feat(client): snapshot interpolation no proxy remoto para suavizar movimento

Implementa o padrao Source/Quake/Unreal: o proxy nao aplica mais a posicao
recebida diretamente — empurra para um buffer ordenado de snapshots e o Tick
interpola entre os dois snapshots que cercam (server_now - InterpolationDelayMs).

- Novo USTRUCT FZMMOProxySnapshot guardado em TArray ordenado por ServerTimeMs
  (insercao defensiva + dedupe; UDP pode trocar ordem).
- ApplyEntitySnapshot vira "push to buffer"; estabelece o offset de relogio
  na primeira amostra (local_now - server_time). Mudanca de bGrounded
  continua aplicada imediatamente (MovementMode) para o pulo nao herdar o
  delay de interpolacao.
- Tick acha o par (A,B), faz Lerp em pos/vel/yaw; extrapolacao curta
  clampada por MaxExtrapolationSeconds quando faltam snapshots futuros.
- Aceleracao derivada agora vem da curva interpolada (mais estavel que a
  derivada snapshot-a-snapshot anterior). Fallback sintetico de accel para
  o AnimBP do Quinn preservado.
- Removido o line-trace de Z (causava oscilacao apos a interpolacao; a Z
  autoritativa do dono ja vem no snapshot, ADR 0041).
- Separacao explicita AuthoritativePosCm vs InterpolatedPosCm, com
  LastSnapshotPosition mantido como alias para compat de Blueprint.
- Defaults: InterpolationDelayMs=100, SnapshotBufferCapacity=8,
  MaxExtrapolationSeconds=0.1 (UPROPERTY EditAnywhere para tunar em PIE).
- Log Verbose 1x/s com renderLagMs, interpAlpha, flag de extrapolacao.

Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 (1M context) <noreply@anthropic.com>

