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 <time.h>
   7 #include <signal.h>
   8 #include <termios.h>
   9 #include <math.h>
  10 #include <pthread.h>
  11 #include <string.h>
  12 #include "game.h"
  13
  14 /* Shared variables */
  15
  16 struct color black = {0, 0, 0};
  17
  18 struct material wall;
  19 struct material air;
  20 struct material outside;
  21
  22 struct node map[MAP_WIDTH][MAP_HEIGHT];
  23
  24 struct entity player;
  25 struct list *entities = & (struct list) {
  26         .element = &player,
  27         .next = NULL,
  28 };
  29
  30 /* Private variables */
  31
  32 struct entity *entity_collision_map[MAP_WIDTH][MAP_HEIGHT] = {{NULL}};
  33
  34 static bool running = true;
  35 static double damage_overlay = 0.0;
  36 static struct color damage_overlay_color;
  37
  38 static struct list *air_functions = NULL;
  39 static struct input_handler *input_handlers[256] = {NULL};
  40 static struct entity *render_entities[LIGHT * 2 + 1][LIGHT * 2 + 1];
  41 static struct list *render_components = NULL;
  42
  43 /* Helper functions */
  44
  45 struct color get_color(const char *str)
  46 {
  47         unsigned int r, g, b;
  48         sscanf(str, "#%2x%2x%2x", &r, &g, &b);
  49         return (struct color) {r, g, b};
  50 }
  51
  52 void set_color(struct color color, bool bg)
  53 {
  54         printf("\e[%u;2;%u;%u;%um", bg ? 48 : 38, color.r, color.g, color.b);
  55 }
  56
  57 void light_color(struct color *color, double light)
  58 {
  59         color->r *= light;
  60         color->g *= light;
  61         color->b *= light;
  62 }
  63
  64 void mix_color(struct color *color, struct color other, double ratio)
  65 {
  66         double ratio_total = ratio + 1;
  67
  68         color->r = (color->r + other.r * ratio) / ratio_total;
  69         color->g = (color->g + other.g * ratio) / ratio_total;
  70         color->b = (color->b + other.b * ratio) / ratio_total;
  71 }
  72
  73 void dir_to_xy(enum direction dir, int *x, int *y)
  74 {
  75         switch (dir) {
  76                 case UP:
  77                         (*y)--;
  78                         break;
  79                 case LEFT:
  80                         (*x)--;
  81                         break;
  82                 case DOWN:
  83                         (*y)++;
  84                         break;
  85                 case RIGHT:
  86                         (*x)++;
  87                         break;
  88         }
  89 }
  90
  91 struct list *add_element(struct list *list, void *element)
  92 {
  93         struct list **ptr;
  94
  95         for (ptr = &list; *ptr != NULL; ptr = &(*ptr)->next)
  96                 ;
  97
  98         *ptr = malloc(sizeof(struct list));
  99         (*ptr)->element = element;
 100         (*ptr)->next = NULL;
 101
 102         return list;
 103 }
 104
 105 int clamp(int v, int min, int max)
 106 {
 107         return v < min ? min : v > max ? max : v;
 108 }
 109
 110 int max(int a, int b)
 111 {
 112         return a > b ? a : b;
 113 }
 114
 115 int min(int a, int b)
 116 {
 117         return a < b ? a : b;
 118 }
 119
 120 void *make_buffer(void *ptr, size_t size)
 121 {
 122         void *buf = malloc(size);
 123         memcpy(buf, ptr, size);
 124
 125         return buf;
 126 }
 127
 128 /* Game-related utility functions */
 129
 130 void quit()
 131 {
 132         running = false;
 133 }
 134
 135 bool player_dead()
 136 {
 137         return player.health <= 0;
 138 }
 139
 140 /* Map functions */
 141
 142 struct node get_node(int x, int y)
 143 {
 144         return is_outside(x, y) ? (struct node) {&outside} : map[x][y];
 145 }
 146
 147 bool is_outside(int x, int y)
 148 {
 149         return x >= MAP_WIDTH || x < 0 || y >= MAP_HEIGHT || y < 0;
 150 }
 151
 152 bool is_solid(int x, int y)
 153 {
 154         return get_node(x, y).material->solid;
 155 }
 156
 157 /* Entity functions */
 158
 159 bool spawn(struct entity def, int x, int y, void *data)
 160 {
 161         if (is_solid(x, y))
 162                 return false;
 163
 164         if (def.collide_with_entities && entity_collision_map[x][y])
 165                 return false;
