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 secs;                /* number of sectors grown */
 181 static int ctot;                /* total number of continents and islands grown */
 182 static int *isecs;              /* array of how large each island is */
 183
 184 static int *capx, *capy;        /* location of the nc capitals */
 185 static int *mc, mcc;            /* array and counter used for stability
 186                                    check when perturbing */
 187 static int spike;               /* are we spiking? */
 188 static int mind;                /* the final distance between capitals that
 189                                    we achieved */
 190 static int dirx[] = { -2, -1, 1, 2, 1, -1 }; /* gyujnb */
 191 static int diry[] = { 0, -1, -1, 0, 1, 1 };
 192
 193 static int **own;               /* owner of the sector.  -1 means water */
 194 static int **elev;              /* elevation of the sectors */
 195 static int **sectx, **secty;    /* the sectors for each continent */
 196 static int **sectc;             /* which sectors are on the coast? */
 197 static int *vector;             /* used for measuring distances */
 198 static int *weight;             /* used for placing mountains */
 199 static int *dsea, *dmoun;       /* the dist to the ocean and mountain */
 200 static int fl_status;           /* is anything wrong? */
 201 #define STATUS_NO_ROOM 1        /* there was no room to grow */
 202 #define NUMTRIES 10             /* keep trying to grow this many times */
 203
 204 static const char *numletter =
 205     "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
 206
 207 static void help(char *);
 208 static void usage(void);
 209 static void parse_args(int argc, char *argv[]);
 210 static void allocate_memory(void);
 211 static void init(void);
 212 static int drift(void);
 213 static void grow_continents(void);
 214 static void create_elevations(void);
 215 static void write_sects(void);
 216 static void output(void);
 217 static int write_newcap_script(void);
 218 static int stable(void);
 219 static void elevate_land(void);
 220 static void elevate_sea(void);
 221 static void set_coastal_flags(void);
 222
 223 static void print_vars(void);
 224 static void fl_move(int);
 225 static void grow_islands(void);
 226
 227 /* Debugging aids: */
 228 void print_own_map(void);
 229 void print_elev_map(void);
 230
 231 /****************************************************************************
 232   MAIN
 233 ****************************************************************************/
 234
 235 int
 236 main(int argc, char *argv[])
 237 {
 238     int opt;
 239     char *config_file = NULL;
 240     int i = 0;
 241     unsigned rnd_seed = 0;
 242     int seed_set = 0;
 243
 244     program_name = argv[0];
 245
 246     while ((opt = getopt(argc, argv, "e:hiqR:s:v")) != EOF) {
 247         switch (opt) {
 248         case 'e':
 249             config_file = optarg;
 250             break;
 251         case 'i':
 252             DISTINCT_ISLANDS = 0;
 253             break;
 254         case 'q':
 255             quiet = 1;
 256             break;
 257         case 'R':
 258             rnd_seed = strtoul(optarg, NULL, 10);
 259             seed_set = 1;
 260             break;
 261         case 's':
 262             outfile = optarg;
 263             break;
 264         case 'h':
 265             usage();
 266             exit(0);
 267         case 'v':
 268             printf("%s\n\n%s", version, legal);
 269             exit(0);
 270         default:
 271             help(NULL);
 272             exit(1);
 273         }
 274     }
 275
 276     if (!seed_set)
 277         rnd_seed = pick_seed();
 278     seed_prng(rnd_seed);
 279     empfile_init();
 280     if (emp_config(config_file) < 0)
 281         exit(1);
 282     empfile_fixup();
 283
 284     parse_args(argc - optind, argv + optind);
 285
 286     allocate_memory();
 287     print_vars();
 288
 289     qprint("\n        #*# ...fairland rips open a rift in the datumplane... #*#\n\n");
 290     qprint("seed is %u\n", rnd_seed);
 291     do {
 292         init();
 293         if (i)
 294             qprint("\ntry #%d (out of %d)...\n", i + 1, NUMTRIES);
 295         qprint("placing capitals...\n");
 296         if (!drift())
 297             qprint("unstable drift\n");
 298         qprint("growing continents...\n");
 299         grow_continents();
 300     } while (fl_status && ++i < NUMTRIES);
 301     if (fl_status) {
 302         fprintf(stderr, "%s: world not large enough to hold continents\n",
 303                 program_name);
