]> git.pond.sub.org Git - empserver/blobdiff - src/util/fairland.c
fairland: Tweak rural iron, fert, oil for simplicity
[empserver] / src / util / fairland.c
index c419b3179b69e5da1a6f2cf8bbc2d4def5f84fd5..30c66297a687add58c0f3a8e92a42b9c24b68ed2 100644 (file)
  *
  * 4. Compute elevation
  *
- * Elevate islands one after the other.
+ * First, use a simple random hill algorithm to assign raw elevations:
+ * initialize elevation to zero, then randomly raise circular hills on
+ * land / lower circular depressions at sea.  Their size and height
+ * depends on the distance to the coast.
  *
- * First, place the specified number of mountains randomly.
- * Probability increases with distance to sea.
+ * Then, elevate islands one after the other.
  *
- * Last, elevate mountains and the capitals.  Set mountain elevations
- * starting at a "high" elevation, then increasing linearly.  Set
- * capital elevation to a fixed value.
- *
- * In between, elevate the remaining land one by one, working from
- * mountains towards the sea, and from the elevation just below "high"
- * elevation linearly down to 1.
- * TODO This still avoids the elevations formerly reserved for coastal
- * mountains.  Don't.
+ * Set the capitals' elevation to a fixed value.  Process the
+ * remaining sectors in order of increasing raw elevation, first
+ * non-mountains, then mountains.  Non-mountain elevation starts at 1,
+ * and increases linearly to just below "high" elevation.  Mountain
+ * elevation starts at "high" elevation, and increases linearly.
  *
  * This gives islands of the same size the same set of elevations.
+ * Larger islands get more and taller mountains.
  *
- * Elevate sea: pick a random depth from an interval that deepens with
- * the distance to land.
+ * Finally, elevate sea: normalize the raw elevations to [-127:-1].
  *
  * 5. Set resources
  *
  * Sector resources are simple functions of elevation.  You can alter
- * macros OIL_MAX, IRON_MIN, GOLD_MIN, FERT_MAX, and URAN_MIN to
- * customize them.
+ * iron_conf[], gold_conf[], fert_conf[], oil_conf[], and uran_conf[]
+ * to customize them.
  */
 
 #include <config.h>
 #include "version.h"
 #include "xy.h"
 
-/* The following five numbers refer to elevation under which (in the case of
-   fertility or oil) or over which (in the case of iron, gold, and uranium)
-   sectors with that elevation will contain that resource.  Elevation ranges
-   from 0 to 100 */
-
-/* raise FERT_MAX for more fertility */
-#define FERT_MAX   56
-
-/* raise OIL_MAX for more oil */
-#define OIL_MAX           33
+/* do not change these defines */
+#define LANDMIN                1       /* plate altitude for normal land */
+#define PLATMIN                36      /* plate altitude for plateau */
+#define HIGHMIN                98      /* plate altitude for mountains */
 
-/* lower IRON_MIN for more iron */
-#define IRON_MIN   22
+/*
+ * Resource configuration
 
-/* lower GOLD_MIN for more gold */
-#define GOLD_MIN   36
+ * Resources are determined by elevation.  The map from elevation to
+ * resource is defined as a linear interpolation of resource data
+ * points (elev, res) defined in the tables below.  Elevations range
+ * from -127 to 127, and resource values from 0 to 100.
+ */
 
-/* lower URAN_MIN for more uranium */
-#define URAN_MIN   56
+struct resource_point {
+    int elev, res;
+};
 
