git.pond.sub.org Git - empserver/blob - src/util/fairland.c

   1 /*
   2  *  Empire - A multi-player, client/server Internet based war game.
   3  *  Copyright (C) 1986-2020, Dave Pare, Jeff Bailey, Thomas Ruschak,
   4  *                Ken Stevens, Steve McClure, Markus Armbruster
   5  *
   6  *  Empire is free software: you can redistribute it and/or modify
   7  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  *  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9  *  (at your option) any later version.
  10  *
  11  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  *  GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  *  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18  *
  19  *  ---
  20  *
  21  *  See files README, COPYING and CREDITS in the root of the source
  22  *  tree for related information and legal notices.  It is expected
  23  *  that future projects/authors will amend these files as needed.
  24  *
  25  *  ---
  26  *
  27  *  fairland.c: Create a nice, new world
  28  *
  29  *  Known contributors to this file:
  30  *     Ken Stevens, 1995
  31  *     Steve McClure, 1998
  32  *     Markus Armbruster, 2004-2020
  33  */
  34
  35 /*
  36  * How fairland works
  37  *
  38  * 1. Place capitals
  39  *
  40  * Place the capitals on the torus in such a way so as to maximize
  41  * their distances from one another.  This uses the perturbation
  42  * technique of calculus of variations.
  43  *
  44  * 2. Grow start islands ("continents")
  45  *
  46  * For all continents, add the first sector at the capital's location,
  47  * and the second right to it.  These are the capital sectors.  Then
  48  * add one sector to each continent in turn, obeying the minimum
  49  * distance between continents, until they have the specified size.
  50  *
  51  * The kind of shape they grow into is determined by the "spike
  52  * percentage" --- the higher the spike, the more spindly they will
  53  * be.  If you lower the spike, the continents will be more round.
  54  *
  55  * If growing fails due to lack of room, start over.  If it fails too
  56  * many times, give up and terminate unsuccessfully.
  57  *
  58  * 3. Place and grow additional islands
  59  *
  60  * Place and grow islands one after the other.  Place the first sector
  61  * randomly, pick an island size, then grow the island to that size.
  62  *
  63  * Growing works as for continents, except the minimum distance for
  64  * additional islands applies, and growing simply stops when there is
  65  * no room.
  66  *
  67  * 4. Compute elevation
  68  *
  69  * Elevate islands one after the other.
  70  *
  71  * First, place the specified number of mountains randomly.
  72  * Probability increases with distance to sea.
  73  *
  74  * Last, elevate mountains and the capitals.  Pick coastal mountain
  75  * elevation randomly from an interval of medium elevations reserved
  76  * for them.  Pick non-coastal mountain elevation randomly from an
  77  * interval of high elevation reserved for them.  Set capital
  78  * elevation to a fixed, medium value.
  79  *
  80  * In between, elevate the remaining land one by one, working from
  81  * mountains towards the sea, and from the elevation just below the
  82  * non-coastal mountains' interval linearly down to 1, avoiding the
  83  * coastal mountains' interval.
  84  *
  85  * This gives islands of the same size the same set of elevations,
  86  * except for mountains.
  87  *
  88  * Elevate sea: pick a random depth from an interval that deepens with
  89  * the distance to land.
  90  *
  91  * 5. Set resources
  92  *
  93  * Sector resources are simple functions of elevation.  You can alter
  94  * macros OIL_MAX, IRON_MIN, GOLD_MIN, FERT_MAX, and URAN_MIN to
  95  * customize them.
  96  */
  97
  98 #include <config.h>
  99
 100 #include <assert.h>
 101 #include <errno.h>
 102 #include <stdarg.h>
 103 #include <stdio.h>
 104 #include <unistd.h>
 105 #include "chance.h"
 106 #include "optlist.h"
 107 #include "prototypes.h"
 108 #include "sect.h"
 109 #include "version.h"
 110 #include "xy.h"
 111
 112 /* The following five numbers refer to elevation under which (in the case of
 113    fertility or oil) or over which (in the case of iron, gold, and uranium)
 114    sectors with that elevation will contain that resource.  Elevation ranges
 115    from 0 to 100 */
 116
 117 /* raise FERT_MAX for more fertility */
 118 #define FERT_MAX   56
 119
 120 /* raise OIL_MAX for more oil */
 121 #define OIL_MAX    33
 122
 123 /* lower IRON_MIN for more iron */
 124 #define IRON_MIN   22
 125
 126 /* lower GOLD_MIN for more gold */
 127 #define GOLD_MIN   36
 128
 129 /* lower URAN_MIN for more uranium */
 130 #define URAN_MIN   56
 131
 132 /* do not change these 4 defines */
 133 #define LANDMIN         1       /* plate altitude for normal land */
 134 #define HILLMIN         34      /* plate altitude for hills */
 135 #define PLATMIN         36      /* plate altitude for plateau */
 136 #define HIGHMIN         98      /* plate altitude for mountains */
 137
 138 static void qprint(const char * const fmt, ...)
 139     ATTRIBUTE((format (printf, 1, 2)));
 140
 141 /*
 142  * Program arguments and options
 143  */
 144 static char *program_name;
 145 static int nc, sc;              /* number and size of continents */
 146 static int ni, is;              /* number and size of islands */
 147 #define DEFAULT_SPIKE 10
 148 static int sp = DEFAULT_SPIKE;  /* spike percentage */
 149 #define DEFAULT_MOUNTAIN 0
 150 static int pm = DEFAULT_MOUNTAIN; /* mountain percentage */
 151 #define DEFAULT_CONTDIST 2
 152 static int di = DEFAULT_CONTDIST; /* min. distance between continents */
 153 #define DEFAULT_ISLDIST 1
 154 static int id = DEFAULT_ISLDIST;  /* ... continents and islands */
 155 /* don't let the islands crash into each other.
