chiark / gitweb /
wip triangle
[pandemic-rising-tide.git] / generate-board
1 #!/usr/bin/perl -w
2
3 use strict;
4 use Carp;
5 use Data::Dumper;
6 use Math::GSL::Vector qw/:all/;
7 use Math::GSL::Matrix qw/:all/;
8 use Math::GSL::Const;
9 use Math::GSL::BLAS qw/:all/;
10 use Math::GSL::CBLAS qw/:all/;
11 use Math::GSL::Machine qw/:all/;
12
13 use POSIX qw(M_PI);
14
15 BEGIN { unshift @INC, qw(.); }
16
17 use Parse;
18
19 our $xopts;
20 our $facesf;
21 our %vxname2pos; # $vxname2pos{VXNAME} = Math::GSL::Vector
22
23 sub TAU { M_PI * 2.0; }
24 sub MM2PT { 72.0 / 25.4; }
25
26 our $mid;
27
28 # ----- region names from plag, incl. reverse mapping -----
29
30 our %prs2region;
31
32 sub prep_region_rmap () {
33   foreach my $rn (keys %region) {
34     my $prs = plag_prs($rn);
35     die if $prs2region{$prs};
36     $prs2region{$prs} = $rn;
37   }
38 }
39
40 our $sre = qr{(?:(\")|(?=\w))(.*)\1$}; # 2 captures, $2 is the name
41
42 sub prs2r ($) {
43   # bodgery for the sea and land
44   return 'NZ' if m/ \| / && !grep { !m{^(?:NZ|L2?)$} } split / \| /, $_[0];
45   $prs2region{$_[0]} // confess "@_ ?"
46 }
47 sub prs2rr ($) { $region{prs2r($_[0])} }
48
49 #----- file reader for plag output -----
50
51 sub read_faces () {
52   # Sets
53   #  $region{NAME}{Adj}[]{Ends}[]{VxName}
54   #  $region{NAME}{Adj}[]{Ends}[]{Pos}
55   #  $region{NAME}{Polygon}{Pos}
56   #  $region{NAME}{Special}
57   #
58   # also incidentally
59   #  $region{NAME}{Adj}[]{Ends}[]{Adjoins}
60   #  $region{NAME}{Polygon}{Adjoins}
61   # which should be ignored
62
63   open P, "<", $facesf or die $!;
64   while (<P>) { last if m/^\&faces$/; }
65   my $rr;
66   my @edges;
67   my $process_rr = sub {
68     my $last_ai;
69     if ($rr->{Name} eq 'NZ') {
70       # We combined L and NZ; now we must split them again
71       # in fact, we just throw away L and L2 entirely.
72       # Here, when processing NZ, we keep only vertices that
73       # are part of NZ.
74       @edges = grep {
75         my $evxname = $_->{VxName};
76         my @eregions = split / \| ?/, $evxname;
77         grep { $_ eq 'NZ' } @eregions
78       } @edges;
79     }
80     $rr->{Polygon} = [ @edges ];
81     if ($rr->{Name} ne 'NZ') {
82       for my $ei (0..$#edges) {
83         if (!defined $last_ai) {
84           my $ai;
85           for my $ai (0..$#{ $rr->{Adj} }) {
86             next unless $rr->{Adj}[$ai]{Name} eq $edges[$ei]{Adjoins};
87             $last_ai = $ai+1;
88           }
89           confess $edges[$ei]{Adjoins}.' ?' unless defined $last_ai;
90         }
91         my $ai = ($last_ai-1+@edges) % @edges;
92         $last_ai = $ai;
93         my $adj = $rr->{Adj}[$ai];
94         confess Dumper($adj->{Name}, $edges[$ei]{Adjoins},
95                        $rr, \@edges, $ei, $adj, $last_ai, $ai)." ?"
