mirror of
https://github.com/zenorogue/hyperrogue.git
synced 2024-12-24 17:10:36 +00:00
moved all the Euclidean maps to euclid.cpp
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Zeno Rogue
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26b6b94c95
commit
c7cb93f2ed
462
cell.cpp
462
cell.cpp
@ -245,464 +245,6 @@ heptagon *getDodecahedron(int i) {
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return s->dodecahedron[i];
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}
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// --- euclidean geometry ---
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// NOTE: patterns assume that pair_to_vec(0,1) % 3 == 2!
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// Thus, pair_to_vec(0,1) must not be e.g. a power of four
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int pair_to_vec(int x, int y) {
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return x + (y << 15);
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}
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pair<int, int> vec_to_pair(int vec) {
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int x = vec & ((1<<15)-1);
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int y = (vec >> 15);
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if(x >= (1<<14)) x -= (1<<15), y++;
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return {x, y};
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}
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namespace torusconfig {
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// the configuration of the torus topology.
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// torus cells are indexed [0..qty),
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// where the cell to the right from i is indexed i+dx,
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// and the cell to the down-right is numbered i+dy
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// Changed with command line option: -tpar <qty>,<dx>,<dy>
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// Ideally, qty, dx, and dy should have the same "modulo 3"
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// values as the default -- otherwise the three-color
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// pattern breaks. Also, they should have no common
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// prime divisor.
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int def_qty = 127*3, dx = 1, def_dy = -11*2;
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int qty = def_qty, dy = def_dy;
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int sdx = 12, sdy = 12;
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// new values to change
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int newqty, newdy, newsdx, newsdy;
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int torus_cx, torus_cy;
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vector<torusmode_info> tmodes = {
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{"single row (hex)", TF_SINGLE | TF_HEX},
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||||
{"single row (squares)", TF_SINGLE | TF_SQUARE},
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||||
{"parallelogram (hex)", TF_SIMPLE | TF_HEX},
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||||
{"rectangle (squares)", TF_SIMPLE | TF_SQUARE},
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{"rectangle (hex)", TF_WEIRD | TF_HEX},
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{"Klein bottle (squares)", TF_SIMPLE | TF_KLEIN | TF_SQUARE},
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||||
{"Klein bottle (hex)", TF_WEIRD | TF_KLEIN | TF_HEX},
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||||
{"cylinder (squares)", TF_SIMPLE | TF_CYL },
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{"cylinder (hex)", TF_SIMPLE | TF_CYL | TF_HEX},
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||||
{"Möbius band (squares)", TF_SIMPLE | TF_CYL | TF_KLEIN},
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||||
{"Möbius band (hex)", TF_SIMPLE | TF_CYL | TF_HEX | TF_KLEIN},
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};
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eTorusMode torus_mode, newmode;
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flagtype tmflags() { return tmodes[torus_mode].flags; }
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int getqty() {
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if(tmflags() & TF_SINGLE)
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return qty;
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else
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return sdx * sdy;
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}
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int getvec(int x, int y) {
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if(tmflags() & TF_SINGLE)
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return x * dx + y * dy;
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else if(tmflags() & TF_SIMPLE)
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return pair_to_vec(x, y);
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else
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return pair_to_vec(-y - 2 * x, 3 * y);
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||||
}
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||||
int id_to_vec(int id, bool mirrored = false) {
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if(tmflags() & TF_SINGLE)
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return id;
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else {
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int dx = id % sdx;
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int dy = id / sdx;
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if(mirrored)
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dy = -dy, dx += sdx;
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||||
if(tmflags() & TF_SIMPLE)
|
||||
return pair_to_vec(dx, dy);
