| 1 | /* | 
|---|
| 2 |  *   ORXONOX - the hottest 3D action shooter ever to exist | 
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| 3 |  *                    > www.orxonox.net < | 
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| 4 |  * | 
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| 5 |  * | 
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| 6 |  *   License notice: | 
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| 7 |  * | 
|---|
| 8 |  *   This program is free software; you can redistribute it and/or | 
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| 9 |  *   modify it under the terms of the GNU General Public License | 
|---|
| 10 |  *   as published by the Free Software Foundation; either version 2 | 
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| 11 |  *   of the License, or (at your option) any later version. | 
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| 12 |  * | 
|---|
| 13 |  *   This program is distributed in the hope that it will be useful, | 
|---|
| 14 |  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of | 
|---|
| 15 |  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the | 
|---|
| 16 |  *   GNU General Public License for more details. | 
|---|
| 17 |  * | 
|---|
| 18 |  *   You should have received a copy of the GNU General Public License | 
|---|
| 19 |  *   along with this program; if not, write to the Free Software | 
|---|
| 20 |  *   Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA. | 
|---|
| 21 |  * | 
|---|
| 22 |  *   Author: | 
|---|
| 23 |  *      Manuel Meier | 
|---|
| 24 |  *   Co-authors: | 
|---|
| 25 |  *      Cyrill Burgener | 
|---|
| 26 |  * | 
|---|
| 27 |  *   Based on random-maze-generator by Sergey Kosarevsky, 2014 | 
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| 28 |  *   https://github.com/corporateshark/random-maze-generator | 
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| 29 |  * | 
|---|
| 30 |  */ | 
|---|
| 31 |  | 
|---|
| 32 | /** | 
|---|
| 33 |     @file MazeGenerator.cc | 
|---|
| 34 |     @brief Implementation of the MazeGenerator class. Generates the maze. | 
|---|
| 35 | */ | 
|---|
| 36 |  | 
|---|
| 37 | #include "MazeGenerator.h" | 
|---|
| 38 |  | 
|---|
| 39 | #include <vector> | 
|---|
| 40 |  | 
|---|
| 41 | #include "util/Output.h" | 
|---|
| 42 | #include "util/Math.h" | 
|---|
| 43 |  | 
|---|
| 44 | namespace orxonox | 
|---|
| 45 | { | 
|---|
| 46 |     MazeGenerator::MazeGenerator(int numCells) | 
|---|
| 47 |     { | 
|---|
| 48 |         this->numCells_ = numCells; | 
|---|
| 49 |  | 
|---|
| 50 |         //levelcode_ represents the pitch: It's a 10x10 field. | 
|---|
| 51 |         // 1 represents a Wall on the right side of this square | 
|---|
| 52 |         // 2 represents a Wall on the top of this square | 
|---|
| 53 |         // 3 represents 2 and 1 at the same time | 
|---|
| 54 |         // Note: the levelcode_ is generated from the Maze-Generator functions at the beginning of the game | 
|---|
| 55 |         this->levelcode_ = new int[ numCells_*numCells_ ];; | 
|---|
| 56 |         std::fill( levelcode_, levelcode_ + numCells_*numCells_, 0 ); | 
|---|
| 57 |  | 
|---|
| 58 |         this->maze_ = new unsigned char[ numCells_*numCells_ ]; | 
|---|
| 59 |         std::fill( maze_, maze_ + numCells_*numCells_, 0 ); | 
|---|
| 60 |  | 
|---|
| 61 |         // current traversing position | 
|---|
| 62 |         this->ptX_ = 0; | 
|---|
| 63 |         this->ptY_ = 0; | 
|---|
| 64 |  | 
|---|
| 65 |         //                  0  1  2  3  4  5  6  7  8 | 
|---|
| 66 |         //                     U  R     D           L | 
|---|
| 67 |         int headingX[9] = { 0, 0,+1, 0, 0, 0, 0, 0,-1 }; | 
|---|
| 68 |         int headingY[9] = { 0,-1, 0, 0,+1, 0, 0, 0, 0 }; | 
|---|
| 69 |         int mask[9]     = { | 
|---|
| 70 |                               0, | 
|---|
| 71 |                               eDirection_Down | eDirection_Down << 4, | 
|---|
| 72 |                               eDirection_Left | eDirection_Left << 4, | 