96             unless $adj->{Name} eq $edges[$ei]{Adjoins};
97       
98         for my $endi (0..1) {
99           $adj->{Ends}[$endi] = $edges[ ($ei + $endi) % @edges ];
100         }
101       }
102     }
103     @edges = ();
104     $rr = undef;
105   };
106   my $vxname;
107   for (;;) {
108     $!=0; $_=<P> // confess $!;
109     last if m/^\&$/;
110     if (m/^$sre$/) {
111       my $new_face= $2;
112       $process_rr->() if $rr;
113       $rr= prs2rr($new_face);
114     } elsif (m/^\s+$sre$/) {
115       confess unless $rr;
116       $vxname = $2;
117       push @edges, { VxName => $vxname };
118     } elsif (m/^\s+\^adjoins\s+$sre$/) {
119       $edges[-1]{Adjoins} = prs2r($2);
120     } elsif (m/^\s+\^\@([-e.0-9]+)\,([-e.0-9]+)$/) {
121       my $pos = mkvec($1,$2);
122       confess unless defined $vxname;
123       $edges[-1]{Pos} = $pos;
124       $vxname2pos{$vxname} = $pos;
125     }
126   }
127   $process_rr->();
128
129   $region{$_}{Special} = 1 foreach qw(NZ L L2);
130 }
131
132 #----- geometry mangling -----
133
134 sub adj_ends ($) {
135   my ($adj) = @_;
136   map { $_->{Pos} } @{ $adj->{Ends} };
137 }
138
139 sub calculate_centres () {
140   # Sets
141   #  $region{NAME}{Centre}
142   foreach my $rr (values %region) {
143     next if $rr->{Special};
144     my $sum = Math::GSL::Vector->new(2);
145     my $wsum = 0;
146     foreach my $adj (@{ $rr->{Adj} }) {
147       my @ends = adj_ends($adj);
148       my $w = ($ends[1] - $ends[0])->norm();
149       $sum += $w * $_ foreach @ends;
150       $wsum += $w;
151     }
152     $rr->{Centre} = $sum * (0.5 / $wsum);
153   }
154 }
155
156 sub for_each_pos ($) {
157   my ($f) = @_;
158   my $call = sub {
159     my ($pr,$rr,$why) = @_;
160     return unless defined $$pr;
161     $f->($pr,$rr,$why);
162   };
163   foreach my $rr (values %region) {
164     $call->( \ $rr->{Centre}, $rr, $rr->{Name}." C" );
165     foreach my $vertex (@{ $rr->{Polygon} }) {
166       $call->( \ $vertex->{Pos}, $rr, $rr->{Name}." | ".$vertex->{Adjoins} );
167     }
168   }
169 }
170
171 sub prvec ($) {
172   my ($v) = @_;
173   confess unless $v;
174   sprintf "%g,%g", $v->get(0), $v->get(1);
175 }
176
177 sub mkvec ($$) { Math::GSL::Vector->new(\@_) }
178 sub vec2atan ($) { my ($dir) = @_; atan2 $dir->get(1), $dir->get(0); }
179
180 sub transform_coordinates () {
181   # Adjusts coordinates in graph to be [0,0] .. top right (scaled)
182   # until it's all in PostScript points
183   my @or = map { $region{$_}{Centre} } @{ $c{OrientRegions} };
184   my $dir = $or[1] - $or[0];
185   my $theta = vec2atan($dir);
186   my $rotateby = (90. - $c{OrientBearing}) * ((TAU)/360.) - $theta;
187   my $s = sin($rotateby);
188   my $c = cos($rotateby);
189   my $transform = Math::GSL::Matrix->new(2,2);
190   $transform->set_row(0, [  $c, -$s ]);
191   $transform->set_row(1, [  $s,  $c ]);
192   print STDERR "rotate was=",prvec($dir)," theta=$theta",
193       " rotateby=$rotateby s=$s c=$c\n";
194   my @lims;
195   foreach my $topend (qw(0 1)) {
196     my $v = $topend ? -$GSL_DBL_MAX : $GSL_DBL_MAX;
197     $lims[$topend] = mkvec($v,$v);
198   }
199   for_each_pos(sub {
200     my ($pr, $rr, $why) = @_;
201     my $y = Math::GSL::Vector->new(2);
202     gsl_blas_dgemv($CblasNoTrans,
203                    1.0, $transform->raw,
204                    $$pr->raw,
205                    0, $y->raw)
206         and confess;
207     #print STDERR "gsl_blas_dgemv ",prvec($$pr)," => ",prvec($y),"\n";
208     gsl_blas_dcopy($y->raw, $$pr->raw)
209         and confess;
210     foreach my $topend (qw(0 1)) {
