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 #include "../graphics/glm.hpp"
   9 #include "../rand/GaloisLFSR.hpp"
  10
  11 #include <cstdint>
  12 #include <list>
  13 #include <string>
  14 #include <vector>
  15
  16
  17 namespace blank {
  18
  19 class BlockTypeRegistry;
  20 class EntityCollision;
  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         /// get the shared random source for this world
  46         GaloisLFSR &Random() noexcept { return rng; }
  47
  48         /// check if this ray hits a block
  49         /// depth in the collision is the distance between the ray's
  50         /// origin and the intersection point
  51         /// reference is the chunk offset of the ray in world space
  52         bool Intersection(
  53                 const Ray &,
  54                 const ExactLocation::Coarse &reference,
  55                 WorldCollision &);
  56
  57         /// check if this ray hits an entity
  58         /// intersections with the reference are not tested
  59         /// the ray is assumed to be in world space offset by entity's chunk coords
  60         bool Intersection(
  61                 const Ray &,
  62                 const Entity &reference,
  63                 EntityCollision &);
  64
  65         /// check if given entity intersects with the world
  66         bool Intersection(const Entity &e, const EntityState &, std::vector<WorldCollision> &);
  67         /// combine contacts into a single penetration vector
  68         /// depth is given to point towards position of given state
  69         static glm::vec3 CombinedInterpenetration(
  70                 const EntityState &,
  71                 const std::vector<WorldCollision> &) noexcept;
  72
  73         /// check if given box (M * AABB) intersects with the world
  74         /// M is assumed to be calculated in reference to given chunk coords
  75         bool Intersection(
  76                 const AABB &box,
  77                 const glm::mat4 &M,
  78                 const glm::ivec3 &reference,
  79                 std::vector<WorldCollision> &);
  80
  81         const BlockTypeRegistry &BlockTypes() noexcept { return block_type; }
  82         ChunkStore &Chunks() noexcept { return chunks; }
  83
  84         /// add player with given name
  85         /// returns nullptr if the name is already taken
  86         Player *AddPlayer(const std::string &name);
  87         /// add player with given name and ID
  88         /// returns nullptr if the name or ID is already taken
  89         Player *AddPlayer(const std::string &name, std::uint32_t id);
  90         /// add an entity with an autogenerated ID
  91         Entity &AddEntity();
  92         /// add entity with given ID
  93         /// returns nullptr if the ID is already taken
  94         Entity *AddEntity(std::uint32_t id);
  95         /// add entity with given ID
  96         /// returs an existing entity if ID is already taken
  97         Entity &ForceAddEntity(std::uint32_t id);
  98
  99         /// get the player with given name
 100         /// returns nullptr if no player bears this name
 101         Player *FindPlayer(const std::string &name);
 102         /// get an entity with given name
 103         /// returns nullptr if name doesn't refer to any entity
 104         /// note that unlike players, entity names are not unique
 105         Entity *FindEntity(const std::string &name);
 106
 107         std::list<Player> &Players() noexcept { return players; }
 108         const std::list<Player> &Players() const noexcept { return players; }
 109         std::list<Entity> &Entities() noexcept { return entities; }
 110         const std::list<Entity> &Entities() const noexcept { return entities; }
 111
 112         // dt in ms
 113         void Update(int dt);
 114
 115         /// fix state so entity doesn't intersect with the solid world
 116         void ResolveWorldCollision(const Entity &, EntityState &);
 117         /// get force due to gravity at given location
 118         glm::vec3 GravityAt(const ExactLocation &) const noexcept;
 119
 120         void Render(Viewport &);
 121         void RenderDebug(Viewport &);
 122
 123 private:
 124         using EntityHandle = std::list<Entity>::iterator;
 125         EntityHandle RemoveEntity(EntityHandle &);
 126
 127         /// calculate light direction and intensity at entity's location
 128         void GetLight(
 129                 const Entity &entity,
 130                 glm::vec3 &direction,
 131                 glm::vec3 &color,
 132                 glm::vec3 &ambient
 133         );
 134
 135 private:
 136         Config config;
 137
 138         const BlockTypeRegistry &block_type;
 139
 140         ChunkStore chunks;
 141
 142         std::list<Player> players;
 143         std::list<Entity> entities;
 144
 145         GaloisLFSR rng;
 146
 147         glm::vec3 light_direction;
 148         float fog_density;
 149
 150 };
 151
 152 }
 153
 154 #endif