 156    1 = don't merge, 0 = merge. */
 157 static int DISTINCT_ISLANDS = 1;
 158 static int quiet;
 159 #define DEFAULT_OUTFILE_NAME "newcap_script"
 160 static const char *outfile = DEFAULT_OUTFILE_NAME;
 161
 162 #define STABLE_CYCLE 4          /* stability required for perterbed capitals */
 163 #define INFINITY        999     /* a number which means "BIG" */
 164
 165 /* these defines prevent infinite loops:
 166 */
 167
 168 #define COAST_SEARCH_MAX 200    /* how many times do we look for a coast sector
 169                                    when growing continents and islands */
 170 #define DRIFT_BEFORE_CHECK ((WORLD_X + WORLD_Y)/2)
 171 #define DRIFT_MAX ((WORLD_X + WORLD_Y)*2)
 172 #define MOUNTAIN_SEARCH_MAX 1000        /* how long do we try to place mountains */
 173
 174 /* handy macros:
 175 */
 176
 177 #define new_x(newx) (((newx) + WORLD_X) % WORLD_X)
 178 #define new_y(newy) (((newy) + WORLD_Y) % WORLD_Y)
 179
 180 static int ctot;                /* total number of continents and islands grown */
 181 static int *isecs;              /* array of how large each island is */
 182
 183 static int *capx, *capy;        /* location of the nc capitals */
 184 static int dirx[] = { -2, -1, 1, 2, 1, -1 }; /* gyujnb */
 185 static int diry[] = { 0, -1, -1, 0, 1, 1 };
 186
 187 static int **own;               /* owner of the sector.  -1 means water */
 188 static int **elev;              /* elevation of the sectors */
 189 static int **sectx, **secty;    /* the sectors for each continent */
 190 static int **sectc;             /* which sectors are on the coast? */
 191 static int *vector;             /* used for measuring distances */
 192 static int *weight;             /* used for placing mountains */
 193 static int *dsea, *dmoun;       /* the dist to the ocean and mountain */
 194
 195 #define NUMTRIES 10             /* keep trying to grow this many times */
 196
 197 static const char *numletter =
 198     "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
 199
 200 static void help(char *);
 201 static void usage(void);
 202 static void parse_args(int argc, char *argv[]);
 203 static void allocate_memory(void);
 204 static void init(void);
 205 static int drift(void);
 206 static int grow_continents(void);
 207 static void create_elevations(void);
 208 static void write_sects(void);
 209 static void output(void);
 210 static int write_newcap_script(void);
 211 static int stable(int);
 212 static void elevate_land(void);
 213 static void elevate_sea(void);
 214 static void set_coastal_flags(void);
 215
 216 static void print_vars(void);
 217 static void fl_move(int);
 218 static void grow_islands(void);
 219
 220 /* Debugging aids: */
 221 void print_own_map(void);
 222 void print_elev_map(void);
 223
 224 /****************************************************************************
 225   MAIN
 226 ****************************************************************************/
 227
 228 int
 229 main(int argc, char *argv[])
 230 {
 231     int opt;
 232     char *config_file = NULL;
 233     int try, done;
 234     unsigned rnd_seed = 0;
 235     int seed_set = 0;
 236
 237     program_name = argv[0];
 238
 239     while ((opt = getopt(argc, argv, "e:hiqR:s:v")) != EOF) {
 240         switch (opt) {
 241         case 'e':
 242             config_file = optarg;
 243             break;
 244         case 'i':
 245             DISTINCT_ISLANDS = 0;
 246             break;
 247         case 'q':
 248             quiet = 1;
 249             break;
 250         case 'R':
 251             rnd_seed = strtoul(optarg, NULL, 10);
 252             seed_set = 1;
 253             break;
 254         case 's':
 255             outfile = optarg;
 256             break;
 257         case 'h':
 258             usage();
 259             exit(0);
 260         case 'v':
 261             printf("%s\n\n%s", version, legal);
 262             exit(0);
 263         default:
 264             help(NULL);
 265             exit(1);
 266         }
 267     }
 268
 269     if (!seed_set)
 270         rnd_seed = pick_seed();
 271     seed_prng(rnd_seed);
 272     empfile_init();
 273     if (emp_config(config_file) < 0)
 274         exit(1);
 275     empfile_fixup();
 276
 277     parse_args(argc - optind, argv + optind);
 278
 279     allocate_memory();
 280     print_vars();
 281
 282     qprint("\n        #*# ...fairland rips open a rift in the datumplane... #*#\n\n");
 283     qprint("seed is %u\n", rnd_seed);
 284     try = 0;
 285     do {
 286         init();
 287         if (try)
 288             qprint("\ntry #%d (out of %d)...\n", try + 1, NUMTRIES);
 289         qprint("placing capitals...\n");
 290         if (!drift())
 291             qprint("unstable drift\n");
 292         qprint("growing continents...\n");
 293         done = grow_continents();
 294     } while (!done && ++try < NUMTRIES);
 295     if (!done) {
 296         fprintf(stderr, "%s: world not large enough to hold continents\n",
 297                 program_name);
 298         exit(1);
 299     }
 300     qprint("growing islands:");
 301     grow_islands();
 302     qprint("\nelevating land...\n");
 303     create_elevations();
 304
 305     qprint("writing to sectors file...\n");
 306     if (!write_newcap_script())
 307         exit(1);
 308     if (chdir(gamedir)) {
 309         fprintf(stderr, "%s: can't chdir to %s (%s)\n",
 310                 program_name, gamedir, strerror(errno));
 311         exit(1);
 312     }
 313     if (!ef_open(EF_SECTOR, EFF_MEM | EFF_NOTIME))
 314         exit(1);
 315     write_sects();
 316     if (!ef_close(EF_SECTOR))
 317         exit(1);
 318
 319     output();
 320     qprint("\n\nA script for adding all the countries can be found in \"%s\".\n",
