Code_A_Star

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#include "LotpBattle.h"
#include "utilities.h"


/* Modules de Manu */
/*===========================================================================================*/
/*
Fonction A*
Manuel Tschumi
18 07 2008
14 08 2008   (dernière modif.)
Sert à trouver un chemin
La fonction doit être lancées plusieus fois avec les mêmes arguments j'usqu'à ce qu'elle trouve le chemin.
Cela évite qu'elle bloque le programme pendant sa longue execution.

Idée : dans le prog qui execute le chemin :
Si départ chage de plus de 10 en x ou en y : relancer A* avec la ou on en est comme nouveau point
de départ et nouveau point d'arrivée.

CE

taille des x et y 450 au max
obstacle en diagonale plus épais que 1
minimum aproximatif de lancements pour solution = (MAX_X*8)/iterations

*/

/*===========================================================================================*/
/*
VERSIONS

01 Marche
02 Elimination du décalage de carte et du flou sur le cadre.
*/

/*===========================================================================================*/
struct CHEMIN ASTAR (vector< vector < bool > > QuadArrayT, unsigned int SrcX, unsigned int SrcY,
unsigned int DstX,unsigned int DstY,
unsigned int v_variable,unsigned int lissage,unsigned int iter)

{
    static struct CHEMIN s_astar;

/*===========================================================================================*/
/*VARIABLES D'ENTREE*/
//QuadArrayT : liste des obstacles
//SrcX : Coordonnée de départ
//SrcY
//DstX : Coordonnée d'arrivée
//DstY

//static unsigned int v_variable;//0 : normale 1 : vitesse varie en fonction de la difficulté du terrain (pour ralentir proche des obstacles)
//static unsigned int lissage;  // 1 pour lisser les obstacles 2-10 pour effet d'aimantation
//unsigned int iter;//nombre d'itération par lancement

/*===========================================================================================*/
/*VARIABLES DE SORTIE*/
//static unsigned int etat;//0 : pas fini, il faut donc relancer la fonction, 1 si terminé 2 si pas de solutions
//static unsigned int vitesse[MAX_X*MAX_Y];//facteur multiplicatif pour la vitesse (10=NORMAL)
//static unsigned int chemin[MAX_X*MAX_Y];//Contient le chemin en therme de déplacement (depuis la case de départ) 10 pour terminé
/*===========================================================================================*/
/*VARIABLES INTERNES*/
static unsigned int pos=0;//position pour ne pas refaire les initialisations
static unsigned int f;//pour pas enchainer 2 boucles de suite

static unsigned int obstacle[MAX_X][MAX_Y];
/*
Contient la difficulté du terrain, mais pas les véritables obstacles (nom resté obstacle pour raisons historiques).
10=passage sans problème
11 à 100 = zone difficile ou dangereuse
20 = zone considérée 2 fois plus dur que la norme
*/

static unsigned int mem_obstacle[MAX_X][MAX_Y];//utilisé au début comme mêmoire temporaire pour le flou pour éviter de refaire plusieurs pixels
static unsigned int explore[MAX_X][MAX_Y];//remplace les listes 0 = inexploré, 1 = ouverte, 2 = fermée, 3 = obstacle

static unsigned int c_f[MAX_X][MAX_Y];//distance a vol d'oiseau
static unsigned int c_g[MAX_X][MAX_Y];//100 ou 140(pr diagonales)+cout c_g de la case parent
static unsigned int c_h[MAX_X][MAX_Y];//addition des deux

static unsigned int parent_x[MAX_X][MAX_Y];//ID de la case par laquelle on est arrivé
static unsigned int parent_y[MAX_X][MAX_Y];//ID de la case par laquelle on est arrivé


static unsigned int mem_vitesse[MAX_X*MAX_Y];//pour lissage de vitesse (acceleration)
static unsigned int mem_chemin[MAX_X*MAX_Y];//inverser le chemin

/*Pour garder les avantage de systeme par liste (utilisé juste pour accélérer une recherche)*/
static unsigned int parent[MAX_X*MAX_Y];//ID de la case par laquelle on est arrivé
static unsigned int coor_x[MAX_X*MAX_Y];//coordonées de la case
static unsigned int coor_y[MAX_X*MAX_Y];//coordonées de la case

static unsigned int xc;//Case en cours
static unsigned int yc;//Case en cours

static unsigned int x;//Pour le calcul de la position x (autour de case en cours)
static unsigned int y;//Pour le calcul de la position y

static unsigned int g;//surplus de coût g pour calcul
static unsigned int max;//profondeur de tableau à explorer pour éviter boucles inutilement longues (à incrémenter quand liste ouverte augmentée)

static unsigned int j;
static unsigned int i;

static unsigned int k;//Pour boucles
static unsigned int l;//Pour boucles
static unsigned int n;//Pour boucles
static unsigned int o;//Pour boucles
static unsigned int p;//Pour boucles



