src/cavegen.h

   1 /*
   2 Minetest
   3 Copyright (C) 2010-2013 kwolekr, Ryan Kwolek <kwolekr@minetest.net>
   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 #ifndef CAVEGEN_HEADER
  21 #define CAVEGEN_HEADER
  22
  23 #define VMANIP_FLAG_CAVE VOXELFLAG_CHECKED1
  24 #define DEFAULT_LAVA_DEPTH (-256)
  25
  26 class GenerateNotifier;
  27
  28 /*
  29         CavesRandomWalk is an implementation of a cave-digging algorithm that
  30         operates on the principle of a "random walk" to approximate the stochiastic
  31         activity of cavern development.
  32
  33         In summary, this algorithm works by carving a randomly sized tunnel in a
  34         random direction a random amount of times, randomly varying in width.
  35         All randomness here is uniformly distributed; alternative distributions have
  36         not yet been implemented.
  37
  38         This algorithm is very fast, executing in less than 1ms on average for an
  39         80x80x80 chunk of map on a modern processor.
  40 */
  41 class CavesRandomWalk {
  42 public:
  43         MMVManip *vm;
  44         INodeDefManager *ndef;
  45         GenerateNotifier *gennotify;
  46         s16 *heightmap;
  47
  48         // configurable parameters
  49         int seed;
  50         int water_level;
  51         int lava_depth;
  52         NoiseParams *np_caveliquids;
  53
  54         // intermediate state variables
  55         u16 ystride;
  56
  57         s16 min_tunnel_diameter;
  58         s16 max_tunnel_diameter;
  59         u16 tunnel_routepoints;
  60         int dswitchint;
  61         int part_max_length_rs;
  62
  63         bool large_cave_is_flat;
  64         bool flooded;
  65
  66         s16 max_stone_y;
  67         v3s16 node_min;
  68         v3s16 node_max;
  69
  70         v3f orp;  // starting point, relative to caved space
  71         v3s16 of; // absolute coordinates of caved space
  72         v3s16 ar; // allowed route area
  73         s16 rs;   // tunnel radius size
  74         v3f main_direction;
  75
  76         s16 route_y_min;
  77         s16 route_y_max;
  78
  79         PseudoRandom *ps;
  80
  81         content_t c_water_source;
  82         content_t c_lava_source;
  83
  84         // ndef is a mandatory parameter.
  85         // If gennotify is NULL, generation events are not logged.
  86         CavesRandomWalk(INodeDefManager *ndef,
  87                 GenerateNotifier *gennotify = NULL,
  88                 int seed = 0,
  89                 int water_level = 1,
  90                 content_t water_source = CONTENT_IGNORE,
  91                 content_t lava_source = CONTENT_IGNORE);
  92
  93         // vm and ps are mandatory parameters.
  94         // If heightmap is NULL, the surface level at all points is assumed to
  95         // be water_level.
  96         void makeCave(MMVManip *vm, v3s16 nmin, v3s16 nmax,
  97                 PseudoRandom *ps, int max_stone_height, s16 *heightmap);
  98
  99 private:
 100         void makeTunnel(bool dirswitch);
 101         void carveRoute(v3f vec, float f, bool randomize_xz);
 102
 103         inline bool isPosAboveSurface(v3s16 p);
 104 };
 105
 106 /*
 107         CavesV6 is the original version of caves used with Mapgen V6.
 108
 109         Though it uses the same fundamental algorithm as CavesRandomWalk, it is made
 110         separate to preserve the exact sequence of PseudoRandom calls - any change
 111         to this ordering results in the output being radically different.
 112         Because caves in Mapgen V6 are responsible for a large portion of the basic
 113         terrain shape, modifying this will break our contract of reverse
 114         compatibility for a 'stable' mapgen such as V6.
 115
 116         tl;dr,
 117         *** DO NOT TOUCH THIS CLASS UNLESS YOU KNOW WHAT YOU ARE DOING ***
 118 */
 119 class CavesV6 {
 120 public:
 121         MMVManip *vm;
 122         INodeDefManager *ndef;
 123         GenerateNotifier *gennotify;
 124         PseudoRandom *ps;
 125         PseudoRandom *ps2;
 126
 127         // configurable parameters
 128         s16 *heightmap;
 129         content_t c_water_source;
 130         content_t c_lava_source;
 131         int water_level;
 132
 133         // intermediate state variables
 134         u16 ystride;
 135
 136         s16 min_tunnel_diameter;
 137         s16 max_tunnel_diameter;
 138         u16 tunnel_routepoints;
 139         int dswitchint;
 140         int part_max_length_rs;
 141
 142         bool large_cave;
 143         bool large_cave_is_flat;
 144
 145         v3s16 node_min;
 146         v3s16 node_max;
 147
 148         v3f orp;  // starting point, relative to caved space
 149         v3s16 of; // absolute coordinates of caved space
 150         v3s16 ar; // allowed route area
 151         s16 rs;   // tunnel radius size
 152         v3f main_direction;
 153
 154         s16 route_y_min;
 155         s16 route_y_max;
 156
 157         // ndef is a mandatory parameter.
 158         // If gennotify is NULL, generation events are not logged.
 159         CavesV6(INodeDefManager *ndef,
 160                 GenerateNotifier *gennotify = NULL,
 161                 int water_level = 1,
 162                 content_t water_source = CONTENT_IGNORE,
 163                 content_t lava_source = CONTENT_IGNORE);
 164
 165         // vm, ps, and ps2 are mandatory parameters.
 166         // If heightmap is NULL, the surface level at all points is assumed to
 167         // be water_level.
 168         void makeCave(MMVManip *vm, v3s16 nmin, v3s16 nmax,
 169                 PseudoRandom *ps, PseudoRandom *ps2,
 170                 bool is_large_cave, int max_stone_height, s16 *heightmap = NULL);
 171
 172 private:
 173         void makeTunnel(bool dirswitch);
 174         void carveRoute(v3f vec, float f, bool randomize_xz, bool tunnel_above_ground);
 175
 176         inline s16 getSurfaceFromHeightmap(v3s16 p);
 177 };
 178
 179 #endif