|
||||
else
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||||
return pair_to_vec(- 2 * dx - (dy & 1), 3 * dy);
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||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
pair<int, bool> vec_to_id_mirror(int vec) {
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if(tmflags() & TF_SINGLE) {
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return {gmod(vec, qty), false};
|
||||
}
|
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else {
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int x, y;
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tie(x,y) = vec_to_pair(vec);
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bool mirror = false;
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if(tmflags() & TF_KLEIN) {
|
||||
if(tmflags() & TF_WEIRD) {
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x = gmod(x, 4 * sdx);
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||||
mirror = x > 0 && x <= 2 * sdx;
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||||
}
|
||||
else {
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||||
x = gmod(x, 2 * sdx);
|
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mirror = x >= sdx;
|
||||
}
|
||||
if(mirror) y = -y;
|
||||
}
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||||
if(tmflags() & TF_WEIRD) {
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||||
y /= 3; x = (x + (y&1)) / -2;
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||||
}
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||||
x = gmod(x, sdx), y = gmod(y, sdy);
|
||||
return {y * sdx + x, mirror};
|
||||
}
|
||||
}
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||||
|
||||
int vec_to_id(int vec) {
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||||
return vec_to_id_mirror(vec).first;
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||||
}
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||||
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||||
void torus_test() {
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||||
printf("Testing torus vec_to_pair/pair_to_vec...\n");
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||||
for(int x=-10; x<=10; x++)
|
||||
for(int y=-10; y<=10; y++) {
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||||
auto p = vec_to_pair(pair_to_vec(x, y));
|
||||
if(p.first != x || p.second != y)
|
||||
printf("Failed for (%d,%d) -> [%d] -> (%d,%d)\n", x, y, pair_to_vec(x,y), p.first, p.second);
|
||||
}
|
||||
printf("Testing id_to_vec / vec_to_id...\n");
|
||||
for(int i=0; i < getqty(); i++)
|
||||
for(int m=0; m< (torus_mode == tmKlein ? 2 : 1); m++)
|
||||
if(vec_to_id_mirror(id_to_vec(i, m)) != pair<int,bool> (i,m))
|
||||
printf("Failed for id %d.%d [%d] (%d.%d)\n", i, m, id_to_vec(i,m), vec_to_id(id_to_vec(i,m)), vec_to_id_mirror(id_to_vec(i,m)).second);
|
||||
}
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||||
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||||
int tester = addHook(hooks_tests, 0, torus_test);
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||||
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||||
void activate() {
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auto& gi(ginf[gTorus]);
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||||
if(tmflags() & TF_HEX)
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||||
gi.vertex = 3, gi.sides = 6, gi.tiling_name = "{6,3}";
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else
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||||
gi.vertex = 4, gi.sides = 4, gi.tiling_name = "{4,4}";
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||||
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||||
flagtype& flags = gi.flags;
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||||
set_flag(flags, qNONORIENTABLE, tmflags() & TF_KLEIN);
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||||
set_flag(flags, qBOUNDED, !(tmflags() & TF_CYL));
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||||
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||||
int i = 0;
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||||
if(tmflags() & TF_KLEIN) i++;
|
||||
if(tmflags() & TF_CYL) i+=2;
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||||
const char *quonames[4] = {"torus", "Klein bottle", "cylinder", "Möbius band"};
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||||
gi.quotient_name = quonames[i];
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}
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||||
int dscalar(gp::loc e1, gp::loc e2) {
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||||
return 2 * (e1.first * e2.first + e1.second*e2.second) + (S3 == 3 ? e1.first*e2.second + e2.first * e1.second : 0);
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||||
}
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||||
|
||||
int dcross(gp::loc e1, gp::loc e2) {
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||||
return e1.first * e2.second - e1.second*e2.first;
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||||
}
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||||
gp::loc sdxy() { return gp::loc(sdx, sdy); }
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||||
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||||
int mobius_dir_basic() {
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||||
int dscalars[6];
|
||||
for(int a=0; a<SG6; a++)
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||||
dscalars[a] = dscalar(gp::eudir(a), sdxy());
|
||||
for(int a=0; a<SG6; a++)
|
||||
for(int b=0; b<SG6; b++)
|
||||
if(a != b && dscalars[a] == dscalars[b]) {
|
||||
return (a + b) % SG6;
|
||||
}
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||||
return -1;
|
||||
}
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||||
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bool mobius_symmetric(bool square, int dx, int dy) {
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dynamicval<eGeometry> g(geometry, square ? gEuclidSquare : gEuclid);
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||||
