src/environment.h

   1 /*
   2 Minetest-c55
   3 Copyright (C) 2010-2011 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 #ifndef ENVIRONMENT_HEADER
  21 #define ENVIRONMENT_HEADER
  22
  23 /*
  24         This class is the game's environment.
  25         It contains:
  26         - The map
  27         - Players
  28         - Other objects
  29         - The current time in the game
  30         - etc.
  31 */
  32
  33 #include <set>
  34 #include "irrlichttypes_extrabloated.h"
  35 #include "player.h"
  36 #include <ostream>
  37 #include "activeobject.h"
  38 #include "util/container.h"
  39 #include "util/numeric.h"
  40 #include "mapnode.h"
  41 #include "mapblock.h"
  42
  43 class Server;
  44 class ServerEnvironment;
  45 class ActiveBlockModifier;
  46 class ServerActiveObject;
  47 typedef struct lua_State lua_State;
  48 class ITextureSource;
  49 class IGameDef;
  50 class Map;
  51 class ServerMap;
  52 class ClientMap;
  53
  54 class Environment
  55 {
  56 public:
  57         // Environment will delete the map passed to the constructor
  58         Environment();
  59         virtual ~Environment();
  60
  61         /*
  62                 Step everything in environment.
  63                 - Move players
  64                 - Step mobs
  65                 - Run timers of map
  66         */
  67         virtual void step(f32 dtime) = 0;
  68
  69         virtual Map & getMap() = 0;
  70
  71         virtual void addPlayer(Player *player);
  72         void removePlayer(u16 peer_id);
  73         Player * getPlayer(u16 peer_id);
  74         Player * getPlayer(const char *name);
  75         Player * getRandomConnectedPlayer();
  76         Player * getNearestConnectedPlayer(v3f pos);
  77         core::list<Player*> getPlayers();
  78         core::list<Player*> getPlayers(bool ignore_disconnected);
  79         void printPlayers(std::ostream &o);
  80
  81         u32 getDayNightRatio();
  82
  83         // 0-23999
  84         virtual void setTimeOfDay(u32 time)
  85         {
  86                 m_time_of_day = time;
  87                 m_time_of_day_f = (float)time / 24000.0;
  88         }
  89
  90         u32 getTimeOfDay()
  91         { return m_time_of_day; }
  92
  93         float getTimeOfDayF()
  94         { return m_time_of_day_f; }
  95
  96         void stepTimeOfDay(float dtime);
  97
  98         void setTimeOfDaySpeed(float speed)
  99         { m_time_of_day_speed = speed; }
 100
 101         float getTimeOfDaySpeed()
 102         { return m_time_of_day_speed; }
 103
 104 protected:
 105         // peer_ids in here should be unique, except that there may be many 0s
 106         core::list<Player*> m_players;
 107         // Time of day in milli-hours (0-23999); determines day and night
 108         u32 m_time_of_day;
 109         // Time of day in 0...1
 110         float m_time_of_day_f;
 111         float m_time_of_day_speed;
 112         // Used to buffer dtime for adding to m_time_of_day
 113         float m_time_counter;
 114 };
 115
 116 /*
 117         Active block modifier interface.
 118
 119         These are fed into ServerEnvironment at initialization time;
 120         ServerEnvironment handles deleting them.
 121 */
 122
 123 class ActiveBlockModifier
 124 {
 125 public:
 126         ActiveBlockModifier(){};
 127         virtual ~ActiveBlockModifier(){};
 128
 129         // Set of contents to trigger on
 130         virtual std::set<std::string> getTriggerContents()=0;
 131         // Set of required neighbors (trigger doesn't happen if none are found)
 132         // Empty = do not check neighbors
 133         virtual std::set<std::string> getRequiredNeighbors()
 134         { return std::set<std::string>(); }
 135         // Trigger interval in seconds
 136         virtual float getTriggerInterval() = 0;
 137         // Random chance of (1 / return value), 0 is disallowed
 138         virtual u32 getTriggerChance() = 0;
 139         // This is called usually at interval for 1/chance of the nodes
 140         virtual void trigger(ServerEnvironment *env, v3s16 p, MapNode n){};
 141         virtual void trigger(ServerEnvironment *env, v3s16 p, MapNode n,
 142                         u32 active_object_count, u32 active_object_count_wider){};
 143 };
 144
 145 struct ABMWithState
 146 {
 147         ActiveBlockModifier *abm;
 148         float timer;
 149
 150         ABMWithState(ActiveBlockModifier *abm_);
 151 };
 152
 153 /*
 154         List of active blocks, used by ServerEnvironment
 155 */
 156
 157 class ActiveBlockList
 158 {
 159 public:
 160         void update(core::list<v3s16> &active_positions,
 161                         s16 radius,
 162                         core::map<v3s16, bool> &blocks_removed,
 163                         core::map<v3s16, bool> &blocks_added);
 164
 165         bool contains(v3s16 p){
 166                 return (m_list.find(p) != NULL);
 167         }
 168
 169         void clear(){
 170                 m_list.clear();
 171         }
 172
 173         core::map<v3s16, bool> m_list;
 174
 175 private:
 176 };
 177
 178 class IBackgroundBlockEmerger
 179 {
 180 public:
 181         virtual void queueBlockEmerge(v3s16 blockpos, bool allow_generate)=0;
 182 };
