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