plugins/game/game.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3 #include <unistd.h>
   4 #include <assert.h>
   5 #include <ctype.h>
   6 #include <signal.h>
   7 #include <termios.h>
   8 #include <math.h>
   9 #include <pthread.h>
  10 #include <string.h>
  11 #include "game.h"
  12
  13 /* Shared variables */
  14
  15 struct color black = {0};
  16
  17 struct material wall;
  18 struct material air;
  19 struct material outside;
  20
  21 struct node map[MAP_WIDTH][MAP_HEIGHT];
  22
  23 struct list *entities = & (struct list) {
  24         .element = &player,
  25         .next = NULL,
  26 };
  27
  28 /* Private variables */
  29
  30 struct entity *entity_collision_map[MAP_WIDTH][MAP_HEIGHT] = {{NULL}};
  31
  32 static bool running = true;
  33 static double damage_overlay = 0.0;
  34 static struct color damage_overlay_color;
  35
  36 static struct list *air_functions = NULL;
  37 static struct input_handler *input_handlers[256] = {NULL};
  38 static struct entity *render_entities[LIGHT * 2 + 1][LIGHT * 2 + 1];
  39 static struct list *render_components = NULL;
  40 static struct list *globalsteps = NULL;
  41
  42 /* Helper functions */
  43
  44 struct color get_color(const char *str)
  45 {
  46         unsigned int r, g, b;
  47         sscanf(str, "#%2x%2x%2x", &r, &g, &b);
  48         return (struct color) {r, g, b};
  49 }
  50
  51 void set_color(struct color color, bool bg)
  52 {
  53         printf("\e[%u;2;%u;%u;%um", bg ? 48 : 38, color.r, color.g, color.b);
  54 }
  55
  56 void light_color(struct color *color, double light)
  57 {
  58         color->r *= light;
  59         color->g *= light;
  60         color->b *= light;
  61 }
  62
  63 void mix_color(struct color *color, struct color other, double ratio)
  64 {
  65         double ratio_total = ratio + 1;
  66
  67         color->r = (color->r + other.r * ratio) / ratio_total;
  68         color->g = (color->g + other.g * ratio) / ratio_total;
  69         color->b = (color->b + other.b * ratio) / ratio_total;
  70 }
  71
  72 void dir_to_xy(enum direction dir, int *x, int *y)
  73 {
  74         switch (dir) {
  75                 case UP:
  76                         (*y)--;
  77                         break;
  78                 case LEFT:
  79                         (*x)--;
  80                         break;
  81                 case DOWN:
  82                         (*y)++;
  83                         break;
  84                 case RIGHT:
  85                         (*x)++;
  86                         break;
  87         }
  88 }
  89
  90 struct list *add_element(struct list *list, void *element)
  91 {
  92         struct list **ptr;
  93
  94         for (ptr = &list; *ptr != NULL; ptr = &(*ptr)->next)
  95                 ;
  96
  97         *ptr = malloc(sizeof(struct list));
  98         (*ptr)->element = element;
  99         (*ptr)->next = NULL;
 100
 101         return list;
 102 }
 103
 104 int clamp(int v, int min, int max)
 105 {
 106         return v < min ? min : v > max ? max : v;
 107 }
 108
 109 int max(int a, int b)
 110 {
 111         return a > b ? a : b;
 112 }
 113
 114 int min(int a, int b)
 115 {
 116         return a < b ? a : b;
 117 }
 118
 119 void *make_buffer(void *ptr, size_t size)
 120 {
 121         void *buf = malloc(size);
 122         memcpy(buf, ptr, size);
 123
 124         return buf;
 125 }
 126
 127 double calculate_dtime(struct timespec from, struct timespec to)
 128 {
 129         return (double) (to.tv_sec - from.tv_sec) + (double) (to.tv_nsec - from.tv_nsec) / 1000000000.0;
 130 }
 131
 132 /* Game-related utility functions */
 133
 134 void quit()
 135 {
 136         running = false;
 137 }
 138
 139 bool player_dead()
 140 {
 141         return player.health <= 0;
 142 }
 143
 144 /* Map functions */
 145
 146 struct node get_node(int x, int y)
 147 {
 148         return is_outside(x, y) ? (struct node) {&outside} : map[x][y];
 149 }
 150
 151 bool is_outside(int x, int y)
 152 {
 153         return x >= MAP_WIDTH || x < 0 || y >= MAP_HEIGHT || y < 0;
 154 }
 155
 156 bool is_solid(int x, int y)
 157 {
 158         return get_node(x, y).material->solid;
 159 }
 160
 161 /* Entity functions */
 162
 163 bool spawn(struct entity def, int x, int y, void *data)
 164 {
 165         if (is_solid(x, y))