 166
 167         def.x = x;
 168         def.y = y;
 169
 170         struct entity *entity = malloc(sizeof(struct entity));
 171         *entity = def;
 172
 173         add_element(entities, entity);
 174
 175         if (entity->collide_with_entities)
 176                 entity_collision_map[x][y] = entity;
 177
 178         if (entity->on_spawn)
 179                 entity->on_spawn(entity, data);
 180
 181         return true;
 182 }
 183
 184 bool move(struct entity *entity, int xoff, int yoff)
 185 {
 186         int x, y;
 187
 188         x = entity->x + xoff;
 189         y = entity->y + yoff;
 190
 191         if (is_solid(x, y)) {
 192                 if (entity->on_collide)
 193                         entity->on_collide(entity, x, y);
 194                 return false;
 195         } else if (entity->collide_with_entities && entity_collision_map[x][y]) {
 196                 if (entity->on_collide_with_entity)
 197                         entity->on_collide_with_entity(entity, entity_collision_map[x][y]);
 198                 return false;
 199         } else {
 200                 entity_collision_map[entity->x][entity->y] = NULL;
 201                 entity->x = x;
 202                 entity->y = y;
 203                 entity_collision_map[entity->x][entity->y] = entity;
 204                 return true;
 205         }
 206 }
 207
 208 void add_health(struct entity *entity, int health)
 209 {
 210         bool was_alive = entity->health > 0;
 211
 212         entity->health += health;
 213
 214         if (health < 0 && entity->on_damage)
 215                 entity->on_damage(entity, -health);
 216
 217         if (entity->health > entity->max_health)
 218                 entity->health = entity->max_health;
 219         else if (entity->health <= 0 && was_alive && entity->on_death)
 220                 entity->on_death(entity);
 221 }
 222
 223 /* Register callback functions */
 224
 225 void register_air_function(struct generator_function func)
 226 {
 227         air_functions = add_element(air_functions, make_buffer(&func, sizeof(struct generator_function)));
 228 }
 229
 230 void register_input_handler(unsigned char c, struct input_handler handler)
 231 {
 232         if (input_handlers[c])
 233                 return;
 234
 235         input_handlers[c] = make_buffer(&handler, sizeof(struct input_handler));
 236 }
 237
 238 void register_render_component(void (*callback)(struct winsize ws))
 239 {
 240         render_components = add_element(render_components, callback);
 241 };
 242
 243 /* Player */
 244
 245 static void player_death(struct entity *self)
 246 {
 247         self->texture = "☠ ";
 248 }
 249
 250 static void player_damage(struct entity *self, int damage)
 251 {
 252         damage_overlay += (double) damage * 0.5;
 253 }
 254
 255 /* Mapgen */
 256
 257 static void mapgen_set_air(int x, int y)
 258 {
 259         if (is_outside(x, y))
 260                 return;
 261
 262         if (map[x][y].material == &air)
 263                 return;
 264
 265         map[x][y] = (struct node) {&air};
 266
 267         for (struct list *ptr = air_functions; ptr != NULL; ptr = ptr->next) {
 268                 struct generator_function *func = ptr->element;
 269
 270                 if (rand() % func->chance == 0)
 271                         func->callback(x, y);
 272         }
 273 }
 274
 275 static void generate_room(int origin_x, int origin_y)
 276 {
 277         int left = 5 + rand() % 10;
 278         int right = 5 + rand() % 10;
 279
 280         int up = 0;
 281         int down = 0;
 282
 283         for (int x = -left; x <= right; x++) {
 284                 if (x < 0) {
 285                         up += rand() % 2;
 286                         down += rand() % 2;
 287                 } else {
 288                         up -= rand() % 2;
 289                         down -= rand() % 2;
 290                 }
 291
 292                 for (int y = -up; y <= down; y++)
 293                         mapgen_set_air(origin_x + x, origin_y + y);
 294         }
 295 }
 296
 297 static bool check_direction(int x, int y, enum direction dir)
