]> git.pond.sub.org Git - empserver/blobdiff - src/util/fairland.c
fairland: Use zero elevation for "not yet elevated"
[empserver] / src / util / fairland.c
index 1d3b7acc586f4077f220220b91f13c4d595d2615..40a01666164909b3b2390fbfb6c9952448c7c899 100644 (file)
  *
  * 3. Place and grow additional islands
  *
- * Place and grow islands one after the other.  Place the first sector
- * randomly, pick an island size, then grow the island to that size.
+ * Each continent has a "sphere of influence": the set of sectors
+ * closer to it than to any other continent.  Each island is entirely
+ * in one such sphere, and each sphere contains the same number of
+ * islands with the same sizes.
+ *
+ * First, split the specified number of island sectors per continent
+ * randomly into the island sizes.  Sort by size so that larger
+ * islands are grown before smaller ones, to give the large ones the
+ * best chance to grow to their planned size.
+ *
+ * Then place one island's first sector into each sphere, using
+ * weighted random sampling with weights favoring sectors away from
+ * land and other spheres.  Add one sector to each island in turn,
+ * until they have the intended size.  Repeat until the specified
+ * number of islands has been grown.
+ *
+ * If placement fails due to lack of room, start over, just like for
+ * continents.
  *
  * Growing works as for continents, except the minimum distance for
- * additional islands applies, and growing simply stops when there is
- * no room.
+ * additional islands applies, and growing simply stops when any of
+ * the islands being grown lacks the room to grow further.  The number
+ * of sectors not grown carries over to the next island size.
  *
  * 4. Compute elevation
  *
@@ -181,8 +198,11 @@ static const char *outfile = DEFAULT_OUTFILE_NAME;
 #define new_x(newx) (((newx) + WORLD_X) % WORLD_X)
 #define new_y(newy) (((newy) + WORLD_Y) % WORLD_Y)
 
-static int ctot;               /* total number of continents and islands grown */
-static int *isecs;             /* array of how large each island is */
+/*
+ * Island sizes
+ * isecs[i] is the size of the i-th island.
+ */
+static int *isecs;
 
 static int *capx, *capy;       /* location of the nc capitals */
 
@@ -220,7 +240,8 @@ static unsigned cur_seen;
 /*
  * Closest continent and "distance"
  * closest[XYOFFSET(x, y)] is the closest continent's number.
- * distance[] is complicated; see init_spheres_of_influence().
+ * distance[] is complicated; see init_spheres_of_influence() and
+ * init_distance_to_coast().
  */
 static natid *closest;
 static unsigned short *distance;
@@ -233,7 +254,6 @@ 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 **sectc;            /* which sectors are on the coast? */
 static int *weight;            /* used for placing mountains */
 static int *dsea, *dmoun;      /* the dist to the ocean and mountain */
 
@@ -256,11 +276,10 @@ static int write_newcap_script(void);
 static int stable(int);
 static void elevate_land(void);
 static void elevate_sea(void);
-static void set_coastal_flags(void);
 
 static void print_vars(void);
 static void fl_move(int);
-static void grow_islands(void);
+static int grow_islands(void);
 
 /* Debugging aids: */
 void print_own_map(void);
@@ -339,15 +358,17 @@ main(int argc, char *argv[])
            qprint("unstable drift\n");
        qprint("growing continents...\n");
        done = grow_continents();
+       if (!done)
+           continue;
+       qprint("growing islands:");
+       done = grow_islands();
     } while (!done && ++try < NUMTRIES);
     if (!done) {
-       fprintf(stderr, "%s: world not large enough to hold continents\n",
+       fprintf(stderr, "%s: world not large enough for this much land\n",
                program_name);
        exit(1);
     }
-    qprint("growing islands:");
-    grow_islands();
-    qprint("\nelevating land...\n");
+    qprint("elevating land...\n");
     create_elevations();
 
