plomlompom.com Git - plomrogue2/blob - 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         self.directions = self.get_directions()
  25
  26     def get_directions(self):
  27         directions = []
  28         prefix = 'move__'
  29         for name in dir(self):
  30             if name[:len(prefix)] == prefix:
  31                 directions += [name[len(prefix):]]
  32         return directions
  33
  34     def get_neighbors_yxyx(self, yxyx):
  35         neighbors = {}
  36         for direction in self.directions:
  37             neighbors[direction] = self.move_yxyx(yxyx, direction)
  38         return neighbors
  39
  40     def get_neighbors_yx(self, pos):
  41         neighbors = {}
  42         for direction in self.directions:
  43             neighbors[direction] = self.move_yx(pos, direction)
  44         return neighbors
  45
  46     def get_neighbors_i(self, i):
  47         if i in self.neighbors_i:
  48             return self.neighbors_i[i]
  49         pos = YX(i // self.size.x, i % self.size.x)
  50         neighbors_pos = self.get_neighbors_yx(pos)
  51         neighbors_i = {}
  52         for direction in neighbors_pos:
  53             pos = neighbors_pos[direction]
  54             if pos is None:
  55                 neighbors_i[direction] = None
  56             else:
  57                 neighbors_i[direction] = pos.y * self.size.x + pos.x
  58         self.neighbors_i[i] = neighbors_i
  59         return self.neighbors_i[i]
  60
  61     def move_yx(self, start_yx, direction, check=True):
  62         mover = getattr(self, 'move__' + direction)
  63         target = mover(start_yx)
  64         # TODO refactor with SourcedMap.inside?
  65         if target.y < 0 or target.x < 0 or \
  66            target.y >= self.size.y or target.x >= self.size.x:
  67             return None
  68         return target
  69
  70     def move_yxyx(self, start_yxyx, direction):
  71         mover = getattr(self, 'move__' + direction)
  72         start_yx = self.undouble_yxyx(*start_yxyx)
  73         target_yx = mover(start_yx)
  74         return self.double_yx(target_yx)
  75
  76     def double_yx(self, absolute_yx):
  77         big_y = absolute_yx.y // self.size.y
  78         little_y = absolute_yx.y % self.size.y
  79         big_x = absolute_yx.x // self.size.x
  80         little_x = absolute_yx.x % self.size.x
  81         return YX(big_y, big_x), YX(little_y, little_x)
  82
  83     def undouble_yxyx(self, big_yx, little_yx):
  84         y = big_yx.y * self.size.y + little_yx.y
  85         x = big_yx.x * self.size.x + little_yx.x
  86         return YX(y, x)
  87
  88
  89
  90 class MapGeometryWithLeftRightMoves(MapGeometry):
  91
  92     def move__LEFT(self, start_pos):
  93         return YX(start_pos.y, start_pos.x - 1)
  94
  95     def move__RIGHT(self, start_pos):
  96         return YX(start_pos.y, start_pos.x + 1)
  97
  98
  99
 100 class MapGeometrySquare(MapGeometryWithLeftRightMoves):
 101
 102     def __init__(self, *args, **kwargs):
 103         super().__init__(*args, **kwargs)
 104         self.fov_map_class = FovMapSquare
 105
 106     def define_segment(self, source_center, radius):
 107         source_center = self.undouble_yxyx(*source_center)
 108         size = YX(2 * radius + 1, 2 * radius + 1)
 109         offset = YX(source_center.y - radius, source_center.x - radius)
 110         center = YX(radius, radius)
 111         return size, offset, center
 112
 113     def move__UP(self, start_pos):
 114         return YX(start_pos.y - 1, start_pos.x)
 115
 116     def move__DOWN(self, start_pos):
 117         return YX(start_pos.y + 1, start_pos.x)
 118
 119
 120 class MapGeometryHex(MapGeometryWithLeftRightMoves):
 121
 122     def __init__(self, *args, **kwargs):
 123         super().__init__(*args, **kwargs)
 124         self.fov_map_class = FovMapHex
 125
 126     def define_segment(self, source_center, radius):
 127         source_center = self.undouble_yxyx(*source_center)
 128         indent = 1 if (source_center.y % 2) else 0
