cube.c

   1 /*
   2  * cube.c: Cube game.
   3  */
   4
   5 #include <stdio.h>
   6 #include <stdlib.h>
   7 #include <string.h>
   8 #include <assert.h>
   9 #include <ctype.h>
  10 #include <math.h>
  11
  12 #include "puzzles.h"
  13
  14 const char *const game_name = "Cube";
  15 const char *const game_winhelp_topic = "games.cube";
  16 const int game_can_configure = TRUE;
  17
  18 #define MAXVERTICES 20
  19 #define MAXFACES 20
  20 #define MAXORDER 4
  21 struct solid {
  22     int nvertices;
  23     float vertices[MAXVERTICES * 3];   /* 3*npoints coordinates */
  24     int order;
  25     int nfaces;
  26     int faces[MAXFACES * MAXORDER];    /* order*nfaces point indices */
  27     float normals[MAXFACES * 3];       /* 3*npoints vector components */
  28     float shear;                       /* isometric shear for nice drawing */
  29     float border;                      /* border required around arena */
  30 };
  31
  32 static const struct solid tetrahedron = {
  33     4,
  34     {
  35         0.0F, -0.57735026919F, -0.20412414523F,
  36         -0.5F, 0.28867513459F, -0.20412414523F,
  37         0.0F, -0.0F, 0.6123724357F,
  38         0.5F, 0.28867513459F, -0.20412414523F,
  39     },
  40     3, 4,
  41     {
  42         0,2,1, 3,1,2, 2,0,3, 1,3,0
  43     },
  44     {
  45         -0.816496580928F, -0.471404520791F, 0.333333333334F,
  46         0.0F, 0.942809041583F, 0.333333333333F,
  47         0.816496580928F, -0.471404520791F, 0.333333333334F,
  48         0.0F, 0.0F, -1.0F,
  49     },
  50     0.0F, 0.3F
  51 };
  52
  53 static const struct solid cube = {
  54     8,
  55     {
  56         -0.5F,-0.5F,-0.5F, -0.5F,-0.5F,+0.5F,
  57         -0.5F,+0.5F,-0.5F, -0.5F,+0.5F,+0.5F,
  58         +0.5F,-0.5F,-0.5F, +0.5F,-0.5F,+0.5F,
  59         +0.5F,+0.5F,-0.5F, +0.5F,+0.5F,+0.5F,
  60     },
  61     4, 6,
  62     {
  63         0,1,3,2, 1,5,7,3, 5,4,6,7, 4,0,2,6, 0,4,5,1, 3,7,6,2
  64     },
  65     {
  66         -1.0F,0.0F,0.0F, 0.0F,0.0F,+1.0F,
  67         +1.0F,0.0F,0.0F, 0.0F,0.0F,-1.0F,
  68         0.0F,-1.0F,0.0F, 0.0F,+1.0F,0.0F
  69     },
  70     0.3F, 0.5F
  71 };
  72
  73 static const struct solid octahedron = {
  74     6,
  75     {
  76         -0.5F, -0.28867513459472505F, 0.4082482904638664F,
  77         0.5F, 0.28867513459472505F, -0.4082482904638664F,
  78         -0.5F, 0.28867513459472505F, -0.4082482904638664F,
  79         0.5F, -0.28867513459472505F, 0.4082482904638664F,
  80         0.0F, -0.57735026918945009F, -0.4082482904638664F,
  81         0.0F, 0.57735026918945009F, 0.4082482904638664F,
  82     },
  83     3, 8,
  84     {
  85         4,0,2, 0,5,2, 0,4,3, 5,0,3, 1,4,2, 5,1,2, 4,1,3, 1,5,3
  86     },
  87     {
  88         -0.816496580928F, -0.471404520791F, -0.333333333334F,
  89         -0.816496580928F, 0.471404520791F, 0.333333333334F,
  90         0.0F, -0.942809041583F, 0.333333333333F,
  91         0.0F, 0.0F, 1.0F,
  92         0.0F, 0.0F, -1.0F,
  93         0.0F, 0.942809041583F, -0.333333333333F,
  94         0.816496580928F, -0.471404520791F, -0.333333333334F,
  95         0.816496580928F, 0.471404520791F, 0.333333333334F,
  96     },
  97     0.0F, 0.5F
  98 };
  99
 100 static const struct solid icosahedron = {
 101     12,
 102     {
 103         0.0F, 0.57735026919F, 0.75576131408F,
 104         0.0F, -0.93417235896F, 0.17841104489F,
 105         0.0F, 0.93417235896F, -0.17841104489F,
 106         0.0F, -0.57735026919F, -0.75576131408F,
 107         -0.5F, -0.28867513459F, 0.75576131408F,
 108         -0.5F, 0.28867513459F, -0.75576131408F,
 109         0.5F, -0.28867513459F, 0.75576131408F,
 110         0.5F, 0.28867513459F, -0.75576131408F,
 111         -0.80901699437F, 0.46708617948F, 0.17841104489F,
 112         0.80901699437F, 0.46708617948F, 0.17841104489F,
 113         -0.80901699437F, -0.46708617948F, -0.17841104489F,
 114         0.80901699437F, -0.46708617948F, -0.17841104489F,
 115     },
 116     3, 20,
 117     {
 118         8,0,2,  0,9,2,  1,10,3, 11,1,3,  0,4,6,
 119         4,1,6,  5,2,7,  3,5,7,  4,8,10,  8,5,10,
 120         9,6,11, 7,9,11,  0,8,4,  9,0,6,  10,1,4,
 121         1,11,6, 8,2,5,  2,9,7,  3,10,5, 11,3,7,
 122     },
 123     {
 124         -0.356822089773F, 0.87267799625F, 0.333333333333F,
 125         0.356822089773F, 0.87267799625F, 0.333333333333F,
 126         -0.356822089773F, -0.87267799625F, -0.333333333333F,
 127         0.356822089773F, -0.87267799625F, -0.333333333333F,
 128         -0.0F, 0.0F, 1.0F,
 129         0.0F, -0.666666666667F, 0.745355992501F,
 130         0.0F, 0.666666666667F, -0.745355992501F,
 131         0.0F, 0.0F, -1.0F,
 132         -0.934172358963F, -0.12732200375F, 0.333333333333F,
 133         -0.934172358963F, 0.12732200375F, -0.333333333333F,
 134         0.934172358963F, -0.12732200375F, 0.333333333333F,
 135         0.934172358963F, 0.12732200375F, -0.333333333333F,
 136         -0.57735026919F, 0.333333333334F, 0.745355992501F,
 137         0.57735026919F, 0.333333333334F, 0.745355992501F,
 138         -0.57735026919F, -0.745355992501F, 0.333333333334F,
 139         0.57735026919F, -0.745355992501F, 0.333333333334F,
 140         -0.57735026919F, 0.745355992501F, -0.333333333334F,
 141         0.57735026919F, 0.745355992501F, -0.333333333334F,
 142         -0.57735026919F, -0.333333333334F, -0.745355992501F,
 143         0.57735026919F, -0.333333333334F, -0.745355992501F,
 144     },
 145     0.0F, 0.8F
 146 };
 147
 148 enum {
 149     TETRAHEDRON, CUBE, OCTAHEDRON, ICOSAHEDRON
 150 };
 151 static const struct solid *solids[] = {
 152     &tetrahedron, &cube, &octahedron, &icosahedron
 153 };
 154
 155 enum {
 156     COL_BACKGROUND,
 157     COL_BORDER,
 158     COL_BLUE,
 159     NCOLOURS
 160 };
 161
 162 enum { LEFT, RIGHT, UP, DOWN, UP_LEFT, UP_RIGHT, DOWN_LEFT, DOWN_RIGHT };
 163
 164 #define GRID_SCALE 48.0F
 165 #define ROLLTIME 0.13F
 166
 167 #define SQ(x) ( (x) * (x) )
 168
 169 #define MATMUL(ra,m,a) do { \
