home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Tricks of the Mac Game Programming Gurus / TricksOfTheMacGameProgrammingGurus.iso / More Source / C⁄C++ / Xconq 7.0d37 / doc / hacking.texi (.txt) < prev    next >
Texinfo Document  |  1995-05-04  |  43KB  |  856 lines

  1. @node Hacking Xconq, Glossary, Design Hints, Top
  2. @chapter Hacking Xconq
  3. Although @i{Xconq} and its GDL have considerable power and flexibility
  4. already built in,
  5. you may decide that you want to modify the @i{Xconq} program itself.
  6. You should know what you are doing;
  7. @i{Xconq} is designed to be modifiable, but it is not simple code.
  8. In the past, people have found it easy to make changes,
  9. but much harder to make them correctly!
  10. @i{Xconq} is designed to be portable to different types of user interfaces.
  11. It is based on a kernel-interface architecture, where the semantics of
  12. the game, as documented in the preceding chapters, is part of the kernel,
  13. while the main program and player interaction are specific to each system.
  14. @i{Xconq} is also designed to allow the addition of new AIs.  The default
  15. @code{"mplayer"} AI, while it is flexible and will attempt to play any side
  16. in any game, does not have the depth that is often important to success
  17. in a game.  Its position is that of a generic AI program that can learn to
  18. play any game, given only the rules; while such a program might figure out
  19. how to win at tic-tac-toe or checkers, it is not going to be particularly
  20. good at the subtleties of go or chess.
  21. The @i{Xconq} GDL is also extensible.  This is useful when the basic GDL
  22. does not provide some feature that is essential to a game.
  23. @section Kernel
  24. The kernel is the part of @i{Xconq} shared by all interfaces.
  25. It does no I/O except to files or for debugging.
  26. Specifically, the kernel supplies the following functionality:
  27. @itemize
  28. @item
  29. Data structure initialization. (@code{init_data_structures})
  30. @item
  31. Game module loading and interpretation. (@code{load_game_module})
  32. @item
  33. Initial player/side setup. (@code{make_trial_assignments})
  34. @item
  35. Synthesis methods. (@code{run_synthesis_methods})
  36. @item
  37. Final player/side setup. (@code{make_assignments})
  38. @item
  39. Game execution. (@code{run_game})
  40. @item
  41. Implementations of unit actions. (@code{prep_*_action})
  42. @item
  43. AI players.
  44. @item
  45. Help Info (@code{get_help_text})
  46. @item
  47. Game saving and scorekeeping.
  48. @end itemize
  49. @subsection Configuration Options
  50. There are a small number of options available to alter aspects of
  51. the kernel.  These are defined in @code{kernel/config.h}.
  52. [eventually describe all of them?]
  53. @subsection Porting the Kernel
  54. The kernel should be restricted to ANSI C, and should avoid or optionalize
  55. features not in ``traditional'' C, such like prototypes.
  56. Although the kernel uses stdio,
  57. it does not assume the presence of a console (stdin, stdout, stderr).
  58. For instance, a graphical interface can arrange to disable stdin entirely
  59. and direct stdout/stderr into a file (see the Mac interface sources
  60. for an example).
  61. You should be careful about memory consumption.  In general, the kernel
  62. takes the attitude that if it was worth allocating, it's worth hanging
  63. onto; and so the program does not free much storage.  Also, nearly all
  64. of the allocation happens during startup.  Since a game may run for a
  65. very long time (thousands of turns perhaps), it is important not to
  66. run the risk of exhausting memory at a climactic moment in the game!
  67. Also, the kernel should not exit on its own.  The only permissible
  68. times are when the internal state is so damaged that interface
  69. error-handling routines (see below) cannot be called safely.
  70. Such situations are rare.  If you add something to the kernel
  71. and need to handle error situations, then you should call one
  72. of the interface's error-handling routines.
  73. There are distinct routines for problems during initializations
  74. vs problems while running, and both error and warning routines.
  75. Warning routines may return, so kernel code should be prepared
  76. to continue on, while error routines will never return.