 304         exit(1);
 305     }
 306     qprint("growing islands:");
 307     grow_islands();
 308     qprint("\nelevating land...\n");
 309     create_elevations();
 310
 311     qprint("writing to sectors file...\n");
 312     if (!write_newcap_script())
 313         exit(1);
 314     if (chdir(gamedir)) {
 315         fprintf(stderr, "%s: can't chdir to %s (%s)\n",
 316                 program_name, gamedir, strerror(errno));
 317         exit(1);
 318     }
 319     if (!ef_open(EF_SECTOR, EFF_MEM | EFF_NOTIME))
 320         exit(1);
 321     write_sects();
 322     if (!ef_close(EF_SECTOR))
 323         exit(1);
 324
 325     output();
 326     qprint("\n\nA script for adding all the countries can be found in \"%s\".\n",
 327            outfile);
 328     exit(0);
 329 }
 330
 331 static void
 332 print_vars(void)
 333 {
 334     if (quiet)
 335         return;
 336     puts("Creating a planet with:\n");
 337     printf("%d continents\n", nc);
 338     printf("continent size: %d\n", sc);
 339     printf("number of islands: %d\n", ni);
 340     printf("average size of islands: %d\n", is);
 341     printf("spike: %d%%\n", sp);
 342     printf("%d%% of land is mountain (each continent will have %d mountains)\n",
 343            pm, (pm * sc) / 100);
 344     printf("minimum distance between continents: %d\n", di);
 345     printf("minimum distance from islands to continents: %d\n", id);
 346     printf("World dimensions: %dx%d\n", WORLD_X, WORLD_Y);
 347 }
 348
 349 static void
 350 help(char *complaint)
 351 {
 352     if (complaint)
 353         fprintf(stderr, "%s: %s\n", program_name, complaint);
 354     fprintf(stderr, "Try -h for help.\n");
 355 }
 356
 357 static void
 358 usage(void)
 359 {
 360     printf("Usage: %s [OPTION]... NC SC [NI] [IS] [SP] [PM] [DI] [ID]\n"
 361            "  -e CONFIG-FILE  configuration file\n"
 362            "                  (default %s)\n"
 363            "  -i              islands may merge\n"
 364            "  -q              quiet\n"
 365            "  -R SEED         seed for random number generator\n"
 366            "  -s SCRIPT       name of script to create (default %s)\n"
 367            "  -h              display this help and exit\n"
 368            "  -v              display version information and exit\n"
 369            "  NC              number of continents\n"
 370            "  SC              continent size\n"
 371            "  NI              number of islands (default NC)\n"
 372            "  IS              average island size (default SC/2)\n"
 373            "  SP              spike percentage: 0 = round, 100 = snake (default %d)\n"
 374            "  PM              percentage of land that is mountain (default %d)\n"
 375            "  DI              minimum distance between continents (default %d)\n"
 376            "  ID              minimum distance from islands to continents (default %d)\n",
 377            program_name, dflt_econfig, DEFAULT_OUTFILE_NAME,
 378            DEFAULT_SPIKE, DEFAULT_MOUNTAIN, DEFAULT_CONTDIST, DEFAULT_ISLDIST);
 379 }
 380
 381 static void
 382 parse_args(int argc, char *argv[])
 383 {
 384     int dist_max = mapdist(0, 0, WORLD_X / 2, WORLD_Y / 2);
 385
 386     if (argc < 2) {
 387         help("missing arguments");
 388         exit(1);
 389     }
 390     if (argc > 8) {
 391         help("too many arguments");
 392         exit(1);
 393     }
 394     nc = atoi(argv[0]);
 395     if (nc < 1) {
 396         fprintf(stderr, "%s: number of continents must be > 0\n",
 397                 program_name);
 398         exit(1);
 399     }
 400
 401     sc = atoi(argv[1]);
 402     if (sc < 2) {
 403         fprintf(stderr, "%s: size of continents must be > 1\n",
 404                 program_name);
 405         exit(1);
 406     }
 407
 408     ni = nc;
 409     is = sc / 2;
 410
 411     if (argc > 2)
 412         ni = atoi(argv[2]);
 413     if (ni < 0) {
 414         fprintf(stderr, "%s: number of islands must be >= 0\n",
 415                 program_name);
 416         exit(1);
 417     }
 418
 419     if (argc > 3)
 420         is = atoi(argv[3]);
 421     if (is < 1) {
 422         fprintf(stderr, "%s: size of islands must be > 0\n",
 423                 program_name);
 424         exit(1);
 425     }
 426
 427     if (argc > 4)
 428         sp = atoi(argv[4]);
 429     if (sp < 0 || sp > 100) {
 430         fprintf(stderr,
 431                 "%s: spike percentage must be between 0 and 100\n",
 432                 program_name);
 433         exit(1);
 434     }
 435
 436     if (argc > 5)
 437         pm = atoi(argv[5]);
