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_v5.h"
  24 #include "mapgen_v6.h"
  25 #include "mapgen_v7.h"
  26 #include "cavegen.h"
  27
  28 NoiseParams nparams_caveliquids(0, 1, v3f(150.0, 150.0, 150.0), 776, 3, 0.6, 2.0);
  29
  30
  31 ///////////////////////////////////////// Caves V5
  32
  33
  34 CavesRandomWalk::CavesRandomWalk(Mapgen *mg, PseudoRandom *ps)
  35 {
  36         this->mg             = mg;
  37         this->vm             = mg->vm;
  38         this->ndef           = mg->ndef;
  39         this->water_level    = mg->water_level;
  40         this->ps             = ps;
  41         c_water_source       = ndef->getId("mapgen_water_source");
  42         c_lava_source        = ndef->getId("mapgen_lava_source");
  43         c_ice                = ndef->getId("mapgen_ice");
  44         this->np_caveliquids = &nparams_caveliquids;
  45         this->ystride        = mg->csize.X;
  46         this->lava_depth     = DEFAULT_LAVA_DEPTH;
  47
  48         if (c_ice == CONTENT_IGNORE)
  49                 c_ice = CONTENT_AIR;
  50
  51         dswitchint = ps->range(1, 14);
  52         flooded    = ps->range(1, 2) == 2;
  53
  54         part_max_length_rs  = ps->range(2, 4);
  55         tunnel_routepoints  = ps->range(5, ps->range(15, 30));
  56         min_tunnel_diameter = 5;
  57         max_tunnel_diameter = ps->range(7, ps->range(8, 24));
  58
  59         large_cave_is_flat = (ps->range(0, 1) == 0);
  60 }
  61
  62
  63 void CavesRandomWalk::makeCave(v3s16 nmin, v3s16 nmax, int max_stone_height)
  64 {
  65         node_min = nmin;
  66         node_max = nmax;
  67         main_direction = v3f(0, 0, 0);
  68
  69         // Allowed route area size in nodes
  70         ar = node_max - node_min + v3s16(1, 1, 1);
  71         // Area starting point in nodes
  72         of = node_min;
  73
  74         // Allow a bit more
  75         //(this should be more than the maximum radius of the tunnel)
  76         s16 insure = 10;
  77         s16 more = MYMAX(MAP_BLOCKSIZE - max_tunnel_diameter / 2 - insure, 1);
  78         ar += v3s16(1,0,1) * more * 2;
  79         of -= v3s16(1,0,1) * more;
  80
  81         route_y_min = 0;
  82         // Allow half a diameter + 7 over stone surface
  83         route_y_max = -of.Y + max_stone_y + max_tunnel_diameter / 2 + 7;
  84
  85         // Limit maximum to area
  86         route_y_max = rangelim(route_y_max, 0, ar.Y - 1);
  87
  88         s16 minpos = 0;
  89         if (node_min.Y < water_level && node_max.Y > water_level) {
  90                 minpos = water_level - max_tunnel_diameter / 3 - of.Y;
  91                 route_y_max = water_level + max_tunnel_diameter / 3 - of.Y;
  92         }
  93         route_y_min = ps->range(minpos, minpos + max_tunnel_diameter);
  94         route_y_min = rangelim(route_y_min, 0, route_y_max);
  95
  96         s16 route_start_y_min = route_y_min;
  97         s16 route_start_y_max = route_y_max;
  98
  99         route_start_y_min = rangelim(route_start_y_min, 0, ar.Y - 1);
 100         route_start_y_max = rangelim(route_start_y_max, route_start_y_min, ar.Y - 1);
 101
 102         // Randomize starting position
 103         orp = v3f(
 104                 (float)(ps->next() % ar.X) + 0.5,
 105                 (float)(ps->range(route_start_y_min, route_start_y_max)) + 0.5,
 106                 (float)(ps->next() % ar.Z) + 0.5
 107         );
 108
 109         // Add generation notify begin event
 110         v3s16 abs_pos(of.X + orp.X, of.Y + orp.Y, of.Z + orp.Z);
 111         GenNotifyType notifytype = GENNOTIFY_LARGECAVE_BEGIN;
 112         mg->gennotify.addEvent(notifytype, abs_pos);
 113
 114         // Generate some tunnel starting from orp
 115         for (u16 j = 0; j < tunnel_routepoints; j++)