  77. @subsection Writing New Synthesis Methods
  78. You can add new synthesis methods to @i{Xconq}.
  79. This may be necessary if an external program
  80. does not exist, is unsuitable, or the external program
  81. interface is not available.
  82. Synthesis methods should start out by testing whether or not to run,
  83. and should never assume that any other method has been run before or
  84. after, nor that any particular game module has been loaded.
  85. However, ``tricks'' are usually OK, such as setting a particular global
  86. variable in a particular module only, then having the synthesis method
  87. test whether that global is set.
  88. See the file @code{init.c} for further details.
  89. Synthesis methods that take longer than a second or two to execute
  90. should generate percent-done info for the interface to use,
  91. via the function @code{announce_progress}.
  92. Be aware that most methods will be O(n) or O(n*n) on the
  93. size of the world or the number of units,
  94. so they can take much longer to set up
  95. a large game than a small one.
  96. Players will often go overboard and start up giant games,
  97. so this happens frequently.
  98. Also, @i{Xconq} may be running on a much smaller and slower
  99. machine than what you're using now.
  100. @subsection Writing New Namers
  101. [describe hook and interface]
  102. @subsection Writing New AIs
  103. You can add new types of AIs to @i{Xconq}.
  104. You would do this to add different strategies as well as
  105. to add AIs that are programmed specifically for a single game or
  106. class of games.  (This is useful because the generic AI does not
  107. always understand the appropriate strategy for each game.)
  108. You have to design the object that is the AI's ``mental state''.
  109. If your AI need only react to the immediate situation, then this
  110. object can be very simple, but in general you will need to design
  111. a fairly elaborate structure with a number of substructures.
  112. Since there may be several AIs in a single game, you should be
  113. careful about using globals, and since @i{Xconq} games may often
  114. run for a long time, you should be careful not to consume memory
  115. recklessly.
  116. @itemize
  117. @item
  118. Name.
  119. This is a string, such as @code{"mplayer"}.
  120. It may be displayed to players, so it should not be too cryptic.
  121. @item
  122. Validity function.
  123. This runs after modules are loaded, and during player/side
  124. setup, and decides whether it can be in the given game on the given side.
  125. [have a chain of fallback AIs, or blow off the game?]
  126. @item
  127. Game init function.  This runs before displays are set up, just in case
  128. a display examines the AI's state.
  129. @item
  130. Turn init function.  This runs after all the units get their acp and mp
  131. for the turn, but before anybody actually gets to move.
  132. @item
  133. Unit order function.  This gets run to decide what the unit should do.
  134. Usually it should be allowed to follow its plan.
  135. [do separate fns for before and after plan execution?]
  136. @item
  137. Event reaction functions. [how many?]
  138. @end itemize
  139. Note that these functions have very few constraints, so you can write them
  140. to work together in various ways.  For instance, an AI can decide whether
  141. to resign once/turn, once/action, or once for each 4 units it moves, every
  142. other turn.
  143. [describe default AI as illustrative example]
  144. @subsection Extending GDL
  145. GDL has been designed so as to be relatively easily extensible.
  146. I say ``relatively'' because although it is quite easy to define a new
  147. keyword or table, it is not always so easy to integrate the implementation
  148. code into the kernel correctly.
  149. Instead of actually changing GDL, you can experiment with an addition
  150. by using the @code{extensions} property of unit, material, and terrain types.
  151. In the code, you call @code{get_u_extension}, pass it the type, name
  152. of the property, and a default to return if the value was not given.
  153. In the game definition, the designer would say
  154. @code{(unit town (extensions (my-ext xxx)))}.
  155. [show examples for global, property, table, event, task]
  156. The file @code{gvar.def} defines all the global variables.
  157. The file @code{utype.def} defines all the unit type properties.
  158. From time to time, it may be worthwhile to extend unit objects.
  159. This should be rare, because games may have thousands of units,
  160. and each unit requires at least 100 bytes of storage already,
  161. so you should avoid making them any larger.