     qprint("writing to sectors file...\n");
@@ -457,6 +478,12 @@ parse_args(int argc, char *argv[])
                program_name);
        exit(1);
     }
+    if (ni % nc) {
+       fprintf(stderr, "%s: number of islands must be a multiple of"
+               " the number of continents\n",
+               program_name);
+       exit(1);
+    }
 
     if (argc > 3)
        is = atoi(argv[3]);
@@ -538,7 +565,6 @@ allocate_memory(void)
     }
     sectx = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
     secty = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
-    sectc = 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));
@@ -546,12 +572,10 @@ allocate_memory(void)
     for (i = 0; i < nc; ++i) {
        sectx[i] = calloc(sc, sizeof(int));
        secty[i] = calloc(sc, sizeof(int));
-       sectc[i] = calloc(sc, sizeof(int));
     }
     for (i = nc; i < nc + ni; ++i) {
        sectx[i] = calloc(is * 2, sizeof(int));
        secty[i] = calloc(is * 2, sizeof(int));
-       sectc[i] = calloc(is * 2, sizeof(int));
     }
 
 }
@@ -682,23 +706,11 @@ fl_move(int j)
   GROW THE CONTINENTS
 ****************************************************************************/
 
-/* Look for a coastal sector of continent c
-*/
-
-static void
-find_coast(int c)
+static int
+is_coastal(int x, int y)
 {
-    int i, dir, nx, ny;
-
-    for (i = 0; i < isecs[c]; ++i) {
-       sectc[c][i] = 0;
-       for (dir = DIR_FIRST; dir <= DIR_LAST; dir++) {
-           nx = new_x(sectx[c][i] + diroff[dir][0]);
-           ny = new_y(secty[c][i] + diroff[dir][1]);
-           if (own[nx][ny] == -1)
-               sectc[c][i] = 1;
-       }
-    }
+    return adj_land[XYOFFSET(x, y)]
+       != (1u << (DIR_LAST + 1)) - (1u << DIR_FIRST);
 }
 
 struct hexagon_iter {
@@ -876,19 +888,50 @@ bfs_enqueue_island(int c)
     int i;
 
     for (i = 0; i < isecs[c]; i++) {
-       if (sectc[c][i])
+       if (is_coastal(sectx[c][i], secty[c][i]))
            bfs_enqueue(c, sectx[c][i], secty[c][i], 0);
     }
 }
 
+/*
+ * Enqueue spheres of influence borders for breadth-first search.
+ */
+static void
+bfs_enqueue_border(void)
+{
+    int x, y, off, dir, nx, ny, noff;
+
+    for (y = 0; y < WORLD_Y; y++) {
+       for (x = y % 2; x < WORLD_X; x += 2) {
+           off = XYOFFSET(x, y);
+           if (distance[off] <= id + 1)
+               continue;
+           if (closest[off] == (natid)-1)
+               continue;
+           for (dir = DIR_FIRST; dir <= DIR_LAST; dir++) {
+               nx = new_x(x + diroff[dir][0]);
+               ny = new_y(y + diroff[dir][1]);
+               noff = XYOFFSET(nx, ny);
+               if (closest[noff] != closest[off]) {
+                   bfs_enqueue(closest[off], x, y, id + 1);
+                   break;
+               }
+           }
+       }
+    }
+}
+
 /*
  * Compute spheres of influence
  * A continent's sphere of influence is the set of sectors closer to
  * it than to any other continent.
  * Set closest[XYOFFSET(x, y)] to the closest continent's number,
  * -1 if no single continent is closest.
- * Set distance[XYOFFSET(x, y)] to the distance to the closest coastal
- * land sector.
+ * Set distance[XYOFFSET(x, y)] to the minimum of the distance to the
+ * closest coastal land sector and the distance to just outside the
+ * sphere of influence plus @id.  For sea sectors within a continent's
+ * sphere of influence, distance[off] - id is the distance to the
+ * border of the area where additional islands can be placed.
  */
 static void
 init_spheres_of_influence(void)
@@ -899,6 +942,36 @@ init_spheres_of_influence(void)
     for (c = 0; c < nc; c++)
        bfs_enqueue_island(c);
     bfs_run_queue();
+    bfs_enqueue_border();
+    bfs_run_queue();
+}
+
+/*
+ * Precompute distance to coast
+ * Set distance[XYOFFSET(x, y)] to the distance to the closest coastal
+ * land sector.
+ * Set closest[XYOFFSET(x, y)] to the closest continent's number,
+ * -1 if no single continent is closest.
+ */
+static void
+init_distance_to_coast(void)
+{
+    int c;
+
+    bfs_init();
+    for (c = 0; c < nc + ni; c++)
+       bfs_enqueue_island(c);
+    bfs_run_queue();
+}
+
+/*
+ * Is @x,@y in the same sphere of influence as island @c?
+ * Always true when @c is a continent.
+ */
+static int
+is_in_sphere(int c, int x, int y)
+{
+    return c < nc || closest[XYOFFSET(x, y)] == c % nc;
 }
 