 170     float rx, ry, rz, xx = (a)[0], yy = (a)[1], zz = (a)[2], *mat = (m); \
 171     rx = mat[0] * xx + mat[3] * yy + mat[6] * zz; \
 172     ry = mat[1] * xx + mat[4] * yy + mat[7] * zz; \
 173     rz = mat[2] * xx + mat[5] * yy + mat[8] * zz; \
 174     (ra)[0] = rx; (ra)[1] = ry; (ra)[2] = rz; \
 175 } while (0)
 176
 177 #define APPROXEQ(x,y) ( SQ(x-y) < 0.1 )
 178
 179 struct grid_square {
 180     float x, y;
 181     int npoints;
 182     float points[8];                   /* maximum */
 183     int directions[8];                 /* bit masks showing point pairs */
 184     int flip;
 185     int blue;
 186     int tetra_class;
 187 };
 188
 189 struct game_params {
 190     int solid;
 191     /*
 192      * Grid dimensions. For a square grid these are width and
 193      * height respectively; otherwise the grid is a hexagon, with
 194      * the top side and the two lower diagonals having length d1
 195      * and the remaining three sides having length d2 (so that
 196      * d1==d2 gives a regular hexagon, and d2==0 gives a triangle).
 197      */
 198     int d1, d2;
 199 };
 200
 201 struct game_state {
 202     struct game_params params;
 203     const struct solid *solid;
 204     int *facecolours;
 205     struct grid_square *squares;
 206     int nsquares;
 207     int current;                       /* index of current grid square */
 208     int sgkey[2];                      /* key-point indices into grid sq */
 209     int dgkey[2];                      /* key-point indices into grid sq */
 210     int spkey[2];                      /* key-point indices into polyhedron */
 211     int dpkey[2];                      /* key-point indices into polyhedron */
 212     int previous;
 213     float angle;
 214     int completed;
 215     int movecount;
 216 };
 217
 218 game_params *default_params(void)
 219 {
 220     game_params *ret = snew(game_params);
 221
 222     ret->solid = CUBE;
 223     ret->d1 = 4;
 224     ret->d2 = 4;
 225
 226     return ret;
 227 }
 228
 229 int game_fetch_preset(int i, char **name, game_params **params)
 230 {
 231     game_params *ret = snew(game_params);
 232     char *str;
 233
 234     switch (i) {
 235       case 0:
 236         str = "Cube";
 237         ret->solid = CUBE;
 238         ret->d1 = 4;
 239         ret->d2 = 4;
 240         break;
 241       case 1:
 242         str = "Tetrahedron";
 243         ret->solid = TETRAHEDRON;
 244         ret->d1 = 1;
 245         ret->d2 = 2;
 246         break;
 247       case 2:
 248         str = "Octahedron";
 249         ret->solid = OCTAHEDRON;
 250         ret->d1 = 2;
 251         ret->d2 = 2;
 252         break;
 253       case 3:
 254         str = "Icosahedron";
 255         ret->solid = ICOSAHEDRON;
 256         ret->d1 = 3;
 257         ret->d2 = 3;
 258         break;
 259       default:
 260         sfree(ret);
 261         return FALSE;
 262     }
 263
 264     *name = dupstr(str);
 265     *params = ret;
 266     return TRUE;
 267 }
 268
 269 void free_params(game_params *params)
 270 {
 271     sfree(params);
 272 }
 273
 274 game_params *dup_params(game_params *params)
 275 {
 276     game_params *ret = snew(game_params);
 277     *ret = *params;                    /* structure copy */
 278     return ret;
 279 }
 280
 281 game_params *decode_params(char const *string)
 282 {
 283     game_params *ret = default_params();
 284
 285     switch (*string) {
 286       case 't': ret->solid = TETRAHEDRON; string++; break;
 287       case 'c': ret->solid = CUBE;        string++; break;
 288       case 'o': ret->solid = OCTAHEDRON;  string++; break;
 289       case 'i': ret->solid = ICOSAHEDRON; string++; break;
 290       default: break;
 291     }
 292     ret->d1 = ret->d2 = atoi(string);
 293     while (*string && isdigit(*string)) string++;
 294     if (*string == 'x') {
 295         string++;
 296         ret->d2 = atoi(string);
 297     }
 298
 299     return ret;
 300 }
 301
 302 char *encode_params(game_params *params)
 303 {
 304     char data[256];
 305
 306     assert(params->solid >= 0 && params->solid < 4);
 307     sprintf(data, "%c%dx%d", "tcoi"[params->solid], params->d1, params->d2);
 308
 309     return dupstr(data);
 310 }
 311
 312 static void enum_grid_squares(game_params *params,
 313                               void (*callback)(void *, struct grid_square *),
 314                               void *ctx)
 315 {
 316     const struct solid *solid = solids[params->solid];
 317
 318     if (solid->order == 4) {
 319         int x, y;
 320
 321         for (y = 0; y < params->d2; y++)
 322             for (x = 0; x < params->d1; x++) {
 323                 struct grid_square sq;
 324
 325                 sq.x = (float)x;
 326                 sq.y = (float)y;
 327                 sq.points[0] = x - 0.5F;
 328                 sq.points[1] = y - 0.5F;
 329                 sq.points[2] = x - 0.5F;
 330                 sq.points[3] = y + 0.5F;
 331                 sq.points[4] = x + 0.5F;
 332                 sq.points[5] = y + 0.5F;
 333                 sq.points[6] = x + 0.5F;
 334                 sq.points[7] = y - 0.5F;
 335                 sq.npoints = 4;
 336
 337                 sq.directions[LEFT]  = 0x03;   /* 0,1 */
 338                 sq.directions[RIGHT] = 0x0C;   /* 2,3 */
 339                 sq.directions[UP]    = 0x09;   /* 0,3 */
 340                 sq.directions[DOWN]  = 0x06;   /* 1,2 */
 341                 sq.directions[UP_LEFT] = 0;   /* no diagonals in a square */
 342                 sq.directions[UP_RIGHT] = 0;   /* no diagonals in a square */
 343                 sq.directions[DOWN_LEFT] = 0;   /* no diagonals in a square */
 344                 sq.directions[DOWN_RIGHT] = 0;   /* no diagonals in a square */
 345
 346                 sq.flip = FALSE;
 347
 348                 /*
 349                  * This is supremely irrelevant, but just to avoid
 350                  * having any uninitialised structure members...
