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

   1 /* src/server/field_of_view.c
   2  *
   3  * This file is part of PlomRogue. PlomRogue is licensed under the GPL version 3
   4  * or any later version. For details on its copyright, license, and warranties,
   5  * see the file NOTICE in the root directory of the PlomRogue source package.
   6  */
   7
   8 #include "field_of_view.h"
   9 #include <math.h> /* pow() */
  10 #include <stddef.h> /* NULL */
  11 #include <stdint.h> /* uint8_t, uint16_t, uint32_t, int32_t, UINT8_MAX */
  12 #include <stdlib.h> /* free() */
  13 #include <string.h> /* memset() */
  14 #include "../common/rexit.h" /* exit_trouble() */
  15 #include "../common/try_malloc.h" /* try_malloc() */
  16 #include "../common/yx_uint8.h" /* yx_uint8 */
  17 #include "map.h" /* mv_yx_in_dir_legal(), init_empty_map() */
  18 #include "rrand.h" /* rrand() */
  19 #include "things.h" /* Thing, ThingInMemory, add_thing_to_memory_map() */
  20 #include "world.h" /* world  */
  21
  22
  23
  24 /* Number of degrees a circle is divided into. The greater it is, the greater
  25  * the angle precision. But make it one whole zero larger and bizarre FOV bugs
  26  * appear on large maps, probably due to value overflows (TODO: more research!).
  27  */
  28 #define CIRCLE 3600000
  29
  30
  31
  32 /* Angle of a shadow. */
  33 struct shadow_angle
  34 {
  35     struct shadow_angle * next;
  36     uint32_t left_angle;
  37     uint32_t right_angle;
  38 };
  39
  40
  41
  42 /* Recalculate angle < 0 or > CIRCLE to a value between these two limits. */
  43 static uint32_t correct_angle(int32_t angle);
  44
  45 /* Try merging the angle between "left_angle" and "right_angle" to "shadow" if
  46  * it meets the shadow from the right or the left. Returns 1 on success, else 0.
  47  */
  48 static uint8_t try_merge(struct shadow_angle * shadow,
  49                          uint32_t left_angle, uint32_t right_angle);
  50
  51 /* Try merging the shadow angle between "left_angle" and "right_angle" into an
  52  * existing shadow angle in "shadows". On success, see if this leads to any
  53  * additional shadow angle overlaps and merge these accordingly. Return 1 on
  54  * success, else 0.
  55  */
  56 static uint8_t try_merging_angles(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
  57                                   struct shadow_angle ** shadows);
  58
  59 /* Test whether angle between "left_angle" and "right_angle", or at least
  60  * "middle_angle", is captured inside one of the shadow angles in "shadows". If
  61  * so, set hex in "fov_map" indexed by "pos_in_map" to 'H'. If the whole angle
  62  * and not just "middle_angle" is captured, return 1. Any other case: 0.
  63  */
  64 static uint8_t shade_hex(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
  65                          uint32_t middle_angle, struct shadow_angle ** shadows,
  66                          uint16_t pos_in_map, char * fov_map);
  67
  68 /* To "shadows", add shadow defined by "left_angle" and "right_angle", either as
  69  * new entry or as part of an existing shadow (swallowed whole or extending it).
  70  */
  71 static void set_shadow(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
  72                        struct shadow_angle ** shadows);
  73
  74 /* Free shadow angles list "angles". */
  75 static void free_angles(struct shadow_angle * angles);
  76
  77 /* Evaluate map position "test_pos" in distance "dist" to the view origin, and
  78  * on the circle of that distance to the origin on hex "hex_i" (as counted from
  79  * the circle's rightmost point), for setting shaded hexes in "fov_map" and
  80  * potentially adding a new shadow to linked shadow angle list "shadows".
  81  */
  82 static void eval_position(uint16_t dist, uint16_t hex_i, char * fov_map,
  83                           struct yx_uint8 * test_pos,
  84                           struct shadow_angle ** shadows);
  85
  86 /* Update "t_eye"'s things-on-map memory by removing from its .t_mem all
  87  * memorized thing in FOV, and adding inanimate things in FOV to it.
