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 (!reachable[i2]) {
 374                     int ok;
 375 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 376                     printf("  trying point %d,%d,%d", x2, y2, d2);
 377 #endif
 378                     if (pass == 0)
 379                         ok = can_go(w, h, grid, x, y, dir, x2, y2, d2);
 380                     else
 381                         ok = can_go(w, h, grid, x2, y2, d2, x, y, dir);
 382 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 383                     printf(" - %sok\n", ok ? "" : "not ");
 384 #endif
 385                     if (ok) {
 386                         sc->positions[tail++] = i2;
 387                         reachable[i2] = TRUE;
 388                     }
 389                 }
 390             }
 391         }
 392     }
 393
 394     /*
 395      * And that should be it. Now all we have to do is find the
 396      * squares for which there exists _some_ direction such that
 397      * the square plus that direction form a tuple which is both
 398      * reachable from the start and reachable to the start.
 399      */
 400     possgems = 0;
 401     for (gy = 0; gy < h; gy++)
 402         for (gx = 0; gx < w; gx++)
 403             if (AT(w, h, grid, gx, gy) == BLANK) {
 404                 for (gd = 0; gd < DIRECTIONS; gd++) {
 405                     int index = (gy*w+gx)*DIRECTIONS+gd;
 406                     if (sc->reachable_from[index] && sc->reachable_to[index]) {
 407 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 408                         printf("space at %d,%d is reachable via"
 409                                " direction %d\n", gx, gy, gd);
 410 #endif
 411                         LV_AT(w, h, grid, gx, gy) = POSSGEM;
 412                         possgems++;
 413                         break;
 414                     }
 415                 }
 416             }
 417
 418     return possgems;
 419 }
 420
 421 /* ----------------------------------------------------------------------
 422  * Grid generation code.
 423  */
 424
 425 static char *gengrid(int w, int h, random_state *rs)
 426 {
 427     int wh = w*h;
 428     char *grid = snewn(wh+1, char);
 429     struct solver_scratch *sc = new_scratch(w, h);
 430     int maxdist_threshold, tries;
 431
 432     maxdist_threshold = 2;
 433     tries = 0;
 434
 435     while (1) {
 436         int i, j;
 437         int possgems;
 438         int *dist, *list, head, tail, maxdist;
 439
 440         /*
 441          * We're going to fill the grid with the five basic piece
 442          * types in about 1/5 proportion. For the moment, though,
 443          * we leave out the gems, because we'll put those in
 444          * _after_ we run the solver to tell us where the viable
 445          * locations are.
 446          */
 447         i = 0;
 448         for (j = 0; j < wh/5; j++)
 449             grid[i++] = WALL;
 450         for (j = 0; j < wh/5; j++)
 451             grid[i++] = STOP;
 452         for (j = 0; j < wh/5; j++)
 453             grid[i++] = MINE;
 454         assert(i < wh);
 455         grid[i++] = START;
 456         while (i < wh)
 457             grid[i++] = BLANK;
 458         shuffle(grid, wh, sizeof(*grid), rs);
 459
 460         /*
 461          * Find the viable gem locations, and immediately give up
 462          * and try again if there aren't enough of them.
 463          */
 464         possgems = find_gem_candidates(w, h, grid, sc);
 465         if (possgems < wh/5)
 466             continue;
 467
 468         /*
 469          * We _could_ now select wh/5 of the POSSGEMs and set them
 470          * to GEM, and have a viable level. However, there's a
 471          * chance that a large chunk of the level will turn out to
 472          * be unreachable, so first we test for that.
 473          *
 474          * We do this by finding the largest distance from any
 475          * square to the nearest POSSGEM, by breadth-first search.
 476          * If this is above a critical threshold, we abort and try
 477          * again.
 478          *
 479          * (This search is purely geometric, without regard to
 480          * walls and long ways round.)
