src/world/block.cpp

   1 #include "Block.hpp"
   2 #include "BlockGravity.hpp"
   3 #include "BlockType.hpp"
   4 #include "BlockTypeRegistry.hpp"
   5
   6 #include "../io/TokenStreamReader.hpp"
   7 #include "../model/ShapeRegistry.hpp"
   8 #include "../shared/ResourceIndex.hpp"
   9
  10 #include <iostream>
  11 #include <stdexcept>
  12 #include <glm/gtx/euler_angles.hpp>
  13 #include <glm/gtx/norm.hpp>
  14 #include <glm/gtx/transform.hpp>
  15
  16
  17 namespace blank {
  18
  19 std::ostream &operator <<(std::ostream &out, const Block &block) {
  20         return out << "Block(" << block.type << ", " << block.GetFace() << ", " << block.GetTurn() << ')';
  21 }
  22
  23 std::ostream &operator <<(std::ostream &out, const Block::Face &face) {
  24         switch (face) {
  25                 case Block::FACE_UP:
  26                         out << "FACE_UP";
  27                         break;
  28                 case Block::FACE_DOWN:
  29                         out << "FACE_DOWN";
  30                         break;
  31                 case Block::FACE_RIGHT:
  32                         out << "FACE_RIGHT";
  33                         break;
  34                 case Block::FACE_LEFT:
  35                         out << "FACE_LEFT";
  36                         break;
  37                 case Block::FACE_FRONT:
  38                         out << "FACE_FRONT";
  39                         break;
  40                 case Block::FACE_BACK:
  41                         out << "FACE_BACK";
  42                         break;
  43                 default:
  44                 case Block::FACE_COUNT:
  45                         out << "invalid Block::Face";
  46                         break;
  47         }
  48         return out;
  49 }
  50
  51 std::ostream &operator <<(std::ostream &out, const Block::Turn &turn) {
  52         switch (turn) {
  53                 case Block::TURN_NONE:
  54                         out << "TURN_NONE";
  55                         break;
  56                 case Block::TURN_LEFT:
  57                         out << "TURN_LEFT";
  58                         break;
  59                 case Block::TURN_AROUND:
  60                         out << "TURN_AROUND";
  61                         break;
  62                 case Block::TURN_RIGHT:
  63                         out << "TURN_RIGHT";
  64                         break;
  65                 default:
  66                 case Block::TURN_COUNT:
  67                         out << "invalid Block::Turn";
  68                         break;
  69         }
  70         return out;
  71 }
  72
  73
  74 BlockType::BlockType() noexcept
  75 : shape(nullptr)
  76 , textures()
  77 , hsl_mod(0.0f, 1.0f, 1.0f)
  78 , rgb_mod(1.0f, 1.0f, 1.0f)
  79 , outline_color(-1, -1, -1)
  80 , gravity()
  81 , name("anonymous")
  82 , label("some block")
  83 , place_sound(-1)
  84 , remove_sound(-1)
  85 , id(0)
  86 , luminosity(0)
  87 , visible(true)
  88 , block_light(true)
  89 , collision(true)
  90 , collide_block(true)
  91 , generate(false)
  92 , min_solidity(0.5f)
  93 , mid_solidity(0.75f)
  94 , max_solidity(1.0f)
  95 , min_humidity(-1.0f)
  96 , mid_humidity(0.0f)
  97 , max_humidity(1.0f)
  98 , min_temperature(-1.0f)
  99 , mid_temperature(0.0f)
 100 , max_temperature(1.0f)
 101 , min_richness(-1.0f)
 102 , mid_richness(0.0f)
 103 , max_richness(1.0f)
 104 , commonness(1.0f) {
 105
 106 }
 107
 108 void BlockType::Copy(const BlockType &other) noexcept {
 109         shape = other.shape;
 110         textures = other.textures;
 111         hsl_mod = other.hsl_mod;
 112         rgb_mod = other.rgb_mod;
 113         outline_color = other.outline_color;
 114         place_sound = other.place_sound;
 115         remove_sound = other.remove_sound;
 116         luminosity = other.luminosity;
 117         visible = other.visible;
 118         block_light = other.block_light;
 119         collision = other.collision;
 120         collide_block = collide_block;
 121         generate = other.generate;
 122         min_solidity = other.min_solidity;
 123         mid_solidity = other.mid_solidity;
 124         max_solidity = other.max_solidity;
 125         min_humidity = other.min_humidity;
 126         mid_humidity = other.mid_humidity;