 321            outfile);
 322     exit(0);
 323 }
 324
 325 static void
 326 print_vars(void)
 327 {
 328     if (quiet)
 329         return;
 330     puts("Creating a planet with:\n");
 331     printf("%d continents\n", nc);
 332     printf("continent size: %d\n", sc);
 333     printf("number of islands: %d\n", ni);
 334     printf("average size of islands: %d\n", is);
 335     printf("spike: %d%%\n", sp);
 336     printf("%d%% of land is mountain (each continent will have %d mountains)\n",
 337            pm, (pm * sc) / 100);
 338     printf("minimum distance between continents: %d\n", di);
 339     printf("minimum distance from islands to continents: %d\n", id);
 340     printf("World dimensions: %dx%d\n", WORLD_X, WORLD_Y);
 341 }
 342
 343 static void
 344 help(char *complaint)
 345 {
 346     if (complaint)
 347         fprintf(stderr, "%s: %s\n", program_name, complaint);
 348     fprintf(stderr, "Try -h for help.\n");
 349 }
 350
 351 static void
 352 usage(void)
 353 {
 354     printf("Usage: %s [OPTION]... NC SC [NI] [IS] [SP] [PM] [DI] [ID]\n"
 355            "  -e CONFIG-FILE  configuration file\n"
 356            "                  (default %s)\n"
 357            "  -i              islands may merge\n"
 358            "  -q              quiet\n"
 359            "  -R SEED         seed for random number generator\n"
 360            "  -s SCRIPT       name of script to create (default %s)\n"
 361            "  -h              display this help and exit\n"
 362            "  -v              display version information and exit\n"
 363            "  NC              number of continents\n"
 364            "  SC              continent size\n"
 365            "  NI              number of islands (default NC)\n"
 366            "  IS              average island size (default SC/2)\n"
 367            "  SP              spike percentage: 0 = round, 100 = snake (default %d)\n"
 368            "  PM              percentage of land that is mountain (default %d)\n"
 369            "  DI              minimum distance between continents (default %d)\n"
 370            "  ID              minimum distance from islands to continents (default %d)\n",
 371            program_name, dflt_econfig, DEFAULT_OUTFILE_NAME,
 372            DEFAULT_SPIKE, DEFAULT_MOUNTAIN, DEFAULT_CONTDIST, DEFAULT_ISLDIST);
 373 }
 374
 375 static void
 376 parse_args(int argc, char *argv[])
 377 {
 378     int dist_max = mapdist(0, 0, WORLD_X / 2, WORLD_Y / 2);
 379
 380     if (argc < 2) {
 381         help("missing arguments");
 382         exit(1);
 383     }
 384     if (argc > 8) {
 385         help("too many arguments");
 386         exit(1);
 387     }
 388     nc = atoi(argv[0]);
 389     if (nc < 1) {
 390         fprintf(stderr, "%s: number of continents must be > 0\n",
 391                 program_name);
 392         exit(1);
 393     }
 394
 395     sc = atoi(argv[1]);
 396     if (sc < 2) {
 397         fprintf(stderr, "%s: size of continents must be > 1\n",
 398                 program_name);
 399         exit(1);
 400     }
 401
 402     ni = nc;
 403     is = sc / 2;
 404
 405     if (argc > 2)
 406         ni = atoi(argv[2]);
 407     if (ni < 0) {
 408         fprintf(stderr, "%s: number of islands must be >= 0\n",
 409                 program_name);
 410         exit(1);
 411     }
 412
 413     if (argc > 3)
 414         is = atoi(argv[3]);
 415     if (is < 1) {
 416         fprintf(stderr, "%s: size of islands must be > 0\n",
 417                 program_name);
 418         exit(1);
 419     }
 420
 421     if (argc > 4)
 422         sp = atoi(argv[4]);
 423     if (sp < 0 || sp > 100) {
 424         fprintf(stderr,
 425                 "%s: spike percentage must be between 0 and 100\n",
 426                 program_name);
 427         exit(1);
 428     }
 429
 430     if (argc > 5)
 431         pm = atoi(argv[5]);
 432     if (pm < 0 || pm > 100) {
 433         fprintf(stderr,
 434                 "%s: mountain percentage must be between 0 and 100\n",
 435                 program_name);
 436         exit(1);
 437     }
 438
 439     if (argc > 6)
 440         di = atoi(argv[6]);
 441     if (di < 0) {
 442         fprintf(stderr, "%s: distance between continents must be >= 0\n",
 443                 program_name);
 444         exit(1);
 445     }
 446     if (di > dist_max) {
 447         fprintf(stderr, "%s: distance between continents too large\n",
 448                 program_name);
 449         exit(1);
 450     }
 451
 452     if (argc > 7)
 453         id = atoi(argv[7]);
 454     if (id < 0) {
 455         fprintf(stderr,
 456                 "%s: distance from islands to continents must be >= 0\n",
 457                 program_name);
 458         exit(1);
 459     }
 460     if (id > dist_max) {
 461         fprintf(stderr,
 462                 "%s: distance from islands to continents too large\n",
 463                 program_name);
 464         exit(1);
 465     }
 466 }
 467
 468 /****************************************************************************
 469   VARIABLE INITIALIZATION
 470 ****************************************************************************/
 471
 472 static void
 473 allocate_memory(void)
 474 {
 475     int i;
 476
 477     capx = calloc(nc, sizeof(int));
 478     capy = calloc(nc, sizeof(int));
 479     vector = calloc(WORLD_X + WORLD_Y, sizeof(int));
 480     own = calloc(WORLD_X, sizeof(int *));
 481     elev = calloc(WORLD_X, sizeof(int *));
 482     for (i = 0; i < WORLD_X; ++i) {
 483         own[i] = calloc(WORLD_Y, sizeof(int));
 484         elev[i] = calloc(WORLD_Y, sizeof(int));
 485     }
 486     sectx = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