 /*
@@ -907,21 +980,23 @@ init_spheres_of_influence(void)
 static int
 can_grow_at(int c, int x, int y)
 {
-    return own[x][y] == -1 && xzone_ok(c, x, y);
+    return own[x][y] == -1 && xzone_ok(c, x, y) && is_in_sphere(c, x, y);
 }
 
 static void
 adj_land_update(int x, int y)
 {
+    int is_land = own[x][y] != -1;
     int dir, nx, ny, noff;
 
-    assert(own[x][y] != -1);
-
     for (dir = DIR_FIRST; dir <= DIR_LAST; dir++) {
        nx = new_x(x + diroff[dir][0]);
        ny = new_y(y + diroff[dir][1]);
        noff = XYOFFSET(nx, ny);
-       adj_land[noff] |= 1u << DIR_BACK(dir);
+       if (is_land)
+           adj_land[noff] |= 1u << DIR_BACK(dir);
+       else
+           adj_land[noff] &= ~(1u << DIR_BACK(dir));
     }
 }
 
@@ -1012,7 +1087,6 @@ grow_continents(void)
     int done = 1;
     int c, secs;
 
-    ctot = 0;
     xzone_init(0);
 
     for (c = 0; c < nc; ++c) {
@@ -1038,13 +1112,9 @@ grow_continents(void)
        }
     }
 
-    for (c = 0; c < nc; ++c)
-       find_coast(c);
-
     if (!done)
        qprint("Only managed to grow %d out of %d sectors.\n",
               secs - 1, sc);
-    ctot = nc;
     return done;
 }
 
@@ -1057,17 +1127,20 @@ grow_continents(void)
  * Return 1 on success, 0 on error.
  */
 static int
-place_island(int c)
+place_island(int c, int isiz)
 {
-    int n, x, y, newx, newy;
+    int n, x, y, d, w, newx, newy;
 
     n = 0;
 
     for (y = 0; y < WORLD_Y; y++) {
        for (x = y % 2; x < WORLD_X; x += 2) {
            if (can_grow_at(c, x, y)) {
-               n++;
-               if (!roll0(n)) {
+               d = distance[XYOFFSET(x, y)];
+               assert(d > id);
+               w = (d - id) * (d - id);
+               n += MIN(w, (isiz + 2) / 3);
+               if (roll0(n) < w) {
                    newx = x;
                    newy = y;
                }
@@ -1080,40 +1153,101 @@ place_island(int c)
     return n;
 }
 
-/* Grow all the islands
-*/
+static int
+int_cmp(const void *a, const void *b)
+{
+    return *(int *)b - *(int *)a;
+}
 
