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 "../common/yx_uint8.h" /* yx_uint8 */
  10 #include "map.h" /* mv_yx_in_dir_legal() */
  11 #include "things.h" /* Thing, ThingInMemory, add_thing_to_memory_map() */
  12 #include "world.h" /* world  */
  13
  14
  15
  16 /* Number of degrees a circle is divided into. The greater it is, the greater
  17  * the angle precision. But make it one whole zero larger and bizarre FOV bugs
  18  * appear on large maps, probably due to value overflows (TODO: more research!).
  19  */
  20 #define CIRCLE 3600000
  21
  22
  23
  24 /* Angle of a shadow. */
  25 struct shadow_angle
  26 {
  27     struct shadow_angle * next;
  28     uint32_t left_angle;
  29     uint32_t right_angle;
  30 };
  31
  32
  33
  34 /* Recalculate angle < 0 or > CIRCLE to a value between these two limits. */
  35 static uint32_t correct_angle(int32_t angle);
  36
  37 /* Try merging the angle between "left_angle" and "right_angle" to "shadow" if
  38  * it meets the shadow from the right or the left. Returns 1 on success, else 0.
  39  */
  40 static uint8_t try_merge(struct shadow_angle * shadow,
  41                          uint32_t left_angle, uint32_t right_angle);
  42
  43 /* Try merging the shadow angle between "left_angle" and "right_angle" into an
  44  * existing shadow angle in "shadows". On success, see if this leads to any
  45  * additional shadow angle overlaps and merge these accordingly. Return 1 on
  46  * success, else 0.
  47  */
  48 static uint8_t try_merging_angles(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
  49                                   struct shadow_angle ** shadows);
  50
  51 /* Test whether angle between "left_angle" and "right_angle", or at least
  52  * "middle_angle", is captured inside one of the shadow angles in "shadows". If
  53  * so, set hex in "fov_map" indexed by "pos_in_map" to 'H'. If the whole angle
  54  * and not just "middle_angle" is captured, return 1. Any other case: 0.
  55  */
  56 static uint8_t shade_hex(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
  57                          uint32_t middle_angle, struct shadow_angle ** shadows,
  58                          uint16_t pos_in_map, char * fov_map);
  59
  60 /* Free shadow angles list "angles". */
  61 static void free_angles(struct shadow_angle * angles);
  62
  63 /* Evaluate map position "test_pos" in distance "dist" to the view origin, and
  64  * on the circle of that distance to the origin on hex "hex_i" (as counted from
  65  * the circle's rightmost point), for setting shaded hexes in "fov_map" and
  66  * potentially adding a new shadow to linked shadow angle list "shadows".
  67  */
  68 static void eval_position(uint16_t dist, uint16_t hex_i, char * fov_map,
  69                           struct yx_uint8 * test_pos,
  70                           struct shadow_angle ** shadows);
  71
  72 /* Update "t"'s .mem_map memory with what's in its current FOV, remove from its
  73  * .t_mem all memorized things in FOV and add inanimiate things in FOV to it.
  74  */
  75 static void update_map_memory(struct Thing * t, uint32_t map_size);
  76
  77
  78
  79 static uint32_t correct_angle(int32_t angle)
  80 {
  81     while (angle < 0)
  82     {
  83         angle = angle + CIRCLE;
  84     }
  85     while (angle > CIRCLE)
  86     {
  87         angle = angle - CIRCLE;
  88     }
  89     return angle;
  90 }
  91
  92
  93
  94 static uint8_t try_merge(struct shadow_angle * shadow,
  95                          uint32_t left_angle, uint32_t right_angle)
  96 {
  97     if      (   shadow->right_angle <= left_angle + 1
  98              && shadow->right_angle >= right_angle)
  99     {
 100         shadow->right_angle = right_angle;
 101     }
 102     else if (   shadow->left_angle + 1 >= right_angle
 103              && shadow->left_angle     <= left_angle)
 104     {
 105         shadow->left_angle = left_angle;
 106     }
 107     else
 108     {
 109         return 0;
 110     }
 111     return 1;
 112 }
 113
 114
 115
 116 static uint8_t try_merging_angles(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
 117                                   struct shadow_angle ** shadows)
 118 {
 119     uint8_t angle_merge = 0;
 120     struct shadow_angle * shadow;
 121     for (shadow = *shadows; shadow; shadow = shadow->next)
