src/creature/creature.cpp

   1 #include "Composition.hpp"
   2 #include "Creature.hpp"
   3 #include "Genome.hpp"
   4 #include "Memory.hpp"
   5 #include "NameGenerator.hpp"
   6 #include "Situation.hpp"
   7 #include "Steering.hpp"
   8
   9 #include "BlobBackgroundTask.hpp"
  10 #include "Goal.hpp"
  11 #include "IdleGoal.hpp"
  12 #include "../app/Assets.hpp"
  13 #include "../math/const.hpp"
  14 #include "../world/Body.hpp"
  15 #include "../world/Planet.hpp"
  16 #include "../world/Simulation.hpp"
  17 #include "../world/TileType.hpp"
  18
  19 #include <algorithm>
  20 #include <sstream>
  21 #include <glm/gtx/transform.hpp>
  22 #include <glm/gtx/vector_angle.hpp>
  23
  24 #include <iostream>
  25 #include <glm/gtx/io.hpp>
  26
  27
  28 namespace blobs {
  29 namespace creature {
  30
  31 Composition::Composition()
  32 : components() {
  33 }
  34
  35 Composition::~Composition() {
  36 }
  37
  38 namespace {
  39 bool CompositionCompare(const Composition::Component &a, const Composition::Component &b) {
  40         return b.value < a.value;
  41 }
  42 }
  43
  44 void Composition::Add(int res, double amount) {
  45         bool found = false;
  46         for (auto &c : components) {
  47                 if (c.resource == res) {
  48                         c.value += amount;
  49                         found = true;
  50                         break;
  51                 }
  52         }
  53         if (!found) {
  54                 components.emplace_back(res, amount);
  55         }
  56         std::sort(components.begin(), components.end(), CompositionCompare);
  57 }
  58
  59 bool Composition::Has(int res) const noexcept {
  60         for (auto &c : components) {
  61                 if (c.resource == res) {
  62                         return true;
  63                 }
  64         }
  65         return false;
  66 }
  67
  68 double Composition::Get(int res) const noexcept {
  69         for (auto &c : components) {
  70                 if (c.resource == res) {
  71                         return c.value;
  72                 }
  73         }
  74         return 0.0;
  75 }
  76
  77
  78 Creature::Creature(world::Simulation &sim)
  79 : sim(sim)
  80 , name()
  81 , genome()
  82 , properties()
  83 , composition()
  84 , base_color(1.0)
  85 , highlight_color(0.0, 0.0, 0.0, 1.0)
  86 , mass(1.0)
  87 , size(1.0)
  88 , birth(sim.Time())
  89 , on_death()
  90 , removable(false)
  91 , stats()
  92 , memory(*this)
  93 , bg_task()
  94 , goals()
  95 , situation()
  96 , steering(*this)
  97 , vao() {
  98         // all creatures avoid each other for now
  99         steering.Separate(0.1, 1.5);
 100 }
 101
 102 Creature::~Creature() {
 103 }
 104
 105 void Creature::AddMass(int res, double amount) {
 106         composition.Add(res, amount);
 107         double mass = 0.0;
 108         double nonsolid = 0.0;
 109         double volume = 0.0;
 110         for (const auto &c : composition) {
 111                 mass += c.value;
 112                 volume += c.value / sim.Assets().data.resources[c.resource].density;
 113                 if (sim.Assets().data.resources[c.resource].state != world::Resource::SOLID) {
 114                         nonsolid += c.value;
 115                 }
 116         }
 117         Mass(mass);
 118         Size(std::cbrt(volume));
 119         highlight_color.a = nonsolid / mass;
 120 }
 121
 122 void Creature::HighlightColor(const glm::dvec3 &c) noexcept {
 123         highlight_color = glm::dvec4(c, highlight_color.a);
 124 }
 125
 126 void Creature::Ingest(int res, double amount) noexcept {
 127         // TODO: check foreign materials
 128         // 10% stays in body
 129         AddMass(res, amount * 0.1);
 130 }
 131
 132 void Creature::Hurt(double amount) noexcept {
 133         stats.Damage().Add(amount);
 134         if (stats.Damage().Full()) {