/*Variables disponnibles pour calculs temporaires*/
static unsigned int temp;
static unsigned int tempb;
static unsigned int tempc;
static unsigned int tempd;
static unsigned int tempe;



/*===========================================================================================*/
f=0;
if (pos>6){pos=0;}

/*INITIALISATIONS*/
if ((pos==0)&&(f==0))
{
    i=0;j=0;x=0;y=0;k=0;l=0;n=0;o=0;p=0;g=0;max=0;
    temp=0;tempb=0;tempc=0;tempd=0;s_astar.etat=0;
    xc=0;yc=0;
    ++pos;f=1;
}
if ((pos==1)&&(f==0))
{
    for (o=0;o<iter*MAX_Y;++k)
    {
        ++o;
        s_astar.chemin[k]=0;s_astar.vitesse[k]=0;mem_vitesse[k]=0;parent[k]=0;
        coor_x[k]=0;coor_y[k]=0;mem_chemin[k]=0;
        if (k==((MAX_X*MAX_Y)-1)){++pos;f=1;k=0;break;}
    }
}
if ((pos==2)&&(f==0))
{
    for (o=0;o<iter;++k)
    {
        ++o;
        for (l=0;l<MAX_Y;++l)
        {
            mem_obstacle[k][l]=obstacle[k][l] = 10;
            explore[k][l]=0;
            c_f[k][l]=0;
            c_g[k][l]=0;
            c_h[k][l]=0;
            parent_x[k][l]=0;
            parent_y[k][l]=0;
        }
        if (k==(MAX_X-1)){++pos;f=1;k=0;break;}
    }
}
/*ACQUISITIONS*/
if ((pos==3)&&(f==0))
{
    max=2;
    coor_x[0]=SrcX;//coordonées de départ
    coor_y[0]=SrcY;
    coor_x[1]=DstX;//coordonées d'arrivée
    coor_y[1]=DstY;
    explore[SrcX][SrcY] = 1;

    temp=QuadArrayT.size();// Acquisition des x et y max de QuadArrayT
    tempb=QuadArrayT.at(0).size();
    for (o=0;o<iter;++k)
    {
        ++o;
        for (l=0;l<tempb;++l)
        {
            if (!QuadArrayT.at(k).at(l))
            {
                explore[k][l] = 3;
            }
        }
        if (k==(temp-1))
        {
            if ((explore[SrcX][SrcY]==3)||(explore[DstX][DstY]==3)){s_astar.etat=2;pos=0;f=1;goto FIN;}//Cas ou obstacle sur départ ou arrivée
            ++pos;f=1;k=0;break;
        }
    }
}
/*LISSAGE OBSTACLES ET AIMANTAGE*/
if ((pos==4)&&(f==0))
{
    if (lissage>0)
    {
        for (o=0;o<iter;++k)//Noter zones proches des obstacles comme plus difficile pour plus de réalisme (fait une sorte de lissage)
        {
            ++o;
            for (l=0;l<MAX_Y;++l)
            {
                if (explore[k][l]==3)//ici, un obstacle est détecter, on procède au flou
                {
                    for (x=(k-(LISS+2));x<(k+(LISS+2));++x) // +2 pour être sur que zone couvertze car racine pas prescise
                    {
                        for (y=(l-(LISS+2));y<(l+(LISS+2));++y)
                        {
                            if ((x<MAX_X)&&(y<MAX_Y))
                            {
                                if ((x-k)>GROS) {tempb=k-x;}
                                else                {tempb=x-k;}
                                if ((y-l)>GROS) {tempc=l-y;}
                                else                {tempc=y-l;}
                                /*CALCUL DISTANCE*/
                                temp=((tempb*tempb)+(tempc*tempc))*100;
                                /*RACINE DE TEMP*/
                                /*
                                tempd=65536;//permet de calculer la racine de max 4.2 * 10E9
                                tempc=32768;
                                tempb=0;
                                */

