twiddle.c

   1 /*
   2  * twiddle.c: Puzzle involving rearranging a grid of squares by
   3  * rotating subsquares. Adapted and generalised from a
   4  * door-unlocking puzzle in Metroid Prime 2 (the one in the Main
   5  * Gyro Chamber).
   6  */
   7
   8 #include <stdio.h>
   9 #include <stdlib.h>
  10 #include <string.h>
  11 #include <assert.h>
  12 #include <ctype.h>
  13 #include <math.h>
  14
  15 #include "puzzles.h"
  16
  17 #define PREFERRED_TILE_SIZE 48
  18 #define TILE_SIZE (ds->tilesize)
  19 #define BORDER    (TILE_SIZE / 2)
  20 #define HIGHLIGHT_WIDTH (TILE_SIZE / 20)
  21 #define COORD(x)  ( (x) * TILE_SIZE + BORDER )
  22 #define FROMCOORD(x)  ( ((x) - BORDER + TILE_SIZE) / TILE_SIZE - 1 )
  23
  24 #define ANIM_PER_RADIUS_UNIT 0.13F
  25 #define FLASH_FRAME 0.13F
  26
  27 enum {
  28     COL_BACKGROUND,
  29     COL_TEXT,
  30     COL_HIGHLIGHT,
  31     COL_HIGHLIGHT_GENTLE,
  32     COL_LOWLIGHT,
  33     COL_LOWLIGHT_GENTLE,
  34     NCOLOURS
  35 };
  36
  37 struct game_params {
  38     int w, h, n;
  39     int rowsonly;
  40     int orientable;
  41     int movetarget;
  42 };
  43
  44 struct game_state {
  45     int w, h, n;
  46     int orientable;
  47     int *grid;
  48     int completed;
  49     int used_solve;                    /* used to suppress completion flash */
  50     int movecount, movetarget;
  51     int lastx, lasty, lastr;           /* coordinates of last rotation */
  52 };
  53
  54 static game_params *default_params(void)
  55 {
  56     game_params *ret = snew(game_params);
  57
  58     ret->w = ret->h = 3;
  59     ret->n = 2;
  60     ret->rowsonly = ret->orientable = FALSE;
  61     ret->movetarget = 0;
  62
  63     return ret;
  64 }
  65
  66
  67 static void free_params(game_params *params)
  68 {
  69     sfree(params);
  70 }
  71
  72 static game_params *dup_params(game_params *params)
  73 {
  74     game_params *ret = snew(game_params);
  75     *ret = *params;                    /* structure copy */
  76     return ret;
  77 }
  78
  79 static int game_fetch_preset(int i, char **name, game_params **params)
  80 {
  81     static struct {
  82         char *title;
  83         game_params params;
  84     } presets[] = {
  85         { "3x3 rows only", { 3, 3, 2, TRUE, FALSE } },
  86         { "3x3 normal", { 3, 3, 2, FALSE, FALSE } },
  87         { "3x3 orientable", { 3, 3, 2, FALSE, TRUE } },
  88         { "4x4 normal", { 4, 4, 2, FALSE } },
  89         { "4x4 orientable", { 4, 4, 2, FALSE, TRUE } },
  90         { "4x4 radius 3", { 4, 4, 3, FALSE } },
  91         { "5x5 radius 3", { 5, 5, 3, FALSE } },
  92         { "6x6 radius 4", { 6, 6, 4, FALSE } },
  93     };
  94
  95     if (i < 0 || i >= lenof(presets))
  96         return FALSE;
  97
  98     *name = dupstr(presets[i].title);
  99     *params = dup_params(&presets[i].params);
 100
 101     return TRUE;
 102 }
 103
 104 static void decode_params(game_params *ret, char const *string)
 105 {
 106     ret->w = ret->h = atoi(string);
 107     ret->n = 2;
 108     ret->rowsonly = ret->orientable = FALSE;
 109     ret->movetarget = 0;
 110     while (*string && isdigit((unsigned char)*string)) string++;
 111     if (*string == 'x') {
 112         string++;
 113         ret->h = atoi(string);
 114         while (*string && isdigit((unsigned char)*string)) string++;
 115     }
 116     if (*string == 'n') {
 117         string++;
 118         ret->n = atoi(string);
 119         while (*string && isdigit((unsigned char)*string)) string++;
 120     }
 121     while (*string) {
 122         if (*string == 'r') {
 123             ret->rowsonly = TRUE;
 124         } else if (*string == 'o') {
 125             ret->orientable = TRUE;
 126         } else if (*string == 'm') {
 127             string++;
 128             ret->movetarget = atoi(string);
 129             while (string[1] && isdigit((unsigned char)string[1])) string++;
 130         }
 131         string++;
 132     }
 133 }
 134
 135 static char *encode_params(game_params *params, int full)
 136 {
 137     char buf[256];
 138     sprintf(buf, "%dx%dn%d%s%s", params->w, params->h, params->n,
 139             params->rowsonly ? "r" : "",
 140             params->orientable ? "o" : "");
 141     /* Shuffle limit is part of the limited parameters, because we have to
 142      * supply the target move count. */
 143     if (params->movetarget)
 144         sprintf(buf + strlen(buf), "m%d", params->movetarget);
 145     return dupstr(buf);
 146 }
 147
 148 static config_item *game_configure(game_params *params)
 149 {
 150     config_item *ret;
 151     char buf[80];
 152
 153     ret = snewn(7, config_item);
 154
 155     ret[0].name = "Width";
 156     ret[0].type = C_STRING;
 157     sprintf(buf, "%d", params->w);
 158     ret[0].sval = dupstr(buf);
 159     ret[0].ival = 0;
 160
 161     ret[1].name = "Height";
 162     ret[1].type = C_STRING;
 163     sprintf(buf, "%d", params->h);
 164     ret[1].sval = dupstr(buf);
 165     ret[1].ival = 0;
 166
 167     ret[2].name = "Rotation radius";
