src/cavegen.cpp

   1 /*
   2 Minetest
   3 Copyright (C) 2010-2013 celeron55, Perttu Ahola <celeron55@gmail.com>
   4
   5 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6 it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
   7 the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
   8 (at your option) any later version.
   9
  10 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13 GNU Lesser General Public License for more details.
  14
  15 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License along
  16 with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18 */
  19
  20 #include "util/numeric.h"
  21 #include "map.h"
  22 #include "mapgen.h"
  23 #include "mapgen_v6.h"
  24 #include "mapgen_v7.h"
  25 #include "cavegen.h"
  26
  27 NoiseParams nparams_caveliquids =
  28         {0, 1, v3f(150.0, 150.0, 150.0), 776, 3, 0.6};
  29
  30
  31 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  32
  33
  34 CaveV6::CaveV6(MapgenV6 *mg, PseudoRandom *ps, PseudoRandom *ps2, bool is_large_cave) {
  35         this->mg   = mg;
  36         this->vm   = mg->vm;
  37         this->ndef = mg->ndef;
  38         this->water_level = mg->water_level;
  39         this->large_cave = is_large_cave;
  40         this->ps  = ps;
  41         this->ps2 = ps2;
  42         this->c_water_source = mg->c_water_source;
  43         this->c_lava_source  = mg->c_lava_source;
  44
  45         min_tunnel_diameter = 2;
  46         max_tunnel_diameter = ps->range(2, 6);
  47         dswitchint = ps->range(1, 14);
  48         flooded = true;
  49
  50         if (large_cave) {
  51                 part_max_length_rs = ps->range(2,4);
  52                 tunnel_routepoints = ps->range(5, ps->range(15,30));
  53                 min_tunnel_diameter = 5;
  54                 max_tunnel_diameter = ps->range(7, ps->range(8,24));
  55         } else {
  56                 part_max_length_rs = ps->range(2,9);
  57                 tunnel_routepoints = ps->range(10, ps->range(15,30));
  58         }
  59
  60         large_cave_is_flat = (ps->range(0,1) == 0);
  61 }
  62
  63
  64 void CaveV6::makeCave(v3s16 nmin, v3s16 nmax, int max_stone_height) {
  65         node_min = nmin;
  66         node_max = nmax;
  67         max_stone_y = max_stone_height;
  68         main_direction = v3f(0, 0, 0);
  69
  70         // Allowed route area size in nodes
  71         ar = node_max - node_min + v3s16(1, 1, 1);
  72         // Area starting point in nodes
  73         of = node_min;
  74
  75         // Allow a bit more
  76         //(this should be more than the maximum radius of the tunnel)
  77         const s16 max_spread_amount = MAP_BLOCKSIZE;
  78         s16 insure = 10;
  79         s16 more = MYMAX(max_spread_amount - max_tunnel_diameter / 2 - insure, 1);
  80         ar += v3s16(1,0,1) * more * 2;
  81         of -= v3s16(1,0,1) * more;
  82
  83         route_y_min = 0;
  84         // Allow half a diameter + 7 over stone surface
  85         route_y_max = -of.Y + max_stone_y + max_tunnel_diameter / 2 + 7;
  86
  87         // Limit maximum to area
  88         route_y_max = rangelim(route_y_max, 0, ar.Y - 1);
  89
  90         if (large_cave) {
  91                 s16 min = 0;
  92                 if (node_min.Y < water_level && node_max.Y > water_level) {
  93                         min = water_level - max_tunnel_diameter/3 - of.Y;
  94                         route_y_max = water_level + max_tunnel_diameter/3 - of.Y;
  95                 }
  96                 route_y_min = ps->range(min, min + max_tunnel_diameter);
  97                 route_y_min = rangelim(route_y_min, 0, route_y_max);
  98         }
  99
 100         s16 route_start_y_min = route_y_min;
 101         s16 route_start_y_max = route_y_max;
 102
 103         route_start_y_min = rangelim(route_start_y_min, 0, ar.Y-1);
 104         route_start_y_max = rangelim(route_start_y_max, route_start_y_min, ar.Y-1);
 105
 106         // Randomize starting position
 107         orp = v3f(
 108                 (float)(ps->next() % ar.X) + 0.5,