 122     {
 123         if (try_merge(shadow, left_angle, right_angle))
 124         {
 125             angle_merge = 1;
 126         }
 127     }
 128     if (angle_merge)
 129     {
 130         struct shadow_angle * shadow1;
 131         for (shadow1 = *shadows; shadow1; shadow1 = shadow1->next)
 132         {
 133             struct shadow_angle * last_shadow = NULL;
 134             struct shadow_angle * shadow2;
 135             for (shadow2 = *shadows; shadow2; shadow2 = shadow2->next)
 136             {
 137                 if (   shadow1 != shadow2
 138                     && try_merge(shadow1, shadow2->left_angle,
 139                                           shadow2->right_angle))
 140                 {
 141                     struct shadow_angle * to_free = shadow2;
 142                     if (last_shadow)
 143                     {
 144                         last_shadow->next = shadow2->next;
 145                         shadow2 = last_shadow;
 146                     }
 147                     else
 148                     {
 149                         *shadows = shadow2->next;
 150                         shadow2 = *shadows;
 151                     }
 152                     free(to_free);
 153                 }
 154                 last_shadow = shadow2;
 155             }
 156         }
 157     }
 158     return angle_merge;
 159 }
 160
 161
 162
 163 static uint8_t shade_hex(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
 164                          uint32_t middle_angle, struct shadow_angle ** shadows,
 165                          uint16_t pos_in_map, char * fov_map)
 166 {
 167     struct shadow_angle * shadow_i;
 168     if (fov_map[pos_in_map] == 'v')
 169     {
 170         for (shadow_i = *shadows; shadow_i; shadow_i = shadow_i->next)
 171         {
 172             if (   left_angle <=  shadow_i->left_angle
 173                 && right_angle >= shadow_i->right_angle)
 174             {
 175                 fov_map[pos_in_map] = 'H';
 176                 return 1;
 177             }
 178             if (   middle_angle < shadow_i->left_angle
 179                 && middle_angle > shadow_i->right_angle)
 180             {
 181                 fov_map[pos_in_map] = 'H';
 182             }
 183         }
 184     }
 185     return 0;
 186 }
 187
 188
 189
 190 /* To "shadows", add shadow defined by "left_angle" and "right_angle", either as
 191  * new entry or as part of an existing shadow (swallowed whole or extending it).
 192  */
 193 static void set_shadow(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
 194                        struct shadow_angle ** shadows)
 195 {
 196     struct shadow_angle * shadow_i;
 197     if (!try_merging_angles(left_angle, right_angle, shadows))
 198     {
 199         struct shadow_angle * shadow;
 200         shadow = try_malloc(sizeof(struct shadow_angle), __func__);
 201         shadow->left_angle  = left_angle;
 202         shadow->right_angle = right_angle;
 203         shadow->next = NULL;
 204         if (*shadows)
 205         {
 206             for (shadow_i = *shadows; shadow_i; shadow_i = shadow_i->next)
 207             {
 208                 if (!shadow_i->next)
 209                 {
 210                     shadow_i->next = shadow;
 211                     return;
 212                 }
 213             }
 214         }
 215         *shadows = shadow;
 216     }
 217 }
 218
 219
 220
 221 static void free_angles(struct shadow_angle * angles)
 222 {
 223     if (angles->next)
 224     {
 225         free_angles(angles->next);
 226     }
 227     free(angles);
 228 }
 229
 230
 231
 232 static void eval_position(uint16_t dist, uint16_t hex_i, char * fov_map,
 233                           struct yx_uint8 * test_pos,
 234                           struct shadow_angle ** shadows)
 235 {
 236     int32_t left_angle_uncorrected =   ((CIRCLE / 12) / dist)
 237                                      - (hex_i * (CIRCLE / 6) / dist);
 238     int32_t right_angle_uncorrected =   left_angle_uncorrected
 239                                       - (CIRCLE / (6 * dist));
 240     uint32_t left_angle  = correct_angle(left_angle_uncorrected);
 241     uint32_t right_angle = correct_angle(right_angle_uncorrected);
 242     uint32_t right_angle_1st = right_angle > left_angle ? 0 : right_angle;