 168     ret[2].type = C_STRING;
 169     sprintf(buf, "%d", params->n);
 170     ret[2].sval = dupstr(buf);
 171     ret[2].ival = 0;
 172
 173     ret[3].name = "One number per row";
 174     ret[3].type = C_BOOLEAN;
 175     ret[3].sval = NULL;
 176     ret[3].ival = params->rowsonly;
 177
 178     ret[4].name = "Orientation matters";
 179     ret[4].type = C_BOOLEAN;
 180     ret[4].sval = NULL;
 181     ret[4].ival = params->orientable;
 182
 183     ret[5].name = "Number of shuffling moves";
 184     ret[5].type = C_STRING;
 185     sprintf(buf, "%d", params->movetarget);
 186     ret[5].sval = dupstr(buf);
 187     ret[5].ival = 0;
 188
 189     ret[6].name = NULL;
 190     ret[6].type = C_END;
 191     ret[6].sval = NULL;
 192     ret[6].ival = 0;
 193
 194     return ret;
 195 }
 196
 197 static game_params *custom_params(config_item *cfg)
 198 {
 199     game_params *ret = snew(game_params);
 200
 201     ret->w = atoi(cfg[0].sval);
 202     ret->h = atoi(cfg[1].sval);
 203     ret->n = atoi(cfg[2].sval);
 204     ret->rowsonly = cfg[3].ival;
 205     ret->orientable = cfg[4].ival;
 206     ret->movetarget = atoi(cfg[5].sval);
 207
 208     return ret;
 209 }
 210
 211 static char *validate_params(game_params *params, int full)
 212 {
 213     if (params->n < 2)
 214         return "Rotation radius must be at least two";
 215     if (params->w < params->n)
 216         return "Width must be at least the rotation radius";
 217     if (params->h < params->n)
 218         return "Height must be at least the rotation radius";
 219     return NULL;
 220 }
 221
 222 /*
 223  * This function actually performs a rotation on a grid. The `x'
 224  * and `y' coordinates passed in are the coordinates of the _top
 225  * left corner_ of the rotated region. (Using the centre would have
 226  * involved half-integers and been annoyingly fiddly. Clicking in
 227  * the centre is good for a user interface, but too inconvenient to
 228  * use internally.)
 229  */
 230 static void do_rotate(int *grid, int w, int h, int n, int orientable,
 231                       int x, int y, int dir)
 232 {
 233     int i, j;
 234
 235     assert(x >= 0 && x+n <= w);
 236     assert(y >= 0 && y+n <= h);
 237     dir &= 3;
 238     if (dir == 0)
 239         return;                        /* nothing to do */
 240
 241     grid += y*w+x;                     /* translate region to top corner */
 242
 243     /*
 244      * If we were leaving the result of the rotation in a separate
 245      * grid, the simple thing to do would be to loop over each
 246      * square within the rotated region and assign it from its
 247      * source square. However, to do it in place without taking
 248      * O(n^2) memory, we need to be marginally more clever. What
 249      * I'm going to do is loop over about one _quarter_ of the
 250      * rotated region and permute each element within that quarter
 251      * with its rotational coset.
 252      *
 253      * The size of the region I need to loop over is (n+1)/2 by
 254      * n/2, which is an obvious exact quarter for even n and is a
 255      * rectangle for odd n. (For odd n, this technique leaves out
 256      * one element of the square, which is of course the central
 257      * one that never moves anyway.)
 258      */
 259     for (i = 0; i < (n+1)/2; i++) {
 260         for (j = 0; j < n/2; j++) {
 261             int k;
 262             int g[4];
 263             int p[4];
 264
 265             p[0] = j*w+i;
 266             p[1] = i*w+(n-j-1);
 267             p[2] = (n-j-1)*w+(n-i-1);
 268             p[3] = (n-i-1)*w+j;
 269
 270             for (k = 0; k < 4; k++)
 271                 g[k] = grid[p[k]];
 272
 273             for (k = 0; k < 4; k++) {
 274                 int v = g[(k+dir) & 3];
 275                 if (orientable)
 276                     v ^= ((v+dir) ^ v) & 3;  /* alter orientation */
 277                 grid[p[k]] = v;
 278             }
 279         }
 280     }
 281
 282     /*
 283      * Don't forget the orientation on the centre square, if n is
 284      * odd.
 285      */
 286     if (orientable && (n & 1)) {
 287         int v = grid[n/2*(w+1)];
 288         v ^= ((v+dir) ^ v) & 3;  /* alter orientation */
 289         grid[n/2*(w+1)] = v;
 290     }
 291 }
 292
 293 static int grid_complete(int *grid, int wh, int orientable)
 294 {
 295     int ok = TRUE;
 296     int i;
 297     for (i = 1; i < wh; i++)
 298         if (grid[i] < grid[i-1])
 299             ok = FALSE;
 300     if (orientable) {
 301         for (i = 0; i < wh; i++)
 302             if (grid[i] & 3)
 303                 ok = FALSE;
 304     }
 305     return ok;
 306 }
 307
 308 static char *new_game_desc(game_params *params, random_state *rs,
 309                            char **aux, int interactive)
 310 {
 311     int *grid;
 312     int w = params->w, h = params->h, n = params->n, wh = w*h;
 313     int i;
 314     char *ret;
 315     int retlen;
 316     int total_moves;
 317
 318     /*
 319      * Set up a solved grid.