 109                 (float)(ps->range(route_start_y_min, route_start_y_max)) + 0.5,
 110                 (float)(ps->next() % ar.Z) + 0.5
 111         );
 112
 113         // Generate some tunnel starting from orp
 114         for (u16 j = 0; j < tunnel_routepoints; j++)
 115                 makeTunnel(j % dswitchint == 0);
 116 }
 117
 118
 119 void CaveV6::makeTunnel(bool dirswitch) {
 120         if (dirswitch && !large_cave) {
 121                 main_direction = v3f(
 122                         ((float)(ps->next() % 20) - (float)10) / 10,
 123                         ((float)(ps->next() % 20) - (float)10) / 30,
 124                         ((float)(ps->next() % 20) - (float)10) / 10
 125                 );
 126                 main_direction *= (float)ps->range(0, 10) / 10;
 127         }
 128
 129         // Randomize size
 130         s16 min_d = min_tunnel_diameter;
 131         s16 max_d = max_tunnel_diameter;
 132         rs = ps->range(min_d, max_d);
 133
 134         v3s16 maxlen;
 135         if (large_cave) {
 136                 maxlen = v3s16(
 137                         rs * part_max_length_rs,
 138                         rs * part_max_length_rs / 2,
 139                         rs * part_max_length_rs
 140                 );
 141         } else {
 142                 maxlen = v3s16(
 143                         rs * part_max_length_rs,
 144                         ps->range(1, rs * part_max_length_rs),
 145                         rs * part_max_length_rs
 146                 );
 147         }
 148
 149         v3f vec(
 150                 (float)(ps->next() % (maxlen.X * 1)) - (float)maxlen.X / 2,
 151                 (float)(ps->next() % (maxlen.Y * 1)) - (float)maxlen.Y / 2,
 152                 (float)(ps->next() % (maxlen.Z * 1)) - (float)maxlen.Z / 2
 153         );
 154
 155         // Jump downward sometimes
 156         if (!large_cave && ps->range(0, 12) == 0) {
 157                 vec = v3f(
 158                         (float)(ps->next() % (maxlen.X * 1)) - (float)maxlen.X / 2,
 159                         (float)(ps->next() % (maxlen.Y * 2)) - (float)maxlen.Y,
 160                         (float)(ps->next() % (maxlen.Z * 1)) - (float)maxlen.Z / 2
 161                 );
 162         }
 163
 164         vec += main_direction;
 165
 166         v3f rp = orp + vec;
 167         if (rp.X < 0)
 168                 rp.X = 0;
 169         else if (rp.X >= ar.X)
 170                 rp.X = ar.X - 1;
 171
 172         if (rp.Y < route_y_min)
 173                 rp.Y = route_y_min;
 174         else if (rp.Y >= route_y_max)
 175                 rp.Y = route_y_max - 1;
 176
 177         if (rp.Z < 0)
 178                 rp.Z = 0;
 179         else if (rp.Z >= ar.Z)
 180                 rp.Z = ar.Z - 1;
 181
 182         vec = rp - orp;
 183
 184         float veclen = vec.getLength();
 185         // As odd as it sounds, veclen is *exactly* 0.0 sometimes, causing a FPE
 186         if (veclen < 0.05)
 187                 veclen = 1.0;
 188
 189         // Every second section is rough
 190         bool randomize_xz = (ps2->range(1, 2) == 1);
 191
 192         // Carve routes
 193         for (float f = 0; f < 1.0; f += 1.0 / veclen)
 194                 carveRoute(vec, f, randomize_xz);
 195
 196         orp = rp;
 197 }
 198
 199
 200 void CaveV6::carveRoute(v3f vec, float f, bool randomize_xz) {
 201         MapNode airnode(CONTENT_AIR);
 202         MapNode waternode(c_water_source);
 203         MapNode lavanode(c_lava_source);
 204
 205         v3s16 startp(orp.X, orp.Y, orp.Z);
 206         startp += of;
 207
 208         v3f fp = orp + vec * f;
 209         fp.X += 0.1 * ps->range(-10, 10);
 210         fp.Z += 0.1 * ps->range(-10, 10);
 211         v3s16 cp(fp.X, fp.Y, fp.Z);
 212
 213         s16 d0 = -rs/2;
 214         s16 d1 = d0 + rs;
 215         if (randomize_xz) {
 216                 d0 += ps->range(-1, 1);
 217                 d1 += ps->range(-1, 1);
 218         }
 219
 220         for (s16 z0 = d0; z0 <= d1; z0++) {
 221                 s16 si = rs / 2 - MYMAX(0, abs(z0) - rs / 7 - 1);