 438     if (pm < 0 || pm > 100) {
 439         fprintf(stderr,
 440                 "%s: mountain percentage must be between 0 and 100\n",
 441                 program_name);
 442         exit(1);
 443     }
 444
 445     if (argc > 6)
 446         di = atoi(argv[6]);
 447     if (di < 0) {
 448         fprintf(stderr, "%s: distance between continents must be >= 0\n",
 449                 program_name);
 450         exit(1);
 451     }
 452     if (di > dist_max) {
 453         fprintf(stderr, "%s: distance between continents too large\n",
 454                 program_name);
 455         exit(1);
 456     }
 457
 458     if (argc > 7)
 459         id = atoi(argv[7]);
 460     if (id < 0) {
 461         fprintf(stderr,
 462                 "%s: distance from islands to continents must be >= 0\n",
 463                 program_name);
 464         exit(1);
 465     }
 466     if (id > dist_max) {
 467         fprintf(stderr,
 468                 "%s: distance from islands to continents too large\n",
 469                 program_name);
 470         exit(1);
 471     }
 472 }
 473
 474 /****************************************************************************
 475   VARIABLE INITIALIZATION
 476 ****************************************************************************/
 477
 478 static void
 479 allocate_memory(void)
 480 {
 481     int i;
 482
 483     capx = calloc(nc, sizeof(int));
 484     capy = calloc(nc, sizeof(int));
 485     vector = calloc(WORLD_X + WORLD_Y, sizeof(int));
 486     mc = calloc(STABLE_CYCLE, sizeof(int));
 487     own = calloc(WORLD_X, sizeof(int *));
 488     elev = calloc(WORLD_X, sizeof(int *));
 489     for (i = 0; i < WORLD_X; ++i) {
 490         own[i] = calloc(WORLD_Y, sizeof(int));
 491         elev[i] = calloc(WORLD_Y, sizeof(int));
 492     }
 493     sectx = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
 494     secty = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
 495     sectc = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
 496     isecs = calloc(nc + ni, sizeof(int));
 497     weight = calloc(MAX(sc, is * 2), sizeof(int));
 498     dsea = calloc(MAX(sc, is * 2), sizeof(int));
 499     dmoun = calloc(MAX(sc, is * 2), sizeof(int));
 500     for (i = 0; i < nc; ++i) {
 501         sectx[i] = calloc(sc, sizeof(int));
 502         secty[i] = calloc(sc, sizeof(int));
 503         sectc[i] = calloc(sc, sizeof(int));
 504     }
 505     for (i = nc; i < nc + ni; ++i) {
 506         sectx[i] = calloc(is * 2, sizeof(int));
 507         secty[i] = calloc(is * 2, sizeof(int));
 508         sectc[i] = calloc(is * 2, sizeof(int));
 509     }
 510
 511 }
 512
 513 static void
 514 init(void)
 515 {
 516     int i, j, xx = 0, yy = 0;
 517
 518     mcc = 0;
 519     fl_status = 0;
 520
 521     for (i = 0; i < WORLD_X; ++i) {
 522         for (j = 0; j < WORLD_Y; ++j) {
 523             own[i][j] = -1;
 524             elev[i][j] = -INFINITY;
 525         }
 526     }
 527
 528     for (i = 0; i < nc; ++i) {
 529         if (xx >= WORLD_X) {
 530             ++yy;
 531             xx = yy % 2;
 532             if (yy == WORLD_Y) {
 533                 fprintf(stderr,
 534                         "%s: world not big enough for all the continents\n",
 535                         program_name);
 536                 exit(1);
 537             }
 538         }
 539         capx[i] = xx;
 540         capy[i] = yy;
 541         xx += 2;
 542     }
 543     for (i = 0; i < STABLE_CYCLE; ++i)
 544         mc[i] = i;
 545 }
 546
 547 /****************************************************************************
 548   DRIFT THE CAPITALS UNTIL THEY ARE AS FAR AWAY FROM EACH OTHER AS POSSIBLE
 549 ****************************************************************************/
 550
 551 /* How isolated is capital j?
 552 */
 553 static int
 554 iso(int j, int newx, int newy)
 555 {
 556     int i, md, d = WORLD_X + WORLD_Y;
 557
 558     for (i = 0; i < nc; ++i) {
 559         if (i == j)
 560             continue;
 561         md = mapdist(capx[i], capy[i], newx, newy);
 562         if (md < d)
 563             d = md;
 564     }
 565
 566     return d;
 567 }
 568
 569 /* Drift all the capitals
 570 */
 571 static int
 572 drift(void)
 573 {
 574     int i, turns;
 575
 576     for (turns = 0; turns < DRIFT_MAX; ++turns) {
 577         if (turns > DRIFT_BEFORE_CHECK && (mind = stable()))
 578             return 1;
 579         for (i = 0; i < nc; ++i)
 580             fl_move(i);
 581     }
 582     return 0;
 583 }
 584
 585 /* Check to see if we have stabilized--can we stop drifting the capitals?