  162. Properties of an individual unit are scattered through @code{keyword.def}.
  163. Once the structure slot is added, you just need to add reading and
  164. writing of the value, using the @code{K_@var{xxx}} enum that was
  165. defined with the keyword.  You should attempt to make a reasonable
  166. default and use it to avoid writing out the value, so as to save
  167. time when @i{Xconq} reads a game in.
  168. GDL symbols beginning with @code{zz-} should be reserved for the use
  169. of AI code.  You may want to add some of these, either to serve as a
  170. convenient place for AIs to cache the results of their analyis of a
  171. game, or else as a way for game designers to add ``hints'' for AIs
  172. that know to look at them.
  173. @node Interface, Ideas, Kernel, Porting Xconq
  174. @section Interface
  175. The player interface is how actual players interact with the game.
  176. It need not be graphical or even particularly interactive,
  177. in fact it could even be a network server-style interface!
  178. However, this section will concentrate on the construction
  179. of interactive graphical interfaces.
  180. An interface is always compiled in, so it has complete access to the
  181. game state.  However, if your version of @i{Xconq} has any networking
  182. support, the interface should not modify kernel structures directly,
  183. but should instead use kernel routines.  The kernel routines will
  184. forward any state modifications to all other programs participating
  185. in a game, so that everybody's state remains consistent.
  186. A working interface must provide some level of capability in each
  187. of these areas:
  188. @itemize
  189. @item
  190. Main program.
  191. The interface includes the main application and any
  192. system-specific infrastructure, such as event handling.
  193. @item
  194. Interpretation of startup options.
  195. This includes choice of games, variants, and players.
  196. @item
  197. Display of game state.
  198. This includes both textual and graphical displays,
  199. both static and dynamic.
  200. @item
  201. Commands/gestures for unit tasks and actions,
  202. and for general state modifications.
  203. @item
  204. Display update in response to state changes.
  205. @item
  206. Realtime progress.
  207. Some game designs require the interface
  208. to support realtime.
  209. @item
  210. Error handling.
  211. @end itemize
  212. The file @code{skelconq.c} in the @code{kernel} directory is
  213. a good example of a minimum working interface.
  214. Don't let interfaces ever set kernel object values directly, always
  215. go through calls that can be ``siphoned'' for networking.
  216. @subsection Main Program
  217. The interface provides @code{main()} for @i{Xconq};
  218. this allows maximum flexibility in adapting to different environments.
  219. In a sense, the kernel is a large library that the
  220. interface calls to do game-related operations.
  221. There is a standard set of calls that need to be made during
  222. initialization.  The set changes from time to time, so the
  223. following extract from @file{skelconq} should not be taken as
  224. definitive:
  225. @example
  226.     init_library_path(NULL);
  227.     clear_game_modules();
  228.     init_data_structures();
  229.     parse_command_line(argc, argv, general_options);
  230.     load_all_modules();
  231.     check_game_validity();
  232.     parse_command_line(argc, argv, variant_options);
  233.     set_variants_from_options();
  234.     parse_command_line(argc, argv, player_options);
  235.     set_players_from_options();
  236.     parse_command_line(argc, argv, leftover_options);
  237.     make_trial_assignments();
  238.     calculate_globals();
  239.     run_synth_methods();
  240.     final_init();
  241.     assign_players_to_sides();
  242.     init_displays();
  243.     init_signal_handlers();
  244.     run_game(0);
  245. @end example
  246. Note that this sequence is only straight-through for a simple command
  247. line option program; if you have one or more game setup dialogs, then
  248. you choose which to call based on how the players have progressed
  249. through the dialogs.  The decision points more-or-less correspond to
  250. the different @code{parse_command_line} calls in the example.
  251. You may also need to interleave some interface-specific calls;
  252. for instance, if you want to display side emblems in a player/side
  253. selection dialog, then you will need to arrange for the emblem images
  254. to be loaded and displayable, rather than doing it as part of opening
  255. displays.