 135                 std::cout << "[" << int(sim.Time()) << "s] " << name << " ";
 136                 if (stats.Breath().Full()) {
 137                         std::cout << "suffocated";
 138                 } else if (stats.Thirst().Full()) {
 139                         std::cout << "died of thirst";
 140                 } else if (stats.Hunger().Full()) {
 141                         std::cout << "starved to death";
 142                 } else {
 143                         std::cout << "succumed to wounds";
 144                 }
 145                 std::cout << std::endl;
 146                 Die();
 147         }
 148 }
 149
 150 void Creature::Die() noexcept {
 151         goals.clear();
 152         steering.Halt();
 153         if (on_death) {
 154                 on_death(*this);
 155         }
 156         Remove();
 157 }
 158
 159 double Creature::Age() const noexcept {
 160         return sim.Time() - birth;
 161 }
 162
 163 double Creature::AgeFactor(double peak) const noexcept {
 164         // shifted inverse hermite, y = 1 - (3t² - 2t³) with t = normalized age - peak
 165         // goes negative below -0.5 and starts to rise again above 1.0
 166         double t = glm::clamp((Age() / properties.Lifetime()) - peak, -0.5, 1.0);
 167         return 1.0 - (3.0 * t * t) + (2.0 * t * t * t);
 168 }
 169
 170 double Creature::ExhaustionFactor() const noexcept {
 171         return 1.0 - (glm::smoothstep(0.5, 1.0, stats.Exhaustion().value) * 0.5);
 172 }
 173
 174 double Creature::FatigueFactor() const noexcept {
 175         return 1.0 - (glm::smoothstep(0.5, 1.0, stats.Fatigue().value) * 0.5);
 176 }
 177
 178 double Creature::Strength() const noexcept {
 179         // TODO: replace all age factors with actual growth and decay
 180         return properties.Strength() * ExhaustionFactor() * AgeFactor(0.25);
 181 }
 182
 183 double Creature::Stamina() const noexcept {
 184         return properties.Stamina() * ExhaustionFactor() * AgeFactor(0.25);
 185 }
 186
 187 double Creature::Dexerty() const noexcept {
 188         return properties.Dexerty() * ExhaustionFactor() * AgeFactor(0.25);
 189 }
 190
 191 double Creature::Intelligence() const noexcept {
 192         return properties.Intelligence() * FatigueFactor() * AgeFactor(0.25);
 193 }
 194
 195 double Creature::Lifetime() const noexcept {
 196         return properties.Lifetime();
 197 }
 198
 199 double Creature::Fertility() const noexcept {
 200         return properties.Fertility() * AgeFactor(0.25);
 201 }
 202
 203 double Creature::Mutability() const noexcept {
 204         return properties.Mutability();
 205 }
 206
 207 double Creature::OffspringMass() const noexcept {
 208         return properties.OffspringMass();
 209 }
 210
 211 double Creature::OffspringChance() const noexcept {
 212         return AgeFactor(0.25) * properties.Fertility() * (1.0 / 3600.0);
 213 }
 214
 215 double Creature::MutateChance() const noexcept {
 216         return GetProperties().Mutability() * (1.0 / 3600.0);
 217 }
 218
 219 void Creature::AddGoal(std::unique_ptr<Goal> &&g) {
 220         g->Enable();
 221         goals.emplace_back(std::move(g));
 222 }
 223
 224 namespace {
 225
 226 bool GoalCompare(const std::unique_ptr<Goal> &a, const std::unique_ptr<Goal> &b) {
 227         return b->Urgency() < a->Urgency();
 228 }
 229
 230 }
 231
 232 void Creature::Tick(double dt) {
 233         TickState(dt);
 234         TickStats(dt);
 235         TickBrain(dt);
 236 }
 237
 238 void Creature::TickState(double dt) {
 239         steering.MaxSpeed(Dexerty());
 240         steering.MaxForce(Strength());
 241         Situation::State state(situation.GetState());
 242         Situation::Derivative a(Step(Situation::Derivative(), 0.0));
 243         Situation::Derivative b(Step(a, dt * 0.5));
 244         Situation::Derivative c(Step(b, dt * 0.5));
 245         Situation::Derivative d(Step(c, dt));
 246         Situation::Derivative f(