 481          */
 482         dist = sc->positions;
 483         list = sc->positions + wh;
 484         for (i = 0; i < wh; i++)
 485             dist[i] = -1;
 486         head = tail = 0;
 487         for (i = 0; i < wh; i++)
 488             if (grid[i] == POSSGEM) {
 489                 dist[i] = 0;
 490                 list[tail++] = i;
 491             }
 492         maxdist = 0;
 493         while (head < tail) {
 494             int pos, x, y, d;
 495
 496             pos = list[head++];
 497             if (maxdist < dist[pos])
 498                 maxdist = dist[pos];
 499
 500             x = pos % w;
 501             y = pos / w;
 502
 503             for (d = 0; d < DIRECTIONS; d++) {
 504                 int x2, y2, p2;
 505
 506                 x2 = x + DX(d);
 507                 y2 = y + DY(d);
 508
 509                 if (x2 >= 0 && x2 < w && y2 >= 0 && y2 < h) {
 510                     p2 = y2*w+x2;
 511                     if (dist[p2] < 0) {
 512                         dist[p2] = dist[pos] + 1;
 513                         list[tail++] = p2;
 514                     }
 515                 }
 516             }
 517         }
 518         assert(head == wh && tail == wh);
 519
 520         /*
 521          * Now abandon this grid and go round again if maxdist is
 522          * above the required threshold.
 523          *
 524          * We can safely start the threshold as low as 2. As we
 525          * accumulate failed generation attempts, we gradually
 526          * raise it as we get more desperate.
 527          */
 528         if (maxdist > maxdist_threshold) {
 529             tries++;
 530             if (tries == 50) {
 531                 maxdist_threshold++;
 532                 tries = 0;
 533             }
 534             continue;
 535         }
 536
 537         /*
 538          * Now our reachable squares are plausibly evenly
 539          * distributed over the grid. I'm not actually going to
 540          * _enforce_ that I place the gems in such a way as not to
 541          * increase that maxdist value; I'm now just going to trust
 542          * to the RNG to pick a sensible subset of the POSSGEMs.
 543          */
 544         j = 0;
 545         for (i = 0; i < wh; i++)
 546             if (grid[i] == POSSGEM)
 547                 list[j++] = i;
 548         shuffle(list, j, sizeof(*list), rs);
 549         for (i = 0; i < j; i++)
 550             grid[list[i]] = (i < wh/5 ? GEM : BLANK);
 551         break;
 552     }
 553
 554     free_scratch(sc);
 555
 556     grid[wh] = '\0';
 557
 558     return grid;
 559 }
 560
 561 static char *new_game_desc(game_params *params, random_state *rs,
 562                            char **aux, int interactive)
 563 {
 564     return gengrid(params->w, params->h, rs);
 565 }
 566
 567 static char *validate_desc(game_params *params, char *desc)
 568 {
 569     int w = params->w, h = params->h, wh = w*h;
 570     int starts = 0, gems = 0, i;
 571
 572     for (i = 0; i < wh; i++) {
 573         if (!desc[i])
 574             return "Not enough data to fill grid";
 575         if (desc[i] != WALL && desc[i] != START && desc[i] != STOP &&
 576             desc[i] != GEM && desc[i] != MINE && desc[i] != BLANK)
 577             return "Unrecognised character in game description";
 578         if (desc[i] == START)
 579             starts++;
 580         if (desc[i] == GEM)
 581             gems++;
 582     }
 583     if (desc[i])
 584         return "Too much data to fill grid";
 585     if (starts < 1)
 586         return "No starting square specified";
 587     if (starts > 1)
 588         return "More than one starting square specified";
 589     if (gems < 1)
 590         return "No gems specified";
 591
 592     return NULL;
 593 }
 594
 595 static game_state *new_game(midend *me, game_params *params, char *desc)
 596 {
 597     int w = params->w, h = params->h, wh = w*h;
 598     int i;
 599     game_state *state = snew(game_state);
 600
 601     state->p = *params;                /* structure copy */
 602
 603     state->grid = snewn(wh, char);