 320      */
 321     grid = snewn(wh, int);
 322     for (i = 0; i < wh; i++)
 323         grid[i] = ((params->rowsonly ? i/w : i) + 1) * 4;
 324
 325     /*
 326      * Shuffle it. This game is complex enough that I don't feel up
 327      * to analysing its full symmetry properties (particularly at
 328      * n=4 and above!), so I'm going to do it the pedestrian way
 329      * and simply shuffle the grid by making a long sequence of
 330      * randomly chosen moves.
 331      */
 332     total_moves = params->movetarget;
 333     if (!total_moves)
 334         /* Add a random move to avoid parity issues. */
 335         total_moves = w*h*n*n*2 + random_upto(rs, 2);
 336
 337     do {
 338         int *prevmoves;
 339         int rw, rh;                    /* w/h of rotation centre space */
 340
 341         rw = w - n + 1;
 342         rh = h - n + 1;
 343         prevmoves = snewn(rw * rh, int);
 344         for (i = 0; i < rw * rh; i++)
 345             prevmoves[i] = 0;
 346
 347         for (i = 0; i < total_moves; i++) {
 348             int x, y, r, oldtotal, newtotal, dx, dy;
 349
 350             do {
 351                 x = random_upto(rs, w - n + 1);
 352                 y = random_upto(rs, h - n + 1);
 353                 r = 2 * random_upto(rs, 2) - 1;
 354
 355                 /*
 356                  * See if any previous rotations has happened at
 357                  * this point which nothing has overlapped since.
 358                  * If so, ensure we haven't either undone a
 359                  * previous move or repeated one so many times that
 360                  * it turns into fewer moves in the inverse
 361                  * direction (i.e. three identical rotations).
 362                  */
 363                 oldtotal = prevmoves[y*rw+x];
 364                 newtotal = oldtotal + r;
 365
 366                 /*
 367                  * Special case here for w==h==n, in which case
 368                  * there is actually no way to _avoid_ all moves
 369                  * repeating or undoing previous ones.
 370                  */
 371             } while ((w != n || h != n) &&
 372                      (abs(newtotal) < abs(oldtotal) || abs(newtotal) > 2));
 373
 374             do_rotate(grid, w, h, n, params->orientable, x, y, r);
 375
 376             /*
 377              * Log the rotation we've just performed at this point,
 378              * for inversion detection in the next move.
 379              *
 380              * Also zero a section of the prevmoves array, because
 381              * any rotation area which _overlaps_ this one is now
 382              * entirely safe to perform further moves in.
 383              *
 384              * Two rotation areas overlap if their top left
 385              * coordinates differ by strictly less than n in both
 386              * directions
 387              */
 388             prevmoves[y*rw+x] += r;
 389             for (dy = -n+1; dy <= n-1; dy++) {
 390                 if (y + dy < 0 || y + dy >= rh)
 391                     continue;
 392                 for (dx = -n+1; dx <= n-1; dx++) {
 393                     if (x + dx < 0 || x + dx >= rw)
 394                         continue;
 395                     if (dx == 0 && dy == 0)
 396                         continue;
 397                     prevmoves[(y+dy)*rw+(x+dx)] = 0;
 398                 }
 399             }
 400         }
 401
 402         sfree(prevmoves);
 403
 404     } while (grid_complete(grid, wh, params->orientable));
 405
 406     /*
 407      * Now construct the game description, by describing the grid
 408      * as a simple sequence of integers. They're comma-separated,
 409      * unless the puzzle is orientable in which case they're
 410      * separated by orientation letters `u', `d', `l' and `r'.
 411      */
 412     ret = NULL;
 413     retlen = 0;
 414     for (i = 0; i < wh; i++) {
 415         char buf[80];
 416         int k;
 417
 418         k = sprintf(buf, "%d%c", grid[i] / 4,
 419                     (char)(params->orientable ? "uldr"[grid[i] & 3] : ','));
 420
 421         ret = sresize(ret, retlen + k + 1, char);
 422         strcpy(ret + retlen, buf);
 423         retlen += k;
 424     }
 425     if (!params->orientable)
 426         ret[retlen-1] = '\0';          /* delete last comma */
 427
 428     sfree(grid);
 429     return ret;
 430 }
 431
 432 static char *validate_desc(game_params *params, char *desc)
 433 {
 434     char *p, *err;
 435     int w = params->w, h = params->h, wh = w*h;
 436     int i;
 437
 438     p = desc;
 439     err = NULL;
 440
 441     for (i = 0; i < wh; i++) {
 442         if (*p < '0' || *p > '9')
 443             return "Not enough numbers in string";
 444         while (*p >= '0' && *p <= '9')
 445             p++;
 446         if (!params->orientable && i < wh-1) {
 447             if (*p != ',')
 448                 return "Expected comma after number";
 449         } else if (params->orientable && i < wh) {
 450             if (*p != 'l' && *p != 'r' && *p != 'u' && *p != 'd')
 451                 return "Expected orientation letter after number";
 452         } else if (i == wh-1 && *p) {
 453             return "Excess junk at end of string";
 454         }
 455
 456         if (*p) p++;                   /* eat comma */
