]> git.lizzy.rs Git - minetest.git/blobdiff - src/voxel.h
Adjust some settings to modern environments and networks. (#7549)
[minetest.git] / src / voxel.h
index eee9177f371cb7109ebce2b9a240606d31586c4c..16540e5951b817849901770c1cec6476046f7992 100644 (file)
@@ -1,16 +1,56 @@
-#ifndef VOXEL_HEADER
-#define VOXEL_HEADER
+/*
+Minetest
+Copyright (C) 2013 celeron55, Perttu Ahola <celeron55@gmail.com>
+
+This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
+(at your option) any later version.
+
+This program is distributed in the hope that it will be useful,
+but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+GNU Lesser General Public License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License along
+with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
+51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
+*/
 
-#include "common_irrlicht.h"
-#include "mapblock.h"
+#pragma once
+
+#include "irrlichttypes.h"
+#include "irr_v3d.h"
 #include <iostream>
+#include <cassert>
+#include "exceptions.h"
+#include "mapnode.h"
+#include <set>
+#include <list>
+#include "util/basic_macros.h"
+
+class NodeDefManager;
+
+// For VC++
+#undef min
+#undef max
 
 /*
-       TODO: A fast voxel manipulator class
+       A fast voxel manipulator class.
+
+       In normal operation, it fetches more map when it is requested.
+       It can also be used so that all allowed area is fetched at the
+       start, using ManualMapVoxelManipulator.
 