 129         size = YX(2 * radius + 1 + indent, 2 * radius + 1)
 130         offset = YX(source_center.y - radius - indent, source_center.x - radius)
 131         center = YX(radius + indent, radius)
 132         return size, offset, center
 133
 134     def move__UPLEFT(self, start_pos):
 135         start_indented = start_pos.y % 2
 136         if start_indented:
 137             return YX(start_pos.y - 1, start_pos.x)
 138         else:
 139             return YX(start_pos.y - 1, start_pos.x - 1)
 140
 141     def move__UPRIGHT(self, start_pos):
 142         start_indented = start_pos.y % 2
 143         if start_indented:
 144             return YX(start_pos.y - 1, start_pos.x + 1)
 145         else:
 146             return YX(start_pos.y - 1, start_pos.x)
 147
 148     def move__DOWNLEFT(self, start_pos):
 149         start_indented = start_pos.y % 2
 150         if start_indented:
 151             return YX(start_pos.y + 1, start_pos.x)
 152         else:
 153             return YX(start_pos.y + 1, start_pos.x - 1)
 154
 155     def move__DOWNRIGHT(self, start_pos):
 156         start_indented = start_pos.y % 2
 157         if start_indented:
 158             return YX(start_pos.y + 1, start_pos.x + 1)
 159         else:
 160             return YX(start_pos.y + 1, start_pos.x)
 161
 162
 163
 164 class Map():
 165
 166     def __init__(self, map_geometry):
 167         self.geometry = map_geometry
 168         self.terrain = '.' * self.size_i
 169
 170     def __getitem__(self, yx):
 171         return self.terrain[self.get_position_index(yx)]
 172
 173     def __setitem__(self, yx, c):
 174         pos_i = self.get_position_index(yx)
 175         if type(c) == str:
 176             self.terrain = self.terrain[:pos_i] + c + self.terrain[pos_i + 1:]
 177         else:
 178             self.terrain[pos_i] = c
 179
 180     def __iter__(self):
 181         """Iterate over YX position coordinates."""
 182         for y in range(self.geometry.size.y):
 183             for x in range(self.geometry.size.x):
 184                 yield YX(y, x)
 185
 186     @property
 187     def size_i(self):
 188         return self.geometry.size.y * self.geometry.size.x
 189
 190     def set_line(self, y, line):
 191         height_map = self.geometry.size.y
 192         width_map = self.geometry.size.x
 193         if y >= height_map:
 194             raise ArgError('too large row number %s' % y)
 195         width_line = len(line)
 196         if width_line != width_map:
 197             raise ArgError('map line width %s unequal map width %s' % (width_line, width_map))
 198         self.terrain = self.terrain[:y * width_map] + line +\
 199             self.terrain[(y + 1) * width_map:]
 200
 201     def get_position_index(self, yx):
 202         return yx.y * self.geometry.size.x + yx.x
 203
 204     def lines(self):
 205         width = self.geometry.size.x
 206         for y in range(self.geometry.size.y):
 207             yield (y, self.terrain[y * width:(y + 1) * width])
 208
 209
 210
 211 class SourcedMap(Map):
 212
 213     def __init__(self, things, source_maps, source_center, radius, get_map):
 214         self.radius = radius
 215         example_map = get_map(YX(0, 0))
 216         self.source_geometry = example_map.geometry
 217         size, self.offset, self.center = \
 218             self.source_geometry.define_segment(source_center, radius)
 219         self.geometry = self.source_geometry.__class__(size)
 220         for yx in self:
 221             big_yx, _ = self.source_yxyx(yx)
 222             get_map(big_yx)
 223         self.source_map_segment = ''
 224         obstacles = {}
 225         for yxyx in [t.position for t in things if t.blocking]:
 226             if yxyx == source_center:
 227                 continue
 228             if yxyx[0] not in obstacles:
 229                 obstacles[yxyx[0]] = []
 230             obstacles[yxyx[0]] += [yxyx[1]]
 231         for yx in self:  # TODO: iter and source_yxyx expensive, cache earlier?