 116                 makeTunnel(j % dswitchint == 0);
 117
 118         // Add generation notify end event
 119         abs_pos = v3s16(of.X + orp.X, of.Y + orp.Y, of.Z + orp.Z);
 120         notifytype = GENNOTIFY_LARGECAVE_END;
 121         mg->gennotify.addEvent(notifytype, abs_pos);
 122 }
 123
 124
 125 void CavesRandomWalk::makeTunnel(bool dirswitch)
 126 {
 127         // Randomize size
 128         s16 min_d = min_tunnel_diameter;
 129         s16 max_d = max_tunnel_diameter;
 130         rs = ps->range(min_d, max_d);
 131         s16 rs_part_max_length_rs = rs * part_max_length_rs;
 132
 133         v3s16 maxlen;
 134         maxlen = v3s16(
 135                 rs_part_max_length_rs,
 136                 rs_part_max_length_rs / 2,
 137                 rs_part_max_length_rs
 138         );
 139
 140         v3f vec;
 141         // Jump downward sometimes
 142         vec = v3f(
 143                 (float)(ps->next() % maxlen.X) - (float)maxlen.X / 2,
 144                 (float)(ps->next() % maxlen.Y) - (float)maxlen.Y / 2,
 145                 (float)(ps->next() % maxlen.Z) - (float)maxlen.Z / 2
 146         );
 147
 148         // Do not make caves that are above ground.
 149         // It is only necessary to check the startpoint and endpoint.
 150         v3s16 orpi(orp.X, orp.Y, orp.Z);
 151         v3s16 veci(vec.X, vec.Y, vec.Z);
 152         v3s16 p;
 153
 154         p = orpi + veci + of + rs / 2;
 155         if (p.Z >= node_min.Z && p.Z <= node_max.Z &&
 156                         p.X >= node_min.X && p.X <= node_max.X) {
 157                 u32 index = (p.Z - node_min.Z) * ystride + (p.X - node_min.X);
 158                 s16 h = mg->heightmap[index];
 159                 if (h < p.Y)
 160                         return;
 161         } else if (p.Y > water_level) {
 162                 return; // If it's not in our heightmap, use a simple heuristic
 163         }
 164
 165         p = orpi + of + rs / 2;
 166         if (p.Z >= node_min.Z && p.Z <= node_max.Z &&
 167                         p.X >= node_min.X && p.X <= node_max.X) {
 168                 u32 index = (p.Z - node_min.Z) * ystride + (p.X - node_min.X);
 169                 s16 h = mg->heightmap[index];
 170                 if (h < p.Y)
 171                         return;
 172         } else if (p.Y > water_level) {
 173                 return;
 174         }
 175
 176         vec += main_direction;
 177
 178         v3f rp = orp + vec;
 179         if (rp.X < 0)
 180                 rp.X = 0;
 181         else if (rp.X >= ar.X)
 182                 rp.X = ar.X - 1;
 183
 184         if (rp.Y < route_y_min)
 185                 rp.Y = route_y_min;
 186         else if (rp.Y >= route_y_max)
 187                 rp.Y = route_y_max - 1;
 188
 189         if (rp.Z < 0)
 190                 rp.Z = 0;
 191         else if (rp.Z >= ar.Z)
 192                 rp.Z = ar.Z - 1;
 193
 194         vec = rp - orp;
 195
 196         float veclen = vec.getLength();
 197         if (veclen < 0.05)
 198                 veclen = 1.0;
 199
 200         // Every second section is rough
 201         bool randomize_xz = (ps->range(1, 2) == 1);
 202
 203         // Carve routes
 204         for (float f = 0; f < 1.0; f += 1.0 / veclen)
 205                 carveRoute(vec, f, randomize_xz);
 206
 207         orp = rp;
 208 }
 209
 210
 211 void CavesRandomWalk::carveRoute(v3f vec, float f, bool randomize_xz)
 212 {
 213         MapNode airnode(CONTENT_AIR);
 214         MapNode waternode(c_water_source);
 215         MapNode lavanode(c_lava_source);
 216
 217         v3s16 startp(orp.X, orp.Y, orp.Z);
 218         startp += of;
 219
 220         float nval = NoisePerlin3D(np_caveliquids, startp.X,
 221                 startp.Y, startp.Z, mg->seed);
