inertia.c

   1 /*
   2  * inertia.c: Game involving navigating round a grid picking up
   3  * gems.
   4  *
   5  * Game rules and basic generator design by Ben Olmstead.
   6  * This re-implementation was written by Simon Tatham.
   7  */
   8
   9 #include <stdio.h>
  10 #include <stdlib.h>
  11 #include <string.h>
  12 #include <assert.h>
  13 #include <ctype.h>
  14 #include <math.h>
  15
  16 #include "puzzles.h"
  17
  18 /* Used in the game_state */
  19 #define BLANK   'b'
  20 #define GEM     'g'
  21 #define MINE    'm'
  22 #define STOP    's'
  23 #define WALL    'w'
  24
  25 /* Used in the game IDs */
  26 #define START   'S'
  27
  28 /* Used in the game generation */
  29 #define POSSGEM 'G'
  30
  31 /* Used only in the game_drawstate*/
  32 #define UNDRAWN '?'
  33
  34 #define DIRECTIONS 8
  35 #define DX(dir) ( (dir) & 3 ? (((dir) & 7) > 4 ? -1 : +1) : 0 )
  36 #define DY(dir) ( DX((dir)+6) )
  37
  38 /*
  39  * Lvalue macro which expects x and y to be in range.
  40  */
  41 #define LV_AT(w, h, grid, x, y) ( (grid)[(y)*(w)+(x)] )
  42
  43 /*
  44  * Rvalue macro which can cope with x and y being out of range.
  45  */
  46 #define AT(w, h, grid, x, y) ( (x)<0 || (x)>=(w) || (y)<0 || (y)>=(h) ? \
  47                                WALL : LV_AT(w, h, grid, x, y) )
  48
  49 enum {
  50     COL_BACKGROUND,
  51     COL_OUTLINE,
  52     COL_HIGHLIGHT,
  53     COL_LOWLIGHT,
  54     COL_PLAYER,
  55     COL_DEAD_PLAYER,
  56     COL_MINE,
  57     COL_GEM,
  58     COL_WALL,
  59     NCOLOURS
  60 };
  61
  62 struct game_params {
  63     int w, h;
  64 };
  65
  66 struct game_state {
  67     game_params p;
  68     int px, py;
  69     int gems;
  70     char *grid;
  71     int distance_moved;
  72     int dead;
  73 };
  74
  75 static game_params *default_params(void)
  76 {
  77     game_params *ret = snew(game_params);
  78
  79     ret->w = 10;
  80     ret->h = 8;
  81
  82     return ret;
  83 }
  84
  85 static void free_params(game_params *params)
  86 {
  87     sfree(params);
  88 }
  89
  90 static game_params *dup_params(game_params *params)
  91 {
  92     game_params *ret = snew(game_params);
  93     *ret = *params;                    /* structure copy */
  94     return ret;
  95 }
  96
  97 static const struct game_params inertia_presets[] = {
  98     { 10, 8 },
  99     { 15, 12 },
 100     { 20, 16 },
 101 };
 102
 103 static int game_fetch_preset(int i, char **name, game_params **params)
 104 {
 105     game_params p, *ret;
 106     char *retname;
 107     char namebuf[80];
 108
 109     if (i < 0 || i >= lenof(inertia_presets))
 110         return FALSE;
 111
 112     p = inertia_presets[i];
 113     ret = dup_params(&p);
 114     sprintf(namebuf, "%dx%d", ret->w, ret->h);
 115     retname = dupstr(namebuf);
 116
 117     *params = ret;
 118     *name = retname;
 119     return TRUE;
 120 }
 121
 122 static void decode_params(game_params *params, char const *string)
 123 {
 124     params->w = params->h = atoi(string);
 125     while (*string && isdigit((unsigned char)*string)) string++;
 126     if (*string == 'x') {
 127         string++;
 128         params->h = atoi(string);
 129     }
 130 }
 131
 132 static char *encode_params(game_params *params, int full)
 133 {
 134     char data[256];
 135
 136     sprintf(data, "%dx%d", params->w, params->h);
 137
 138     return dupstr(data);
 139 }
 140
 141 static config_item *game_configure(game_params *params)
 142 {
 143     config_item *ret;
 144     char buf[80];
 145
 146     ret = snewn(3, config_item);
 147
 148     ret[0].name = "Width";
 149     ret[0].type = C_STRING;
 150     sprintf(buf, "%d", params->w);
 151     ret[0].sval = dupstr(buf);
 152     ret[0].ival = 0;
 153
 154     ret[1].name = "Height";
 155     ret[1].type = C_STRING;
 156     sprintf(buf, "%d", params->h);
 157     ret[1].sval = dupstr(buf);
 158     ret[1].ival = 0;
 159
 160     ret[2].name = NULL;
 161     ret[2].type = C_END;
 162     ret[2].sval = NULL;
 163     ret[2].ival = 0;
 164
 165     return ret;
 166 }
 167
 168 static game_params *custom_params(config_item *cfg)
 169 {
 170     game_params *ret = snew(game_params);
 171
 172     ret->w = atoi(cfg[0].sval);
 173     ret->h = atoi(cfg[1].sval);
 174
 175     return ret;
 176 }
 177
 178 static char *validate_params(game_params *params, int full)
 179 {
 180     /*
 181      * Avoid completely degenerate cases which only have one
 182      * row/column. We probably could generate completable puzzles
 183      * of that shape, but they'd be forced to be extremely boring
 184      * and at large sizes would take a while to happen upon at
 185      * random as well.
 186      */
 187     if (params->w < 2 || params->h < 2)
 188         return "Width and height must both be at least two";
 189
 190     /*
 191      * The grid construction algorithm creates 1/5 as many gems as
 192      * grid squares, and must create at least one gem to have an
 193      * actual puzzle. However, an area-five grid is ruled out by
 194      * the above constraint, so the practical minimum is six.
