plomlompom.com Git - plomrogue/blob - src/server/field_of_view.c

   1 /* src/server/field_of_view.c */
   2
   3 #include "field_of_view.h"
   4 #include <stdint.h> /* uint8_t, uint16_t, uint32_t, int32_t */
   5 #include <stdlib.h> /* free() */
   6 #include <string.h> /* memset() */
   7 #include "../common/rexit.h" /* exit_trouble() */
   8 #include "../common/try_malloc.h" /* try_malloc() */
   9 #include "things.h" /* Thing */
  10 #include "yx_uint8.h" /* yx_uint8 */
  11 #include "world.h" /* world  */
  12
  13
  14
  15 /* Number of degrees a circle is divided into. The greater it is, the greater
  16  * the angle precision. But make it one whole zero larger and bizarre FOV bugs
  17  * appear on large maps, probably due to value overflows (TODO: more research!).
  18  */
  19 #define CIRCLE 3600000
  20
  21
  22
  23 /* Angle of a shadow. */
  24 struct shadow_angle
  25 {
  26     struct shadow_angle * next;
  27     uint32_t left_angle;
  28     uint32_t right_angle;
  29 };
  30
  31
  32
  33 /* Move "yx" into hex direction "d". */
  34 static void mv_yx_in_hex_dir(char d, struct yx_uint8 * yx);
  35
  36 /* Move "yx" into hex direction "d". If this moves "yx" beyond the minimal (0)
  37  * or maximal (UINT8_MAX) column or row, it wraps to the opposite side. Such
  38  * wrapping is returned as a wraps enum value and stored, so that further calls
  39  * to move "yx" back into the opposite direction may unwrap it again. Pass an
  40  * "unwrap" of !0 to re-set the internal wrap memory to 0.
  41  */
  42 static uint8_t mv_yx_in_dir_wrap(char d, struct yx_uint8 * yx, uint8_t unwrap);
  43
  44 /* Wrapper to mv_yx_in_dir_wrap(), returns 1 if the wrapped function moved "yx"
  45  * within the wrap borders and the map size, else 0.
  46  */
  47 static uint8_t mv_yx_in_dir_legal(char dir, struct yx_uint8 * yx);
  48
  49 /* Recalculate angle < 0 or > CIRCLE to a value between these two limits. */
  50 static uint32_t correct_angle(int32_t angle);
  51
  52 /* Try merging the angle between "left_angle" and "right_angle" to "shadow" if
  53  * it meets the shadow from the right or the left. Returns 1 on success, else 0.
  54  */
  55 static uint8_t try_merge(struct shadow_angle * shadow,
  56                          uint32_t left_angle, uint32_t right_angle);
  57
  58 /* Try merging the shadow angle between "left_angle" and "right_angle" into an
  59  * existing shadow angle in "shadows". On success, see if this leads to any
  60  * additional shadow angle overlaps and merge these accordingly. Return 1 on
  61  * success, else 0.
  62  */
  63 static uint8_t try_merging_angles(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
  64                                   struct shadow_angle ** shadows);
  65
  66 /* If "pos_in_map" in angle between"left_angle" to "right_angle" to the viewing
  67  * actor is in a shadow from the shadow list "shadows", mark it as HIDDEN on the
  68  * "fov_map"; else, if the world map features a viewing obstacle on the world
  69  * map, calculate its shadow angle to the viewer and add it to "shadows".
  70  */
  71 static void set_shadow(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
  72                        struct shadow_angle ** shadows, uint16_t pos_in_map,
  73                        uint8_t * fov_map);
  74
  75 /* Free shadow angles list "angles". */
  76 static void free_angles(struct shadow_angle * angles);
  77
  78 /* Evaluate map position "test_pos" in distance "dist" to the view origin, and
  79  * on the circle of that distance to the origin on hex "hex_i" (as counted from
  80  * the circle's rightmost point), for setting shaded cells in "fov_map" and
  81  * potentially adding a new shadow to linked shadow angle list "shadows".