 298 {
 299         if (dir % 2 == 0)
 300                 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);
 301         else
 302                 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);
 303 }
 304
 305 static void generate_corridor(int lx, int ly, enum direction ldir)
 306 {
 307         if (is_outside(lx, ly))
 308                 return;
 309
 310         if (rand() % 200 == 0) {
 311                 generate_room(lx, ly);
 312                 return;
 313         }
 314
 315         mapgen_set_air(lx, ly);
 316
 317         int x, y;
 318
 319         enum direction dir;
 320         enum direction ret = (ldir + 2) % 4;
 321
 322         int limit = 50;
 323
 324         do {
 325                 x = lx;
 326                 y = ly;
 327
 328                 if (rand() % 3 > 1)
 329                         dir = ldir;
 330                 else
 331                         dir = rand() % 4;
 332
 333                 dir_to_xy(dir, &x, &y);
 334         } while (dir == ret || (! check_direction(x, y, dir) && --limit));
 335
 336         if (limit)
 337                 generate_corridor(x, y, dir);
 338
 339         if (rand() % 20 == 0)
 340                 generate_corridor(lx, ly, ldir);
 341 }
 342
 343 static void generate_corridor_random(int x, int y)
 344 {
 345         enum direction dir = rand() % 4;
 346
 347         generate_corridor(x, y, dir);
 348         generate_corridor(x, y, (dir + 2) % 4);
 349 }
 350
 351 /* Rendering */
 352
 353 static bool render_color(struct color color, double light, bool bg)
 354 {
 355         if (light <= 0.0) {
 356                 set_color(black, bg);
 357                 return false;
 358         } else {
 359                 if (damage_overlay > 0.0)
 360                         mix_color(&color, damage_overlay_color, damage_overlay * 2.0);
 361
 362                 light_color(&color, light);
 363
 364                 set_color(color, bg);
 365                 return true;
 366         }
 367 }
 368
 369 static void render_map(struct winsize ws)
 370 {
 371         int cols = ws.ws_col / 2 - LIGHT * 2;
 372         int rows = ws.ws_row / 2 - LIGHT;
 373
 374         int cols_left = ws.ws_col - cols - (LIGHT * 2 + 1) * 2;
 375         int rows_left = ws.ws_row - rows - (LIGHT * 2 + 1);
 376
 377         for (int i = 0; i < rows; i++)
 378                 for (int i = 0; i < ws.ws_col; i++)
 379                         printf(" ");
 380
 381         for (int y = -LIGHT; y <= LIGHT; y++) {
 382                 for (int i = 0; i < cols; i++)
 383                         printf(" ");
 384
 385                 for (int x = -LIGHT; x <= LIGHT; x++) {
 386                         int map_x, map_y;
 387
 388                         map_x = x + player.x;
 389                         map_y = y + player.y;
 390
 391                         struct node node = get_node(map_x, map_y);
 392
 393                         double dist = sqrt(x * x + y * y);
 394                         double light = 1.0 - (double) dist / (double) LIGHT;
 395
 396                         render_color(node.material->color, light, true);
 397
 398                         struct entity *entity = render_entities[x + LIGHT][y + LIGHT];
 399                         render_entities[x + LIGHT][y + LIGHT] = NULL;
 400
 401                         if (entity && render_color(entity->color, light, false))
 402                                 printf("%s", entity->texture);
 403                         else
 404                                 printf("  ");
 405                 }
 406
 407                 set_color(black, true);
 408
 409                 for (int i = 0; i < cols_left; i++)
 410                         printf(" ");
 411         }
 412
 413         for (int i = 0; i < rows_left; i++)
 414                 for (int i = 0; i < ws.ws_col; i++)
 415                         printf(" ");
 416 }
 417
 418 static void render()
 419 {
 420         printf("\e[2J");
 421
 422         struct winsize ws;
 423         ioctl(STDIN_FILENO, TIOCGWINSZ, &ws);
 424
 425         for (struct list *ptr = render_components; ptr != NULL; ptr = ptr->next) {