-static void
+static int *
+size_islands(void)
+{
+    int n = ni / nc;
+    int *isiz = malloc(n * sizeof(*isiz));
+    int r0, r1, i;
+
+    isiz[0] = n * is;
+    r1 = roll0(is);
+    for (i = 1; i < n; i++) {
+       r0 = r1;
+       r1 = roll0(is);
+       isiz[i] = is + r1 - r0;
+       isiz[0] -= isiz[i];
+    }
+
+    qsort(isiz, n, sizeof(*isiz), int_cmp);
+    return isiz;
+}
+
+/*
+ * Grow the additional islands.
+ * Return 1 on success, 0 on error.
+ */
+static int
 grow_islands(void)
 {
-    int stunted_islands = 0;
-    int c, secs, isiz;
+    int *island_size = size_islands();
+    int xzone_valid = 0;
+    int carry = 0;
+    int i, j, c, done, secs, isiz, x, y;
 
-    xzone_init(nc);
     init_spheres_of_influence();
 
-    for (c = nc; c < nc + ni; ++c) {
-       if (!place_island(c)) {
-           qprint("\nNo room for island #%d", c - nc + 1);
-           break;
+    for (i = 0; i < ni / nc; i++) {
+       c = nc + i * nc;
+
+       if (!xzone_valid)
+           xzone_init(c);
+
+       carry += island_size[i];
+       isiz = MIN(2 * is, carry);
+
+       for (j = 0; j < nc; j++) {
+           isecs[c + j] = 0;
+           if (!place_island(c + j, isiz)) {
+               qprint("\nNo room for island #%d\n", c - nc + j + 1);
+               free(island_size);
+               return 0;
+           }
        }
 
-       isiz = roll(is) + roll0(is);
-       for (secs = 1; secs < isiz; secs++) {
-           if (!grow_one_sector(c)) {
-               stunted_islands++;
-               break;
+       done = 1;
+       for (secs = 1; secs < isiz && done; secs++) {
+           for (j = 0; j < nc; j++) {
+               if (!grow_one_sector(c + j))
+                   done = 0;
            }
        }
 
-       find_coast(c);
-       qprint(" %d(%d)", c - nc + 1, secs);
-       ctot++;
+       if (!done) {
+           secs--;
+           for (j = 0; j < nc; j++) {
+               if (isecs[c + j] != secs) {
+                   isecs[c + j]--;
+                   assert(isecs[c + j] == secs);
+                   x = sectx[c + j][secs];
+                   y = secty[c + j][secs];
+                   own[x][y] = -1;
+                   adj_land_update(x, y);
+               }
+           }
+           xzone_valid = 0;
+       }
+
+       for (j = 0; j < nc; j++)
+           qprint(" %d(%d)", c - nc + j + 1, isecs[c + j]);
+
+       carry -= secs;
     }
 
-    if (stunted_islands)
-       qprint("\n%d stunted island%s",
-              stunted_islands, splur(stunted_islands));
+    free(island_size);
+    qprint("\n");
+
+    if (carry)
+       qprint("Only managed to grow %d out of %d island sectors.\n",
+              is * ni - carry * nc, is * ni);
+
+    return 1;
 }
 
 /****************************************************************************
@@ -1122,12 +1256,7 @@ grow_islands(void)
 static void
 create_elevations(void)
 {
-    int i, j;
-
-    for (i = 0; i < WORLD_X; i++) {
-       for (j = 0; j < WORLD_Y; j++)
-           elev[i][j] = -INFINITE_ELEVATION;
-    }
+    init_distance_to_coast();
     elevate_land();
     elevate_sea();
 }
@@ -1163,8 +1292,6 @@ distance_to_what(int x, int y, int flag)
     return d;
 }
 
-#define ELEV elev[sectx[c][i]][secty[c][i]]
-#define distance_to_sea() (sectc[c][i]?1:distance_to_what(sectx[c][i], secty[c][i], 0))
 #define distance_to_mountain() distance_to_what(sectx[c][i], secty[c][i], 2)
 