-/* do not change these 4 defines */
-#define LANDMIN                1       /* plate altitude for normal land */
-#define HILLMIN                34      /* plate altitude for hills */
-#define PLATMIN                36      /* plate altitude for plateau */
-#define HIGHMIN                98      /* plate altitude for mountains */
+struct resource_point iron_conf[] = {
+    { -127, 0 },
+    { 21, 0 },
+    { 85, 100 },
+    { HIGHMIN - 1, 100 },
+    { HIGHMIN , 0 },
+    { 127, 0 } };
+
+struct resource_point gold_conf[] = {
+    { -127, 0 },
+    { 35, 0 },
+    { HIGHMIN - 1, 80 },
+    { HIGHMIN, 80 },
+    { 127, 85 } };
+
+struct resource_point fert_conf[] = {
+    { -127, 100 },
+    { -59, 100 },
+    { LANDMIN - 1, 41 },
+    { LANDMIN, 100 },
+    { 10, 100 },
+    { 56, 0 },
+    { 127, 0 } };
+
+struct resource_point oil_conf[] = {
+    { -127, 100 },
+    { -49, 100 },
+    { LANDMIN - 1, 2 },
+    { LANDMIN, 100 },
+    { 6, 100 },
+    { 34, 0 },
+    { 127, 0 } };
+
+struct resource_point uran_conf[] = {
+    { -127, 0 },
+    { 55, 0 },
+    { 90, 100 },
+    { 97, 100 },
+    { 98, 0 },
+    { 127, 0 } };
 
 static void qprint(const char * const fmt, ...)
     ATTRIBUTE((format (printf, 1, 2)));
@@ -182,13 +213,8 @@ static int quiet;
 static const char *outfile = DEFAULT_OUTFILE_NAME;
 
 #define STABLE_CYCLE 4         /* stability required for perterbed capitals */
-#define INFINITE_ELEVATION 999
-
-/* these defines prevent infinite loops:
-*/
 #define DRIFT_BEFORE_CHECK ((WORLD_X + WORLD_Y)/2)
 #define DRIFT_MAX ((WORLD_X + WORLD_Y)*2)
-#define MOUNTAIN_SEARCH_MAX 1000       /* how long do we try to place mountains */
 
 /* handy macros:
 */
@@ -213,6 +239,12 @@ static int **own;          /* owner of the sector.  -1 means water */
  */
 static unsigned char *adj_land;
 
+/*
+ * Elevation at x,y
+ * elev[XYOFFSET(x, y)] is x,y's elevation.
+ */
+static short *elev;
+
 /*
  * Exclusive zones
  * Each island is surrounded by an exclusive zone where only it may
@@ -250,10 +282,7 @@ static unsigned short *distance;
 static int *bfs_queue;
 static int bfs_queue_head, bfs_queue_tail;
 
-static int **elev;             /* elevation of the sectors */
 static int **sectx, **secty;   /* the sectors for each continent */
-static int *weight;            /* used for placing mountains */
-static int *dsea, *dmoun;      /* the dist to the ocean and mountain */
 
 #define NUMTRIES 10            /* keep trying to grow this many times */
 
@@ -272,6 +301,7 @@ static void write_sects(void);
 static void output(void);
 static int write_newcap_script(void);
 static int stable(int);
+static void elevate_prep(void);
 static void elevate_land(void);
 static void elevate_sea(void);
 
@@ -551,22 +581,18 @@ allocate_memory(void)
     capy = calloc(nc, sizeof(int));
     own = calloc(WORLD_X, sizeof(int *));
     adj_land = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*adj_land));
+    elev = calloc(WORLD_SZ(), sizeof(*elev));
     xzone = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*xzone));
     seen = calloc(WORLD_SZ(), sizeof(*seen));
     closest = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*closest));
     distance = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*distance));
     bfs_queue = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*bfs_queue));
-    elev = calloc(WORLD_X, sizeof(int *));
     for (i = 0; i < WORLD_X; ++i) {
        own[i] = calloc(WORLD_Y, sizeof(int));
-       elev[i] = calloc(WORLD_Y, sizeof(int));
     }
     sectx = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
     secty = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
     isecs = calloc(nc + ni, sizeof(int));
-    weight = calloc(MAX(sc, is * 2), sizeof(int));
-    dsea = calloc(MAX(sc, is * 2), sizeof(int));
-    dmoun = calloc(MAX(sc, is * 2), sizeof(int));
     for (i = 0; i < nc; ++i) {
        sectx[i] = calloc(sc, sizeof(int));
        secty[i] = calloc(sc, sizeof(int));
@@ -1254,163 +1280,104 @@ grow_islands(void)
 static void
 create_elevations(void)
 {
-    init_distance_to_coast();
+    elevate_prep();
     elevate_land();
     elevate_sea();
 }
 