 426                 printf("\e[0m\e[0;0H");
 427                 set_color(black, true);
 428
 429                 ((void (*)(struct winsize ws)) ptr->element)(ws);
 430         }
 431
 432         fflush(stdout);
 433 }
 434
 435 /* Input */
 436
 437 static void handle_interrupt(int signal)
 438 {
 439         (void) signal;
 440
 441         quit();
 442 }
 443
 444 static void handle_input(unsigned char c)
 445 {
 446         struct input_handler *handler = input_handlers[c];
 447
 448         if (handler && (handler->run_if_dead || ! player_dead()))
 449                 handler->callback();
 450 }
 451
 452 static void *input_thread(void *unused)
 453 {
 454         (void) unused;
 455
 456         while (running)
 457                 handle_input(tolower(fgetc(stdin)));
 458
 459         return NULL;
 460 }
 461
 462 /* Main Game */
 463
 464 void game()
 465 {
 466         struct sigaction sa;
 467         sa.sa_handler = &handle_interrupt;
 468         sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
 469
 470         generate_corridor_random(player.x, player.y);
 471
 472         for (int i = 0; i < 50; i++)
 473                 generate_corridor_random(rand() % MAP_WIDTH, rand() % MAP_HEIGHT);
 474
 475         struct termios oldtio, newtio;
 476         tcgetattr(STDIN_FILENO, &oldtio);
 477         newtio = oldtio;
 478         newtio.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO);
 479         tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &newtio);
 480
 481         printf("\e[?1049h\e[?25l");
 482
 483         pthread_t input_thread_id;
 484         pthread_create(&input_thread_id, NULL, &input_thread, NULL);
 485
 486         struct timespec ts, ts_old;
 487         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts_old);
 488
 489         while (running) {
 490                 clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 491                 double dtime = (double) (ts.tv_sec - ts_old.tv_sec) + (double) (ts.tv_nsec - ts_old.tv_nsec) / 1000000000.0;
 492                 ts_old = ts;
 493
 494                 bool dead = player_dead();
 495
 496                 if (! dead && damage_overlay > 0.0) {
 497                         damage_overlay -= dtime;
 498
 499                         if (damage_overlay < 0.0)
 500                                 damage_overlay = 0.0;
 501                 }
 502
 503                 for (struct list **ptr = &entities; *ptr != NULL; ) {
 504                         struct entity *entity = (*ptr)->element;
 505
 506                         if (entity->remove) {
 507                                 assert(entity != &player);
 508                                 struct list *next = (*ptr)->next;
 509
 510                                 if (entity->on_remove)
 511                                         entity->on_remove(entity);
 512
 513                                 if (entity->meta)
 514                                         free(entity->meta);
 515
 516                                 if (entity->collide_with_entities)
 517                                         entity_collision_map[entity->x][entity->y] = NULL;
 518
 519                                 free(entity);
 520                                 free(*ptr);
 521
 522                                 *ptr = next;
 523                                 continue;
 524                         }
 525
 526                         int dx, dy;
 527
 528                         dx = entity->x - player.x;
 529                         dy = entity->y - player.y;
 530
 531                         bool visible = abs(dx) <= LIGHT && abs(dy) <= LIGHT;
 532
 533                         if (visible)
 534                                 render_entities[dx + LIGHT][dy + LIGHT] = entity;
 535
 536                         if (! dead && entity->on_step)
 537                                 entity->on_step(entity, (struct entity_step_data) {
 538                                         .dtime = dtime,
 539                                         .visible = visible,
 540                                         .dx = dx,
 541                                         .dy = dy,