 604     assert(strlen(desc) == wh);
 605     memcpy(state->grid, desc, wh);
 606
 607     state->px = state->py = -1;
 608     state->gems = 0;
 609     for (i = 0; i < wh; i++) {
 610         if (state->grid[i] == START) {
 611             state->grid[i] = STOP;
 612             state->px = i % w;
 613             state->py = i / w;
 614         } else if (state->grid[i] == GEM) {
 615             state->gems++;
 616         }
 617     }
 618
 619     assert(state->gems > 0);
 620     assert(state->px >= 0 && state->py >= 0);
 621
 622     state->distance_moved = 0;
 623     state->dead = FALSE;
 624
 625     return state;
 626 }
 627
 628 static game_state *dup_game(game_state *state)
 629 {
 630     int w = state->p.w, h = state->p.h, wh = w*h;
 631     game_state *ret = snew(game_state);
 632
 633     ret->p = state->p;
 634     ret->px = state->px;
 635     ret->py = state->py;
 636     ret->gems = state->gems;
 637     ret->grid = snewn(wh, char);
 638     ret->distance_moved = state->distance_moved;
 639     ret->dead = FALSE;
 640     memcpy(ret->grid, state->grid, wh);
 641
 642     return ret;
 643 }
 644
 645 static void free_game(game_state *state)
 646 {
 647     sfree(state->grid);
 648     sfree(state);
 649 }
 650
 651 static char *solve_game(game_state *state, game_state *currstate,
 652                         char *aux, char **error)
 653 {
 654     return NULL;
 655 }
 656
 657 static char *game_text_format(game_state *state)
 658 {
 659     return NULL;
 660 }
 661
 662 struct game_ui {
 663     float anim_length;
 664     int flashtype;
 665     int deaths;
 666     int just_made_move;
 667     int just_died;
 668 };
 669
 670 static game_ui *new_ui(game_state *state)
 671 {
 672     game_ui *ui = snew(game_ui);
 673     ui->anim_length = 0.0F;
 674     ui->flashtype = 0;
 675     ui->deaths = 0;
 676     ui->just_made_move = FALSE;
 677     ui->just_died = FALSE;
 678     return ui;
 679 }
 680
 681 static void free_ui(game_ui *ui)
 682 {
 683     sfree(ui);
 684 }
 685
 686 static char *encode_ui(game_ui *ui)
 687 {
 688     char buf[80];
 689     /*
 690      * The deaths counter needs preserving across a serialisation.
 691      */
 692     sprintf(buf, "D%d", ui->deaths);
 693     return dupstr(buf);
 694 }
 695
 696 static void decode_ui(game_ui *ui, char *encoding)
 697 {
 698     int p = 0;
 699     sscanf(encoding, "D%d%n", &ui->deaths, &p);
 700 }
 701
 702 static void game_changed_state(game_ui *ui, game_state *oldstate,
 703                                game_state *newstate)
 704 {
 705     /*
 706      * Increment the deaths counter. We only do this if
 707      * ui->just_made_move is set (redoing a suicide move doesn't
 708      * kill you _again_), and also we only do it if the game isn't
 709      * completed (once you're finished, you can play).
 710      */
 711     if (!oldstate->dead && newstate->dead && ui->just_made_move &&
 712         newstate->gems) {
 713         ui->deaths++;
 714         ui->just_died = TRUE;
 715     } else {
 716         ui->just_died = FALSE;
 717     }
 718     ui->just_made_move = FALSE;
 719 }
 720
 721 struct game_drawstate {
 722     game_params p;
 723     int tilesize;
 724     int started;
 725     unsigned short *grid;
 726     blitter *player_background;
 727     int player_bg_saved, pbgx, pbgy;
 728 };
 729
 730 #define PREFERRED_TILESIZE 32
 731 #define TILESIZE (ds->tilesize)
 732 #define BORDER    (TILESIZE)
 733 #define HIGHLIGHT_WIDTH (TILESIZE / 10)
 734 #define COORD(x)  ( (x) * TILESIZE + BORDER )
 735 #define FROMCOORD(x)  ( ((x) - BORDER + TILESIZE) / TILESIZE - 1 )
 736
 737 static char *interpret_move(game_state *state, game_ui *ui, game_drawstate *ds,
 738                             int x, int y, int button)
 739 {
 740     int w = state->p.w, h = state->p.h /*, wh = w*h */;
 741     int dir;
 742     char buf[80];
 743
 744     dir = -1;
 745
 746     if (button == LEFT_BUTTON) {
 747         /*
 748          * Mouse-clicking near the target point (or, more
 749          * accurately, in the appropriate octant) is an alternative
 750          * way to input moves.