 195      */
 196     if (params->w * params->h < 6)
 197         return "Grid area must be at least six squares";
 198
 199     return NULL;
 200 }
 201
 202 /* ----------------------------------------------------------------------
 203  * Solver used by grid generator.
 204  */
 205
 206 struct solver_scratch {
 207     unsigned char *reachable_from, *reachable_to;
 208     int *positions;
 209 };
 210
 211 static struct solver_scratch *new_scratch(int w, int h)
 212 {
 213     struct solver_scratch *sc = snew(struct solver_scratch);
 214
 215     sc->reachable_from = snewn(w * h * DIRECTIONS, unsigned char);
 216     sc->reachable_to = snewn(w * h * DIRECTIONS, unsigned char);
 217     sc->positions = snewn(w * h * DIRECTIONS, int);
 218
 219     return sc;
 220 }
 221
 222 static void free_scratch(struct solver_scratch *sc)
 223 {
 224     sfree(sc);
 225 }
 226
 227 static int can_go(int w, int h, char *grid,
 228                   int x1, int y1, int dir1, int x2, int y2, int dir2)
 229 {
 230     /*
 231      * Returns TRUE if we can transition directly from (x1,y1)
 232      * going in direction dir1, to (x2,y2) going in direction dir2.
 233      */
 234
 235     /*
 236      * If we're actually in the middle of an unoccupyable square,
 237      * we cannot make any move.
 238      */
 239     if (AT(w, h, grid, x1, y1) == WALL ||
 240         AT(w, h, grid, x1, y1) == MINE)
 241         return FALSE;
 242
 243     /*
 244      * If a move is capable of stopping at x1,y1,dir1, and x2,y2 is
 245      * the same coordinate as x1,y1, then we can make the
 246      * transition (by stopping and changing direction).
 247      *
 248      * For this to be the case, we have to either have a wall
 249      * beyond x1,y1,dir1, or have a stop on x1,y1.
 250      */
 251     if (x2 == x1 && y2 == y1 &&
 252         (AT(w, h, grid, x1, y1) == STOP ||
 253          AT(w, h, grid, x1, y1) == START ||
 254          AT(w, h, grid, x1+DX(dir1), y1+DY(dir1)) == WALL))
 255         return TRUE;
 256
 257     /*
 258      * If a move is capable of continuing here, then x1,y1,dir1 can
 259      * move one space further on.
 260      */
 261     if (x2 == x1+DX(dir1) && y2 == y1+DY(dir1) && dir1 == dir2 &&
 262         (AT(w, h, grid, x2, y2) == BLANK ||
 263          AT(w, h, grid, x2, y2) == GEM ||
 264          AT(w, h, grid, x2, y2) == STOP ||
 265          AT(w, h, grid, x2, y2) == START))
 266         return TRUE;
 267
 268     /*
 269      * That's it.
 270      */
 271     return FALSE;
 272 }
 273
 274 static int find_gem_candidates(int w, int h, char *grid,
 275                                struct solver_scratch *sc)
 276 {
 277     int wh = w*h;
 278     int head, tail;
 279     int sx, sy, gx, gy, gd, pass, possgems;
 280
 281     /*
 282      * This function finds all the candidate gem squares, which are
 283      * precisely those squares which can be picked up on a loop
 284      * from the starting point back to the starting point. Doing
 285      * this may involve passing through such a square in the middle
 286      * of a move; so simple breadth-first search over the _squares_
 287      * of the grid isn't quite adequate, because it might be that
 288      * we can only reach a gem from the start by moving over it in
 289      * one direction, but can only return to the start if we were
 290      * moving over it in another direction.
 291      *
 292      * Instead, we BFS over a space which mentions each grid square
 293      * eight times - once for each direction. We also BFS twice:
 294      * once to find out what square+direction pairs we can reach
 295      * _from_ the start point, and once to find out what pairs we
 296      * can reach the start point from. Then a square is reachable
 297      * if any of the eight directions for that square has both
 298      * flags set.
 299      */
 300
 301     memset(sc->reachable_from, 0, wh * DIRECTIONS);
 302     memset(sc->reachable_to, 0, wh * DIRECTIONS);
 303
 304     /*
 305      * Find the starting square.
 306      */
 307     sx = -1;                           /* placate optimiser */
 308     for (sy = 0; sy < h; sy++) {
 309         for (sx = 0; sx < w; sx++)
 310             if (AT(w, h, grid, sx, sy) == START)
 311                 break;
 312         if (sx < w)
 313             break;
 314     }
 315     assert(sy < h);
 316
 317     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
 318         unsigned char *reachable = (pass == 0 ? sc->reachable_from :
 319                                     sc->reachable_to);
 320         int sign = (pass == 0 ? +1 : -1);
 321         int dir;
 322
 323 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 324         printf("starting pass %d\n", pass);
 325 #endif
 326
 327         /*
 328          * `head' and `tail' are indices within sc->positions which
 329          * track the list of board positions left to process.
 330          */
 331         head = tail = 0;
 332         for (dir = 0; dir < DIRECTIONS; dir++) {
 333             int index = (sy*w+sx)*DIRECTIONS+dir;
 334             sc->positions[tail++] = index;
 335             reachable[index] = TRUE;
 336 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 337             printf("starting point %d,%d,%d\n", sx, sy, dir);
 338 #endif
 339         }
 340
 341         /*
 342          * Now repeatedly pick an element off the list and process
 343          * it.
 344          */
 345         while (head < tail) {
 346             int index = sc->positions[head++];
 347             int dir = index % DIRECTIONS;
 348             int x = (index / DIRECTIONS) % w;
 349             int y = index / (w * DIRECTIONS);
 350             int n, x2, y2, d2, i2;
 351
 352 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 353             printf("processing point %d,%d,%d\n", x, y, dir);
 354 #endif
 355             /*
 356              * The places we attempt to switch to here are:
 357              *  - each possible direction change (all the other
 358              *    directions in this square)
 359              *  - one step further in the direction we're going (or
 360              *    one step back, if we're in the reachable_to pass).