 487     secty = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
 488     sectc = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
 489     isecs = calloc(nc + ni, sizeof(int));
 490     weight = calloc(MAX(sc, is * 2), sizeof(int));
 491     dsea = calloc(MAX(sc, is * 2), sizeof(int));
 492     dmoun = calloc(MAX(sc, is * 2), sizeof(int));
 493     for (i = 0; i < nc; ++i) {
 494         sectx[i] = calloc(sc, sizeof(int));
 495         secty[i] = calloc(sc, sizeof(int));
 496         sectc[i] = calloc(sc, sizeof(int));
 497     }
 498     for (i = nc; i < nc + ni; ++i) {
 499         sectx[i] = calloc(is * 2, sizeof(int));
 500         secty[i] = calloc(is * 2, sizeof(int));
 501         sectc[i] = calloc(is * 2, sizeof(int));
 502     }
 503
 504 }
 505
 506 static void
 507 init(void)
 508 {
 509     int i, j;
 510
 511     for (i = 0; i < WORLD_X; ++i) {
 512         for (j = 0; j < WORLD_Y; ++j) {
 513             own[i][j] = -1;
 514         }
 515     }
 516 }
 517
 518 /****************************************************************************
 519   DRIFT THE CAPITALS UNTIL THEY ARE AS FAR AWAY FROM EACH OTHER AS POSSIBLE
 520 ****************************************************************************/
 521
 522 /* How isolated is capital j?
 523 */
 524 static int
 525 iso(int j, int newx, int newy)
 526 {
 527     int i, md, d = WORLD_X + WORLD_Y;
 528
 529     for (i = 0; i < nc; ++i) {
 530         if (i == j)
 531             continue;
 532         md = mapdist(capx[i], capy[i], newx, newy);
 533         if (md < d)
 534             d = md;
 535     }
 536
 537     return d;
 538 }
 539
 540 /*
 541  * Drift the capitals
 542  * Return 1 for a stable drift, 0 for an unstable one.
 543  */
 544 static int
 545 drift(void)
 546 {
 547     int turns, i;
 548
 549     for (i = 0; i < nc; i++) {
 550         capy[i] = (2 * i) / WORLD_X;
 551         capx[i] = (2 * i) % WORLD_X + capy[i] % 2;
 552         if (capy[i] >= WORLD_Y) {
 553             fprintf(stderr,
 554                     "%s: world not big enough for all the continents\n",
 555                     program_name);
 556             exit(1);
 557         }
 558     }
 559
 560     for (turns = 0; turns < DRIFT_MAX; ++turns) {
 561         if (stable(turns))
 562             return 1;
 563         for (i = 0; i < nc; ++i)
 564             fl_move(i);
 565     }
 566     return 0;
 567 }
 568
 569 /*
 570  * Has the drift stabilized?
 571  * @turns is the number of turns so far.
 572  */
 573 static int
 574 stable(int turns)
 575 {
 576     static int mc[STABLE_CYCLE];
 577     int i, isod, d = 0, stab = 1;
 578
 579     if (!turns) {
 580         for (i = 0; i < STABLE_CYCLE; i++)
 581             mc[i] = i;
 582     }
 583
 584     if (turns <= DRIFT_BEFORE_CHECK)
 585         return 0;
 586
 587     for (i = 0; i < nc; ++i) {
 588         isod = iso(i, capx[i], capy[i]);
 589         if (isod > d)
 590             d = isod;
 591     }
 592
 593     for (i = 0; i < STABLE_CYCLE; ++i)
 594         if (d != mc[i])
 595             stab = 0;
 596
 597     mc[turns % STABLE_CYCLE] = d;
 598     return stab;
 599 }
 600
 601 /* This routine does the actual drifting
 602 */
 603
 604 static void
 605 fl_move(int j)
 606 {
 607     int i, n, newx, newy;
 608
 609     for (i = roll0(6), n = 0; n < 6; i = (i + 1) % 6, ++n) {
 610         newx = new_x(capx[j] + dirx[i]);
 611         newy = new_y(capy[j] + diry[i]);
 612         if (iso(j, newx, newy) >= iso(j, capx[j], capy[j])) {
 613             capx[j] = newx;
 614             capy[j] = newy;
 615             return;
 616         }
 617     }
 618 }
 619
 620 /****************************************************************************
 621   GROW THE CONTINENTS
 622 ****************************************************************************/
 623
 624 /* Look for a coastal sector of continent c
 625 */
 626
 627 static void
 628 find_coast(int c)
 629 {
 630     int i, j;
 631
 632     for (i = 0; i < isecs[c]; ++i) {
 633         sectc[c][i] = 0;
 634         for (j = 0; j < 6; ++j)
 635             if (own[new_x(sectx[c][i] + dirx[j])][new_y(secty[c][i] + diry[j])] == -1)
 636                 sectc[c][i] = 1;
 637     }
 638 }
 639
 640 /* Used for measuring distances
 641 */
 642 static int
 643 next_vector(int n)
 644 {
 645     int i;
 646
 647     if (n == 1) {
 648         vector[0] += 1;
 649         vector[0] %= 6;
 650         return vector[0];
 651     }
 652     for (i = 1; i < n && vector[i] == vector[i - 1]; ++i) ;
 653     vector[i - 1] += 1;
 654     vector[i - 1] %= 6;
 655     return i > 1 || vector[0] > 0;
 656 }
 657
 658 /* Test to see if we're allowed to grow there: the arguments di and id
 659 */
 660 static int
 661 try_to_grow(int c, int newx, int newy, int d)
 662 {
 663     int i, j, px, py;
 664
 665     if (own[newx][newy] != -1)
 666         return 0;
 667
 668     for (i = 1; i <= d; ++i) {
 669         for (j = 0; j < i; ++j)
 670             vector[j] = 0;
 671         do {
 672             px = newx;
 673             py = newy;
 674             for (j = 0; j < i; ++j) {
 675                 px = new_x(px + dirx[vector[j]]);
 676                 py = new_y(py + diry[vector[j]]);
 677             }
 678             if (own[px][py] != -1 &&
 679                 own[px][py] != c &&
 680                 (DISTINCT_ISLANDS || own[px][py] < nc))
 681                 return 0;
 682         } while (next_vector(i));
 683     }
 684     sectx[c][isecs[c]] = newx;
 685     secty[c][isecs[c]] = newy;
 686     isecs[c]++;
 687     own[newx][newy] = c;
 688     return 1;
 689 }
 690
 691 /* Move along the coast in a clockwise direction.