 243     uint32_t middle_angle = 0;
 244     if (right_angle_1st)
 245     {
 246         middle_angle = right_angle + ((left_angle - right_angle) / 2);
 247     }
 248     uint16_t pos_in_map = test_pos->y * world.map.length + test_pos->x;
 249     uint8_t all_shaded = shade_hex(left_angle, right_angle_1st, middle_angle,
 250                                    shadows, pos_in_map, fov_map);
 251     if (!all_shaded && 'X' == world.map.cells[pos_in_map])
 252     {
 253         set_shadow(left_angle, right_angle_1st, shadows);
 254         if (right_angle_1st != right_angle)
 255         {
 256             left_angle = CIRCLE;
 257             set_shadow(left_angle, right_angle, shadows);
 258         }
 259     }
 260 }
 261
 262
 263
 264 static void update_map_memory(struct Thing * t_eye, uint32_t map_size)
 265 {
 266     if (!t_eye->mem_map)
 267     {
 268         t_eye->mem_map = try_malloc(map_size, __func__);
 269         memset(t_eye->mem_map, ' ', map_size);
 270     }
 271     uint32_t i;
 272     for (i = 0; i < map_size; i++)
 273     {
 274         if (' ' == t_eye->mem_map[i] && t_eye->fov_map[i] == 'v')
 275         {
 276             t_eye->mem_map[i] = world.map.cells[i];
 277         }
 278     }
 279     struct ThingInMemory * tm = t_eye->t_mem;
 280     struct ThingInMemory * tm_prev = NULL;
 281     struct ThingInMemory * tm_next = NULL;
 282     for (; tm; tm = tm_next)
 283     {
 284         tm_next = tm->next;
 285         if ('v' == t_eye->fov_map[tm->pos.y * world.map.length + tm->pos.x])
 286         {
 287             if (tm_prev)
 288             {
 289                 tm_prev->next = tm->next;
 290             }
 291             else
 292             {
 293                 t_eye->t_mem = tm->next;
 294             }
 295             free(tm);
 296             continue;
 297         }
 298         tm_prev = tm;
 299     }
 300     struct Thing * t = world.things;
 301     for (; t; t = t->next)
 302     {
 303         if (   !t->lifepoints
 304             && 'v' == t_eye->fov_map[t->pos.y * world.map.length + t->pos.x])
 305         {
 306             add_thing_to_memory_map(t_eye, t->type, t->pos.y, t->pos.x);
 307         }
 308     }
 309 }
 310
 311
 312
 313 extern void build_fov_map(struct Thing * t)
 314 {
 315     uint32_t map_size = world.map.length * world.map.length;
 316     t->fov_map = t->fov_map ? t->fov_map : try_malloc(map_size, __func__);
 317     memset(t->fov_map, 'v', map_size);
 318     struct shadow_angle * shadows = NULL;
 319     struct yx_uint8 test_pos = t->pos;
 320     char * circledirs_string = "xswedc";
 321     uint16_t circle_i;
 322     uint8_t circle_is_on_map;
 323     for (circle_i = 1, circle_is_on_map = 1; circle_is_on_map; circle_i++)
 324     {
 325         circle_is_on_map = 0;
 326         if (1 < circle_i)                      /* All circles but the 1st are */
 327         {                                      /* moved into starting from a  */
 328             mv_yx_in_dir_legal('c', &test_pos);/* previous circle's last hex, */
 329         }                                      /* i.e. from the upper left.   */
 330         uint8_t dir_char_pos_in_circledirs_string = 0;
 331         char dir_char = 'd'; /* Circle's 1st hex is entered by rightward move.*/
 332         uint16_t dist_i, hex_i;
 333         for (hex_i = 0, dist_i = 1; hex_i < 6 * circle_i; dist_i++, hex_i++)
 334         {
 335             if (mv_yx_in_dir_legal(dir_char, &test_pos))
 336             {
 337                 eval_position(circle_i, hex_i, t->fov_map, &test_pos, &shadows);
 338                 circle_is_on_map = 1;
 339             }
 340             dir_char = circledirs_string[dir_char_pos_in_circledirs_string];
 341             if (circle_i == dist_i)                 /* Number of steps into   */
 342             {                                       /* one direction before   */
 343                 dist_i = 0;                         /* direction change is    */
 344                 dir_char_pos_in_circledirs_string++;/* equal to distance to   */
 345             }                                       /* center / circle number.*/
 346         }
 347     }
 348     mv_yx_in_dir_legal(0, NULL);
 349     free_angles(shadows);
 350     update_map_memory(t, map_size);
 351 }