAX_STEPS_PER_FRAME` шагов симуляции**. Флаг, выставленный на шаге 1 и затёртый
на шаге 2, эффект не увидит. По той же причине `Dread` считает дельты
накопительных счётчиков метрик, а не смотрит на флаги.

## Напряжение (Dread)

Складывается из близости мишени, близости **невидимой** мишени (страшнее всего),
толпы и того, сколько агентов вообще заняты боем. «Занят» — это линия огня у
стрелка или цель в зоне удара у клинка: боец, достающий врага, беспомощным не
выглядит и напряжение снимает так же. Сглаживание асимметричное: страх набегает
быстро (`dreadAttack`), отпускает медленно (`dreadRelease`).

Кормит: глубину виньетки, амплитуду зерна, частоту сердцебиения, отдачу камеры.
Отдача добавляется к `scene.ox/oy` сразу после `scene.Begin` — только там она
согласована и с полом, и со списком сортировки, и с оверлеем.

## Пост-проход

Один слитый цикл по 129600 пикселям: виньетка (статическое поле + таблица кадра),
зерно с амплитудой обратно яркости (в тенях шумит, на свету чисто), давление
сердцебиения. Света на входе **нет** — он уже вплавлен на блите.

Границы: индекс таблицы насыщения равен `128 + канал + шум`, поэтому амплитуда
зерна зажата 127 — иначе в Release пошли бы случайные яркие точки, которые
легко принять за художественный замысел.

## Псевдослучайность

`render/noise.h` — единственное место. Чистые хеш-функции без состояния:
значение зависит только от координаты и номера кадра. Общего генератора нет,
синхронизировать нечего, детерминизм симуляции не задет.

## Цена

Замер на Intel Iris Xe, Release: **1.4–3.5 мс** на кадр при бюджете 16.6 мс,
то есть 8–21 %. Верхняя граница — когда память карты уже разведана и освещённых
тайлов много; fps при этом держится 60. Симуляция — 1.9 мкс. Ни одна из оптимизаций (предзатенённые
спрайты, пересчёт видимости через кадр, уменьшение числа ступеней рампы) не нужна.

Самое дорогое — не пост-проход, а `BlitShaded` сцены. Пропуск полностью тёмных
тайлов это частично компенсирует: в тумане рисуется заметно меньше половины карты.

## Аварийные тумблеры

`F5` — выключить весь хоррор-слой (свет, туман, пост) и вернуть прежний кадр.
`F6` — показать диски обзора. Полезно, когда непонятно, баг это или темнота.