  256. Once a game is underway, the interface is basically self-contained,
  257. needing only to call @code{run_game} periodically to keep the
  258. game moving along.  @code{run_game} takes one argument which can
  259. be -1, 0, or 1.  If 1, then one unit gets to do one action, then
  260. the routine returns.  If 0, the calculations are gone through, but
  261. no units can act.  If -1, then all possible units will move before
  262. @code{run_game} returns.  This last case is not recommended for interactive
  263. programs, since moving all units in a large game may take a very long
  264. time; several minutes sometimes, and @code{run_game} may not necessarily
  265. call back to the interface very often.
  266. @subsection Startup Options
  267. Although there are many different ways to get a game started,
  268. you have three main categories of functionality to support:
  269. 1) selection of the game to play, 2) setting of variants, and
  270. 3) selection of players.  For command-line-using programs,
  271. the file @code{cmdline.c} need only be linked in to provide
  272. all of this functionality.  For graphical interfaces, you will
  273. need to design appropriate dialogs.  This can be a lot of work,
  274. exacerbated by the fact that these dialogs will be the first
  275. things that new @i{Xconq} players see, and will therefore shape
  276. their opinions about the quality of the interface and of the game.
  277. [more detail about what has to be in dialogs?]
  278. Interface code should check all player specs, not proceed with initialization
  279. until these are all valid.
  280. Both standard and nonstandard variants should vanish from or be grayed out
  281. in dialog boxes if irrelevant to a selected game.
  282. @subsection Progress Indication
  283. Some synthesis methods are very slow, and become even
  284. slower when creating large games, so the kernel will announce a slow process,
  285. provide regular updates, and signal when the process is done.  The interface
  286. should display this in some useful way.  In general, progress should always
  287. be displayed, although one could postpone displaying anything until after
  288. the first progress update, calculate an estimated time to completion, and
  289. not display anything if that estimate is for less than a few seconds.
  290. However, this is probably unnecessary.
  291. @itemize
  292. @item
  293. @code{void announce_read_progress()}
  294. The kernel calls this regularly while reading game definitions.
  295. Interfaces running on slow machines should use this to indicate that
  296. everything is still working; for instance, the Mac interface animates
  297. a special cursor that indicates reading is taking place.
  298. @item
  299. @code{void announce_lengthy_process(char *msg)}
  300. The kernel calls this at the beginning of each synthesis.  The argument
  301. is a readable string that the interface can show to players.
  302. @item
  303. @code{void announce_progress(int pctdone)}
  304. The kernel may call this at milestones within a synthesis.
  305. The number ranges from 0 to 100.
  306. @item
  307. @code{void finish_lengthy_process()}
  308. The kernel calls this at the end of a synthesis.
  309. @end itemize
  310. @subsection Feedback and Control
  311. The interface should provide visible feedback for every successful unit
  312. action initiated directly by the player, but it need not do so for failures,
  313. unless they are serious.  It is better to prevent nonsensical input,
  314. for instance by disabling menus and control panel items.  Simple interfaces
  315. such as for character terminals will have to relax these rules somewhat.
  316. Interfaces should enable/disable display of lighting conditions.
  317. @subsection Commands
  318. There is no single correct way to support direct player control over units.
  319. Although keyboard commands and mouse clicks are obvious choices,
  320. it would be very cool to allow a pen or mouse to sketch a movement plan,
  321. or to be able to give verbal orders...
  322. There is a common set of ASCII keyboard commands that are recommended
  323. for all @i{Xconq} interfaces that use a keyboard.
  324. These are defined in @code{kernel/cmd.def}.
  325. If you use these, @i{Xconq} players will be able to switch platforms
  326. and still use familiar commands.  @code{cmd.def} defines a single character,
  327. a command name, a help string, and a function name,
  328. always in the form @code{do_*}.
  329. However, @code{cmd.def} does not specify arguments, return types,
  330. or behavior of those functions, so each interface must still define
  331. its own command lookup and calling conventions.
  332. Prefixed number args should almost always be repetitions.
  333. If already fully fueled, refuel commands should come back immediately.
  334. A quit cmd can always take a player out of the game, but player may have
  335. to agree to resign.  Player can also declare willingness to quit or draw
  336. without actually doing so, then resolution requires that everybody agree.