        Not thread-safe.
 */
 
+/*
+       Debug stuff
+*/
+extern u64 emerge_time;
+extern u64 emerge_load_time;
+
 /*
        This class resembles aabbox3d<s16> a lot, but has inclusive
        edges for saner handling of integer sizes
@@ -19,49 +59,103 @@ class VoxelArea
 {
 public:
        // Starts as zero sized
-       VoxelArea():
-               MinEdge(1,1,1),
-               MaxEdge(0,0,0)
-       {
-       }
-       VoxelArea(v3s16 min_edge, v3s16 max_edge):
+       VoxelArea() = default;
+
+       VoxelArea(const v3s16 &min_edge, const v3s16 &max_edge):
                MinEdge(min_edge),
                MaxEdge(max_edge)
        {
+               cacheExtent();
        }
-       VoxelArea(v3s16 p):
+
+       VoxelArea(const v3s16 &p):
                MinEdge(p),
                MaxEdge(p)
        {
+               cacheExtent();
        }
-       void addArea(VoxelArea &a)
+
+       /*
+               Modifying methods
+       */
+
+       void addArea(const VoxelArea &a)
        {
+               if (hasEmptyExtent())
+               {
+                       *this = a;
+                       return;
+               }
                if(a.MinEdge.X < MinEdge.X) MinEdge.X = a.MinEdge.X;
                if(a.MinEdge.Y < MinEdge.Y) MinEdge.Y = a.MinEdge.Y;
                if(a.MinEdge.Z < MinEdge.Z) MinEdge.Z = a.MinEdge.Z;
                if(a.MaxEdge.X > MaxEdge.X) MaxEdge.X = a.MaxEdge.X;
                if(a.MaxEdge.Y > MaxEdge.Y) MaxEdge.Y = a.MaxEdge.Y;
                if(a.MaxEdge.Z > MaxEdge.Z) MaxEdge.Z = a.MaxEdge.Z;
+               cacheExtent();
        }
-       void addPoint(v3s16 p)
+
+       void addPoint(const v3s16 &p)
        {
+               if(hasEmptyExtent())
+               {
+                       MinEdge = p;
+                       MaxEdge = p;
+                       cacheExtent();
+                       return;
+               }
                if(p.X < MinEdge.X) MinEdge.X = p.X;
                if(p.Y < MinEdge.Y) MinEdge.Y = p.Y;
                if(p.Z < MinEdge.Z) MinEdge.Z = p.Z;
                if(p.X > MaxEdge.X) MaxEdge.X = p.X;
                if(p.Y > MaxEdge.Y) MaxEdge.Y = p.Y;
                if(p.Z > MaxEdge.Z) MaxEdge.Z = p.Z;
+               cacheExtent();
        }
-       v3s16 getExtent()
+
+       // Pad with d nodes
+       void pad(const v3s16 &d)
        {
-               return MaxEdge - MinEdge + v3s16(1,1,1);
+               MinEdge -= d;
+               MaxEdge += d;
        }
-       s32 getVolume()
+
+       /*
+               const methods
+       */
+
+       const v3s16 &getExtent() const
        {
-               v3s16 e = getExtent();
-               return (s32)e.X * (s32)e.Y * (s32)e.Z;
+               return m_cache_extent;
        }
-       bool isInside(v3s16 p)
+
+       /* Because MaxEdge and MinEdge are included in the voxel area an empty extent
+        * is not represented by (0, 0, 0), but instead (-1, -1, -1)
+        */
+       bool hasEmptyExtent() const
+       {
+               return MaxEdge - MinEdge == v3s16(-1, -1, -1);
+       }
+
+       s32 getVolume() const
+       {
+               return (s32)m_cache_extent.X * (s32)m_cache_extent.Y * (s32)m_cache_extent.Z;
+       }
+
+       bool contains(const VoxelArea &a) const
+       {
+               // No area contains an empty area
+               // NOTE: Algorithms depend on this, so do not change.
+               if(a.hasEmptyExtent())
+                       return false;
+
+               return(
+                       a.MinEdge.X >= MinEdge.X && a.MaxEdge.X <= MaxEdge.X &&
+                       a.MinEdge.Y >= MinEdge.Y && a.MaxEdge.Y <= MaxEdge.Y &&
+                       a.MinEdge.Z >= MinEdge.Z && a.MaxEdge.Z <= MaxEdge.Z
+               );
+       }
+       bool contains(v3s16 p) const
        {
                return(
                        p.X >= MinEdge.X && p.X <= MaxEdge.X &&
@@ -69,121 +163,324 @@ class VoxelArea
                        p.Z >= MinEdge.Z && p.Z <= MaxEdge.Z
                );
        }
-       bool operator==(const VoxelArea &other)
+       bool contains(s32 i) const
+       {
+               return (i >= 0 && i < getVolume());
+       }
+       bool operator==(const VoxelArea &other) const
        {
                return (MinEdge == other.MinEdge
                                && MaxEdge == other.MaxEdge);
        }
-       
+
+       VoxelArea operator+(const v3s16 &off) const
+       {
+               return {MinEdge+off, MaxEdge+off};
+       }
+
+       VoxelArea operator-(const v3s16 &off) const
+       {
+               return {MinEdge-off, MaxEdge-off};
+       }
+
+       /*
+               Returns 0-6 non-overlapping areas that can be added to
+               a to make up this area.
+
+               a: area inside *this
+       */
+       void diff(const VoxelArea &a, std::list<VoxelArea> &result)
+       {
+               /*
+                       This can result in a maximum of 6 areas
+               */
+
+               // If a is an empty area, return the current area as a whole
+               if(a.getExtent() == v3s16(0,0,0))
+               {
+                       VoxelArea b = *this;
+                       if(b.getVolume() != 0)
+                               result.push_back(b);
+                       return;
+               }
+
+               assert(contains(a));    // pre-condition
+
+               // Take back area, XY inclusive
+               {
+                       v3s16 min(MinEdge.X, MinEdge.Y, a.MaxEdge.Z+1);
+                       v3s16 max(MaxEdge.X, MaxEdge.Y, MaxEdge.Z);
+                       VoxelArea b(min, max);
+                       if(b.getVolume() != 0)
+                               result.push_back(b);
+               }
+
+               // Take front area, XY inclusive
+               {
+                       v3s16 min(MinEdge.X, MinEdge.Y, MinEdge.Z);
+                       v3s16 max(MaxEdge.X, MaxEdge.Y, a.MinEdge.Z-1);
+                       VoxelArea b(min, max);
+                       if(b.getVolume() != 0)
+                               result.push_back(b);
+               }
+
+               // Take top area, X inclusive
+               {
+                       v3s16 min(MinEdge.X, a.MaxEdge.Y+1, a.MinEdge.Z);
+                       v3s16 max(MaxEdge.X, MaxEdge.Y, a.MaxEdge.Z);
+                       VoxelArea b(min, max);
+                       if(b.getVolume() != 0)
+                               result.push_back(b);
+               }
+
+               // Take bottom area, X inclusive
+               {
+                       v3s16 min(MinEdge.X, MinEdge.Y, a.MinEdge.Z);
+                       v3s16 max(MaxEdge.X, a.MinEdge.Y-1, a.MaxEdge.Z);
+                       VoxelArea b(min, max);
+                       if(b.getVolume() != 0)
+                               result.push_back(b);
+               }
+
+               // Take left area, non-inclusive
+               {
+                       v3s16 min(MinEdge.X, a.MinEdge.Y, a.MinEdge.Z);
+                       v3s16 max(a.MinEdge.X-1, a.MaxEdge.Y, a.MaxEdge.Z);
+                       VoxelArea b(min, max);
+                       if(b.getVolume() != 0)
+                               result.push_back(b);
+               }
+
+               // Take right area, non-inclusive
+               {
+                       v3s16 min(a.MaxEdge.X+1, a.MinEdge.Y, a.MinEdge.Z);
+                       v3s16 max(MaxEdge.X, a.MaxEdge.Y, a.MaxEdge.Z);
+                       VoxelArea b(min, max);
+                       if(b.getVolume() != 0)
+                               result.push_back(b);
+               }
+
+       }
+
        /*
                Translates position from virtual coordinates to array index
        */
-       s32 index(s16 x, s16 y, s16 z)
+       s32 index(s16 x, s16 y, s16 z) const
        {
-               v3s16 em = getExtent();
-               v3s16 off = MinEdge;
-               s32 i = (s32)(z-off.Z)*em.Y*em.X + (y-off.Y)*em.X + (x-off.X);
-               //dstream<<" i("<<x<<","<<y<<","<<z<<")="<<i<<" ";
+               s32 i = (s32)(z - MinEdge.Z) * m_cache_extent.Y * m_cache_extent.X
+                       + (y - MinEdge.Y) * m_cache_extent.X
+                       + (x - MinEdge.X);
                return i;
        }
-       s32 index(v3s16 p)
+       s32 index(v3s16 p) const
        {
                return index(p.X, p.Y, p.Z);
        }
 