-/* Generic function for finding the distance to the closest sea, land, or
-   mountain
-*/
 static int
-distance_to_what(int x, int y, int flag)
+elev_cmp(const void *p, const void *q)
 {
-    int d, px, py;
+    int a = *(int *)p;
+    int b = *(int *)q;
+    int delev = elev[a] - elev[b];
+
+    return delev ? delev : a - b;
+}
+
+static void
+elevate_prep(void)
+{
+    int n = WORLD_SZ() * 8;
+    int off0, r, sign, elevation, d, x1, y1, off1;
+    coord x0, y0;
     struct hexagon_iter hexit;
 
-    for (d = 1; d < 5; ++d) {
-       hexagon_first(&hexit, x, y, d, &px, &py);
-       do {
-           switch (flag) {
-           case 0:             /* distance to sea */
-               if (own[px][py] == -1)
-                   return d;
-               break;
-           case 1:             /* distance to land */
-               if (own[px][py] != -1)
-                   return d;
-               break;
-           case 2:             /* distance to mountain */
-               if (elev[px][py] == INFINITE_ELEVATION)
-                   return d;
-               break;
-           }
-       } while (hexagon_next(&hexit, &px, &py));
+    init_distance_to_coast();
+
+    while (n > 0) {
+       off0 = roll0(WORLD_SZ());
+       sctoff2xy(&x0, &y0, off0);
+       if (own[x0][y0] == -1) {
+           r = roll(MIN(3, distance[off0]));
+           sign = -1;
+       } else {
+           r = roll(MIN(3, distance[off0]) + 1);
+           sign = 1;
+       }
+       elevation = elev[off0] + sign * r * r;
+       elev[off0] = LIMIT_TO(elevation, SHRT_MIN, SHRT_MAX);
+       n--;
+       for (d = 1; d < r; d++) {
+           hexagon_first(&hexit, x0, y0, d, &x1, &y1);
+           do {
+               off1 = XYOFFSET(x1, y1);
+               elevation = elev[off1] + sign * (r * r - d * d);
+               elev[off1] = LIMIT_TO(elevation, SHRT_MIN, SHRT_MAX);
+               n--;
+           } while (hexagon_next(&hexit, &x1, &y1));
+       }
     }
-    return d;
 }
 
-#define distance_to_mountain() distance_to_what(sectx[c][i], secty[c][i], 2)
-
-/* Decide where the mountains go
-*/
 static void
 elevate_land(void)
 {
+    int *off = malloc(MAX(sc, is * 2) * sizeof(*off));
     int max_nm = (pm * MAX(sc, is * 2)) / 100;
-    int i, off, mountain_search, k, c, total, ns, nm, r, x, y;
-    int highest, where, h, newk, dk;
+    int c, nm, i0, n, i;
     double elevation, delta;
 