 222         MapNode liquidnode = (nval < 0.40 && node_max.Y < lava_depth) ?
 223                 lavanode : waternode;
 224
 225         v3f fp = orp + vec * f;
 226         fp.X += 0.1 * ps->range(-10, 10);
 227         fp.Z += 0.1 * ps->range(-10, 10);
 228         v3s16 cp(fp.X, fp.Y, fp.Z);
 229
 230         s16 d0 = -rs/2;
 231         s16 d1 = d0 + rs;
 232         if (randomize_xz) {
 233                 d0 += ps->range(-1, 1);
 234                 d1 += ps->range(-1, 1);
 235         }
 236
 237         for (s16 z0 = d0; z0 <= d1; z0++) {
 238                 s16 si = rs / 2 - MYMAX(0, abs(z0) - rs / 7 - 1);
 239                 for (s16 x0 = -si - ps->range(0,1); x0 <= si - 1 + ps->range(0,1); x0++) {
 240                         s16 maxabsxz = MYMAX(abs(x0), abs(z0));
 241
 242                         s16 si2 = rs / 2 - MYMAX(0, maxabsxz - rs / 7 - 1);
 243
 244                         for (s16 y0 = -si2; y0 <= si2; y0++) {
 245                                 if (large_cave_is_flat) {
 246                                         // Make large caves not so tall
 247                                         if (rs > 7 && abs(y0) >= rs / 3)
 248                                                 continue;
 249                                 }
 250
 251                                 v3s16 p(cp.X + x0, cp.Y + y0, cp.Z + z0);
 252                                 p += of;
 253
 254                                 if (vm->m_area.contains(p) == false)
 255                                         continue;
 256
 257                                 u32 i = vm->m_area.index(p);
 258                                 content_t c = vm->m_data[i].getContent();
 259                                 if (!ndef->get(c).is_ground_content)
 260                                         continue;
 261
 262                                 int full_ymin = node_min.Y - MAP_BLOCKSIZE;
 263                                 int full_ymax = node_max.Y + MAP_BLOCKSIZE;
 264
 265                                 if (flooded && full_ymin < water_level &&
 266                                                 full_ymax > water_level)
 267                                         vm->m_data[i] = (p.Y <= water_level) ?
 268                                                 waternode : airnode;
 269                                 else if (flooded && full_ymax < water_level)
 270                                         vm->m_data[i] = (p.Y < startp.Y - 4) ?