 127         max_humidity = other.max_humidity;
 128         min_temperature = other.min_temperature;
 129         mid_temperature = other.mid_temperature;
 130         max_temperature = other.max_temperature;
 131         min_richness = other.min_richness;
 132         mid_richness = other.mid_richness;
 133         max_richness = other.max_richness;
 134         commonness = other.commonness;
 135 }
 136
 137 void BlockType::Read(
 138         TokenStreamReader &in,
 139         ResourceIndex &snd_index,
 140         ResourceIndex &tex_index,
 141         const ShapeRegistry &shapes
 142 ) {
 143         std::string name;
 144         in.Skip(Token::ANGLE_BRACKET_OPEN);
 145         while (in.Peek().type != Token::ANGLE_BRACKET_CLOSE) {
 146                 in.ReadIdentifier(name);
 147                 in.Skip(Token::EQUALS);
 148                 if (name == "visible") {
 149                         visible = in.GetBool();
 150                 } else if (name == "texture") {
 151                         textures.clear();
 152                         in.ReadString(name);
 153                         textures.push_back(tex_index.GetID(name));
 154                 } else if (name == "textures") {
 155                         textures.clear();
 156                         in.Skip(Token::BRACKET_OPEN);
 157                         while (in.Peek().type != Token::BRACKET_CLOSE) {
 158                                 in.ReadString(name);
 159                                 textures.push_back(tex_index.GetID(name));
 160                                 if (in.Peek().type == Token::COMMA) {
 161                                         in.Skip(Token::COMMA);
 162                                 }
 163                         }
 164                         in.Skip(Token::BRACKET_CLOSE);
 165                 } else if (name == "rgb_mod") {
 166                         in.ReadVec(rgb_mod);
 167                 } else if (name == "hsl_mod") {
 168                         in.ReadVec(hsl_mod);
 169                 } else if (name == "outline") {
 170                         in.ReadVec(outline_color);
 171                 } else if (name == "gravity") {
 172                         gravity = BlockGravity::Read(in);
 173                 } else if (name == "label") {
 174                         in.ReadString(label);
 175                 } else if (name == "place_sound") {
 176                         in.ReadString(name);
 177                         place_sound = snd_index.GetID(name);
 178                 } else if (name == "remove_sound") {
 179                         in.ReadString(name);
 180                         remove_sound = snd_index.GetID(name);
 181                 } else if (name == "luminosity") {
 182                         luminosity = in.GetInt();
 183                 } else if (name == "block_light") {
 184                         block_light = in.GetBool();
 185                 } else if (name == "collision") {
 186                         collision = in.GetBool();
 187                 } else if (name == "collide_block") {
 188                         collide_block = in.GetBool();
 189                 } else if (name == "generate") {
 190                         generate = in.GetBool();
 191                 } else if (name == "min_solidity") {
 192                         min_solidity = in.GetFloat();
 193                 } else if (name == "mid_solidity") {
 194                         mid_solidity = in.GetFloat();
 195                 } else if (name == "max_solidity") {
 196                         max_solidity = in.GetFloat();
 197                 } else if (name == "min_humidity") {
 198                         min_humidity = in.GetFloat();
 199                 } else if (name == "mid_humidity") {
 200                         mid_humidity = in.GetFloat();
 201                 } else if (name == "max_humidity") {
 202                         max_humidity = in.GetFloat();
 203                 } else if (name == "min_temperature") {
 204                         min_temperature = in.GetFloat();
 205                 } else if (name == "mid_temperature") {
 206                         mid_temperature = in.GetFloat();
 207                 } else if (name == "max_temperature") {
