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