 183
 184 /*
 185         The server-side environment.
 186
 187         This is not thread-safe. Server uses an environment mutex.
 188 */
 189
 190 class ServerEnvironment : public Environment
 191 {
 192 public:
 193         ServerEnvironment(ServerMap *map, lua_State *L, IGameDef *gamedef,
 194                         IBackgroundBlockEmerger *emerger);
 195         ~ServerEnvironment();
 196
 197         Map & getMap();
 198
 199         ServerMap & getServerMap();
 200
 201         lua_State* getLua()
 202                 { return m_lua; }
 203
 204         IGameDef *getGameDef()
 205                 { return m_gamedef; }
 206
 207         float getSendRecommendedInterval()
 208         {
 209                 return 0.10;
 210         }
 211
 212         /*
 213                 Save players
 214         */
 215         void serializePlayers(const std::string &savedir);
 216         void deSerializePlayers(const std::string &savedir);
 217
 218         /*
 219                 Save and load time of day and game timer
 220         */
 221         void saveMeta(const std::string &savedir);
 222         void loadMeta(const std::string &savedir);
 223
 224         /*
 225                 External ActiveObject interface
 226                 -------------------------------------------
 227         */
 228
 229         ServerActiveObject* getActiveObject(u16 id);
 230
 231         /*
 232                 Add an active object to the environment.
 233                 Environment handles deletion of object.
 234                 Object may be deleted by environment immediately.
 235                 If id of object is 0, assigns a free id to it.
 236                 Returns the id of the object.
 237                 Returns 0 if not added and thus deleted.
 238         */
 239         u16 addActiveObject(ServerActiveObject *object);
 240
 241         /*
 242                 Add an active object as a static object to the corresponding
 243                 MapBlock.
 244                 Caller allocates memory, ServerEnvironment frees memory.
 245                 Return value: true if succeeded, false if failed.
 246         */
 247         bool addActiveObjectAsStatic(ServerActiveObject *object);
 248
 249         /*
 250                 Find out what new objects have been added to
 251                 inside a radius around a position
 252         */
 253         void getAddedActiveObjects(v3s16 pos, s16 radius,
 254                         core::map<u16, bool> &current_objects,
 255                         core::map<u16, bool> &added_objects);
 256
 257         /*
 258                 Find out what new objects have been removed from
 259                 inside a radius around a position
 260         */
 261         void getRemovedActiveObjects(v3s16 pos, s16 radius,
 262                         core::map<u16, bool> &current_objects,
 263                         core::map<u16, bool> &removed_objects);
 264
 265         /*
 266                 Get the next message emitted by some active object.
 267                 Returns a message with id=0 if no messages are available.
 268         */
 269         ActiveObjectMessage getActiveObjectMessage();
 270
 271         /*
 272                 Activate objects and dynamically modify for the dtime determined
 273                 from timestamp and additional_dtime
 274         */
 275         void activateBlock(MapBlock *block, u32 additional_dtime=0);
 276
 277         /*
 278                 ActiveBlockModifiers
 279                 -------------------------------------------
 280         */
 281
 282         void addActiveBlockModifier(ActiveBlockModifier *abm);
 283
 284         /*
 285                 Other stuff
 286                 -------------------------------------------
 287         */
 288
 289         // Find all active objects inside a radius around a point
 290         std::set<u16> getObjectsInsideRadius(v3f pos, float radius);
 291
 292         // Clear all objects, loading and going through every MapBlock
 293         void clearAllObjects();
 294
 295         // This makes stuff happen
 296         void step(f32 dtime);
 297
 298 private:
 299
 300         /*
 301                 Internal ActiveObject interface
 302                 -------------------------------------------
 303         */
 304
 305         /*
 306                 Add an active object to the environment.
 307
 308                 Called by addActiveObject.
 309
 310                 Object may be deleted by environment immediately.
 311                 If id of object is 0, assigns a free id to it.
 312                 Returns the id of the object.
 313                 Returns 0 if not added and thus deleted.
 314         */
 315         u16 addActiveObjectRaw(ServerActiveObject *object, bool set_changed, u32 dtime_s);
 316
 317         /*
 318                 Remove all objects that satisfy (m_removed && m_known_by_count==0)
 319         */
 320         void removeRemovedObjects();
 321
 322         /*
 323                 Convert stored objects from block to active
 324         */
 325         void activateObjects(MapBlock *block, u32 dtime_s);
 326
 327         /*
 328                 Convert objects that are not in active blocks to static.
 329
 330                 If m_known_by_count != 0, active object is not deleted, but static
 331                 data is still updated.