 692 */
 693
 694 static void
 695 next_coast(int c, int x, int y, int *xp, int *yp)
 696 {
 697     int i, nx, ny, wat = 0;
 698
 699     if (isecs[c] == 1) {
 700         *xp = x;
 701         *yp = y;
 702         return;
 703     }
 704
 705     for (i = 0; i < 12; ++i) {
 706         nx = new_x(x + dirx[i % 6]);
 707         ny = new_y(y + diry[i % 6]);
 708         if (own[nx][ny] == -1)
 709             wat = 1;
 710         if (wat && own[nx][ny] == c) {
 711             *xp = nx;
 712             *yp = ny;
 713             return;
 714         }
 715     }
 716 }
 717
 718 /* Choose a sector to grow from
 719 */
 720
 721 static int
 722 new_try(int c, int spike)
 723 {
 724     int secs = isecs[c];
 725     int i, starti;
 726
 727     if (secs == 1) {
 728         if (sectc[c][0])
 729             return 0;
 730     } else {
 731         i = starti = (spike && sectc[c][secs - 1]) ? secs - 1 : roll0(secs);
 732         do {
 733             if (sectc[c][i])
 734                 return i;
 735             i = (i + 1) % secs;
 736         } while (i != starti);
 737         assert(c >= nc);
 738         return -1;
 739     }
 740     return -1;
 741 }
 742
 743 /* Grow continent c by 1 sector
 744 */
 745
 746 static int
 747 grow_one_sector(int c)
 748 {
 749     int spike = roll0(100) < sp;
 750     int done, coast_search, try1, x, y, newx, newy, i, n, sx, sy;
 751
 752     if ((try1 = new_try(c, spike)) == -1)
 753         return 0;
 754     x = sx = sectx[c][try1];
 755     y = sy = secty[c][try1];
 756     coast_search = 0;
 757     done = 0;
 758     do {
 759         if (spike) {
 760             for (i = roll0(6), n = 0; n < 12 && !done; i = (i + 1) % 6, ++n) {
 761                 newx = new_x(x + dirx[i]);
 762                 newy = new_y(y + diry[i]);
 763                 if (n > 5 ||
 764                     (own[new_x(x+dirx[(i+5)%6])][new_y(y+diry[(i+5)%6])] == -1 &&
 765                      own[new_x(x+dirx[(i+1)%6])][new_y(y+diry[(i+1)%6])] == -1))
 766                     if (try_to_grow(c, newx, newy, c < nc ? di : id))
 767                         done = 1;
 768             }
 769         } else
 770             for (i = roll0(6), n = 0; n < 6 && !done; i = (i + 1) % 6, ++n) {
 771                 newx = new_x(x + dirx[i]);
 772                 newy = new_y(y + diry[i]);
 773                 if (try_to_grow(c, newx, newy, c < nc ? di : id))
 774                     done = 1;
 775             }
 776         next_coast(c, x, y, &x, &y);
 777         ++coast_search;
 778     } while (!done && coast_search < COAST_SEARCH_MAX &&
 779              (isecs[c] == 1 || x != sx || y != sy));
 780     return done;
 781 }
 782
 783 /*
 784  * Grow the continents.
 785  * Return 1 on success, 0 on error.