 586 */
 587
 588 static int
 589 stable(void)
 590 {
 591     int i, isod, d = 0, stab = 1;
 592
 593     for (i = 0; i < nc; ++i) {
 594         isod = iso(i, capx[i], capy[i]);
 595         if (isod > d)
 596             d = isod;
 597     }
 598     for (i = 0; i < STABLE_CYCLE; ++i)
 599         if (d != mc[i])
 600             stab = 0;
 601     mc[mcc] = d;
 602     mcc = (mcc + 1) % STABLE_CYCLE;
 603     return stab ? d : 0;
 604 }
 605
 606 /* This routine does the actual drifting
 607 */
 608
 609 static void
 610 fl_move(int j)
 611 {
 612     int i, n, newx, newy;
 613
 614     for (i = roll0(6), n = 0; n < 6; i = (i + 1) % 6, ++n) {
 615         newx = new_x(capx[j] + dirx[i]);
 616         newy = new_y(capy[j] + diry[i]);
 617         if (iso(j, newx, newy) >= iso(j, capx[j], capy[j])) {
 618             capx[j] = newx;
 619             capy[j] = newy;
 620             return;
 621         }
 622     }
 623 }
 624
 625 /****************************************************************************
 626   GROW THE CONTINENTS
 627 ****************************************************************************/
 628
 629 /* Look for a coastal sector of continent c
 630 */
 631
 632 static void
 633 find_coast(int c)
 634 {
 635     int i, j;
 636
 637     for (i = 0; i < secs; ++i) {
 638         sectc[c][i] = 0;
 639         for (j = 0; j < 6; ++j)
 640             if (own[new_x(sectx[c][i] + dirx[j])][new_y(secty[c][i] + diry[j])] == -1)
 641                 sectc[c][i] = 1;
 642     }
 643 }
 644
 645 /* Used for measuring distances
 646 */
 647 static int
 648 next_vector(int n)
 649 {
 650     int i;
 651
 652     if (n == 1) {
 653         vector[0] += 1;
 654         vector[0] %= 6;
 655         return vector[0];
 656     }
 657     for (i = 1; i < n && vector[i] == vector[i - 1]; ++i) ;
 658     vector[i - 1] += 1;
 659     vector[i - 1] %= 6;
 660     return i > 1 || vector[0] > 0;
 661 }
 662
 663 /* Test to see if we're allowed to grow there: the arguments di and id
 664 */
 665 static int
 666 try_to_grow(int c, int newx, int newy, int d)
 667 {
 668     int i, j, px, py;
 669
 670     for (i = 1; i <= d; ++i) {
 671         for (j = 0; j < i; ++j)
 672             vector[j] = 0;
 673         do {
 674             px = newx;
 675             py = newy;
 676             for (j = 0; j < i; ++j) {
 677                 px = new_x(px + dirx[vector[j]]);
 678                 py = new_y(py + diry[vector[j]]);
 679             }
 680             if (own[px][py] != -1 &&
 681                 own[px][py] != c &&
 682                 (DISTINCT_ISLANDS || own[px][py] < nc))
 683                 return 0;
 684         } while (next_vector(i));
 685     }
 686     sectx[c][secs] = newx;
 687     secty[c][secs] = newy;
 688     isecs[c]++;
 689     own[newx][newy] = c;
 690     return 1;
 691 }
 692
 693 /* Move along the coast in a clockwise direction.
 694 */
 695
 696 static void
 697 next_coast(int c, int x, int y, int *xp, int *yp)
 698 {
 699     int i, nx, ny, wat = 0;
 700
 701     if (secs == 1) {
 702         *xp = x;
 703         *yp = y;
 704         return;
 705     }
 706
 707     for (i = 0; i < 12; ++i) {
 708         nx = new_x(x + dirx[i % 6]);
 709         ny = new_y(y + diry[i % 6]);
 710         if (own[nx][ny] == -1)
 711             wat = 1;
 712         if (wat && own[nx][ny] == c) {
 713             *xp = nx;
 714             *yp = ny;
 715             return;
 716         }
 717     }
 718 }
 719
 720 /* Choose a sector to grow from
 721 */
 722
 723 static int
 724 new_try(int c)
 725 {
 726     int i, starti;
 727
 728     if (secs == 1) {
 729         if (sectc[c][0])
 730             return 0;
 731     } else {
 732         i = starti = (spike && sectc[c][secs - 1]) ? secs - 1 : roll0(secs);
 733         do {
 734             if (sectc[c][i])
 735                 return i;
 736             i = (i + 1) % secs;
 737         } while (i != starti);
 738         assert(c >= nc);
 739         return -1;
 740     }
 741     return -1;
 742 }
 743
 744 /* Grow continent c by 1 sector
 745 */
 746
 747 static int
 748 grow_one_sector(int c)
 749 {
 750     int done, coast_search, try1, x, y, newx, newy, i, n, sx, sy;
 751
 752     spike = roll0(100) < sp;
 753     if ((try1 = new_try(c)) == -1)
 754         return 0;
 755     x = sx = sectx[c][try1];
 756     y = sy = secty[c][try1];
 757     coast_search = 0;
 758     done = 0;
 759     do {
 760         if (spike) {
 761             for (i = roll0(6), n = 0; n < 12 && !done; i = (i + 1) % 6, ++n) {
 762                 newx = new_x(x + dirx[i]);