 361              */
 362             for (n = -1; n < DIRECTIONS; n++) {
 363                 if (n < 0) {
 364                     x2 = x + sign * DX(dir);
 365                     y2 = y + sign * DY(dir);
 366                     d2 = dir;
 367                 } else {
 368                     x2 = x;
 369                     y2 = y;
 370                     d2 = n;
 371                 }
 372                 i2 = (y2*w+x2)*DIRECTIONS+d2;
 373                 if (x2 >= 0 && x2 < w &&
 374                     y2 >= 0 && y2 < h &&
 375                     !reachable[i2]) {
 376                     int ok;
 377 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 378                     printf("  trying point %d,%d,%d", x2, y2, d2);
 379 #endif
 380                     if (pass == 0)
 381                         ok = can_go(w, h, grid, x, y, dir, x2, y2, d2);
 382                     else
 383                         ok = can_go(w, h, grid, x2, y2, d2, x, y, dir);
 384 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 385                     printf(" - %sok\n", ok ? "" : "not ");
 386 #endif
 387                     if (ok) {
 388                         sc->positions[tail++] = i2;
 389                         reachable[i2] = TRUE;
 390                     }
 391                 }
 392             }
 393         }
 394     }
 395
 396     /*
 397      * And that should be it. Now all we have to do is find the
 398      * squares for which there exists _some_ direction such that
 399      * the square plus that direction form a tuple which is both
 400      * reachable from the start and reachable to the start.
 401      */
 402     possgems = 0;
 403     for (gy = 0; gy < h; gy++)
 404         for (gx = 0; gx < w; gx++)
 405             if (AT(w, h, grid, gx, gy) == BLANK) {
 406                 for (gd = 0; gd < DIRECTIONS; gd++) {
 407                     int index = (gy*w+gx)*DIRECTIONS+gd;
 408                     if (sc->reachable_from[index] && sc->reachable_to[index]) {
 409 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 410                         printf("space at %d,%d is reachable via"
 411                                " direction %d\n", gx, gy, gd);
 412 #endif
 413                         LV_AT(w, h, grid, gx, gy) = POSSGEM;
 414                         possgems++;
 415                         break;
 416                     }
 417                 }
 418             }
 419
 420     return possgems;
 421 }
 422
 423 /* ----------------------------------------------------------------------
 424  * Grid generation code.
 425  */
 426
 427 static char *gengrid(int w, int h, random_state *rs)
 428 {
 429     int wh = w*h;
 430     char *grid = snewn(wh+1, char);
 431     struct solver_scratch *sc = new_scratch(w, h);
 432     int maxdist_threshold, tries;
 433
 434     maxdist_threshold = 2;
 435     tries = 0;
 436
 437     while (1) {
 438         int i, j;
 439         int possgems;
 440         int *dist, *list, head, tail, maxdist;
 441
 442         /*
 443          * We're going to fill the grid with the five basic piece
 444          * types in about 1/5 proportion. For the moment, though,
 445          * we leave out the gems, because we'll put those in
 446          * _after_ we run the solver to tell us where the viable
 447          * locations are.
 448          */
 449         i = 0;
 450         for (j = 0; j < wh/5; j++)
 451             grid[i++] = WALL;
 452         for (j = 0; j < wh/5; j++)
 453             grid[i++] = STOP;
 454         for (j = 0; j < wh/5; j++)
 455             grid[i++] = MINE;
 456         assert(i < wh);
 457         grid[i++] = START;
 458         while (i < wh)
 459             grid[i++] = BLANK;
 460         shuffle(grid, wh, sizeof(*grid), rs);
 461
 462         /*
 463          * Find the viable gem locations, and immediately give up
 464          * and try again if there aren't enough of them.
 465          */
 466         possgems = find_gem_candidates(w, h, grid, sc);
 467         if (possgems < wh/5)
 468             continue;
 469
 470         /*
 471          * We _could_ now select wh/5 of the POSSGEMs and set them
 472          * to GEM, and have a viable level. However, there's a
 473          * chance that a large chunk of the level will turn out to
 474          * be unreachable, so first we test for that.
 475          *
 476          * We do this by finding the largest distance from any
 477          * square to the nearest POSSGEM, by breadth-first search.
 478          * If this is above a critical threshold, we abort and try
 479          * again.
 480          *
 481          * (This search is purely geometric, without regard to
 482          * walls and long ways round.)
 483          */
 484         dist = sc->positions;
 485         list = sc->positions + wh;
 486         for (i = 0; i < wh; i++)
 487             dist[i] = -1;
 488         head = tail = 0;
 489         for (i = 0; i < wh; i++)
 490             if (grid[i] == POSSGEM) {
 491                 dist[i] = 0;
 492                 list[tail++] = i;
 493             }
 494         maxdist = 0;
 495         while (head < tail) {
 496             int pos, x, y, d;
 497
 498             pos = list[head++];
 499             if (maxdist < dist[pos])
 500                 maxdist = dist[pos];
 501
 502             x = pos % w;
 503             y = pos / w;
 504
 505             for (d = 0; d < DIRECTIONS; d++) {
 506                 int x2, y2, p2;
 507
 508                 x2 = x + DX(d);
 509                 y2 = y + DY(d);
 510
 511                 if (x2 >= 0 && x2 < w && y2 >= 0 && y2 < h) {
 512                     p2 = y2*w+x2;
 513                     if (dist[p2] < 0) {
 514                         dist[p2] = dist[pos] + 1;
 515                         list[tail++] = p2;
 516                     }
 517                 }
 518             }
 519         }
 520         assert(head == wh && tail == wh);
 521
 522         /*
 523          * Now abandon this grid and go round again if maxdist is
 524          * above the required threshold.
 525          *
 526          * We can safely start the threshold as low as 2. As we
 527          * accumulate failed generation attempts, we gradually
 528          * raise it as we get more desperate.