|---|
| 73 |                               0, | 
|---|
| 74 |                               eDirection_Up | eDirection_Up << 4, | 
|---|
| 75 |                               0, | 
|---|
| 76 |                               0, | 
|---|
| 77 |                               0, | 
|---|
| 78 |                               eDirection_Right | eDirection_Right << 4 | 
|---|
| 79 |                           }; | 
|---|
| 80 |  | 
|---|
| 81 |         std::copy(headingX, headingX + 9, this->headingX_); | 
|---|
| 82 |         std::copy(headingY, headingY + 9, this->headingY_); | 
|---|
| 83 |         std::copy(mask,     mask + 9,     this->mask_); | 
|---|
| 84 |     } | 
|---|
| 85 |  | 
|---|
| 86 |     MazeGenerator::~MazeGenerator() | 
|---|
| 87 |     { | 
|---|
| 88 |         delete[] this->levelcode_; | 
|---|
| 89 |         delete[] this->maze_; | 
|---|
| 90 |     } | 
|---|
| 91 |  | 
|---|
| 92 |     /** | 
|---|
| 93 |     @brief | 
|---|
| 94 |         Checks if Direction is valid (for Maze-Generator) | 
|---|
| 95 |     */ | 
|---|
| 96 |     bool MazeGenerator::isDirValid( eDirection Dir ) | 
|---|
| 97 |     { | 
|---|
| 98 |         int NewX = ptX_ + headingX_[ Dir ]; | 
|---|
| 99 |         int NewY = ptY_ + headingY_[ Dir ]; | 
|---|
| 100 |  | 
|---|
| 101 |         if ( !Dir || NewX < 0 || NewY < 0 || NewX >= numCells_ || NewY >= numCells_ ) return false; | 
|---|
| 102 |  | 
|---|
| 103 |         return !maze_[ NewX + numCells_ * NewY ]; | 
|---|
| 104 |     } | 
|---|
| 105 |  | 
|---|
| 106 |     /** | 
|---|
| 107 |     @brief | 
|---|
| 108 |         Generates new Direction (for Maze-Generator) | 
|---|
| 109 |     */ | 
|---|
| 110 |     eDirection MazeGenerator::getDirection() | 
|---|
| 111 |     { | 
|---|
| 112 |         eDirection Dir = eDirection( 1 << randomInt4() ); | 
|---|
| 113 |  | 
|---|
| 114 |         while ( true ) | 
|---|
| 115 |         { | 
|---|
| 116 |             for ( int x = 0; x < 4; x++ ) | 
|---|
| 117 |             { | 
|---|
| 118 |                 if ( isDirValid( Dir ) ) { return eDirection( Dir ); } | 
|---|
| 119 |  | 
|---|
| 120 |                 Dir = eDirection( Dir << 1 ); | 
|---|
| 121 |  | 
|---|
| 122 |                 if ( Dir > eDirection_Left ) { Dir = eDirection_Up; } | 
|---|
| 123 |             } | 
|---|
| 124 |  | 
|---|
| 125 |             Dir = eDirection( ( maze_[ cellIdx() ] & 0xf0 ) >> 4 ); | 
|---|
| 126 |  | 
|---|
| 127 |             // nowhere to go | 
|---|
| 128 |             if ( !Dir ) return eDirection_Invalid; | 
|---|
| 129 |  | 
|---|
| 130 |             ptX_ += headingX_[ Dir ]; | 
|---|
| 131 |             ptY_ += headingY_[ Dir ]; | 
|---|
| 132 |  | 
|---|
| 133 |             Dir = eDirection( 1 << randomInt4() ); | 
|---|
| 134 |         } | 
|---|
| 135 |     } | 
|---|
| 136 |  | 
|---|
| 137 |     /** | 
|---|
| 138 |     @brief | 
|---|
| 139 |         Generates a Maze (for Maze-Generator) | 
|---|
| 140 |     */ | 
|---|
| 141 |     void MazeGenerator::generateMaze() | 
|---|
| 142 |     { | 
|---|
| 143 |  | 
|---|
| 144 |         for ( eDirection Dir = getDirection(); Dir != eDirection_Invalid; Dir = getDirection() ) | 
|---|
| 145 |         { | 
|---|
| 146 |             maze_[ cellIdx() ] |= Dir; | 
|---|
| 147 |  | 
|---|
| 148 |             ptX_ += headingX_[ Dir ]; | 
|---|
| 149 |             ptY_ += headingY_[ Dir ]; | 
|---|
| 150 |  | 
|---|
| 151 |             maze_[ cellIdx() ] = mask_[ Dir ]; | 
|---|
| 152 |         } | 
|---|
| 153 |     }   | 
|---|
| 154 |      | 
|---|
| 155 |     /** | 
|---|
| 156 |     @brief | 
|---|
| 157 |         Print Maze (for Debugging only) | 
|---|
| 158 |     */ | 
|---|
| 159 |     void MazeGenerator::mazeOut(){ | 
|---|
| 160 |         for ( int y = 0; y < numCells_; y++ ) | 
|---|
| 161 |         { | 
|---|
| 162 |             for ( int x = 0; x < numCells_; x++ ) | 
|---|
| 163 |             { | 
|---|
| 164 |                 char v = maze_[ y * numCells_ + x ]; | 
|---|
| 165 |                 orxout()<<"["; | 
|---|