 457     }
 458
 459     return NULL;
 460 }
 461
 462 static game_state *new_game(midend *me, game_params *params, char *desc)
 463 {
 464     game_state *state = snew(game_state);
 465     int w = params->w, h = params->h, n = params->n, wh = w*h;
 466     int i;
 467     char *p;
 468
 469     state->w = w;
 470     state->h = h;
 471     state->n = n;
 472     state->orientable = params->orientable;
 473     state->completed = 0;
 474     state->used_solve = FALSE;
 475     state->movecount = 0;
 476     state->movetarget = params->movetarget;
 477     state->lastx = state->lasty = state->lastr = -1;
 478
 479     state->grid = snewn(wh, int);
 480
 481     p = desc;
 482
 483     for (i = 0; i < wh; i++) {
 484         state->grid[i] = 4 * atoi(p);
 485         while (*p >= '0' && *p <= '9')
 486             p++;
 487         if (*p) {
 488             if (params->orientable) {
 489                 switch (*p) {
 490                   case 'l': state->grid[i] |= 1; break;
 491                   case 'd': state->grid[i] |= 2; break;
 492                   case 'r': state->grid[i] |= 3; break;
 493                 }
 494             }
 495             p++;
 496         }
 497     }
 498
 499     return state;
 500 }
 501
 502 static game_state *dup_game(game_state *state)
 503 {
 504     game_state *ret = snew(game_state);
 505
 506     ret->w = state->w;
 507     ret->h = state->h;
 508     ret->n = state->n;
 509     ret->orientable = state->orientable;
 510     ret->completed = state->completed;
 511     ret->movecount = state->movecount;
 512     ret->movetarget = state->movetarget;
 513     ret->lastx = state->lastx;
 514     ret->lasty = state->lasty;
 515     ret->lastr = state->lastr;
 516     ret->used_solve = state->used_solve;
 517
 518     ret->grid = snewn(ret->w * ret->h, int);
 519     memcpy(ret->grid, state->grid, ret->w * ret->h * sizeof(int));
 520
 521     return ret;
 522 }
 523
 524 static void free_game(game_state *state)
 525 {
 526     sfree(state->grid);
 527     sfree(state);
 528 }
 529
 530 static int compare_int(const void *av, const void *bv)
 531 {
 532     const int *a = (const int *)av;
 533     const int *b = (const int *)bv;
 534     if (*a < *b)
 535         return -1;
 536     else if (*a > *b)
 537         return +1;
 538     else
 539         return 0;
 540 }
 541
 542 static char *solve_game(game_state *state, game_state *currstate,
 543                         char *aux, char **error)
 544 {
 545     return dupstr("S");
 546 }
 547
 548 static int game_can_format_as_text_now(game_params *params)
 549 {
 550     return TRUE;
 551 }
 552
 553 static char *game_text_format(game_state *state)
 554 {
 555     char *ret, *p, buf[80];
 556     int i, x, y, col, o, maxlen;
 557
 558     /*
 559      * First work out how many characters we need to display each
 560      * number. We're pretty flexible on grid contents here, so we
 561      * have to scan the entire grid.
 562      */
 563     col = 0;
 564     for (i = 0; i < state->w * state->h; i++) {
 565         x = sprintf(buf, "%d", state->grid[i] / 4);
 566         if (col < x) col = x;
 567     }
 568     o = (state->orientable ? 1 : 0);
 569
 570     /*
 571      * Now we know the exact total size of the grid we're going to
 572      * produce: it's got h rows, each containing w lots of col+o,
 573      * w-1 spaces and a trailing newline.
 574      */
 575     maxlen = state->h * state->w * (col+o+1);
 576
 577     ret = snewn(maxlen+1, char);
 578     p = ret;
 579
 580     for (y = 0; y < state->h; y++) {
 581         for (x = 0; x < state->w; x++) {
 582             int v = state->grid[state->w*y+x];
 583             sprintf(buf, "%*d", col, v/4);
 584             memcpy(p, buf, col);
 585             p += col;
 586             if (o)
 587                 *p++ = "^<v>"[v & 3];
 588             if (x+1 == state->w)
 589                 *p++ = '\n';
 590             else
 591                 *p++ = ' ';
 592         }
 593     }
 594
 595     assert(p - ret == maxlen);
 596     *p = '\0';
 597     return ret;
 598 }
 599
 600 static game_ui *new_ui(game_state *state)
 601 {
 602     return NULL;
 603 }
 604
 605 static void free_ui(game_ui *ui)
 606 {
 607 }
 608
 609 static char *encode_ui(game_ui *ui)
 610 {
 611     return NULL;
 612 }
 613
 614 static void decode_ui(game_ui *ui, char *encoding)
 615 {
 616 }
 617
 618 static void game_changed_state(game_ui *ui, game_state *oldstate,
 619                                game_state *newstate)
 620 {
 621 }
 622
 623 struct game_drawstate {
 624     int started;
 625     int w, h, bgcolour;
 626     int *grid;
 627     int tilesize;
 628 };
 629
 630 static char *interpret_move(game_state *state, game_ui *ui, game_drawstate *ds,
 631                             int x, int y, int button)
 632 {
 633     int w = state->w, h = state->h, n = state->n /* , wh = w*h */;
 634     char buf[80];
 635     int dir;
 636
 637     button = button & (~MOD_MASK | MOD_NUM_KEYPAD);
 638
 639     if (button == LEFT_BUTTON || button == RIGHT_BUTTON) {
 640         /*
 641          * Determine the coordinates of the click. We offset by n-1
 642          * half-blocks so that the user must click at the centre of
 643          * a rotation region rather than at the corner.