 232             big_yx, little_yx = self.source_yxyx(yx)
 233             if big_yx in obstacles and little_yx in obstacles[big_yx]:
 234                 self.source_map_segment += 'X'
 235             else:
 236                 self.source_map_segment += source_maps[big_yx][little_yx]
 237
 238     def source_yxyx(self, yx):
 239         absolute_yx = yx + self.offset
 240         big_yx, little_yx = self.source_geometry.double_yx(absolute_yx)
 241         return big_yx, little_yx
 242
 243     def target_yx(self, big_yx, little_yx, check=False):
 244         target_yx = self.source_geometry.undouble_yxyx(big_yx, little_yx) - self.offset
 245         if check and not self.inside(target_yx):
 246             return False
 247         return target_yx
 248
 249     def inside(self, yx):
 250         if yx.y < 0 or yx.x < 0 or \
 251            yx.y >= self.geometry.size.y or yx.x >= self.geometry.size.x:
 252             return False
 253         return True
 254
 255
 256
 257 class DijkstraMap(SourcedMap):
 258
 259     def __init__(self, *args, **kwargs):
 260         # TODO: check potential optimizations:
 261         # - do a first pass circling out from the center
 262         # - somehow ignore tiles that have the lowest possible value (we can
 263         #   compare with a precalculated map for given starting position)
 264         # - check if Python offers more efficient data structures to use here
 265         # - shorten radius to nearest possible target
 266         super().__init__(*args, **kwargs)
 267         self.terrain = [255] * self.size_i
 268         self[self.center] = 0
 269         shrunk = True
 270         while shrunk:
 271             shrunk = False
 272             for i in range(self.size_i):
 273                 if self.source_map_segment[i] in 'X=':
 274                     continue
 275                 neighbors = self.geometry.get_neighbors_i(i)
 276                 for direction in [d for d in neighbors if neighbors[d]]:
 277                     j = neighbors[direction]
 278                     if self.terrain[j] < self.terrain[i] - 1:
 279                         self.terrain[i] = self.terrain[j] + 1
 280                         shrunk = True
 281         # print('DEBUG Dijkstra')
 282         # line_to_print = []
 283         # x = 0
 284         # for n in self.terrain:
 285         #     line_to_print += ['%3s' % n]
 286         #     x += 1
 287         #     if x >= self.geometry.size.x:
 288         #         x = 0
 289         #         print(' '.join(line_to_print))
 290         #         line_to_print = []
 291
 292
 293
 294 class FovMap(SourcedMap):
 295     # TODO: player visibility asymmetrical (A can see B when B can't see A):
 296     # does this make sense, or not?
 297
 298     def __init__(self, *args, **kwargs):
 299         super().__init__(*args, **kwargs)
 300         self.terrain = '?' * self.size_i
 301         self[self.center] = '.'
 302         self.shadow_cones = []
 303         #self.circle_out(self.center, self.shadow_process)
 304
 305     def init_terrain(self):
 306         # we outsource this to allow multiprocessing some stab at it,
 307         # and return it since multiprocessing does not modify its
 308         # processing sources
 309         self.circle_out(self.center, self.shadow_process)
 310         return self
 311
 312     def throws_shadow(self, yx):
 313         return self.source_map_segment[self.get_position_index(yx)] == 'X'
 314
 315     def shadow_process(self, yx, distance_to_center, dir_i, dir_progress):
 316         # Possible optimization: If no shadow_cones yet and self[yx] == '.',
 317         # skip all.