 351                  */
 352                 sq.tetra_class = 0;
 353
 354                 callback(ctx, &sq);
 355             }
 356     } else {
 357         int row, rowlen, other, i, firstix = -1;
 358         float theight = (float)(sqrt(3) / 2.0);
 359
 360         for (row = 0; row < params->d1 + params->d2; row++) {
 361             if (row < params->d2) {
 362                 other = +1;
 363                 rowlen = row + params->d1;
 364             } else {
 365                 other = -1;
 366                 rowlen = 2*params->d2 + params->d1 - row;
 367             }
 368
 369             /*
 370              * There are `rowlen' down-pointing triangles.
 371              */
 372             for (i = 0; i < rowlen; i++) {
 373                 struct grid_square sq;
 374                 int ix;
 375                 float x, y;
 376
 377                 ix = (2 * i - (rowlen-1));
 378                 x = ix * 0.5F;
 379                 y = theight * row;
 380                 sq.x = x;
 381                 sq.y = y + theight / 3;
 382                 sq.points[0] = x - 0.5F;
 383                 sq.points[1] = y;
 384                 sq.points[2] = x;
 385                 sq.points[3] = y + theight;
 386                 sq.points[4] = x + 0.5F;
 387                 sq.points[5] = y;
 388                 sq.npoints = 3;
 389
 390                 sq.directions[LEFT]  = 0x03;   /* 0,1 */
 391                 sq.directions[RIGHT] = 0x06;   /* 1,2 */
 392                 sq.directions[UP]    = 0x05;   /* 0,2 */
 393                 sq.directions[DOWN]  = 0;      /* invalid move */
 394
 395                 /*
 396                  * Down-pointing triangle: both the up diagonals go
 397                  * up, and the down ones go left and right.
 398                  */
 399                 sq.directions[UP_LEFT] = sq.directions[UP_RIGHT] =
 400                     sq.directions[UP];
 401                 sq.directions[DOWN_LEFT] = sq.directions[LEFT];
 402                 sq.directions[DOWN_RIGHT] = sq.directions[RIGHT];
 403
 404                 sq.flip = TRUE;
 405
 406                 if (firstix < 0)
 407                     firstix = ix & 3;
 408                 ix -= firstix;
 409                 sq.tetra_class = ((row+(ix&1)) & 2) ^ (ix & 3);
 410
 411                 callback(ctx, &sq);
 412             }
 413
 414             /*
 415              * There are `rowlen+other' up-pointing triangles.
 416              */
 417             for (i = 0; i < rowlen+other; i++) {
 418                 struct grid_square sq;
 419                 int ix;
 420                 float x, y;
 421
 422                 ix = (2 * i - (rowlen+other-1));
 423                 x = ix * 0.5F;
 424                 y = theight * row;
 425                 sq.x = x;
 426                 sq.y = y + 2*theight / 3;
 427                 sq.points[0] = x + 0.5F;
 428                 sq.points[1] = y + theight;
 429                 sq.points[2] = x;
 430                 sq.points[3] = y;
 431                 sq.points[4] = x - 0.5F;
 432                 sq.points[5] = y + theight;
 433                 sq.npoints = 3;
 434
 435                 sq.directions[LEFT]  = 0x06;   /* 1,2 */
 436                 sq.directions[RIGHT] = 0x03;   /* 0,1 */
 437                 sq.directions[DOWN]  = 0x05;   /* 0,2 */
 438                 sq.directions[UP]    = 0;      /* invalid move */
 439
 440                 /*
 441                  * Up-pointing triangle: both the down diagonals go
 442                  * down, and the up ones go left and right.
 443                  */
 444                 sq.directions[DOWN_LEFT] = sq.directions[DOWN_RIGHT] =
 445                     sq.directions[DOWN];
 446                 sq.directions[UP_LEFT] = sq.directions[LEFT];
 447                 sq.directions[UP_RIGHT] = sq.directions[RIGHT];
 448
 449                 sq.flip = FALSE;
 450
 451                 if (firstix < 0)
 452                     firstix = (ix - 1) & 3;
 453                 ix -= firstix;
 454                 sq.tetra_class = ((row+(ix&1)) & 2) ^ (ix & 3);
 455
 456                 callback(ctx, &sq);
 457             }
 458         }
 459     }
 460 }
 461
 462 static int grid_area(int d1, int d2, int order)
 463 {
 464     /*
 465      * An NxM grid of squares has NM squares in it.
 466      *
 467      * A grid of triangles with dimensions A and B has a total of
 468      * A^2 + B^2 + 4AB triangles in it. (You can divide it up into
 469      * a side-A triangle containing A^2 subtriangles, a side-B
 470      * triangle containing B^2, and two congruent parallelograms,
 471      * each with side lengths A and B, each therefore containing AB
 472      * two-triangle rhombuses.)