  82  */
  83 static void eval_position(uint16_t dist, uint16_t hex_i, uint8_t * fov_map,
  84                           struct yx_uint8 * test_pos,
  85                           struct shadow_angle ** shadows);
  86
  87 /* Update "t"'s .mem_map memory with what's in its current field of view. */
  88 static void update_map_memory(struct Thing * t, uint32_t map_size);
  89
  90
  91
  92 static void mv_yx_in_hex_dir(char d, struct yx_uint8 * yx)
  93 {
  94     if     (d == 'e')
  95     {
  96         yx->x = yx->x + (yx->y % 2);
  97         yx->y--;
  98     }
  99     else if (d == 'd')
 100     {
 101         yx->x++;
 102     }
 103     else if (d == 'c')
 104     {
 105         yx->x = yx->x + (yx->y % 2);
 106         yx->y++;
 107     }
 108     else if (d == 'x')
 109     {
 110         yx->x = yx->x - !(yx->y % 2);
 111         yx->y++;
 112     }
 113     else if (d == 's')
 114     {
 115         yx->x--;
 116     }
 117     else if (d == 'w')
 118     {
 119         yx->x = yx->x - !(yx->y % 2);
 120         yx->y--;
 121     }
 122 }
 123
 124
 125
 126 static uint8_t mv_yx_in_dir_wrap(char d, struct yx_uint8 * yx, uint8_t unwrap)
 127 {
 128     static int8_t wrap_west_east   = 0;
 129     static int8_t wrap_north_south = 0;
 130     if (unwrap)
 131     {
 132         wrap_west_east = wrap_north_south = 0;
 133         return 0;
 134     }
 135     struct yx_uint8 original;
 136     original.y = yx->y;
 137     original.x = yx->x;
 138     mv_yx_in_hex_dir(d, yx);
 139     if      (strchr("edc", d) && yx->x < original.x)
 140     {
 141         wrap_west_east++;
 142     }
 143     else if (strchr("xsw", d) && yx->x > original.x)
 144     {
 145         wrap_west_east--;
 146     }
 147     if      (strchr("we", d) && yx->y > original.y)
 148     {
 149         wrap_north_south--;
 150     }
 151     else if (strchr("xc", d) && yx->y < original.y)
 152     {
 153         wrap_north_south++;
 154     }
 155     return (wrap_west_east != 0) + (wrap_north_south != 0);
 156 }
 157
 158
 159
 160 static uint8_t mv_yx_in_dir_legal(char dir, struct yx_uint8 * yx)
 161 {
 162     uint8_t wraptest = mv_yx_in_dir_wrap(dir, yx, 0);
 163     if (!wraptest && yx->x < world.map.length && yx->y < world.map.length)
 164     {
 165         return 1;
 166     }
 167     return 0;
 168 }
 169
 170
 171
 172 static uint32_t correct_angle(int32_t angle)
 173 {
 174     while (angle < 0)
 175     {
 176         angle = angle + CIRCLE;
 177     }
 178     while (angle > CIRCLE)
 179     {
 180         angle = angle - CIRCLE;
 181     }
 182     return angle;
 183 }
 184
 185
 186
 187 static uint8_t try_merge(struct shadow_angle * shadow,
 188                          uint32_t left_angle, uint32_t right_angle)
 189 {
 190     if      (   shadow->right_angle <= left_angle + 1
 191              && shadow->right_angle >= right_angle)
 192     {
 193         shadow->right_angle = right_angle;
 194     }
 195     else if (   shadow->left_angle + 1 >= right_angle
 196              && shadow->left_angle     <= left_angle)
 197     {
 198         shadow->left_angle = left_angle;
 199     }
 200     else
 201     {
 202         return 0;
 203     }
 204     return 1;
 205 }
 206
 207
 208
 209 static uint8_t try_merging_angles(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
 210                                   struct shadow_angle ** shadows)
 211 {
 212     uint8_t angle_merge = 0;
 213     struct shadow_angle * shadow;
 214     for (shadow = *shadows; shadow; shadow = shadow->next)
 215     {
 216         if (try_merge(shadow, left_angle, right_angle))
 217         {
 218             angle_merge = 1;
 219         }
 220     }
 221     if (angle_merge)
 222     {
 223         struct shadow_angle * shadow1;
 224         for (shadow1 = *shadows; shadow1; shadow1 = shadow1->next)
 225         {
 226             struct shadow_angle * last_shadow = NULL;
 227             struct shadow_angle * shadow2;
 228             for (shadow2 = *shadows; shadow2; shadow2 = shadow2->next)
 229             {
 230                 if (   shadow1 != shadow2
 231                     && try_merge(shadow1, shadow2->left_angle,
 232                                           shadow2->right_angle))
 233                 {
 234                     struct shadow_angle * to_free = shadow2;
 235                     if (last_shadow)
 236                     {
 237                         last_shadow->next = shadow2->next;
 238                         shadow2 = last_shadow;
 239                     }
 240                     else
 241                     {
 242                         *shadows = shadow2->next;
 243                         shadow2 = *shadows;
 244                     }
 245                     free(to_free);
 246                 }
 247                 last_shadow = shadow2;