 208                         max_temperature = in.GetFloat();
 209                 } else if (name == "min_richness") {
 210                         min_richness = in.GetFloat();
 211                 } else if (name == "mid_richness") {
 212                         mid_richness = in.GetFloat();
 213                 } else if (name == "max_richness") {
 214                         max_richness = in.GetFloat();
 215                 } else if (name == "commonness") {
 216                         commonness = in.GetFloat();
 217                 } else if (name == "shape") {
 218                         in.ReadIdentifier(name);
 219                         shape = &shapes.Get(name);
 220                 } else {
 221                         std::cerr << "warning: unknown block type property " << name << std::endl;
 222                         while (in.Peek().type != Token::SEMICOLON) {
 223                                 in.Next();
 224                         }
 225                 }
 226                 in.Skip(Token::SEMICOLON);
 227         }
 228         in.Skip(Token::ANGLE_BRACKET_CLOSE);
 229 }
 230
 231 void BlockType::FillEntityMesh(
 232         EntityMesh::Buffer &buf,
 233         const glm::mat4 &transform
 234 ) const noexcept {
 235         if (!shape) return;
 236         shape->Fill(buf, transform, textures);
 237         buf.hsl_mods.insert(buf.hsl_mods.end(), shape->VertexCount(), hsl_mod);
 238         buf.rgb_mods.insert(buf.rgb_mods.end(), shape->VertexCount(), rgb_mod);
 239 }
 240
 241 void BlockType::FillBlockMesh(
 242         BlockMesh::Buffer &buf,
 243         const glm::mat4 &transform,
 244         BlockMesh::Index idx_offset
 245 ) const noexcept {
 246         if (!shape) return;
 247         shape->Fill(buf, transform, textures, idx_offset);
 248         buf.hsl_mods.insert(buf.hsl_mods.end(), shape->VertexCount(), hsl_mod);
 249         buf.rgb_mods.insert(buf.rgb_mods.end(), shape->VertexCount(), rgb_mod);
 250 }
 251
 252 void BlockType::OutlinePrimitiveMesh(PrimitiveMesh::Buffer &buf) const noexcept {
 253         if (!shape) return;
 254         shape->Outline(buf);
 255         buf.colors.insert(buf.colors.end(), shape->OutlineCount(), glm::vec4(outline_color, 1.0f));
 256 }
 257
 258
 259 BlockTypeRegistry::BlockTypeRegistry() {
 260         BlockType air;
 261         air.name = "air";
 262         air.label = "Air";
 263         air.visible = false;
 264         air.block_light = false;
 265         air.collision = false;
 266         air.collide_block = false;
 267         Add(std::move(air));
 268 }
 269
 270 Block::Type BlockTypeRegistry::Add(BlockType &&t) {
 271         int id = types.size();
 272         if (!names.emplace(t.name, id).second) {
 273                 throw std::runtime_error("duplicate block type name " + t.name);
 274         }
 275         types.push_back(std::move(t));
 276         types.back().id = id;
 277         return id;
 278 }
 279
 280 BlockType &BlockTypeRegistry::Get(const std::string &name) {
 281         auto entry = names.find(name);
 282         if (entry != names.end()) {
 283                 return Get(entry->second);
 284         } else {
 285                 throw std::runtime_error("unknown block type " + name);
 286         }
 287 }
 288
 289 const BlockType &BlockTypeRegistry::Get(const std::string &name) const {
 290         auto entry = names.find(name);
 291         if (entry != names.end()) {
 292                 return Get(entry->second);
 293         } else {
 294                 throw std::runtime_error("unknown block type " + name);
 295         }
 296 }
 297
 298
 299 namespace {
 300
 301 /// the "usual" type of gravity
 302 /// direction is towards the block's center, strength is inverse
 303 /// proportional to distance squared
 304 /// note that the effect can get clipped at distances > 16 units
 305 struct RadialGravity
 306 : public BlockGravity {
 307
 308         explicit RadialGravity(float strength)
 309         : strength(strength) { }
 310
 311         glm::vec3 GetGravity(const glm::vec3 &diff, const glm::mat4 &) const noexcept override {
 312                 float dist2 = length2(diff);
 313                 glm::vec3 dir = -normalize(diff);
 314                 return dir * (strength / dist2);
 315         }
 316
 317         float strength;