| 166 |                 if ( ( v & eDirection_Up    ) ) orxout()<<"U"; | 
|---|
| 167 |                 else orxout()<<" "; | 
|---|
| 168 |                 if ( ( v & eDirection_Right ) ) orxout()<<"R"; | 
|---|
| 169 |                 else orxout()<<" "; | 
|---|
| 170 |                 if ( ( v & eDirection_Down  ) ) orxout()<<" "; | 
|---|
| 171 |                 else orxout()<<" "; | 
|---|
| 172 |                 if ( ( v & eDirection_Left  ) ) orxout()<<" "; | 
|---|
| 173 |                 else orxout()<<" "; | 
|---|
| 174 |                 orxout()<<"]"; | 
|---|
| 175 |             } | 
|---|
| 176 |             orxout()<<endl; | 
|---|
| 177 |         } | 
|---|
| 178 |  | 
|---|
| 179 |     } | 
|---|
| 180 |  | 
|---|
| 181 |     /** | 
|---|
| 182 |     @brief | 
|---|
| 183 |         Print levelcode_ (for Debugging only) | 
|---|
| 184 |     */ | 
|---|
| 185 |     void MazeGenerator::levelOut(){ | 
|---|
| 186 |         for ( int y = 0; y < numCells_; y++ ) | 
|---|
| 187 |         { | 
|---|
| 188 |             for ( int x = 0; x < numCells_; x++ ) | 
|---|
| 189 |             { | 
|---|
| 190 |                 orxout()<<"["; | 
|---|
| 191 |                 if ( levelcode_[ y * numCells_ + x ] < 2) orxout()<<"U"; | 
|---|
| 192 |                 else orxout()<<" "; | 
|---|
| 193 |                 if ( levelcode_[ y * numCells_ + x ] % 2 == 0) orxout()<<"R"; | 
|---|
| 194 |                 else orxout()<<" "; | 
|---|
| 195 |  | 
|---|
| 196 |                 orxout()<<" "; | 
|---|
| 197 |                 orxout()<<" "; | 
|---|
| 198 |                 orxout()<<"]"; | 
|---|
| 199 |             } | 
|---|
| 200 |             orxout()<<endl; | 
|---|
| 201 |         } | 
|---|
| 202 |     } | 
|---|
| 203 |  | 
|---|
| 204 |     /** | 
|---|
| 205 |     @brief | 
|---|
| 206 |         Generate levelcode_ from Maze | 
|---|
| 207 |     */ | 
|---|
| 208 |     void MazeGenerator::renderMaze() | 
|---|
| 209 |     { | 
|---|
| 210 |         for ( int y = 0; y < numCells_; y++ ) | 
|---|
| 211 |         { | 
|---|
| 212 |             for ( int x = 0; x < numCells_; x++ ) | 
|---|
| 213 |             { | 
|---|
| 214 |                 char v = maze_[ y * numCells_ + x ]; | 
|---|
| 215 |  | 
|---|
| 216 |                 if ( !( v & eDirection_Up    ) && y >0) levelcode_[ y * numCells_ + x ] |= 2; | 
|---|
| 217 |                 if ( !( v & eDirection_Right ) && x <(numCells_-1)) levelcode_[ y * numCells_ + x ] |= 1; | 
|---|
| 218 |             } | 
|---|
| 219 |         } | 
|---|
| 220 |  | 
|---|
| 221 |         // leave an empty space in the middle of the maze | 
|---|
| 222 |         int lowerBound = numCells_ / 2 - 2; | 
|---|
| 223 |         int upperBound = numCells_ / 2 + 2; | 
|---|
| 224 |         for ( int y = lowerBound; y < upperBound; y++ ) | 
|---|
| 225 |         { | 
|---|
| 226 |             for ( int x = lowerBound; x < upperBound; x++ ) | 
|---|
| 227 |             { | 
|---|
| 228 |  | 
|---|
| 229 |                 if(y == lowerBound && x != upperBound) | 
|---|
| 230 |                     levelcode_[ y * numCells_ + x ] &= 2; | 
|---|
| 231 |                 else if (x == upperBound && y != lowerBound) | 
|---|
| 232 |                     levelcode_[ y * numCells_ + x ] &= 1; | 
|---|
| 233 |                 else if(x != upperBound) | 
|---|
| 234 |                     levelcode_[ y * numCells_ + x ] = 0; | 
|---|
| 235 |             } | 
|---|
| 236 |         } | 
|---|
| 237 |  | 
|---|
| 238 |     } | 
|---|
| 239 |  | 
|---|
| 240 |     // return the current index in maze_ | 
|---|
| 241 |     int MazeGenerator::cellIdx() | 
|---|
| 242 |     { | 
|---|
| 243 |         return ptX_ + numCells_ * ptY_; | 
|---|
| 244 |     } | 
|---|
| 245 |  | 
|---|
| 246 |     int MazeGenerator::randomInt() | 
|---|
| 247 |     { | 
|---|
| 248 |         return (rand() % numCells_); | 
|---|
| 249 |     } | 
|---|
| 250 |  | 
|---|
| 251 |     int MazeGenerator::randomInt4() | 
|---|
| 252 |     { | 
|---|
| 253 |         return (rand() % 4); | 
|---|
| 254 |     } | 
|---|
| 255 | } | 
|---|