src/world/Chunk.hpp

   1 #ifndef BLANK_WORLD_CHUNK_HPP_
   2 #define BLANK_WORLD_CHUNK_HPP_
   3
   4 #include "Block.hpp"
   5 #include "BlockTypeRegistry.hpp"
   6 #include "../model/geometry.hpp"
   7
   8 #include <vector>
   9 #include <glm/glm.hpp>
  10 #include <glm/gtx/transform.hpp>
  11
  12
  13 namespace blank {
  14
  15 class BlockType;
  16 class WorldCollision;
  17
  18 /// cube of size 16 (256 tiles, 4096 blocks)
  19 class Chunk {
  20
  21 public:
  22         using Pos = glm::ivec3;
  23
  24 public:
  25         explicit Chunk(const BlockTypeRegistry &) noexcept;
  26
  27         Chunk(Chunk &&) noexcept;
  28         Chunk &operator =(Chunk &&) noexcept;
  29
  30         static constexpr int width = 16;
  31         static constexpr int height = 16;
  32         static constexpr int depth = 16;
  33         static Pos Extent() noexcept { return { width, height, depth }; }
  34         static constexpr int size = width * height * depth;
  35
  36         static AABB Bounds() noexcept { return AABB{ { 0, 0, 0 }, Extent() }; }
  37
  38         static constexpr bool InBounds(const Block::Pos &pos) noexcept {
  39                 return
  40                         pos.x >= 0 && pos.x < width &&
  41                         pos.y >= 0 && pos.y < height &&
  42                         pos.z >= 0 && pos.z < depth;
  43         }
  44         static constexpr bool InBounds(const Pos &pos) noexcept {
  45                 return
  46                         pos.x >= 0 && pos.x < width &&
  47                         pos.y >= 0 && pos.y < height &&
  48                         pos.z >= 0 && pos.z < depth;
  49         }
  50         static constexpr int ToIndex(const Pos &pos) noexcept {
  51                 return pos.x + pos.y * width + pos.z * width * height;
  52         }
  53         static constexpr bool InBounds(int idx) noexcept {
  54                 return idx >= 0 && idx < size;
  55         }
  56         static Block::Pos ToCoords(int idx) noexcept {
  57                 return Block::Pos(
  58                         0.5f + (idx % width),
  59                         0.5f + ((idx / width) % height),
  60                         0.5f + (idx / (width * height))
  61                 );
  62         }
  63         static Block::Pos ToCoords(const Pos &pos) noexcept {
  64                 return Block::Pos(pos) + 0.5f;
  65         }
  66         static Pos ToPos(int idx) noexcept {
  67                 return Pos(
  68                         (idx % width),
  69                         ((idx / width) % height),
  70                         (idx / (width * height))
  71                 );
  72         }
  73         glm::mat4 ToTransform(const Pos &pos, int idx) const noexcept;
  74
  75         Block::Pos ToSceneCoords(const Pos &base, const Block::Pos &pos) const noexcept {
  76                 return Block::Pos((position - base) * Extent()) + pos;
  77         }
  78
  79         static bool IsBorder(const Pos &pos) noexcept {
  80                 return
  81                         pos.x == 0 ||
  82                         pos.x == width - 1 ||
  83                         pos.y == 0 ||
  84                         pos.y == height - 1 ||
  85                         pos.z == 0 ||
  86                         pos.z == depth - 1;
  87         }
  88         static constexpr bool IsBorder(int idx) noexcept {
  89                 return
  90                         idx < width * height ||                    // low Z plane
  91                         idx % width == 0 ||                          // low X plane
  92                         (idx / (width * height)) == depth - 1 || // high Z plane
  93                         idx % width == width - 1 ||                // high X plane
  94                         (idx / width) % height == 0 ||             // low Y plane
  95                         (idx / width) % height == height - 1;    // high Y plane
  96         }
  97
  98         bool IsSurface(int index) const noexcept { return IsSurface(ToPos(index)); }
  99         bool IsSurface(const Block::Pos &pos) const noexcept { return IsSurface(Pos(pos)); }
 100         bool IsSurface(const Pos &pos) const noexcept;
