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 <glm/glm.hpp>
  10 #include <glm/gtx/transform.hpp>
  11
  12
  13 namespace blank {
  14
  15 class BlockType;
  16
  17 /// cube of size 16 (256 tiles, 4096 blocks)
  18 class Chunk {
  19
  20 public:
  21         using Pos = glm::tvec3<int>;
  22
  23 public:
  24         explicit Chunk(const BlockTypeRegistry &) noexcept;
  25
  26         Chunk(Chunk &&) noexcept;
  27         Chunk &operator =(Chunk &&) noexcept;
  28
  29         static constexpr int width = 16;
  30         static constexpr int height = 16;
  31         static constexpr int depth = 16;
  32         static Pos Extent() noexcept { return { width, height, depth }; }
  33         static constexpr int size = width * height * depth;
  34
  35         static AABB Bounds() noexcept { return AABB{ { 0, 0, 0 }, Extent() }; }
  36
  37         static constexpr bool InBounds(const Block::Pos &pos) noexcept {
  38                 return
  39                         pos.x >= 0 && pos.x < width &&
  40                         pos.y >= 0 && pos.y < height &&
  41                         pos.z >= 0 && pos.z < depth;
  42         }
  43         static constexpr bool InBounds(const Pos &pos) noexcept {
  44                 return
  45                         pos.x >= 0 && pos.x < width &&
  46                         pos.y >= 0 && pos.y < height &&
  47                         pos.z >= 0 && pos.z < depth;
  48         }
  49         static constexpr int ToIndex(const Pos &pos) noexcept {
  50                 return pos.x + pos.y * width + pos.z * width * height;
  51         }
  52         static constexpr bool InBounds(int idx) noexcept {
  53                 return idx >= 0 && idx < size;
  54         }
  55         static Block::Pos ToCoords(int idx) noexcept {
  56                 return Block::Pos(
  57                         0.5f + (idx % width),
  58                         0.5f + ((idx / width) % height),
  59                         0.5f + (idx / (width * height))
  60                 );
  61         }
  62         static Block::Pos ToCoords(const Pos &pos) noexcept {
  63                 return Block::Pos(pos) + 0.5f;
  64         }
  65         static Pos ToPos(int idx) noexcept {
  66                 return Pos(
  67                         (idx % width),
  68                         ((idx / width) % height),
  69                         (idx / (width * height))
  70                 );
  71         }
  72         glm::mat4 ToTransform(const Pos &pos, int idx) const noexcept;
  73
  74         static bool IsBorder(const Pos &pos) noexcept {
  75                 return
  76                         pos.x == 0 ||
  77                         pos.x == width - 1 ||
  78                         pos.y == 0 ||
  79                         pos.y == height - 1 ||
  80                         pos.z == 0 ||
  81                         pos.z == depth - 1;
  82         }
  83         static constexpr bool IsBorder(int idx) noexcept {
  84                 return
  85                         idx < width * height ||                    // low Z plane
  86                         idx % width == 0 ||                          // low X plane
  87                         (idx / (width * height)) == depth - 1 || // high Z plane
  88                         idx % width == width - 1 ||                // high X plane
  89                         (idx / width) % height == 0 ||             // low Y plane
  90                         (idx / width) % height == height - 1;    // high Y plane
  91         }
  92
  93         bool IsSurface(int index) const noexcept { return IsSurface(ToPos(index)); }
  94         bool IsSurface(const Block::Pos &pos) const noexcept { return IsSurface(Pos(pos)); }
  95         bool IsSurface(const Pos &pos) const noexcept;
  96
  97         void SetNeighbor(Chunk &) noexcept;
  98         bool HasNeighbor(Block::Face f) const noexcept { return neighbor[f]; }
  99         Chunk &GetNeighbor(Block::Face f) noexcept { return *neighbor[f]; }
 100         const Chunk &GetNeighbor(Block::Face f) const noexcept { return *neighbor[f]; }
 101         void ClearNeighbors() noexcept;
 102         void Unlink() noexcept;
 103         void Relink() noexcept;
 104
 105         // check which faces of a block at given index are obstructed (and therefore invisible)
 106         Block::FaceSet Obstructed(const Pos &) const noexcept;
 107
 108         void Invalidate() noexcept { dirty = true; }
 109
 110         void SetBlock(int index, const Block &) noexcept;
 111         void SetBlock(const Block::Pos &pos, const Block &block) noexcept { SetBlock(ToIndex(pos), block); }
 112         void SetBlock(const Pos &pos, const Block &block) noexcept { SetBlock(ToIndex(pos), block); }
 113
 114         const Block &BlockAt(int index) const noexcept { return blocks[index]; }
 115         const Block &BlockAt(const Block::Pos &pos) const noexcept { return BlockAt(ToIndex(pos)); }
 116         const Block &BlockAt(const Pos &pos) const noexcept { return BlockAt(ToIndex(pos)); }
 117
 118         const BlockType &Type(const Block &b) const noexcept { return types->Get(b.type); }
 119         const BlockType &Type(int index) const noexcept { return Type(BlockAt(index)); }
 120
 121         void SetLight(int index, int level) noexcept;
 122         void SetLight(const Pos &pos, int level) noexcept { SetLight(ToIndex(pos), level); }
 123         void SetLight(const Block::Pos &pos, int level) noexcept { SetLight(ToIndex(pos), level); }
 124
 125         int GetLight(int index) const noexcept;
 126         int GetLight(const Pos &pos) const noexcept { return GetLight(ToIndex(pos)); }
 127         int GetLight(const Block::Pos &pos) const noexcept { return GetLight(ToIndex(pos)); }
 128
 129         float GetVertexLight(const Pos &, const BlockModel::Position &, const Model::Normal &) const noexcept;
 130
 131         bool Intersection(
 132                 const Ray &ray,
 133                 const glm::mat4 &M,
 134                 float &dist
 135         ) const noexcept {
 136                 return blank::Intersection(ray, Bounds(), M, &dist);
 137         }
 138
 139         bool Intersection(
 140                 const Ray &,
 141                 const glm::mat4 &M,
 142                 int &blkid,
 143                 float &dist,
 144                 glm::vec3 &normal) const noexcept;
 145
 146         void Position(const Pos &pos) noexcept { position = pos; }
 147         const Pos &Position() const noexcept { return position; }
 148         glm::mat4 Transform(const Pos &offset) const noexcept {
 149                 return glm::translate((position - offset) * Extent());
 150         }
 151
 152         void CheckUpdate() noexcept;
 153         void Draw() noexcept;
 154
 155 private:
 156         void Update() noexcept;
 157
 158 private:
 159         const BlockTypeRegistry *types;
 160         Chunk *neighbor[Block::FACE_COUNT];
 161         Block blocks[size];
 162         unsigned char light[size];
 163         BlockModel model;
 164         Pos position;
 165         bool dirty;
 166
 167 };
 168
 169 }
 170
 171 #endif