 473      */
 474     if (order == 4)
 475         return d1 * d2;
 476     else
 477         return d1*d1 + d2*d2 + 4*d1*d2;
 478 }
 479
 480 config_item *game_configure(game_params *params)
 481 {
 482     config_item *ret = snewn(4, config_item);
 483     char buf[80];
 484
 485     ret[0].name = "Type of solid";
 486     ret[0].type = C_CHOICES;
 487     ret[0].sval = ":Tetrahedron:Cube:Octahedron:Icosahedron";
 488     ret[0].ival = params->solid;
 489
 490     ret[1].name = "Width / top";
 491     ret[1].type = C_STRING;
 492     sprintf(buf, "%d", params->d1);
 493     ret[1].sval = dupstr(buf);
 494     ret[1].ival = 0;
 495
 496     ret[2].name = "Height / bottom";
 497     ret[2].type = C_STRING;
 498     sprintf(buf, "%d", params->d2);
 499     ret[2].sval = dupstr(buf);
 500     ret[2].ival = 0;
 501
 502     ret[3].name = NULL;
 503     ret[3].type = C_END;
 504     ret[3].sval = NULL;
 505     ret[3].ival = 0;
 506
 507     return ret;
 508 }
 509
 510 game_params *custom_params(config_item *cfg)
 511 {
 512     game_params *ret = snew(game_params);
 513
 514     ret->solid = cfg[0].ival;
 515     ret->d1 = atoi(cfg[1].sval);
 516     ret->d2 = atoi(cfg[2].sval);
 517
 518     return ret;
 519 }
 520
 521 static void count_grid_square_callback(void *ctx, struct grid_square *sq)
 522 {
 523     int *classes = (int *)ctx;
 524     int thisclass;
 525
 526     if (classes[4] == 4)
 527         thisclass = sq->tetra_class;
 528     else if (classes[4] == 2)
 529         thisclass = sq->flip;
 530     else
 531         thisclass = 0;
 532
 533     classes[thisclass]++;
 534 }
 535
 536 char *validate_params(game_params *params)
 537 {
 538     int classes[5];
 539     int i;
 540
 541     if (params->solid < 0 || params->solid >= lenof(solids))
 542         return "Unrecognised solid type";
 543
 544     if (solids[params->solid]->order == 4) {
 545         if (params->d1 <= 0 || params->d2 <= 0)
 546             return "Both grid dimensions must be greater than zero";
 547     } else {
 548         if (params->d1 <= 0 && params->d2 <= 0)
 549             return "At least one grid dimension must be greater than zero";
 550     }
 551
 552     for (i = 0; i < 4; i++)
 553         classes[i] = 0;
 554     if (params->solid == TETRAHEDRON)
 555         classes[4] = 4;
 556     else if (params->solid == OCTAHEDRON)
 557         classes[4] = 2;
 558     else
 559         classes[4] = 1;
 560     enum_grid_squares(params, count_grid_square_callback, classes);
 561
 562     for (i = 0; i < classes[4]; i++)
 563         if (classes[i] < solids[params->solid]->nfaces / classes[4])
 564             return "Not enough grid space to place all blue faces";
 565
 566     if (grid_area(params->d1, params->d2, solids[params->solid]->order) <
 567         solids[params->solid]->nfaces + 1)
 568         return "Not enough space to place the solid on an empty square";
 569
 570     return NULL;
 571 }
 572
 573 struct grid_data {
 574     int *gridptrs[4];
 575     int nsquares[4];
 576     int nclasses;
 577     int squareindex;
 578 };
 579
 580 static void classify_grid_square_callback(void *ctx, struct grid_square *sq)
 581 {
 582     struct grid_data *data = (struct grid_data *)ctx;
 583     int thisclass;
 584
 585     if (data->nclasses == 4)
 586         thisclass = sq->tetra_class;
 587     else if (data->nclasses == 2)
 588         thisclass = sq->flip;
 589     else
 590         thisclass = 0;
 591
 592     data->gridptrs[thisclass][data->nsquares[thisclass]++] =
 593         data->squareindex++;
 594 }
 595
 596 char *new_game_seed(game_params *params, random_state *rs)
 597 {
 598     struct grid_data data;
 599     int i, j, k, m, area, facesperclass;
 600     int *flags;
 601     char *seed, *p;
 602
 603     /*
 604      * Enumerate the grid squares, dividing them into equivalence
 605      * classes as appropriate. (For the tetrahedron, there is one
 606      * equivalence class for each face; for the octahedron there
 607      * are two classes; for the other two solids there's only one.)
 608      */
 609
 610     area = grid_area(params->d1, params->d2, solids[params->solid]->order);
 611     if (params->solid == TETRAHEDRON)
 612         data.nclasses = 4;
 613     else if (params->solid == OCTAHEDRON)
 614         data.nclasses = 2;
 615     else
 616         data.nclasses = 1;
 617     data.gridptrs[0] = snewn(data.nclasses * area, int);
 618     for (i = 0; i < data.nclasses; i++) {
 619         data.gridptrs[i] = data.gridptrs[0] + i * area;
 620         data.nsquares[i] = 0;
 621     }
 622     data.squareindex = 0;
 623     enum_grid_squares(params, classify_grid_square_callback, &data);
 624
 625     facesperclass = solids[params->solid]->nfaces / data.nclasses;
 626
 627     for (i = 0; i < data.nclasses; i++)
 628         assert(data.nsquares[i] >= facesperclass);
 629     assert(data.squareindex == area);
 630
 631     /*
 632      * So now we know how many faces to allocate in each class. Get
 633      * on with it.
 634      */
 635     flags = snewn(area, int);
 636     for (i = 0; i < area; i++)
 637         flags[i] = FALSE;
 638
 639     for (i = 0; i < data.nclasses; i++) {
 640         for (j = 0; j < facesperclass; j++) {
 641             int n = random_upto(rs, data.nsquares[i]);
 642
 643             assert(!flags[data.gridptrs[i][n]]);
 644             flags[data.gridptrs[i][n]] = TRUE;
 645
 646             /*
 647              * Move everything else up the array. I ought to use a
 648              * better data structure for this, but for such small
 649              * numbers it hardly seems worth the effort.
 650              */
 651             while (n < data.nsquares[i]-1) {
 652                 data.gridptrs[i][n] = data.gridptrs[i][n+1];
 653                 n++;
 654             }
 655             data.nsquares[i]--;
 656         }
 657     }
 658
 659     /*
 660      * Now we know precisely which squares are blue. Encode this
 661      * information in hex. While we're looping over this, collect
 662      * the non-blue squares into a list in the now-unused gridptrs
 663      * array.
 664      */
 665     seed = snewn(area / 4 + 40, char);
 666     p = seed;
 667     j = 0;
 668     k = 8;
 669     m = 0;
 670     for (i = 0; i < area; i++) {
 671         if (flags[i]) {
 672             j |= k;
 673         } else {
 674             data.gridptrs[0][m++] = i;
 675         }
 676         k >>= 1;
 677         if (!k) {
 678             *p++ = "0123456789ABCDEF"[j];
 679             k = 8;
 680             j = 0;
 681         }
 682     }
 683     if (k != 8)
 684         *p++ = "0123456789ABCDEF"[j];
 685
 686     /*
 687      * Choose a non-blue square for the polyhedron.
 688      */
 689     sprintf(p, ",%d", data.gridptrs[0][random_upto(rs, m)]);
 690
 691     sfree(data.gridptrs[0]);
 692     sfree(flags);
 693
 694     return seed;
 695 }
 696
 697 static void add_grid_square_callback(void *ctx, struct grid_square *sq)
 698 {
 699     game_state *state = (game_state *)ctx;
 700
 701     state->squares[state->nsquares] = *sq;   /* structure copy */
 702     state->squares[state->nsquares].blue = FALSE;
 703     state->nsquares++;
 704 }
 705
 706 static int lowest_face(const struct solid *solid)
 707 {
 708     int i, j, best;
 709     float zmin;
 710
 711     best = 0;
 712     zmin = 0.0;
 713     for (i = 0; i < solid->nfaces; i++) {
 714         float z = 0;
 715
 716         for (j = 0; j < solid->order; j++) {
 717             int f = solid->faces[i*solid->order + j];
 718             z += solid->vertices[f*3+2];
 719         }
 720
 721         if (i == 0 || zmin > z) {
 722             zmin = z;
 723             best = i;
 724         }
 725     }
 726
 727     return best;
 728 }
 729
 730 static int align_poly(const struct solid *solid, struct grid_square *sq,
 731                       int *pkey)
 732 {
 733     float zmin;
 734     int i, j;
 735     int flip = (sq->flip ? -1 : +1);
 736
 737     /*
 738      * First, find the lowest z-coordinate present in the solid.