 529          */
 530         if (maxdist > maxdist_threshold) {
 531             tries++;
 532             if (tries == 50) {
 533                 maxdist_threshold++;
 534                 tries = 0;
 535             }
 536             continue;
 537         }
 538
 539         /*
 540          * Now our reachable squares are plausibly evenly
 541          * distributed over the grid. I'm not actually going to
 542          * _enforce_ that I place the gems in such a way as not to
 543          * increase that maxdist value; I'm now just going to trust
 544          * to the RNG to pick a sensible subset of the POSSGEMs.
 545          */
 546         j = 0;
 547         for (i = 0; i < wh; i++)
 548             if (grid[i] == POSSGEM)
 549                 list[j++] = i;
 550         shuffle(list, j, sizeof(*list), rs);
 551         for (i = 0; i < j; i++)
 552             grid[list[i]] = (i < wh/5 ? GEM : BLANK);
 553         break;
 554     }
 555
 556     free_scratch(sc);
 557
 558     grid[wh] = '\0';
 559
 560     return grid;
 561 }
 562
 563 static char *new_game_desc(game_params *params, random_state *rs,
 564                            char **aux, int interactive)
 565 {
 566     return gengrid(params->w, params->h, rs);
 567 }
 568
 569 static char *validate_desc(game_params *params, char *desc)
 570 {
 571     int w = params->w, h = params->h, wh = w*h;
 572     int starts = 0, gems = 0, i;
 573
 574     for (i = 0; i < wh; i++) {
 575         if (!desc[i])
 576             return "Not enough data to fill grid";
 577         if (desc[i] != WALL && desc[i] != START && desc[i] != STOP &&
 578             desc[i] != GEM && desc[i] != MINE && desc[i] != BLANK)
 579             return "Unrecognised character in game description";
 580         if (desc[i] == START)
 581             starts++;
 582         if (desc[i] == GEM)
 583             gems++;
 584     }
 585     if (desc[i])
 586         return "Too much data to fill grid";
 587     if (starts < 1)
 588         return "No starting square specified";
 589     if (starts > 1)
 590         return "More than one starting square specified";
 591     if (gems < 1)
 592         return "No gems specified";
 593
 594     return NULL;
 595 }
 596
 597 static game_state *new_game(midend *me, game_params *params, char *desc)
 598 {
 599     int w = params->w, h = params->h, wh = w*h;
 600     int i;
 601     game_state *state = snew(game_state);
 602
 603     state->p = *params;                /* structure copy */
 604
 605     state->grid = snewn(wh, char);
 606     assert(strlen(desc) == wh);
 607     memcpy(state->grid, desc, wh);
 608
 609     state->px = state->py = -1;
 610     state->gems = 0;
 611     for (i = 0; i < wh; i++) {
 612         if (state->grid[i] == START) {
 613             state->grid[i] = STOP;
 614             state->px = i % w;
 615             state->py = i / w;
 616         } else if (state->grid[i] == GEM) {
 617             state->gems++;
 618         }
 619     }
 620
 621     assert(state->gems > 0);
 622     assert(state->px >= 0 && state->py >= 0);
 623
 624     state->distance_moved = 0;
 625     state->dead = FALSE;
 626
 627     return state;
 628 }
 629
 630 static game_state *dup_game(game_state *state)
 631 {
 632     int w = state->p.w, h = state->p.h, wh = w*h;
 633     game_state *ret = snew(game_state);
 634
 635     ret->p = state->p;
 636     ret->px = state->px;
 637     ret->py = state->py;
 638     ret->gems = state->gems;
 639     ret->grid = snewn(wh, char);
 640     ret->distance_moved = state->distance_moved;
 641     ret->dead = FALSE;
 642     memcpy(ret->grid, state->grid, wh);
 643
 644     return ret;
 645 }
 646
 647 static void free_game(game_state *state)
 648 {
 649     sfree(state->grid);
 650     sfree(state);
 651 }
 652
 653 static char *solve_game(game_state *state, game_state *currstate,
 654                         char *aux, char **error)
 655 {
 656     return NULL;
 657 }
 658
 659 static char *game_text_format(game_state *state)
 660 {
 661     return NULL;
 662 }
 663
 664 struct game_ui {
 665     float anim_length;
 666     int flashtype;
 667     int deaths;
 668     int just_made_move;
 669     int just_died;
 670 };
 671
 672 static game_ui *new_ui(game_state *state)
 673 {
 674     game_ui *ui = snew(game_ui);
 675     ui->anim_length = 0.0F;
 676     ui->flashtype = 0;
 677     ui->deaths = 0;
 678     ui->just_made_move = FALSE;
 679     ui->just_died = FALSE;
 680     return ui;
 681 }
 682
 683 static void free_ui(game_ui *ui)
 684 {
 685     sfree(ui);
 686 }
 687
 688 static char *encode_ui(game_ui *ui)
 689 {
 690     char buf[80];
 691     /*
 692      * The deaths counter needs preserving across a serialisation.
 693      */
 694     sprintf(buf, "D%d", ui->deaths);
 695     return dupstr(buf);
 696 }
 697
 698 static void decode_ui(game_ui *ui, char *encoding)
 699 {
 700     int p = 0;
 701     sscanf(encoding, "D%d%n", &ui->deaths, &p);
 702 }
 703
 704 static void game_changed_state(game_ui *ui, game_state *oldstate,
 705                                game_state *newstate)
 706 {
 707     /*
 708      * Increment the deaths counter. We only do this if
 709      * ui->just_made_move is set (redoing a suicide move doesn't
 710      * kill you _again_), and also we only do it if the game isn't
 711      * completed (once you're finished, you can play).