 318
 319 };
 320
 321 /// a "force field" variant of artificial gravity
 322 /// strength and direction is constant throughout the cuboid
 323 /// extent shouldn't exceed 16 units as gravity is only calculated for
 324 /// chunks surrounding and entity (and sometimes not even those if they're
 325 /// unavailable, but they will be for players)
 326 struct CuboidFieldGravity
 327 : public BlockGravity {
 328
 329         explicit CuboidFieldGravity(const glm::vec3 &strength, const AABB &extent)
 330         : strength(strength), extent(extent) { }
 331
 332         glm::vec3 GetGravity(const glm::vec3 &diff, const glm::mat4 &M) const noexcept override {
 333                 /// rotate AABB endpoints accordingly, ignore translation
 334                 glm::vec3 min(M * glm::vec4(extent.min, 0.0f));
 335                 glm::vec3 max(M * glm::vec4(extent.max, 0.0f));
 336                 if (diff.x < min.x || diff.y < min.y || diff.z < min.z ||
 337                                 diff.x > max.x || diff.y > max.y || diff.z > max.z) {
 338                         /// if point is outside, force is zero
 339                         return glm::vec3(0.0f);
 340                 } else {
 341                         /// otherwise it's out constant strength in block orientation
 342                         return glm::vec3(M * glm::vec4(strength, 0.0f));
 343                 }
 344         }
 345
 346         glm::vec3 strength;
 347         AABB extent;
 348
 349 };
 350
 351
 352 }
 353
 354 BlockGravity::~BlockGravity() {
 355
 356 }
 357
 358 std::unique_ptr<BlockGravity> BlockGravity::Read(TokenStreamReader &in) {
 359         std::string type;
 360         in.ReadIdentifier(type);
 361         if (type == "Radial") {
 362                 float strength;
 363                 in.Skip(Token::PARENTHESIS_OPEN);
 364                 in.ReadNumber(strength);
 365                 in.Skip(Token::PARENTHESIS_CLOSE);
 366                 return std::unique_ptr<BlockGravity>(new RadialGravity(strength));
 367         } else if (type == "CuboidField") {
 368                 glm::vec3 strength;
 369                 AABB extent;
 370                 in.Skip(Token::PARENTHESIS_OPEN);
 371                 in.ReadVec(strength);
 372                 in.Skip(Token::COMMA);
 373                 in.ReadVec(extent.min);
 374                 in.Skip(Token::COMMA);
 375                 in.ReadVec(extent.max);
 376                 in.Skip(Token::PARENTHESIS_CLOSE);
 377                 extent.Adjust();
 378                 return std::unique_ptr<BlockGravity>(new CuboidFieldGravity(strength, extent));
 379         } else {
 380                 throw std::runtime_error("unknown gravity type: " + type);
 381         }
 382 }
 383
 384
 385 const glm::mat4 Block::orient2transform[ORIENT_COUNT] = {
 386         {  1,  0,  0,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: up,    turn: none
 387         {  0,  0, -1,  0,  0,  1,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: up,    turn: left
 388         { -1,  0,  0,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: up,    turn: around
 389         {  0,  0,  1,  0,  0,  1,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: up,    turn: right
 390         {  1,  0,  0,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: down,  turn: none
 391         {  0,  0, -1,  0,  0, -1,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: down,  turn: left
 392         { -1,  0,  0,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: down,  turn: around
 393         {  0,  0,  1,  0,  0, -1,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: down,  turn: right
 394         {  0, -1,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: right, turn: none
 395         {  0, -1,  0,  0,  0,  0, -1,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: right, turn: left
 396         {  0, -1,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: right, turn: around
 397         {  0, -1,  0,  0,  0,  0,  1,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: right, turn: right
 398         {  0,  1,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: left,  turn: none
 399         {  0,  1,  0,  0,  0,  0,  1,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: left,  turn: left