211       foreach my $xy (qw(0 1)) {
212         my $now = $y->get($xy);
213         my $lim = $lims[$topend]->get($xy);
214         #print STDERR "?set $topend $xy $now $lim\n";
215         next if $topend ? ($now <= $lim) : ($now >= $lim);
216         $lims[$topend]->set([$xy], [$now]);
217         #print STDERR "set $topend $xy $now\n";
218       }
219     }
220   });
221   print STDERR "lims ",prvec($lims[0])," .. ",prvec($lims[1]),"\n";
222   my $translate = -$lims[0];
223   print STDERR "translate ",prvec($translate),"\n";
224   my $scale = $c{GraphScale} * MM2PT;
225   for_each_pos(sub {
226     my ($pr) = @_;
227     gsl_vector_add($$pr->raw, $translate->raw) and confess;
228     gsl_vector_scale($$pr->raw, $scale) and confess;
229   });
230   $mid = ($lims[1] - $lims[0]) * 0.5;
231 }
232
233 sub adjust_nz() {
234   my $poly = $region{NZ}{Polygon};
235   my %occurs;
236   foreach my $v (@$poly) {
237     $occurs{$v->{VxName}}++
238   }
239   foreach my $v (@$poly) {
240     $v->{NZ_Occurs} = $occurs{$v->{VxName}};
241   }
242   print STDERR " nz ".(scalar @$poly)."\n";
243   my $occurs_m = sub {
244     my ($ei) = @_;
245     $poly->[($ei+@$poly) % @$poly]{NZ_Occurs} > 1
246   };
247   for my $ei (0..$#$poly) {
248     next if $occurs_m->($ei);
249     next unless $occurs_m->($ei-1);
250     next unless $occurs_m->($ei+1);
251     print STDERR " nz would adjust $poly->[$ei]{VxName}\n";
252     # adjust coord outwards
253   }
254   for my $ei (0..$#$poly) {
255     next unless $occurs_m->($ei);
256     print STDERR " nz occurs_m $ei $poly->[$ei]{VxName}\n";
257     next unless $occurs_m->($ei-1);
258     my $dleft = mkvec(-1000,0);
259     foreach my $which (0,-1) {
260       my $ej = ($ei +        $which + @$poly) % @$poly;
261       my $ek = ($ei + +1 + 3*$which + @$poly) % @$poly;
262       my $posj = \ $poly->[$ej]{Pos};
263       my $posk = \ $poly->[$ek]{Pos};
264       my $dout = $$posk - $$posj;
265       print STDERR " nz adj j=$ej ",prvec($$posj)," $poly->[$ej]{VxName}\n";
266       print STDERR " nz adj k=$ek ",prvec($$posk)," $poly->[$ek]{VxName}\n";
267       if ($poly->[$ej]{VxName} =~ /Noorderzijlvest/) {
268         print STDERR " nz adj extra\n";
269         $$posk = $$posj + 10 * mkvec(100,-50);
270       }
271       $$posj = $$posj + $dleft + $dout*10;
272       $$posk = $$posk          + $dout*10;
273     }
274   }
275 }
276
277 sub psvec ($) {
278   my ($pos) = @_;
279   sprintf "%20.6f %20.6f", $pos->get(0),$pos->get(1)
280 }
281
282 sub face_path ($) {
283   my ($rr) = @_;
284   o("% $rr->{Name}\n");
285   o("  newpath\n");
286   my $xto = 'moveto';
287   foreach my $vertex (@{ $rr->{Polygon} }) {
288     my $pos = $vertex->{Pos};
289     o(sprintf "    %s %s\n", psvec($pos), $xto);
290     $xto = 'lineto';
291   }
292   o("    closepath\n");
293 }
294
295 sub pscolour ($;$) {
296   my ($spec, $adj1) = @_;
297   confess unless defined $spec;
298   my @rgb = map { hex($_) / 15.0 } split //, $spec;
299   $adj1 //= sub { };
300   $adj1->(@rgb);
301   my $r = join ' ',
302       (map { sprintf "%.6f ", $_ } @rgb
303       ),
304            'setrgbcolor';
305   return $r;
306 }
307
308 sub preamble() {
309   my $printeredge = 5 * MM2PT;
310   my $xsz = 842;
311   my $ysz = 3 * 595 - 4 * $printeredge;
312   o(<<END);
313 %!PS-Adobe-3.0
314 %%BoundingBox 0 0 $xsz $ysz
315 %%Pages: 1
316 %%EndComments
317 %%BeginProlog
318 %%EndProlog
319 %%BeginSetup
320 /board {
321   gsave
322   40 0 translate
323 END
324   #o(" 0.52 dup scale\n") if $xopts =~ m/S/;
325   #o("%%Box 0 0 $xsz $ysz");
326   # xxx split into pages?