dynamicval<int> gx(sdx, dx);
|
||||
dynamicval<int> gy(sdy, dy);
|
||||
return mobius_dir_basic() != -1;
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||||
}
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||||
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void mobius_flip(int&x, int& y) {
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||||
int d = mobius_dir_basic();
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||||
int a, b;
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||||
if(d == 0) a = 1, b = SG6-1;
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||||
else a = 0, b = d;
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auto p1 = gp::eudir(a);
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||||
auto p2 = gp::eudir(b);
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||||
// x = sdx * s + px * t
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||||
// y = sdy * s + py * t
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||||
// py * x = py * sdx * s + px * py * t
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||||
// px * y = px * sdy * s + px + py * t
|
||||
// py * x - px * y = py * sdx * s - px * sdy * s
|
||||
// s = (py * x - px * y) / (py * sdx - px * sdy)
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||||
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||||
int det = p1.second * sdx - p1.first * sdy;
|
||||
int smul = p1.second * x - p1.first * y;
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||||
int tmul = sdx * y - sdy * x;
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||||
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||||
x = (tmul * p2.first + smul * sdx) / det;
|
||||
y = (tmul * p2.second + smul * sdy) / det;
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||||
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||||
// println(hlog, make_pair(ox,oy), " [", d, "] ", make_pair(x,y), " p1 = ", p1, " p2 = ", p2, " det = ", det, " smul = ", smul, " tmul = ", tmul);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int mobius_dir(cell *c) {
|
||||
if(c->type == 8) return mobius_dir_basic() * 2;
|
||||
else return mobius_dir_basic();
|
||||
}
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||||
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||||
bool be_canonical(int& x, int& y) {
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||||
using namespace torusconfig;
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||||
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||||
int periods = gdiv(dscalar(gp::loc(x,y), sdxy()), dscalar(sdxy(), sdxy()));
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||||
|
||||
y -= sdy * periods;
|
||||
x -= sdx * periods;
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||||
|
||||
bool b = false;
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||||
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||||
if(nonorientable && (periods & 1)) {
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||||
mobius_flip(x, y);
|
||||
b = true;
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||||
}
|
||||
|
||||
return b;
|
||||
}
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||||
|
||||
int cyldist(int id1, int id2) {
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||||
|
||||
int x1, y1, x2, y2;
|
||||
tie(x1, y1) = vec_to_pair(id1);
|
||||
tie(x2, y2) = vec_to_pair(id2);
|
||||
be_canonical(x1, y1);
|
||||
be_canonical(x2, y2);
|
||||
|
||||
int dist = 1000000000;
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||||
|
||||
for(int a1=-1; a1<=1; a1++)
|
||||
for(int a2=-1; a2<=1; a2++) {
|
||||
int ax1 = x1 + sdx * a1;
|
||||
int ay1 = y1 + sdy * a1;
|
||||
if(nonorientable && a1) mobius_flip(ax1, ay1);
|
||||
int ax2 = x2 + sdx * a2;
|
||||
int ay2 = y2 + sdy * a2;
|
||||
if(nonorientable && a2) mobius_flip(ax2, ay2);
|
||||
dist = min(dist, eudist(ax1 - ax2, ay1 - ay2));
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
return dist;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int euclid_getvec(int dx, int dy) {
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||||
if(euwrap) return torusconfig::getvec(dx, dy);
|
||||
else return pair_to_vec(dx, dy);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<class T> void build_euclidean_moves(cell *c, int vec, const T& builder) {
|
||||
int x, y;
|
||||
tie(x,y) = vec_to_pair(vec);
|
||||
c->type = a4 ? (PURE || ((x^y^1) & 1) ? 4 : 8) : 6;
|
||||
|
||||
if(c->type == 4) {
|
||||
int m = PURE ? 1 : 2;
|
||||
builder(euclid_getvec(+1,+0), 0, 2 * m);
|
||||
builder(euclid_getvec(+0,+1), 1, 3 * m);
|
||||
builder(euclid_getvec(-1,+0), 2, 0 * m);
|
||||
builder(euclid_getvec(+0,-1), 3, 1 * m);
|
||||
}
|
||||
else if(c->type == 8) {
|
||||
builder(euclid_getvec(+1,+0), 0, 2);
|
||||
builder(euclid_getvec(+1,+1), 1, 5);
|
||||
builder(euclid_getvec(+0,+1), 2, 3);
|
||||
builder(euclid_getvec(-1,+1), 3, 7);
|
||||
builder(euclid_getvec(-1,+0), 4, 0);
|
||||
builder(euclid_getvec(-1,-1), 5, 1);
|
||||
builder(euclid_getvec(+0,-1), 6, 1);
|
||||
builder(euclid_getvec(+1,-1), 7, 3);
|
||||
}
|
||||
else /* 6 */ {
|
||||
builder(euclid_getvec(+1,+0), 0, 3);
|
||||
builder(euclid_getvec(+0,+1), 1, 4);
|
||||
builder(euclid_getvec(-1,+1), 2, 5);
|
||||
builder(euclid_getvec(-1,+0), 3, 0);
|
||||
builder(euclid_getvec(+0,-1), 4, 1);
|
||||
builder(euclid_getvec(+1,-1), 5, 2);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
struct hrmap_torus : hrmap {
|
||||
|
||||
vector<cell*> all;
|
||||
vector<int> dists;
|
||||
|
||||
virtual vector<cell*>& allcells() { return all; }
|
||||
|
||||
cell *gamestart() {
|
||||
return all[0];
|
||||
}
|
||||
|
||||
hrmap_torus() {
|
||||
using namespace torusconfig;
|
||||
int q = getqty();
|
||||
all.resize(q);
|
||||
for(int i=0; i<q; i++) {
|
||||
all[i] = newCell(8, encodeId(i));
|
||||
}
|
||||
for(int i=0; i<q; i++) {
|
||||
int iv = id_to_vec(i);
|
||||
build_euclidean_moves(all[i], iv, [&] (int delta, int d, int d2) {
|
||||
auto im = vec_to_id_mirror(iv + delta);
|
||||
all[i]->move(d) = all[im.first];
|
||||
all[i]->c.setspin(d, im.second, false);