Source/ZMMO/Game/Entity/ZMMOPlayerProxy.cpp

@@ -97,7 +97,121 @@ void AZMMOPlayerProxy::BeginPlay()
 void AZMMOPlayerProxy::Tick(const float DeltaSeconds)
 {
 	Super::Tick(DeltaSeconds);
+
+	if (SnapshotBuffer.Num() == 0)
+	{
+		return;
+	}
+
+	// Tempo do servidor estimado: relogio local em ms - offset estabelecido na
+	// primeira amostra. RenderMs = tempo "atrasado" usado para procurar o par
+	// de snapshots a interpolar (snapshot interpolation a la Source/Quake).
+	const int64 LocalNowMs = static_cast<int64>(FPlatformTime::Seconds() * 1000.0);
+	const int64 ServerNowMs = LocalNowMs - ServerClockOffsetMs;
+	const int64 RenderMs = ServerNowMs - static_cast<int64>(InterpolationDelayMs);
+
+	// Procura o snapshot B tal que A.t <= RenderMs <= B.t (A = B-1).
+	int32 IdxB = INDEX_NONE;
+	for (int32 i = 1; i < SnapshotBuffer.Num(); ++i)
+	{
+		if (SnapshotBuffer[i].ServerTimeMs >= RenderMs)
+		{
+			IdxB = i;
+			break;
+		}
+	}
+
+	FVector NewPos;
+	FVector NewVel;
+	float InterpAlpha = 0.0f;
+	bool bExtrapolating = false;
+
+	if (IdxB == INDEX_NONE)
+	{
+		// Sem snapshot futuro: extrapolacao curta com a ultima velocidade
+		// conhecida, clampada por `MaxExtrapolationSeconds` para nao deixar
+		// o proxy fugir se a rede ficar muda.
+		const FZMMOProxySnapshot& Last = SnapshotBuffer.Last();
+		const float ExtrapSec = FMath::Clamp(
+			static_cast<float>(RenderMs - Last.ServerTimeMs) / 1000.0f,
+			0.0f, MaxExtrapolationSeconds);
+		NewPos = Last.PosCm + Last.VelCmS * ExtrapSec;
+		NewVel = Last.VelCmS;
+		bExtrapolating = ExtrapSec > KINDA_SMALL_NUMBER;
+	}
+	else
+	{
+		const FZMMOProxySnapshot& A = SnapshotBuffer[IdxB - 1];
+		const FZMMOProxySnapshot& B = SnapshotBuffer[IdxB];
+		const double Span = FMath::Max<double>(1.0, static_cast<double>(B.ServerTimeMs - A.ServerTimeMs));
+		InterpAlpha = static_cast<float>(FMath::Clamp(
+			static_cast<double>(RenderMs - A.ServerTimeMs) / Span, 0.0, 1.0));
+		NewPos = FMath::Lerp(A.PosCm, B.PosCm, InterpAlpha);
+		NewVel = FMath::Lerp(A.VelCmS, B.VelCmS, InterpAlpha);
+	}
+
+	// Yaw deriva da velocidade interpolada: locomotion mantem face na direcao
+	// do movimento; em idle preserva o yaw atual para nao "snappar".
+	FRotator NewRot = GetActorRotation();
+	if (FVector(NewVel.X, NewVel.Y, 0.0f).SizeSquared() > 1.0f)
+	{
+		NewRot.Yaw = FMath::RadiansToDegrees(FMath::Atan2(NewVel.Y, NewVel.X));
+	}
+	NewRot.Pitch = 0.0f;
+	NewRot.Roll  = 0.0f;
+
+	// Aceleracao derivada da curva interpolada (mais estavel que a derivada
+	// snapshot-a-snapshot que tinhamos antes; AnimBP do Quinn precisa de
+	// `Acceleration != 0` para sair de Idle).
+	FVector DerivedAccel = FVector::ZeroVector;
+	if (bHasPreviousSnapshot && DeltaSeconds > KINDA_SMALL_NUMBER)
+	{
+		DerivedAccel = (NewVel - PreviousVisualVelocity) / DeltaSeconds;
+		DerivedAccel = DerivedAccel.GetClampedToMaxSize(8000.0f);
+	}
+	constexpr float AccelSmoothingAlpha = 0.35f;
+	LastDerivedAccelerationCmS2 = bHasPreviousSnapshot
+		? FMath::Lerp(LastDerivedAccelerationCmS2, DerivedAccel, AccelSmoothingAlpha)
+		: DerivedAccel;
+
+	// Fallback sintetico: locomotion a velocidade constante => derivada ~ 0.
+	// Sem este nudge o AnimBP voltaria para Idle.
+	const FVector2D Vel2D(NewVel.X, NewVel.Y);
+	const float Speed2D = Vel2D.Size();
+	const FVector2D Accel2D(LastDerivedAccelerationCmS2.X, LastDerivedAccelerationCmS2.Y);
+	constexpr float MinSpeedForFallbackCmS = 50.0f;
+	constexpr float MinAccelFallbackCmS2 = 200.0f;
+	const bool bGroundedNow = SnapshotBuffer.Last().bGrounded;
+	if (bGroundedNow && Speed2D >= MinSpeedForFallbackCmS && Accel2D.Size() < MinAccelFallbackCmS2)
+	{
+		const FVector2D VelDir = Vel2D.GetSafeNormal();
+		const FVector2D FallbackAccel2D = VelDir * MinAccelFallbackCmS2;
+		LastDerivedAccelerationCmS2.X = FallbackAccel2D.X;
+		LastDerivedAccelerationCmS2.Y = FallbackAccel2D.Y;
+		LastDerivedAccelerationCmS2.Z = 0.0f;
+	}
+
+	PreviousVisualVelocity = NewVel;
+	bHasPreviousSnapshot = true;
+
+	InterpolatedPosCm = NewPos;
+	VisualVelocity = NewVel;
+	SetActorLocationAndRotation(NewPos, NewRot);
+
 	RefreshAnimationDrivers();
+
+	// Diagnostico 1x/s: render lag, buffer, alpha, extrapolating?
+	const double NowSec = FPlatformTime::Seconds();
+	if (NowSec - LastDiagLogSec >= 1.0)
+	{
+		LastDiagLogSec = NowSec;
+		const int64 NewestMs = SnapshotBuffer.Last().ServerTimeMs;
+		const int64 RenderLagMs = ServerNowMs - NewestMs;
+		UE_LOG(LogZMMO, Verbose,
+			TEXT("ZMMOPlayerProxy[%lld] buffer=%d renderLagMs=%lld interpAlpha=%.2f extrap=%d delayMs=%.0f"),
+			EntityId, SnapshotBuffer.Num(), RenderLagMs, InterpAlpha,
+			bExtrapolating ? 1 : 0, InterpolationDelayMs);
+	}
 }
 
 void AZMMOPlayerProxy::SetZMMOIdentity(const int64 InEntityId, const EZMMOEntityType InEntityType)
@@ -108,84 +222,54 @@ void AZMMOPlayerProxy::SetZMMOIdentity(const int64 InEntityId, const EZMMOEntity
 