  337. If quitting but others continuing on, also have option of being a
  338. spectator.  Could have notion of "leaving game without declaring entire
  339. game a draw" for some players.
  340. Allow for a timeout and default vote in case some voters have disappeared
  341. mysteriously.
  342. Must never force a player to stay in.
  343. Add a notion of login/logout so a side can be inactive but untouchable,
  344. possibly freezes entire game if a side is inactive.
  345. 1. if one player or no scoring
  346.     confirm, then shut player down
  347.     if one player, then shut game down
  348. 2. if side is considered a sure win (how to tell? is effectively a win
  349. condition then) or all sides willing to draw
  350.     confirm, take side out, declare a draw, shut player down
  351. 3. if all sides willing to quit
  352.     take entire game down
  353. 4. ask about resigning - if yes,
  354.     resign, close display, keep game running
  355.    if no, ask if willing to quit and/or draw, send msg to other sides
  356. Kernel support limited to must_resign_to_quit(side), similar tests.
  357. @subsection Error Handling
  358. The interface must provide implementations of these error-handling
  359. functions:
  360. @itemize
  361. @item
  362. @code{void low_init_warning(str)}
  363. This is for undesirable but not necessarily
  364. wrong things that happen while setting up a game.  For instance,
  365. if players start out too close or too far from each other, it will
  366. often affect the play of the game adversely, so the kernel issues
  367. a warning, therby giving the prospective players a chance to cancel
  368. the game and start over.  The kernel's warning message should
  369. indicate any likely results of continuing on, so the players can
  370. decide whether or not to chance it.
  371. @item
  372. @code{low_init_error(str)}
  373. This function should indicate a serious and unrecoverable error
  374. during initialization.  It should not return to its caller.
  375. @item
  376. @code{low_run_warning(str)}
  377. Warnings during the game are rare but not unknown.
  378. They are very often due to bugs in @code{Xconq}, so any
  379. occurrence should be investigated further.  It is possible
  380. for some game designs to have latent flaws that may result
  381. in a warning.
  382. In any case, the interface should allow the players to continue
  383. on, to save their game and quit, by calling @code{save_the_game},
  384. or else quit without saving anything.
  385. @item
  386. @code{low_run_error(str)}
  387. In the worst case, @i{Xconq} can get into a situation, such as
  388. memory exhaustion, where there is no way to continue.  The kernel
  389. will then call @code{run_error}, which should inform players that
  390. @i{Xconq} must shut itself down.  They do get the option of saving
  391. the game, and the routine should call @code{save_game_state??} to
  392. do this safely.  This routine should also not return to its caller.
  393. @item
  394. @code{printlisp(obj)}
  395. This is needed to print GDL objects to ``stdout'' or its equivalent.
  396. @end itemize
  397. @subsection Textual Displays
  398. Text can take a long time to read, and can be difficult to provide
  399. in multiple human languages. (What, you thought only English speakers
  400. played @i{Xconq}?  Think again!)
  401. Therefore, text displays in the interfaces should be as minimal as
  402. possible, and derive from strings supplied in the game design,
  403. since they can be altered without rebuilding the entire program.
  404. (@i{Xconq} is not, at the moment, completely localizable,
  405. but that is a design goal.)
  406. @subsection Display Update
  407. Usually the interface's display is controlled by the player,
  408. but when @code{run_game} is executing, it will frequently change
  409. the state of an object in a way that needs to be reflected in the
  410. display immediately.  Examples include units leaving or entering
  411. a cell, sides losing or winning, and so forth.  The interface
  412. must define a set of callbacks that will be invoked by the kernel.
  413. @itemize
  414. @item
  415. @code{update_cell_display(side, x, y, rightnow)}
  416. [introduce area (radius or rect) update routines?]
