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 "../geometry/Location.hpp"
   7 #include "../geometry/primitive.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         explicit Chunk(const BlockTypeRegistry &) noexcept;
  24
  25         Chunk(Chunk &&) noexcept;
  26         Chunk &operator =(Chunk &&) noexcept;
  27
  28         static constexpr int side = ExactLocation::scale;
  29         static constexpr float fside = ExactLocation::fscale;
  30         static constexpr int size = side * side * side;
  31
  32         static AABB Bounds() noexcept { return AABB{ { 0.0f, 0.0f, 0.0f }, ExactLocation::FExtent() }; }
  33
  34         static constexpr bool InBounds(const ExactLocation::Fine &pos) noexcept {
  35                 return
  36                         pos.x >= 0.0f && pos.x < fside &&
  37                         pos.y >= 0.0f && pos.y < fside &&
  38                         pos.z >= 0.0f && pos.z < fside;
  39         }
  40         static constexpr bool InBounds(const RoughLocation::Fine &pos) noexcept {
  41                 return
  42                         pos.x >= 0 && pos.x < side &&
  43                         pos.y >= 0 && pos.y < side &&
  44                         pos.z >= 0 && pos.z < side;
  45         }
  46         static constexpr int ToIndex(const RoughLocation::Fine &pos) noexcept {
  47                 return pos.x + pos.y * side + pos.z * side * side;
  48         }
  49         static constexpr bool InBounds(int idx) noexcept {
  50                 return idx >= 0 && idx < size;
  51         }
  52         static ExactLocation::Fine ToCoords(int idx) noexcept {
  53                 return ExactLocation::Fine(
  54                         0.5f + (idx % side),
  55                         0.5f + ((idx / side) % side),
  56                         0.5f + (idx / (side * side))
  57                 );
  58         }
  59         static ExactLocation::Fine ToCoords(const RoughLocation::Fine &pos) noexcept {
  60                 return ExactLocation::Fine(pos) + 0.5f;
  61         }
  62         static RoughLocation::Fine ToPos(int idx) noexcept {
  63                 return RoughLocation::Fine(
  64                         (idx % side),
  65                         ((idx / side) % side),
  66                         (idx / (side * side))
  67                 );
  68         }
  69         glm::mat4 ToTransform(const RoughLocation::Fine &pos, int idx) const noexcept;
  70
  71         ExactLocation::Fine ToSceneCoords(const ExactLocation::Coarse &base, const ExactLocation::Fine &pos) const noexcept {
  72                 return ExactLocation::Fine((position - base) * ExactLocation::Extent()) + pos;
  73         }
  74
  75         static bool IsBorder(const RoughLocation::Fine &pos) noexcept {
  76                 return
  77                         pos.x == 0 ||
  78                         pos.x == side - 1 ||
  79                         pos.y == 0 ||
  80                         pos.y == side - 1 ||
  81                         pos.z == 0 ||
  82                         pos.z == side - 1;
  83         }
  84         static constexpr bool IsBorder(int idx) noexcept {
  85                 return
  86                         idx < side * side ||                 // low Z plane
  87                         idx % side == 0 ||                   // low X plane
  88                         (idx / (side * side)) == side - 1 || // high Z plane
  89                         idx % side == side - 1 ||            // high X plane
  90                         (idx / side) % side == 0 ||          // low Y plane
  91                         (idx / side) % side == side - 1;     // high Y plane
  92         }
  93
  94         bool IsSurface(int index) const noexcept { return IsSurface(ToPos(index)); }
  95         bool IsSurface(const ExactLocation::Fine &pos) const noexcept { return IsSurface(RoughLocation::Fine(pos)); }
  96         bool IsSurface(const RoughLocation::Fine &pos) const noexcept;
  97
  98         void SetNeighbor(Block::Face, Chunk &) noexcept;
  99         bool HasNeighbor(Block::Face f) const noexcept { return neighbor[f]; }
 100         Chunk &GetNeighbor(Block::Face f) noexcept { return *neighbor[f]; }
 101         const Chunk &GetNeighbor(Block::Face f) const noexcept { return *neighbor[f]; }
 102         void Unlink() noexcept;
