home · contact · privacy
Shrink sound Dijkstra map, reach; refactor lots of mapping code.
[plomrogue2] / plomrogue / mapping.py
1 import collections
2 from plomrogue.errors import ArgError
3
4
5
6 class YX(collections.namedtuple('YX', ('y', 'x'))):
7
8     def __add__(self, other):
9         return YX(self.y + other.y, self.x + other.x)
10
11     def __sub__(self, other):
12         return YX(self.y - other.y, self.x - other.x)
13
14     def __str__(self):
15         return 'Y:%s,X:%s' % (self.y, self.x)
16
17
18
19 class MapGeometry():
20
21     def __init__(self, size):
22         self.size = size
23         self.neighbors_i = {}
24
25     def get_directions(self):
26         directions = []
27         for name in dir(self):
28             if name[:5] == 'move_':
29                 directions += [name[5:]]
30         return directions
31
32     def get_neighbors(self, pos):
33         neighbors = {}
34         for direction in self.get_directions():
35             neighbors[direction] = self.move(pos, direction)
36         return neighbors
37
38     def get_neighbors_i(self, i):
39         if i in self.neighbors_i:
40             return self.neighbors_i[i]
41         pos = YX(i // self.size.x, i % self.size.x)
42         neighbors_pos = self.get_neighbors(pos)
43         neighbors_i = {}
44         for direction in neighbors_pos:
45             pos = neighbors_pos[direction]
46             if pos is None:
47                 neighbors_i[direction] = None
48             else:
49                 neighbors_i[direction] = pos.y * self.size.x + pos.x
50         self.neighbors_i[i] = neighbors_i
51         return self.neighbors_i[i]
52
53     def move(self, start_pos, direction):
54         mover = getattr(self, 'move_' + direction)
55         target = mover(start_pos)
56         if target.y < 0 or target.x < 0 or \
57                 target.y >= self.size.y or target.x >= self.size.x:
58             return None
59         return target
60
61
62
63 class MapGeometryWithLeftRightMoves(MapGeometry):
64
65     def move_LEFT(self, start_pos):
66         return YX(start_pos.y, start_pos.x - 1)
67
68     def move_RIGHT(self, start_pos):
69         return YX(start_pos.y, start_pos.x + 1)
70
71
72
73 class MapGeometrySquare(MapGeometryWithLeftRightMoves):
74
75     def __init__(self, *args, **kwargs):
76         super().__init__(*args, **kwargs)
77         self.fov_map_class = FovMapSquare
78         self.dijkstra_map_class = DijkstraMapSquare
79
80     def define_segment(self, source_center, radius):
81         size = YX(2 * radius + 1, 2 * radius + 1)
82         offset = YX(source_center.y - radius, source_center.x - radius)
83         center = YX(radius, radius)
84         return size, offset, center
85
86     def move_UP(self, start_pos):
87         return YX(start_pos.y - 1, start_pos.x)
88
89     def move_DOWN(self, start_pos):
90         return YX(start_pos.y + 1, start_pos.x)
91
92
93 class MapGeometryHex(MapGeometryWithLeftRightMoves):
94
95     def __init__(self, *args, **kwargs):
96         super().__init__(*args, **kwargs)
97         self.fov_map_class = FovMapHex
98         self.dijkstra_map_class = DijkstraMapHex
99
100     def define_segment(self, source_center, radius):
101         indent = 1 if (source_center.y % 2) else 0
102         size = YX(2 * radius + 1 + indent, 2 * radius + 1)
103         offset = YX(source_center.y - radius - indent, source_center.x - radius)
104         center = YX(radius + indent, radius)
105         return size, offset, center
106
107     def move_UPLEFT(self, start_pos):
108         start_indented = start_pos.y % 2
109         if start_indented:
110             return YX(start_pos.y - 1, start_pos.x)
111         else:
112             return YX(start_pos.y - 1, start_pos.x - 1)
113
114     def move_UPRIGHT(self, start_pos):
115         start_indented = start_pos.y % 2
116         if start_indented:
117             return YX(start_pos.y - 1, start_pos.x + 1)
118         else:
119             return YX(start_pos.y - 1, start_pos.x)
120
121     def move_DOWNLEFT(self, start_pos):
122         start_indented = start_pos.y % 2
123         if start_indented:
124             return YX(start_pos.y + 1, start_pos.x)
125         else:
126             return YX(start_pos.y + 1, start_pos.x - 1)
127
128     def move_DOWNRIGHT(self, start_pos):
129         start_indented = start_pos.y % 2
130         if start_indented:
131             return YX(start_pos.y + 1, start_pos.x + 1)
132         else:
133             return YX(start_pos.y + 1, start_pos.x)
134
135
136
137 class Map():
138
139     def __init__(self, map_size):
140         self.size = map_size
141         self.terrain = '.' * self.size_i
142
143     def __getitem__(self, yx):
144         return self.terrain[self.get_position_index(yx)]
145
146     def __setitem__(self, yx, c):
147         pos_i = self.get_position_index(yx)
148         if type(c) == str:
149             self.terrain = self.terrain[:pos_i] + c + self.terrain[pos_i + 1:]
150         else:
151             self.terrain[pos_i] = c
152
153     def __iter__(self):
154         """Iterate over YX position coordinates."""