 101
 102         void SetNeighbor(Block::Face, Chunk &) noexcept;
 103         bool HasNeighbor(Block::Face f) const noexcept { return neighbor[f]; }
 104         Chunk &GetNeighbor(Block::Face f) noexcept { return *neighbor[f]; }
 105         const Chunk &GetNeighbor(Block::Face f) const noexcept { return *neighbor[f]; }
 106         void Unlink() noexcept;
 107
 108         // check which faces of a block at given index are obstructed (and therefore invisible)
 109         Block::FaceSet Obstructed(const Pos &) const noexcept;
 110
 111         void SetBlock(int index, const Block &) noexcept;
 112         void SetBlock(const Block::Pos &pos, const Block &block) noexcept { SetBlock(ToIndex(pos), block); }
 113         void SetBlock(const Pos &pos, const Block &block) noexcept { SetBlock(ToIndex(pos), block); }
 114
 115         const Block &BlockAt(int index) const noexcept { return blocks[index]; }
 116         const Block &BlockAt(const Block::Pos &pos) const noexcept { return BlockAt(ToIndex(pos)); }
 117         const Block &BlockAt(const Pos &pos) const noexcept { return BlockAt(ToIndex(pos)); }
 118
 119         const BlockType &Type(const Block &b) const noexcept { return types->Get(b.type); }
 120         const BlockType &Type(int index) const noexcept { return Type(BlockAt(index)); }
 121
 122         void SetLight(int index, int level) noexcept;
 123         void SetLight(const Pos &pos, int level) noexcept { SetLight(ToIndex(pos), level); }
 124         void SetLight(const Block::Pos &pos, int level) noexcept { SetLight(ToIndex(pos), level); }
 125
 126         int GetLight(int index) const noexcept;
 127         int GetLight(const Pos &pos) const noexcept { return GetLight(ToIndex(pos)); }
 128         int GetLight(const Block::Pos &pos) const noexcept { return GetLight(ToIndex(pos)); }
 129
 130         float GetVertexLight(const Pos &, const BlockModel::Position &, const EntityModel::Normal &) const noexcept;
 131
 132         bool Intersection(
 133                 const Ray &ray,
 134                 const glm::mat4 &M,
 135                 float &dist
 136         ) const noexcept {
 137                 return blank::Intersection(ray, Bounds(), M, &dist);
 138         }
 139
 140         bool Intersection(
 141                 const Ray &,
 142                 const glm::mat4 &M,
 143                 WorldCollision &) noexcept;
 144
 145         bool Intersection(
 146                 const AABB &box,
 147                 const glm::mat4 &Mbox,
 148                 const glm::mat4 &Mchunk,
 149                 std::vector<WorldCollision> &) noexcept;
 150
 151         void Position(const Pos &pos) noexcept { position = pos; }
 152         const Pos &Position() const noexcept { return position; }
 153         glm::mat4 Transform(const Pos &offset) const noexcept {
 154                 return glm::translate((position - offset) * Extent());
 155         }
 156
 157         void *BlockData() noexcept { return &blocks[0]; }
 158         const void *BlockData() const noexcept { return &blocks[0]; }
 159         static constexpr std::size_t BlockSize() noexcept { return sizeof(blocks) + sizeof(light); }
 160
 161         void Ref() noexcept { ++ref_count; }
 162         void UnRef() noexcept { --ref_count; }
 163         bool Referenced() const noexcept { return ref_count > 0; }
 164
 165         void Invalidate() noexcept { dirty_model = dirty_save = true; }
 166         void InvalidateModel() noexcept { dirty_model = true; }
 167         void ClearModel() noexcept { dirty_model = false; }
 168         void ClearSave() noexcept { dirty_save = false; }
 169         bool ShouldUpdateModel() const noexcept { return dirty_model; }
 170         bool ShouldUpdateSave() const noexcept { return dirty_save; }
 171
 172         void Update(BlockModel &) noexcept;
 173
 174 private:
 175         const BlockTypeRegistry *types;
 176         Chunk *neighbor[Block::FACE_COUNT];
 177         Block blocks[size];
 178         unsigned char light[size];
 179         Pos position;
 180         int ref_count;
 181         bool dirty_model;
 182         bool dirty_save;
 183
 184 };
 185
 186 }
 187
 188 #endif