-    for (c = 0; c < nc + ni; ++c) {
-       total = 0;
-       ns = isecs[c];
-       nm = (pm * ns) / 100;
-
-/* Place the mountains */
-
-       for (i = 0; i < ns; ++i) {
-           off = XYOFFSET(sectx[c][i], secty[c][i]);
-           dsea[i] = MIN(5, distance[off] + 1);
-           weight[i] = (total += (dsea[i] * dsea[i]));
-       }
-
-       for (k = nm, mountain_search = 0;
-            k && mountain_search < MOUNTAIN_SEARCH_MAX;
-            ++mountain_search) {
-           r = roll0(total);
-           for (i = 0; i < ns; ++i) {
-               x = sectx[c][i];
-               y = secty[c][i];
-               if (r < weight[i] && !elev[x][y] &&
-                   (c >= nc ||
-                    ((!(capx[c] == sectx[c][i] &&
-                        capy[c] == secty[c][i])) &&
-                     (!(new_x(capx[c] + 2) == sectx[c][i] &&
-                        capy[c] == secty[c][i]))))) {
-                   elev[x][y] = INFINITE_ELEVATION;
-                   break;
-               }
-           }
-           --k;
-       }
-
-/* Elevate land that is not mountain and not capital */
-
-       for (i = 0; i < ns; ++i)
-           dmoun[i] = distance_to_mountain();
-       dk = (ns - nm - ((c < nc) ? 3 : 1) > 0) ?
-         (100 * (HIGHMIN - LANDMIN)) / (ns - nm - ((c < nc) ? 3 : 1)) :
-         100 * INFINITE_ELEVATION;
-       for (k = 100 * (HIGHMIN - 1);; k -= dk) {
-           highest = 0;
-           where = -1;
-           for (i = 0; i < ns; ++i) {
-               x = sectx[c][i];
-               y = secty[c][i];
-               if (!elev[x][y] &&
-                   (c >= nc || ((!(capx[c] == sectx[c][i] &&
-                                   capy[c] == secty[c][i])) &&
-                                (!(new_x(capx[c] + 2) == sectx[c][i] &&
-                                   capy[c] == secty[c][i]))))) {
-                   h = 3 * (5 - dmoun[i]) + dsea[i];
-                   assert(h > 0);
-                   if (h > highest) {
-                       highest = h;
-                       where = i;
-                   }
-               }
-           }
-           if (where == -1)
-               break;
-           newk = k / 100;
-           if (newk >= HILLMIN && newk < PLATMIN)
-               newk = PLATMIN;
-           if (newk < LANDMIN)
-               newk = LANDMIN;
-           elev[sectx[c][where]][secty[c][where]] = newk;
+    for (c = 0; c < nc + ni; c++) {
+       nm = (pm * isecs[c]) / 100;
+       i0 = c < nc ? 2 : 0;
+       n = isecs[c] - i0;
+       for (i = 0; i < i0; i++)
+           elev[XYOFFSET(sectx[c][i], secty[c][i])] = PLATMIN;
+       for (i = 0; i < n; i++)
+           off[i] = XYOFFSET(sectx[c][i0 + i], secty[c][i0 + i]);
+       qsort(off, n, sizeof(*off), elev_cmp);
+       delta = (double)(HIGHMIN - LANDMIN - 1) / (n - nm - 1);
+       elevation = LANDMIN;
+       for (i = 0; i < n - nm; i++) {
+           elev[off[i]] = (int)(elevation + 0.5);
+           elevation += delta;
        }
-
-/* Elevate the mountains and capitals */
-
        elevation = HIGHMIN;
        delta = (127.0 - HIGHMIN) / max_nm;
-       for (i = 0; i < ns; ++i) {
-           x = sectx[c][i];
-           y = secty[c][i];
-           if (elev[x][y] == INFINITE_ELEVATION) {
-               elevation += delta;
-               elev[x][y] = (int)(elevation + 0.5);
-               /*
-                * Temporary "useless" die rolls to minimize
-                * tests/fairland/ churn:
-                */
-               if (dsea[i] == 1)
-                   roll0(PLATMIN - HILLMIN);
-               else {
-                   roll0((256 - HIGHMIN) / 2);
-                   roll0((256 - HIGHMIN) / 2);
-               }
-           } else if (c < nc &&
-                      (((capx[c] == sectx[c][i] && capy[c] == secty[c][i])) ||
-                       ((new_x(capx[c] + 2) == sectx[c][i] &&
-                         capy[c] == secty[c][i]))))
-               elev[x][y] = PLATMIN;
+       for (; i < n; i++) {
+           elevation += delta;
+           elev[off[i]] = (int)(elevation + 0.5);
        }
     }
+
+    free(off);
 }
 
 static void
 elevate_sea(void)
 {
-    int x, y, off;
+    int i, min;
 