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
for(cell *c: all) for(int d=0; d<c->type; d++) {
|
||||
cell *c2 = c->move(d);
|
||||
for(int d2=0; d2<c2->type; d2++)
|
||||
if(c2->move(d2) == c)
|
||||
c->c.setspin(d, d2, c->c.spin(d));
|
||||
}
|
||||
celllister cl(gamestart(), 100, 100000000, NULL);
|
||||
dists.resize(q);
|
||||
for(int i=0; i<isize(cl.lst); i++)
|
||||
dists[decodeId(cl.lst[i]->master)] = cl.dists[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
~hrmap_torus() {
|
||||
for(cell *c: all) tailored_delete(c);
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
hrmap_torus *torusmap() {
|
||||
return dynamic_cast<hrmap_torus*> (currentmap);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* cell *getTorusId(int id) {
|
||||
hrmap_torus *cur = torusmap();
|
||||
if(!cur) return NULL;
|
||||
return cur->all[id];
|
||||
} */
|
||||
|
||||
struct hrmap_euclidean : hrmap {
|
||||
|
||||
cell *gamestart() {
|
||||
return *(euclideanAtCreate(0).first);
|
||||
}
|
||||
|
||||
struct euclideanSlab {
|
||||
cell* a[256][256];
|
||||
euclideanSlab() {
|
||||
for(int y=0; y<256; y++) for(int x=0; x<256; x++)
|
||||
a[y][x] = NULL;
|
||||
}
|
||||
~euclideanSlab() {
|
||||
for(int y=0; y<256; y++) for(int x=0; x<256; x++)
|
||||
if(a[y][x]) tailored_delete(a[y][x]);
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
static const int slabs = max_vec / 256;
|
||||
|
||||
euclideanSlab* euclidean[slabs][slabs];
|
||||
|
||||
hrmap_euclidean() {
|
||||
for(int y=0; y<slabs; y++) for(int x=0; x<slabs; x++)
|
||||
euclidean[y][x] = NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
euc_pointer at(int vec) {
|
||||
auto p = vec_to_pair(vec);
|
||||
int x = p.first, y = p.second;
|
||||
bool mobius = false;
|
||||
if(euwrap)
|
||||
mobius = torusconfig::be_canonical(x, y);
|
||||
euclideanSlab*& slab = euclidean[(y>>8)&(slabs-1)][(x>>8)&(slabs-1)];
|
||||
if(!slab) slab = new hrmap_euclidean::euclideanSlab;
|
||||
return make_pair(&(slab->a[y&255][x&255]), mobius);
|
||||
}
|
||||
|
||||
map<int, struct cdata> eucdata;
|
||||
|
||||
~hrmap_euclidean() {
|
||||
for(int y=0; y<slabs; y++) for(int x=0; x<slabs; x++)
|
||||
if(euclidean[y][x]) {
|
||||
tailored_delete(euclidean[y][x]);
|
||||
euclidean[y][x] = NULL;
|
||||
}
|
||||
eucdata.clear();
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
cellwalker vec_to_cellwalker(int vec) {
|
||||
if(!fulltorus) {
|
||||
auto p = euclideanAtCreate(vec);
|
||||
if(p.second)
|
||||
return cellwalker(*p.first, torusconfig::mobius_dir(*p.first), true);
|
||||
else
|
||||
return cellwalker(*p.first, 0, false);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
hrmap_torus *cur = torusmap();
|
||||
if(!cur) return cellwalker(NULL, 0);
|
||||
auto p = torusconfig::vec_to_id_mirror(vec);
|
||||
return cellwalker(cur->all[p.first], 0, p.second);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int cellwalker_to_vec(cellwalker cw) {
|
||||
int id = decodeId(cw.at->master);
|
||||
if(!fulltorus) {
|
||||
if(nonorientable) {
|
||||
auto ep = euclideanAt(id);
|
||||
if(ep.second != cw.mirrored) {
|
||||
int x, y;
|
||||
tie(x, y) = vec_to_pair(id);
|
||||
x += torusconfig::sdx;
|
||||
y += torusconfig::sdy;
|
||||
torusconfig::mobius_flip(x, y);
|
||||
return pair_to_vec(x, y);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return id;
|
||||
}
|
||||
return torusconfig::id_to_vec(id, cw.mirrored);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int cell_to_vec(cell *c) {
|
||||
int id = decodeId(c->master);
|
||||
if(!fulltorus) return id;
|
||||
return torusconfig::id_to_vec(id, false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
pair<int, int> cell_to_pair(cell *c) {
|
||||
return vec_to_pair(cell_to_vec(c));
|
||||
}
|
||||
|
||||
union heptacoder {
|
||||
heptagon *h;
|
||||
int id;
|
||||
};
|
||||
|
||||
int decodeId(heptagon* h) {
|
||||
heptacoder u;
|
||||
u.h = h; return u.id;
|
||||
}
|
||||
|
||||
heptagon* encodeId(int id) {
|
||||
heptacoder u;
|
||||
u.id = id;
|
||||
return u.h;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// --- quotient geometry ---
|
||||
|
||||
namespace quotientspace {
|
||||
@ -1236,7 +778,7 @@ void initcells() {
|
||||
else if(archimedean) currentmap = arcm::new_map();
|
||||
#endif
|
||||
else if(fulltorus) currentmap = new hrmap_torus;
|
||||
else if(euclid && DIM == 3) currentmap = space::new_map();
|
||||
else if(euclid && DIM == 3) currentmap = euclid3::new_map();
|
||||
else if(euclid) currentmap = new hrmap_euclidean;
|
||||
else if(sphere) currentmap = new hrmap_spherical;
|
||||
else if(quotient) currentmap = new quotientspace::hrmap_quotient;
|
||||
@ -1873,7 +1415,7 @@ int celldistance(cell *c1, cell *c2) {
|
||||
return binary::celldistance3(c1, c2);
|
||||
|
||||
if(euclid && DIM == 3)
|
||||
return space::celldistance(c1, c2);
|
||||
return euclid3::celldistance(c1, c2);
|
||||
|
||||
return hyperbolic_celldistance(c1, c2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
@ -31,7 +31,7 @@
|
||||
#include "heptagon.cpp"
|
||||
#include "binary-tiling.cpp"
|
||||
#include "archimedean.cpp"
|
||||
#include "space.cpp"
|
||||
#include "euclid.cpp"
|
||||
#include "crystal.cpp"
|
||||
#include "language.cpp"
|
||||
#include "cell.cpp"
|
||||
|
||||
479
euclid.cpp
479
euclid.cpp
@ -1,17 +1,480 @@
|
||||
// Hyperbolic Rogue -- euclidean 3D geometry
|
||||
// Hyperbolic Rogue -- Euclidean geometry, including 2D, 3D, and quotient spaces
|
||||
// Copyright (C) 2011-2018 Zeno Rogue, see 'hyper.cpp' for details
|
||||
|
||||
namespace hr {
|
||||
|
||||
#if DIM == 3
|
||||
namespace space {
|
||||
// 2D Euclidean space
|
||||
|
||||
// --- euclidean geometry ---
|
||||
|
||||
// NOTE: patterns assume that pair_to_vec(0,1) % 3 == 2!
|
||||
// Thus, pair_to_vec(0,1) must not be e.g. a power of four
|
||||
|
||||
int pair_to_vec(int x, int y) {
|
||||
return x + (y << 15);
|
||||
}
|
||||
|
||||
pair<int, int> vec_to_pair(int vec) {
|
||||
int x = vec & ((1<<15)-1);
|
||||
int y = (vec >> 15);
|
||||
if(x >= (1<<14)) x -= (1<<15), y++;
|
||||
return {x, y};
|
||||
}
|
||||
|
||||
namespace torusconfig {
|
||||
// the configuration of the torus topology.