 222                 for (s16 x0 = -si - ps->range(0,1); x0 <= si - 1 + ps->range(0,1); x0++) {
 223                         s16 maxabsxz = MYMAX(abs(x0), abs(z0));
 224                         s16 si2 = rs / 2 - MYMAX(0, maxabsxz - rs / 7 - 1);
 225                         for (s16 y0 = -si2; y0 <= si2; y0++) {
 226                                 if (large_cave_is_flat) {
 227                                         // Make large caves not so tall
 228                                         if (rs > 7 && abs(y0) >= rs / 3)
 229                                                 continue;
 230                                 }
 231
 232                                 v3s16 p(cp.X + x0, cp.Y + y0, cp.Z + z0);
 233                                 p += of;
 234
 235                                 if (vm->m_area.contains(p) == false)
 236                                         continue;
 237
 238                                 u32 i = vm->m_area.index(p);
 239
 240                                 if (large_cave) {
 241                                         int full_ymin = node_min.Y - MAP_BLOCKSIZE;
 242                                         int full_ymax = node_max.Y + MAP_BLOCKSIZE;
 243
 244                                         if (flooded && full_ymin < water_level && full_ymax > water_level) {
 245                                                 vm->m_data[i] = (p.Y <= water_level) ? waternode : airnode;
 246                                         } else if (flooded && full_ymax < water_level) {
 247                                                 vm->m_data[i] = (p.Y < startp.Y - 2) ? lavanode : airnode;
 248                                         } else {
 249                                                 vm->m_data[i] = airnode;
 250                                         }
 251                                 } else {
 252                                         // Don't replace air or water or lava or ignore
 253                                         content_t c = vm->m_data[i].getContent();
 254                                         if (c == CONTENT_IGNORE || c == CONTENT_AIR ||
 255                                                 c == c_water_source || c == c_lava_source)
 256                                                 continue;
 257
 258                                         vm->m_data[i] = airnode;
 259                                         vm->m_flags[i] |= VMANIP_FLAG_CAVE;
 260                                 }
 261                         }
 262                 }
 263         }
 264 }
 265
 266
 267 ///////////////////////////////////////// Caves V7
 268
 269 CaveV7::CaveV7(MapgenV7 *mg, PseudoRandom *ps, bool is_large_cave) {
 270         this->mg   = mg;
 271         this->vm   = mg->vm;
 272         this->ndef = mg->ndef;
 273         this->water_level = mg->water_level;
 274         this->large_cave  = is_large_cave;
 275         this->ps = ps;
 276         this->c_water_source = mg->c_water_source;
 277         this->c_lava_source  = mg->c_lava_source;
 278         this->np_caveliquids = &nparams_caveliquids;
 279
 280         dswitchint = ps->range(1, 14);
 281         flooded    = ps->range(1, 2) == 2;
 282
 283         if (large_cave) {
 284                 part_max_length_rs = ps->range(2, 4);
 285                 tunnel_routepoints = ps->range(5, ps->range(15, 30));
 286                 min_tunnel_diameter = 5;
 287                 max_tunnel_diameter = ps->range(7, ps->range(8, 24));
 288         } else {
 289                 part_max_length_rs = ps->range(2, 9);
 290                 tunnel_routepoints = ps->range(10, ps->range(15, 30));
 291                 min_tunnel_diameter = 2;
 292                 max_tunnel_diameter = ps->range(2, 6);
 293         }
 294
 295         large_cave_is_flat = (ps->range(0, 1) == 0);
 296 }
 297
 298
 299 void CaveV7::makeCave(v3s16 nmin, v3s16 nmax, int max_stone_height) {
 300         node_min = nmin;
 301         node_max = nmax;
 302         max_stone_y = max_stone_height;
 303         main_direction = v3f(0, 0, 0);
 304