 763                 newy = new_y(y + diry[i]);
 764                 if (own[newx][newy] == -1 &&
 765                     (n > 5 ||
 766                      (own[new_x(x+dirx[(i+5)%6])][new_y(y+diry[(i+5)%6])] == -1 &&
 767                       own[new_x(x+dirx[(i+1)%6])][new_y(y+diry[(i+1)%6])] == -1)))
 768                     if (try_to_grow(c, newx, newy, c < nc ? di : id))
 769                         done = 1;
 770             }
 771         } else
 772             for (i = roll0(6), n = 0; n < 6 && !done; i = (i + 1) % 6, ++n) {
 773                 newx = new_x(x + dirx[i]);
 774                 newy = new_y(y + diry[i]);
 775                 if (own[newx][newy] == -1)
 776                     if (try_to_grow(c, newx, newy, c < nc ? di : id))
 777                         done = 1;
 778             }
 779         next_coast(c, x, y, &x, &y);
 780         ++coast_search;
 781     } while (!done && coast_search < COAST_SEARCH_MAX &&
 782              (secs == 1 || x != sx || y != sy));
 783     if (!done && c < nc)
 784         fl_status |= STATUS_NO_ROOM;
 785     return done;
 786 }
 787
 788 /* Grow all the continents
 789 */
 790 static void
 791 grow_continents(void)
 792 {
 793     int c;
 794
 795     for (c = 0; c < nc; ++c) {
 796         sectx[c][0] = capx[c];
 797         secty[c][0] = capy[c];
 798         own[sectx[c][0]][secty[c][0]] = c;
 799         sectx[c][1] = new_x(capx[c] + 2);
 800         secty[c][1] = capy[c];
 801         own[sectx[c][1]][secty[c][1]] = c;
 802         isecs[c] = 2;
 803     }
 804
 805     for (secs = 2; secs < sc && !fl_status; ++secs) {
 806         for (c = 0; c < nc; ++c) {
 807             find_coast(c);
 808             grow_one_sector(c);
 809         }
 810     }
 811     for (c = 0; c < nc; ++c)
 812         find_coast(c);
 813
 814     if (fl_status)
 815         qprint("Only managed to grow %d out of %d sectors.\n", secs, sc);
 816     ctot = nc;
 817 }
 818
 819 /****************************************************************************
 820   GROW THE ISLANDS
 821 ****************************************************************************/
 822
 823 /* Choose a place to start growing an island from
 824 */
 825 static int
 826 place_island(int c, int *xp, int *yp)
 827 {
 828     int d, sx, sy;
 829     int ssy = roll0(WORLD_Y);
 830     int ssx = new_x(roll0(WORLD_X / 2) * 2 + ssy % 2);
 831
 832     if (ssx > WORLD_X - 2)
 833         ssx = new_x(ssx + 2);
 834     for (d = di + id; d >= id; --d) {
 835         sx = ssx;
 836         sy = ssy;
 837         *xp = new_x(sx + 2);
 838         for (*yp = sy; *xp != sx || *yp != sy; *xp += 2) {
 839             if (*xp >= WORLD_X) {
 840                 *yp = new_y(*yp + 1);
 841                 *xp = *yp % 2;
 842                 if (*xp == sx && *yp == sy)
 843                     break;
 844             }
 845             if (own[*xp][*yp] == -1 && try_to_grow(c, *xp, *yp, d))
 846                 return 1;
 847         }
 848     }
 849     return 0;
 850 }
 851
 852 /* Grow all the islands
 853 */
 854
 855 static void
 856 grow_islands(void)
 857 {
 858     int c, x, y, isiz;
 859
 860     for (c = nc; c < nc + ni; ++c) {
 861         secs = 0;
 862         if (!place_island(c, &x, &y))
 863             return;
 864         isiz = roll(is) + roll0(is);
 865         do {
 866             ++secs;
 867             find_coast(c);
 868         } while (secs < isiz && grow_one_sector(c));
 869         find_coast(c);
 870         qprint(" %d(%d)", c - nc + 1, secs);
 871         ctot++;
 872     }
 873 }
 874
 875 /****************************************************************************
 876   CREATE ELEVATIONS
 877 ****************************************************************************/
 878 static void
 879 create_elevations(void)
 880 {
 881     elevate_land();
 882     elevate_sea();
 883 }
 884
 885 /* Generic function for finding the distance to the closest sea, land, or
 886    mountain
 887 */
 888 static int
 889 distance_to_what(int x, int y, int flag)
 890 {
 891     int j, d, px, py;
 892
 893     for (d = 1; d < 5; ++d) {
 894         for (j = 0; j < d; ++j)
 895             vector[j] = 0;
 896         do {
 897             px = x;
 898             py = y;
 899             for (j = 0; j < d; ++j) {
 900                 px = new_x(px + dirx[vector[j]]);
 901                 py = new_y(py + diry[vector[j]]);
 902             }
 903             switch (flag) {
 904             case 0:             /* distance to sea */
 905                 if (own[px][py] == -1)