  88  */
  89 static void add_things_to_map_memory(struct Thing * t_eye);
  90
  91
  92
  93 static uint32_t correct_angle(int32_t angle)
  94 {
  95     while (angle < 0)
  96     {
  97         angle = angle + CIRCLE;
  98     }
  99     while (angle > CIRCLE)
 100     {
 101         angle = angle - CIRCLE;
 102     }
 103     return angle;
 104 }
 105
 106
 107
 108 static uint8_t try_merge(struct shadow_angle * shadow,
 109                          uint32_t left_angle, uint32_t right_angle)
 110 {
 111     if      (   shadow->right_angle <= left_angle + 1
 112              && shadow->right_angle >= right_angle)
 113     {
 114         shadow->right_angle = right_angle;
 115     }
 116     else if (   shadow->left_angle + 1 >= right_angle
 117              && shadow->left_angle     <= left_angle)
 118     {
 119         shadow->left_angle = left_angle;
 120     }
 121     else
 122     {
 123         return 0;
 124     }
 125     return 1;
 126 }
 127
 128
 129
 130 static uint8_t try_merging_angles(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
 131                                   struct shadow_angle ** shadows)
 132 {
 133     uint8_t angle_merge = 0;
 134     struct shadow_angle * shadow;
 135     for (shadow = *shadows; shadow; shadow = shadow->next)
 136     {
 137         if (try_merge(shadow, left_angle, right_angle))
 138         {
 139             angle_merge = 1;
 140         }
 141     }
 142     if (angle_merge)
 143     {
 144         struct shadow_angle * shadow1;
 145         for (shadow1 = *shadows; shadow1; shadow1 = shadow1->next)
 146         {
 147             struct shadow_angle * last_shadow = NULL;
 148             struct shadow_angle * shadow2;
 149             for (shadow2 = *shadows; shadow2; shadow2 = shadow2->next)
 150             {
 151                 if (   shadow1 != shadow2
 152                     && try_merge(shadow1, shadow2->left_angle,
 153                                           shadow2->right_angle))
 154                 {
 155                     struct shadow_angle * to_free = shadow2;
 156                     if (last_shadow)
 157                     {
 158                         last_shadow->next = shadow2->next;
 159                         shadow2 = last_shadow;
 160                     }
 161                     else
 162                     {
 163                         *shadows = shadow2->next;
 164                         shadow2 = *shadows;
 165                     }
 166                     free(to_free);
 167                 }
 168                 last_shadow = shadow2;
 169             }
 170         }
 171     }
 172     return angle_merge;
 173 }
 174
 175
 176
 177 static uint8_t shade_hex(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
 178                          uint32_t middle_angle, struct shadow_angle ** shadows,
 179                          uint16_t pos_in_map, char * fov_map)
 180 {
 181     struct shadow_angle * shadow_i;
 182     if (fov_map[pos_in_map] == 'v')
 183     {
 184         for (shadow_i = *shadows; shadow_i; shadow_i = shadow_i->next)
 185         {
 186             if (   left_angle <=  shadow_i->left_angle
 187                 && right_angle >= shadow_i->right_angle)
 188             {
 189                 fov_map[pos_in_map] = 'H';
 190                 return 1;
 191             }
 192             if (   middle_angle < shadow_i->left_angle
 193                 && middle_angle > shadow_i->right_angle)
 194             {
 195                 fov_map[pos_in_map] = 'H';
 196             }
 197         }
 198     }
 199     return 0;
 200 }
 201
 202
 203
 204 static void set_shadow(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
 205                        struct shadow_angle ** shadows)
 206 {
 207     struct shadow_angle * shadow_i;
 208     if (!try_merging_angles(left_angle, right_angle, shadows))
 209     {
 210         struct shadow_angle * shadow;
 211         shadow = try_malloc(sizeof(struct shadow_angle), __func__);
 212         shadow->left_angle  = left_angle;
 213         shadow->right_angle = right_angle;
 214         shadow->next = NULL;
 215         if (*shadows)
 216         {
 217             for (shadow_i = *shadows; shadow_i; shadow_i = shadow_i->next)
 218             {
 219                 if (!shadow_i->next)
 220                 {
 221                     shadow_i->next = shadow;
 222                     return;
 223                 }
 224             }
 225         }
 226         *shadows = shadow;
 227     }
 228 }
 229
 230
 231
 232 static void free_angles(struct shadow_angle * angles)
 233 {
 234     if (angles->next)
 235     {
 236         free_angles(angles->next);
 237     }
 238     free(angles);
 239 }
 240
 241
 242
 243 static void eval_position(uint16_t dist, uint16_t hex_i, char * fov_map,
 244                           struct yx_uint8 * test_pos,
 245                           struct shadow_angle ** shadows)
 246 {
 247     int32_t left_angle_uncorrected =   ((CIRCLE / 12) / dist)