 271                                                 liquidnode : airnode;
 272                                 else
 273                                         vm->m_data[i] = airnode;
 274                         }
 275                 }
 276         }
 277 }
 278
 279
 280 ////
 281 //// CavesV6
 282 ////
 283
 284 CavesV6::CavesV6(MapgenV6 *mg, PseudoRandom *ps, PseudoRandom *ps2,
 285         bool is_large_cave)
 286 {
 287         this->mg             = mg;
 288         this->vm             = mg->vm;
 289         this->ndef           = mg->ndef;
 290         this->water_level    = mg->water_level;
 291         this->large_cave     = is_large_cave;
 292         this->ps             = ps;
 293         this->ps2            = ps2;
 294         this->c_water_source = mg->c_water_source;
 295         this->c_lava_source  = mg->c_lava_source;
 296
 297         min_tunnel_diameter = 2;
 298         max_tunnel_diameter = ps->range(2, 6);
 299         dswitchint          = ps->range(1, 14);
 300
 301         if (large_cave) {
 302                 part_max_length_rs  = ps->range(2, 4);
 303                 tunnel_routepoints  = ps->range(5, ps->range(15, 30));
 304                 min_tunnel_diameter = 5;
 305                 max_tunnel_diameter = ps->range(7, ps->range(8, 24));
 306         } else {
 307                 part_max_length_rs = ps->range(2, 9);
 308                 tunnel_routepoints = ps->range(10, ps->range(15, 30));
 309         }
 310
 311         large_cave_is_flat = (ps->range(0, 1) == 0);
 312 }
 313
 314
 315 void CavesV6::makeCave(v3s16 nmin, v3s16 nmax, int max_stone_height)
 316 {
 317         node_min = nmin;
 318         node_max = nmax;
 319         max_stone_y = max_stone_height;
 320         main_direction = v3f(0, 0, 0);
 321
 322         // Allowed route area size in nodes
 323         ar = node_max - node_min + v3s16(1, 1, 1);
 324         // Area starting point in nodes
 325         of = node_min;
 326
 327         // Allow a bit more
 328         //(this should be more than the maximum radius of the tunnel)
 329         const s16 max_spread_amount = MAP_BLOCKSIZE;
 330         s16 insure = 10;
 331         s16 more = MYMAX(max_spread_amount - max_tunnel_diameter / 2 - insure, 1);
 332         ar += v3s16(1, 0, 1) * more * 2;
 333         of -= v3s16(1, 0, 1) * more;
 334
 335         route_y_min = 0;
 336         // Allow half a diameter + 7 over stone surface
 337         route_y_max = -of.Y + max_stone_y + max_tunnel_diameter / 2 + 7;
 338
 339         // Limit maximum to area
 340         route_y_max = rangelim(route_y_max, 0, ar.Y - 1);
 341
 342         if (large_cave) {
 343                 s16 minpos = 0;
 344                 if (node_min.Y < water_level && node_max.Y > water_level) {
 345                         minpos = water_level - max_tunnel_diameter / 3 - of.Y;
 346                         route_y_max = water_level + max_tunnel_diameter / 3 - of.Y;
 347                 }
 348                 route_y_min = ps->range(minpos, minpos + max_tunnel_diameter);
 349                 route_y_min = rangelim(route_y_min, 0, route_y_max);
 350         }
 351
 352         s16 route_start_y_min = route_y_min;
 353         s16 route_start_y_max = route_y_max;
 354
 355         route_start_y_min = rangelim(route_start_y_min, 0, ar.Y - 1);
 356         route_start_y_max = rangelim(route_start_y_max, route_start_y_min, ar.Y - 1);
 357
 358         // Randomize starting position
 359         orp = v3f(
 360                 (float)(ps->next() % ar.X) + 0.5,
 361                 (float)(ps->range(route_start_y_min, route_start_y_max)) + 0.5,
 362                 (float)(ps->next() % ar.Z) + 0.5
 363         );
 364
 365         // Add generation notify begin event
 366         v3s16 abs_pos(of.X + orp.X, of.Y + orp.Y, of.Z + orp.Z);
 367         GenNotifyType notifytype = large_cave ?
 368                 GENNOTIFY_LARGECAVE_BEGIN : GENNOTIFY_CAVE_BEGIN;
 369         mg->gennotify.addEvent(notifytype, abs_pos);
 370
 371         // Generate some tunnel starting from orp
 372         for (u16 j = 0; j < tunnel_routepoints; j++)
 373                 makeTunnel(j % dswitchint == 0);
 374
 375         // Add generation notify end event
 376         abs_pos = v3s16(of.X + orp.X, of.Y + orp.Y, of.Z + orp.Z);
 377         notifytype = large_cave ?