|
||||
// torus cells are indexed [0..qty),
|
||||
// where the cell to the right from i is indexed i+dx,
|
||||
// and the cell to the down-right is numbered i+dy
|
||||
|
||||
// Changed with command line option: -tpar <qty>,<dx>,<dy>
|
||||
// Ideally, qty, dx, and dy should have the same "modulo 3"
|
||||
// values as the default -- otherwise the three-color
|
||||
// pattern breaks. Also, they should have no common
|
||||
// prime divisor.
|
||||
int def_qty = 127*3, dx = 1, def_dy = -11*2;
|
||||
int qty = def_qty, dy = def_dy;
|
||||
|
||||
int sdx = 12, sdy = 12;
|
||||
|
||||
// new values to change
|
||||
int newqty, newdy, newsdx, newsdy;
|
||||
int torus_cx, torus_cy;
|
||||
|
||||
vector<torusmode_info> tmodes = {
|
||||
{"single row (hex)", TF_SINGLE | TF_HEX},
|
||||
{"single row (squares)", TF_SINGLE | TF_SQUARE},
|
||||
{"parallelogram (hex)", TF_SIMPLE | TF_HEX},
|
||||
{"rectangle (squares)", TF_SIMPLE | TF_SQUARE},
|
||||
{"rectangle (hex)", TF_WEIRD | TF_HEX},
|
||||
{"Klein bottle (squares)", TF_SIMPLE | TF_KLEIN | TF_SQUARE},
|
||||
{"Klein bottle (hex)", TF_WEIRD | TF_KLEIN | TF_HEX},
|
||||
{"cylinder (squares)", TF_SIMPLE | TF_CYL },
|
||||
{"cylinder (hex)", TF_SIMPLE | TF_CYL | TF_HEX},
|
||||
{"Möbius band (squares)", TF_SIMPLE | TF_CYL | TF_KLEIN},
|
||||
{"Möbius band (hex)", TF_SIMPLE | TF_CYL | TF_HEX | TF_KLEIN},
|
||||
};
|
||||
|
||||
eTorusMode torus_mode, newmode;
|
||||
flagtype tmflags() { return tmodes[torus_mode].flags; }
|
||||
|
||||
int getqty() {
|
||||
if(tmflags() & TF_SINGLE)
|
||||
return qty;
|
||||
else
|
||||
return sdx * sdy;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int getvec(int x, int y) {
|
||||
if(tmflags() & TF_SINGLE)
|
||||
return x * dx + y * dy;
|
||||
else if(tmflags() & TF_SIMPLE)
|
||||
return pair_to_vec(x, y);
|
||||
else
|
||||
return pair_to_vec(-y - 2 * x, 3 * y);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int id_to_vec(int id, bool mirrored = false) {
|
||||
if(tmflags() & TF_SINGLE)
|
||||
return id;
|
||||
else {
|
||||
int dx = id % sdx;
|
||||
int dy = id / sdx;
|
||||
if(mirrored)
|
||||
dy = -dy, dx += sdx;
|
||||
if(tmflags() & TF_SIMPLE)
|
||||
return pair_to_vec(dx, dy);
|
||||
else
|
||||
return pair_to_vec(- 2 * dx - (dy & 1), 3 * dy);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
pair<int, bool> vec_to_id_mirror(int vec) {
|
||||
if(tmflags() & TF_SINGLE) {
|
||||
return {gmod(vec, qty), false};
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
int x, y;
|
||||
tie(x,y) = vec_to_pair(vec);
|
||||
bool mirror = false;
|
||||
if(tmflags() & TF_KLEIN) {
|
||||
if(tmflags() & TF_WEIRD) {
|
||||
x = gmod(x, 4 * sdx);
|
||||
mirror = x > 0 && x <= 2 * sdx;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
x = gmod(x, 2 * sdx);
|
||||
mirror = x >= sdx;
|
||||
}
|
||||
if(mirror) y = -y;
|
||||
}
|
||||
if(tmflags() & TF_WEIRD) {
|
||||
y /= 3; x = (x + (y&1)) / -2;
|
||||
}
|
||||
x = gmod(x, sdx), y = gmod(y, sdy);
|
||||
return {y * sdx + x, mirror};
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int vec_to_id(int vec) {
|
||||
return vec_to_id_mirror(vec).first;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void torus_test() {
|
||||
printf("Testing torus vec_to_pair/pair_to_vec...\n");
|
||||
for(int x=-10; x<=10; x++)
|
||||
for(int y=-10; y<=10; y++) {
|
||||
auto p = vec_to_pair(pair_to_vec(x, y));
|
||||
if(p.first != x || p.second != y)
|
||||
printf("Failed for (%d,%d) -> [%d] -> (%d,%d)\n", x, y, pair_to_vec(x,y), p.first, p.second);
|
||||
}
|
||||
printf("Testing id_to_vec / vec_to_id...\n");
|
||||
for(int i=0; i < getqty(); i++)
|
||||
for(int m=0; m< (torus_mode == tmKlein ? 2 : 1); m++)
|
||||
if(vec_to_id_mirror(id_to_vec(i, m)) != pair<int,bool> (i,m))
|
||||
printf("Failed for id %d.%d [%d] (%d.%d)\n", i, m, id_to_vec(i,m), vec_to_id(id_to_vec(i,m)), vec_to_id_mirror(id_to_vec(i,m)).second);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int tester = addHook(hooks_tests, 0, torus_test);
|
||||
|
||||
void activate() {
|
||||
auto& gi(ginf[gTorus]);
|
||||
|
||||
if(tmflags() & TF_HEX)
|
||||
gi.vertex = 3, gi.sides = 6, gi.tiling_name = "{6,3}";
|
||||
else
|
||||