327 }
328
329 sub postamble () {
330   o(<<END);
331   grestore
332 } bind def
333 %%EndSetup
334 %%Page: 1
335 %%BeginPageSetup
336 /pgsave save def
337 %%EndPageSetup
338 board
339 pgsave restore
340 showpage
341 %%EOF
342 END
343 }
344
345 sub lighterpscolour ($$) {
346   my ($colourname, $retain) = @_;
347   pscolour($c{Colours}{$colourname},
348            sub { $_ = 1.0 - $retain * (1.0 - $_) foreach @_ })
349 }
350
351 sub darkerpscolour ($$) {
352   my ($colourname, $retain) = @_;
353   pscolour($c{Colours}{$colourname},
354            sub { $_ = $retain * $_ foreach @_ })
355 }
356
357 sub facepscolour ($) {
358   my ($colourname) = @_;
359   $xopts =~ m/W/ ? '1 setgray' : lighterpscolour($colourname, 0.75);
360 }
361
362 sub fill_faces() {
363   o("clippath ", facepscolour('land'), " fill\n");
364   foreach my $rr (values %region) {
365     next if $rr->{Name} =~ m/^L2?$/;
366     face_path($rr);
367     o(" ", facepscolour($rr->{Colour}), " eofill\n");
368   }
369 }
370
371 our $edge_lw = 5;
372
373 sub some_edge_faces (@) {
374   o("$edge_lw setlinewidth 1 setlinejoin 0 setgray\n");
375   foreach my $rr (@_) {
376     next if $rr->{Name} =~ m/^L2?$/;
377     face_path($rr);
378     o("    stroke\n");
379   }
380 }
381
382 sub afsluitdijk() {
383   my ($adj) = grep { $_->{Name} eq 'NZ' } @{ $region{'ZZ'}{Adj} };
384   my $dash = 20;
385   my (@pos) = adj_ends($adj);
386   my $mid = 0.5 * ($pos[0] + $pos[1]);
387   my $r = 0.5 * ($pos[1] - $pos[0])->norm();
388   o(sprintf <<'END', facepscolour('sea'), psvec($mid), $r);
389   %% Afsluitdijk
390   %s %s %s 0 360 arc closepath fill
391 END
392   some_edge_faces(()); # just sets the colour
393   o(sprintf <<END, map { psvec($_) } @pos);
394   newpath %s moveto %s lineto
395   [ $dash $dash ] $dash 0.5 mul setdash
396   stroke
397   [] 0 setdash
398 END
399   one_hs('purple', $mid);
400 }
401
402 sub edge_faces() {
403   some_edge_faces($region{'NZ'});
404   afsluitdijk();
405   some_edge_faces(grep {
406     $_->{Name} !~ m{^(?:L2?|NZ|ZZ)$}
407   } values %region);
408 }
409
410 our $hs_sz = 17 * MM2PT;
411 our $hs_lw = 3;
412
413 sub token_circle ($$$$) {
414   my ($what, $pos, $fillcolour, $edgecolour) = @_;
415   o(sprintf <<END, $what, $fillcolour, psvec($pos), $hs_sz/2, $edgecolour);
416    %% %s
417    newpath %s
418      %s %f 0 360 arc closepath gsave fill grestore
419      %s $hs_lw setlinewidth stroke
420 END
421 }
422
423 sub one_hs ($$) {
424   my ($colour, $hspos) = @_;
425   token_circle("HS - $colour",
426                $hspos,
427                darkerpscolour($colour, 0.75),
428                '0 setgray');
429 }
430
431 our $cube_sz = 6 * MM2PT;
432 our $cube_gap = $cube_sz * 0.2;
433 our $cube_lw = ($cube_sz * 0.1);
434
435 sub label_faces() {
436   my $sz = 18;
437   my $shadow = $sz * 0.1;
438   o("  /Helvetica-Bold findfont  $sz scalefont setfont\n");
439   my %hs = map { $_ => 1 } @{ $c{HS} };
440   foreach my $rr (values %region) {
441     next if $rr->{Special};
442     my $words = $rr->{DisplayName};
443     my $pos = $rr->{Centre} + mkvec( 0, 0.5 * $sz * @$words );