 247                 (1.0 / 6.0) * (a.vel + 2.0 * (b.vel + c.vel) + d.vel),
 248                 (1.0 / 6.0) * (a.acc + 2.0 * (b.acc + c.acc) + d.acc)
 249         );
 250         state.pos += f.vel * dt;
 251         state.vel += f.acc * dt;
 252         if (length2(state.vel) > 0.000001) {
 253                 glm::dvec3 nvel(normalize(state.vel));
 254                 double ang = angle(nvel, state.dir);
 255                 double turn_rate = PI * 0.5 * dt;
 256                 if (ang < turn_rate) {
 257                         state.dir = normalize(state.vel);
 258                 } else if (std::abs(ang - PI) < 0.001) {
 259                         state.dir = rotate(state.dir, turn_rate, world::Planet::SurfaceNormal(situation.Surface()));
 260                 } else {
 261                         state.dir = rotate(state.dir, turn_rate, normalize(cross(state.dir, nvel)));
 262                 }
 263         }
 264         situation.SetState(state);
 265         stats.Exhaustion().Add(length(f.acc) * Mass() / Stamina() * dt);
 266 }
 267
 268 Situation::Derivative Creature::Step(const Situation::Derivative &ds, double dt) const noexcept {
 269         Situation::State s = situation.GetState();
 270         s.pos += ds.vel * dt;
 271         s.vel += ds.acc * dt;
 272         return {
 273                 s.vel,
 274                 steering.Force(s) / Mass()
 275         };
 276 }
 277
 278 void Creature::TickStats(double dt) {
 279         for (auto &s : stats.stat) {
 280                 s.Add(s.gain * dt);
 281         }
 282         stats.Breath().Add(stats.Breath().gain * stats.Exhaustion().value * dt);
 283         // TODO: damage values depending on properties
 284         if (stats.Breath().Full()) {
 285                 constexpr double dps = 1.0 / 4.0;
 286                 Hurt(dps * dt);
 287         }
 288         if (stats.Thirst().Full()) {
 289                 constexpr double dps = 1.0 / 32.0;
 290                 Hurt(dps * dt);
 291         }
 292         if (stats.Hunger().Full()) {
 293                 constexpr double dps = 1.0 / 128.0;
 294                 Hurt(dps * dt);
 295         }
 296 }
 297
 298 void Creature::TickBrain(double dt) {
 299         bg_task->Tick(dt);
 300         bg_task->Action();
 301         memory.Tick(dt);
 302         // do background stuff
 303         if (goals.empty()) {
 304                 return;
 305         }
 306         for (auto &goal : goals) {
 307                 goal->Tick(dt);
 308         }
 309         // if active goal can be interrupted, check priorities
 310         if (goals.size() > 1 && goals[0]->Interruptible()) {
 311                 std::sort(goals.begin(), goals.end(), GoalCompare);
 312         }
 313         goals[0]->Action();
 314         for (auto goal = goals.begin(); goal != goals.end();) {
 315                 if ((*goal)->Complete()) {
 316                         goals.erase(goal);
 317                 } else {
 318                         ++goal;
 319                 }
 320         }
 321 }
 322
 323 glm::dmat4 Creature::LocalTransform() noexcept {
 324         const double half_size = size * 0.5;
 325         const glm::dvec3 &pos = situation.Position();
 326         const glm::dmat3 srf(world::Planet::SurfaceOrientation(situation.Surface()));
 327         return glm::translate(glm::dvec3(pos.x, pos.y, pos.z + half_size))
 328                 * glm::rotate(glm::orientedAngle(-srf[2], situation.Heading(), srf[1]), srf[1])
 329                 * glm::dmat4(srf)
 330                 * glm::scale(glm::dvec3(half_size, half_size, half_size));
 331 }
 332
 333 void Creature::BuildVAO() {
 334         vao.Bind();
 335         vao.BindAttributes();
 336         vao.EnableAttribute(0);
 337         vao.EnableAttribute(1);
 338         vao.EnableAttribute(2);
 339         vao.AttributePointer<glm::vec3>(0, false, offsetof(Attributes, position));