 906                     return d;
 907                 break;
 908             case 1:             /* distance to land */
 909                 if (own[px][py] != -1)
 910                     return d;
 911                 break;
 912             case 2:             /* distance to mountain */
 913                 if (elev[px][py] == INFINITY)
 914                     return d;
 915                 break;
 916             }
 917         } while (next_vector(d));
 918     }
 919     return d;
 920 }
 921
 922 #define ELEV elev[sectx[c][i]][secty[c][i]]
 923 #define distance_to_sea() (sectc[c][i]?1:distance_to_what(sectx[c][i], secty[c][i], 0))
 924 #define distance_to_mountain() distance_to_what(sectx[c][i], secty[c][i], 2)
 925
 926 /* Decide where the mountains go
 927 */
 928 static void
 929 elevate_land(void)
 930 {
 931     int i, mountain_search, k, c, total, ns, nm, highest, where, h, newk,
 932         r, dk;
 933
 934     for (c = 0; c < ctot; ++c) {
 935         total = 0;
 936         ns = isecs[c];
 937         nm = (pm * ns) / 100;
 938
 939 /* Place the mountains */
 940
 941         for (i = 0; i < ns; ++i) {
 942             dsea[i] = distance_to_sea();
 943             weight[i] = (total += (dsea[i] * dsea[i]));
 944         }
 945
 946         for (k = nm, mountain_search = 0;
 947              k && mountain_search < MOUNTAIN_SEARCH_MAX;
 948              ++mountain_search) {
 949             r = roll0(total);
 950             for (i = 0; i < ns; ++i)
 951                 if (r < weight[i] && ELEV == -INFINITY &&
 952                     (c >= nc ||
 953                      ((!(capx[c] == sectx[c][i] &&
 954                          capy[c] == secty[c][i])) &&
 955                       (!(new_x(capx[c] + 2) == sectx[c][i] &&
 956                          capy[c] == secty[c][i]))))) {
 957                     ELEV = INFINITY;
 958                     break;
 959                 }
 960             --k;
 961         }
 962
 963 /* Elevate land that is not mountain and not capital */
 964
 965         for (i = 0; i < ns; ++i)
 966             dmoun[i] = distance_to_mountain();
 967         dk = (ns - nm - ((c < nc) ? 3 : 1) > 0) ?
 968           (100 * (HIGHMIN - LANDMIN)) / (ns - nm - ((c < nc) ? 3 : 1)) :
 969           100 * INFINITY;
 970         for (k = 100 * (HIGHMIN - 1);; k -= dk) {
 971             highest = -INFINITY;
 972             where = -1;
 973             for (i = 0; i < ns; ++i) {
 974                 if (ELEV != INFINITY &&
 975                     (c >= nc || ((!(capx[c] == sectx[c][i] &&
 976                                     capy[c] == secty[c][i])) &&
 977                                  (!(new_x(capx[c] + 2) == sectx[c][i] &&
 978                                     capy[c] == secty[c][i]))))) {
 979                     h = 3 * (5 - dmoun[i]) + dsea[i];
 980                     if (h > highest) {
 981                         highest = h;
 982                         where = i;
 983                     }
 984                 }
 985             }
 986             if (where == -1)
 987                 break;
 988             newk = k / 100;
 989             if (newk >= HILLMIN && newk < PLATMIN)
 990                 newk = PLATMIN;
 991             if (newk < LANDMIN)
 992                 newk = LANDMIN;
 993             elev[sectx[c][where]][secty[c][where]] = newk;
 994             dsea[where] = -INFINITY;
 995             dmoun[where] = INFINITY;
 996         }
 997
 998 /* Elevate the mountains and capitals */
 999
1000         for (i = 0; i < ns; ++i) {
1001             if (ELEV == INFINITY) {
1002                 if (dsea[i] == 1)
1003                     ELEV = HILLMIN + roll0(PLATMIN - HILLMIN);
1004                 else
1005                     ELEV = HIGHMIN + roll0((256 - HIGHMIN) / 2) +
1006                       roll0((256 - HIGHMIN) / 2);
1007             } else if (c < nc &&
1008                        (((capx[c] == sectx[c][i] && capy[c] == secty[c][i])) ||
1009                         ((new_x(capx[c] + 2) == sectx[c][i] &&
1010                           capy[c] == secty[c][i]))))
1011                 ELEV = PLATMIN;
1012         }
1013     }
1014 }
1015
1016 #define distance_to_land() distance_to_what(x, y, 1)
1017
1018 static void
1019 elevate_sea(void)
1020 {
1021     int x, y;
1022
1023     for (y = 0; y < WORLD_Y; ++y) {
1024         for (x = y % 2; x < WORLD_X; x += 2) {
1025             if (elev[x][y] == -INFINITY)
1026                 elev[x][y] = -roll(distance_to_land() * 20 + 27);
1027         }
1028     }
1029 }
1030
1031 static int