 751          */
 752
 753         if (FROMCOORD(x) != state->px || FROMCOORD(y) != state->py) {
 754             int dx, dy;
 755             float angle;
 756
 757             dx = FROMCOORD(x) - state->px;
 758             dy = FROMCOORD(y) - state->py;
 759             /* I pass dx,dy rather than dy,dx so that the octants
 760              * end up the right way round. */
 761             angle = atan2(dx, -dy);
 762
 763             angle = (angle + (PI/8)) / (PI/4);
 764             assert(angle > -16.0F);
 765             dir = (int)(angle + 16.0F) & 7;
 766         }
 767     } else if (button == CURSOR_UP || button == (MOD_NUM_KEYPAD | '8'))
 768         dir = 0;
 769     else if (button == CURSOR_DOWN || button == (MOD_NUM_KEYPAD | '2'))
 770         dir = 4;
 771     else if (button == CURSOR_LEFT || button == (MOD_NUM_KEYPAD | '4'))
 772         dir = 6;
 773     else if (button == CURSOR_RIGHT || button == (MOD_NUM_KEYPAD | '6'))
 774         dir = 2;
 775     else if (button == (MOD_NUM_KEYPAD | '7'))
 776         dir = 7;
 777     else if (button == (MOD_NUM_KEYPAD | '1'))
 778         dir = 5;
 779     else if (button == (MOD_NUM_KEYPAD | '9'))
 780         dir = 1;
 781     else if (button == (MOD_NUM_KEYPAD | '3'))
 782         dir = 3;
 783
 784     if (dir < 0)
 785         return NULL;
 786
 787     /*
 788      * Reject the move if we can't make it at all due to a wall
 789      * being in the way.
 790      */
 791     if (AT(w, h, state->grid, state->px+DX(dir), state->py+DY(dir)) == WALL)
 792         return NULL;
 793
 794     /*
 795      * Reject the move if we're dead!
 796      */
 797     if (state->dead)
 798         return NULL;
 799
 800     /*
 801      * Otherwise, we can make the move. All we need to specify is
 802      * the direction.
 803      */
 804     ui->just_made_move = TRUE;
 805     sprintf(buf, "%d", dir);
 806     return dupstr(buf);
 807 }
 808
 809 static game_state *execute_move(game_state *state, char *move)
 810 {
 811     int w = state->p.w, h = state->p.h /*, wh = w*h */;
 812     int dir = atoi(move);
 813     game_state *ret;
 814
 815     if (dir < 0 || dir >= DIRECTIONS)
 816         return NULL;                   /* huh? */
 817
 818     if (state->dead)
 819         return NULL;
 820
 821     if (AT(w, h, state->grid, state->px+DX(dir), state->py+DY(dir)) == WALL)
 822         return NULL;                   /* wall in the way! */
 823
 824     /*
 825      * Now make the move.
 826      */
 827     ret = dup_game(state);
 828     ret->distance_moved = 0;
 829     while (1) {
 830         ret->px += DX(dir);
 831         ret->py += DY(dir);
 832         ret->distance_moved++;
 833
 834         if (AT(w, h, ret->grid, ret->px, ret->py) == GEM) {
 835             LV_AT(w, h, ret->grid, ret->px, ret->py) = BLANK;
 836             ret->gems--;
 837         }
 838
 839         if (AT(w, h, ret->grid, ret->px, ret->py) == MINE) {
 840             ret->dead = TRUE;
 841             break;
 842         }
 843
 844         if (AT(w, h, ret->grid, ret->px, ret->py) == STOP ||
 845             AT(w, h, ret->grid, ret->px+DX(dir),
 846                ret->py+DY(dir)) == WALL)
 847             break;
 848     }
 849
 850     return ret;
 851 }
 852
 853 /* ----------------------------------------------------------------------
 854  * Drawing routines.
 855  */
 856
 857 static void game_compute_size(game_params *params, int tilesize,
 858                               int *x, int *y)
 859 {
 860     /* Ick: fake up `ds->tilesize' for macro expansion purposes */
 861     struct { int tilesize; } ads, *ds = &ads;
 862     ads.tilesize = tilesize;
 863
 864     *x = 2 * BORDER + 1 + params->w * TILESIZE;
 865     *y = 2 * BORDER + 1 + params->h * TILESIZE;
 866 }
 867
 868 static void game_set_size(drawing *dr, game_drawstate *ds,
 869                           game_params *params, int tilesize)