 void AZMMOPlayerProxy::ApplyEntitySnapshot(const FZMMOEntitySnapshot& Snapshot)
 {
-	const FRotator NewRotation(0.0f, Snapshot.YawDeg, 0.0f);
+	// Estabiliza o offset de relogio na primeira amostra. Subsequente nao
-
+	// re-sincroniza para evitar saltos visuais; um esquema mais sofisticado
-	// V0: o servidor envia Z=spawnZ fixo (ADR 0039). ADR 0041 passou a Z a
+	// (ema do offset) cabe quando tivermos ping/RTT estabilizado por sessao.
-	// vir do cliente do dono (`GetActorLocation().Z`), pelo que o snapshot
+	if (SnapshotBuffer.Num() == 0)
-	// ja contem a Z autoritativa. Mantemos o line trace local como fallback
-	// gracioso para os casos em que o snapshot Z fica estranho (terreno
-	// receiver com buracos, drift entre clientes, packet loss). Sem hit, o
-	// AdjustedPos.Z fica igual a Snapshot.PositionCm.Z.
-	FVector AdjustedPos = Snapshot.PositionCm;
-	if (UWorld* World = GetWorld())
 	{
-		const FVector TraceStart = AdjustedPos + FVector(0.0f, 0.0f, 1000.0f);
+		const int64 LocalNowMs = static_cast<int64>(FPlatformTime::Seconds() * 1000.0);
-		const FVector TraceEnd   = AdjustedPos - FVector(0.0f, 0.0f, 4000.0f);
+		ServerClockOffsetMs = LocalNowMs - Snapshot.ServerTimeMs;
-		FHitResult Hit;
-		FCollisionQueryParams Params(TEXT("ZMMOProxyGround"), false, this);
-		if (World->LineTraceSingleByChannel(Hit, TraceStart, TraceEnd, ECC_Visibility, Params))
-		{
-			const float HalfHeight = GetCapsuleComponent()
-				? GetCapsuleComponent()->GetScaledCapsuleHalfHeight()
-				: 96.0f;
-			AdjustedPos.Z = Hit.Location.Z + HalfHeight;
-		}
 	}
 
-	const FVector NewVel = Snapshot.VelocityCmS;
+	FZMMOProxySnapshot S;
+	S.PosCm = Snapshot.PositionCm;
+	S.VelCmS = Snapshot.VelocityCmS;
+	S.bGrounded = Snapshot.bGrounded;
+	S.ServerTimeMs = Snapshot.ServerTimeMs;
 
-	// Aceleração derivada entre snapshots (espelha ZeusInputBridgeComponent.cpp:443-486).
+	// Insercao ordenada defensiva (UDP pode trocar a ordem de pacotes).
-	// O AnimBP do Quinn usa Acceleration!=0 nas formulas de ShouldMove e
+	int32 InsertAt = SnapshotBuffer.Num();
-	// Jump_Start. Como proxies não têm input, derivamos a accel a partir da
+	for (int32 i = SnapshotBuffer.Num() - 1; i >= 0; --i)
-	// variação de velocidade entre snapshots consecutivos.
-	FVector DerivedAccel = FVector::ZeroVector;
-	if (bHasPreviousSnapshot && PreviousSnapshotServerTimeMs > 0)
 	{
-		const double DeltaSec = static_cast<double>(
+		if (SnapshotBuffer[i].ServerTimeMs < S.ServerTimeMs)
-			Snapshot.ServerTimeMs - PreviousSnapshotServerTimeMs) / 1000.0;
-		if (DeltaSec > KINDA_SMALL_NUMBER)
 		{
-			DerivedAccel = (NewVel - PreviousVisualVelocity) / static_cast<float>(DeltaSec);
+			InsertAt = i + 1;
-			DerivedAccel = DerivedAccel.GetClampedToMaxSize(8000.0f);
+			break;
 		}
-	}
+		if (SnapshotBuffer[i].ServerTimeMs == S.ServerTimeMs)
-	constexpr float AccelSmoothingAlpha = 0.35f;
-	LastDerivedAccelerationCmS2 = bHasPreviousSnapshot
-		? FMath::Lerp(LastDerivedAccelerationCmS2, DerivedAccel, AccelSmoothingAlpha)
-		: DerivedAccel;
-
-	// Fallback visual: se o proxy está em locomotion (grounded + Speed alto)
-	// mas a accel derivada caiu para ~0 (velocidade constante entre snapshots),
-	// injetar accel sintética na direção da velocidade. Sem isto, andar em
-	// linha reta a velocidade constante deixaria Acceleration=0 e o AnimBP
-	// voltaria para Idle.
-	const FVector2D Vel2D(NewVel.X, NewVel.Y);
-	const float Speed2D = Vel2D.Size();
-	const FVector2D Accel2D(LastDerivedAccelerationCmS2.X, LastDerivedAccelerationCmS2.Y);
-	constexpr float MinSpeedForFallbackCmS = 50.0f;
-	constexpr float MinAccelFallbackCmS2 = 200.0f;
-	if (Snapshot.bGrounded && Speed2D >= MinSpeedForFallbackCmS && Accel2D.Size() < MinAccelFallbackCmS2)
 		{
-		const FVector2D VelDir = Vel2D.GetSafeNormal();
+			// Dedupe: substitui pelo mais recente (este).
-		const FVector2D FallbackAccel2D = VelDir * MinAccelFallbackCmS2;
+			SnapshotBuffer[i] = S;
-		LastDerivedAccelerationCmS2.X = FallbackAccel2D.X;
+			InsertAt = INDEX_NONE;
-		LastDerivedAccelerationCmS2.Y = FallbackAccel2D.Y;
+			break;
-		LastDerivedAccelerationCmS2.Z = 0.0f;
+		}
+		InsertAt = i;
+	}
+	if (InsertAt != INDEX_NONE)
+	{
+		SnapshotBuffer.Insert(S, InsertAt);
+	}
+	while (SnapshotBuffer.Num() > SnapshotBufferCapacity)
+	{
+		SnapshotBuffer.RemoveAt(0);
 	}
 