  417. @item
  418. @code{update_side_display(side, side2, rightnow)}
  419. @item
  420. @code{update_unit_display(side, unit, rightnow)}
  421. @item
  422. @code{update_unit_acp_display(side, unit, rightnow)}
  423. @item
  424. @code{update_turn_display(side, rightnow)}
  425. @item
  426. @code{update_action_display(side, rightnow)}
  427. @item
  428. @code{update_action_result_display(side, unit, rslt, rightnow)}
  429. @item
  430. @code{update_fire_at_display(side, unit, unit2, m, rightnow)}
  431. @item
  432. @code{update_fire_at_display(side, unit, x, y, z, m, rightnow)}
  433. @item
  434. @code{update_event_display(side, hevt, rightnow)}
  435. @item
  436. @code{update_all_progress_displays(str, s)}
  437. @item
  438. @code{update_clock_display(side, rightnow)}
  439. @item
  440. @code{update_message_display(side, sender, str, rightnow)}
  441. @item
  442. @code{update_everything()}
  443. @end itemize
  444. Each of these routines has a flag indicating whether the change may be
  445. buffered or not.
  446. To ensure that buffered data is actually onscreen,
  447. the kernel may call @code{flush_display_buffers()},
  448. which the interface must define.
  449. @itemize
  450. @item
  451. @code{flush_display_buffers()}
  452. @end itemize
  453. These may or may not be called on reasonable sides, so the
  454. interface should always check first that @code{side} actually
  455. exists and has an active display.
  456. [If side has a "remote" display, then interface has to forward??
  457. No, because remote copy of game is synchronized and does own
  458. update_xxx calls more-or-less simultaneously]
  459. Note that this is as much as the kernel interests itself in displays.
  460. Map, list, etc drawing and redrawing are under the direct control
  461. of the interface code.
  462. @subsection Types of Windows and Panels
  463. @i{Xconq} is best with a window-style interface, either tiled
  464. or overlapping.  Overlapping is more flexible, but also more
  465. complicated for players.
  466. In the following discussion, "window" will refer to a logically
  467. unified part of the display,
  468. which can be either a distinct window or merely a panel
  469. embedded in some larger window.
  470. The centerpiece window should be a map display.
  471. This will be the most-used window,
  472. since it will typically display more useful information
  473. than any other window.
  474. This means that it must also exhibit very good performance.
  475. When a game starts up, the map display should be centered
  476. on one of the player's units, preferably one close to the
  477. center of all the player's units.
  478. Another recommended window is a list of all the sides and where
  479. they stand in both the current turn and in the game as a whole.
  480. Each side's entry should include its name, a progress bar or
  481. other doneness indicator, and room for all the scores and scorekeepers
  482. that apply to that side.
  483. If possible, you should also implement
  484. some kind of "face" or group of faces/expressions for a side,
  485. so get a barbarian's face to repn a side instead of generic.
  486. Could have interface generate remarks/balloons if face clicked on,
  487. perhaps a reason for feelings, slogan, citation of agreement or broken
  488. agreement, etc.
  489. Need 5 faces for hostile, unfavorable, neutral, favorable, friendly/trusting.
  490. Overall status of side rules:
  491. all grayed: out of game
  492. grayed and x-ed out: lost
  493. ???: won
  494. Progress bar rules:
  495. missing: no units or no ai/no display
  496. grayed frame: no acting units
  497. empty solid frame: all acted
  498. part full, black: partly acted
  499. part full, gray: finished turn
  500. @subsection Imaging
  501. Imaging is the process of drawing pictorial representations.
  502. Not every interface needs it. For instance the curses interface
  503. is limited to drawing two ASCII characters for each cell,
  504. and its imaging code just has to choose which two to draw.
  505. However, full-color bitmapped displays need more attention
  506. to the process of getting an image onscreen.
  507. No graphical icon should be drawn smaller than about 8x8, unless it's
  508. a text character drawn in two contrasting colors.
  509. Interfaces should cache optimal displays for each mag, not search
  510. for best image each time.
  511. Could allow 1-n "display variants" for all images, and for each orientation of
  512. border and connection.
  513. Imaging variations can be randomly selected by UI,
  514. but must be maintained so redraws are consistent.
  515. Allow the 64 bord/conn combos as single images, also advantage
  516. that all will be drawn at once.
  517. Draw partial cells around edges of a window, to indicate that the world
  518. continues on in that direction.