 712      */
 713     if (!oldstate->dead && newstate->dead && ui->just_made_move &&
 714         newstate->gems) {
 715         ui->deaths++;
 716         ui->just_died = TRUE;
 717     } else {
 718         ui->just_died = FALSE;
 719     }
 720     ui->just_made_move = FALSE;
 721 }
 722
 723 struct game_drawstate {
 724     game_params p;
 725     int tilesize;
 726     int started;
 727     unsigned short *grid;
 728     blitter *player_background;
 729     int player_bg_saved, pbgx, pbgy;
 730 };
 731
 732 #define PREFERRED_TILESIZE 32
 733 #define TILESIZE (ds->tilesize)
 734 #define BORDER    (TILESIZE)
 735 #define HIGHLIGHT_WIDTH (TILESIZE / 10)
 736 #define COORD(x)  ( (x) * TILESIZE + BORDER )
 737 #define FROMCOORD(x)  ( ((x) - BORDER + TILESIZE) / TILESIZE - 1 )
 738
 739 static char *interpret_move(game_state *state, game_ui *ui, game_drawstate *ds,
 740                             int x, int y, int button)
 741 {
 742     int w = state->p.w, h = state->p.h /*, wh = w*h */;
 743     int dir;
 744     char buf[80];
 745
 746     dir = -1;
 747
 748     if (button == LEFT_BUTTON) {
 749         /*
 750          * Mouse-clicking near the target point (or, more
 751          * accurately, in the appropriate octant) is an alternative
 752          * way to input moves.
 753          */
 754
 755         if (FROMCOORD(x) != state->px || FROMCOORD(y) != state->py) {
 756             int dx, dy;
 757             float angle;
 758
 759             dx = FROMCOORD(x) - state->px;
 760             dy = FROMCOORD(y) - state->py;
 761             /* I pass dx,dy rather than dy,dx so that the octants
 762              * end up the right way round. */
 763             angle = atan2(dx, -dy);
 764
 765             angle = (angle + (PI/8)) / (PI/4);
 766             assert(angle > -16.0F);
 767             dir = (int)(angle + 16.0F) & 7;
 768         }
 769     } else if (button == CURSOR_UP || button == (MOD_NUM_KEYPAD | '8'))
 770         dir = 0;
 771     else if (button == CURSOR_DOWN || button == (MOD_NUM_KEYPAD | '2'))
 772         dir = 4;
 773     else if (button == CURSOR_LEFT || button == (MOD_NUM_KEYPAD | '4'))
 774         dir = 6;
 775     else if (button == CURSOR_RIGHT || button == (MOD_NUM_KEYPAD | '6'))
 776         dir = 2;
 777     else if (button == (MOD_NUM_KEYPAD | '7'))
 778         dir = 7;
 779     else if (button == (MOD_NUM_KEYPAD | '1'))
 780         dir = 5;
 781     else if (button == (MOD_NUM_KEYPAD | '9'))
 782         dir = 1;
 783     else if (button == (MOD_NUM_KEYPAD | '3'))
 784         dir = 3;
 785
 786     if (dir < 0)
 787         return NULL;
 788
 789     /*
 790      * Reject the move if we can't make it at all due to a wall
 791      * being in the way.
 792      */
 793     if (AT(w, h, state->grid, state->px+DX(dir), state->py+DY(dir)) == WALL)
 794         return NULL;
 795
 796     /*
 797      * Reject the move if we're dead!
 798      */
 799     if (state->dead)
 800         return NULL;
 801
 802     /*
 803      * Otherwise, we can make the move. All we need to specify is
 804      * the direction.
 805      */
 806     ui->just_made_move = TRUE;
 807     sprintf(buf, "%d", dir);
 808     return dupstr(buf);
 809 }
 810
 811 static game_state *execute_move(game_state *state, char *move)
 812 {
 813     int w = state->p.w, h = state->p.h /*, wh = w*h */;
 814     int dir = atoi(move);
 815     game_state *ret;
 816
 817     if (dir < 0 || dir >= DIRECTIONS)
 818         return NULL;                   /* huh? */
 819
 820     if (state->dead)
 821         return NULL;
 822
 823     if (AT(w, h, state->grid, state->px+DX(dir), state->py+DY(dir)) == WALL)
 824         return NULL;                   /* wall in the way! */
 825
 826     /*
 827      * Now make the move.
 828      */
 829     ret = dup_game(state);
 830     ret->distance_moved = 0;
 831     while (1) {
 832         ret->px += DX(dir);
 833         ret->py += DY(dir);
 834         ret->distance_moved++;
 835
 836         if (AT(w, h, ret->grid, ret->px, ret->py) == GEM) {
 837             LV_AT(w, h, ret->grid, ret->px, ret->py) = BLANK;
 838             ret->gems--;
 839         }
 840
 841         if (AT(w, h, ret->grid, ret->px, ret->py) == MINE) {
 842             ret->dead = TRUE;
 843             break;
 844         }
 845
 846         if (AT(w, h, ret->grid, ret->px, ret->py) == STOP ||
 847             AT(w, h, ret->grid, ret->px+DX(dir),
 848                ret->py+DY(dir)) == WALL)
 849             break;
 850     }
 851
 852     return ret;
 853 }
 854
 855 /* ----------------------------------------------------------------------
 856  * Drawing routines.