 870 {
 871     ds->tilesize = tilesize;
 872
 873     assert(!ds->player_bg_saved);
 874
 875     if (ds->player_background)
 876         blitter_free(dr, ds->player_background);
 877     ds->player_background = blitter_new(dr, TILESIZE, TILESIZE);
 878 }
 879
 880 static float *game_colours(frontend *fe, game_state *state, int *ncolours)
 881 {
 882     float *ret = snewn(3 * NCOLOURS, float);
 883     int i;
 884
 885     game_mkhighlight(fe, ret, COL_BACKGROUND, COL_HIGHLIGHT, COL_LOWLIGHT);
 886
 887     ret[COL_OUTLINE * 3 + 0] = 0.0F;
 888     ret[COL_OUTLINE * 3 + 1] = 0.0F;
 889     ret[COL_OUTLINE * 3 + 2] = 0.0F;
 890
 891     ret[COL_PLAYER * 3 + 0] = 0.0F;
 892     ret[COL_PLAYER * 3 + 1] = 1.0F;
 893     ret[COL_PLAYER * 3 + 2] = 0.0F;
 894
 895     ret[COL_DEAD_PLAYER * 3 + 0] = 1.0F;
 896     ret[COL_DEAD_PLAYER * 3 + 1] = 0.0F;
 897     ret[COL_DEAD_PLAYER * 3 + 2] = 0.0F;
 898
 899     ret[COL_MINE * 3 + 0] = 0.0F;
 900     ret[COL_MINE * 3 + 1] = 0.0F;
 901     ret[COL_MINE * 3 + 2] = 0.0F;
 902
 903     ret[COL_GEM * 3 + 0] = 0.6F;
 904     ret[COL_GEM * 3 + 1] = 1.0F;
 905     ret[COL_GEM * 3 + 2] = 1.0F;
 906
 907     for (i = 0; i < 3; i++) {
 908         ret[COL_WALL * 3 + i] = (3 * ret[COL_BACKGROUND * 3 + i] +
 909                                  1 * ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + i]) / 4;
 910     }
 911
 912     *ncolours = NCOLOURS;
 913     return ret;
 914 }
 915
 916 static game_drawstate *game_new_drawstate(drawing *dr, game_state *state)
 917 {
 918     int w = state->p.w, h = state->p.h, wh = w*h;
 919     struct game_drawstate *ds = snew(struct game_drawstate);
 920     int i;
 921
 922     ds->tilesize = 0;
 923
 924     /* We can't allocate the blitter rectangle for the player background
 925      * until we know what size to make it. */
 926     ds->player_background = NULL;
 927     ds->player_bg_saved = FALSE;
 928     ds->pbgx = ds->pbgy = -1;
 929
 930     ds->p = state->p;                  /* structure copy */
 931     ds->started = FALSE;
 932     ds->grid = snewn(wh, unsigned short);
 933     for (i = 0; i < wh; i++)
 934         ds->grid[i] = UNDRAWN;
 935
 936     return ds;
 937 }
 938
 939 static void game_free_drawstate(drawing *dr, game_drawstate *ds)
 940 {
 941     sfree(ds->grid);
 942     sfree(ds);
 943 }
 944
 945 static void draw_player(drawing *dr, game_drawstate *ds, int x, int y,
 946                         int dead)
 947 {
 948     if (dead) {
 949         int coords[DIRECTIONS*4];
 950         int d;
 951
 952         for (d = 0; d < DIRECTIONS; d++) {
 953             float x1, y1, x2, y2, x3, y3, len;
 954
 955             x1 = DX(d);
 956             y1 = DY(d);
 957             len = sqrt(x1*x1+y1*y1); x1 /= len; y1 /= len;
 958
 959             x3 = DX(d+1);
 960             y3 = DY(d+1);
 961             len = sqrt(x3*x3+y3*y3); x3 /= len; y3 /= len;
 962
 963             x2 = (x1+x3) / 4;
 964             y2 = (y1+y3) / 4;
 965
 966             coords[d*4+0] = x + TILESIZE/2 + (int)((TILESIZE*3/7) * x1);
 967             coords[d*4+1] = y + TILESIZE/2 + (int)((TILESIZE*3/7) * y1);
 968             coords[d*4+2] = x + TILESIZE/2 + (int)((TILESIZE*3/7) * x2);
 969             coords[d*4+3] = y + TILESIZE/2 + (int)((TILESIZE*3/7) * y2);
 970         }
 971         draw_polygon(dr, coords, DIRECTIONS*2, COL_DEAD_PLAYER, COL_OUTLINE);
 972     } else {
 973         draw_circle(dr, x + TILESIZE/2, y + TILESIZE/2,
 974                     TILESIZE/3, COL_PLAYER, COL_OUTLINE);
 975     }
 976     draw_update(dr, x, y, TILESIZE, TILESIZE);
 977 }
 978
 979 #define FLASH_DEAD 0x100
 980 #define FLASH_WIN  0x200
 981 #define FLASH_MASK 0x300
 982
 983 static void draw_tile(drawing *dr, game_drawstate *ds, int x, int y, int v)
 984 {
 985     int tx = COORD(x), ty = COORD(y);
 986     int bg = (v & FLASH_DEAD ? COL_DEAD_PLAYER :
