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/BlockModel.hpp"
   7 #include "../model/geometry.hpp"
   8
   9 #include <vector>
  10 #include <glm/glm.hpp>
  11 #include <glm/gtx/transform.hpp>
  12
  13
  14 namespace blank {
  15
  16 class BlockType;
  17 class WorldCollision;
  18
  19 /// cube of size 16 (256 tiles, 4096 blocks)
  20 class Chunk {
  21
  22 public:
  23         using Pos = glm::ivec3;
  24
  25 public:
  26         explicit Chunk(const BlockTypeRegistry &) noexcept;
  27
  28         Chunk(Chunk &&) noexcept;
  29         Chunk &operator =(Chunk &&) noexcept;
  30
  31         static constexpr int width = 16;
  32         static constexpr int height = 16;
  33         static constexpr int depth = 16;
  34         static Pos Extent() noexcept { return { width, height, depth }; }
  35         static constexpr int size = width * height * depth;
  36
  37         static AABB Bounds() noexcept { return AABB{ { 0, 0, 0 }, Extent() }; }
  38
  39         static constexpr bool InBounds(const Block::Pos &pos) noexcept {
  40                 return
  41                         pos.x >= 0 && pos.x < width &&
  42                         pos.y >= 0 && pos.y < height &&
  43                         pos.z >= 0 && pos.z < depth;
  44         }
  45         static constexpr bool InBounds(const Pos &pos) noexcept {
  46                 return
  47                         pos.x >= 0 && pos.x < width &&
  48                         pos.y >= 0 && pos.y < height &&
  49                         pos.z >= 0 && pos.z < depth;
  50         }
  51         static constexpr int ToIndex(const Pos &pos) noexcept {
  52                 return pos.x + pos.y * width + pos.z * width * height;
  53         }
  54         static constexpr bool InBounds(int idx) noexcept {
  55                 return idx >= 0 && idx < size;
  56         }
  57         static Block::Pos ToCoords(int idx) noexcept {
  58                 return Block::Pos(
  59                         0.5f + (idx % width),
  60                         0.5f + ((idx / width) % height),
  61                         0.5f + (idx / (width * height))
  62                 );
  63         }
  64         static Block::Pos ToCoords(const Pos &pos) noexcept {
  65                 return Block::Pos(pos) + 0.5f;
  66         }
  67         static Pos ToPos(int idx) noexcept {
  68                 return Pos(
  69                         (idx % width),
  70                         ((idx / width) % height),
  71                         (idx / (width * height))
  72                 );
  73         }
  74         glm::mat4 ToTransform(const Pos &pos, int idx) const noexcept;
  75
  76         Block::Pos ToSceneCoords(const Pos &base, const Block::Pos &pos) const noexcept {
  77                 return Block::Pos((position - base) * Extent()) + pos;
  78         }
  79
  80         static bool IsBorder(const Pos &pos) noexcept {
  81                 return
  82                         pos.x == 0 ||
  83                         pos.x == width - 1 ||
  84                         pos.y == 0 ||
  85                         pos.y == height - 1 ||
  86                         pos.z == 0 ||
  87                         pos.z == depth - 1;
  88         }
  89         static constexpr bool IsBorder(int idx) noexcept {
  90                 return
  91                         idx < width * height ||                    // low Z plane
  92                         idx % width == 0 ||                          // low X plane
  93                         (idx / (width * height)) == depth - 1 || // high Z plane
  94                         idx % width == width - 1 ||                // high X plane
  95                         (idx / width) % height == 0 ||             // low Y plane
  96                         (idx / width) % height == height - 1;    // high Y plane
  97         }
  98
  99         bool IsSurface(int index) const noexcept { return IsSurface(ToPos(index)); }
 100         bool IsSurface(const Block::Pos &pos) const noexcept { return IsSurface(Pos(pos)); }
 101         bool IsSurface(const Pos &pos) const noexcept;
 102
 103         void SetNeighbor(Chunk &) noexcept;
 104         bool HasNeighbor(Block::Face f) const noexcept { return neighbor[f]; }
 105         Chunk &GetNeighbor(Block::Face f) noexcept { return *neighbor[f]; }
 106         const Chunk &GetNeighbor(Block::Face f) const noexcept { return *neighbor[f]; }
 107         void ClearNeighbors() noexcept;
 108         void Unlink() noexcept;
 109
 110         // check which faces of a block at given index are obstructed (and therefore invisible)
 111         Block::FaceSet Obstructed(const Pos &) const noexcept;
 112
 113         void SetBlock(int index, const Block &) noexcept;
 114         void SetBlock(const Block::Pos &pos, const Block &block) noexcept { SetBlock(ToIndex(pos), block); }
 115         void SetBlock(const Pos &pos, const Block &block) noexcept { SetBlock(ToIndex(pos), block); }
 116
 117         const Block &BlockAt(int index) const noexcept { return blocks[index]; }
 118         const Block &BlockAt(const Block::Pos &pos) const noexcept { return BlockAt(ToIndex(pos)); }
 119         const Block &BlockAt(const Pos &pos) const noexcept { return BlockAt(ToIndex(pos)); }
 120
 121         const BlockType &Type(const Block &b) const noexcept { return types->Get(b.type); }
 122         const BlockType &Type(int index) const noexcept { return Type(BlockAt(index)); }
 123
 124         void SetLight(int index, int level) noexcept;
 125         void SetLight(const Pos &pos, int level) noexcept { SetLight(ToIndex(pos), level); }
 126         void SetLight(const Block::Pos &pos, int level) noexcept { SetLight(ToIndex(pos), level); }
 127
 128         int GetLight(int index) const noexcept;
 129         int GetLight(const Pos &pos) const noexcept { return GetLight(ToIndex(pos)); }
 130         int GetLight(const Block::Pos &pos) const noexcept { return GetLight(ToIndex(pos)); }
 131
 132         float GetVertexLight(const Pos &, const BlockModel::Position &, const EntityModel::Normal &) const noexcept;
 133
 134         bool Intersection(
 135                 const Ray &ray,
 136                 const glm::mat4 &M,
 137                 float &dist
 138         ) const noexcept {
 139                 return blank::Intersection(ray, Bounds(), M, &dist);
 140         }
 141
 142         bool Intersection(
 143                 const Ray &,
 144                 const glm::mat4 &M,
 145                 int &blkid,
 146                 float &dist,
 147                 glm::vec3 &normal) const noexcept;
 148
 149         bool Intersection(
 150                 const AABB &box,
 151                 const glm::mat4 &Mbox,
 152                 const glm::mat4 &Mchunk,
 153                 std::vector<WorldCollision> &) const noexcept;
 154
 155         void Position(const Pos &pos) noexcept { position = pos; }
 156         const Pos &Position() const noexcept { return position; }
 157         glm::mat4 Transform(const Pos &offset) const noexcept {
 158                 return glm::translate((position - offset) * Extent());
 159         }
 160
 161         void *BlockData() noexcept { return &blocks[0]; }
 162         const void *BlockData() const noexcept { return &blocks[0]; }
 163         static constexpr std::size_t BlockSize() noexcept { return sizeof(blocks) + sizeof(light); }
 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 CheckUpdate() noexcept;
 173         void Draw() noexcept;
 174
 175 private:
 176         void Update() noexcept;
 177
 178 private:
 179         const BlockTypeRegistry *types;
 180         Chunk *neighbor[Block::FACE_COUNT];
 181         Block blocks[size];
 182         unsigned char light[size];
 183         BlockModel model;
 184         Pos position;
 185         bool dirty_model;
 186         bool dirty_save;
 187
 188 };
 189
 190 }
 191
 192 #endif