-	PreviousVisualVelocity = NewVel;
+	AuthoritativePosCm = Snapshot.PositionCm;
-	PreviousSnapshotServerTimeMs = Snapshot.ServerTimeMs;
+	LastSnapshotPosition = Snapshot.PositionCm;
-	bHasPreviousSnapshot = true;
-
-	SetActorLocationAndRotation(AdjustedPos, NewRotation);
-	LastSnapshotPosition = AdjustedPos;
-	VisualVelocity = NewVel;
 	bHasFirstSnapshot = true;
 
-	// Estado de queda/pulo replicado via `bGrounded` (eco do bit IsFalling do
+	// `bGrounded` e evento — aplicar `MovementMode` imediatamente para que o
-	// cliente local — ver `EInputAxisFlags::IsFalling` e CoreServerApp). Sem
+	// pulo nao espere `InterpolationDelayMs` para mudar a state machine do AnimBP.
-	// este passo o `MovementMode` do proxy ficaria sempre em MOVE_Walking
-	// (definido no construtor) e o AnimBP nunca tocaria a animação de queda.
 	if (UCharacterMovementComponent* CMC = GetCharacterMovement())
 	{
 		const EMovementMode DesiredMode = Snapshot.bGrounded ? MOVE_Walking : MOVE_Falling;
@@ -195,7 +279,6 @@ void AZMMOPlayerProxy::ApplyEntitySnapshot(const FZMMOEntitySnapshot& Snapshot)
 		}
 	}
 
-	RefreshAnimationDrivers();
 	ApplyCollisionPolicy();
 }
 

Source/ZMMO/Game/Entity/ZMMOPlayerProxy.h

@@ -29,6 +29,29 @@
  *  Velocity+Acceleration estejam populados quando o `NativeUpdateAnimation`
  *  do AnimBP os ler.
  */
+/**
+ *  Snapshot bruto guardado no buffer de interpolacao. Mantido como struct privada
+ *  ao .h porque so o proxy (e debugging local) precisa olhar para ele.
+ */
+USTRUCT()
+struct FZMMOProxySnapshot
+{
+	GENERATED_BODY()
+
+	UPROPERTY()
+	FVector PosCm = FVector::ZeroVector;
+
+	UPROPERTY()
+	FVector VelCmS = FVector::ZeroVector;
+
+	UPROPERTY()
+	bool bGrounded = true;
+
+	/** Timestamp do servidor que produziu o snapshot (ms desde Unix epoch). */
+	UPROPERTY()
+	int64 ServerTimeMs = 0;
+};
+
 UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
 class ZMMO_API AZMMOPlayerProxy : public ACharacter, public IZMMOEntityInterface
 {
@@ -63,30 +86,74 @@ protected:
 	UPROPERTY(VisibleInstanceOnly, BlueprintReadOnly, Category = "ZMMO|Entity")
 	bool bHasFirstSnapshot = false;
 