 166                 return false;
 167
 168         if (def.collide_with_entities && entity_collision_map[x][y])
 169                 return false;
 170
 171         def.x = x;
 172         def.y = y;
 173
 174         struct entity *entity = malloc(sizeof(struct entity));
 175         *entity = def;
 176
 177         add_element(entities, entity);
 178
 179         if (entity->collide_with_entities)
 180                 entity_collision_map[x][y] = entity;
 181
 182         if (entity->on_spawn)
 183                 entity->on_spawn(entity, data);
 184
 185         return true;
 186 }
 187
 188 bool move(struct entity *entity, int xoff, int yoff)
 189 {
 190         int x, y;
 191
 192         x = entity->x + xoff;
 193         y = entity->y + yoff;
 194
 195         if (is_solid(x, y)) {
 196                 if (entity->on_collide)
 197                         entity->on_collide(entity, x, y);
 198                 return false;
 199         } else if (entity->collide_with_entities && entity_collision_map[x][y]) {
 200                 if (entity->on_collide_with_entity)
 201                         entity->on_collide_with_entity(entity, entity_collision_map[x][y]);
 202                 return false;
 203         } else {
 204                 entity_collision_map[entity->x][entity->y] = NULL;
 205                 entity->x = x;
 206                 entity->y = y;
 207                 entity_collision_map[entity->x][entity->y] = entity;
 208                 return true;
 209         }
 210 }
 211
 212 void add_health(struct entity *entity, int health)
 213 {
 214         bool was_alive = entity->health > 0;
 215
 216         entity->health += health;
 217
 218         if (health < 0 && entity->on_damage)
 219                 entity->on_damage(entity, -health);
 220
 221         if (entity->health > entity->max_health)
 222                 entity->health = entity->max_health;
 223         else if (entity->health <= 0 && was_alive && entity->on_death)
 224                 entity->on_death(entity);
 225 }
 226
 227 /* Register callback functions */
 228
 229 void register_air_function(struct generator_function func)
 230 {
 231         air_functions = add_element(air_functions, make_buffer(&func, sizeof(struct generator_function)));
 232 }
 233
 234 void register_input_handler(unsigned char c, struct input_handler handler)
 235 {
 236         if (input_handlers[c])
 237                 return;
 238
 239         input_handlers[c] = make_buffer(&handler, sizeof(struct input_handler));
 240 }
 241
 242 void register_render_component(void (*callback)(struct winsize ws))
 243 {
 244         render_components = add_element(render_components, callback);
 245 };
 246
 247 void register_globalstep(struct globalstep step)
 248 {
 249         globalsteps = add_element(globalsteps, make_buffer(&step, sizeof(struct globalstep)));
 250 }
 251
 252 /* Player */
 253
 254 static void player_death(struct entity *self)
 255 {
 256         self->texture = "☠ ";
 257 }
 258
 259 static void player_damage(struct entity *self, int damage)
 260 {
 261         damage_overlay += (double) damage * 0.5;
 262 }
 263
 264 struct entity player = {
 265         .name = "player",
 266         .x = MAP_WIDTH / 2,
 267         .y = MAP_HEIGHT / 2,
 268         .color = {0},
 269         .use_color = false,
 270         .texture = "🙂",
 271         .remove = false,
 272         .meta = NULL,
 273         .health = 10,
 274         .max_health = 10,
 275         .collide_with_entities = true,
 276
 277         .on_step = NULL,
 278         .on_collide = NULL,
 279         .on_collide_with_entity = NULL,
 280         .on_spawn = NULL,
 281         .on_remove = NULL,
 282         .on_death = &player_death,
 283         .on_damage = &player_damage,
 284 };
 285
 286 /* Mapgen */
 287
 288 static void mapgen_set_air(int x, int y)
 289 {
 290         if (is_outside(x, y))
 291                 return;
 292
 293         if (map[x][y].material == &air)
 294                 return;
 295
 296         map[x][y] = (struct node) {&air};
 297
 298         for (struct list *ptr = air_functions; ptr != NULL; ptr = ptr->next) {
 299                 struct generator_function *func = ptr->element;
 300
 301                 if (rand() % func->chance == 0)
 302                         func->callback(x, y);
 303         }
 304 }