 305         // Allowed route area size in nodes
 306         ar = node_max - node_min + v3s16(1, 1, 1);
 307         // Area starting point in nodes
 308         of = node_min;
 309
 310         // Allow a bit more
 311         //(this should be more than the maximum radius of the tunnel)
 312         s16 insure = 10;
 313         s16 more = MYMAX(MAP_BLOCKSIZE - max_tunnel_diameter / 2 - insure, 1);
 314         ar += v3s16(1,0,1) * more * 2;
 315         of -= v3s16(1,0,1) * more;
 316
 317         route_y_min = 0;
 318         // Allow half a diameter + 7 over stone surface
 319         route_y_max = -of.Y + max_stone_y + max_tunnel_diameter / 2 + 7;
 320
 321         // Limit maximum to area
 322         route_y_max = rangelim(route_y_max, 0, ar.Y - 1);
 323
 324         if (large_cave) {
 325                 s16 min = 0;
 326                 if (node_min.Y < water_level && node_max.Y > water_level) {
 327                         min = water_level - max_tunnel_diameter/3 - of.Y;
 328                         route_y_max = water_level + max_tunnel_diameter/3 - of.Y;
 329                 }
 330                 route_y_min = ps->range(min, min + max_tunnel_diameter);
 331                 route_y_min = rangelim(route_y_min, 0, route_y_max);
 332         }
 333
 334         s16 route_start_y_min = route_y_min;
 335         s16 route_start_y_max = route_y_max;
 336
 337         route_start_y_min = rangelim(route_start_y_min, 0, ar.Y - 1);
 338         route_start_y_max = rangelim(route_start_y_max, route_start_y_min, ar.Y - 1);
 339
 340         // Randomize starting position
 341         orp = v3f(
 342                 (float)(ps->next() % ar.X) + 0.5,
 343                 (float)(ps->range(route_start_y_min, route_start_y_max)) + 0.5,
 344                 (float)(ps->next() % ar.Z) + 0.5
 345         );
 346
 347         // Generate some tunnel starting from orp
 348         for (u16 j = 0; j < tunnel_routepoints; j++)
 349                 makeTunnel(j % dswitchint == 0);
 350 }
 351
 352
 353 void CaveV7::makeTunnel(bool dirswitch) {
 354         if (dirswitch && !large_cave) {
 355                 main_direction = v3f(
 356                         ((float)(ps->next() % 20) - (float)10) / 10,
 357                         ((float)(ps->next() % 20) - (float)10) / 30,
 358                         ((float)(ps->next() % 20) - (float)10) / 10
 359                 );
 360                 main_direction *= (float)ps->range(0, 10) / 10;
 361         }
 362
 363         // Randomize size
 364         s16 min_d = min_tunnel_diameter;
 365         s16 max_d = max_tunnel_diameter;
 366         rs = ps->range(min_d, max_d);
 367
 368         v3s16 maxlen;
 369         if (large_cave) {
 370                 maxlen = v3s16(
 371                         rs * part_max_length_rs,
 372                         rs * part_max_length_rs / 2,
 373                         rs * part_max_length_rs
 374                 );
 375         } else {
 376                 maxlen = v3s16(
 377                         rs * part_max_length_rs,
 378                         ps->range(1, rs * part_max_length_rs),
 379                         rs * part_max_length_rs
 380                 );
 381         }
 382
 383         v3f vec;
 384         // Jump downward sometimes
 385         if (!large_cave && ps->range(0, 12) == 0) {
 386                 vec = v3f(
 387                         (float)(ps->next() % (maxlen.X * 1)) - (float)maxlen.X / 2,
 388                         (float)(ps->next() % (maxlen.Y * 2)) - (float)maxlen.Y,
 389                         (float)(ps->next() % (maxlen.Z * 1)) - (float)maxlen.Z / 2
 390                 );
 391         } else {
 392                 vec = v3f(
 393                         (float)(ps->next() % (maxlen.X * 1)) - (float)maxlen.X / 2,
 394                         (float)(ps->next() % (maxlen.Y * 1)) - (float)maxlen.Y / 2,
 395                         (float)(ps->next() % (maxlen.Z * 1)) - (float)maxlen.Z / 2
 396                 );
 397         }
 398
 399         // Do not make large caves that are above ground.