 786  */
 787 static int
 788 grow_continents(void)
 789 {
 790     int done = 1;
 791     int c, secs;
 792
 793     for (c = 0; c < nc; ++c) {
 794         sectx[c][0] = capx[c];
 795         secty[c][0] = capy[c];
 796         own[sectx[c][0]][secty[c][0]] = c;
 797         sectx[c][1] = new_x(capx[c] + 2);
 798         secty[c][1] = capy[c];
 799         own[sectx[c][1]][secty[c][1]] = c;
 800         isecs[c] = 2;
 801     }
 802
 803     for (secs = 2; secs < sc && done; secs++) {
 804         for (c = 0; c < nc; ++c) {
 805             find_coast(c);
 806             if (!grow_one_sector(c))
 807                 done = 0;
 808         }
 809     }
 810
 811     for (c = 0; c < nc; ++c)
 812         find_coast(c);
 813
 814     if (!done)
 815         qprint("Only managed to grow %d out of %d sectors.\n",
 816                secs - 1, sc);
 817     ctot = nc;
 818     return done;
 819 }
 820
 821 /****************************************************************************
 822   GROW THE ISLANDS
 823 ****************************************************************************/
 824
 825 /* Choose a place to start growing an island from
 826 */
 827 static int
 828 place_island(int c, int *xp, int *yp)
 829 {
 830     int d, sx, sy;
 831     int ssy = roll0(WORLD_Y);
 832     int ssx = new_x(roll0(WORLD_X / 2) * 2 + ssy % 2);
 833
 834     if (ssx > WORLD_X - 2)
 835         ssx = new_x(ssx + 2);
 836     for (d = di + id; d >= id; --d) {
 837         sx = ssx;
 838         sy = ssy;
 839         *xp = new_x(sx + 2);
 840         for (*yp = sy; *xp != sx || *yp != sy; *xp += 2) {
 841             if (*xp >= WORLD_X) {
 842                 *yp = new_y(*yp + 1);
 843                 *xp = *yp % 2;
 844                 if (*xp == sx && *yp == sy)
 845                     break;
 846             }
 847             if (try_to_grow(c, *xp, *yp, d))
 848                 return 1;
 849         }
 850     }
 851     return 0;
 852 }
 853
 854 /* Grow all the islands
 855 */
 856
 857 static void
 858 grow_islands(void)
 859 {
 860     int c, secs, x, y, isiz;
 861
 862     for (c = nc; c < nc + ni; ++c) {
 863         secs = 0;
 864         if (!place_island(c, &x, &y))
 865             return;
 866         isiz = roll(is) + roll0(is);
 867         do {
 868             ++secs;
 869             find_coast(c);
 870         } while (secs < isiz && grow_one_sector(c));
 871         find_coast(c);
 872         qprint(" %d(%d)", c - nc + 1, secs);
 873         ctot++;
 874     }
 875 }
 876
 877 /****************************************************************************
 878   CREATE ELEVATIONS
 879 ****************************************************************************/
 880 static void
 881 create_elevations(void)
 882 {
 883     int i, j;
 884
 885     for (i = 0; i < WORLD_X; i++) {
 886         for (j = 0; j < WORLD_Y; j++)
 887             elev[i][j] = -INFINITY;
 888     }
 889     elevate_land();
 890     elevate_sea();
 891 }
 892
 893 /* Generic function for finding the distance to the closest sea, land, or
 894    mountain
 895 */
 896 static int
 897 distance_to_what(int x, int y, int flag)
 898 {
 899     int j, d, px, py;
 900
 901     for (d = 1; d < 5; ++d) {
 902         for (j = 0; j < d; ++j)
 903             vector[j] = 0;
 904         do {
 905             px = x;
 906             py = y;
 907             for (j = 0; j < d; ++j) {
 908                 px = new_x(px + dirx[vector[j]]);
 909                 py = new_y(py + diry[vector[j]]);
 910             }
 911             switch (flag) {
 912             case 0:             /* distance to sea */
 913                 if (own[px][py] == -1)
 914                     return d;
 915                 break;
 916             case 1:             /* distance to land */
 917                 if (own[px][py] != -1)
 918                     return d;
 919                 break;
 920             case 2:             /* distance to mountain */
 921                 if (elev[px][py] == INFINITY)
 922                     return d;
 923                 break;
 924             }
 925         } while (next_vector(d));
 926     }
 927     return d;
 928 }
 929
 930 #define ELEV elev[sectx[c][i]][secty[c][i]]
 931 #define distance_to_sea() (sectc[c][i]?1:distance_to_what(sectx[c][i], secty[c][i], 0))
 932 #define distance_to_mountain() distance_to_what(sectx[c][i], secty[c][i], 2)
 933
 934 /* Decide where the mountains go
 935 */
 936 static void
 937 elevate_land(void)
 938 {
 939     int i, mountain_search, k, c, total, ns, nm, highest, where, h, newk,
 940         r, dk;
 941
 942     for (c = 0; c < ctot; ++c) {
 943         total = 0;
 944         ns = isecs[c];
 945         nm = (pm * ns) / 100;
 946
 947 /* Place the mountains */
 948
 949         for (i = 0; i < ns; ++i) {
 950             dsea[i] = distance_to_sea();
 951             weight[i] = (total += (dsea[i] * dsea[i]));
 952         }
 953
 954         for (k = nm, mountain_search = 0;
 955              k && mountain_search < MOUNTAIN_SEARCH_MAX;
 956              ++mountain_search) {
 957             r = roll0(total);
 958             for (i = 0; i < ns; ++i)
 959                 if (r < weight[i] && ELEV == -INFINITY &&
 960                     (c >= nc ||
 961                      ((!(capx[c] == sectx[c][i] &&
 962                          capy[c] == secty[c][i])) &&
 963                       (!(new_x(capx[c] + 2) == sectx[c][i] &&
 964                          capy[c] == secty[c][i]))))) {
 965                     ELEV = INFINITY;
 966                     break;
 967                 }
 968             --k;
 969         }
 970
 971 /* Elevate land that is not mountain and not capital */
 972
 973         for (i = 0; i < ns; ++i)
 974             dmoun[i] = distance_to_mountain();
 975         dk = (ns - nm - ((c < nc) ? 3 : 1) > 0) ?