-       void print(std::ostream &o)
+       /**
+        * Translate index in the X coordinate
+        */
+       static void add_x(const v3s16 &extent, u32 &i, s16 a)
+       {
+               i += a;
+       }
+
+       /**
+        * Translate index in the Y coordinate
+        */
+       static void add_y(const v3s16 &extent, u32 &i, s16 a)
+       {
+               i += a * extent.X;
+       }
+
+       /**
+        * Translate index in the Z coordinate
+        */
+       static void add_z(const v3s16 &extent, u32 &i, s16 a)
+       {
+               i += a * extent.X * extent.Y;
+       }
+
+       /**
+        * Translate index in space
+        */
+       static void add_p(const v3s16 &extent, u32 &i, v3s16 a)
+       {
+               i += a.Z * extent.X * extent.Y + a.Y * extent.X + a.X;
+       }
+
+       /*
+               Print method for debugging
+       */
+       void print(std::ostream &o) const
        {
-               o<<"("<<MinEdge.X
-                <<","<<MinEdge.Y
-                <<","<<MinEdge.Z
-                <<")("<<MaxEdge.X
-                <<","<<MaxEdge.Y
-                <<","<<MaxEdge.Z
-                <<")";
+               o << PP(MinEdge) << PP(MaxEdge) << "="
+                       << m_cache_extent.X << "x" << m_cache_extent.Y << "x" << m_cache_extent.Z
+                       << "=" << getVolume();
        }
 