 857  */
 858
 859 static void game_compute_size(game_params *params, int tilesize,
 860                               int *x, int *y)
 861 {
 862     /* Ick: fake up `ds->tilesize' for macro expansion purposes */
 863     struct { int tilesize; } ads, *ds = &ads;
 864     ads.tilesize = tilesize;
 865
 866     *x = 2 * BORDER + 1 + params->w * TILESIZE;
 867     *y = 2 * BORDER + 1 + params->h * TILESIZE;
 868 }
 869
 870 static void game_set_size(drawing *dr, game_drawstate *ds,
 871                           game_params *params, int tilesize)
 872 {
 873     ds->tilesize = tilesize;
 874
 875     assert(!ds->player_bg_saved);
 876
 877     if (ds->player_background)
 878         blitter_free(dr, ds->player_background);
 879     ds->player_background = blitter_new(dr, TILESIZE, TILESIZE);
 880 }
 881
 882 static float *game_colours(frontend *fe, game_state *state, int *ncolours)
 883 {
 884     float *ret = snewn(3 * NCOLOURS, float);
 885     int i;
 886
 887     game_mkhighlight(fe, ret, COL_BACKGROUND, COL_HIGHLIGHT, COL_LOWLIGHT);
 888
 889     ret[COL_OUTLINE * 3 + 0] = 0.0F;
 890     ret[COL_OUTLINE * 3 + 1] = 0.0F;
 891     ret[COL_OUTLINE * 3 + 2] = 0.0F;
 892
 893     ret[COL_PLAYER * 3 + 0] = 0.0F;
 894     ret[COL_PLAYER * 3 + 1] = 1.0F;
 895     ret[COL_PLAYER * 3 + 2] = 0.0F;
 896
 897     ret[COL_DEAD_PLAYER * 3 + 0] = 1.0F;
 898     ret[COL_DEAD_PLAYER * 3 + 1] = 0.0F;
 899     ret[COL_DEAD_PLAYER * 3 + 2] = 0.0F;
 900
 901     ret[COL_MINE * 3 + 0] = 0.0F;
 902     ret[COL_MINE * 3 + 1] = 0.0F;
 903     ret[COL_MINE * 3 + 2] = 0.0F;
 904
 905     ret[COL_GEM * 3 + 0] = 0.6F;
 906     ret[COL_GEM * 3 + 1] = 1.0F;
 907     ret[COL_GEM * 3 + 2] = 1.0F;
 908
 909     for (i = 0; i < 3; i++) {
 910         ret[COL_WALL * 3 + i] = (3 * ret[COL_BACKGROUND * 3 + i] +
 911                                  1 * ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + i]) / 4;
 912     }
 913
 914     *ncolours = NCOLOURS;
 915     return ret;
 916 }
 917
 918 static game_drawstate *game_new_drawstate(drawing *dr, game_state *state)
 919 {
 920     int w = state->p.w, h = state->p.h, wh = w*h;
 921     struct game_drawstate *ds = snew(struct game_drawstate);
 922     int i;
 923
 924     ds->tilesize = 0;
 925
 926     /* We can't allocate the blitter rectangle for the player background
 927      * until we know what size to make it. */
 928     ds->player_background = NULL;
 929     ds->player_bg_saved = FALSE;
 930     ds->pbgx = ds->pbgy = -1;
 931
 932     ds->p = state->p;                  /* structure copy */
 933     ds->started = FALSE;
 934     ds->grid = snewn(wh, unsigned short);
 935     for (i = 0; i < wh; i++)
 936         ds->grid[i] = UNDRAWN;
 937
 938     return ds;
 939 }
 940
 941 static void game_free_drawstate(drawing *dr, game_drawstate *ds)
 942 {
 943     sfree(ds->grid);
 944     sfree(ds);
 945 }
 946
 947 static void draw_player(drawing *dr, game_drawstate *ds, int x, int y,
 948                         int dead)
 949 {
 950     if (dead) {
 951         int coords[DIRECTIONS*4];
 952         int d;
 953
 954         for (d = 0; d < DIRECTIONS; d++) {
 955             float x1, y1, x2, y2, x3, y3, len;
 956
 957             x1 = DX(d);
 958             y1 = DY(d);
 959             len = sqrt(x1*x1+y1*y1); x1 /= len; y1 /= len;
 960
 961             x3 = DX(d+1);
 962             y3 = DY(d+1);
 963             len = sqrt(x3*x3+y3*y3); x3 /= len; y3 /= len;
 964
 965             x2 = (x1+x3) / 4;
 966             y2 = (y1+y3) / 4;
 967
 968             coords[d*4+0] = x + TILESIZE/2 + (int)((TILESIZE*3/7) * x1);
 969             coords[d*4+1] = y + TILESIZE/2 + (int)((TILESIZE*3/7) * y1);
 970             coords[d*4+2] = x + TILESIZE/2 + (int)((TILESIZE*3/7) * x2);
 971             coords[d*4+3] = y + TILESIZE/2 + (int)((TILESIZE*3/7) * y2);
 972         }
 973         draw_polygon(dr, coords, DIRECTIONS*2, COL_DEAD_PLAYER, COL_OUTLINE);
 974     } else {
 975         draw_circle(dr, x + TILESIZE/2, y + TILESIZE/2,
 976                     TILESIZE/3, COL_PLAYER, COL_OUTLINE);
 977     }
 978     draw_update(dr, x, y, TILESIZE, TILESIZE);
 979 }
 980
 981 #define FLASH_DEAD 0x100
 982 #define FLASH_WIN  0x200
 983 #define FLASH_MASK 0x300
 984
 985 static void draw_tile(drawing *dr, game_drawstate *ds, int x, int y, int v)
 986 {
 987     int tx = COORD(x), ty = COORD(y);
 988     int bg = (v & FLASH_DEAD ? COL_DEAD_PLAYER :
 989               v & FLASH_WIN ? COL_HIGHLIGHT : COL_BACKGROUND);
 990
 991     v &= ~FLASH_MASK;
 992
 993     clip(dr, tx+1, ty+1, TILESIZE-1, TILESIZE-1);
 994     draw_rect(dr, tx+1, ty+1, TILESIZE-1, TILESIZE-1, bg);
 995
 996     if (v == WALL) {
 997         int coords[6];
 998
 999         coords[0] = tx + TILESIZE;
1000         coords[1] = ty + TILESIZE;
1001         coords[2] = tx + TILESIZE;
1002         coords[3] = ty + 1;
1003         coords[4] = tx + 1;
1004         coords[5] = ty + TILESIZE;
1005         draw_polygon(dr, coords, 3, COL_LOWLIGHT, COL_LOWLIGHT);
1006
1007         coords[0] = tx + 1;
1008         coords[1] = ty + 1;