 739      */
 740     zmin = 0.0;
 741     for (i = 0; i < solid->nvertices; i++)
 742         if (zmin > solid->vertices[i*3+2])
 743             zmin = solid->vertices[i*3+2];
 744
 745     /*
 746      * Now go round the grid square. For each point in the grid
 747      * square, we're looking for a point of the polyhedron with the
 748      * same x- and y-coordinates (relative to the square's centre),
 749      * and z-coordinate equal to zmin (near enough).
 750      */
 751     for (j = 0; j < sq->npoints; j++) {
 752         int matches, index;
 753
 754         matches = 0;
 755         index = -1;
 756
 757         for (i = 0; i < solid->nvertices; i++) {
 758             float dist = 0;
 759
 760             dist += SQ(solid->vertices[i*3+0] * flip - sq->points[j*2+0] + sq->x);
 761             dist += SQ(solid->vertices[i*3+1] * flip - sq->points[j*2+1] + sq->y);
 762             dist += SQ(solid->vertices[i*3+2] - zmin);
 763
 764             if (dist < 0.1) {
 765                 matches++;
 766                 index = i;
 767             }
 768         }
 769
 770         if (matches != 1 || index < 0)
 771             return FALSE;
 772         pkey[j] = index;
 773     }
 774
 775     return TRUE;
 776 }
 777
 778 static void flip_poly(struct solid *solid, int flip)
 779 {
 780     int i;
 781
 782     if (flip) {
 783         for (i = 0; i < solid->nvertices; i++) {
 784             solid->vertices[i*3+0] *= -1;
 785             solid->vertices[i*3+1] *= -1;
 786         }
 787         for (i = 0; i < solid->nfaces; i++) {
 788             solid->normals[i*3+0] *= -1;
 789             solid->normals[i*3+1] *= -1;
 790         }
 791     }
 792 }
 793
 794 static struct solid *transform_poly(const struct solid *solid, int flip,
 795                                     int key0, int key1, float angle)
 796 {
 797     struct solid *ret = snew(struct solid);
 798     float vx, vy, ax, ay;
 799     float vmatrix[9], amatrix[9], vmatrix2[9];
 800     int i;
 801
 802     *ret = *solid;                     /* structure copy */
 803
 804     flip_poly(ret, flip);
 805
 806     /*
 807      * Now rotate the polyhedron through the given angle. We must
 808      * rotate about the Z-axis to bring the two vertices key0 and
 809      * key1 into horizontal alignment, then rotate about the
 810      * X-axis, then rotate back again.
 811      */
 812     vx = ret->vertices[key1*3+0] - ret->vertices[key0*3+0];
 813     vy = ret->vertices[key1*3+1] - ret->vertices[key0*3+1];
 814     assert(APPROXEQ(vx*vx + vy*vy, 1.0));
 815
 816     vmatrix[0] =  vx; vmatrix[3] = vy; vmatrix[6] = 0;
 817     vmatrix[1] = -vy; vmatrix[4] = vx; vmatrix[7] = 0;
 818     vmatrix[2] =   0; vmatrix[5] =  0; vmatrix[8] = 1;
 819
 820     ax = (float)cos(angle);
 821     ay = (float)sin(angle);
 822
 823     amatrix[0] = 1; amatrix[3] =   0; amatrix[6] =  0;
 824     amatrix[1] = 0; amatrix[4] =  ax; amatrix[7] = ay;
 825     amatrix[2] = 0; amatrix[5] = -ay; amatrix[8] = ax;
 826
 827     memcpy(vmatrix2, vmatrix, sizeof(vmatrix));
 828     vmatrix2[1] = vy;
 829     vmatrix2[3] = -vy;
 830
 831     for (i = 0; i < ret->nvertices; i++) {
 832         MATMUL(ret->vertices + 3*i, vmatrix, ret->vertices + 3*i);
 833         MATMUL(ret->vertices + 3*i, amatrix, ret->vertices + 3*i);
 834         MATMUL(ret->vertices + 3*i, vmatrix2, ret->vertices + 3*i);
 835     }
 836     for (i = 0; i < ret->nfaces; i++) {
 837         MATMUL(ret->normals + 3*i, vmatrix, ret->normals + 3*i);
 838         MATMUL(ret->normals + 3*i, amatrix, ret->normals + 3*i);
 839         MATMUL(ret->normals + 3*i, vmatrix2, ret->normals + 3*i);
 840     }
 841
 842     return ret;
 843 }
 844
 845 char *validate_seed(game_params *params, char *seed)
 846 {
 847     int area = grid_area(params->d1, params->d2, solids[params->solid]->order);
 848     int i, j;
 849
 850     i = (area + 3) / 4;
 851     for (j = 0; j < i; j++) {
 852         int c = seed[j];
 853         if (c >= '0' && c <= '9') continue;
 854         if (c >= 'A' && c <= 'F') continue;
 855         if (c >= 'a' && c <= 'f') continue;
 856         return "Not enough hex digits at start of string";
 857         /* NB if seed[j]=='\0' that will also be caught here, so we're safe */
 858     }
 859
 860     if (seed[i] != ',')
 861         return "Expected ',' after hex digits";
 862
 863     i++;
 864     do {
 865         if (seed[i] < '0' || seed[i] > '9')
 866             return "Expected decimal integer after ','";
 867         i++;
 868     } while (seed[i]);
 869
 870     return NULL;
 871 }
 872
 873 game_state *new_game(game_params *params, char *seed)
 874 {
 875     game_state *state = snew(game_state);
 876     int area;
 877
 878     state->params = *params;           /* structure copy */
 879     state->solid = solids[params->solid];
 880
 881     area = grid_area(params->d1, params->d2, state->solid->order);
 882     state->squares = snewn(area, struct grid_square);
 883     state->nsquares = 0;
 884     enum_grid_squares(params, add_grid_square_callback, state);
 885     assert(state->nsquares == area);
 886
 887     state->facecolours = snewn(state->solid->nfaces, int);
 888     memset(state->facecolours, 0, state->solid->nfaces * sizeof(int));
 889
 890     /*
 891      * Set up the blue squares and polyhedron position according to
 892      * the game seed.
 893      */
 894     {
 895         char *p = seed;
 896         int i, j, v;
 897
 898         j = 8;
 899         v = 0;
 900         for (i = 0; i < state->nsquares; i++) {
 901             if (j == 8) {
 902                 v = *p++;
 903                 if (v >= '0' && v <= '9')
 904                     v -= '0';
 905                 else if (v >= 'A' && v <= 'F')
 906                     v -= 'A' - 10;
 907                 else if (v >= 'a' && v <= 'f')
 908                     v -= 'a' - 10;
 909                 else
 910                     break;
 911             }
 912             if (v & j)
 913                 state->squares[i].blue = TRUE;
 914             j >>= 1;
 915             if (j == 0)
 916                 j = 8;
 917         }
 918
 919         if (*p == ',')
 920             p++;
 921
 922         state->current = atoi(p);
 923         if (state->current < 0 || state->current >= state->nsquares)
 924             state->current = 0;        /* got to do _something_ */
 925     }
 926
 927     /*
 928      * Align the polyhedron with its grid square and determine
 929      * initial key points.