        // Edges are inclusive
-       v3s16 MinEdge;
+       v3s16 MinEdge = v3s16(1,1,1);
        v3s16 MaxEdge;
+private:
+       void cacheExtent()
+       {
+               m_cache_extent = MaxEdge - MinEdge + v3s16(1,1,1);
+       }
+
+       v3s16 m_cache_extent = v3s16(0,0,0);
+};
+
+// unused
+#define VOXELFLAG_UNUSED   (1 << 0)
+// no data about that node
+#define VOXELFLAG_NO_DATA  (1 << 1)
+// Algorithm-dependent
+#define VOXELFLAG_CHECKED1 (1 << 2)
+// Algorithm-dependent
+#define VOXELFLAG_CHECKED2 (1 << 3)
+// Algorithm-dependent
+#define VOXELFLAG_CHECKED3 (1 << 4)
+// Algorithm-dependent
+#define VOXELFLAG_CHECKED4 (1 << 5)
+
+enum VoxelPrintMode
+{
+       VOXELPRINT_NOTHING,
+       VOXELPRINT_MATERIAL,
+       VOXELPRINT_WATERPRESSURE,
+       VOXELPRINT_LIGHT_DAY,
 };
 
-class VoxelManipulator : public NodeContainer
+class VoxelManipulator
 {
 public:
-       VoxelManipulator();
-       ~VoxelManipulator();
-       
+       VoxelManipulator() = default;
+       virtual ~VoxelManipulator();
+
        /*
-               Virtuals from NodeContainer
+               These are a bit slow and shouldn't be used internally.
+               Use m_data[m_area.index(p)] instead.
        */
-       virtual u16 nodeContainerId() const
+       MapNode getNode(const v3s16 &p)
        {
-               return NODECONTAINER_ID_VOXELMANIPULATOR;
+               VoxelArea voxel_area(p);
+               addArea(voxel_area);
+
+               if (m_flags[m_area.index(p)] & VOXELFLAG_NO_DATA) {
+                       /*dstream<<"EXCEPT: VoxelManipulator::getNode(): "
+                                       <<"p=("<<p.X<<","<<p.Y<<","<<p.Z<<")"
+                                       <<", index="<<m_area.index(p)
+                                       <<", flags="<<(int)m_flags[m_area.index(p)]
+                                       <<" is inexistent"<<std::endl;*/
+                       throw InvalidPositionException
+                       ("VoxelManipulator: getNode: inexistent");
+               }
+
+               return m_data[m_area.index(p)];
        }
-       bool isValidPosition(v3s16 p)
+       MapNode getNodeNoEx(const v3s16 &p)
        {
-               return m_area.isInside(p);
+               VoxelArea voxel_area(p);
+               addArea(voxel_area);
+
+               if (m_flags[m_area.index(p)] & VOXELFLAG_NO_DATA) {
+                       return {CONTENT_IGNORE};
+               }
+
+               return m_data[m_area.index(p)];
        }
-       // These are a bit slow and shouldn't be used internally
-       MapNode getNode(v3s16 p)
+       MapNode getNodeNoExNoEmerge(const v3s16 &p)
        {
-               if(isValidPosition(p) == false)
-                       emerge(VoxelArea(p));
+               if (!m_area.contains(p))
+                       return {CONTENT_IGNORE};
+               if (m_flags[m_area.index(p)] & VOXELFLAG_NO_DATA)
+                       return {CONTENT_IGNORE};
+               return m_data[m_area.index(p)];
+       }
+       // Stuff explodes if non-emerged area is touched with this.
+       // Emerge first, and check VOXELFLAG_NO_DATA if appropriate.
+       MapNode & getNodeRefUnsafe(const v3s16 &p)
+       {
+               return m_data[m_area.index(p)];
+       }
 
-               MapNode &n = m_data[m_area.index(p)];
+       const MapNode & getNodeRefUnsafeCheckFlags(const v3s16 &p)
+       {
+               s32 index = m_area.index(p);
 
-               //TODO: Is this the right behaviour?
-               if(n.d == MATERIAL_IGNORE)
-                       throw InvalidPositionException
-                       ("Not returning MATERIAL_IGNORE in VoxelManipulator");
+               if (m_flags[index] & VOXELFLAG_NO_DATA)
+                       return ContentIgnoreNode;
 