 340         vao.AttributePointer<glm::vec3>(1, false, offsetof(Attributes, normal));
 341         vao.AttributePointer<glm::vec3>(2, false, offsetof(Attributes, texture));
 342         vao.ReserveAttributes(6 * 4, GL_STATIC_DRAW);
 343         {
 344                 auto attrib = vao.MapAttributes(GL_WRITE_ONLY);
 345                 const float offset = 1.0f;
 346                 for (int surface = 0; surface < 6; ++surface) {
 347                         const float tex_u_begin = surface < 3 ? 1.0f : 0.0f;
 348                         const float tex_u_end = surface < 3 ? 0.0f : 1.0f;
 349
 350                         attrib[4 * surface + 0].position[(surface + 0) % 3] = -offset;
 351                         attrib[4 * surface + 0].position[(surface + 1) % 3] = -offset;
 352                         attrib[4 * surface + 0].position[(surface + 2) % 3] = surface < 3 ? offset : -offset;
 353                         attrib[4 * surface + 0].normal[(surface + 0) % 3] = 0.0f;
 354                         attrib[4 * surface + 0].normal[(surface + 1) % 3] = 0.0f;
 355                         attrib[4 * surface + 0].normal[(surface + 2) % 3] = surface < 3 ? 1.0f : -1.0f;
 356                         attrib[4 * surface + 0].texture.x = tex_u_begin;
 357                         attrib[4 * surface + 0].texture.y = 1.0f;
 358                         attrib[4 * surface + 0].texture.z = surface;
 359
 360                         attrib[4 * surface + 1].position[(surface + 0) % 3] = -offset;
 361                         attrib[4 * surface + 1].position[(surface + 1) % 3] =  offset;
 362                         attrib[4 * surface + 1].position[(surface + 2) % 3] = surface < 3 ? offset : -offset;
 363                         attrib[4 * surface + 1].normal[(surface + 0) % 3] = 0.0f;
 364                         attrib[4 * surface + 1].normal[(surface + 1) % 3] = 0.0f;
 365                         attrib[4 * surface + 1].normal[(surface + 2) % 3] = surface < 3 ? 1.0f : -1.0f;
 366                         attrib[4 * surface + 1].texture.x = tex_u_end;
 367                         attrib[4 * surface + 1].texture.y = 1.0f;
 368                         attrib[4 * surface + 1].texture.z = surface;
 369
 370                         attrib[4 * surface + 2].position[(surface + 0) % 3] =  offset;
 371                         attrib[4 * surface + 2].position[(surface + 1) % 3] = -offset;
 372                         attrib[4 * surface + 2].position[(surface + 2) % 3] = surface < 3 ? offset : -offset;
 373                         attrib[4 * surface + 2].normal[(surface + 0) % 3] = 0.0f;
 374                         attrib[4 * surface + 2].normal[(surface + 1) % 3] = 0.0f;
 375                         attrib[4 * surface + 2].normal[(surface + 2) % 3] = surface < 3 ? 1.0f : -1.0f;
 376                         attrib[4 * surface + 2].texture.x = tex_u_begin;
 377                         attrib[4 * surface + 2].texture.y = 0.0f;
 378                         attrib[4 * surface + 2].texture.z = surface;
 379
 380                         attrib[4 * surface + 3].position[(surface + 0) % 3] = offset;
 381                         attrib[4 * surface + 3].position[(surface + 1) % 3] = offset;
 382                         attrib[4 * surface + 3].position[(surface + 2) % 3] = surface < 3 ? offset : -offset;
 383                         attrib[4 * surface + 3].normal[(surface + 0) % 3] = 0.0f;
 384                         attrib[4 * surface + 3].normal[(surface + 1) % 3] = 0.0f;
 385                         attrib[4 * surface + 3].normal[(surface + 2) % 3] = surface < 3 ? 1.0f : -1.0f;
 386                         attrib[4 * surface + 3].texture.x = tex_u_end;
 387                         attrib[4 * surface + 3].texture.y = 0.0f;
 388                         attrib[4 * surface + 3].texture.z = surface;
 389                 }
 390         }
 391         vao.BindElements();
 392         vao.ReserveElements(6 * 6, GL_STATIC_DRAW);
