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         /// reference is the chunk offset of the ray in world space
  49         bool Intersection(
  50                 const Ray &,
  51                 const ExactLocation::Coarse &reference,
  52                 WorldCollision &);
  53
  54         /// check if this ray hits an entity
  55         /// intersections with the reference are not tested
  56         /// the ray is assumed to be in world space offset by entity's chunk coords
  57         bool Intersection(
  58                 const Ray &,
  59                 const Entity &reference,
  60                 EntityCollision &);
  61
  62         /// check if given entity intersects with the world
  63         bool Intersection(const Entity &e, const EntityState &, std::vector<WorldCollision> &);
  64         /// combine contacts into a single penetration vector
  65         /// depth is given to point towards position of given state
  66         static glm::vec3 CombinedInterpenetration(
  67                 const EntityState &,
  68                 const std::vector<WorldCollision> &) noexcept;
  69
  70         /// check if given box (M * AABB) intersects with the world
  71         /// M is assumed to be calculated in reference to given chunk coords
  72         bool Intersection(
  73                 const AABB &box,
  74                 const glm::mat4 &M,
  75                 const glm::ivec3 &reference,
  76                 std::vector<WorldCollision> &);
  77
  78         const BlockTypeRegistry &BlockTypes() noexcept { return block_type; }
  79         ChunkStore &Chunks() noexcept { return chunks; }
  80
  81         /// add player with given name
  82         /// returns nullptr if the name is already taken
  83         Player *AddPlayer(const std::string &name);
  84         /// add player with given name and ID
  85         /// returns nullptr if the name or ID is already taken
  86         Player *AddPlayer(const std::string &name, std::uint32_t id);
  87         /// add an entity with an autogenerated ID
  88         Entity &AddEntity();
  89         /// add entity with given ID
  90         /// returns nullptr if the ID is already taken
  91         Entity *AddEntity(std::uint32_t id);
  92         /// add entity with given ID
  93         /// returs an existing entity if ID is already taken
  94         Entity &ForceAddEntity(std::uint32_t id);
  95
  96         std::list<Player> &Players() noexcept { return players; }
  97         const std::list<Player> &Players() const noexcept { return players; }
  98         std::list<Entity> &Entities() noexcept { return entities; }
  99         const std::list<Entity> &Entities() const noexcept { return entities; }
 100
 101         // dt in ms
 102         void Update(int dt);
 103         // dt in s
 104         void Update(Entity &, float dt);
 105
 106         void Render(Viewport &);
 107         void RenderDebug(Viewport &);
 108
 109 private:
 110         using EntityHandle = std::list<Entity>::iterator;
 111         EntityHandle RemoveEntity(EntityHandle &);
 112
 113         EntityDerivative CalculateStep(
 114                 const Entity &,
 115                 const EntityState &cur,
 116                 float dt,
 117                 const EntityDerivative &prev
 118         );
 119         glm::vec3 CalculateForce(
 120                 const Entity &,
 121                 const EntityState &cur
 122         );
 123         glm::vec3 ControlForce(
 124                 const Entity &,
 125                 const EntityState &
 126         );
 127         glm::vec3 CollisionForce(
 128                 const Entity &,
 129                 const EntityState &
 130         );
 131         glm::vec3 Gravity(
 132                 const Entity &,
 133                 const EntityState &
 134         );
 135
 136         /// calculate light direction and intensity at entity's location
 137         void GetLight(
 138                 const Entity &entity,
 139                 glm::vec3 &direction,
 140                 glm::vec3 &color,
 141                 glm::vec3 &ambient
 142         );
 143
 144 private:
 145         Config config;
 146
 147         const BlockTypeRegistry &block_type;
 148
 149         ChunkStore chunks;
 150
 151         std::list<Player> players;
 152         std::list<Entity> entities;
 153
 154         glm::vec3 light_direction;
 155         float fog_density;
 156
 157 };
 158
 159 }
 160
 161 #endif