src/creature/Creature.hpp

   1 #ifndef BLOBS_CREATURE_CREATURE_HPP_
   2 #define BLOBS_CREATURE_CREATURE_HPP_
   3
   4 #include "Composition.hpp"
   5 #include "Genome.hpp"
   6 #include "Goal.hpp"
   7 #include "Memory.hpp"
   8 #include "Situation.hpp"
   9 #include "Steering.hpp"
  10 #include "../graphics/SimpleVAO.hpp"
  11 #include "../math/glm.hpp"
  12
  13 #include <memory>
  14 #include <string>
  15 #include <vector>
  16
  17
  18 namespace blobs {
  19 namespace app {
  20         struct Assets;
  21 }
  22 namespace graphics {
  23         class Viewport;
  24 }
  25 namespace world {
  26         class Body;
  27         class Planet;
  28         class Simulation;
  29 }
  30 namespace creature {
  31
  32 class Creature {
  33
  34 public:
  35         using Callback = std::function<void(Creature &)>;
  36
  37         struct Stat {
  38                 // [0,1], zero being good, one bad
  39                 double value = 0.0;
  40                 // static gain per second
  41                 double gain = 0.0;
  42                 // adjust value by delta
  43                 void Add(double delta) noexcept {
  44                         value = glm::clamp(value + delta, 0.0, 1.0);
  45                 }
  46                 bool Empty() const noexcept { return value < 0.000001; }
  47                 bool Good() const noexcept { return value < 0.25; }
  48                 bool Okay() const noexcept { return value < 0.5; }
  49                 bool Bad() const noexcept { return !Okay(); }
  50                 bool Critical() const noexcept { return value > 0.75; }
  51                 bool Full() const noexcept { return value > 0.999999; }
  52         };
  53         struct Stats {
  54                 Stat stat[7];
  55                 Stat &Damage() noexcept { return stat[0]; }
  56                 const Stat &Damage() const noexcept { return stat[0]; }
  57                 Stat &Breath() noexcept { return stat[1]; }
  58                 const Stat &Breath() const noexcept { return stat[1]; }
  59                 Stat &Thirst() noexcept { return stat[2]; }
  60                 const Stat &Thirst() const noexcept { return stat[2]; }
  61                 Stat &Hunger() noexcept { return stat[3]; }
  62                 const Stat &Hunger() const noexcept { return stat[3]; }
  63                 Stat &Exhaustion() noexcept { return stat[4]; }
  64                 const Stat &Exhaustion() const noexcept { return stat[4]; }
  65                 Stat &Fatigue() noexcept { return stat[5]; }
  66                 const Stat &Fatigue() const noexcept { return stat[5]; }
  67                 Stat &Boredom() noexcept { return stat[6]; }
  68                 const Stat &Boredom() const noexcept { return stat[6]; }
  69         };
  70
  71 public:
  72         explicit Creature(world::Simulation &);
  73         ~Creature();
  74
  75         Creature(const Creature &) = delete;
  76         Creature &operator =(const Creature &) = delete;
  77
  78         Creature(Creature &&) = delete;
  79         Creature &operator =(Creature &&) = delete;
  80
  81 public:
  82         world::Simulation &GetSimulation() noexcept { return sim; }
  83         const world::Simulation &GetSimulation() const noexcept { return sim; }
  84
  85         void Name(const std::string &n) noexcept { name = n; }
  86         const std::string &Name() const noexcept { return name; }
  87
  88         Genome &GetGenome() noexcept { return genome; }
  89         const Genome &GetGenome() const noexcept { return genome; }
  90
  91         Genome::Properties<double> &GetProperties() noexcept { return properties; }
  92         const Genome::Properties<double> &GetProperties() const noexcept { return properties; }
  93
  94         void AddMass(int res, double amount);
  95         const Composition &GetComposition() const noexcept { return composition; }
  96
  97         void BaseColor(const glm::dvec3 &c) noexcept { base_color = c; }
  98         const glm::dvec3 &BaseColor() const noexcept { return base_color; }
  99
 100         void HighlightColor(const glm::dvec3 &c) noexcept;
 101         glm::dvec4 HighlightColor() const noexcept { return highlight_color; }