 393         {
 394                 auto element = vao.MapElements(GL_WRITE_ONLY);
 395                 for (int surface = 0; surface < 3; ++surface) {
 396                         element[6 * surface + 0] = 4 * surface + 0;
 397                         element[6 * surface + 1] = 4 * surface + 2;
 398                         element[6 * surface + 2] = 4 * surface + 1;
 399                         element[6 * surface + 3] = 4 * surface + 1;
 400                         element[6 * surface + 4] = 4 * surface + 2;
 401                         element[6 * surface + 5] = 4 * surface + 3;
 402                 }
 403                 for (int surface = 3; surface < 6; ++surface) {
 404                         element[6 * surface + 0] = 4 * surface + 0;
 405                         element[6 * surface + 1] = 4 * surface + 1;
 406                         element[6 * surface + 2] = 4 * surface + 2;
 407                         element[6 * surface + 3] = 4 * surface + 2;
 408                         element[6 * surface + 4] = 4 * surface + 1;
 409                         element[6 * surface + 5] = 4 * surface + 3;
 410                 }
 411         }
 412         vao.Unbind();
 413 }
 414
 415 void Creature::Draw(graphics::Viewport &viewport) {
 416         vao.Bind();
 417         vao.DrawTriangles(6 * 6);
 418 }
 419
 420
 421 void Spawn(Creature &c, world::Planet &p) {
 422         p.AddCreature(&c);
 423         c.GetSituation().SetPlanetSurface(p, 0, p.TileCenter(0, p.SideLength() / 2, p.SideLength() / 2));
 424         c.GetSituation().Heading(-world::Planet::SurfaceOrientation(0)[2]);
 425
 426         // probe surrounding area for common resources
 427         int start = p.SideLength() / 2 - 2;
 428         int end = start + 5;
 429         std::map<int, double> yields;
 430         for (int y = start; y < end; ++y) {
 431                 for (int x = start; x < end; ++x) {
 432                         const world::TileType &t = p.TypeAt(0, x, y);
 433                         for (auto yield : t.resources) {
 434                                 yields[yield.resource] += yield.ubiquity;
 435                         }
 436                 }
 437         }
 438         int liquid = -1;
 439         int solid = -1;
 440         for (auto e : yields) {
 441                 if (c.GetSimulation().Resources()[e.first].state == world::Resource::LIQUID) {
 442                         if (liquid < 0 || e.second > yields[liquid]) {
 443                                 liquid = e.first;
 444                         }
 445                 } else if (c.GetSimulation().Resources()[e.first].state == world::Resource::SOLID) {
 446                         if (solid < 0 || e.second > yields[solid]) {
 447                                 solid = e.first;
 448                         }
 449                 }
 450         }
 451
 452         Genome genome;
 453         genome.properties.Strength() = { 2.0, 0.1 };
 454         genome.properties.Stamina() = { 4.0, 0.1 };
 455         genome.properties.Dexerty() = { 2.0, 0.1 };
 456         genome.properties.Intelligence() = { 1.0, 0.1 };
 457         genome.properties.Lifetime() = { 480.0, 60.0 };
 458         genome.properties.Fertility() = { 0.5, 0.03 };
 459         genome.properties.Mutability() = { 1.0, 0.1 };
 460         genome.properties.OffspringMass() = { 0.3, 0.02 };
 461
 462         glm::dvec3 color_avg(0.0);
 463         double color_divisor = 0.0;
 464
 465         if (p.HasAtmosphere()) {
 466                 c.AddMass(p.Atmosphere(), 0.01);
 467                 color_avg += c.GetSimulation().Resources()[p.Atmosphere()].base_color * 0.1;
 468                 color_divisor += 0.1;
 469         }
 470         if (liquid > -1) {
 471                 c.AddMass(liquid, 0.3);
 472                 color_avg += c.GetSimulation().Resources()[liquid].base_color * 0.5;
 473                 color_divisor += 0.5;
 474         }