 644          */
 645         x -= (n-1) * TILE_SIZE / 2;
 646         y -= (n-1) * TILE_SIZE / 2;
 647         x = FROMCOORD(x);
 648         y = FROMCOORD(y);
 649         dir = (button == LEFT_BUTTON ? 1 : -1);
 650         if (x < 0 || x > w-n || y < 0 || y > h-n)
 651             return NULL;
 652     } else if (button == 'a' || button == 'A' || button==MOD_NUM_KEYPAD+'7') {
 653         x = y = 0;
 654         dir = (button == 'A' ? -1 : +1);
 655     } else if (button == 'b' || button == 'B' || button==MOD_NUM_KEYPAD+'9') {
 656         x = w-n;
 657         y = 0;
 658         dir = (button == 'B' ? -1 : +1);
 659     } else if (button == 'c' || button == 'C' || button==MOD_NUM_KEYPAD+'1') {
 660         x = 0;
 661         y = h-n;
 662         dir = (button == 'C' ? -1 : +1);
 663     } else if (button == 'd' || button == 'D' || button==MOD_NUM_KEYPAD+'3') {
 664         x = w-n;
 665         y = h-n;
 666         dir = (button == 'D' ? -1 : +1);
 667     } else if (button==MOD_NUM_KEYPAD+'8' && (w-n) % 2 == 0) {
 668         x = (w-n) / 2;
 669         y = 0;
 670         dir = +1;
 671     } else if (button==MOD_NUM_KEYPAD+'2' && (w-n) % 2 == 0) {
 672         x = (w-n) / 2;
 673         y = h-n;
 674         dir = +1;
 675     } else if (button==MOD_NUM_KEYPAD+'4' && (h-n) % 2 == 0) {
 676         x = 0;
 677         y = (h-n) / 2;
 678         dir = +1;
 679     } else if (button==MOD_NUM_KEYPAD+'6' && (h-n) % 2 == 0) {
 680         x = w-n;
 681         y = (h-n) / 2;
 682         dir = +1;
 683     } else if (button==MOD_NUM_KEYPAD+'5' && (w-n) % 2 == 0 && (h-n) % 2 == 0){
 684         x = (w-n) / 2;
 685         y = (h-n) / 2;
 686         dir = +1;
 687     } else {
 688         return NULL;                   /* no move to be made */
 689     }
 690
 691     /*
 692      * If we reach here, we have a valid move.
 693      */
 694     sprintf(buf, "M%d,%d,%d", x, y, dir);
 695     return dupstr(buf);
 696 }
 697
 698 static game_state *execute_move(game_state *from, char *move)
 699 {
 700     game_state *ret;
 701     int w = from->w, h = from->h, n = from->n, wh = w*h;
 702     int x, y, dir;
 703
 704     if (!strcmp(move, "S")) {
 705         int i;
 706         ret = dup_game(from);
 707
 708         /*
 709          * Simply replace the grid with a solved one. For this game,
 710          * this isn't a useful operation for actually telling the user
 711          * what they should have done, but it is useful for
 712          * conveniently being able to get hold of a clean state from
 713          * which to practise manoeuvres.
 714          */
 715         qsort(ret->grid, ret->w*ret->h, sizeof(int), compare_int);
 716         for (i = 0; i < ret->w*ret->h; i++)
 717             ret->grid[i] &= ~3;
 718         ret->used_solve = TRUE;
 719         ret->completed = ret->movecount = 1;
 720
 721         return ret;
 722     }
 723
 724     if (move[0] != 'M' ||
 725         sscanf(move+1, "%d,%d,%d", &x, &y, &dir) != 3 ||
 726         x < 0 || y < 0 || x > from->w - n || y > from->h - n)
 727         return NULL;                   /* can't parse this move string */
 728
 729     ret = dup_game(from);
 730     ret->movecount++;
 731     do_rotate(ret->grid, w, h, n, ret->orientable, x, y, dir);
 732     ret->lastx = x;
 733     ret->lasty = y;
 734     ret->lastr = dir;
 735
 736     /*
 737      * See if the game has been completed. To do this we simply
 738      * test that the grid contents are in increasing order.
 739      */
 740     if (!ret->completed && grid_complete(ret->grid, wh, ret->orientable))
 741         ret->completed = ret->movecount;
 742     return ret;
 743 }
 744
 745 /* ----------------------------------------------------------------------
 746  * Drawing routines.
 747  */
 748
 749 static void game_compute_size(game_params *params, int tilesize,
 750                               int *x, int *y)
 751 {
 752     /* Ick: fake up `ds->tilesize' for macro expansion purposes */
 753     struct { int tilesize; } ads, *ds = &ads;
 754     ads.tilesize = tilesize;
 755
 756     *x = TILE_SIZE * params->w + 2 * BORDER;
 757     *y = TILE_SIZE * params->h + 2 * BORDER;
 758 }
 759
 760 static void game_set_size(drawing *dr, game_drawstate *ds,
 761                           game_params *params, int tilesize)
 762 {
 763     ds->tilesize = tilesize;
 764 }
 765
 766 static float *game_colours(frontend *fe, int *ncolours)
 767 {
 768     float *ret = snewn(3 * NCOLOURS, float);
 769     int i;
 770
 771     game_mkhighlight(fe, ret, COL_BACKGROUND, COL_HIGHLIGHT, COL_LOWLIGHT);
 772
 773     for (i = 0; i < 3; i++) {
 774         ret[COL_HIGHLIGHT_GENTLE * 3 + i] = ret[COL_BACKGROUND * 3 + i] * 1.1F;
 775         ret[COL_LOWLIGHT_GENTLE * 3 + i] = ret[COL_BACKGROUND * 3 + i] * 0.9F;
 776         ret[COL_TEXT * 3 + i] = 0.0;
 777     }
 778
 779     *ncolours = NCOLOURS;
 780     return ret;
 781 }
 782
 783 static game_drawstate *game_new_drawstate(drawing *dr, game_state *state)
 784 {
 785     struct game_drawstate *ds = snew(struct game_drawstate);
 786     int i;
 787
 788     ds->started = FALSE;
 789     ds->w = state->w;
 790     ds->h = state->h;
 791     ds->bgcolour = COL_BACKGROUND;
 792     ds->grid = snewn(ds->w*ds->h, int);
 793     ds->tilesize = 0;                  /* haven't decided yet */
 794     for (i = 0; i < ds->w*ds->h; i++)
 795         ds->grid[i] = -1;
 796
 797     return ds;
 798 }
 799
 800 static void game_free_drawstate(drawing *dr, game_drawstate *ds)
 801 {
 802     sfree(ds->grid);
 803     sfree(ds);
 804 }
 805
 806 struct rotation {
 807     int cx, cy, cw, ch;                /* clip region */
 808     int ox, oy;                        /* rotation origin */
 809     float c, s;                        /* cos and sin of rotation angle */
 810     int lc, rc, tc, bc;                /* colours of tile edges */
 811 };
 812
 813 static void rotate(int *xy, struct rotation *rot)
 814 {
 815     if (rot) {
 816         float xf = xy[0] - rot->ox, yf = xy[1] - rot->oy;
 817         float xf2, yf2;
 818
 819         xf2 = rot->c * xf + rot->s * yf;
 820         yf2 = - rot->s * xf + rot->c * yf;
 821
 822         xy[0] = xf2 + rot->ox + 0.5;   /* round to nearest */
 823         xy[1] = yf2 + rot->oy + 0.5;   /* round to nearest */
 824     }
 825 }
 826
 827 static void draw_tile(drawing *dr, game_drawstate *ds, game_state *state,
 828                       int x, int y, int tile, int flash_colour,
 829                       struct rotation *rot)
 830 {
 831     int coords[8];
 832     char str[40];
 833
 834     /*
 835      * If we've been passed a rotation region but we're drawing a
 836      * tile which is outside it, we must draw it normally. This can
 837      * occur if we're cleaning up after a completion flash while a
 838      * new move is also being made.