 102
 103         void Mass(double m) noexcept { mass = m; }
 104         double Mass() const noexcept { return mass; }
 105         void Ingest(int res, double amount) noexcept;
 106
 107         void Size(double s) noexcept { size = s; }
 108         double Size() const noexcept { return size; }
 109
 110         double Born() const noexcept { return birth; }
 111         double Age() const noexcept;
 112         /// age-depended multiplier, peak being the maximum in lifetime [0,1]
 113         double AgeFactor(double peak) const noexcept;
 114
 115         double ExhaustionFactor() const noexcept;
 116         double FatigueFactor() const noexcept;
 117
 118         // stats with effects applied
 119         double Strength() const noexcept;
 120         double Stamina() const noexcept;
 121         double Dexerty() const noexcept;
 122         double Intelligence() const noexcept;
 123         double Lifetime() const noexcept;
 124         double Fertility() const noexcept;
 125         double Mutability() const noexcept;
 126         double OffspringMass() const noexcept;
 127
 128         /// chance of giving birth per tick
 129         double OffspringChance() const noexcept;
 130         /// chance of random genetic mutation per tick
 131         double MutateChance() const noexcept;
 132
 133         void Hurt(double d) noexcept;
 134         void Die() noexcept;
 135         void OnDeath(Callback cb) noexcept { on_death = cb; }
 136         void Remove() noexcept { removable = true; }
 137         bool Removable() const noexcept { return removable; }
 138
 139         Stats &GetStats() noexcept { return stats; }
 140         const Stats &GetStats() const noexcept { return stats; }
 141
 142         Memory &GetMemory() noexcept { return memory; }
 143         const Memory &GetMemory() const noexcept { return memory; }
 144
 145         /// constantly active goal. every creature in the simulation is required to have one
 146         void SetBackgroundTask(std::unique_ptr<Goal> &&g) { bg_task = std::move(g); }
 147         Goal &BackgroundTask() { return *bg_task; }
 148
 149         void AddGoal(std::unique_ptr<Goal> &&);
 150         const std::vector<std::unique_ptr<Goal>> &Goals() const noexcept { return goals; }
 151
 152         void Tick(double dt);
 153
 154         Situation &GetSituation() noexcept { return situation; }
 155         const Situation &GetSituation() const noexcept { return situation; }
 156
 157         Steering &GetSteering() noexcept { return steering; }
 158         const Steering &GetSteering() const noexcept { return steering; }
 159
 160         glm::dmat4 LocalTransform() noexcept;
 161
 162         void BuildVAO();
 163         void Draw(graphics::Viewport &);
 164
 165 private:
 166         void TickState(double dt);
 167         void TickStats(double dt);
 168         void TickBrain(double dt);
 169         Situation::Derivative Step(const Situation::Derivative &ds, double dt) const noexcept;
 170
 171 private:
 172         world::Simulation &sim;
 173         std::string name;
 174
 175         Genome genome;
 176         Genome::Properties<double> properties;
 177         Composition composition;
 178
 179         glm::dvec3 base_color;
 180         glm::dvec4 highlight_color;
 181
 182         double mass;
 183         double size;
 184
 185         double birth;
 186         Callback on_death;
 187         bool removable;
 188
 189         Stats stats;
 190         Memory memory;
 191
 192         std::unique_ptr<Goal> bg_task;
 193         std::vector<std::unique_ptr<Goal>> goals;
 194
 195         Situation situation;
 196         Steering steering;
 197
 198         struct Attributes {
 199                 glm::vec3 position;
 200                 glm::vec3 normal;
 201                 glm::vec3 texture;
 202         };
 203         graphics::SimpleVAO<Attributes, unsigned short> vao;
 204
 205 };
 206
 207 /// put creature on planet and configure it to (hopefully) survive
 208 void Spawn(Creature &, world::Planet &);
 209
 210 /// split the creature into two
 211 void Split(Creature &);
 212
 213 }
 214 }
 215
 216 #endif