 305
 306 static void generate_room(int origin_x, int origin_y)
 307 {
 308         int left = 5 + rand() % 10;
 309         int right = 5 + rand() % 10;
 310
 311         int up = 0;
 312         int down = 0;
 313
 314         for (int x = -left; x <= right; x++) {
 315                 if (x < 0) {
 316                         up += rand() % 2;
 317                         down += rand() % 2;
 318                 } else {
 319                         up -= rand() % 2;
 320                         down -= rand() % 2;
 321                 }
 322
 323                 for (int y = -up; y <= down; y++)
 324                         mapgen_set_air(origin_x + x, origin_y + y);
 325         }
 326 }
 327
 328 static bool check_direction(int x, int y, enum direction dir)
 329 {
 330         if (dir % 2 == 0)
 331                 return is_solid(x + 1, y) && is_solid(x - 1, y) && (is_solid(x, y + 1) || rand() % 3 > 1) && (is_solid(x, y - 1) || rand() % 3 > 1);
 332         else
 333                 return is_solid(x, y + 1) && is_solid(x, y - 1) && (is_solid(x + 1, y) || rand() % 3 > 1) && (is_solid(x - 1, y) || rand() % 3 > 1);
 334 }
 335
 336 static void generate_corridor(int lx, int ly, enum direction ldir)
 337 {
 338         if (is_outside(lx, ly))
 339                 return;
 340
 341         if (rand() % 200 == 0) {
 342                 generate_room(lx, ly);
 343                 return;
 344         }
 345
 346         mapgen_set_air(lx, ly);
 347
 348         int x, y;
 349
 350         enum direction dir;
 351         enum direction ret = (ldir + 2) % 4;
 352
 353         int limit = 50;
 354
 355         do {
 356                 x = lx;
 357                 y = ly;
 358
 359                 if (rand() % 3 > 1)
 360                         dir = ldir;
 361                 else
 362                         dir = rand() % 4;
 363
 364                 dir_to_xy(dir, &x, &y);
 365         } while (dir == ret || (! check_direction(x, y, dir) && --limit));
 366
 367         if (limit)
 368                 generate_corridor(x, y, dir);
 369
 370         if (rand() % 20 == 0)
 371                 generate_corridor(lx, ly, ldir);
 372 }
 373
 374 static void generate_corridor_random(int x, int y)
 375 {
 376         enum direction dir = rand() % 4;
 377
 378         generate_corridor(x, y, dir);
 379         generate_corridor(x, y, (dir + 2) % 4);
 380 }
 381
 382 /* Rendering */
 383
 384 static bool render_color(struct color color, double light, bool bg, bool use_color)
 385 {
 386         if (light <= 0.0) {
 387                 set_color(black, bg);
 388                 return false;
 389         } else if (use_color) {
 390                 if (damage_overlay > 0.0)
 391                         mix_color(&color, damage_overlay_color, damage_overlay * 2.0);
 392
 393                 light_color(&color, light);
 394
 395                 set_color(color, bg);
 396                 return true;
 397         } else {
 398                 return true;
 399         }
 400 }
 401
 402 static void render_map(struct winsize ws)
 403 {
 404         int cols = ws.ws_col / 2 - LIGHT * 2;
 405         int rows = ws.ws_row / 2 - LIGHT;
 406
 407         int cols_left = ws.ws_col - cols - (LIGHT * 2 + 1) * 2;
 408         int rows_left = ws.ws_row - rows - (LIGHT * 2 + 1);
 409
 410         for (int i = 0; i < rows; i++)
 411                 for (int i = 0; i < ws.ws_col; i++)
 412                         printf(" ");
 413
 414         for (int y = -LIGHT; y <= LIGHT; y++) {
 415                 for (int i = 0; i < cols; i++)
 416                         printf(" ");
 417
 418                 for (int x = -LIGHT; x <= LIGHT; x++) {
 419                         int map_x, map_y;
 420
 421                         map_x = x + player.x;
 422                         map_y = y + player.y;
 423
 424                         struct node node = get_node(map_x, map_y);
 425
 426                         double dist = sqrt(x * x + y * y);
 427                         double light = 1.0 - (double) dist / (double) LIGHT;
 428
 429                         render_color(node.material->color, light, true, true);
 430
 431                         struct entity *entity = render_entities[x + LIGHT][y + LIGHT];
 432                         render_entities[x + LIGHT][y + LIGHT] = NULL;
 433