-	/** Ultima posicao recebida por snapshot (mundo, cm). */
+	/**
+	 *  Ultima posicao **autoritativa** recebida do servidor (cm, mundo). Difere
+	 *  de `InterpolatedPosCm` (visual) — separar os dois e essencial para
+	 *  comparar drift autoritativo vs visual via debug overlay/logs.
+	 */
+	UPROPERTY(VisibleInstanceOnly, BlueprintReadOnly, Category = "ZMMO|Entity")
+	FVector AuthoritativePosCm = FVector::ZeroVector;
+
+	/** Posicao **visual** atual (resultado da interpolacao do tick). */
+	UPROPERTY(VisibleInstanceOnly, BlueprintReadOnly, Category = "ZMMO|Entity")
+	FVector InterpolatedPosCm = FVector::ZeroVector;
+
+	/** Compat: alias para `AuthoritativePosCm` (preserva binding de Blueprint, se houver). */
 	UPROPERTY(VisibleInstanceOnly, BlueprintReadOnly, Category = "ZMMO|Entity")
 	FVector LastSnapshotPosition = FVector::ZeroVector;
 
 	/**
-	 *  Velocidade visual derivada para o AnimBP. Espelha `Snapshot.VelocityCmS`
+	 *  Velocidade visual derivada para o AnimBP. Espelha a velocidade
-	 *  e e re-imposta no `CMC->Velocity` em cada `Tick` para manter os drivers
+	 *  *interpolada* (nao o snapshot bruto) e e re-imposta no `CMC->Velocity`
-	 *  de animacao alimentados entre updates de rede.
+	 *  em cada `Tick` para manter os drivers de animacao alimentados entre
+	 *  updates de rede.
 	 */
 	UPROPERTY(VisibleInstanceOnly, BlueprintReadOnly, Category = "ZMMO|Entity")
 	FVector VisualVelocity = FVector::ZeroVector;
 
-	/** Velocidade do snapshot anterior — base para derivar `Acceleration`. */
+	/**
-	FVector PreviousVisualVelocity = FVector::ZeroVector;
+	 *  Atraso de interpolacao em ms. Render-time = wall_now - InterpolationDelayMs,
+	 *  expresso no dominio do tempo do servidor. Padrao 100 ms (~3 snapshots a 30 Hz)
+	 *  cobre 1 perda + 1 jitter sem extrapolar.
+	 */
+	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "ZMMO|Network",
+		meta = (ClampMin = "0.0", ClampMax = "500.0"))
+	double InterpolationDelayMs = 100.0;
 
-	/** ServerTimeMs do snapshot anterior — `dt` da derivada de Acceleration. */
+	/** Tamanho maximo do buffer (em snapshots). Cobre ~270 ms a 30 Hz. */
-	int64 PreviousSnapshotServerTimeMs = 0;
+	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "ZMMO|Network",
+		meta = (ClampMin = "2", ClampMax = "32"))
+	int32 SnapshotBufferCapacity = 8;
+
+	/** Limite duro de extrapolacao (s) quando nao ha snapshot futuro. */
+	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "ZMMO|Network",
+		meta = (ClampMin = "0.0", ClampMax = "0.5"))
+	float MaxExtrapolationSeconds = 0.1f;
+
+	/** Buffer ordenado por `ServerTimeMs` ascendente. */
+	UPROPERTY()
+	TArray<FZMMOProxySnapshot> SnapshotBuffer;
+
+	/**
+	 *  Offset entre o relogio local (`FPlatformTime::Seconds * 1000`) e o
+	 *  relogio do servidor (`ServerTimeMs` do snapshot). Estimado pela primeira
+	 *  amostra como `local_now_ms - server_time_ms`. Subtraindo este offset do
+	 *  relogio local obtemos o tempo do servidor estimado.
+	 */
+	int64 ServerClockOffsetMs = 0;
 
 	/** Aceleracao derivada (com smoothing) escrita no CMC custom para alimentar
 	 *  o AnimBP (`ShouldMove`/`Jump_Start` exigem Acceleration!=0). */
 	FVector LastDerivedAccelerationCmS2 = FVector::ZeroVector;
 
+	/** Velocidade visual do tick anterior (para a derivada `Acceleration = dV/dt`). */
+	FVector PreviousVisualVelocity = FVector::ZeroVector;
+
 	bool bHasPreviousSnapshot = false;
 
+	/** Ultimo log de diagnostico (s, monotonic). Log emitido 1x/s no Tick. */
+	double LastDiagLogSec = 0.0;
+
 private:
 	/** Reaplica `CMC->Velocity` (com clamp de Z em walking) e injeta a
 	 *  aceleracao derivada no CMC custom. Chamado em `Tick` (pre-mesh) e em