-    for (y = 0; y < WORLD_Y; ++y) {
-       for (x = y % 2; x < WORLD_X; x += 2) {
-           off = XYOFFSET(x, y);
-           if (own[x][y] == -1)
-               elev[x][y] = -roll(MIN(5, distance[off]) * 20 + 27);
-       }
+    min = 0;
+    for (i = 0; i < WORLD_SZ(); i++) {
+       if (elev[i] < min)
+           min = elev[i];
+    }
+
+    for (i = 0; i < WORLD_SZ(); i++) {
+       if (elev[i] < 0)
+           elev[i] = -1 - 126 * elev[i] / min;
     }
 }
 
@@ -1419,10 +1386,6 @@ elev_to_sct_type(int elevation)
 {
     if (elevation < LANDMIN)
        return SCT_WATER;
-    if (elevation < HILLMIN)
-       return SCT_RURAL;
-    if (elevation < PLATMIN)
-       return SCT_MOUNT;
     if (elevation < HIGHMIN)
        return SCT_RURAL;
     return SCT_MOUNT;
@@ -1432,77 +1395,35 @@ elev_to_sct_type(int elevation)
   ADD THE RESOURCES
 ****************************************************************************/
 
+/*
+ * Map elevation @elev to a resource value according to @conf.
+ * This is a linear interpolation on the data points in @conf.
+ */
 static int
-set_fert(int e)
-{
-    int fert = 0;
-    if (e < LANDMIN)
-       fert = LANDMIN - e + 40;
-    else if (e < FERT_MAX)
-       fert = (120 * (FERT_MAX - e)) / (FERT_MAX - LANDMIN);
-    if (fert > 100)
-       fert = 100;
-    return fert;
-}
-
-static int
-set_oil(int e)
-{
-    int oil = 0;
-    if (e < LANDMIN)
-       oil = (LANDMIN - e) * 2 + roll0(2);
-    else if (e <= OIL_MAX)
-       oil = (120 * (OIL_MAX - e + 1)) / (OIL_MAX - LANDMIN + 1);
-    if (oil > 100)
-       oil = 100;
-    return oil;
-}
-
-static int
-set_iron(int e)
-{
-    int iron = 0;
-    if (e >= IRON_MIN && e < HIGHMIN)
-       iron = (120 * (e - IRON_MIN + 1)) / (HIGHMIN - IRON_MIN);
-    if (iron > 100)
-       iron = 100;
-    return iron;
-}
-
-static int
-set_gold(int e)
-{
-    int gold = 0;
-    if (e >= GOLD_MIN) {
-       if (e < HIGHMIN)
-           gold = (80 * (e - GOLD_MIN + 1)) / (HIGHMIN - GOLD_MIN);
-       else
-           gold = 100 - 20 * HIGHMIN / e;
-    }
-    if (gold > 100)
-       gold = 100;
-    return gold;
-}
-
-static int
-set_uran(int e)
+elev_to_resource(int elev, struct resource_point conf[])
 {
-    int uran = 0;
-    if (e >= URAN_MIN && e < HIGHMIN)
-       uran = (120 * (e - URAN_MIN + 1)) / (HIGHMIN - URAN_MIN);
-    if (uran > 100)
-       uran = 100;
-    return uran;
+    int i, elev1, elev2, delev, res1, res2, dres;
+
+    for (i = 1; elev > conf[i].elev; i++) ;
+    assert(conf[i - 1].elev <= elev);
+
+    elev1 = conf[i - 1].elev;
+    elev2 = conf[i].elev;
+    delev = elev2 - elev1;
+    res1 = conf[i - 1].res;
+    res2 = conf[i].res;
+    dres = res2 - res1;
+    return (int)(res1 + (double)((elev - elev1) * dres) / delev);
 }
 
 static void
 add_resources(struct sctstr *sct)
 {
-    sct->sct_fertil = set_fert(sct->sct_elev);
-    sct->sct_oil = set_oil(sct->sct_elev);
-    sct->sct_min = set_iron(sct->sct_elev);
-    sct->sct_gmin = set_gold(sct->sct_elev);
-    sct->sct_uran = set_uran(sct->sct_elev);
+    sct->sct_min = elev_to_resource(sct->sct_elev, iron_conf);
+    sct->sct_gmin = elev_to_resource(sct->sct_elev, gold_conf);
+    sct->sct_fertil = elev_to_resource(sct->sct_elev, fert_conf);
+    sct->sct_oil = elev_to_resource(sct->sct_elev, oil_conf);
+    sct->sct_uran = elev_to_resource(sct->sct_elev, uran_conf);
 }
 
