Sim.hs

   1 module Sim (
   2     Simulation, simSpace,
   3     ChunkType, ChunkData, chunkType,
   4     initSimSpace, testSim, physStep, updateWaterChunk, validDirects, simToString
   5 ) where
   6
   7 import Debug.Trace
   8 import           Data.Vector ((!), (//))
   9 import qualified Data.Vector as V
  10
  11 data Simulation = Simulation
  12     { simSpace          :: V.Vector ChunkData
  13     , simW              :: Int
  14     , simH              :: Int
  15     } deriving (Show)
  16
  17 data ChunkType = Air
  18     | Water
  19     | Wall deriving (Show, Enum)
  20
  21 data ChunkData = ChunkData
  22     { chunkType         :: ChunkType
  23     } deriving (Show)
  24
  25 -- vec accessors
  26 simGet Simulation{simSpace=s,simW=w} x y = s ! (y*w+x)
  27 simSet sim@Simulation{simSpace=s,simW=w,simH=h} c x y = sim { simSpace = (s // [(y*w+x,c)]) }
  28 simGetChunkType sim x y = chunkType $ simGet sim x y
  29
  30 initSimSpace x y = Simulation
  31     { simSpace = V.replicate (y*x) ChunkData { chunkType=Air }
  32     , simW = x
  33     , simH = y
  34     }
  35
  36 testSim = simSet (initSimSpace 3 3) (ChunkData Water) 1 1
  37
  38 physStep sim@Simulation{simW=w,simH=h} = _physStep [(x, y) | x <- [0..w-1], y <- [0..h-1]] sim sim
  39 -- _physStep grid acc sim@Simulation{simSpace=s,simW=w,simH=h} | trace ("" ++ show acc) False = undefined
  40 _physStep grid acc sim@Simulation{simSpace=s,simW=w,simH=h} =
  41     if null grid then acc
  42     else _physStep (tail grid) next sim
  43     where x = fst $ head grid
  44           y = snd $ head grid
  45           valid = validDirects x y w h
  46           next = case simGetChunkType sim x y of
  47               Water -> updateWaterChunk x y valid acc
  48               _ -> acc
  49
  50 -- takes in list of valid chunks, as well as the sim to modify
  51 updateWaterChunk x y valid sim =
  52     -- if the chunk below is free, fall straight down
  53     if elem (0,-1) valid && fromEnum (simGetChunkType sim x (y-1)) == fromEnum Air
  54         then
  55             let moved = simSet sim ChunkData { chunkType=Air } x y
  56             in simSet moved ChunkData { chunkType=Water } x (y-1)
  57     else if elem (-1,-1) valid && fromEnum (simGetChunkType sim (x-1) (y-1)) == fromEnum Air
  58         then
  59             let moved = simSet sim ChunkData { chunkType=Air } x y
  60             in simSet moved ChunkData { chunkType=Water } (x-1) (y-1)
  61     else if elem (1,-1) valid && fromEnum (simGetChunkType sim (x+1) (y-1)) == fromEnum Air
  62         then
  63             let moved = simSet sim ChunkData { chunkType=Air } x y
  64             in simSet moved ChunkData { chunkType=Water } (x+1) (y-1)
  65     -- stay put
  66     else sim
  67
  68 -- gets chunks around a given chunk that are inside grid
  69 validDirects x y w h = filter
  70     (\q -> 0 <= (fst q) && (fst q) < w && (snd q) <= 0 && (snd q) < h)
  71     [(a-x,b-y) | a <- [x-1..x+1], b <- [y-1..y+1], not (a==x && b==y)]
  72
  73 simToString :: Simulation -> [Char]
  74 simToString sim@Simulation{simW=w} =
  75     let simStr = V.toList $ V.map chunkToChar $ simSpace sim
  76     in insert w '\n' simStr
  77
  78 -- from https://stackoverflow.com/questions/12659562/insert-specific-element-y-after-every-n-elements-in-a-list
  79 insert :: Int -> a -> [a] -> [a]
  80 insert n y xs = countdown n xs where
  81    countdown 0 xs = y:countdown n xs
  82    countdown _ [] = []
  83    countdown m (x:xs) = x:countdown (m-1) xs
  84
  85 chunkToChar :: ChunkData -> Char
  86 chunkToChar c =
  87     case chunkType c of
  88         Water -> '~'
  89         Air -> '.'
  90         _ -> '?'