 332
 333                 If force_delete is set, active object is deleted nevertheless. It
 334                 shall only be set so in the destructor of the environment.
 335         */
 336         void deactivateFarObjects(bool force_delete);
 337
 338         /*
 339                 Member variables
 340         */
 341
 342         // The map
 343         ServerMap *m_map;
 344         // Lua state
 345         lua_State *m_lua;
 346         // Game definition
 347         IGameDef *m_gamedef;
 348         // Background block emerger (the server, in practice)
 349         IBackgroundBlockEmerger *m_emerger;
 350         // Active object list
 351         core::map<u16, ServerActiveObject*> m_active_objects;
 352         // Outgoing network message buffer for active objects
 353         Queue<ActiveObjectMessage> m_active_object_messages;
 354         // Some timers
 355         float m_random_spawn_timer; // used for experimental code
 356         float m_send_recommended_timer;
 357         IntervalLimiter m_object_management_interval;
 358         // List of active blocks
 359         ActiveBlockList m_active_blocks;
 360         IntervalLimiter m_active_blocks_management_interval;
 361         IntervalLimiter m_active_block_modifier_interval;
 362         IntervalLimiter m_active_blocks_nodemetadata_interval;
 363         int m_active_block_interval_overload_skip;
 364         // Time from the beginning of the game in seconds.
 365         // Incremented in step().
 366         u32 m_game_time;
 367         // A helper variable for incrementing the latter
 368         float m_game_time_fraction_counter;
 369         core::list<ABMWithState> m_abms;
 370 };
 371
 372 #ifndef SERVER
 373
 374 #include "clientobject.h"
 375 class ClientSimpleObject;
 376
 377 /*
 378         The client-side environment.
 379
 380         This is not thread-safe.
 381         Must be called from main (irrlicht) thread (uses the SceneManager)
 382         Client uses an environment mutex.
 383 */
 384
 385 enum ClientEnvEventType
 386 {
 387         CEE_NONE,
 388         CEE_PLAYER_DAMAGE
 389 };
 390
 391 struct ClientEnvEvent
 392 {
 393         ClientEnvEventType type;
 394         union {
 395                 struct{
 396                 } none;
 397                 struct{
 398                         u8 amount;
 399                         bool send_to_server;
 400                 } player_damage;
 401         };
 402 };
 403
 404 class ClientEnvironment : public Environment
 405 {
 406 public:
 407         ClientEnvironment(ClientMap *map, scene::ISceneManager *smgr,
 408                         ITextureSource *texturesource, IGameDef *gamedef,
 409                         IrrlichtDevice *device);
 410         ~ClientEnvironment();
 411
 412         Map & getMap();
 413         ClientMap & getClientMap();
 414
 415         IGameDef *getGameDef()
 416         { return m_gamedef; }
 417
 418         void step(f32 dtime);
 419
 420         virtual void addPlayer(Player *player);
 421         LocalPlayer * getLocalPlayer();
 422
 423         /*
 424                 ClientSimpleObjects
 425         */
 426
 427         void addSimpleObject(ClientSimpleObject *simple);
 428
 429         /*
 430                 ActiveObjects
 431         */
 432
 433         ClientActiveObject* getActiveObject(u16 id);
 434
 435         /*
 436                 Adds an active object to the environment.
 437                 Environment handles deletion of object.
 438                 Object may be deleted by environment immediately.
 439                 If id of object is 0, assigns a free id to it.
 440                 Returns the id of the object.
 441                 Returns 0 if not added and thus deleted.
 442         */
 443         u16 addActiveObject(ClientActiveObject *object);
 444
 445         void addActiveObject(u16 id, u8 type, const std::string &init_data);
 446         void removeActiveObject(u16 id);
 447
 448         void processActiveObjectMessage(u16 id, const std::string &data);
 449
 450         /*
 451                 Callbacks for activeobjects
 452         */
 453
 454         void damageLocalPlayer(u8 damage, bool handle_hp=true);
 455
 456         /*
 457                 Client likes to call these
 458         */
 459
 460         // Get all nearby objects
 461         void getActiveObjects(v3f origin, f32 max_d,
 462                         core::array<DistanceSortedActiveObject> &dest);
 463
 464         // Get event from queue. CEE_NONE is returned if queue is empty.
 465         ClientEnvEvent getClientEvent();
 466
 467 private:
 468         ClientMap *m_map;
 469         scene::ISceneManager *m_smgr;
 470         ITextureSource *m_texturesource;
 471         IGameDef *m_gamedef;
 472         IrrlichtDevice *m_irr;
 473         core::map<u16, ClientActiveObject*> m_active_objects;
 474         core::list<ClientSimpleObject*> m_simple_objects;
 475         Queue<ClientEnvEvent> m_client_event_queue;
 476         IntervalLimiter m_active_object_light_update_interval;
 477         IntervalLimiter m_lava_hurt_interval;
 478 };
 479
 480 #endif
 481
 482 #endif
 483