home · contact · privacy
Server: Ensure that AI does not move towards enemies outside its FOV.
[plomrogue] / src / server / ai.c
1 /* src/server/ai.c */
2
3 #include "ai.h"
4 #include <stddef.h> /* NULL */
5 #include <stdint.h> /* uint8_t, uint16_t, uint32_t, UINT16_MAX */
6 #include <stdlib.h> /* free() */
7 #include "../common/try_malloc.h" /* try_malloc() */
8 #include "field_of_view.h" /* HIDDEN */
9 #include "hardcoded_strings.h" /* s */
10 #include "thing_actions.h" /* get_thing_action_id_by_name() */
11 #include "things.h" /* struct Thing */
12 #include "world.h" /* global world */
13
14
15
16 #define N_DIRS 6
17
18
19
20 /* Write into "neighbors" scores of the N_DIRS immediate neighbors of the
21  * "score_map" cell at "pos_i" (array index), as found in the directions
22  * north-east, east, south-east etc. (clockwise order). Use "max_score" for
23  * illegal neighborhoods (i.e. if direction would lead beyond the map's border).
24  */
25 static void get_neighbor_scores(uint16_t * score_map, uint16_t pos_i,
26                                 uint16_t max_score, uint16_t * neighbors);
27
28 /* Iterate over scored cells in "score_map" of world.map's geometry. Compare
29  * each cell's score against the score of its immediate neighbors in N_DIRS
30  * directions. If any neighbor's score is at least two points lower than the
31  * current cell's score, re-set it to 1 point higher than its lowest-scored
32  * neighbor. Repeat this whole process until all cells have settled on their
33  * final score. Ignore cells whose score is greater than "max_score". Expect
34  * "max_score" to be the maximum score for cells, marking them as unreachable.
35  */
36 static void dijkstra_map(uint16_t * score_map, uint16_t max_score);
37
38 /* Return numpad char of direction ("8", "6", "2", "4" etc.) of enemy with the
39  * shortest path visible to "t_origin". If no enemy is around, return 0.
40  */
41 static char get_dir_to_nearest_enemy(struct Thing * thing_origin);
42
43
44
45 static void get_neighbor_scores(uint16_t * score_map, uint16_t pos_i,
46                                 uint16_t max_score, uint16_t * neighbors)
47 {
48     uint32_t map_size = world.map.length * world.map.length;
49     uint8_t i_dir;
50     for (i_dir = 0; i_dir < N_DIRS; neighbors[i_dir] = max_score, i_dir++);
51     uint8_t open_north     = pos_i >= world.map.length;
52     uint8_t open_east      = pos_i + 1 % world.map.length;
53     uint8_t open_south     = pos_i + world.map.length < map_size;
54     uint8_t open_west      = pos_i % world.map.length;
55     uint8_t is_indented    = (pos_i / world.map.length) % 2;
56     uint8_t open_diag_west = is_indented || open_west;
57     uint8_t open_diag_east = !is_indented || open_east;
58     if (open_north && open_diag_east)
59     {
60         neighbors[0] = score_map[pos_i - world.map.length + is_indented];
61     }
62     if (open_east)
63     {
64         neighbors[1] = score_map[pos_i + 1];
65     }
66     if (open_south && open_diag_east)
67     {
68         neighbors[2] = score_map[pos_i + world.map.length + is_indented];
69     }
70     if (open_south && open_diag_west)
71     {
72         neighbors[3] = score_map[pos_i + world.map.length - !is_indented];
73     }
74     if (open_west)
75     {
76         neighbors[4] = score_map[pos_i - 1];
77     }
78     if (open_north && open_diag_west)
79     {
80         neighbors[5] = score_map[pos_i - world.map.length - !is_indented];
81     }
82 }
83
84
85
86 static void dijkstra_map(uint16_t * score_map, uint16_t max_score)
87 {
88     uint32_t map_size = world.map.length * world.map.length;
89     uint32_t pos;
90     uint16_t i_scans, neighbors[N_DIRS], min_neighbor;
91     uint8_t scores_still_changing = 1;
92     uint8_t i_dirs;
93     for (i_scans = 0; scores_still_changing; i_scans++)
94     {
95         scores_still_changing = 0;
96         for (pos = 0; pos < map_size; pos++)
97         {
98             if (score_map[pos] <= max_score)
99             {
100                 get_neighbor_scores(score_map, pos, max_score, neighbors);
101                 min_neighbor = max_score;
102                 for (i_dirs = 0; i_dirs < N_DIRS; i_dirs++)
103                 {
104                     if (min_neighbor > neighbors[i_dirs])
105                     {
106                         min_neighbor = neighbors[i_dirs];
107                     }
108                 }
109                 if (score_map[pos] > min_neighbor + 1)
110                 {
111                     score_map[pos] = min_neighbor + 1;
112                     scores_still_changing = 1;
113                 }
114             }
115         }
116     }
117 }
118
119
120
121 static char get_dir_to_nearest_enemy(struct Thing * t_origin)
122 {
123     /* Calculate for each cell distance to visibly nearest enemy, with movement
124      * possible in the directions or "dir". (Actor's own cells start with 0
125      * distance towards themselves. Cells of actors of own type are invisible.)
126      */
127     uint32_t map_size = world.map.length * world.map.length;
128     uint16_t max_score = UINT16_MAX - 1;
129     uint16_t * score_map = try_malloc(map_size * sizeof(uint16_t), __func__);
130     uint32_t i;
131     for (i = 0; i < map_size; i++)
132     {
133         score_map[i] = UINT16_MAX;
134         if ('.' == t_origin->mem_map[i])
135         {
136             score_map[i] = max_score;
137         }
138     }
139     struct Thing * t = world.things;
140     for (; t != NULL; t = t->next)
141     {
142         if (   !t->lifepoints || t == t_origin
143             || HIDDEN == t_origin->fov_map[t->pos.y*world.map.length+t->pos.x])
144         {
145             continue;
146         }
147         if (t->lifepoints && t->type == t_origin->type)
148         {
149             score_map[t->pos.y * world.map.length + t->pos.x] = UINT16_MAX;
150             continue;
151         }
152         score_map[t->pos.y * world.map.length + t->pos.x] = 0;
153     }
154     dijkstra_map(score_map, max_score);
155
156     /* Return direction of "t_origin"'s lowest-scored neighbor cell. */
157     uint16_t neighbors[N_DIRS];
158     uint16_t pos_i = (t_origin->pos.y * world.map.length) + t_origin->pos.x;
159     get_neighbor_scores(score_map, pos_i, max_score, neighbors);
160     free(score_map);
161     char dir_to_nearest_enemy = 0;
162     uint16_t min_neighbor = max_score;
163     char * dirs = "edcxsw";    /* get_neighbor_scores()'s clockwise dir order.*/
164     for (i = 0; i < N_DIRS; i++)
165     {
166         if (min_neighbor > neighbors[i])
167         {
168             min_neighbor = neighbors[i];
169             dir_to_nearest_enemy = dirs[i];
170         }
171     }
172     return dir_to_nearest_enemy;
173 }
174
175
176
177 extern void ai(struct Thing * t)
178 {
179     t->command = get_thing_action_id_by_name(s[S_CMD_WAIT]);
180     char sel = t->fov_map ? get_dir_to_nearest_enemy(t) : 0;/* t->fov_map may */
181     if (0 != sel)                                           /* be absent due  */
182     {                                                       /* to god command.*/
183         t->command = get_thing_action_id_by_name(s[S_CMD_MOVE]);
184         t->arg = sel;
185     }
186 }