src/world/World.hpp

   1 #ifndef BLANK_WORLD_WORLD_HPP_
   2 #define BLANK_WORLD_WORLD_HPP_
   3
   4 #include "ChunkStore.hpp"
   5 #include "Entity.hpp"
   6 #include "Generator.hpp"
   7 #include "Player.hpp"
   8
   9 #include <cstdint>
  10 #include <list>
  11 #include <string>
  12 #include <vector>
  13 #include <glm/glm.hpp>
  14
  15
  16 namespace blank {
  17
  18 class BlockTypeRegistry;
  19 class EntityCollision;
  20 struct EntityDerivative;
  21 class Viewport;
  22 class WorldCollision;
  23
  24 class World {
  25
  26 public:
  27         struct Config {
  28                 std::string name = "default";
  29                 // chunk base where new players are spawned
  30                 glm::ivec3 spawn = { 0, 0, 0 };
  31                 // direction facing towards(!) the light
  32                 glm::vec3 light_direction = { -1.0f, -3.0f, -2.0f };
  33                 // fade out reaches 1/e (0.3679) at 1/fog_density,
  34                 // gets less than 0.01 at e/(2 * fog_density)
  35                 // I chose 0.011 because it yields 91 and 124 for those, so
  36                 // slightly less than 6 and 8 chunks
  37                 float fog_density = 0.011f;
  38         };
  39
  40         World(const BlockTypeRegistry &, const Config &);
  41         ~World();
  42
  43         const std::string &Name() const noexcept { return config.name; }
  44
  45         /// check if this ray hits a block
  46         /// depth in the collision is the distance between the ray's
  47         /// origin and the intersection point
  48         /// M is the global transform for given reference chunk
  49         bool Intersection(
  50                 const Ray &,
  51                 const glm::mat4 &M,
  52                 const Chunk::Pos &reference,
  53                 WorldCollision &);
  54
  55         /// check if this ray hits an entity
  56         /// intersections with the reference are not tested
  57         /// M is the global transform for the chunk of given reference entity
  58         bool Intersection(
  59                 const Ray &,
  60                 const glm::mat4 &M,
  61                 const Entity &reference,
  62                 EntityCollision &);
  63
  64         /// check if given entity intersects with the world
  65         bool Intersection(const Entity &e, const EntityState &, std::vector<WorldCollision> &);
  66
  67         /// check if given box (M * AABB) intersects with the world
  68         /// M is assumed to be calculated in reference to given chunk coords
  69         bool Intersection(
  70                 const AABB &box,
  71                 const glm::mat4 &M,
  72                 const glm::ivec3 &reference,
  73                 std::vector<WorldCollision> &);
  74
  75         const BlockTypeRegistry &BlockTypes() noexcept { return block_type; }
  76         ChunkStore &Chunks() noexcept { return chunks; }
  77
  78         /// add player with given name
  79         /// returns nullptr if the name is already taken
  80         Player *AddPlayer(const std::string &name);
  81         /// add player with given name and ID
  82         /// returns nullptr if the name or ID is already taken
  83         Player *AddPlayer(const std::string &name, std::uint32_t id);
  84         /// add an entity with an autogenerated ID
  85         Entity &AddEntity();
  86         /// add entity with given ID
  87         /// returns nullptr if the ID is already taken
  88         Entity *AddEntity(std::uint32_t id);
  89         /// add entity with given ID
  90         /// returs an existing entity if ID is already taken
  91         Entity &ForceAddEntity(std::uint32_t id);
  92
  93         std::list<Player> &Players() noexcept { return players; }
  94         const std::list<Player> &Players() const noexcept { return players; }
  95         std::list<Entity> &Entities() noexcept { return entities; }
  96         const std::list<Entity> &Entities() const noexcept { return entities; }
  97
  98         // dt in ms
  99         void Update(int dt);
 100         // dt in s
 101         void Update(Entity &, float dt);
 102
 103         void Render(Viewport &);
 104         void RenderDebug(Viewport &);
 105
 106 private:
 107         using EntityHandle = std::list<Entity>::iterator;
 108         EntityHandle RemoveEntity(EntityHandle &);
 109
 110         EntityDerivative CalculateStep(
 111                 const Entity &,
 112                 const EntityState &cur,
 113                 float dt,
 114                 const EntityDerivative &prev
 115         );
 116         glm::vec3 CalculateForce(
 117                 const Entity &,
 118                 const EntityState &cur
 119         );
 120         glm::vec3 ControlForce(
 121                 const Entity &,
 122                 const EntityState &
 123         );
 124         glm::vec3 CollisionForce(
 125                 const Entity &,
 126                 const EntityState &
 127         );
 128         glm::vec3 Gravity(
 129                 const Entity &,
 130                 const EntityState &
 131         );
 132
 133         /// calculate light direction and intensity at entity's location
 134         void GetLight(
 135                 const Entity &entity,
 136                 glm::vec3 &direction,
 137                 glm::vec3 &color,
 138                 glm::vec3 &ambient
 139         );
 140
 141 private:
 142         Config config;
 143
 144         const BlockTypeRegistry &block_type;
 145
 146         ChunkStore chunks;
 147
 148         std::list<Player> players;
 149         std::list<Entity> entities;
 150
 151         glm::vec3 light_direction;
 152         float fog_density;
 153
 154 };
 155
 156 }
 157
 158 #endif