 434                         if (entity && render_color(entity->color, light, false, entity->use_color))
 435                                 printf("%s", entity->texture);
 436                         else
 437                                 printf("  ");
 438                 }
 439
 440                 set_color(black, true);
 441
 442                 for (int i = 0; i < cols_left; i++)
 443                         printf(" ");
 444         }
 445
 446         for (int i = 0; i < rows_left; i++)
 447                 for (int i = 0; i < ws.ws_col; i++)
 448                         printf(" ");
 449 }
 450
 451 static void render()
 452 {
 453         printf("\e[2J");
 454
 455         struct winsize ws;
 456         ioctl(STDIN_FILENO, TIOCGWINSZ, &ws);
 457
 458         for (struct list *ptr = render_components; ptr != NULL; ptr = ptr->next) {
 459                 printf("\e[0m\e[0;0H");
 460                 set_color(black, true);
 461
 462                 ((void (*)(struct winsize ws)) ptr->element)(ws);
 463         }
 464
 465         fflush(stdout);
 466 }
 467
 468 /* Input */
 469
 470 static void handle_interrupt(int signal)
 471 {
 472         (void) signal;
 473
 474         quit();
 475 }
 476
 477 static void handle_input(unsigned char c)
 478 {
 479         struct input_handler *handler = input_handlers[c];
 480
 481         if (handler && (handler->run_if_dead || ! player_dead()))
 482                 handler->callback();
 483 }
 484
 485 static void *input_thread(void *unused)
 486 {
 487         (void) unused;
 488
 489         while (running)
 490                 handle_input(tolower(fgetc(stdin)));
 491
 492         return NULL;
 493 }
 494
 495 /* Main Game */
 496
 497 void game()
 498 {
 499         struct sigaction sa;
 500         sa.sa_handler = &handle_interrupt;
 501         sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
 502
 503         generate_corridor_random(player.x, player.y);
 504
 505         for (int i = 0; i < 50; i++)
 506                 generate_corridor_random(rand() % MAP_WIDTH, rand() % MAP_HEIGHT);
 507
 508         struct termios oldtio, newtio;
 509         tcgetattr(STDIN_FILENO, &oldtio);
 510         newtio = oldtio;
 511         newtio.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO);
 512         tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &newtio);
 513
 514         printf("\e[?1049h\e[?25l");
 515
 516         pthread_t input_thread_id;
 517         pthread_create(&input_thread_id, NULL, &input_thread, NULL);
 518
 519         struct timespec ts, ts_old;
 520         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts_old);
 521
 522         while (running) {
 523                 clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 524                 double dtime = calculate_dtime(ts_old, ts);
 525                 ts_old = ts;
 526
 527                 bool dead = player_dead();
 528
 529                 for (struct list *ptr = globalsteps; ptr != NULL; ptr = ptr->next) {
 530                         struct globalstep *step = ptr->element;
 531
 532                         if (step->run_if_dead || ! dead)
 533                                 step->callback(dtime);
 534                 }
 535
 536                 if (! dead && damage_overlay > 0.0) {
 537                         damage_overlay -= dtime;
 538
 539                         if (damage_overlay < 0.0)
 540                                 damage_overlay = 0.0;
 541                 }
 542
 543                 for (struct list **ptr = &entities; *ptr != NULL; ) {
 544                         struct entity *entity = (*ptr)->element;
 545
 546                         if (entity->remove) {
 547                                 assert(entity != &player);
 548                                 struct list *next = (*ptr)->next;
 549
 550                                 if (entity->on_remove)
 551                                         entity->on_remove(entity);
 552
 553                                 if (entity->meta)
 554                                         free(entity->meta);
 555
 556                                 if (entity->collide_with_entities)
 557                                         entity_collision_map[entity->x][entity->y] = NULL;
 558
 559                                 free(entity);