                                tempd=temp/2;//permet de calculer la racine de max 4.2 * 10E9
                                if(tempd>65536){tempd=65536;}
                                if(tempd<2){tempd=2;}
                                tempc=tempd/2;
                                tempb=0;

                                for (n=0;n<256;++n)//pour être sur sort de la boucle....
                                {
                                    tempe=tempc*tempc;
                                    if ((tempb==tempc)||(tempd==tempc)||(temp==tempe))  {tempd=tempc;break;}
                                    if (temp>tempe)                 {tempb=tempc;tempc=(((tempd-tempc)/2)+tempc);}
                                    else                                {tempd=tempc;tempc=(((tempc-tempb)/2)+tempb);}
                                }

                                if (tempd<=(LISS*10))//si dans le sercle
                                {
                                    tempb=((LISS*10)-tempd);//calcule de l'inverse de la distance. de l'exterieur au centre : varie de 0 à (LISS*10)-1 (avec un max de 10 pour la première case)
                                    temp=((tempb*mem_obstacle[x][y]*(20-1))/((LISS*10)-1))+(mem_obstacle[x][y]/lissage);
                                    if ((tempb<10)&&(lissage>1))// s'assure pixels périfériques < terrain (pour aimantage)
                                    {
                                        temp=mem_obstacle[x][y]/lissage;
                                    }

                                    if (temp==0)    {temp=1;}
                                    if ((obstacle[x][y]==mem_obstacle[x][y])&&(temp<obstacle[x][y])){obstacle[x][y]=temp;}
                                    if ((temp>obstacle[x][y])){obstacle[x][y]=temp;}
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            if (k==(MAX_X-1)){++pos;k=0;f=1;break;}
        }
    }
    else {++pos;}
}
/*TRACAGE DES BORDS*/

if ((pos==5)&&(f==0))
{
    temp=QuadArrayT.size();// Acquisition des x et y max de QuadArrayT pour confiner la zone avec max en x et y de benji
    tempb=QuadArrayT.at(0).size();
    for (k=0;k<MAX_X;++k)//ici, on confine la zone en tracant des obstacles dans les bords pour éviter que le chemin essaye de sortire ou que l'algorhithme explore des coordonnées en x ou y inférieures à 0
    {
        explore[k][0]=3;
        explore[k][tempb]=3;// le bord tracé déborde de 1 pixel de la zone de benji. Pas grave car le chemin ne pourra pas le faire.
    }
    for (l=0;l<MAX_Y;++l)
    {
        explore[0][l]=3;
        explore[temp][l]=3;
    }

    if (explore[SrcX][SrcY]==3){explore[SrcX][SrcY]=1;} //Au cas ou tracage de bord sur départ ou arrivée
    if (explore[DstX][DstY]==3){explore[DstX][DstY]=0;}

    k=0;
    ++pos;
    f=1;
}
/*===========================================================================================*/
if ((pos==6)&&(f==0))
{
    for (p=0;p<iter;++p)
    {
/*===========================================================================================*/
/*L'ALGORITHME COMMENCE*/
        temp=GROS;//CA
        for (k=0;k<max;++k)//Recherche du plus petit element de la liste ouverte METHODE RAPIDE
        {
            if ((explore[coor_x[k]][coor_y[k]]==1)&&(c_f[coor_x[k]][coor_y[k]]<temp))
            {
                temp=c_f[coor_x[k]][coor_y[k]];
                xc=coor_x[k];
                yc=coor_y[k];
            }
        }
        if (temp==GROS){s_astar.etat=2;pos=0;f=1;goto FIN;}//Si temp==GROS, veut dire liste ouverte vide, donc pas de chemin
        explore[xc][yc]=2;
        for (l=0;l<8;++l)//CB
        {
            switch (l)
            {
                case MOVE_TOP:
                    x=xc+0;y=yc+1;g=100;
                break;
                case MOVE_BOTTOM:
                    x=xc+0;y=yc-1;g=100;
                break;
                case MOVE_LEFT:
                    x=xc-1;y=yc+0;g=100;
                break;
                case MOVE_RIGHT:
                    x=xc+1;y=yc+0;g=100;
                break;
                case MOVE_TOP_LEFT:
                    x=xc-1;y=yc+1;g=141;
                break;
                case MOVE_TOP_RIGHT:
                    x=xc+1;y=yc+1;g=141;
                break;
                case MOVE_BOTTOM_LEFT:
                    x=xc-1;y=yc-1;g=141;
                break;
                case MOVE_BOTTOM_RIGHT:
                    x=xc+1;y=yc-1;g=141;
                break;
            }
            if (explore[x][y]<2)//CBA // si pas fermé et pas obstacle
            {
                temp=c_g[xc][yc]+((g*obstacle[x][y])/10);
                if ((explore[x][y]==1)&&(c_g[x][y]<temp))   {tempb=0;}//rien foutre si existe déja et était mieux
                else
                {
                    if (explore[x][y]==0)//Création si inéxistant
                    {
                        explore[x][y]=1;