1009         draw_polygon(dr, coords, 3, COL_HIGHLIGHT, COL_HIGHLIGHT);
1010
1011         draw_rect(dr, tx + 1 + HIGHLIGHT_WIDTH, ty + 1 + HIGHLIGHT_WIDTH,
1012                   TILESIZE - 2*HIGHLIGHT_WIDTH,
1013                   TILESIZE - 2*HIGHLIGHT_WIDTH, COL_WALL);
1014     } else if (v == MINE) {
1015         int cx = tx + TILESIZE / 2;
1016         int cy = ty + TILESIZE / 2;
1017         int r = TILESIZE / 2 - 3;
1018         int coords[4*5*2];
1019         int xdx = 1, xdy = 0, ydx = 0, ydy = 1;
1020         int tdx, tdy, i;
1021
1022         for (i = 0; i < 4*5*2; i += 5*2) {
1023             coords[i+2*0+0] = cx - r/6*xdx + r*4/5*ydx;
1024             coords[i+2*0+1] = cy - r/6*xdy + r*4/5*ydy;
1025             coords[i+2*1+0] = cx - r/6*xdx + r*ydx;
1026             coords[i+2*1+1] = cy - r/6*xdy + r*ydy;
1027             coords[i+2*2+0] = cx + r/6*xdx + r*ydx;
1028             coords[i+2*2+1] = cy + r/6*xdy + r*ydy;
1029             coords[i+2*3+0] = cx + r/6*xdx + r*4/5*ydx;
1030             coords[i+2*3+1] = cy + r/6*xdy + r*4/5*ydy;
1031             coords[i+2*4+0] = cx + r*3/5*xdx + r*3/5*ydx;
1032             coords[i+2*4+1] = cy + r*3/5*xdy + r*3/5*ydy;
1033
1034             tdx = ydx;
1035             tdy = ydy;
1036             ydx = xdx;
1037             ydy = xdy;
1038             xdx = -tdx;
1039             xdy = -tdy;
1040         }
1041
1042         draw_polygon(dr, coords, 5*4, COL_MINE, COL_MINE);
1043
1044         draw_rect(dr, cx-r/3, cy-r/3, r/3, r/4, COL_HIGHLIGHT);
1045     } else if (v == STOP) {
1046         draw_circle(dr, tx + TILESIZE/2, ty + TILESIZE/2,
1047                     TILESIZE*3/7, -1, COL_OUTLINE);
1048         draw_rect(dr, tx + TILESIZE*3/7, ty+1,
1049                   TILESIZE - 2*(TILESIZE*3/7) + 1, TILESIZE-1, bg);
1050         draw_rect(dr, tx+1, ty + TILESIZE*3/7,
1051                   TILESIZE-1, TILESIZE - 2*(TILESIZE*3/7) + 1, bg);
1052     } else if (v == GEM) {
1053         int coords[8];
1054
1055         coords[0] = tx+TILESIZE/2;
1056         coords[1] = ty+TILESIZE*1/7;
1057         coords[2] = tx+TILESIZE*1/7;
1058         coords[3] = ty+TILESIZE/2;
1059         coords[4] = tx+TILESIZE/2;
1060         coords[5] = ty+TILESIZE-TILESIZE*1/7;
1061         coords[6] = tx+TILESIZE-TILESIZE*1/7;
1062         coords[7] = ty+TILESIZE/2;
1063
1064         draw_polygon(dr, coords, 4, COL_GEM, COL_OUTLINE);
1065     }
1066
1067     unclip(dr);
1068     draw_update(dr, tx, ty, TILESIZE, TILESIZE);
1069 }
1070
1071 #define BASE_ANIM_LENGTH 0.1F
1072 #define FLASH_LENGTH 0.3F
1073
1074 static void game_redraw(drawing *dr, game_drawstate *ds, game_state *oldstate,
1075                         game_state *state, int dir, game_ui *ui,
1076                         float animtime, float flashtime)
1077 {
1078     int w = state->p.w, h = state->p.h /*, wh = w*h */;
1079     int x, y;
1080     float ap;
1081     int player_dist;
1082     int flashtype;
1083     int gems, deaths;
1084     char status[256];
1085
1086     if (flashtime &&
1087         !((int)(flashtime * 3 / FLASH_LENGTH) % 2))
1088         flashtype = ui->flashtype;
1089     else
1090         flashtype = 0;
1091
1092     /*
1093      * Erase the player sprite.
1094      */
1095     if (ds->player_bg_saved) {
1096         assert(ds->player_background);
1097         blitter_load(dr, ds->player_background, ds->pbgx, ds->pbgy);
1098         draw_update(dr, ds->pbgx, ds->pbgy, TILESIZE, TILESIZE);
1099         ds->player_bg_saved = FALSE;
1100     }
1101
1102     /*
1103      * Initialise a fresh drawstate.
1104      */
1105     if (!ds->started) {
1106         int wid, ht;
1107
1108         /*
1109          * Blank out the window initially.
1110          */
1111         game_compute_size(&ds->p, TILESIZE, &wid, &ht);
1112         draw_rect(dr, 0, 0, wid, ht, COL_BACKGROUND);
1113         draw_update(dr, 0, 0, wid, ht);
1114
1115         /*
1116          * Draw the grid lines.
1117          */
1118         for (y = 0; y <= h; y++)
1119             draw_line(dr, COORD(0), COORD(y), COORD(w), COORD(y),
1120                       COL_LOWLIGHT);
1121         for (x = 0; x <= w; x++)
1122             draw_line(dr, COORD(x), COORD(0), COORD(x), COORD(h),
1123                       COL_LOWLIGHT);
1124
1125         ds->started = TRUE;
1126     }
1127
1128     /*
1129      * If we're in the process of animating a move, let's start by
1130      * working out how far the player has moved from their _older_
1131      * state.
1132      */
1133     if (oldstate) {
1134         ap = animtime / ui->anim_length;
1135         player_dist = ap * (dir > 0 ? state : oldstate)->distance_moved;
1136     } else {
1137         player_dist = 0;
1138         ap = 0.0F;
1139     }
1140
1141     /*
1142      * Draw the grid contents.
1143      *
1144      * We count the gems as we go round this loop, for the purposes
1145      * of the status bar. Of course we have a gems counter in the
1146      * game_state already, but if we do the counting in this loop
1147      * then it tracks gems being picked up in a sliding move, and
1148      * updates one by one.