 318         CIRCLE = 360  # Since we'll float anyways, number is actually arbitrary.
 319
 320         def correct_arm(arm):
 321             if arm > CIRCLE:
 322                 arm -= CIRCLE
 323             return arm
 324
 325         def in_shadow_cone(new_cone):
 326             for old_cone in self.shadow_cones:
 327                 if old_cone[0] <= new_cone[0] and \
 328                    new_cone[1] <= old_cone[1]:
 329                     return True
 330                 # We might want to also shade tiles whose middle arm is inside a
 331                 # shadow cone for a darker FOV. Note that we then could not for
 332                 # optimization purposes rely anymore on the assumption that a
 333                 # shaded tile cannot add growth to existing shadow cones.
 334             return False
 335
 336         def merge_cone(new_cone):
 337             import math
 338             for old_cone in self.shadow_cones:
 339                 if new_cone[0] < old_cone[0] and \
 340                     (new_cone[1] > old_cone[0] or
 341                      math.isclose(new_cone[1], old_cone[0])):
 342                     old_cone[0] = new_cone[0]
 343                     return True
 344                 if new_cone[1] > old_cone[1] and \
 345                     (new_cone[0] < old_cone[1] or
 346                      math.isclose(new_cone[0], old_cone[1])):
 347                     old_cone[1] = new_cone[1]
 348                     return True
 349             return False
 350
 351         def eval_cone(cone):
 352             if in_shadow_cone(cone):
 353                 return
 354             self[yx] = '.'
 355             if self.throws_shadow(yx):
 356                 unmerged = True
 357                 while merge_cone(cone):
 358                     unmerged = False
 359                 if unmerged:
 360                     self.shadow_cones += [cone]
 361
 362         step_size = (CIRCLE / len(self.circle_out_directions)) / distance_to_center
 363         number_steps = dir_i * distance_to_center + dir_progress
 364         left_arm = correct_arm(step_size / 2 + step_size * number_steps)
 365         right_arm = correct_arm(left_arm + step_size)
 366
 367         # Optimization potential: left cone could be derived from previous
 368         # right cone. Better even: Precalculate all cones.
 369         if right_arm < left_arm:
 370             eval_cone([left_arm, CIRCLE])
 371             eval_cone([0, right_arm])
 372         else:
 373             eval_cone([left_arm, right_arm])
 374
 375     def basic_circle_out_move(self, pos, direction):
 376         mover = getattr(self.geometry, 'move__' + direction)
 377         return mover(pos)
 378
 379     def circle_out(self, yx, f):
 380         # Optimization potential: Precalculate movement positions. (How to check
 381         # circle_in_map then?)
 382         # Optimization potential: Precalculate what tiles are shaded by what tile
 383         # and skip evaluation of already shaded tile. (This only works if tiles
 384         # shading implies they completely lie in existing shades; otherwise we
 385         # would lose shade growth through tiles at shade borders.)
 386         distance = 1
 387         yx = YX(yx.y, yx.x)
 388         while distance <= self.radius:
 389             yx = self.basic_circle_out_move(yx, 'RIGHT')
 390             for dir_i in range(len(self.circle_out_directions)):
 391                 for dir_progress in range(distance):
 392                     direction = self.circle_out_directions[dir_i]
 393                     yx = self.circle_out_move(yx, direction)
 394                     f(yx, distance, dir_i, dir_progress)
 395             distance += 1
 396
 397
 398
 399
 400 class FovMapHex(FovMap):
 401     circle_out_directions = ('DOWNLEFT', 'LEFT', 'UPLEFT',
 402                              'UPRIGHT', 'RIGHT', 'DOWNRIGHT')
 403
 404     def circle_out_move(self, yx, direction):
 405         return self.basic_circle_out_move(yx, direction)
 406
 407
 408
 409 class FovMapSquare(FovMap):
 410     circle_out_directions = (('DOWN', 'LEFT'), ('LEFT', 'UP'),
 411                              ('UP', 'RIGHT'), ('RIGHT', 'DOWN'))
 412
 413     def circle_out_move(self, yx, direction):
 414         yx = self.basic_circle_out_move(yx, direction[0])
 415         return self.basic_circle_out_move(yx, direction[1])