 400         // It is only necessary to check the startpoint and endpoint.
 401         if (large_cave) {
 402                 v3s16 orpi(orp.X, orp.Y, orp.Z);
 403                 v3s16 veci(vec.X, vec.Y, vec.Z);
 404                 v3s16 p;
 405
 406                 p = orpi + veci + of + rs / 2;
 407                 if (p.Z >= node_min.Z && p.Z <= node_max.Z &&
 408                         p.X >= node_min.X && p.X <= node_max.X) {
 409                         u32 index = (p.Z - node_min.Z) * mg->ystride + (p.X - node_min.X);
 410                         s16 h = mg->ridge_heightmap[index];
 411                         if (h < p.Y)
 412                                 return;
 413                 } else if (p.Y > water_level) {
 414                         return; // If it's not in our heightmap, use a simple heuristic
 415                 }
 416
 417                 p = orpi + of + rs / 2;
 418                 if (p.Z >= node_min.Z && p.Z <= node_max.Z &&
 419                         p.X >= node_min.X && p.X <= node_max.X) {
 420                         u32 index = (p.Z - node_min.Z) * mg->ystride + (p.X - node_min.X);
 421                         s16 h = mg->ridge_heightmap[index];
 422                         if (h < p.Y)
 423                                 return;
 424                 } else if (p.Y > water_level) {
 425                         return;
 426                 }
 427         }
 428
 429         vec += main_direction;
 430
 431         v3f rp = orp + vec;
 432         if (rp.X < 0)
 433                 rp.X = 0;
 434         else if (rp.X >= ar.X)
 435                 rp.X = ar.X - 1;
 436
 437         if (rp.Y < route_y_min)
 438                 rp.Y = route_y_min;
 439         else if (rp.Y >= route_y_max)
 440                 rp.Y = route_y_max - 1;
 441
 442         if (rp.Z < 0)
 443                 rp.Z = 0;
 444         else if (rp.Z >= ar.Z)
 445                 rp.Z = ar.Z - 1;
 446
 447         vec = rp - orp;
 448
 449         float veclen = vec.getLength();
 450         if (veclen < 0.05)
 451                 veclen = 1.0;
 452
 453         // Every second section is rough
 454         bool randomize_xz = (ps->range(1, 2) == 1);
 455
 456         // Make a ravine every once in a while if it's long enough
 457         float xylen = vec.X * vec.X + vec.Z * vec.Z;
 458         bool is_ravine = (xylen > 500.0) && !large_cave && (ps->range(1, 8) == 1);
 459
 460         // Carve routes
 461         for (float f = 0; f < 1.0; f += 1.0 / veclen)
 462                 carveRoute(vec, f, randomize_xz, is_ravine);
 463
 464         orp = rp;
 465 }
 466
 467
 468 void CaveV7::carveRoute(v3f vec, float f, bool randomize_xz, bool is_ravine) {
 469         MapNode airnode(CONTENT_AIR);
 470         MapNode waternode(c_water_source);
 471         MapNode lavanode(c_lava_source);
 472
 473         v3s16 startp(orp.X, orp.Y, orp.Z);
 474         startp += of;
 475
 476         float nval = NoisePerlin3D(np_caveliquids, startp.X,
 477                                                         startp.Y, startp.Z, mg->seed);
 478         MapNode liquidnode = nval < 0.40 ? lavanode : waternode;
 479
 480         v3f fp = orp + vec * f;
 481         fp.X += 0.1 * ps->range(-10, 10);
 482         fp.Z += 0.1 * ps->range(-10, 10);
 483         v3s16 cp(fp.X, fp.Y, fp.Z);
 484
 485         s16 d0 = -rs/2;
 486         s16 d1 = d0 + rs;
 487         if (randomize_xz) {
 488                 d0 += ps->range(-1, 1);