1032 elev_to_sct_type(int elevation)
1033 {
1034     if (elevation < LANDMIN)
1035         return SCT_WATER;
1036     if (elevation < HILLMIN)
1037         return SCT_RURAL;
1038     if (elevation < PLATMIN)
1039         return SCT_MOUNT;
1040     if (elevation < HIGHMIN)
1041         return SCT_RURAL;
1042     return SCT_MOUNT;
1043 }
1044
1045 /****************************************************************************
1046   ADD THE RESOURCES
1047 ****************************************************************************/
1048
1049 static int
1050 set_fert(int e)
1051 {
1052     int fert = 0;
1053     if (e < LANDMIN)
1054         fert = LANDMIN - e + 40;
1055     else if (e < FERT_MAX)
1056         fert = (120 * (FERT_MAX - e)) / (FERT_MAX - LANDMIN);
1057     if (fert > 100)
1058         fert = 100;
1059     return fert;
1060 }
1061
1062 static int
1063 set_oil(int e)
1064 {
1065     int oil = 0;
1066     if (e < LANDMIN)
1067         oil = (LANDMIN - e) * 2 + roll0(2);
1068     else if (e <= OIL_MAX)
1069         oil = (120 * (OIL_MAX - e + 1)) / (OIL_MAX - LANDMIN + 1);
1070     if (oil > 100)
1071         oil = 100;
1072     return oil;
1073 }
1074
1075 static int
1076 set_iron(int e)
1077 {
1078     int iron = 0;
1079     if (e >= IRON_MIN && e < HIGHMIN)
1080         iron = (120 * (e - IRON_MIN + 1)) / (HIGHMIN - IRON_MIN);
1081     if (iron > 100)
1082         iron = 100;
1083     return iron;
1084 }
1085
1086 static int
1087 set_gold(int e)
1088 {
1089     int gold = 0;
1090     if (e >= GOLD_MIN) {
1091         if (e < HIGHMIN)
1092             gold = (80 * (e - GOLD_MIN + 1)) / (HIGHMIN - GOLD_MIN);
1093         else
1094             gold = 100 - 20 * HIGHMIN / e;
1095     }
1096     if (gold > 100)
1097         gold = 100;
1098     return gold;
1099 }
1100
1101 static int
1102 set_uran(int e)
1103 {
1104     int uran = 0;
1105     if (e >= URAN_MIN && e < HIGHMIN)
1106         uran = (120 * (e - URAN_MIN + 1)) / (HIGHMIN - URAN_MIN);
1107     if (uran > 100)
1108         uran = 100;
1109     return uran;
1110 }
1111
1112 static void
1113 add_resources(struct sctstr *sct)
1114 {
1115     sct->sct_fertil = set_fert(sct->sct_elev);
1116     sct->sct_oil = set_oil(sct->sct_elev);
1117     sct->sct_min = set_iron(sct->sct_elev);
1118     sct->sct_gmin = set_gold(sct->sct_elev);
1119     sct->sct_uran = set_uran(sct->sct_elev);
1120 }
1121
1122 /****************************************************************************
1123   DESIGNATE THE SECTORS
1124 ****************************************************************************/
1125
1126 static void
1127 write_sects(void)
1128 {
1129     struct sctstr *sct;
1130     int x, y;
1131
1132     for (y = 0; y < WORLD_Y; y++) {
1133         for (x = y % 2; x < WORLD_X; x += 2) {
1134             sct = getsectp(x, y);
1135             sct->sct_elev = elev[x][y];
1136             sct->sct_type = elev_to_sct_type(elev[x][y]);
1137             sct->sct_newtype = sct->sct_type;
1138             sct->sct_dterr = own[sct->sct_x][y] + 1;
1139             add_resources(sct);
1140         }
1141     }
1142     set_coastal_flags();
1143 }
1144
1145 /****************************************************************************
1146   PRINT A PICTURE OF THE MAP TO YOUR SCREEN
1147 ****************************************************************************/
1148 static void
1149 output(void)
1150 {
1151     int sx, sy, x, y, c, type;
1152
1153     if (quiet == 0) {
1154         for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
1155             y = YNORM(sy);
1156             puts("");
1157             if (y % 2)
1158                 printf(" ");
1159             for (sx = -WORLD_X / 2 + y % 2; sx < WORLD_X / 2; sx += 2) {
1160                 x = XNORM(sx);
1161                 c = own[x][y];
1162                 type = elev_to_sct_type(elev[x][y]);
1163                 if (type == SCT_WATER)
1164                     printf(". ");
1165                 else if (type == SCT_MOUNT)
1166                     printf("^ ");
1167                 else if (c >= nc)
1168                     printf("%% ");
1169                 else {
1170                     assert(0 <= c && c < nc);
1171                     if ((x == capx[c] || x == new_x(capx[c] + 2))
1172                         && y == capy[c])
1173                         printf("%c ", numletter[c % 62]);
1174                     else
1175                         printf("# ");
1176                 }
1177             }
1178         }
1179     }
1180 }
1181
1182 /*
1183  * Print a map to help visualize own[][].