 103
 104         // check which faces of a block at given index are obstructed (and therefore invisible)
 105         Block::FaceSet Obstructed(const RoughLocation::Fine &) const noexcept;
 106
 107         void SetBlock(int index, const Block &) noexcept;
 108         void SetBlock(const ExactLocation::Fine &pos, const Block &block) noexcept { SetBlock(ToIndex(pos), block); }
 109         void SetBlock(const RoughLocation::Fine &pos, const Block &block) noexcept { SetBlock(ToIndex(pos), block); }
 110
 111         const Block &BlockAt(int index) const noexcept { return blocks[index]; }
 112         const Block &BlockAt(const ExactLocation::Fine &pos) const noexcept { return BlockAt(ToIndex(pos)); }
 113         const Block &BlockAt(const RoughLocation::Fine &pos) const noexcept { return BlockAt(ToIndex(pos)); }
 114
 115         const BlockType &Type(const Block &b) const noexcept { return types->Get(b.type); }
 116         const BlockType &Type(int index) const noexcept { return Type(BlockAt(index)); }
 117
 118         void SetLight(int index, int level) noexcept;
 119         void SetLight(const ExactLocation::Fine &pos, int level) noexcept { SetLight(ToIndex(pos), level); }
 120         void SetLight(const RoughLocation::Fine &pos, int level) noexcept { SetLight(ToIndex(pos), level); }
 121
 122         int GetLight(int index) const noexcept;
 123         int GetLight(const ExactLocation::Fine &pos) const noexcept { return GetLight(ToIndex(pos)); }
 124         int GetLight(const RoughLocation::Fine &pos) const noexcept { return GetLight(ToIndex(pos)); }
 125
 126         float GetVertexLight(const RoughLocation::Fine &, const BlockMesh::Position &, const EntityMesh::Normal &) const noexcept;
 127
 128         bool Intersection(
 129                 const Ray &ray,
 130                 const glm::mat4 &M,
 131                 float &dist
 132         ) const noexcept {
 133                 return blank::Intersection(ray, Bounds(), M, &dist);
 134         }
 135
 136         bool Intersection(
 137                 const Ray &,
 138                 const glm::mat4 &M,
 139                 WorldCollision &) noexcept;
 140
 141         bool Intersection(
 142                 const AABB &box,
 143                 const glm::mat4 &Mbox,
 144                 const glm::mat4 &Mchunk,
 145                 std::vector<WorldCollision> &) noexcept;
 146
 147         void Position(const ExactLocation::Coarse &pos) noexcept { position = pos; }
 148         const ExactLocation::Coarse &Position() const noexcept { return position; }
 149         glm::mat4 Transform(const ExactLocation::Coarse &offset) const noexcept {
 150                 return glm::translate((position - offset) * ExactLocation::Extent());
 151         }
 152
 153         void *BlockData() noexcept { return &blocks[0]; }
 154         const void *BlockData() const noexcept { return &blocks[0]; }
 155         static constexpr std::size_t BlockSize() noexcept { return offsetof(Chunk, position) - offsetof(Chunk, blocks); }
 156
 157         bool Generated() const noexcept { return generated; }
 158         void SetGenerated() noexcept { generated = true; }
 159         bool Lighted() const noexcept { return lighted; }
 160         void ScanLights();
 161
 162         void Ref() noexcept { ++ref_count; }
 163         void UnRef() noexcept { --ref_count; }
 164         bool Referenced() const noexcept { return ref_count > 0; }
 165
 166         void Invalidate() noexcept { dirty_mesh = dirty_save = true; }
 167         void InvalidateMesh() noexcept { dirty_mesh = true; }
 168         void ClearMesh() noexcept { dirty_mesh = false; }
 169         void ClearSave() noexcept { dirty_save = false; }
 170         bool ShouldUpdateMesh() const noexcept { return dirty_mesh; }
 171         bool ShouldUpdateSave() const noexcept { return dirty_save; }
 172
 173         void Update(BlockMesh &) noexcept;
 174
 175 private:
 176         const BlockTypeRegistry *types;
 177         Chunk *neighbor[Block::FACE_COUNT];
 178
 179         Block blocks[size];
 180         unsigned char light[size];
 181         bool generated;
 182         bool lighted;
 183
 184         ExactLocation::Coarse position;
 185         int ref_count;
 186         bool dirty_mesh;
 187         bool dirty_save;
 188
 189 };
 190
 191 }
 192
 193 #endif