gi.vertex = 4, gi.sides = 4, gi.tiling_name = "{4,4}";
|
||||
|
||||
flagtype& flags = gi.flags;
|
||||
|
||||
set_flag(flags, qNONORIENTABLE, tmflags() & TF_KLEIN);
|
||||
set_flag(flags, qBOUNDED, !(tmflags() & TF_CYL));
|
||||
|
||||
int i = 0;
|
||||
if(tmflags() & TF_KLEIN) i++;
|
||||
if(tmflags() & TF_CYL) i+=2;
|
||||
|
||||
const char *quonames[4] = {"torus", "Klein bottle", "cylinder", "Möbius band"};
|
||||
gi.quotient_name = quonames[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
int dscalar(gp::loc e1, gp::loc e2) {
|
||||
return 2 * (e1.first * e2.first + e1.second*e2.second) + (S3 == 3 ? e1.first*e2.second + e2.first * e1.second : 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int dcross(gp::loc e1, gp::loc e2) {
|
||||
return e1.first * e2.second - e1.second*e2.first;
|
||||
}
|
||||
|
||||
gp::loc sdxy() { return gp::loc(sdx, sdy); }
|
||||
|
||||
int mobius_dir_basic() {
|
||||
int dscalars[6];
|
||||
for(int a=0; a<SG6; a++)
|
||||
dscalars[a] = dscalar(gp::eudir(a), sdxy());
|
||||
for(int a=0; a<SG6; a++)
|
||||
for(int b=0; b<SG6; b++)
|
||||
if(a != b && dscalars[a] == dscalars[b]) {
|
||||
return (a + b) % SG6;
|
||||
}
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool mobius_symmetric(bool square, int dx, int dy) {
|
||||
dynamicval<eGeometry> g(geometry, square ? gEuclidSquare : gEuclid);
|
||||
dynamicval<int> gx(sdx, dx);
|
||||
dynamicval<int> gy(sdy, dy);
|
||||
return mobius_dir_basic() != -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void mobius_flip(int&x, int& y) {
|
||||
|
||||
int d = mobius_dir_basic();
|
||||
int a, b;
|
||||
if(d == 0) a = 1, b = SG6-1;
|
||||
else a = 0, b = d;
|
||||
auto p1 = gp::eudir(a);
|
||||
auto p2 = gp::eudir(b);
|
||||
|
||||
// x = sdx * s + px * t
|
||||
// y = sdy * s + py * t
|
||||
// py * x = py * sdx * s + px * py * t
|
||||
// px * y = px * sdy * s + px + py * t
|
||||
// py * x - px * y = py * sdx * s - px * sdy * s
|
||||
// s = (py * x - px * y) / (py * sdx - px * sdy)
|
||||
|
||||
int det = p1.second * sdx - p1.first * sdy;
|
||||
int smul = p1.second * x - p1.first * y;
|
||||
int tmul = sdx * y - sdy * x;
|
||||
|
||||
x = (tmul * p2.first + smul * sdx) / det;
|
||||
y = (tmul * p2.second + smul * sdy) / det;
|
||||
|
||||
// println(hlog, make_pair(ox,oy), " [", d, "] ", make_pair(x,y), " p1 = ", p1, " p2 = ", p2, " det = ", det, " smul = ", smul, " tmul = ", tmul);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int mobius_dir(cell *c) {
|
||||
if(c->type == 8) return mobius_dir_basic() * 2;
|
||||
else return mobius_dir_basic();
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool be_canonical(int& x, int& y) {
|
||||
using namespace torusconfig;
|
||||
|
||||
int periods = gdiv(dscalar(gp::loc(x,y), sdxy()), dscalar(sdxy(), sdxy()));
|
||||
|
||||
y -= sdy * periods;
|
||||
x -= sdx * periods;
|
||||
|
||||
bool b = false;
|
||||
|
||||
if(nonorientable && (periods & 1)) {
|
||||
mobius_flip(x, y);
|
||||
b = true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return b;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int cyldist(int id1, int id2) {
|
||||
|
||||
int x1, y1, x2, y2;
|
||||
tie(x1, y1) = vec_to_pair(id1);
|
||||
tie(x2, y2) = vec_to_pair(id2);
|
||||
be_canonical(x1, y1);
|
||||
be_canonical(x2, y2);
|
||||
|
||||
int dist = 1000000000;
|
||||
|
||||
for(int a1=-1; a1<=1; a1++)
|
||||
for(int a2=-1; a2<=1; a2++) {
|
||||
int ax1 = x1 + sdx * a1;
|
||||
int ay1 = y1 + sdy * a1;
|
||||
if(nonorientable && a1) mobius_flip(ax1, ay1);
|
||||
int ax2 = x2 + sdx * a2;
|
||||
int ay2 = y2 + sdy * a2;
|
||||
if(nonorientable && a2) mobius_flip(ax2, ay2);
|
||||
dist = min(dist, eudist(ax1 - ax2, ay1 - ay2));
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
return dist;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int euclid_getvec(int dx, int dy) {
|
||||
if(euwrap) return torusconfig::getvec(dx, dy);
|
||||
else return pair_to_vec(dx, dy);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<class T> void build_euclidean_moves(cell *c, int vec, const T& builder) {
|
||||
int x, y;
|
||||
tie(x,y) = vec_to_pair(vec);
|
||||
c->type = a4 ? (PURE || ((x^y^1) & 1) ? 4 : 8) : 6;
|
||||