-               return n;
+               return m_data[index];
        }
-       void setNode(v3s16 p, MapNode & n)
+
+       u8 & getFlagsRefUnsafe(const v3s16 &p)
        {
-               if(isValidPosition(p) == false)
-                       emerge(VoxelArea(p));
+               return m_flags[m_area.index(p)];
+       }
+
+       bool exists(const v3s16 &p)
+       {
+               return m_area.contains(p) &&
+                       !(getFlagsRefUnsafe(p) & VOXELFLAG_NO_DATA);
+       }
+
+       void setNode(const v3s16 &p, const MapNode &n)
+       {
+               VoxelArea voxel_area(p);
+               addArea(voxel_area);
+
                m_data[m_area.index(p)] = n;
+               m_flags[m_area.index(p)] &= ~VOXELFLAG_NO_DATA;
        }
-       
-       MapNode & operator[](v3s16 p)
+       // TODO: Should be removed and replaced with setNode
+       void setNodeNoRef(const v3s16 &p, const MapNode &n)
        {
-               //dstream<<"operator[] p=("<<p.X<<","<<p.Y<<","<<p.Z<<")"<<std::endl;
-               if(isValidPosition(p) == false)
-                       emerge(VoxelArea(p));
-               return m_data[m_area.index(p)];
+               setNode(p, n);
        }
 
        /*
-               Manipulation of bigger chunks
+               Set stuff if available without an emerge.
+               Return false if failed.
+               This is convenient but slower than playing around directly
+               with the m_data table with indices.
+       */
+       bool setNodeNoEmerge(const v3s16 &p, MapNode n)
+       {
+               if(!m_area.contains(p))
+                       return false;
+               m_data[m_area.index(p)] = n;
+               return true;
+       }
+
+       /*
+               Control
        */
-       
-       void print(std::ostream &o);
-       
-       void addArea(VoxelArea area);
 
-       void interpolate(VoxelArea area);
+       virtual void clear();
 
-       /*void blitFromNodeContainer
-                       (v3s16 p_from, v3s16 p_to, v3s16 size, NodeContainer *c);
-       
-       void blitToNodeContainer
-                       (v3s16 p_from, v3s16 p_to, v3s16 size, NodeContainer *c);*/
+       void print(std::ostream &o, const NodeDefManager *nodemgr,
+                       VoxelPrintMode mode=VOXELPRINT_MATERIAL);
+
+       void addArea(const VoxelArea &area);
 
        /*
-               Virtual functions
+               Copy data and set flags to 0
+               dst_area.getExtent() <= src_area.getExtent()
        */
-       
-       /*
-               Get the contents of the requested area from somewhere.
+       void copyFrom(MapNode *src, const VoxelArea& src_area,
+                       v3s16 from_pos, v3s16 to_pos, const v3s16 &size);
 
-               If not found from source, add as MATERIAL_IGNORE.
+       // Copy data
+       void copyTo(MapNode *dst, const VoxelArea& dst_area,
+                       v3s16 dst_pos, v3s16 from_pos, const v3s16 &size);
+
+       /*
+               Algorithms
        */
-       virtual void emerge(VoxelArea a)
-       {
-               //dstream<<"emerge p=("<<p.X<<","<<p.Y<<","<<p.Z<<")"<<std::endl;
-               addArea(a);
-       }
+
+       void clearFlag(u8 flag);
 
        /*
                Member variables
@@ -195,30 +492,17 @@ class VoxelManipulator : public NodeContainer
                MaxEdge is 1 higher than maximum allowed position
        */
        VoxelArea m_area;
+
        /*
-               NULL if data size is 0
+               nullptr if data size is 0 (extent (0,0,0))
                Data is stored as [z*h*w + y*h + x]
-               Special data values:
-                       MATERIAL_IGNORE: Unspecified node
        */
-       MapNode *m_data;
-private:
-};
-
-class Map;
-
-class MapVoxelManipulator : public VoxelManipulator
-{
-public:
-       MapVoxelManipulator(Map *map);
+       MapNode *m_data = nullptr;
 
-       virtual void emerge(VoxelArea a);
-
-       void blitBack(core::map<v3s16, MapBlock*> & modified_blocks);
+       /*
+               Flags of all nodes
+       */
+       u8 *m_flags = nullptr;
 
-private:
-       Map *m_map;
+       static const MapNode ContentIgnoreNode;
 };
-
-#endif
-