 839      */
 840     if (rot && (x < rot->cx || y < rot->cy ||
 841                 x >= rot->cx+rot->cw || y >= rot->cy+rot->ch))
 842         rot = NULL;
 843
 844     if (rot)
 845         clip(dr, rot->cx, rot->cy, rot->cw, rot->ch);
 846
 847     /*
 848      * We must draw each side of the tile's highlight separately,
 849      * because in some cases (during rotation) they will all need
 850      * to be different colours.
 851      */
 852
 853     /* The centre point is common to all sides. */
 854     coords[4] = x + TILE_SIZE / 2;
 855     coords[5] = y + TILE_SIZE / 2;
 856     rotate(coords+4, rot);
 857
 858     /* Right side. */
 859     coords[0] = x + TILE_SIZE - 1;
 860     coords[1] = y + TILE_SIZE - 1;
 861     rotate(coords+0, rot);
 862     coords[2] = x + TILE_SIZE - 1;
 863     coords[3] = y;
 864     rotate(coords+2, rot);
 865     draw_polygon(dr, coords, 3, rot ? rot->rc : COL_LOWLIGHT,
 866                  rot ? rot->rc : COL_LOWLIGHT);
 867
 868     /* Bottom side. */
 869     coords[2] = x;
 870     coords[3] = y + TILE_SIZE - 1;
 871     rotate(coords+2, rot);
 872     draw_polygon(dr, coords, 3, rot ? rot->bc : COL_LOWLIGHT,
 873                  rot ? rot->bc : COL_LOWLIGHT);
 874
 875     /* Left side. */
 876     coords[0] = x;
 877     coords[1] = y;
 878     rotate(coords+0, rot);
 879     draw_polygon(dr, coords, 3, rot ? rot->lc : COL_HIGHLIGHT,
 880                  rot ? rot->lc : COL_HIGHLIGHT);
 881
 882     /* Top side. */
 883     coords[2] = x + TILE_SIZE - 1;
 884     coords[3] = y;
 885     rotate(coords+2, rot);
 886     draw_polygon(dr, coords, 3, rot ? rot->tc : COL_HIGHLIGHT,
 887                  rot ? rot->tc : COL_HIGHLIGHT);
 888
 889     /*
 890      * Now the main blank area in the centre of the tile.
 891      */
 892     if (rot) {
 893         coords[0] = x + HIGHLIGHT_WIDTH;
 894         coords[1] = y + HIGHLIGHT_WIDTH;
 895         rotate(coords+0, rot);
 896         coords[2] = x + HIGHLIGHT_WIDTH;
 897         coords[3] = y + TILE_SIZE - 1 - HIGHLIGHT_WIDTH;
 898         rotate(coords+2, rot);
 899         coords[4] = x + TILE_SIZE - 1 - HIGHLIGHT_WIDTH;
 900         coords[5] = y + TILE_SIZE - 1 - HIGHLIGHT_WIDTH;
 901         rotate(coords+4, rot);
 902         coords[6] = x + TILE_SIZE - 1 - HIGHLIGHT_WIDTH;
 903         coords[7] = y + HIGHLIGHT_WIDTH;
 904         rotate(coords+6, rot);
 905         draw_polygon(dr, coords, 4, flash_colour, flash_colour);
 906     } else {
 907         draw_rect(dr, x + HIGHLIGHT_WIDTH, y + HIGHLIGHT_WIDTH,
 908                   TILE_SIZE - 2*HIGHLIGHT_WIDTH, TILE_SIZE - 2*HIGHLIGHT_WIDTH,
 909                   flash_colour);
 910     }
 911
 912     /*
 913      * Next, the triangles for orientation.