 987               v & FLASH_WIN ? COL_HIGHLIGHT : COL_BACKGROUND);
 988
 989     v &= ~FLASH_MASK;
 990
 991     clip(dr, tx+1, ty+1, TILESIZE-1, TILESIZE-1);
 992     draw_rect(dr, tx+1, ty+1, TILESIZE-1, TILESIZE-1, bg);
 993
 994     if (v == WALL) {
 995         int coords[6];
 996
 997         coords[0] = tx + TILESIZE;
 998         coords[1] = ty + TILESIZE;
 999         coords[2] = tx + TILESIZE;
1000         coords[3] = ty + 1;
1001         coords[4] = tx + 1;
1002         coords[5] = ty + TILESIZE;
1003         draw_polygon(dr, coords, 3, COL_LOWLIGHT, COL_LOWLIGHT);
1004
1005         coords[0] = tx + 1;
1006         coords[1] = ty + 1;
1007         draw_polygon(dr, coords, 3, COL_HIGHLIGHT, COL_HIGHLIGHT);
1008
1009         draw_rect(dr, tx + 1 + HIGHLIGHT_WIDTH, ty + 1 + HIGHLIGHT_WIDTH,
1010                   TILESIZE - 2*HIGHLIGHT_WIDTH,
1011                   TILESIZE - 2*HIGHLIGHT_WIDTH, COL_WALL);
1012     } else if (v == MINE) {
1013         int cx = tx + TILESIZE / 2;
1014         int cy = ty + TILESIZE / 2;
1015         int r = TILESIZE / 2 - 3;
1016         int coords[4*5*2];
1017         int xdx = 1, xdy = 0, ydx = 0, ydy = 1;
1018         int tdx, tdy, i;
1019
1020         for (i = 0; i < 4*5*2; i += 5*2) {
1021             coords[i+2*0+0] = cx - r/6*xdx + r*4/5*ydx;
1022             coords[i+2*0+1] = cy - r/6*xdy + r*4/5*ydy;
1023             coords[i+2*1+0] = cx - r/6*xdx + r*ydx;
1024             coords[i+2*1+1] = cy - r/6*xdy + r*ydy;
1025             coords[i+2*2+0] = cx + r/6*xdx + r*ydx;
1026             coords[i+2*2+1] = cy + r/6*xdy + r*ydy;
1027             coords[i+2*3+0] = cx + r/6*xdx + r*4/5*ydx;
1028             coords[i+2*3+1] = cy + r/6*xdy + r*4/5*ydy;
1029             coords[i+2*4+0] = cx + r*3/5*xdx + r*3/5*ydx;
1030             coords[i+2*4+1] = cy + r*3/5*xdy + r*3/5*ydy;
1031
1032             tdx = ydx;
1033             tdy = ydy;
1034             ydx = xdx;
1035             ydy = xdy;
1036             xdx = -tdx;
1037             xdy = -tdy;
1038         }
1039
1040         draw_polygon(dr, coords, 5*4, COL_MINE, COL_MINE);
1041
1042         draw_rect(dr, cx-r/3, cy-r/3, r/3, r/4, COL_HIGHLIGHT);
1043     } else if (v == STOP) {
1044         draw_circle(dr, tx + TILESIZE/2, ty + TILESIZE/2,
1045                     TILESIZE*3/7, -1, COL_OUTLINE);
1046         draw_rect(dr, tx + TILESIZE*3/7, ty+1,
1047                   TILESIZE - 2*(TILESIZE*3/7) + 1, TILESIZE-1, bg);
1048         draw_rect(dr, tx+1, ty + TILESIZE*3/7,
1049                   TILESIZE-1, TILESIZE - 2*(TILESIZE*3/7) + 1, bg);
1050     } else if (v == GEM) {
1051         int coords[8];
1052
1053         coords[0] = tx+TILESIZE/2;
1054         coords[1] = ty+TILESIZE*1/7;
1055         coords[2] = tx+TILESIZE*1/7;
1056         coords[3] = ty+TILESIZE/2;
1057         coords[4] = tx+TILESIZE/2;
1058         coords[5] = ty+TILESIZE-TILESIZE*1/7;
1059         coords[6] = tx+TILESIZE-TILESIZE*1/7;
1060         coords[7] = ty+TILESIZE/2;
1061
1062         draw_polygon(dr, coords, 4, COL_GEM, COL_OUTLINE);
1063     }
1064
1065     unclip(dr);
1066     draw_update(dr, tx, ty, TILESIZE, TILESIZE);
1067 }
1068
1069 #define BASE_ANIM_LENGTH 0.1F
1070 #define FLASH_LENGTH 0.3F
1071
1072 static void game_redraw(drawing *dr, game_drawstate *ds, game_state *oldstate,
1073                         game_state *state, int dir, game_ui *ui,
1074                         float animtime, float flashtime)
1075 {
1076     int w = state->p.w, h = state->p.h /*, wh = w*h */;
1077     int x, y;
1078     float ap;
1079     int player_dist;
1080     int flashtype;
1081     int gems, deaths;
1082     char status[256];
1083
1084     if (flashtime &&
1085         !((int)(flashtime * 3 / FLASH_LENGTH) % 2))
1086         flashtype = ui->flashtype;
1087     else
1088         flashtype = 0;
1089
1090     /*
1091      * Erase the player sprite.