1184  * This is for debugging.
1185  */
1186 void
1187 print_own_map(void)
1188 {
1189     int sx, sy, x, y;
1190
1191     for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
1192         y = YNORM(sy);
1193         printf("%4d ", sy);
1194         for (sx = -WORLD_X / 2; sx < WORLD_X / 2; sx++) {
1195             x = XNORM(sx);
1196             if ((x + y) & 1)
1197                 putchar(' ');
1198             else if (own[x][y] == -1)
1199                 putchar('.');
1200             else
1201                 putchar(numletter[own[x][y] % 62]);
1202         }
1203         putchar('\n');
1204     }
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Print a map to help visualize elev[][].
1209  * This is for debugging.  It expects the terminal to understand
1210  * 24-bit color escape sequences \e[48;2;$red;$green;$blue;m.
1211  */
1212 void
1213 print_elev_map(void)
1214 {
1215     int sx, sy, x, y, sat;
1216
1217     for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
1218         y = YNORM(sy);
1219         printf("%4d ", sy);
1220         for (sx = -WORLD_X / 2; sx < WORLD_X / 2; sx++) {
1221             x = XNORM(sx);
1222             if ((x + y) & 1)
1223                 putchar(' ');
1224             else if (!elev[x][y])
1225                 putchar(' ');
1226             else if (elev[x][y] < 0) {
1227                 sat = 256 + elev[x][y] * 2;
1228                 printf("\033[48;2;%d;%d;%dm \033[0m", sat, sat, 255);
1229             } else if (elev[x][y] < HIGHMIN / 2) {
1230                 sat = (HIGHMIN / 2 - elev[x][y]) * 4;
1231                 printf("\033[48;2;%d;%d;%dm \033[0m", sat, 255, sat);
1232             } else if (elev[x][y] < HIGHMIN) {
1233                 sat = 128 + (HIGHMIN - elev[x][y]) * 2;
1234                 printf("\033[48;2;%d;%d;%dm \033[0m", sat, sat / 2, sat / 4);
1235             } else {
1236                 sat = 128 + (elev[x][y] - HIGHMIN) * 4 / 5;
1237                 printf("\033[48;2;%d;%d;%dm^\033[0m", sat, sat, sat);
1238             }
1239         }
1240         putchar('\n');
1241     }
1242 }
1243
1244 /***************************************************************************
1245   WRITE A SCRIPT FOR PLACING CAPITALS
1246 ****************************************************************************/
1247 static int
1248 write_newcap_script(void)
1249 {
1250     int c;
1251     FILE *script = fopen(outfile, "w");
1252
1253     if (!script) {
1254         fprintf(stderr, "%s: unable to write to %s (%s)\n",
1255                 program_name, outfile, strerror(errno));
1256         return 0;
1257     }
1258
1259     for (c = 0; c < nc; ++c) {
1260         fprintf(script, "add %d %d %d p\n", c + 1, c + 1, c + 1);
1261         fprintf(script, "newcap %d %d,%d\n", c + 1, capx[c], capy[c]);
1262     }
1263     fprintf(script, "add %d visitor visitor v\n", c + 1);
1264     fclose(script);
1265     return 1;
1266 }
1267
1268 static void
1269 qprint(const char *const fmt, ...)
1270 {
1271     va_list ap;
1272
1273     if (!quiet) {
1274         va_start(ap, fmt);
1275         vfprintf(stdout, fmt, ap);
1276         va_end(ap);
1277     }
1278 }
1279
1280 static void
1281 set_coastal_flags(void)
1282 {
1283     int i, j;
1284     struct sctstr *sp;
1285
1286     for (i = 0; i < nc + ni; ++i) {
1287         for (j = 0; j < isecs[i]; j++) {
1288             sp = getsectp(sectx[i][j], secty[i][j]);
1289             sp->sct_coastal = sectc[i][j];
1290         }
1291     }
1292 }