 930      */
 931     {
 932         int pkey[4];
 933         int ret;
 934
 935         ret = align_poly(state->solid, &state->squares[state->current], pkey);
 936         assert(ret);
 937
 938         state->dpkey[0] = state->spkey[0] = pkey[0];
 939         state->dpkey[1] = state->spkey[0] = pkey[1];
 940         state->dgkey[0] = state->sgkey[0] = 0;
 941         state->dgkey[1] = state->sgkey[0] = 1;
 942     }
 943
 944     state->previous = state->current;
 945     state->angle = 0.0;
 946     state->completed = 0;
 947     state->movecount = 0;
 948
 949     return state;
 950 }
 951
 952 game_state *dup_game(game_state *state)
 953 {
 954     game_state *ret = snew(game_state);
 955
 956     ret->params = state->params;           /* structure copy */
 957     ret->solid = state->solid;
 958     ret->facecolours = snewn(ret->solid->nfaces, int);
 959     memcpy(ret->facecolours, state->facecolours,
 960            ret->solid->nfaces * sizeof(int));
 961     ret->nsquares = state->nsquares;
 962     ret->squares = snewn(ret->nsquares, struct grid_square);
 963     memcpy(ret->squares, state->squares,
 964            ret->nsquares * sizeof(struct grid_square));
 965     ret->dpkey[0] = state->dpkey[0];
 966     ret->dpkey[1] = state->dpkey[1];
 967     ret->dgkey[0] = state->dgkey[0];
 968     ret->dgkey[1] = state->dgkey[1];
 969     ret->spkey[0] = state->spkey[0];
 970     ret->spkey[1] = state->spkey[1];
 971     ret->sgkey[0] = state->sgkey[0];
 972     ret->sgkey[1] = state->sgkey[1];
 973     ret->previous = state->previous;
 974     ret->angle = state->angle;
 975     ret->completed = state->completed;
 976     ret->movecount = state->movecount;
 977
 978     return ret;
 979 }
 980
 981 void free_game(game_state *state)
 982 {
 983     sfree(state);
 984 }
 985
 986 game_ui *new_ui(game_state *state)
 987 {
 988     return NULL;
 989 }
 990
 991 void free_ui(game_ui *ui)
 992 {
 993 }
 994
 995 game_state *make_move(game_state *from, game_ui *ui, int x, int y, int button)
 996 {
 997     int direction;
 998     int pkey[2], skey[2], dkey[2];
 999     float points[4];
1000     game_state *ret;
1001     float angle;
1002     int i, j, dest, mask;
1003     struct solid *poly;
1004
1005     /*
1006      * All moves are made with the cursor keys.
1007      */
1008     if (button == CURSOR_UP)
1009         direction = UP;
1010     else if (button == CURSOR_DOWN)
1011         direction = DOWN;
1012     else if (button == CURSOR_LEFT)
1013         direction = LEFT;
1014     else if (button == CURSOR_RIGHT)
1015         direction = RIGHT;
1016     else if (button == CURSOR_UP_LEFT)
1017         direction = UP_LEFT;
1018     else if (button == CURSOR_DOWN_LEFT)
1019         direction = DOWN_LEFT;
1020     else if (button == CURSOR_UP_RIGHT)
1021         direction = UP_RIGHT;
1022     else if (button == CURSOR_DOWN_RIGHT)
1023         direction = DOWN_RIGHT;
1024     else
1025         return NULL;
1026
1027     /*
1028      * Find the two points in the current grid square which
1029      * correspond to this move.
1030      */
1031     mask = from->squares[from->current].directions[direction];
1032     if (mask == 0)
1033         return NULL;
1034     for (i = j = 0; i < from->squares[from->current].npoints; i++)
1035         if (mask & (1 << i)) {
1036             points[j*2] = from->squares[from->current].points[i*2];
1037             points[j*2+1] = from->squares[from->current].points[i*2+1];
1038             skey[j] = i;
1039             j++;
1040         }
1041     assert(j == 2);
1042
1043     /*
1044      * Now find the other grid square which shares those points.
1045      * This is our move destination.
1046      */
1047     dest = -1;
1048     for (i = 0; i < from->nsquares; i++)
1049         if (i != from->current) {
1050             int match = 0;
1051             float dist;
1052
1053             for (j = 0; j < from->squares[i].npoints; j++) {
1054                 dist = (SQ(from->squares[i].points[j*2] - points[0]) +
1055                         SQ(from->squares[i].points[j*2+1] - points[1]));
1056                 if (dist < 0.1)
1057                     dkey[match++] = j;
1058                 dist = (SQ(from->squares[i].points[j*2] - points[2]) +
1059                         SQ(from->squares[i].points[j*2+1] - points[3]));
1060                 if (dist < 0.1)
1061                     dkey[match++] = j;
1062             }
1063
1064             if (match == 2) {
1065                 dest = i;
1066                 break;
1067             }
1068         }
1069
1070     if (dest < 0)
1071         return NULL;
1072
1073     ret = dup_game(from);
1074     ret->current = i;
1075
1076     /*
1077      * So we know what grid square we're aiming for, and we also
1078      * know the two key points (as indices in both the source and
1079      * destination grid squares) which are invariant between source
1080      * and destination.
1081      *
1082      * Next we must roll the polyhedron on to that square. So we
1083      * find the indices of the key points within the polyhedron's
1084      * vertex array, then use those in a call to transform_poly,
1085      * and align the result on the new grid square.
1086      */
1087     {
1088         int all_pkey[4];
1089         align_poly(from->solid, &from->squares[from->current], all_pkey);
1090         pkey[0] = all_pkey[skey[0]];
1091         pkey[1] = all_pkey[skey[1]];
1092         /*
1093          * Now pkey[0] corresponds to skey[0] and dkey[0], and
1094          * likewise [1].
1095          */
1096     }
1097
1098     /*
1099      * Now find the angle through which to rotate the polyhedron.
1100      * Do this by finding the two faces that share the two vertices
1101      * we've found, and taking the dot product of their normals.
1102      */
1103     {
1104         int f[2], nf = 0;
1105         float dp;
1106
1107         for (i = 0; i < from->solid->nfaces; i++) {
1108             int match = 0;
1109             for (j = 0; j < from->solid->order; j++)
1110                 if (from->solid->faces[i*from->solid->order + j] == pkey[0] ||
1111                     from->solid->faces[i*from->solid->order + j] == pkey[1])
1112                     match++;
1113             if (match == 2) {
1114                 assert(nf < 2);
1115                 f[nf++] = i;
1116             }
1117         }
1118
1119         assert(nf == 2);
1120
1121         dp = 0;
1122         for (i = 0; i < 3; i++)
1123             dp += (from->solid->normals[f[0]*3+i] *
1124                    from->solid->normals[f[1]*3+i]);
1125         angle = (float)acos(dp);
1126     }
1127
1128     /*
1129      * Now transform the polyhedron. We aren't entirely sure
1130      * whether we need to rotate through angle or -angle, and the
1131      * simplest way round this is to try both and see which one
1132      * aligns successfully!