 475         if (solid > -1) {
 476                 c.AddMass(solid, 0.1);
 477                 color_avg += c.GetSimulation().Resources()[solid].base_color;
 478                 color_divisor += 1.0;
 479         }
 480
 481         if (color_divisor > 0.001) {
 482                 color_avg /= color_divisor;
 483         }
 484         glm::dvec3 hsl = rgb2hsl(color_avg);
 485         genome.base_hue = { hsl.x, 0.01 };
 486         genome.base_saturation = { hsl.y, 0.01 };
 487         genome.base_lightness = { hsl.z, 0.01 };
 488
 489         genome.Configure(c);
 490 }
 491
 492 void Genome::Configure(Creature &c) const {
 493         c.GetGenome() = *this;
 494
 495         math::GaloisLFSR &random = c.GetSimulation().Assets().random;
 496
 497         c.GetProperties() = Instantiate(properties, random);
 498
 499         // TODO: derive stats from properties
 500         c.GetStats().Damage().gain = (-1.0 / 100.0);
 501         c.GetStats().Breath().gain = (1.0 / 5.0);
 502         c.GetStats().Thirst().gain = (1.0 / 60.0);
 503         c.GetStats().Hunger().gain = (1.0 / 200.0);
 504         c.GetStats().Exhaustion().gain = (-1.0 / 100.0);
 505         c.GetStats().Fatigue().gain = (-1.0 / 100.0);
 506         c.GetStats().Boredom().gain = (1.0 / 300.0);
 507
 508         glm::dvec3 base_color(
 509                 std::fmod(base_hue.FakeNormal(random.SNorm()) + 1.0, 1.0),
 510                 glm::clamp(base_saturation.FakeNormal(random.SNorm()), 0.0, 1.0),
 511                 glm::clamp(base_lightness.FakeNormal(random.SNorm()), 0.0, 1.0)
 512         );
 513         glm::dvec3 highlight_color(
 514                 std::fmod(base_color.x + 0.5, 1.0),
 515                 1.0 - base_color.y,
 516                 1.0 - base_color.z
 517         );
 518         c.BaseColor(hsl2rgb(base_color));
 519         c.HighlightColor(hsl2rgb(highlight_color));
 520         c.SetBackgroundTask(std::unique_ptr<Goal>(new BlobBackgroundTask(c)));
 521         c.AddGoal(std::unique_ptr<Goal>(new IdleGoal(c)));
 522 }
 523
 524
 525 void Split(Creature &c) {
 526         Creature *a = new Creature(c.GetSimulation());
 527         const Situation &s = c.GetSituation();
 528         a->Name(c.GetSimulation().Assets().name.Sequential());
 529         c.GetGenome().Configure(*a);
 530         for (const auto &cmp : c.GetComposition()) {
 531                 a->AddMass(cmp.resource, cmp.value * 0.5);
 532         }
 533         s.GetPlanet().AddCreature(a);
 534         // TODO: duplicate situation somehow
 535         a->GetSituation().SetPlanetSurface(
 536                 s.GetPlanet(), s.Surface(),
 537                 s.Position() + glm::dvec3(0.0, a->Size() + 0.1, 0.0));
 538         a->BuildVAO();
 539         std::cout << "[" << int(c.GetSimulation().Time()) << "s] "
 540                 << a->Name() << " was born" << std::endl;
 541
 542         Creature *b = new Creature(c.GetSimulation());
 543         b->Name(c.GetSimulation().Assets().name.Sequential());
 544         c.GetGenome().Configure(*b);
 545         for (const auto &cmp : c.GetComposition()) {
 546                 b->AddMass(cmp.resource, cmp.value * 0.5);
 547         }
 548         s.GetPlanet().AddCreature(b);
 549         b->GetSituation().SetPlanetSurface(
 550                 s.GetPlanet(), s.Surface(),
 551                 s.Position() + glm::dvec3(0.0, b->Size() - 0.1, 0.0));
 552         b->BuildVAO();
 553         std::cout << "[" << int(c.GetSimulation().Time()) << "s] "
 554                 << b->Name() << " was born" << std::endl;
 555
 556         c.Die();
 557 }
 558
 559
 560 Memory::Memory(Creature &c)
 561 : c(c) {
 562 }
 563
 564 Memory::~Memory() {
 565 }
 566
 567 void Memory::Tick(double dt) {
 568         Situation &s = c.GetSituation();
 569         if (s.OnSurface()) {
 570                 TrackStay({ &s.GetPlanet(), s.Surface(), s.SurfacePosition() }, dt);
 571         }
 572 }
 573