 914      */
 915     if (state->orientable) {
 916         int xdx, xdy, ydx, ydy;
 917         int cx, cy, displ, displ2;
 918         switch (tile & 3) {
 919           case 0:
 920             xdx = 1, xdy = 0;
 921             ydx = 0, ydy = 1;
 922             break;
 923           case 1:
 924             xdx = 0, xdy = -1;
 925             ydx = 1, ydy = 0;
 926             break;
 927           case 2:
 928             xdx = -1, xdy = 0;
 929             ydx = 0, ydy = -1;
 930             break;
 931           default /* case 3 */:
 932             xdx = 0, xdy = 1;
 933             ydx = -1, ydy = 0;
 934             break;
 935         }
 936
 937         cx = x + TILE_SIZE / 2;
 938         cy = y + TILE_SIZE / 2;
 939         displ = TILE_SIZE / 2 - HIGHLIGHT_WIDTH - 2;
 940         displ2 = TILE_SIZE / 3 - HIGHLIGHT_WIDTH;
 941
 942         coords[0] = cx - displ * xdx + displ2 * ydx;
 943         coords[1] = cy - displ * xdy + displ2 * ydy;
 944         rotate(coords+0, rot);
 945         coords[2] = cx + displ * xdx + displ2 * ydx;
 946         coords[3] = cy + displ * xdy + displ2 * ydy;
 947         rotate(coords+2, rot);
 948         coords[4] = cx - displ * ydx;
 949         coords[5] = cy - displ * ydy;
 950         rotate(coords+4, rot);
 951         draw_polygon(dr, coords, 3, COL_LOWLIGHT_GENTLE, COL_LOWLIGHT_GENTLE);
 952     }
 953
 954     coords[0] = x + TILE_SIZE/2;
 955     coords[1] = y + TILE_SIZE/2;
 956     rotate(coords+0, rot);
 957     sprintf(str, "%d", tile / 4);
 958     draw_text(dr, coords[0], coords[1],
 959               FONT_VARIABLE, TILE_SIZE/3, ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE,
 960               COL_TEXT, str);
 961
 962     if (rot)
 963         unclip(dr);
 964
 965     draw_update(dr, x, y, TILE_SIZE, TILE_SIZE);
 966 }
 967
 968 static int highlight_colour(float angle)
 969 {
 970     int colours[32] = {
 971         COL_LOWLIGHT,
 972         COL_LOWLIGHT_GENTLE,
 973         COL_LOWLIGHT_GENTLE,
 974         COL_LOWLIGHT_GENTLE,
 975         COL_HIGHLIGHT_GENTLE,
 976         COL_HIGHLIGHT_GENTLE,
 977         COL_HIGHLIGHT_GENTLE,
 978         COL_HIGHLIGHT,
 979         COL_HIGHLIGHT,
 980         COL_HIGHLIGHT,
 981         COL_HIGHLIGHT,
 982         COL_HIGHLIGHT,
 983         COL_HIGHLIGHT,
 984         COL_HIGHLIGHT,
 985         COL_HIGHLIGHT,
 986         COL_HIGHLIGHT,
 987         COL_HIGHLIGHT,
 988         COL_HIGHLIGHT_GENTLE,
 989         COL_HIGHLIGHT_GENTLE,
 990         COL_HIGHLIGHT_GENTLE,
 991         COL_LOWLIGHT_GENTLE,
 992         COL_LOWLIGHT_GENTLE,
 993         COL_LOWLIGHT_GENTLE,
 994         COL_LOWLIGHT,
 995         COL_LOWLIGHT,
 996         COL_LOWLIGHT,
 997         COL_LOWLIGHT,
 998         COL_LOWLIGHT,
 999         COL_LOWLIGHT,
1000         COL_LOWLIGHT,
1001         COL_LOWLIGHT,
1002         COL_LOWLIGHT,
1003     };
1004
1005     return colours[(int)((angle + 2*PI) / (PI/16)) & 31];
1006 }
1007
1008 static float game_anim_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
1009                               int dir, game_ui *ui)
1010 {
1011     return ANIM_PER_RADIUS_UNIT * sqrt(newstate->n-1);
1012 }
1013
1014 static float game_flash_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
1015                                int dir, game_ui *ui)
1016 {
1017     if (!oldstate->completed && newstate->completed &&
1018         !oldstate->used_solve && !newstate->used_solve)
1019         return 2 * FLASH_FRAME;
1020     else
1021         return 0.0F;
1022 }
1023
1024 static void game_redraw(drawing *dr, game_drawstate *ds, game_state *oldstate,
1025                         game_state *state, int dir, game_ui *ui,
1026                         float animtime, float flashtime)
1027 {
1028     int i, bgcolour;
1029     struct rotation srot, *rot;
1030     int lastx = -1, lasty = -1, lastr = -1;
1031
1032     if (flashtime > 0) {
1033         int frame = (int)(flashtime / FLASH_FRAME);
1034         bgcolour = (frame % 2 ? COL_LOWLIGHT : COL_HIGHLIGHT);
1035     } else
1036         bgcolour = COL_BACKGROUND;
1037
1038     if (!ds->started) {
1039         int coords[10];
1040
1041         draw_rect(dr, 0, 0,
1042                   TILE_SIZE * state->w + 2 * BORDER,
1043                   TILE_SIZE * state->h + 2 * BORDER, COL_BACKGROUND);
1044         draw_update(dr, 0, 0,
1045                     TILE_SIZE * state->w + 2 * BORDER,
1046                     TILE_SIZE * state->h + 2 * BORDER);
1047
1048         /*
1049          * Recessed area containing the whole puzzle.
1050          */
1051         coords[0] = COORD(state->w) + HIGHLIGHT_WIDTH - 1;
1052         coords[1] = COORD(state->h) + HIGHLIGHT_WIDTH - 1;
1053         coords[2] = COORD(state->w) + HIGHLIGHT_WIDTH - 1;
1054         coords[3] = COORD(0) - HIGHLIGHT_WIDTH;
1055         coords[4] = coords[2] - TILE_SIZE;
1056         coords[5] = coords[3] + TILE_SIZE;
1057         coords[8] = COORD(0) - HIGHLIGHT_WIDTH;
1058         coords[9] = COORD(state->h) + HIGHLIGHT_WIDTH - 1;
1059         coords[6] = coords[8] + TILE_SIZE;
1060         coords[7] = coords[9] - TILE_SIZE;
1061         draw_polygon(dr, coords, 5, COL_HIGHLIGHT, COL_HIGHLIGHT);
1062
1063         coords[1] = COORD(0) - HIGHLIGHT_WIDTH;
1064         coords[0] = COORD(0) - HIGHLIGHT_WIDTH;
1065         draw_polygon(dr, coords, 5, COL_LOWLIGHT, COL_LOWLIGHT);
1066
1067         ds->started = TRUE;
1068     }
1069
1070     /*
1071      * If we're drawing any rotated tiles, sort out the rotation
1072      * parameters, and also zap the rotation region to the
1073      * background colour before doing anything else.