1133      *
1134      * Unfortunately, _both_ will align successfully if this is a
1135      * cube, which won't tell us anything much. So for that
1136      * particular case, I resort to gross hackery: I simply negate
1137      * the angle before trying the alignment, depending on the
1138      * direction. Which directions work which way is determined by
1139      * pure trial and error. I said it was gross :-/
1140      */
1141     {
1142         int all_pkey[4];
1143         int success;
1144
1145         if (from->solid->order == 4 && direction == UP)
1146             angle = -angle;            /* HACK */
1147
1148         poly = transform_poly(from->solid,
1149                               from->squares[from->current].flip,
1150                               pkey[0], pkey[1], angle);
1151         flip_poly(poly, from->squares[ret->current].flip);
1152         success = align_poly(poly, &from->squares[ret->current], all_pkey);
1153
1154         if (!success) {
1155             angle = -angle;
1156             poly = transform_poly(from->solid,
1157                                   from->squares[from->current].flip,
1158                                   pkey[0], pkey[1], angle);
1159             flip_poly(poly, from->squares[ret->current].flip);
1160             success = align_poly(poly, &from->squares[ret->current], all_pkey);
1161         }
1162
1163         assert(success);
1164     }
1165
1166     /*
1167      * Now we have our rotated polyhedron, which we expect to be
1168      * exactly congruent to the one we started with - but with the
1169      * faces permuted. So we map that congruence and thereby figure
1170      * out how to permute the faces as a result of the polyhedron
1171      * having rolled.
1172      */
1173     {
1174         int *newcolours = snewn(from->solid->nfaces, int);
1175
1176         for (i = 0; i < from->solid->nfaces; i++)
1177             newcolours[i] = -1;
1178
1179         for (i = 0; i < from->solid->nfaces; i++) {
1180             int nmatch = 0;
1181
1182             /*
1183              * Now go through the transformed polyhedron's faces
1184              * and figure out which one's normal is approximately
1185              * equal to this one.
1186              */
1187             for (j = 0; j < poly->nfaces; j++) {
1188                 float dist;
1189                 int k;
1190
1191                 dist = 0;
1192
1193                 for (k = 0; k < 3; k++)
1194                     dist += SQ(poly->normals[j*3+k] -
1195                                from->solid->normals[i*3+k]);
1196
1197                 if (APPROXEQ(dist, 0)) {
1198                     nmatch++;
1199                     newcolours[i] = ret->facecolours[j];
1200                 }
1201             }
1202
1203             assert(nmatch == 1);
1204         }
1205
1206         for (i = 0; i < from->solid->nfaces; i++)
1207             assert(newcolours[i] != -1);
1208
1209         sfree(ret->facecolours);
1210         ret->facecolours = newcolours;
1211     }
1212
1213     ret->movecount++;
1214
1215     /*
1216      * And finally, swap the colour between the bottom face of the
1217      * polyhedron and the face we've just landed on.
1218      *
1219      * We don't do this if the game is already complete, since we
1220      * allow the user to roll the fully blue polyhedron around the
1221      * grid as a feeble reward.
1222      */
1223     if (!ret->completed) {
1224         i = lowest_face(from->solid);
1225         j = ret->facecolours[i];
1226         ret->facecolours[i] = ret->squares[ret->current].blue;
1227         ret->squares[ret->current].blue = j;
1228
1229         /*
1230          * Detect game completion.
1231          */
1232         j = 0;
1233         for (i = 0; i < ret->solid->nfaces; i++)
1234             if (ret->facecolours[i])
1235                 j++;
1236         if (j == ret->solid->nfaces)
1237             ret->completed = ret->movecount;
1238     }
1239
1240     sfree(poly);
1241
1242     /*
1243      * Align the normal polyhedron with its grid square, to get key
1244      * points for non-animated display.
1245      */
1246     {
1247         int pkey[4];
1248         int success;
1249
1250         success = align_poly(ret->solid, &ret->squares[ret->current], pkey);
1251         assert(success);
1252
1253         ret->dpkey[0] = pkey[0];
1254         ret->dpkey[1] = pkey[1];
1255         ret->dgkey[0] = 0;
1256         ret->dgkey[1] = 1;
1257     }
1258
1259
1260     ret->spkey[0] = pkey[0];
1261     ret->spkey[1] = pkey[1];
1262     ret->sgkey[0] = skey[0];
1263     ret->sgkey[1] = skey[1];
1264     ret->previous = from->current;
1265     ret->angle = angle;
1266
1267     return ret;
1268 }
1269
1270 /* ----------------------------------------------------------------------
1271  * Drawing routines.
1272  */
1273
1274 struct bbox {
1275     float l, r, u, d;
1276 };
1277
1278 struct game_drawstate {
1279     int ox, oy;                        /* pixel position of float origin */
1280 };
1281
1282 static void find_bbox_callback(void *ctx, struct grid_square *sq)
1283 {
1284     struct bbox *bb = (struct bbox *)ctx;
1285     int i;
1286
1287     for (i = 0; i < sq->npoints; i++) {
1288         if (bb->l > sq->points[i*2]) bb->l = sq->points[i*2];
1289         if (bb->r < sq->points[i*2]) bb->r = sq->points[i*2];
1290         if (bb->u > sq->points[i*2+1]) bb->u = sq->points[i*2+1];
1291         if (bb->d < sq->points[i*2+1]) bb->d = sq->points[i*2+1];
1292     }
1293 }
1294
1295 static struct bbox find_bbox(game_params *params)
1296 {
1297     struct bbox bb;
1298
1299     /*
1300      * These should be hugely more than the real bounding box will
1301      * be.