 /****************************************************************************
@@ -1518,8 +1439,8 @@ write_sects(void)
     for (y = 0; y < WORLD_Y; y++) {
        for (x = y % 2; x < WORLD_X; x += 2) {
            sct = getsectp(x, y);
-           sct->sct_elev = elev[x][y];
-           sct->sct_type = elev_to_sct_type(elev[x][y]);
+           sct->sct_elev = elev[sct->sct_uid];
+           sct->sct_type = elev_to_sct_type(sct->sct_elev);
            sct->sct_newtype = sct->sct_type;
            sct->sct_dterr = own[sct->sct_x][y] + 1;
            sct->sct_coastal = is_coastal(sct->sct_x, sct->sct_y);
@@ -1534,7 +1455,7 @@ write_sects(void)
 static void
 output(void)
 {
-    int sx, sy, x, y, c, type;
+    int sx, sy, x, y, off, c, type;
 
     if (quiet == 0) {
        for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
@@ -1544,8 +1465,9 @@ output(void)
                printf(" ");
            for (sx = -WORLD_X / 2 + y % 2; sx < WORLD_X / 2; sx += 2) {
                x = XNORM(sx);
+               off = XYOFFSET(x, y);
                c = own[x][y];
-               type = elev_to_sct_type(elev[x][y]);
+               type = elev_to_sct_type(elev[off]);
                if (type == SCT_WATER)
                    printf(". ");
                else if (type == SCT_MOUNT)
@@ -1591,35 +1513,36 @@ print_own_map(void)
 }
 
 /*
- * Print a map to help visualize elev[][].
+ * Print a map to help visualize elev[].
  * This is for debugging.  It expects the terminal to understand
  * 24-bit color escape sequences \e[48;2;$red;$green;$blue;m.
  */
 void
 print_elev_map(void)
 {
-    int sx, sy, x, y, sat;
+    int sx, sy, x, y, off, sat;
 
     for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
        y = YNORM(sy);
        printf("%4d ", sy);
        for (sx = -WORLD_X / 2; sx < WORLD_X / 2; sx++) {
            x = XNORM(sx);
+           off = XYOFFSET(x, y);
            if ((x + y) & 1)
                putchar(' ');
-           else if (!elev[x][y])
+           else if (!elev[off])
                putchar(' ');
-           else if (elev[x][y] < 0) {
-               sat = 256 + elev[x][y] * 2;
+           else if (elev[off] < 0) {
+               sat = 256 + elev[off] * 2;
                printf("\033[48;2;%d;%d;%dm \033[0m", sat, sat, 255);
-           } else if (elev[x][y] < HIGHMIN / 2) {
-               sat = (HIGHMIN / 2 - elev[x][y]) * 4;
+           } else if (elev[off] < HIGHMIN / 2) {
+               sat = (HIGHMIN / 2 - elev[off]) * 4;
                printf("\033[48;2;%d;%d;%dm \033[0m", sat, 255, sat);
-           } else if (elev[x][y] < HIGHMIN) {
-               sat = 128 + (HIGHMIN - elev[x][y]) * 2;
+           } else if (elev[off] < HIGHMIN) {
+               sat = 128 + (HIGHMIN - elev[off]) * 2;
                printf("\033[48;2;%d;%d;%dm \033[0m", sat, sat / 2, sat / 4);
            } else {
-               sat = 128 + (elev[x][y] - HIGHMIN) * 4 / 5;
+               sat = 128 + (elev[off] - HIGHMIN) * 2;
                printf("\033[48;2;%d;%d;%dm^\033[0m", sat, sat, sat);
            }
        }