 976           (100 * (HIGHMIN - LANDMIN)) / (ns - nm - ((c < nc) ? 3 : 1)) :
 977           100 * INFINITY;
 978         for (k = 100 * (HIGHMIN - 1);; k -= dk) {
 979             highest = -INFINITY;
 980             where = -1;
 981             for (i = 0; i < ns; ++i) {
 982                 if (ELEV != INFINITY &&
 983                     (c >= nc || ((!(capx[c] == sectx[c][i] &&
 984                                     capy[c] == secty[c][i])) &&
 985                                  (!(new_x(capx[c] + 2) == sectx[c][i] &&
 986                                     capy[c] == secty[c][i]))))) {
 987                     h = 3 * (5 - dmoun[i]) + dsea[i];
 988                     if (h > highest) {
 989                         highest = h;
 990                         where = i;
 991                     }
 992                 }
 993             }
 994             if (where == -1)
 995                 break;
 996             newk = k / 100;
 997             if (newk >= HILLMIN && newk < PLATMIN)
 998                 newk = PLATMIN;
 999             if (newk < LANDMIN)
1000                 newk = LANDMIN;
1001             elev[sectx[c][where]][secty[c][where]] = newk;
1002             dsea[where] = -INFINITY;
1003             dmoun[where] = INFINITY;
1004         }
1005
1006 /* Elevate the mountains and capitals */
1007
1008         for (i = 0; i < ns; ++i) {
1009             if (ELEV == INFINITY) {
1010                 if (dsea[i] == 1)
1011                     ELEV = HILLMIN + roll0(PLATMIN - HILLMIN);
1012                 else
1013                     ELEV = HIGHMIN + roll0((256 - HIGHMIN) / 2) +
1014                       roll0((256 - HIGHMIN) / 2);
1015             } else if (c < nc &&
1016                        (((capx[c] == sectx[c][i] && capy[c] == secty[c][i])) ||
1017                         ((new_x(capx[c] + 2) == sectx[c][i] &&
1018                           capy[c] == secty[c][i]))))
1019                 ELEV = PLATMIN;
1020         }
1021     }
1022 }
1023
1024 #define distance_to_land() distance_to_what(x, y, 1)
1025
1026 static void
1027 elevate_sea(void)
1028 {
1029     int x, y;
1030
1031     for (y = 0; y < WORLD_Y; ++y) {
1032         for (x = y % 2; x < WORLD_X; x += 2) {
1033             if (elev[x][y] == -INFINITY)
1034                 elev[x][y] = -roll(distance_to_land() * 20 + 27);
1035         }
1036     }
1037 }
1038
1039 static int
1040 elev_to_sct_type(int elevation)
1041 {
1042     if (elevation < LANDMIN)
1043         return SCT_WATER;
1044     if (elevation < HILLMIN)
1045         return SCT_RURAL;
1046     if (elevation < PLATMIN)
1047         return SCT_MOUNT;
1048     if (elevation < HIGHMIN)
1049         return SCT_RURAL;
1050     return SCT_MOUNT;
1051 }
1052
1053 /****************************************************************************
1054   ADD THE RESOURCES
1055 ****************************************************************************/
1056
1057 static int
1058 set_fert(int e)
1059 {
1060     int fert = 0;
1061     if (e < LANDMIN)
1062         fert = LANDMIN - e + 40;
1063     else if (e < FERT_MAX)
1064         fert = (120 * (FERT_MAX - e)) / (FERT_MAX - LANDMIN);
1065     if (fert > 100)
1066         fert = 100;
1067     return fert;
1068 }
1069
1070 static int
1071 set_oil(int e)
1072 {
1073     int oil = 0;
1074     if (e < LANDMIN)
1075         oil = (LANDMIN - e) * 2 + roll0(2);
1076     else if (e <= OIL_MAX)
1077         oil = (120 * (OIL_MAX - e + 1)) / (OIL_MAX - LANDMIN + 1);
1078     if (oil > 100)
1079         oil = 100;
1080     return oil;
1081 }
1082
1083 static int
1084 set_iron(int e)
1085 {
1086     int iron = 0;
1087     if (e >= IRON_MIN && e < HIGHMIN)
1088         iron = (120 * (e - IRON_MIN + 1)) / (HIGHMIN - IRON_MIN);
1089     if (iron > 100)
1090         iron = 100;
1091     return iron;
1092 }
1093
1094 static int
1095 set_gold(int e)
1096 {
1097     int gold = 0;
1098     if (e >= GOLD_MIN) {
1099         if (e < HIGHMIN)
1100             gold = (80 * (e - GOLD_MIN + 1)) / (HIGHMIN - GOLD_MIN);
1101         else
1102             gold = 100 - 20 * HIGHMIN / e;
1103     }
1104     if (gold > 100)
1105         gold = 100;
1106     return gold;
1107 }
1108
1109 static int
1110 set_uran(int e)
1111 {
1112     int uran = 0;
1113     if (e >= URAN_MIN && e < HIGHMIN)
1114         uran = (120 * (e - URAN_MIN + 1)) / (HIGHMIN - URAN_MIN);
1115     if (uran > 100)
1116         uran = 100;
1117     return uran;
1118 }
1119
1120 static void
1121 add_resources(struct sctstr *sct)
1122 {
1123     sct->sct_fertil = set_fert(sct->sct_elev);
1124     sct->sct_oil = set_oil(sct->sct_elev);
1125     sct->sct_min = set_iron(sct->sct_elev);
1126     sct->sct_gmin = set_gold(sct->sct_elev);
1127     sct->sct_uran = set_uran(sct->sct_elev);
1128 }
1129
1130 /****************************************************************************
1131   DESIGNATE THE SECTORS
1132 ****************************************************************************/
1133
1134 static void
1135 write_sects(void)
1136 {
1137     struct sctstr *sct;
1138     int x, y;
1139
1140     for (y = 0; y < WORLD_Y; y++) {
1141         for (x = y % 2; x < WORLD_X; x += 2) {
1142             sct = getsectp(x, y);