1302      */
1303     bb.l = 2.0F * (params->d1 + params->d2);
1304     bb.r = -2.0F * (params->d1 + params->d2);
1305     bb.u = 2.0F * (params->d1 + params->d2);
1306     bb.d = -2.0F * (params->d1 + params->d2);
1307     enum_grid_squares(params, find_bbox_callback, &bb);
1308
1309     return bb;
1310 }
1311
1312 void game_size(game_params *params, int *x, int *y)
1313 {
1314     struct bbox bb = find_bbox(params);
1315     *x = (int)((bb.r - bb.l + 2*solids[params->solid]->border) * GRID_SCALE);
1316     *y = (int)((bb.d - bb.u + 2*solids[params->solid]->border) * GRID_SCALE);
1317 }
1318
1319 float *game_colours(frontend *fe, game_state *state, int *ncolours)
1320 {
1321     float *ret = snewn(3 * NCOLOURS, float);
1322
1323     frontend_default_colour(fe, &ret[COL_BACKGROUND * 3]);
1324
1325     ret[COL_BORDER * 3 + 0] = 0.0;
1326     ret[COL_BORDER * 3 + 1] = 0.0;
1327     ret[COL_BORDER * 3 + 2] = 0.0;
1328
1329     ret[COL_BLUE * 3 + 0] = 0.0;
1330     ret[COL_BLUE * 3 + 1] = 0.0;
1331     ret[COL_BLUE * 3 + 2] = 1.0;
1332
1333     *ncolours = NCOLOURS;
1334     return ret;
1335 }
1336
1337 game_drawstate *game_new_drawstate(game_state *state)
1338 {
1339     struct game_drawstate *ds = snew(struct game_drawstate);
1340     struct bbox bb = find_bbox(&state->params);
1341
1342     ds->ox = (int)(-(bb.l - state->solid->border) * GRID_SCALE);
1343     ds->oy = (int)(-(bb.u - state->solid->border) * GRID_SCALE);
1344
1345     return ds;
1346 }
1347
1348 void game_free_drawstate(game_drawstate *ds)
1349 {
1350     sfree(ds);
1351 }
1352
1353 void game_redraw(frontend *fe, game_drawstate *ds, game_state *oldstate,
1354                  game_state *state, int dir, game_ui *ui,
1355                  float animtime, float flashtime)
1356 {
1357     int i, j;
1358     struct bbox bb = find_bbox(&state->params);
1359     struct solid *poly;
1360     int *pkey, *gkey;
1361     float t[3];
1362     float angle;
1363     game_state *newstate;
1364     int square;
1365
1366     draw_rect(fe, 0, 0, (int)((bb.r-bb.l+2.0F) * GRID_SCALE),
1367               (int)((bb.d-bb.u+2.0F) * GRID_SCALE), COL_BACKGROUND);
1368
1369     if (dir < 0) {
1370         game_state *t;
1371
1372         /*
1373          * This is an Undo. So reverse the order of the states, and
1374          * run the roll timer backwards.
1375          */
1376         assert(oldstate);
1377
1378         t = oldstate;
1379         oldstate = state;
1380         state = t;
1381
1382         animtime = ROLLTIME - animtime;
1383     }
1384
1385     if (!oldstate) {
1386         oldstate = state;
1387         angle = 0.0;
1388         square = state->current;
1389         pkey = state->dpkey;
1390         gkey = state->dgkey;
1391     } else {
1392         angle = state->angle * animtime / ROLLTIME;
1393         square = state->previous;
1394         pkey = state->spkey;
1395         gkey = state->sgkey;
1396     }
1397     newstate = state;
1398     state = oldstate;
1399
1400     for (i = 0; i < state->nsquares; i++) {
1401         int coords[8];
1402
1403         for (j = 0; j < state->squares[i].npoints; j++) {
1404             coords[2*j] = ((int)(state->squares[i].points[2*j] * GRID_SCALE)
1405                            + ds->ox);
1406             coords[2*j+1] = ((int)(state->squares[i].points[2*j+1]*GRID_SCALE)
1407                              + ds->oy);
1408         }
1409
1410         draw_polygon(fe, coords, state->squares[i].npoints, TRUE,
1411                      state->squares[i].blue ? COL_BLUE : COL_BACKGROUND);
1412         draw_polygon(fe, coords, state->squares[i].npoints, FALSE, COL_BORDER);
1413     }
1414
1415     /*
1416      * Now compute and draw the polyhedron.
1417      */
1418     poly = transform_poly(state->solid, state->squares[square].flip,
1419                           pkey[0], pkey[1], angle);
1420
1421     /*
1422      * Compute the translation required to align the two key points
1423      * on the polyhedron with the same key points on the current
1424      * face.
1425      */
1426     for (i = 0; i < 3; i++) {
1427         float tc = 0.0;
1428
1429         for (j = 0; j < 2; j++) {
1430             float grid_coord;
1431
1432             if (i < 2) {
1433                 grid_coord =
1434                     state->squares[square].points[gkey[j]*2+i];
1435             } else {
1436                 grid_coord = 0.0;
1437             }
1438
1439             tc += (grid_coord - poly->vertices[pkey[j]*3+i]);
1440         }
1441
1442         t[i] = tc / 2;
1443     }
1444     for (i = 0; i < poly->nvertices; i++)
1445         for (j = 0; j < 3; j++)
1446             poly->vertices[i*3+j] += t[j];
1447
1448     /*
1449      * Now actually draw each face.
1450      */
1451     for (i = 0; i < poly->nfaces; i++) {
1452         float points[8];
1453         int coords[8];
1454
1455         for (j = 0; j < poly->order; j++) {
1456             int f = poly->faces[i*poly->order + j];
1457             points[j*2] = (poly->vertices[f*3+0] -
1458                            poly->vertices[f*3+2] * poly->shear);
1459             points[j*2+1] = (poly->vertices[f*3+1] -
1460                              poly->vertices[f*3+2] * poly->shear);
1461         }
1462
1463         for (j = 0; j < poly->order; j++) {
1464             coords[j*2] = (int)floor(points[j*2] * GRID_SCALE) + ds->ox;
1465             coords[j*2+1] = (int)floor(points[j*2+1] * GRID_SCALE) + ds->oy;
1466         }
1467
1468         /*
1469          * Find out whether these points are in a clockwise or
1470          * anticlockwise arrangement. If the latter, discard the
1471          * face because it's facing away from the viewer.
1472          *
1473          * This would involve fiddly winding-number stuff for a
1474          * general polygon, but for the simple parallelograms we'll
1475          * be seeing here, all we have to do is check whether the
1476          * corners turn right or left. So we'll take the vector
1477          * from point 0 to point 1, turn it right 90 degrees,
1478          * and check the sign of the dot product with that and the
1479          * next vector (point 1 to point 2).
1480          */
1481         {
1482             float v1x = points[2]-points[0];
1483             float v1y = points[3]-points[1];
1484             float v2x = points[4]-points[2];
1485             float v2y = points[5]-points[3];
1486             float dp = v1x * v2y - v1y * v2x;
1487
1488             if (dp <= 0)
1489                 continue;
1490         }
1491
1492         draw_polygon(fe, coords, poly->order, TRUE,
1493                      state->facecolours[i] ? COL_BLUE : COL_BACKGROUND);
1494         draw_polygon(fe, coords, poly->order, FALSE, COL_BORDER);
1495     }
1496     sfree(poly);
1497
1498     draw_update(fe, 0, 0, (int)((bb.r-bb.l+2.0F) * GRID_SCALE),
1499                 (int)((bb.d-bb.u+2.0F) * GRID_SCALE));
1500
1501     /*
1502      * Update the status bar.
1503      */
1504     {
1505         char statusbuf[256];
1506
1507         sprintf(statusbuf, "%sMoves: %d",
1508                 (state->completed ? "COMPLETED! " : ""),
1509                 (state->completed ? state->completed : state->movecount));
1510
1511         status_bar(fe, statusbuf);
1512     }
1513 }
1514
1515 float game_anim_length(game_state *oldstate, game_state *newstate, int dir)
1516 {
1517     return ROLLTIME;
1518 }
1519
1520 float game_flash_length(game_state *oldstate, game_state *newstate, int dir)
1521 {
1522     return 0.0F;
1523 }
1524
1525 int game_wants_statusbar(void)
1526 {
1527     return TRUE;
1528 }