 574 void Memory::TrackStay(const Location &l, double t) {
 575         const world::TileType &type = l.planet->TypeAt(l.surface, l.coords.x, l.coords.y);
 576         auto entry = known_types.find(type.id);
 577         if (entry != known_types.end()) {
 578                 if (c.GetSimulation().Time() - entry->second.last_been > c.GetProperties().Lifetime() * 0.1) {
 579                         // "it's been ages"
 580                         if (entry->second.time_spent > c.Age() * 0.25) {
 581                                 // the place is very familiar
 582                                 c.GetStats().Boredom().Add(-0.2);
 583                         } else {
 584                                 // infrequent stays
 585                                 c.GetStats().Boredom().Add(-0.1);
 586                         }
 587                 }
 588                 entry->second.last_been = c.GetSimulation().Time();
 589                 entry->second.last_loc = l;
 590                 entry->second.time_spent += t;
 591         } else {
 592                 known_types.emplace(type.id, Stay{
 593                         c.GetSimulation().Time(),
 594                         l,
 595                         c.GetSimulation().Time(),
 596                         l,
 597                         t
 598                 });
 599                 // completely new place, interesting
 600                 // TODO: scale by personality trait
 601                 c.GetStats().Boredom().Add(-0.25);
 602         }
 603 }
 604
 605
 606 NameGenerator::NameGenerator()
 607 : counter(0) {
 608 }
 609
 610 NameGenerator::~NameGenerator() {
 611 }
 612
 613 std::string NameGenerator::Sequential() {
 614         std::stringstream ss;
 615         ss << "Blob " << ++counter;
 616         return ss.str();
 617 }
 618
 619
 620 Situation::Situation()
 621 : planet(nullptr)
 622 , state(glm::dvec3(0.0), glm::dvec3(0.0))
 623 , surface(0)
 624 , type(LOST) {
 625 }
 626
 627 Situation::~Situation() {
 628 }
 629
 630 bool Situation::OnPlanet() const noexcept {
 631         return type == PLANET_SURFACE;
 632 }
 633
 634 bool Situation::OnSurface() const noexcept {
 635         return type == PLANET_SURFACE;
 636 }
 637
 638 bool Situation::OnTile() const noexcept {
 639         glm::ivec2 t(planet->SurfacePosition(surface, state.pos));
 640         return type == PLANET_SURFACE
 641                 && t.x >= 0 && t.x < planet->SideLength()
 642                 && t.y >= 0 && t.y < planet->SideLength();
 643 }
 644
 645 glm::ivec2 Situation::SurfacePosition() const noexcept {
 646         return planet->SurfacePosition(surface, state.pos);
 647 }
 648
 649 world::Tile &Situation::GetTile() const noexcept {
 650         glm::ivec2 t(planet->SurfacePosition(surface, state.pos));
 651         return planet->TileAt(surface, t.x, t.y);
 652 }
 653
 654 const world::TileType &Situation::GetTileType() const noexcept {
 655         glm::ivec2 t(planet->SurfacePosition(surface, state.pos));
 656         return planet->TypeAt(surface, t.x, t.y);
 657 }
 658
 659 void Situation::Move(const glm::dvec3 &dp) noexcept {
 660         state.pos += dp;
 661         if (OnSurface()) {
 662                 // enforce ground constraint
 663                 if (Surface() < 3) {
 664                         state.pos[(Surface() + 2) % 3] = std::max(0.0, state.pos[(Surface() + 2) % 3]);
 665                 } else {
 666                         state.pos[(Surface() + 2) % 3] = std::min(0.0, state.pos[(Surface() + 2) % 3]);
 667                 }
 668         }
 669 }
 670
 671 void Situation::SetPlanetSurface(world::Planet &p, int srf, const glm::dvec3 &pos) noexcept {
 672         type = PLANET_SURFACE;
 673         planet = &p;
 674         surface = srf;
 675         state.pos = pos;
 676 }
 677
 678
 679 Steering::Steering(const Creature &c)
 680 : c(c)
 681 , target(0.0)
 682 , haste(0.0)
 683 , max_force(1.0)