1074      */
1075     if (oldstate) {
1076         float angle;
1077         float anim_max = game_anim_length(oldstate, state, dir, ui);
1078
1079         if (dir > 0) {
1080             lastx = state->lastx;
1081             lasty = state->lasty;
1082             lastr = state->lastr;
1083         } else {
1084             lastx = oldstate->lastx;
1085             lasty = oldstate->lasty;
1086             lastr = -oldstate->lastr;
1087         }
1088
1089         rot = &srot;
1090         rot->cx = COORD(lastx);
1091         rot->cy = COORD(lasty);
1092         rot->cw = rot->ch = TILE_SIZE * state->n;
1093         rot->ox = rot->cx + rot->cw/2;
1094         rot->oy = rot->cy + rot->ch/2;
1095         angle = (-PI/2 * lastr) * (1.0 - animtime / anim_max);
1096         rot->c = cos(angle);
1097         rot->s = sin(angle);
1098
1099         /*
1100          * Sort out the colours of the various sides of the tile.
1101          */
1102         rot->lc = highlight_colour(PI + angle);
1103         rot->rc = highlight_colour(angle);
1104         rot->tc = highlight_colour(PI/2 + angle);
1105         rot->bc = highlight_colour(-PI/2 + angle);
1106
1107         draw_rect(dr, rot->cx, rot->cy, rot->cw, rot->ch, bgcolour);
1108     } else
1109         rot = NULL;
1110
1111     /*
1112      * Now draw each tile.
1113      */
1114     for (i = 0; i < state->w * state->h; i++) {
1115         int t;
1116         int tx = i % state->w, ty = i / state->w;
1117
1118         /*
1119          * Figure out what should be displayed at this location.
1120          * Usually it will be state->grid[i], unless we're in the
1121          * middle of animating an actual rotation and this cell is
1122          * within the rotation region, in which case we set -1
1123          * (always display).
1124          */
1125         if (oldstate && lastx >= 0 && lasty >= 0 &&
1126             tx >= lastx && tx < lastx + state->n &&
1127             ty >= lasty && ty < lasty + state->n)
1128             t = -1;
1129         else
1130             t = state->grid[i];
1131
1132         if (ds->bgcolour != bgcolour ||   /* always redraw when flashing */
1133             ds->grid[i] != t || ds->grid[i] == -1 || t == -1) {
1134             int x = COORD(tx), y = COORD(ty);
1135
1136             draw_tile(dr, ds, state, x, y, state->grid[i], bgcolour, rot);
1137             ds->grid[i] = t;
1138         }
1139     }
1140     ds->bgcolour = bgcolour;
1141
1142     /*
1143      * Update the status bar.
1144      */
1145     {
1146         char statusbuf[256];
1147
1148         /*
1149          * Don't show the new status until we're also showing the
1150          * new _state_ - after the game animation is complete.
1151          */
1152         if (oldstate)
1153             state = oldstate;
1154
1155         if (state->used_solve)
1156             sprintf(statusbuf, "Moves since auto-solve: %d",
1157                     state->movecount - state->completed);
1158         else {
1159             sprintf(statusbuf, "%sMoves: %d",
1160                     (state->completed ? "COMPLETED! " : ""),
1161                     (state->completed ? state->completed : state->movecount));
1162             if (state->movetarget)
1163                 sprintf(statusbuf+strlen(statusbuf), " (target %d)",
1164                         state->movetarget);
1165         }
1166
1167         status_bar(dr, statusbuf);
1168     }
1169 }
1170
1171 static int game_timing_state(game_state *state, game_ui *ui)
1172 {
1173     return TRUE;
1174 }
1175
1176 static void game_print_size(game_params *params, float *x, float *y)
1177 {
1178 }
1179
1180 static void game_print(drawing *dr, game_state *state, int tilesize)
1181 {
1182 }
1183
1184 #ifdef COMBINED
1185 #define thegame twiddle
1186 #endif
1187
1188 const struct game thegame = {
1189     "Twiddle", "games.twiddle", "twiddle",
1190     default_params,
1191     game_fetch_preset,
1192     decode_params,
1193     encode_params,
1194     free_params,
1195     dup_params,
1196     TRUE, game_configure, custom_params,
1197     validate_params,
1198     new_game_desc,
1199     validate_desc,
1200     new_game,
1201     dup_game,
1202     free_game,
1203     TRUE, solve_game,
1204     TRUE, game_can_format_as_text_now, game_text_format,
1205     new_ui,
1206     free_ui,
1207     encode_ui,
1208     decode_ui,
1209     game_changed_state,
1210     interpret_move,
1211     execute_move,
1212     PREFERRED_TILE_SIZE, game_compute_size, game_set_size,
1213     game_colours,
1214     game_new_drawstate,
1215     game_free_drawstate,
1216     game_redraw,
1217     game_anim_length,
1218     game_flash_length,
1219     FALSE, FALSE, game_print_size, game_print,
1220     TRUE,                              /* wants_statusbar */
1221     FALSE, game_timing_state,
1222     0,                                 /* flags */
1223 };