 489                 d1 += ps->range(-1, 1);
 490         }
 491
 492         bool flat_cave_floor = !large_cave && ps->range(0, 2) == 2;
 493
 494         for (s16 z0 = d0; z0 <= d1; z0++) {
 495                 s16 si = rs / 2 - MYMAX(0, abs(z0) - rs / 7 - 1);
 496                 for (s16 x0 = -si - ps->range(0,1); x0 <= si - 1 + ps->range(0,1); x0++) {
 497                         s16 maxabsxz = MYMAX(abs(x0), abs(z0));
 498
 499                         s16 si2 = is_ravine ? MYMIN(ps->range(25, 26), ar.Y) :
 500                                                                  rs / 2 - MYMAX(0, maxabsxz - rs / 7 - 1);
 501
 502                         for (s16 y0 = -si2; y0 <= si2; y0++) {
 503                                 // Make better floors in small caves
 504                                 if(flat_cave_floor && y0 <= -rs/2 && rs<=7)
 505                                         continue;
 506
 507                                 if (large_cave_is_flat) {
 508                                         // Make large caves not so tall
 509                                         if (rs > 7 && abs(y0) >= rs / 3)
 510                                                 continue;
 511                                 }
 512
 513                                 v3s16 p(cp.X + x0, cp.Y + y0, cp.Z + z0);
 514                                 p += of;
 515
 516                                 if (!is_ravine && mg->heightmap) {
 517                                         int maplen = node_max.X - node_min.X + 1;
 518                                         int idx = (p.Z - node_min.Z) * maplen + (p.X - node_min.X);
 519                                         if (p.Y >= mg->heightmap[idx])
 520                                                 continue;
 521                                 }
 522
 523                                 if (vm->m_area.contains(p) == false)
 524                                         continue;
 525
 526                                 u32 i = vm->m_area.index(p);
 527
 528                                 // Don't replace air or water or lava
 529                                 content_t c = vm->m_data[i].getContent();
 530                                 if (c == CONTENT_AIR || c == c_water_source || c == c_lava_source)
 531                                         continue;
 532
 533                                 if (large_cave) {
 534                                         int full_ymin = node_min.Y - MAP_BLOCKSIZE;
 535                                         int full_ymax = node_max.Y + MAP_BLOCKSIZE;
 536
 537                                         if (flooded && full_ymin < water_level && full_ymax > water_level)
 538                                                 vm->m_data[i] = (p.Y <= water_level) ? waternode : airnode;
 539                                         else if (flooded && full_ymax < water_level)
 540                                                 vm->m_data[i] = (p.Y < startp.Y - 4) ? liquidnode : airnode;
 541                                         else
 542                                                 vm->m_data[i] = airnode;
 543                                 } else {
 544                                         vm->m_data[i] = airnode;
 545                                         vm->m_flags[i] |= VMANIP_FLAG_CAVE;
 546                                 }
 547                         }
 548                 }
 549         }
 550 }