1149      */
1150     gems = 0;
1151     for (y = 0; y < h; y++)
1152         for (x = 0; x < w; x++) {
1153             unsigned short v = (unsigned char)state->grid[y*w+x];
1154
1155             /*
1156              * Special case: if the player is in the process of
1157              * moving over a gem, we draw the gem iff they haven't
1158              * gone past it yet.
1159              */
1160             if (oldstate && oldstate->grid[y*w+x] != state->grid[y*w+x]) {
1161                 /*
1162                  * Compute the distance from this square to the
1163                  * original player position.
1164                  */
1165                 int dist = max(abs(x - oldstate->px), abs(y - oldstate->py));
1166
1167                 /*
1168                  * If the player has reached here, use the new grid
1169                  * element. Otherwise use the old one.
1170                  */
1171                 if (player_dist < dist)
1172                     v = oldstate->grid[y*w+x];
1173                 else
1174                     v = state->grid[y*w+x];
1175             }
1176
1177             /*
1178              * Special case: erase the mine the dead player is
1179              * sitting on. Only at the end of the move.
1180              */
1181             if (v == MINE && !oldstate && state->dead &&
1182                 x == state->px && y == state->py)
1183                 v = BLANK;
1184
1185             if (v == GEM)
1186                 gems++;
1187
1188             v |= flashtype;
1189
1190             if (ds->grid[y*w+x] != v) {
1191                 draw_tile(dr, ds, x, y, v);
1192                 ds->grid[y*w+x] = v;
1193             }
1194         }
1195
1196     /*
1197      * Gem counter in the status bar. We replace it with
1198      * `COMPLETED!' when it reaches zero ... or rather, when the
1199      * _current state_'s gem counter is zero. (Thus, `Gems: 0' is
1200      * shown between the collection of the last gem and the
1201      * completion of the move animation that did it.)
1202      */
1203     if (state->dead && (!oldstate || oldstate->dead))
1204         sprintf(status, "DEAD!");
1205     else if (state->gems || (oldstate && oldstate->gems))
1206         sprintf(status, "Gems: %d", gems);
1207     else
1208         sprintf(status, "COMPLETED!");
1209     /* We subtract one from the visible death counter if we're still
1210      * animating the move at the end of which the death took place. */
1211     deaths = ui->deaths;
1212     if (oldstate && ui->just_died) {
1213         assert(deaths > 0);
1214         deaths--;
1215     }
1216     if (deaths)
1217         sprintf(status + strlen(status), "   Deaths: %d", deaths);
1218     status_bar(dr, status);
1219
1220     /*
1221      * Draw the player sprite.
1222      */
1223     assert(!ds->player_bg_saved);
1224     assert(ds->player_background);
1225     {
1226         int ox, oy, nx, ny;
1227         nx = COORD(state->px);
1228         ny = COORD(state->py);
1229         if (oldstate) {
1230             ox = COORD(oldstate->px);
1231             oy = COORD(oldstate->py);
1232         } else {
1233             ox = nx;
1234             oy = ny;
1235         }
1236         ds->pbgx = ox + ap * (nx - ox);
1237         ds->pbgy = oy + ap * (ny - oy);
1238     }
1239     blitter_save(dr, ds->player_background, ds->pbgx, ds->pbgy);
1240     draw_player(dr, ds, ds->pbgx, ds->pbgy, (state->dead && !oldstate));
1241     ds->player_bg_saved = TRUE;
1242 }
1243
1244 static float game_anim_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
1245                               int dir, game_ui *ui)
1246 {
1247     int dist;
1248     if (dir > 0)
1249         dist = newstate->distance_moved;
1250     else
1251         dist = oldstate->distance_moved;
1252     ui->anim_length = sqrt(dist) * BASE_ANIM_LENGTH;
1253     return ui->anim_length;
1254 }
1255
1256 static float game_flash_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
1257                                int dir, game_ui *ui)
1258 {
1259     if (!oldstate->dead && newstate->dead) {
1260         ui->flashtype = FLASH_DEAD;
1261         return FLASH_LENGTH;
1262     } else if (oldstate->gems && !newstate->gems) {
1263         ui->flashtype = FLASH_WIN;
1264         return FLASH_LENGTH;
1265     }
1266     return 0.0F;
1267 }
1268
1269 static int game_wants_statusbar(void)
1270 {
1271     return TRUE;
1272 }
1273
1274 static int game_timing_state(game_state *state, game_ui *ui)
1275 {
1276     return TRUE;
1277 }
1278
1279 static void game_print_size(game_params *params, float *x, float *y)
1280 {
1281 }
1282
1283 static void game_print(drawing *dr, game_state *state, int tilesize)
1284 {
1285 }
1286
1287 #ifdef COMBINED
1288 #define thegame inertia
1289 #endif
1290
1291 const struct game thegame = {
1292     "Inertia", "games.inertia",
1293     default_params,
1294     game_fetch_preset,
1295     decode_params,
1296     encode_params,
1297     free_params,
1298     dup_params,
1299     TRUE, game_configure, custom_params,
1300     validate_params,
1301     new_game_desc,
1302     validate_desc,
1303     new_game,
1304     dup_game,
1305     free_game,
1306     FALSE, solve_game,
1307     FALSE, game_text_format,
1308     new_ui,
1309     free_ui,
1310     encode_ui,
1311     decode_ui,
1312     game_changed_state,
1313     interpret_move,
1314     execute_move,
1315     PREFERRED_TILESIZE, game_compute_size, game_set_size,
1316     game_colours,
1317     game_new_drawstate,
1318     game_free_drawstate,
1319     game_redraw,
1320     game_anim_length,
1321     game_flash_length,
1322     FALSE, FALSE, game_print_size, game_print,
1323     game_wants_statusbar,
1324     FALSE, game_timing_state,
1325     0,                                 /* mouse_priorities */
1326 };