                        coor_x[max]=x; // Pour tris rapide
                        coor_y[max]=y;
                        ++max;
                    }
                    parent_x[x][y]=xc;
                    parent_y[x][y]=yc;

                    /*COUTS*/
                    c_g[x][y]=temp;

                    /*CALCUL DISTANCE*/
                    if ((x-DstX)>GROS)  {tempb=DstX-x;}
                    else                    {tempb=x-DstX;}
                    if ((y-DstY)>GROS)  {tempc=DstY-y;}
                    else                    {tempc=y-DstY;}

                    temp=((tempb*tempb)+(tempc*tempc))*10000;
                    /*RACINE DE TEMP*/
                    /*
                    tempd=65536;//permet de calculer la racine de max 4.2 * 10E9
                    tempc=32768;
                    tempb=0;
                    */

                    tempd=temp/2;//permet de calculer la racine de max 4.2 * 10E9
                    if(tempd>65536){tempd=65536;}
                    if(tempd<2){tempd=2;}
                    tempc=tempd/2;
                    tempb=0;

                    for (n=0;n<256;++n)//pour être sur sort de la boucle....
                    {
                        tempe=tempc*tempc;
                        if ((tempb==tempc)||(tempd==tempc)||(temp==tempe))  {tempd=tempc;break;}
                        if (temp>tempe)                 {tempb=tempc;tempc=(((tempd-tempc)/2)+tempc);}
                        else                                {tempd=tempc;tempc=(((tempc-tempb)/2)+tempb);}
                    }
                    c_h[x][y]=tempd;
                    c_f[x][y]=c_g[x][y]+c_h[x][y];
                }
            }
        }
        /*FIN DE L'ALGORITHME*/
        /*===========================================================================================*/
        /*TRACAGE DU PARCOURS*/
        if (explore[DstX][DstY]==2)//CC
        {
            xc=DstX;
            yc=DstY;
            for (j=0;((xc!=SrcX)||(yc!=SrcY));++j)
            {
                x=(xc+10)-parent_x[xc][yc];
                y=(yc+10)-parent_y[xc][yc];
                temp=(x*100)+y;
                switch(temp)
                {
                    case 1011:
                        mem_chemin[j]=MOVE_BOTTOM;
                    break;
                    case 1009:
                        mem_chemin[j]=MOVE_TOP;
                    break;
                    case 910:
                        mem_chemin[j]=MOVE_LEFT;
                    break;
                    case 1110:
                        mem_chemin[j]=MOVE_RIGHT;
                    break;
                    case 911:
                        mem_chemin[j]=MOVE_BOTTOM_LEFT;
                    break;
                    case 1111:
                        mem_chemin[j]=MOVE_BOTTOM_RIGHT;
                    break;
                    case 909:
                        mem_chemin[j]=MOVE_TOP_LEFT;
                    break;
                    case 1109:
                        mem_chemin[j]=MOVE_TOP_RIGHT;
                    break;
                    default:
                        mem_chemin[j]=MOVE_TOP;
                    break;
                }
                if (v_variable==0)  {mem_vitesse[j]=100;}
                else
                {
                    if ((obstacle[xc][yc]>=0)&&(obstacle[xc][yc]<=4))       {mem_vitesse[j]=150;}
                    if ((obstacle[xc][yc]>=5)&&(obstacle[xc][yc]<=7))       {mem_vitesse[j]=130;}
                    if ((obstacle[xc][yc]>=8)&&(obstacle[xc][yc]<=14))      {mem_vitesse[j]=100;}
                    if ((obstacle[xc][yc]>=15)&&(obstacle[xc][yc]<=22))     {mem_vitesse[j]=90;}
                    if ((obstacle[xc][yc]>=23)&&(obstacle[xc][yc]<=45))     {mem_vitesse[j]=80;}
                    if ((obstacle[xc][yc]>=46)&&(obstacle[xc][yc]<=999))    {mem_vitesse[j]=60;}
                }
                tempc=parent_x[xc][yc];
                tempd=parent_y[xc][yc];
                xc=tempc;
                yc=tempd;
            }