1092      */
1093     if (ds->player_bg_saved) {
1094         assert(ds->player_background);
1095         blitter_load(dr, ds->player_background, ds->pbgx, ds->pbgy);
1096         draw_update(dr, ds->pbgx, ds->pbgy, TILESIZE, TILESIZE);
1097         ds->player_bg_saved = FALSE;
1098     }
1099
1100     /*
1101      * Initialise a fresh drawstate.
1102      */
1103     if (!ds->started) {
1104         int wid, ht;
1105
1106         /*
1107          * Blank out the window initially.
1108          */
1109         game_compute_size(&ds->p, TILESIZE, &wid, &ht);
1110         draw_rect(dr, 0, 0, wid, ht, COL_BACKGROUND);
1111         draw_update(dr, 0, 0, wid, ht);
1112
1113         /*
1114          * Draw the grid lines.
1115          */
1116         for (y = 0; y <= h; y++)
1117             draw_line(dr, COORD(0), COORD(y), COORD(w), COORD(y),
1118                       COL_LOWLIGHT);
1119         for (x = 0; x <= w; x++)
1120             draw_line(dr, COORD(x), COORD(0), COORD(x), COORD(h),
1121                       COL_LOWLIGHT);
1122
1123         ds->started = TRUE;
1124     }
1125
1126     /*
1127      * If we're in the process of animating a move, let's start by
1128      * working out how far the player has moved from their _older_
1129      * state.
1130      */
1131     if (oldstate) {
1132         ap = animtime / ui->anim_length;
1133         player_dist = ap * (dir > 0 ? state : oldstate)->distance_moved;
1134     } else {
1135         player_dist = 0;
1136         ap = 0.0F;
1137     }
1138
1139     /*
1140      * Draw the grid contents.
1141      *
1142      * We count the gems as we go round this loop, for the purposes
1143      * of the status bar. Of course we have a gems counter in the
1144      * game_state already, but if we do the counting in this loop
1145      * then it tracks gems being picked up in a sliding move, and
1146      * updates one by one.
1147      */
1148     gems = 0;
1149     for (y = 0; y < h; y++)
1150         for (x = 0; x < w; x++) {
1151             unsigned short v = (unsigned char)state->grid[y*w+x];
1152
1153             /*
1154              * Special case: if the player is in the process of
1155              * moving over a gem, we draw the gem iff they haven't
1156              * gone past it yet.
1157              */
1158             if (oldstate && oldstate->grid[y*w+x] != state->grid[y*w+x]) {
1159                 /*
1160                  * Compute the distance from this square to the
1161                  * original player position.
1162                  */
1163                 int dist = max(abs(x - oldstate->px), abs(y - oldstate->py));
1164
1165                 /*
1166                  * If the player has reached here, use the new grid
1167                  * element. Otherwise use the old one.
1168                  */
1169                 if (player_dist < dist)
1170                     v = oldstate->grid[y*w+x];
1171                 else
1172                     v = state->grid[y*w+x];
1173             }
1174
1175             /*
1176              * Special case: erase the mine the dead player is
1177              * sitting on. Only at the end of the move.