 378                 GENNOTIFY_LARGECAVE_END : GENNOTIFY_CAVE_END;
 379         mg->gennotify.addEvent(notifytype, abs_pos);
 380 }
 381
 382
 383 void CavesV6::makeTunnel(bool dirswitch)
 384 {
 385         if (dirswitch && !large_cave) {
 386                 main_direction = v3f(
 387                         ((float)(ps->next() % 20) - (float)10) / 10,
 388                         ((float)(ps->next() % 20) - (float)10) / 30,
 389                         ((float)(ps->next() % 20) - (float)10) / 10
 390                 );
 391                 main_direction *= (float)ps->range(0, 10) / 10;
 392         }
 393
 394         // Randomize size
 395         s16 min_d = min_tunnel_diameter;
 396         s16 max_d = max_tunnel_diameter;
 397         rs = ps->range(min_d, max_d);
 398         s16 rs_part_max_length_rs = rs * part_max_length_rs;
 399
 400         v3s16 maxlen;
 401         if (large_cave) {
 402                 maxlen = v3s16(
 403                         rs_part_max_length_rs,
 404                         rs_part_max_length_rs / 2,
 405                         rs_part_max_length_rs
 406                 );
 407         } else {
 408                 maxlen = v3s16(
 409                         rs_part_max_length_rs,
 410                         ps->range(1, rs_part_max_length_rs),
 411                         rs_part_max_length_rs
 412                 );
 413         }
 414
 415         v3f vec(
 416                 (float)(ps->next() % maxlen.X) - (float)maxlen.X / 2,
 417                 (float)(ps->next() % maxlen.Y) - (float)maxlen.Y / 2,
 418                 (float)(ps->next() % maxlen.Z) - (float)maxlen.Z / 2
 419         );
 420
 421         // Jump downward sometimes
 422         if (!large_cave && ps->range(0, 12) == 0) {
 423                 vec = v3f(
 424                         (float)(ps->next() % maxlen.X) - (float)maxlen.X / 2,
 425                         (float)(ps->next() % (maxlen.Y * 2)) - (float)maxlen.Y,
 426                         (float)(ps->next() % maxlen.Z) - (float)maxlen.Z / 2
 427                 );
 428         }
 429
 430         // Do not make caves that are entirely above ground, to fix
 431         // shadow bugs caused by overgenerated large caves.
 432         // It is only necessary to check the startpoint and endpoint.
 433         v3s16 orpi(orp.X, orp.Y, orp.Z);
 434         v3s16 veci(vec.X, vec.Y, vec.Z);
 435         s16 h1;
 436         s16 h2;
 437
 438         v3s16 p1 = orpi + veci + of + rs / 2;
 439         if (p1.Z >= node_min.Z && p1.Z <= node_max.Z &&
 440                         p1.X >= node_min.X && p1.X <= node_max.X) {
 441                 u32 index1 = (p1.Z - node_min.Z) * mg->ystride +
 442                         (p1.X - node_min.X);
 443                 h1 = mg->heightmap[index1];
 444         } else {
 445                 h1 = water_level; // If not in heightmap
 446         }
 447
 448         v3s16 p2 = orpi + of + rs / 2;
 449         if (p2.Z >= node_min.Z && p2.Z <= node_max.Z &&
 450                         p2.X >= node_min.X && p2.X <= node_max.X) {
 451                 u32 index2 = (p2.Z - node_min.Z) * mg->ystride +
 452                         (p2.X - node_min.X);
 453                 h2 = mg->heightmap[index2];
 454         } else {
 455                 h2 = water_level;
 456         }
 457
 458         // If startpoint and endpoint are above ground,
 459         // disable placing of nodes in carveRoute while
 460         // still running all pseudorandom calls to ensure
 461         // caves consistent with existing worlds.
