src/world.hpp

   1 #ifndef BLANK_WORLD_HPP_
   2 #define BLANK_WORLD_HPP_
   3
   4 #include "controller.hpp"
   5 #include "geometry.hpp"
   6 #include "model.hpp"
   7 #include "noise.hpp"
   8 #include "shader.hpp"
   9 #include "shape.hpp"
  10
  11 #include <list>
  12 #include <vector>
  13 #include <GL/glew.h>
  14 #include <glm/glm.hpp>
  15
  16
  17 namespace blank {
  18
  19 /// attributes of a type of block
  20 struct BlockType {
  21
  22         int id;
  23
  24         bool visible;
  25
  26         const Shape *shape;
  27         glm::vec3 color;
  28         glm::vec3 outline_color;
  29
  30         explicit BlockType(
  31                 bool v = false,
  32                 const glm::vec3 &color = { 1, 1, 1 },
  33                 const Shape *shape = &DEFAULT_SHAPE,
  34                 const glm::vec3 &outline_color = { -1, -1, -1 })
  35         : id(-1), visible(v), shape(shape), color(color), outline_color(outline_color) { }
  36
  37         static const BlockType DEFAULT;
  38         static const NullShape DEFAULT_SHAPE;
  39
  40
  41         void FillVBO(
  42                 const glm::vec3 &pos,
  43                 std::vector<glm::vec3> &vertices,
  44                 std::vector<glm::vec3> &colors,
  45                 std::vector<glm::vec3> &normals
  46         ) const;
  47
  48         void FillModel(const glm::vec3 &pos, Model &m) const {
  49                 FillVBO(pos, m.vertices, m.colors, m.normals);
  50                 m.Invalidate();
  51         }
  52
  53
  54         void FillOutlineVBO(
  55                 std::vector<glm::vec3> &vertices,
  56                 std::vector<glm::vec3> &colors
  57         ) const;
  58
  59         void FillOutlineModel(OutlineModel &m) const {
  60                 FillOutlineVBO(m.vertices, m.colors);
  61                 m.Invalidate();
  62         }
  63
  64 };
  65
  66
  67 class BlockTypeRegistry {
  68
  69 public:
  70         BlockTypeRegistry();
  71
  72 public:
  73         int Add(const BlockType &);
  74
  75         size_t Size() const { return types.size(); }
  76
  77         BlockType *operator [](int id) { return &types[id]; }
  78         const BlockType *Get(int id) const { return &types[id]; }
  79
  80 private:
  81         std::vector<BlockType> types;
  82
  83 };
  84
  85
  86 /// single 1x1x1 cube
  87 struct Block {
  88
  89         const BlockType *type;
  90
  91         constexpr explicit Block(const BlockType *t = &BlockType::DEFAULT)
  92         : type(t) { }
  93
  94 };
  95
  96
  97 /// cube of size 16 (256 tiles, 4096 blocks)
  98 class Chunk {
  99
 100 public:
 101         Chunk();
 102
 103         Chunk(Chunk &&);
 104         Chunk &operator =(Chunk &&);
 105
 106         static constexpr int Width() { return 16; }
 107         static constexpr int Height() { return 16; }
 108         static constexpr int Depth() { return 16; }
 109         static glm::vec3 Extent() { return glm::vec3(Width(), Height(), Depth()); }
 110         static constexpr int Size() { return Width() * Height() * Depth(); }
 111
 112         static constexpr bool InBounds(const glm::vec3 &pos) {
 113                 return
 114                         pos.x >= 0 && pos.x < Width() &&
 115                         pos.y >= 0 && pos.y < Height() &&
 116                         pos.z >= 0 && pos.z < Depth();
 117         }
 118         static constexpr int ToIndex(const glm::vec3 &pos) {
 119                 return int(pos.x) + int(pos.y) * Width() + int(pos.z) * Width() * Height();
 120         }
 121         static constexpr bool InBounds(int idx) {
 122                 return idx >= 0 && idx < Size();
 123         }
 124         static glm::vec3 ToCoords(int idx) {
 125                 return glm::vec3(
 126                         0.5f + idx % Width(),
 127                         0.5f + (idx / Width()) % Height(),
 128                         0.5f + idx / (Width() * Height())
 129                 );
 130         }
 131
 132         void Invalidate() { dirty = true; }
 133
 134         Block &BlockAt(int index) { return blocks[index]; }
 135         const Block &BlockAt(int index) const { return blocks[index]; }
 136         Block &BlockAt(const glm::vec3 &pos) { return BlockAt(ToIndex(pos)); }
 137         const Block &BlockAt(const glm::vec3 &pos) const { return BlockAt(ToIndex(pos)); }
 138
 139         bool Intersection(
 140                 const Ray &,
 141                 const glm::mat4 &M,
 142                 int *blkid = nullptr,
 143                 float *dist = nullptr,
 144                 glm::vec3 *normal = nullptr) const;
 145
 146         void Position(const glm::vec3 &);
 147         const glm::vec3 &Position() const { return position; }
 148         const glm::mat4 &Transform() const { return transform; }
 149
 150         void Draw();
 151
 152 private:
 153         int VertexCount() const;
 154         void Update();
 155
 156 private:
 157         std::vector<Block> blocks;
 158         Model model;
 159         glm::vec3 position;
 160         glm::mat4 transform;
 161         bool dirty;
 162
 163 };
 164
 165
 166 class World {
 167
 168 public:
 169         World();
 170
 171         void Generate();
 172
 173         bool Intersection(
 174                 const Ray &,
 175                 const glm::mat4 &M,
 176                 Chunk **chunk = nullptr,
 177                 int *blkid = nullptr,
 178                 float *dist = nullptr,
 179                 glm::vec3 *normal = nullptr);
 180
 181         BlockTypeRegistry &BlockTypes() { return blockType; }
 182         std::list<Chunk> &LoadedChunks() { return chunks; }
 183
 184         FPSController &Controller() { return player; }
 185
 186         Chunk &Next(const Chunk &, const glm::vec3 &dir);
 187
 188         void Update(int dt);
 189
 190         void Render(DirectionalLighting &);
 191
 192 private:
 193         Chunk &Generate(const glm::vec3 &);
 194
 195 private:
 196         BlockTypeRegistry blockType;
 197         CuboidShape blockShape;
 198         StairShape stairShape;
 199         CuboidShape slabShape;
 200
 201         SimplexNoise blockNoise;
 202         SimplexNoise colorNoise;
 203
 204         FPSController player;
 205
 206         std::list<Chunk> chunks;
 207
 208 };
 209
 210 }
 211
 212 #endif