444     if ($hs{$rr->{Name}}) {
445       print STDERR "adjust hs $rr->{Name}\n";
446       $pos -= mkvec(0, -$hs_sz*
447                     ( $rr->{Colour} eq 'green' ? 0.25 : 0.65 ));
448       my $hspos = $pos - mkvec(0, $sz * @$words + $hs_sz/2 + $hs_lw
449                                + $hs_sz*0.15);
450       one_hs($rr->{Colour}, $hspos);
451     }
452     my $w = $rr->{Water};
453     if ($w) {
454       print STDERR " water $w in $rr->{Name}\n";
455       my $down = water_cubes_sz(2) - water_cubes_sz(1) + $cube_gap;
456       $pos -= mkvec(0, -0.5 * $down);
457       o("  gsave\n");
458       o("    ", psvec($pos), " translate\n");
459       o("    0 ", -($sz * @$words), " translate\n");
460       o("    ", -0.5 * water_cubes_sz($w)," ", -$down, " translate\n");
461       water_cubes($w);
462       o("  grestore\n");
463     }
464     o("  /words {\n");
465     foreach my $word (@$words) {
466       $pos += mkvec(0,-$sz);
467       o("   ", psvec($pos), " moveto");
468       o(<<END);
469    2 copy rmoveto
470    ($word) dup stringwidth pop     % word xw
471      -0.5 mul 0 rmoveto             % word
472      show
473    0 -$sz rmoveto
474 END
475     }
476     o(<<END);
477   } bind def
478     0 setgray 0 10 359 {
479       dup  cos $shadow mul
480       exch sin $shadow mul
481       words pop pop
482     } bind for
483     1 setgray 0 0 words pop pop
484 END
485   }
486 }
487
488 sub water_cubes_sz($){
489   my ($n) = @_;
490   ($cube_sz + $cube_lw) * $n + ($cube_gap * ($n-1));
491 }
492   
493 sub water_cubes($){
494   my ($n) = @_;
495   my $s = $cube_sz;
496   for my $i (0..$n-1) {
497     o("  newpath  ", $i * ($cube_sz + $cube_lw + $cube_gap),"  0  moveto\n");
498     o("          $s  0  rlineto\n");
499     o("           0 $s  rlineto\n");
500     o("         -$s  0  rlineto  closepath\n");
501     o("  gsave ", pscolour($c{Colours}{sea}), " fill grestore\n");
502     o("  gsave ", '0 setgray ', $cube_lw,
503       " setlinewidth stroke grestore \n");
504   }
505 }
506
507 sub sea_track(){
508   o("% sea level track\n");
509   o("  gsave 10 660 translate\n");
510   my $track = $c{SeaTrack};
511   my $token_sz = $hs_sz;
512   my $dy = $token_sz * 1.25;
513   my $linecolour = darkerpscolour('sea', 0.25);
514   my @pos;
515   for my $i (0..$#$track) {
516     $pos[$i] = mkvec(0, ($i - 0.5 * @$track) * $dy);
517   }
518   my $prepline = "$linecolour $hs_lw setlinewidth newpath";
519   o("  $prepline\n");
520   o("    ",psvec($pos[0])," moveto ",psvec($pos[-1])," lineto stroke\n");
521   for my $pos (@pos) {
522     token_circle("SL", $pos,
523                  darkerpscolour('sea', 0.75),
524                  $linecolour);
525   }
526   for my $i (0..$#pos-1) {
527     my $differs = $track->[$i] != $track->[$i+1];
528     next unless $differs || $track->[$i]==2 && $track->[$i+2]!=2;
529     o("  $prepline\n");
530     o("  gsave ",
531       psvec($pos[$i] + mkvec(-0.0 * $token_sz, $dy/2))," translate\n");
532     if ($differs) {
533       o("  0 0 moveto",
534         " ",psvec(mkvec( $token_sz * 1.25 + $cube_sz, 0 )),
535         " rlineto stroke\n");