            --j;
            s_astar.etat=1;
            for (i=0;j<GROS;++i)//Réinversion du chemin
            {
                s_astar.chemin[i]=mem_chemin[j];
                s_astar.vitesse[i]=100;//s_astar.vitesse[i]=mem_vitesse[j];
                --j;
            }
            s_astar.chemin[i]=MOVE_END;
            j=i;
            /*lissage de vitesse, acceleration au départ et a l'arrivée j-1 contient encore l'indice de la dérniere valeur du dernier déplacement (j étant l'indice du code de fin).*/
            for (i=0;i<(j+(3*D_AXEL));++i)//Mise des valeurs dans mem_vitesse (3 pour être sur que assez)
            {
                mem_vitesse[i]=s_astar.vitesse[i];
                if (s_astar.vitesse[i]==0)//extrapole des valeur apres la fin pour moyenne.
                {
                    mem_vitesse[i]=s_astar.vitesse[j-1];
                }
            }

            for (i=0;i<j;++i)// Lissage  en faisant moyenne plustot avec les valeur futur pour ralentire AVANT obstacles.
            {
                temp=0;
                for (n=i;n<(i+D_AXEL);++n)
                {
                    temp=temp+mem_vitesse[n];
                }
                s_astar.vitesse[i]=temp/D_AXEL;
            }
            for (i=0;i<D_AXEL;++i)//Acceleration de départ
            {
                s_astar.vitesse[i]=(s_astar.vitesse[i]*i)/D_AXEL;
                if (s_astar.vitesse[i]==0) {s_astar.vitesse[i]=1;}
            }
            for (i=(j-(D_AXEL+1));i<(j-1);++i)//Acceleration d'arrivée
            {
                s_astar.vitesse[i]=(s_astar.vitesse[i]*((j-1)-i))/D_AXEL;
                if (s_astar.vitesse[i]==0) {s_astar.vitesse[i]=1;}
            }

            ++pos;f=1;
            goto FIN;
        }
    }
}
temp=0;
FIN:
temp=0;
return s_astar;
}
/*===========================================================================================*/

/*===========================================================================================*/
/* Modules de conversion de Benji */

void lotpbattle_AddPathNode(int X, int Y, int Direction, int Vitesse, vector<struct IA_Dir> *Path)
{
    struct IA_Dir Tmp;
    Tmp.CellIdX = X;
    Tmp.CellIdY = Y;
    Tmp.Vitesse = Vitesse;
    Tmp.Direction = Direction;
    Path->push_back(Tmp);
}

 vector<struct IA_Dir> lotpbattle_ConvertAStarResultToIADir(struct CHEMIN *foundWay, int StartX, int StartY)
{
   vector<struct IA_Dir> FinalPath;
   unsigned int i = 0;
   while (foundWay->chemin[i] != MOVE_END)
   {
       switch(foundWay->chemin[i])
       {
            case MOVE_BOTTOM:
                StartY++;
            break;
            case MOVE_BOTTOM_LEFT:
                StartY++;
                StartX--;
            break;
            case MOVE_BOTTOM_RIGHT:
                StartY++;
                StartX++;
            break;
            case MOVE_LEFT:
             StartX--;
            break;
            case MOVE_RIGHT:
                StartX++;
            break;
            case MOVE_TOP:
                StartY--;
            break;
            case MOVE_TOP_LEFT:
                StartY--;
                StartX--;
            break;
            case MOVE_TOP_RIGHT:
                StartY--;
                StartX++;
            break;
       }

       lotpbattle_AddPathNode(StartX, StartY, foundWay->chemin[i], foundWay->vitesse[i], &FinalPath);
        i++;
   }
   return FinalPath;
}

float Fltb_Add(float a, float b)
{
    return a + b;
}

bool IsPos(int a, float b, bool UseFlt)
{
    if (UseFlt)
    {
        if (b > 0)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    else
    {
        if (a > 0)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
}

void lotpbattle_dllCredit(void)
{
    MessageDiag("LotpBattle\n1.0 *", "LotpBattle Credit");
}