 560                                 free(*ptr);
 561
 562                                 *ptr = next;
 563                                 continue;
 564                         }
 565
 566                         int dx, dy;
 567
 568                         dx = entity->x - player.x;
 569                         dy = entity->y - player.y;
 570
 571                         bool visible = abs(dx) <= LIGHT && abs(dy) <= LIGHT;
 572
 573                         if (visible)
 574                                 render_entities[dx + LIGHT][dy + LIGHT] = entity;
 575
 576                         if (! dead && entity->on_step)
 577                                 entity->on_step(entity, (struct entity_step_data) {
 578                                         .dtime = dtime,
 579                                         .visible = visible,
 580                                         .dx = dx,
 581                                         .dy = dy,
 582                                 });
 583
 584                         ptr = &(*ptr)->next;
 585                 }
 586
 587                 render();
 588
 589                 // there is no such thing as glfwSwapBuffers, so we just wait 1 / 60 seconds to prevent artifacts
 590                 usleep(1000000 / 60);
 591         }
 592
 593         printf("\e[?1049l\e[?25h");
 594         tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &oldtio);
 595 }
 596
 597 /* Initializer function */
 598
 599 __attribute__ ((constructor)) static void init()
 600 {
 601         srand(time(0));
 602
 603         wall = (struct material) {
 604                 .solid = true,
 605                 .color = get_color("#5B2F00"),
 606         };
 607
 608         air = (struct material) {
 609                 .solid = false,
 610                 .color = get_color("#FFE027"),
 611         };
 612
 613         outside = (struct material) {
 614                 .solid = true,
 615                 .color = black,
 616         };
 617
 618         entity_collision_map[player.x][player.y] = &player;
 619
 620         for (int x = 0; x < MAP_WIDTH; x++)
 621                 for (int y = 0; y < MAP_HEIGHT; y++)
 622                         map[x][y] = (struct node) {&wall};
 623
 624         register_input_handler('q', (struct input_handler) {
 625                 .run_if_dead = true,
 626                 .callback = &quit,
 627         });
 628
 629         register_render_component(&render_map);
 630
 631         damage_overlay_color = get_color("#F20000");
 632 }
 633
 634 /* Use later */
 635
 636 /*
 637 get_box_char(is_solid(x, y - 1), is_solid(x, y + 1), is_solid(x - 1, y), is_solid(x + 1, y));
 638
 639 const char *get_box_char(bool up, bool down, bool left, bool right)
 640 {
 641         if (left && right && ! up && ! down)
 642                 return "\u2501\u2501";
 643         else if (up && down && ! right && ! left)
 644                 return "\u2503 ";
 645         else if (down && right && ! up && ! left)
 646                 return "\u250F\u2501";
 647         else if (down && left && ! up && ! right)
 648                 return "\u2513 ";
 649         else if (up && right && ! down && ! left)
 650                 return "\u2517\u2501";
 651         else if (up && left && ! down && ! right)
 652                 return "\u251B ";
 653         else if (up && down && right && ! left)
 654                 return "\u2523\u2501";
 655         else if (up && down && left && ! right)
 656                 return "\u252B ";
 657         else if (down && left && right && ! up)
 658                 return "\u2533\u2501";
 659         else if (up && left && right && ! down)
 660                 return "\u253B\u2501";
 661         else if (up && down && left && right)
 662                 return "\u254b\u2501";
 663         else if (left && ! up && ! down && ! right)
 664                 return "\u2578 ";
 665         else if (up && ! down && ! left && ! right)
 666                 return "\u2579 ";
 667         else if (right && ! up && ! down && ! left)
 668                 return "\u257A\u2501";
 669         else if (down && ! up && ! left && ! right)
 670                 return "\u257B ";
 671         else if (! up && ! down && ! left && ! right)
 672                 return "\u25AA ";
 673         else
 674                 return "??";
 675 }
 676 */