|
||||
if(c->type == 4) {
|
||||
int m = PURE ? 1 : 2;
|
||||
builder(euclid_getvec(+1,+0), 0, 2 * m);
|
||||
builder(euclid_getvec(+0,+1), 1, 3 * m);
|
||||
builder(euclid_getvec(-1,+0), 2, 0 * m);
|
||||
builder(euclid_getvec(+0,-1), 3, 1 * m);
|
||||
}
|
||||
else if(c->type == 8) {
|
||||
builder(euclid_getvec(+1,+0), 0, 2);
|
||||
builder(euclid_getvec(+1,+1), 1, 5);
|
||||
builder(euclid_getvec(+0,+1), 2, 3);
|
||||
builder(euclid_getvec(-1,+1), 3, 7);
|
||||
builder(euclid_getvec(-1,+0), 4, 0);
|
||||
builder(euclid_getvec(-1,-1), 5, 1);
|
||||
builder(euclid_getvec(+0,-1), 6, 1);
|
||||
builder(euclid_getvec(+1,-1), 7, 3);
|
||||
}
|
||||
else /* 6 */ {
|
||||
builder(euclid_getvec(+1,+0), 0, 3);
|
||||
builder(euclid_getvec(+0,+1), 1, 4);
|
||||
builder(euclid_getvec(-1,+1), 2, 5);
|
||||
builder(euclid_getvec(-1,+0), 3, 0);
|
||||
builder(euclid_getvec(+0,-1), 4, 1);
|
||||
builder(euclid_getvec(+1,-1), 5, 2);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
struct hrmap_torus : hrmap {
|
||||
|
||||
vector<cell*> all;
|
||||
vector<int> dists;
|
||||
|
||||
virtual vector<cell*>& allcells() { return all; }
|
||||
|
||||
cell *gamestart() {
|
||||
return all[0];
|
||||
}
|
||||
|
||||
hrmap_torus() {
|
||||
using namespace torusconfig;
|
||||
int q = getqty();
|
||||
all.resize(q);
|
||||
for(int i=0; i<q; i++) {
|
||||
all[i] = newCell(8, encodeId(i));
|
||||
}
|
||||
for(int i=0; i<q; i++) {
|
||||
int iv = id_to_vec(i);
|
||||
build_euclidean_moves(all[i], iv, [&] (int delta, int d, int d2) {
|
||||
auto im = vec_to_id_mirror(iv + delta);
|
||||
all[i]->move(d) = all[im.first];
|
||||
all[i]->c.setspin(d, im.second, false);
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
for(cell *c: all) for(int d=0; d<c->type; d++) {
|
||||
cell *c2 = c->move(d);
|
||||
for(int d2=0; d2<c2->type; d2++)
|
||||
if(c2->move(d2) == c)
|
||||
c->c.setspin(d, d2, c->c.spin(d));
|
||||
}
|
||||
celllister cl(gamestart(), 100, 100000000, NULL);
|
||||
dists.resize(q);
|
||||
for(int i=0; i<isize(cl.lst); i++)
|
||||
dists[decodeId(cl.lst[i]->master)] = cl.dists[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
~hrmap_torus() {
|
||||
for(cell *c: all) tailored_delete(c);
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
hrmap_torus *torusmap() {
|
||||
return dynamic_cast<hrmap_torus*> (currentmap);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* cell *getTorusId(int id) {
|
||||
hrmap_torus *cur = torusmap();
|
||||
if(!cur) return NULL;
|
||||
return cur->all[id];
|
||||
} */
|
||||
|
||||
struct hrmap_euclidean : hrmap {
|
||||
|
||||
cell *gamestart() {
|
||||
return *(euclideanAtCreate(0).first);
|
||||
}
|
||||
|
||||
struct euclideanSlab {
|
||||
cell* a[256][256];
|
||||
euclideanSlab() {
|
||||
for(int y=0; y<256; y++) for(int x=0; x<256; x++)
|
||||
a[y][x] = NULL;
|
||||
}
|
||||
~euclideanSlab() {
|
||||
for(int y=0; y<256; y++) for(int x=0; x<256; x++)
|
||||
if(a[y][x]) tailored_delete(a[y][x]);
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
static const int slabs = max_vec / 256;
|
||||
|
||||
euclideanSlab* euclidean[slabs][slabs];
|
||||
|
||||
hrmap_euclidean() {
|
||||
for(int y=0; y<slabs; y++) for(int x=0; x<slabs; x++)
|
||||
euclidean[y][x] = NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
euc_pointer at(int vec) {
|
||||
auto p = vec_to_pair(vec);
|
||||
int x = p.first, y = p.second;
|
||||
bool mobius = false;
|
||||
if(euwrap)
|
||||
mobius = torusconfig::be_canonical(x, y);
|
||||
euclideanSlab*& slab = euclidean[(y>>8)&(slabs-1)][(x>>8)&(slabs-1)];
|
||||
if(!slab) slab = new hrmap_euclidean::euclideanSlab;
|
||||
return make_pair(&(slab->a[y&255][x&255]), mobius);
|
||||
}
|
||||
|
||||
map<int, struct cdata> eucdata;
|
||||
|
||||
~hrmap_euclidean() {
|
||||
for(int y=0; y<slabs; y++) for(int x=0; x<slabs; x++)
|
||||
if(euclidean[y][x]) {
|
||||
tailored_delete(euclidean[y][x]);
|
||||
euclidean[y][x] = NULL;
|
||||
}
|
||||
eucdata.clear();
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
cellwalker vec_to_cellwalker(int vec) {
|
||||
if(!fulltorus) {
|
||||
auto p = euclideanAtCreate(vec);
|
||||
if(p.second)
|
||||
return cellwalker(*p.first, torusconfig::mobius_dir(*p.first), true);