 684 , max_speed(1.0)
 685 , min_dist(0.0)
 686 , max_look(0.0)
 687 , separating(false)
 688 , halting(true)
 689 , seeking(false)
 690 , arriving(false) {
 691 }
 692
 693 Steering::~Steering() {
 694 }
 695
 696 void Steering::Separate(double min_distance, double max_lookaround) noexcept {
 697         separating = true;
 698         min_dist = min_distance;
 699         max_look = max_lookaround;
 700 }
 701
 702 void Steering::DontSeparate() noexcept {
 703         separating = false;
 704 }
 705
 706 void Steering::Halt() noexcept {
 707         halting = true;
 708         seeking = false;
 709         arriving = false;
 710 }
 711
 712 void Steering::Pass(const glm::dvec3 &t) noexcept {
 713         target = t;
 714         halting = false;
 715         seeking = true;
 716         arriving = false;
 717 }
 718
 719 void Steering::GoTo(const glm::dvec3 &t) noexcept {
 720         target = t;
 721         halting = false;
 722         seeking = false;
 723         arriving = true;
 724 }
 725
 726 glm::dvec3 Steering::Force(const Situation::State &s) const noexcept {
 727         double speed = max_speed * glm::clamp(max_speed * haste * haste, 0.25, 1.0);
 728         double force = max_speed * glm::clamp(max_force * haste * haste, 0.5, 1.0);
 729         glm::dvec3 result(0.0);
 730         if (separating) {
 731                 // TODO: off surface situation
 732                 glm::dvec3 repulse(0.0);
 733                 const Situation &s = c.GetSituation();
 734                 for (auto &other : s.GetPlanet().Creatures()) {
 735                         if (&*other == &c) continue;
 736                         glm::dvec3 diff = s.Position() - other->GetSituation().Position();
 737                         if (length2(diff) > max_look * max_look) continue;
 738                         double sep = length(diff) - other->Size() * 0.707 - c.Size() * 0.707;
 739                         if (sep < min_dist) {
 740                                 repulse += normalize(diff) * (1.0 - sep / min_dist);
 741                         }
 742                 }
 743                 SumForce(result, repulse, force);
 744         }
 745         if (halting) {
 746                 SumForce(result, s.vel * -force, force);
 747         }
 748         if (seeking) {
 749                 glm::dvec3 diff = target - s.pos;
 750                 if (!allzero(diff)) {
 751                         SumForce(result, TargetVelocity(s, (normalize(diff) * speed), force), force);
 752                 }
 753         }
 754         if (arriving) {
 755                 glm::dvec3 diff = target - s.pos;
 756                 double dist = length(diff);
 757                 if (!allzero(diff) && dist > std::numeric_limits<double>::epsilon()) {
 758                         SumForce(result, TargetVelocity(s, diff * std::min(dist * force, speed) / dist, force), force);
 759                 }
 760         }
 761         return result;
 762 }
 763
 764 bool Steering::SumForce(glm::dvec3 &out, const glm::dvec3 &in, double max) const noexcept {
 765         if (allzero(in) || anynan(in)) {
 766                 return false;
 767         }
 768         double cur = allzero(out) ? 0.0 : length(out);
 769         double rem = max - cur;
 770         if (rem < 0.0) {
 771                 return true;
 772         }
 773         double add = length(in);
 774         if (add > rem) {
 775                 // this method is off if in and out are in different
 776                 // directions, but gives okayish results
 777                 out += in * (1.0 / add);
 778                 return true;
 779         } else {
 780                 out += in;
 781                 return false;
 782         }
 783 }
 784
 785 glm::dvec3 Steering::TargetVelocity(const Situation::State &s, const glm::dvec3 &vel, double acc) const noexcept {
 786         return (vel - s.vel) * acc;
 787 }
 788
 789 }
 790 }