 248                                      - (hex_i * (CIRCLE / 6) / dist);
 249     int32_t right_angle_uncorrected =   left_angle_uncorrected
 250                                       - (CIRCLE / (6 * dist));
 251     uint32_t left_angle  = correct_angle(left_angle_uncorrected);
 252     uint32_t right_angle = correct_angle(right_angle_uncorrected);
 253     uint32_t right_angle_1st = right_angle > left_angle ? 0 : right_angle;
 254     uint32_t middle_angle = 0;
 255     if (right_angle_1st)
 256     {
 257         middle_angle = right_angle + ((left_angle - right_angle) / 2);
 258     }
 259     uint16_t pos_in_map = test_pos->y * world.map.length + test_pos->x;
 260     uint8_t all_shaded = shade_hex(left_angle, right_angle_1st, middle_angle,
 261                                    shadows, pos_in_map, fov_map);
 262     if (!all_shaded && 'X' == world.map.cells[pos_in_map])
 263     {
 264         set_shadow(left_angle, right_angle_1st, shadows);
 265         if (right_angle_1st != right_angle)
 266         {
 267             left_angle = CIRCLE;
 268             set_shadow(left_angle, right_angle, shadows);
 269         }
 270     }
 271 }
 272
 273
 274
 275 static void add_things_to_map_memory(struct Thing * t_eye)
 276 {
 277     struct ThingInMemory * tm = t_eye->t_mem;
 278     struct ThingInMemory * tm_prev = NULL;
 279     struct ThingInMemory * tm_next = NULL;
 280     for (; tm; tm = tm_next)
 281     {
 282         tm_next = tm->next;
 283         if ('v' == t_eye->fov_map[tm->pos.y * world.map.length + tm->pos.x])
 284         {
 285             if (tm_prev)
 286             {
 287                 tm_prev->next = tm->next;
 288             }
 289             else
 290             {
 291                 t_eye->t_mem = tm->next;
 292             }
 293             free(tm);
 294             continue;
 295         }
 296         tm_prev = tm;
 297     }
 298     struct Thing * t = world.things;
 299     for (; t; t = t->next)
 300     {
 301         if (   !t->lifepoints
 302             && 'v' == t_eye->fov_map[t->pos.y * world.map.length + t->pos.x])
 303         {
 304             add_thing_to_memory_map(t_eye, t->type, t->pos.y, t->pos.x);
 305         }
 306     }
 307 }
 308
 309
 310
 311 extern void update_map_memory(struct Thing * t_eye)
 312 {
 313     if (!t_eye->mem_map)
 314     {
 315         init_empty_map(&(t_eye->mem_map));
 316     }
 317     if (!t_eye->mem_depth_map)
 318     {
 319         init_empty_map(&(t_eye->mem_depth_map));
 320     }
 321     uint32_t i;
 322     for (i = 0; i < (uint32_t) (world.map.length * world.map.length); i++)
 323     {
 324         if ('v' == t_eye->fov_map[i])
 325         {
 326             t_eye->mem_depth_map[i] = '0';
 327             if (' ' == t_eye->mem_map[i])
 328             {
 329                 t_eye->mem_map[i] = world.map.cells[i];
 330             }
 331             continue;
 332         }
 333         if (   '0' <= t_eye->mem_depth_map[i] && '9' > t_eye->mem_depth_map[i]
 334             && !(rrand() % (uint16_t) pow(2, t_eye->mem_depth_map[i] - 48)))
 335         {
 336             t_eye->mem_depth_map[i]++;
 337         }
 338     }
 339     add_things_to_map_memory(t_eye);
 340 }
 341
 342
 343
 344 extern void build_fov_map(struct Thing * t)
 345 {
 346     uint32_t map_size = world.map.length * world.map.length;
 347     t->fov_map = t->fov_map ? t->fov_map : try_malloc(map_size, __func__);
 348     memset(t->fov_map, 'v', map_size);
 349     struct shadow_angle * shadows = NULL;
 350     struct yx_uint8 test_pos = t->pos;
 351     char * circledirs_string = "xswedc";
 352     uint16_t circle_i;
 353     uint8_t circle_is_on_map;
 354     for (circle_i = 1, circle_is_on_map = 1; circle_is_on_map; circle_i++)
 355     {
 356         circle_is_on_map = 0;
 357         if (1 < circle_i)                      /* All circles but the 1st are */
 358         {                                      /* moved into starting from a  */
 359             mv_yx_in_dir_legal('c', &test_pos);/* previous circle's last hex, */
 360         }                                      /* i.e. from the upper left.   */
 361         char dir_char = 'd'; /* Circle's 1st hex is entered by rightward move.*/
 362         uint8_t dir_char_pos_in_circledirs_string = UINT8_MAX;
 363         uint16_t dist_i, hex_i;
 364         for (hex_i=0, dist_i=circle_i; hex_i < 6 * circle_i; dist_i++, hex_i++)
 365         {
 366             if (circle_i < dist_i)
 367             {
 368                 dist_i = 1;
 369                 dir_char=circledirs_string[++dir_char_pos_in_circledirs_string];
 370             }
 371             if (mv_yx_in_dir_legal(dir_char, &test_pos))
 372             {
 373                 eval_position(circle_i, hex_i, t->fov_map, &test_pos, &shadows);
 374                 circle_is_on_map = 1;
 375             }
 376         }
 377     }
 378     mv_yx_in_dir_legal(0, NULL);
 379     free_angles(shadows);
 380 }