 248             }
 249         }
 250     }
 251     return angle_merge;
 252 }
 253
 254
 255
 256 static void set_shadow(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
 257                        struct shadow_angle ** shadows, uint16_t pos_in_map,
 258                        uint8_t * fov_map)
 259 {
 260     struct shadow_angle * shadow_i;
 261     if (fov_map[pos_in_map] & VISIBLE)
 262     {
 263         for (shadow_i = *shadows; shadow_i; shadow_i = shadow_i->next)
 264         {
 265             if (   left_angle <=  shadow_i->left_angle
 266                 && right_angle >= shadow_i->right_angle)
 267             {
 268                 fov_map[pos_in_map] = HIDDEN;
 269                 return;
 270             }
 271         }
 272     }
 273     if ('X' == world.map.cells[pos_in_map])
 274     {
 275         if (!try_merging_angles(left_angle, right_angle, shadows))
 276         {
 277             struct shadow_angle * shadow;
 278             shadow = try_malloc(sizeof(struct shadow_angle), __func__);
 279             shadow->left_angle  = left_angle;
 280             shadow->right_angle = right_angle;
 281             shadow->next = NULL;
 282             if (*shadows)
 283             {
 284                 for (shadow_i = *shadows; shadow_i; shadow_i = shadow_i->next)
 285                 {
 286                     if (!shadow_i->next)
 287                     {
 288                         shadow_i->next = shadow;
 289                         return;
 290                     }
 291                 }
 292             }
 293             *shadows = shadow;
 294         }
 295     }
 296 }
 297
 298
 299
 300 static void free_angles(struct shadow_angle * angles)
 301 {
 302     if (angles->next)
 303     {
 304         free_angles(angles->next);
 305     }
 306     free(angles);
 307 }
 308
 309
 310
 311 static void eval_position(uint16_t dist, uint16_t hex_i, uint8_t * fov_map,
 312                           struct yx_uint8 * test_pos,
 313                           struct shadow_angle ** shadows)
 314 {
 315     int32_t left_angle_uncorrected =   ((CIRCLE / 12) / dist)
 316                                      - ((hex_i * (CIRCLE / 6)) / dist);
 317     int32_t right_angle_uncorrected =   left_angle_uncorrected
 318                                       - (CIRCLE / (6 * dist));
 319     uint32_t left_angle  = correct_angle(left_angle_uncorrected);
 320     uint32_t right_angle = correct_angle(right_angle_uncorrected);
 321     uint32_t right_angle_1st = right_angle > left_angle ? 0 : right_angle;
 322     uint16_t pos_in_map = test_pos->y * world.map.length + test_pos->x;
 323     set_shadow(left_angle, right_angle_1st, shadows, pos_in_map, fov_map);
 324     if (right_angle_1st != right_angle)
 325     {
 326         left_angle = CIRCLE;
 327         set_shadow(left_angle, right_angle, shadows, pos_in_map, fov_map);
 328     }
 329 }
 330
 331
 332
 333 static void update_map_memory(struct Thing * t, uint32_t map_size)
 334 {
 335     if (!t->mem_map)
 336     {
 337         t->mem_map = try_malloc(map_size, __func__);
 338         memset(t->mem_map, ' ', map_size);
 339     }
 340     uint32_t i;
 341     for (i = 0; i < map_size; i++)
 342     {
 343         if (' ' == t->mem_map[i] && t->fov_map[i] & VISIBLE)
 344         {
 345             t->mem_map[i] = world.map.cells[i];
 346         }
 347     }
 348 }
 349
 350
 351
 352 extern void build_fov_map(struct Thing * t)
 353 {
 354     uint32_t map_size = world.map.length * world.map.length;
 355     t->fov_map = t->fov_map ? t->fov_map : try_malloc(map_size, __func__);
 356     memset(t->fov_map, VISIBLE, map_size);
 357     struct yx_uint8 test_pos = t->pos;
 358     struct shadow_angle * shadows = NULL;
 359     char * circle_dirs = "xswedc";
 360     uint16_t dist;
 361     uint8_t first_round, circle_on_map;
 362     for (first_round = 1, dist = 1, circle_on_map = 1; circle_on_map; dist++)
 363     {
 364         if (!first_round)
 365         {
 366             mv_yx_in_dir_legal('c', &test_pos);
 367         }
 368         char dir = 'd';
 369         uint8_t i_dir = first_round = circle_on_map = 0;
 370         uint16_t i_dist, hex_i;
 371         for (hex_i = 0, i_dist = 1; hex_i < 6 * dist; i_dist++, hex_i++)
 372         {
 373             if (mv_yx_in_dir_legal(dir, &test_pos))
 374             {
 375                 eval_position(dist, hex_i, t->fov_map, &test_pos, &shadows);
 376                 circle_on_map = 1;
 377             }
 378             dir = circle_dirs[i_dir];
 379             if (dist == i_dist)
 380             {
 381                 i_dist = 0;
 382                 i_dir++;
 383             }
 384         }
 385     }
 386     mv_yx_in_dir_wrap(0, NULL, 1);
 387     free_angles(shadows);
 388     update_map_memory(t, map_size);
 389 }