1178              */
1179             if (v == MINE && !oldstate && state->dead &&
1180                 x == state->px && y == state->py)
1181                 v = BLANK;
1182
1183             if (v == GEM)
1184                 gems++;
1185
1186             v |= flashtype;
1187
1188             if (ds->grid[y*w+x] != v) {
1189                 draw_tile(dr, ds, x, y, v);
1190                 ds->grid[y*w+x] = v;
1191             }
1192         }
1193
1194     /*
1195      * Gem counter in the status bar. We replace it with
1196      * `COMPLETED!' when it reaches zero ... or rather, when the
1197      * _current state_'s gem counter is zero. (Thus, `Gems: 0' is
1198      * shown between the collection of the last gem and the
1199      * completion of the move animation that did it.)
1200      */
1201     if (state->dead && (!oldstate || oldstate->dead))
1202         sprintf(status, "DEAD!");
1203     else if (state->gems || (oldstate && oldstate->gems))
1204         sprintf(status, "Gems: %d", gems);
1205     else
1206         sprintf(status, "COMPLETED!");
1207     /* We subtract one from the visible death counter if we're still
1208      * animating the move at the end of which the death took place. */
1209     deaths = ui->deaths;
1210     if (oldstate && ui->just_died) {
1211         assert(deaths > 0);
1212         deaths--;
1213     }
1214     if (deaths)
1215         sprintf(status + strlen(status), "   Deaths: %d", deaths);
1216     status_bar(dr, status);
1217
1218     /*
1219      * Draw the player sprite.
1220      */
1221     assert(!ds->player_bg_saved);
1222     assert(ds->player_background);
1223     {
1224         int ox, oy, nx, ny;
1225         nx = COORD(state->px);
1226         ny = COORD(state->py);
1227         if (oldstate) {
1228             ox = COORD(oldstate->px);
1229             oy = COORD(oldstate->py);
1230         } else {
1231             ox = nx;
1232             oy = ny;
1233         }
1234         ds->pbgx = ox + ap * (nx - ox);
1235         ds->pbgy = oy + ap * (ny - oy);
1236     }
1237     blitter_save(dr, ds->player_background, ds->pbgx, ds->pbgy);
1238     draw_player(dr, ds, ds->pbgx, ds->pbgy, (state->dead && !oldstate));
1239     ds->player_bg_saved = TRUE;
1240 }
1241
1242 static float game_anim_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
1243                               int dir, game_ui *ui)
1244 {
1245     int dist;
1246     if (dir > 0)
1247         dist = newstate->distance_moved;
1248     else
1249         dist = oldstate->distance_moved;
1250     ui->anim_length = sqrt(dist) * BASE_ANIM_LENGTH;
1251     return ui->anim_length;
1252 }
1253
1254 static float game_flash_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
1255                                int dir, game_ui *ui)
1256 {
1257     if (!oldstate->dead && newstate->dead) {
1258         ui->flashtype = FLASH_DEAD;
1259         return FLASH_LENGTH;
1260     } else if (oldstate->gems && !newstate->gems) {
1261         ui->flashtype = FLASH_WIN;
1262         return FLASH_LENGTH;
1263     }
1264     return 0.0F;
1265 }
1266
1267 static int game_wants_statusbar(void)
1268 {
1269     return TRUE;
1270 }
1271
1272 static int game_timing_state(game_state *state, game_ui *ui)
1273 {
1274     return TRUE;
1275 }
1276
1277 static void game_print_size(game_params *params, float *x, float *y)
1278 {
1279 }
1280
1281 static void game_print(drawing *dr, game_state *state, int tilesize)
1282 {
1283 }
1284
1285 #ifdef COMBINED
1286 #define thegame inertia
1287 #endif
1288
1289 const struct game thegame = {
1290     "Inertia", "games.inertia",
1291     default_params,
1292     game_fetch_preset,
1293     decode_params,
1294     encode_params,
1295     free_params,
1296     dup_params,
1297     TRUE, game_configure, custom_params,
1298     validate_params,
1299     new_game_desc,
1300     validate_desc,
1301     new_game,
1302     dup_game,
1303     free_game,
1304     FALSE, solve_game,
1305     FALSE, game_text_format,
1306     new_ui,
1307     free_ui,
1308     encode_ui,
1309     decode_ui,
1310     game_changed_state,
1311     interpret_move,
1312     execute_move,
1313     PREFERRED_TILESIZE, game_compute_size, game_set_size,
1314     game_colours,
1315     game_new_drawstate,
1316     game_free_drawstate,
1317     game_redraw,
1318     game_anim_length,
1319     game_flash_length,
1320     FALSE, FALSE, game_print_size, game_print,
1321     game_wants_statusbar,
1322     FALSE, game_timing_state,
1323     0,                                 /* mouse_priorities */
1324 };