 462         bool tunnel_above_ground = p1.Y > h1 && p2.Y > h2;
 463
 464         vec += main_direction;
 465
 466         v3f rp = orp + vec;
 467         if (rp.X < 0)
 468                 rp.X = 0;
 469         else if (rp.X >= ar.X)
 470                 rp.X = ar.X - 1;
 471
 472         if (rp.Y < route_y_min)
 473                 rp.Y = route_y_min;
 474         else if (rp.Y >= route_y_max)
 475                 rp.Y = route_y_max - 1;
 476
 477         if (rp.Z < 0)
 478                 rp.Z = 0;
 479         else if (rp.Z >= ar.Z)
 480                 rp.Z = ar.Z - 1;
 481
 482         vec = rp - orp;
 483
 484         float veclen = vec.getLength();
 485         // As odd as it sounds, veclen is *exactly* 0.0 sometimes, causing a FPE
 486         if (veclen < 0.05)
 487                 veclen = 1.0;
 488
 489         // Every second section is rough
 490         bool randomize_xz = (ps2->range(1, 2) == 1);
 491
 492         // Carve routes
 493         for (float f = 0; f < 1.0; f += 1.0 / veclen)
 494                 carveRoute(vec, f, randomize_xz, tunnel_above_ground);
 495
 496         orp = rp;
 497 }
 498
 499
 500 void CavesV6::carveRoute(v3f vec, float f, bool randomize_xz,
 501         bool tunnel_above_ground)
 502 {
 503         MapNode airnode(CONTENT_AIR);
 504         MapNode waternode(c_water_source);
 505         MapNode lavanode(c_lava_source);
 506
 507         v3s16 startp(orp.X, orp.Y, orp.Z);
 508         startp += of;
 509
 510         v3f fp = orp + vec * f;
 511         fp.X += 0.1 * ps->range(-10, 10);
 512         fp.Z += 0.1 * ps->range(-10, 10);
 513         v3s16 cp(fp.X, fp.Y, fp.Z);
 514
 515         s16 d0 = -rs/2;
 516         s16 d1 = d0 + rs;
 517         if (randomize_xz) {
 518                 d0 += ps->range(-1, 1);
 519                 d1 += ps->range(-1, 1);
 520         }
 521
 522         for (s16 z0 = d0; z0 <= d1; z0++) {
 523                 s16 si = rs / 2 - MYMAX(0, abs(z0) - rs / 7 - 1);
 524                 for (s16 x0 = -si - ps->range(0,1); x0 <= si - 1 + ps->range(0,1); x0++) {
 525                         if (tunnel_above_ground)
 526                                 continue;
 527
 528                         s16 maxabsxz = MYMAX(abs(x0), abs(z0));
 529                         s16 si2 = rs / 2 - MYMAX(0, maxabsxz - rs / 7 - 1);
 530                         for (s16 y0 = -si2; y0 <= si2; y0++) {
 531                                 if (large_cave_is_flat) {
 532                                         // Make large caves not so tall
 533                                         if (rs > 7 && abs(y0) >= rs / 3)
 534                                                 continue;
 535                                 }
 536
 537                                 v3s16 p(cp.X + x0, cp.Y + y0, cp.Z + z0);
 538                                 p += of;
 539
 540                                 if (vm->m_area.contains(p) == false)
 541                                         continue;
 542
 543                                 u32 i = vm->m_area.index(p);
 544                                 content_t c = vm->m_data[i].getContent();
 545                                 if (!ndef->get(c).is_ground_content)
 546                                         continue;
 547
 548                                 if (large_cave) {
 549                                         int full_ymin = node_min.Y - MAP_BLOCKSIZE;
 550                                         int full_ymax = node_max.Y + MAP_BLOCKSIZE;
 551
 552                                         if (full_ymin < water_level && full_ymax > water_level) {
 553                                                 vm->m_data[i] = (p.Y <= water_level) ?
 554                                                         waternode : airnode;
 555                                         } else if (full_ymax < water_level) {
 556                                                 vm->m_data[i] = (p.Y < startp.Y - 2) ?
 557                                                         lavanode : airnode;
 558                                         } else {
 559                                                 vm->m_data[i] = airnode;
 560                                         }
 561                                 } else {
 562                                         if (c == CONTENT_IGNORE || c == CONTENT_AIR)
 563                                                 continue;
 564
 565                                         vm->m_data[i] = airnode;
 566                                         vm->m_flags[i] |= VMANIP_FLAG_CAVE;
 567                                 }
 568                         }
 569                 }
 570         }
 571 }