1143             sct->sct_elev = elev[x][y];
1144             sct->sct_type = elev_to_sct_type(elev[x][y]);
1145             sct->sct_newtype = sct->sct_type;
1146             sct->sct_dterr = own[sct->sct_x][y] + 1;
1147             add_resources(sct);
1148         }
1149     }
1150     set_coastal_flags();
1151 }
1152
1153 /****************************************************************************
1154   PRINT A PICTURE OF THE MAP TO YOUR SCREEN
1155 ****************************************************************************/
1156 static void
1157 output(void)
1158 {
1159     int sx, sy, x, y, c, type;
1160
1161     if (quiet == 0) {
1162         for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
1163             y = YNORM(sy);
1164             puts("");
1165             if (y % 2)
1166                 printf(" ");
1167             for (sx = -WORLD_X / 2 + y % 2; sx < WORLD_X / 2; sx += 2) {
1168                 x = XNORM(sx);
1169                 c = own[x][y];
1170                 type = elev_to_sct_type(elev[x][y]);
1171                 if (type == SCT_WATER)
1172                     printf(". ");
1173                 else if (type == SCT_MOUNT)
1174                     printf("^ ");
1175                 else if (c >= nc)
1176                     printf("%% ");
1177                 else {
1178                     assert(0 <= c && c < nc);
1179                     if ((x == capx[c] || x == new_x(capx[c] + 2))
1180                         && y == capy[c])
1181                         printf("%c ", numletter[c % 62]);
1182                     else
1183                         printf("# ");
1184                 }
1185             }
1186         }
1187     }
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Print a map to help visualize own[][].
1192  * This is for debugging.
1193  */
1194 void
1195 print_own_map(void)
1196 {
1197     int sx, sy, x, y;
1198
1199     for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
1200         y = YNORM(sy);
1201         printf("%4d ", sy);
1202         for (sx = -WORLD_X / 2; sx < WORLD_X / 2; sx++) {
1203             x = XNORM(sx);
1204             if ((x + y) & 1)
1205                 putchar(' ');
1206             else if (own[x][y] == -1)
1207                 putchar('.');
1208             else
1209                 putchar(numletter[own[x][y] % 62]);
1210         }
1211         putchar('\n');
1212     }
1213 }
1214
1215 /*
1216  * Print a map to help visualize elev[][].
1217  * This is for debugging.  It expects the terminal to understand
1218  * 24-bit color escape sequences \e[48;2;$red;$green;$blue;m.
1219  */
1220 void
1221 print_elev_map(void)
1222 {
1223     int sx, sy, x, y, sat;
1224
1225     for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
1226         y = YNORM(sy);
1227         printf("%4d ", sy);
1228         for (sx = -WORLD_X / 2; sx < WORLD_X / 2; sx++) {
1229             x = XNORM(sx);
1230             if ((x + y) & 1)
1231                 putchar(' ');
1232             else if (!elev[x][y])
1233                 putchar(' ');
1234             else if (elev[x][y] < 0) {
1235                 sat = 256 + elev[x][y] * 2;
1236                 printf("\033[48;2;%d;%d;%dm \033[0m", sat, sat, 255);
1237             } else if (elev[x][y] < HIGHMIN / 2) {
1238                 sat = (HIGHMIN / 2 - elev[x][y]) * 4;
1239                 printf("\033[48;2;%d;%d;%dm \033[0m", sat, 255, sat);
1240             } else if (elev[x][y] < HIGHMIN) {
1241                 sat = 128 + (HIGHMIN - elev[x][y]) * 2;
1242                 printf("\033[48;2;%d;%d;%dm \033[0m", sat, sat / 2, sat / 4);
1243             } else {
1244                 sat = 128 + (elev[x][y] - HIGHMIN) * 4 / 5;
1245                 printf("\033[48;2;%d;%d;%dm^\033[0m", sat, sat, sat);
1246             }
1247         }
1248         putchar('\n');
1249     }
1250 }
1251
1252 /***************************************************************************
1253   WRITE A SCRIPT FOR PLACING CAPITALS
1254 ****************************************************************************/
1255 static int
1256 write_newcap_script(void)
1257 {
1258     int c;
1259     FILE *script = fopen(outfile, "w");
1260
1261     if (!script) {
1262         fprintf(stderr, "%s: unable to write to %s (%s)\n",
1263                 program_name, outfile, strerror(errno));
1264         return 0;
1265     }
1266
1267     for (c = 0; c < nc; ++c) {
1268         fprintf(script, "add %d %d %d p\n", c + 1, c + 1, c + 1);
1269         fprintf(script, "newcap %d %d,%d\n", c + 1, capx[c], capy[c]);
1270     }
1271     fprintf(script, "add %d visitor visitor v\n", c + 1);
1272     fclose(script);
1273     return 1;
1274 }
1275
1276 static void
1277 qprint(const char *const fmt, ...)
1278 {
1279     va_list ap;
1280
1281     if (!quiet) {
1282         va_start(ap, fmt);
1283         vfprintf(stdout, fmt, ap);
1284         va_end(ap);
1285     }
1286 }
1287
1288 static void
1289 set_coastal_flags(void)
1290 {
1291     int i, j;
1292     struct sctstr *sp;
1293
1294     for (i = 0; i < nc + ni; ++i) {
1295         for (j = 0; j < isecs[i]; j++) {
1296             sp = getsectp(sectx[i][j], secty[i][j]);
1297             sp->sct_coastal = sectc[i][j];
1298         }
1299     }
1300 }