536     }
537     o("  ",($token_sz * 0.6 + $cube_gap)," ",($cube_gap + $hs_lw),
538       " translate\n");
539     water_cubes(2);
540     my $new_n = $track->[$i+1] - 2;
541     o("  ", 0.5 * (water_cubes_sz(2) - water_cubes_sz($new_n)),
542       "  ",       (water_cubes_sz(2)-water_cubes_sz(1)), " translate\n");
543     water_cubes($new_n);
544     o("  grestore\n");
545   }
546   o("  grestore\n");
547 }
548
549 sub dykes(){
550   my $l = 25 * MM2PT;
551   my $w = 5 * MM2PT;
552   my $lw = $edge_lw * 0.50;
553   my $l2 = $l/2;
554   my $w2 = $w/2;
555   o("  /dyke {\n");
556   o("    newpath -$l2 -$w2 moveto\n");
557   o("             $l2 -$w2 lineto\n");
558   o("             $l2  $w2 lineto\n");
559   o("            -$l2  $w2 lineto closepath\n");
560   o("    gsave 0.50 setgray fill grestore\n");
561   o("    gsave 0.00 setgray $lw setlinewidth stroke grestore\n");
562   o("  } bind def\n");
563   my $t_sz = $w;
564   my $t_at = sub {
565     my ($ang) = @_;
566     map { $t_sz * $_ } cos($ang), sin($ang);
567   };
568   my @t0 = $t_at->(0.5*TAU             );
569   my @t1 = $t_at->(0.5*TAU + 1./3 * TAU);
570   my @t2 = $t_at->(0.5*TAU + 2./3 * TAU);
571   o("  /dtriangle {\n");
572   o("    newpath @t0 moveto\n");
573   o("            @t1 lineto\n");
574   o("            @t2 lineto closepath\n");
575   o("    gsave 1 setgray fill grestore\n");
576   o("  } bind def\n");
577   foreach my $rr (values %region) {
578     next if $rr->{Special};
579     next if $rr->{Name} eq 'ZZ';
580     next if $rr->{Colour} eq 'high';
581     foreach my $adj (@{ $rr->{Adj} }) {
582       my $neigh = $adj->{Name};
583       o("  % dyke $rr->{Name} --- $neigh\n");
584       next if $neigh lt $rr->{Name} && !$region{$neigh}{Special};
585       next if $region{$neigh}{Colour} eq 'high';
586       my @ends = adj_ends($adj);
587       my $dirn = $ends[1] - $ends[0];
588       my $angle = vec2atan($dirn);
589       o("  gsave\n");
590       o("    ", psvec( 0.5 * ($ends[0] + $ends[1]) )," translate\n");
591       o("    ", ($angle * 360 / TAU), " rotate\n");
592       my $initial = $adj->{Dykes};
593       for my $ys ($initial
594                   ? [ map { $_ - 0.5 * ($initial-1) } 0..$initial-1 ]
595                   : [0]) {
596         foreach my $y (@$ys) {
597           o("    gsave 0 ", $y * $w, " translate dyke grestore\n");
598         }
599       }
600       o("  grestore\n");
601     }
602   }
603 }
604
605 #----- main program -----
606
607 $xopts = shift @ARGV if $ARGV[0] =~ s/^-X//;
608
609 ($facesf, @ARGV) = @ARGV or die;
610 parse_input_graph();
611 prep_region_rmap();
612 read_faces();
613 calculate_centres();
614 transform_coordinates();
615 adjust_nz();
616
617 preamble();
618 fill_faces();
619 edge_faces();
620 dykes();
621 # xxx dykes
622 # xxx dyke spots
623 label_faces();
624 sea_track();
625 # xxx HS initial locations
626 # xxx HS instructions
627 # xxx overall instructions
628 # xxx card decks
629 postamble();
630
631 print STDERR Dumper(\%region) if $ENV{'GENERATE_BOARD_DUP'};
632
633 # Local variables:
634 # cperl-indent-level: 2
635 # End.