 400         {  0,  1,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: left,  turn: around
 401         {  0,  1,  0,  0,  0,  0, -1,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: left,  turn: right
 402         {  1,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: front, turn: none
 403         {  0,  0, -1,  0,  1,  0,  0,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: front, turn: left
 404         { -1,  0,  0,  0,  0,  0, -1,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: front, turn: around
 405         {  0,  0,  1,  0, -1,  0,  0,  0,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: front, turn: right
 406         {  1,  0,  0,  0,  0,  0, -1,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: back,  turn: none
 407         {  0,  0, -1,  0, -1,  0,  0,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: back,  turn: left
 408         { -1,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: back,  turn: around
 409         {  0,  0,  1,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  1,  0,  0,  0,  0,  0,  1, }, // face: back,  turn: right
 410 };
 411
 412 const glm::ivec3 Block::face2normal[FACE_COUNT] = {
 413         {  0,  1,  0 },
 414         {  0, -1,  0 },
 415         {  1,  0,  0 },
 416         { -1,  0,  0 },
 417         {  0,  0,  1 },
 418         {  0,  0, -1 },
 419 };
 420
 421 const Block::Face Block::orient2face[ORIENT_COUNT][FACE_COUNT] = {
 422         { FACE_UP,    FACE_DOWN,  FACE_RIGHT, FACE_LEFT,  FACE_FRONT, FACE_BACK,  }, // face: up,    turn: none
 423         { FACE_UP,    FACE_DOWN,  FACE_FRONT, FACE_BACK,  FACE_LEFT,  FACE_RIGHT, }, // face: up,    turn: left
 424         { FACE_UP,    FACE_DOWN,  FACE_LEFT,  FACE_RIGHT, FACE_BACK,  FACE_FRONT, }, // face: up,    turn: around
 425         { FACE_UP,    FACE_DOWN,  FACE_BACK,  FACE_FRONT, FACE_RIGHT, FACE_LEFT,  }, // face: up,    turn: right
 426         { FACE_DOWN,  FACE_UP,    FACE_RIGHT, FACE_LEFT,  FACE_BACK,  FACE_FRONT, }, // face: down,  turn: none
 427         { FACE_DOWN,  FACE_UP,    FACE_BACK,  FACE_FRONT, FACE_LEFT,  FACE_RIGHT, }, // face: down,  turn: left
 428         { FACE_DOWN,  FACE_UP,    FACE_LEFT,  FACE_RIGHT, FACE_FRONT, FACE_BACK,  }, // face: down,  turn: around
 429         { FACE_DOWN,  FACE_UP,    FACE_FRONT, FACE_BACK,  FACE_RIGHT, FACE_LEFT,  }, // face: down,  turn: right
 430         { FACE_LEFT,  FACE_RIGHT, FACE_UP,    FACE_DOWN,  FACE_FRONT, FACE_BACK,  }, // face: right, turn: none
 431         { FACE_LEFT,  FACE_RIGHT, FACE_FRONT, FACE_BACK,  FACE_DOWN,  FACE_UP,    }, // face: right, turn: left
 432         { FACE_LEFT,  FACE_RIGHT, FACE_DOWN,  FACE_UP,    FACE_BACK,  FACE_FRONT, }, // face: right, turn: around
 433         { FACE_LEFT,  FACE_RIGHT, FACE_BACK,  FACE_FRONT, FACE_UP,    FACE_DOWN,  }, // face: right, turn: right
 434         { FACE_RIGHT, FACE_LEFT,  FACE_DOWN,  FACE_UP,    FACE_FRONT, FACE_BACK,  }, // face: left,  turn: none
 435         { FACE_RIGHT, FACE_LEFT,  FACE_FRONT, FACE_BACK,  FACE_UP,    FACE_DOWN,  }, // face: left,  turn: left
 436         { FACE_RIGHT, FACE_LEFT,  FACE_UP,    FACE_DOWN,  FACE_BACK,  FACE_FRONT, }, // face: left,  turn: around
 437         { FACE_RIGHT, FACE_LEFT,  FACE_BACK,  FACE_FRONT, FACE_DOWN,  FACE_UP,    }, // face: left,  turn: right
 438         { FACE_BACK,  FACE_FRONT, FACE_RIGHT, FACE_LEFT,  FACE_UP,    FACE_DOWN,  }, // face: front, turn: none
 439         { FACE_BACK,  FACE_FRONT, FACE_UP,    FACE_DOWN,  FACE_LEFT,  FACE_RIGHT, }, // face: front, turn: left
 440         { FACE_BACK,  FACE_FRONT, FACE_LEFT,  FACE_RIGHT, FACE_DOWN,  FACE_UP,    }, // face: front, turn: around
 441         { FACE_BACK,  FACE_FRONT, FACE_DOWN,  FACE_UP,    FACE_RIGHT, FACE_LEFT,  }, // face: front, turn: right
 442         { FACE_FRONT, FACE_BACK,  FACE_RIGHT, FACE_LEFT,  FACE_DOWN,  FACE_UP,    }, // face: back,  turn: none
 443         { FACE_FRONT, FACE_BACK,  FACE_DOWN,  FACE_UP,    FACE_LEFT,  FACE_RIGHT, }, // face: back,  turn: left
 444         { FACE_FRONT, FACE_BACK,  FACE_LEFT,  FACE_RIGHT, FACE_UP,    FACE_DOWN,  }, // face: back,  turn: around
 445         { FACE_FRONT, FACE_BACK,  FACE_UP,    FACE_DOWN,  FACE_RIGHT, FACE_LEFT,  }, // face: back,  turn: right
 446 };
 447
 448 }