155         for y in range(self.size.y):
156             for x in range(self.size.x):
157                 yield YX(y, x)
158
159     # TODO: use this for more refactoring
160     def inside(self, yx):
161         if yx.y < 0 or yx.x < 0 or yx.y >= self.size.y or yx.x >= self.size.x:
162             return False
163         return True
164
165     @property
166     def size_i(self):
167         return self.size.y * self.size.x
168
169     def set_line(self, y, line):
170         height_map = self.size.y
171         width_map = self.size.x
172         if y >= height_map:
173             raise ArgError('too large row number %s' % y)
174         width_line = len(line)
175         if width_line != width_map:
176             raise ArgError('map line width %s unequal map width %s' % (width_line, width_map))
177         self.terrain = self.terrain[:y * width_map] + line +\
178                        self.terrain[(y + 1) * width_map:]
179
180     def get_position_index(self, yx):
181         return yx.y * self.size.x + yx.x
182
183     def lines(self):
184         width = self.size.x
185         for y in range(self.size.y):
186             yield (y, self.terrain[y * width:(y + 1) * width])
187
188
189
190 class SourcedMap(Map):
191
192     def __init__(self, source_map, source_center, radius):
193         self.source_map = source_map
194         self.radius = radius
195         self.size, self.offset, self.center = \
196             self.geometry_class.define_segment(None, source_center, radius)
197         self.geometry = self.geometry_class(self.size)
198
199     def source_yx(self, yx, check=False):
200         source_yx = yx + self.offset
201         if check and not self.source_map.inside(source_yx):
202             return False
203         return source_yx
204
205     def target_yx(self, yx, check=False):
206         target_yx = yx - self.offset
207         if check and not self.inside(target_yx):
208             return False
209         return target_yx
210
211
212
213 class DijkstraMap(SourcedMap):
214
215     def __init__(self, *args, **kwargs):
216         super().__init__(*args, **kwargs)
217         self.terrain = [255] * self.size_i
218         self[self.center] = 0
219         shrunk = True
220         source_map_segment = ''
221         for yx in self:
222             yx_in_source = self.source_yx(yx, True)
223             if yx_in_source:
224                 source_map_segment += self.source_map[yx_in_source]
225             else:
226                 source_map_segment += 'X'
227         while shrunk:
228             shrunk = False
229             for i in range(self.size_i):
230                 if source_map_segment[i] == 'X':
231                     continue
232                 neighbors = self.geometry.get_neighbors_i(i)
233                 for direction in [d for d in neighbors if neighbors[d]]:
234                     j = neighbors[direction]
235                     if self.terrain[j] < self.terrain[i] - 1:
236                         self.terrain[i] = self.terrain[j] + 1
237                         shrunk = True
238         #print('DEBUG Dijkstra')
239         #line_to_print = []
240         #x = 0
241         #for n in self.terrain:
242         #    line_to_print += ['%3s' % n]
243         #    x += 1
244         #    if x >= self.size.x:
245         #        x = 0
246         #        print(' '.join(line_to_print))
247         #        line_to_print = []
248
249
250
251 class DijkstraMapHex(DijkstraMap):
252     geometry_class = MapGeometryHex
253
254
255
256 class DijkstraMapSquare(DijkstraMap):
257     geometry_class = MapGeometrySquare
258
259
260
261 class FovMap(SourcedMap):
262     # TODO: player visibility asymmetrical (A can see B when B can't see A):
263     # does this make sense, or not?
264
265     def __init__(self, *args, **kwargs):
266         super().__init__(*args, **kwargs)
267         self.terrain = '?' * self.size.y * self.size.x
268         self[self.center] = '.'