 /* Decide where the mountains go
@@ -1172,10 +1299,10 @@ distance_to_what(int x, int y, int flag)
 static void
 elevate_land(void)
 {
-    int i, mountain_search, k, c, total, ns, nm, highest, where, h, newk,
-       r, dk;
+    int i, off, mountain_search, k, c, total, ns, nm, r, x, y;
+    int highest, where, h, newk, dk;
 
-    for (c = 0; c < ctot; ++c) {
+    for (c = 0; c < nc + ni; ++c) {
        total = 0;
        ns = isecs[c];
        nm = (pm * ns) / 100;
@@ -1183,7 +1310,8 @@ elevate_land(void)
 /* Place the mountains */
 
        for (i = 0; i < ns; ++i) {
-           dsea[i] = distance_to_sea();
+           off = XYOFFSET(sectx[c][i], secty[c][i]);
+           dsea[i] = MIN(5, distance[off] + 1);
            weight[i] = (total += (dsea[i] * dsea[i]));
        }
 
@@ -1191,16 +1319,19 @@ elevate_land(void)
             k && mountain_search < MOUNTAIN_SEARCH_MAX;
             ++mountain_search) {
            r = roll0(total);
-           for (i = 0; i < ns; ++i)
-               if (r < weight[i] && ELEV == -INFINITE_ELEVATION &&
+           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 = INFINITE_ELEVATION;
+                   elev[x][y] = INFINITE_ELEVATION;
                    break;
                }
+           }
            --k;
        }
 
@@ -1215,7 +1346,9 @@ elevate_land(void)
            highest = 0;
            where = -1;
            for (i = 0; i < ns; ++i) {
-               if (ELEV == -INFINITE_ELEVATION &&
+               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] &&
@@ -1241,32 +1374,33 @@ elevate_land(void)
 /* Elevate the mountains and capitals */
 
        for (i = 0; i < ns; ++i) {
-           if (ELEV == INFINITE_ELEVATION) {
+           x = sectx[c][i];
+           y = secty[c][i];
+           if (elev[x][y] == INFINITE_ELEVATION) {
                if (dsea[i] == 1)
-                   ELEV = HILLMIN + roll0(PLATMIN - HILLMIN);
+                   elev[x][y] = HILLMIN + roll0(PLATMIN - HILLMIN);
                else
-                   ELEV = HIGHMIN + roll0((256 - HIGHMIN) / 2) +
+                   elev[x][y] = HIGHMIN + 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 = PLATMIN;
+               elev[x][y] = PLATMIN;
        }
     }
 }
 
-#define distance_to_land() distance_to_what(x, y, 1)
-
 static void
 elevate_sea(void)
 {
-    int x, y;
+    int x, y, off;
 
     for (y = 0; y < WORLD_Y; ++y) {
        for (x = y % 2; x < WORLD_X; x += 2) {
-           if (elev[x][y] == -INFINITE_ELEVATION)
-               elev[x][y] = -roll(distance_to_land() * 20 + 27);
+           off = XYOFFSET(x, y);
+           if (own[x][y] == -1)
+               elev[x][y] = -roll(MIN(5, distance[off]) * 20 + 27);
        }
     }
 }
@@ -1379,10 +1513,10 @@ write_sects(void)
            sct->sct_type = elev_to_sct_type(elev[x][y]);
            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);
            add_resources(sct);
        }
     }
-    set_coastal_flags();
 }
 
 /****************************************************************************
@@ -1606,17 +1740,3 @@ qprint(const char *const fmt, ...)
        va_end(ap);
     }
 }
-
-static void
-set_coastal_flags(void)
-{
-    int i, j;
-    struct sctstr *sp;
-
-    for (i = 0; i < nc + ni; ++i) {
-       for (j = 0; j < isecs[i]; j++) {
-           sp = getsectp(sectx[i][j], secty[i][j]);
-           sp->sct_coastal = sectc[i][j];
-       }
-    }
-}