 542                                 });
 543
 544                         ptr = &(*ptr)->next;
 545                 }
 546
 547                 render();
 548
 549                 // there is no such thing as glfwSwapBuffers, so we just wait 1 / 60 seconds to prevent artifacts
 550                 usleep(1000000 / 60);
 551         }
 552
 553         printf("\e[?1049l\e[?25h");
 554         tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &oldtio);
 555 }
 556
 557 /* Initializer function */
 558
 559 __attribute__ ((constructor)) static void init()
 560 {
 561         srand(time(0));
 562
 563         wall = (struct material) {
 564                 .solid = true,
 565                 .color = get_color("#5B2F00"),
 566         };
 567
 568         air = (struct material) {
 569                 .solid = false,
 570                 .color = get_color("#FFE027"),
 571         };
 572
 573         outside = (struct material) {
 574                 .solid = true,
 575                 .color = black,
 576         };
 577
 578         player = (struct entity) {
 579                 .name = "player",
 580                 .x = MAP_WIDTH / 2,
 581                 .y = MAP_HEIGHT / 2,
 582                 .color = get_color("#00FFFF"),
 583                 .texture = "🙂",
 584                 .remove = false,
 585                 .meta = NULL,
 586                 .health = 10,
 587                 .max_health = 10,
 588                 .collide_with_entities = true,
 589
 590                 .on_step = NULL,
 591                 .on_collide = NULL,
 592                 .on_collide_with_entity = NULL,
 593                 .on_spawn = NULL,
 594                 .on_remove = NULL,
 595                 .on_death = &player_death,
 596                 .on_damage = &player_damage,
 597         };
 598
 599         entity_collision_map[player.x][player.y] = &player;
 600
 601         for (int x = 0; x < MAP_WIDTH; x++)
 602                 for (int y = 0; y < MAP_HEIGHT; y++)
 603                         map[x][y] = (struct node) {&wall};
 604
 605         register_input_handler('q', (struct input_handler) {
 606                 .run_if_dead = true,
 607                 .callback = &quit,
 608         });
 609
 610         register_render_component(&render_map);
 611
 612         damage_overlay_color = get_color("#F20000");
 613 }
 614
 615 /* Use later */
 616
 617 /*
 618 get_box_char(is_solid(x, y - 1), is_solid(x, y + 1), is_solid(x - 1, y), is_solid(x + 1, y));
 619
 620 const char *get_box_char(bool up, bool down, bool left, bool right)
 621 {
 622         if (left && right && ! up && ! down)
 623                 return "\u2501\u2501";
 624         else if (up && down && ! right && ! left)
 625                 return "\u2503 ";
 626         else if (down && right && ! up && ! left)
 627                 return "\u250F\u2501";
 628         else if (down && left && ! up && ! right)
 629                 return "\u2513 ";
 630         else if (up && right && ! down && ! left)
 631                 return "\u2517\u2501";
 632         else if (up && left && ! down && ! right)
 633                 return "\u251B ";
 634         else if (up && down && right && ! left)
 635                 return "\u2523\u2501";
 636         else if (up && down && left && ! right)
 637                 return "\u252B ";
 638         else if (down && left && right && ! up)
 639                 return "\u2533\u2501";
 640         else if (up && left && right && ! down)
 641                 return "\u253B\u2501";
 642         else if (up && down && left && right)
 643                 return "\u254b\u2501";
 644         else if (left && ! up && ! down && ! right)
 645                 return "\u2578 ";
 646         else if (up && ! down && ! left && ! right)
 647                 return "\u2579 ";
 648         else if (right && ! up && ! down && ! left)
 649                 return "\u257A\u2501";
 650         else if (down && ! up && ! left && ! right)
 651                 return "\u257B ";
 652         else if (! up && ! down && ! left && ! right)
 653                 return "\u25AA ";
 654         else
 655                 return "??";
 656 }
 657 */