269         self.shadow_cones = []
270         self.circle_out(self.center, self.shadow_process)
271
272     def throws_shadow(self, source_yx):
273         return self.source_map[source_yx] == 'X'
274
275     def shadow_process(self, yx, source_yx, distance_to_center, dir_i, dir_progress):
276         # Possible optimization: If no shadow_cones yet and self[yx] == '.',
277         # skip all.
278         CIRCLE = 360  # Since we'll float anyways, number is actually arbitrary.
279
280         def correct_arm(arm):
281             if arm > CIRCLE:
282                 arm -= CIRCLE
283             return arm
284
285         def in_shadow_cone(new_cone):
286             for old_cone in self.shadow_cones:
287                 if old_cone[0] <= new_cone[0] and \
288                     new_cone[1] <= old_cone[1]:
289                     return True
290                 # We might want to also shade tiles whose middle arm is inside a
291                 # shadow cone for a darker FOV. Note that we then could not for
292                 # optimization purposes rely anymore on the assumption that a
293                 # shaded tile cannot add growth to existing shadow cones.
294             return False
295
296         def merge_cone(new_cone):
297             import math
298             for old_cone in self.shadow_cones:
299                 if new_cone[0] < old_cone[0] and \
300                     (new_cone[1] > old_cone[0] or
301                      math.isclose(new_cone[1], old_cone[0])):
302                     old_cone[0] = new_cone[0]
303                     return True
304                 if new_cone[1] > old_cone[1] and \
305                     (new_cone[0] < old_cone[1] or
306                      math.isclose(new_cone[0], old_cone[1])):
307                     old_cone[1] = new_cone[1]
308                     return True
309             return False
310
311         def eval_cone(cone):
312             if in_shadow_cone(cone):
313                 return
314             self[yx] = '.'
315             if self.throws_shadow(source_yx):
316                 unmerged = True
317                 while merge_cone(cone):
318                     unmerged = False
319                 if unmerged:
320                     self.shadow_cones += [cone]
321
322         step_size = (CIRCLE/len(self.circle_out_directions)) / distance_to_center
323         number_steps = dir_i * distance_to_center + dir_progress
324         left_arm = correct_arm(step_size/2 + step_size*number_steps)
325         right_arm = correct_arm(left_arm + step_size)
326
327         # Optimization potential: left cone could be derived from previous
328         # right cone. Better even: Precalculate all cones.
329         if right_arm < left_arm:
330             eval_cone([left_arm, CIRCLE])
331             eval_cone([0, right_arm])
332         else:
333             eval_cone([left_arm, right_arm])
334
335     def basic_circle_out_move(self, pos, direction):
336         #"""Move position pos into direction. Return whether still in map."""
337         mover = getattr(self.geometry, 'move_' + direction)
338         return mover(pos)
339
340     def circle_out(self, yx, f):
341         # Optimization potential: Precalculate movement positions. (How to check
342         # circle_in_map then?)
343         # Optimization potential: Precalculate what tiles are shaded by what tile
344         # and skip evaluation of already shaded tile. (This only works if tiles
345         # shading implies they completely lie in existing shades; otherwise we
346         # would lose shade growth through tiles at shade borders.)
347         circle_in_map = True
348         distance = 1
349         yx = YX(yx.y, yx.x)
350         while distance <= self.radius:
351             yx = self.basic_circle_out_move(yx, 'RIGHT')
352             for dir_i in range(len(self.circle_out_directions)):
353                 for dir_progress in range(distance):
354                     direction = self.circle_out_directions[dir_i]
355                     yx = self.circle_out_move(yx, direction)
356                     source_yx = self.source_yx(yx, True)
357                     if source_yx:
358                         f(yx, source_yx, distance, dir_i, dir_progress)
359             distance += 1
360
361
362
363 class FovMapHex(FovMap):
364     circle_out_directions = ('DOWNLEFT', 'LEFT', 'UPLEFT',
365                              'UPRIGHT', 'RIGHT', 'DOWNRIGHT')
366     geometry_class = MapGeometryHex
367
368     def circle_out_move(self, yx, direction):
369         return self.basic_circle_out_move(yx, direction)
370
371
372
373 class FovMapSquare(FovMap):
374     circle_out_directions = (('DOWN', 'LEFT'), ('LEFT', 'UP'),
375                              ('UP', 'RIGHT'), ('RIGHT', 'DOWN'))
376     geometry_class = MapGeometrySquare
377
378     def circle_out_move(self, yx, direction):
379         yx = self.basic_circle_out_move(yx, direction[0])
380         return self.basic_circle_out_move(yx, direction[1])