|
||||
else
|
||||
return cellwalker(*p.first, 0, false);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
hrmap_torus *cur = torusmap();
|
||||
if(!cur) return cellwalker(NULL, 0);
|
||||
auto p = torusconfig::vec_to_id_mirror(vec);
|
||||
return cellwalker(cur->all[p.first], 0, p.second);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int cellwalker_to_vec(cellwalker cw) {
|
||||
int id = decodeId(cw.at->master);
|
||||
if(!fulltorus) {
|
||||
if(nonorientable) {
|
||||
auto ep = euclideanAt(id);
|
||||
if(ep.second != cw.mirrored) {
|
||||
int x, y;
|
||||
tie(x, y) = vec_to_pair(id);
|
||||
x += torusconfig::sdx;
|
||||
y += torusconfig::sdy;
|
||||
torusconfig::mobius_flip(x, y);
|
||||
return pair_to_vec(x, y);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return id;
|
||||
}
|
||||
return torusconfig::id_to_vec(id, cw.mirrored);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int cell_to_vec(cell *c) {
|
||||
int id = decodeId(c->master);
|
||||
if(!fulltorus) return id;
|
||||
return torusconfig::id_to_vec(id, false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
pair<int, int> cell_to_pair(cell *c) {
|
||||
return vec_to_pair(cell_to_vec(c));
|
||||
}
|
||||
|
||||
union heptacoder {
|
||||
heptagon *h;
|
||||
int id;
|
||||
};
|
||||
|
||||
int decodeId(heptagon* h) {
|
||||
heptacoder u;
|
||||
u.h = h; return u.id;
|
||||
}
|
||||
|
||||
heptagon* encodeId(int id) {
|
||||
heptacoder u;
|
||||
u.id = id;
|
||||
return u.h;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 3D Euclidean space
|
||||
|
||||
#if MAXDIM == 4
|
||||
|
||||
namespace euclid3 {
|
||||
|
||||
typedef long long coord;
|
||||
|
||||
struct hrmap_cube : hrmap {
|
||||
struct hrmap_euclid3 : hrmap {
|
||||
map<coord, heptagon*> spacemap;
|
||||
map<heptagon*, coord> ispacemap;
|
||||
hrmap_cube() {
|
||||
hrmap_euclid3() {
|
||||
getOrigin();
|
||||
}
|
||||
heptagon *getOrigin() {
|
||||
@ -45,12 +508,12 @@ namespace space {
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
hrmap_cube* cubemap() {
|
||||
return ((hrmap_cube*) currentmap);
|
||||
hrmap_euclid3* cubemap() {
|
||||
return ((hrmap_euclid3*) currentmap);
|
||||
}
|
||||
|
||||
hrmap* new_map() {
|
||||
return new hrmap_cube;
|
||||
return new hrmap_euclid3;
|
||||
}
|
||||
|
||||
heptagon *createStep(heptagon *parent, int d) {
|
||||
|
||||
@ -93,7 +93,7 @@ transmatrix calc_relative_matrix(cell *c2, cell *c1, const hyperpoint& point_hin
|
||||
if(binarytiling) return binary::relative_matrix(c2->master, c1->master);
|
||||
#endif
|
||||
#if MAXDIM == 4
|
||||
if(euclid && DIM == 3) return space::relative_matrix(c2->master, c1->master);
|
||||
if(euclid && DIM == 3) return euclid3::relative_matrix(c2->master, c1->master);
|
||||
#endif
|
||||
#if CAP_ARCM
|
||||
if(archimedean) return arcm::relative_matrix(c2->master, c1->master);
|
||||
|
||||
@ -5711,7 +5711,7 @@ void drawthemap() {
|
||||
#endif
|
||||
#if MAXDIM == 4
|
||||
else if(euclid && DIM == 3)
|
||||
space::draw();
|
||||
euclid3::draw();
|
||||
#endif
|
||||
else
|
||||
drawStandard();
|
||||
|
||||
@ -233,7 +233,7 @@ heptagon *createStep(heptagon *h, int d) {
|
||||
#endif
|
||||
#if MAXDIM == 4
|
||||
if(!h->move(d) && euclid && DIM == 3)
|
||||
return space::createStep(h, d);
|
||||
return euclid3::createStep(h, d);
|
||||
#endif
|
||||
#if CAP_ARCM
|
||||
if(!h->move(d) && archimedean) {
|
||||
|
||||
2
hyper.h
2
hyper.h
@ -4239,7 +4239,7 @@ namespace binary {
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
#if MAXDIM == 4
|
||||
namespace space {
|
||||
namespace euclid3 {
|
||||
heptagon *createStep(heptagon *parent, int d);
|
||||
hrmap* new_map();
|
||||
void draw();
|
||||
|
||||
@ -1118,7 +1118,7 @@ void optimizeview() {
|
||||
if(binarytiling) T = binary::relative_matrix(h2, viewctr.at);
|
||||
#endif
|
||||
#if MAXDIM == 4
|
||||
if(euclid && DIM == 3) T = space::relative_matrix(h2, viewctr.at);
|
||||
if(euclid && DIM == 3) T = euclid3::relative_matrix(h2, viewctr.at);
|
||||
#endif
|
||||
#if CAP_ARCM
|
||||
if(archimedean) T = arcm::relative_matrix(h2, viewctr.at);
|
||||
|
||||
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