  519. Interface needs to draw only the terrain (but including connections and
  520. borders) in edge cells.
  521. Could draw grid by blitting large light pattern over world, do by inverting
  522. so is easy to turn on/off.  Do grids by changing hex size only in
  523. unpatterned color?
  524. Draw large hexagon or rect in unseen-color after clearing window to bg
  525. stipple (if unseen-color different).  Polygon should be inside area
  526. covered by edge hexes, so unseen area more obvious.
  527. Make large unseen-pattern that includes question marks?
  528. If picture not defined for a game, use some sort of nondescript image
  529. instead of leaving blank. (small "no picture available" for instance,
  530. like in yearbooks)
  531. To display night, could invert everything (b/w) or do 25/50% black (color)
  532. (let game set, so some games could be all-black at night, nothing visible)
  533. (have day/night coverage for each utype?)
  534. To display elevation, use deep blue -> light gray -> dark brown progression,
  535. maybe also contour lines?
  536. To draw contour lines, for each hex, look at each adj hex.  If on other
  537. side of contour's elev, compute interpolated point (in pixels) and save
  538. or draw a line to (one or both of the two) adj hex borders if they also
  539. have the contour line pass through.  Guaranteed that line is part of
  540. overall contour line.  Cheaper approach doesn't interpolate, just draws
  541. to midpoint of hex border (probably OK for small mags).
  542. Could maybe save contour lines once calculated (at each mag, lots of mem).
  543. @subsection Animation
  544. In addition to basic imaging, you can also support requests
  545. for the playing of animations or @i{movies}.
  546. The kernel just calls @code{schedule_movie} to create one,
  547. and then @code{play_movies} when it is time to run all the
  548. movies that have been scheduled.  It is up to the interface
  549. to do something useful.  Note that the kernel is not aware
  550. of the movies' timing, so it is better not to call @code{run_game}
  551. until all the movies have finished playing.  (Yes, this would
  552. be a good future enhancement!)
  553. @itemize
  554. @item
  555. @code{schedule_movie(side, movie_type, args...)}
  556. @item
  557. @code{play_movies(sidemask)}
  558. Run all of the animations, sounds, etc that were scheduled
  559. previously, for the sides enabled in the side mask.
  560. It is allowable for the interface not to act on any user input
  561. while these are playing.
  562. @end itemize
  563. Several types of movies are predefined, so your interface can
  564. recognize them specially.  These include @code{movie_miss},
  565. @code{movie_hit}, @code{movie_death}, which are scheduled
  566. for the appropriate outcomes of combat.
  567. @subsection Game Designer's Tools
  568. An interface is not required to provide any sort of online
  569. designing tools, or even to provide a way to enable the
  570. special design privileges.  Nevertheless, minimal tools
  571. can be very helpful, and you will often find that they are
  572. helpful in debugging the rest of the interface, since you
  573. can use them to construct test cases at any time.
  574. A basic set of design tools should include a way to enable
  575. and disable designing for at least one side, a command to
  576. create units of a given type, and some sort of tool to set
  577. the terrain type at a given location.  A full set would
  578. include ``painting'' tools for all area layers, including
  579. geographical features, materials, weather, side views,
  580. and so forth - about a dozen in all.
  581. A least one level of undo for designer actions is very
  582. desirable, although it may be hard to implement.
  583. A useful rule for layers is to save a layer's previous
  584. state at the beginning of each painting or other modification
  585. action, when the mouse button first goes down.
  586. The designer will often want to save only the part of the game
  587. being worked on, for instance only the units or only the terrain.
  588. The "save game" action should give designers a choice about
  589. what to save.  For units particularly, the designer should be
  590. able to save only some properties of units.  The most basic
  591. properties are type, location, side, and name/number.
  592. The unit id should not be saved by default, but should have
  593. its own option (not clear why).
  594. Note that because game modules are textual and can be
  595. moved easily from one system to another, it is entirely
  596. possible to use one @i{Xconq} (perhaps on a Mac) to design
  597. games to be played on a Unix box under X11, or vice versa.
  598. Transferring the imagery is more difficult, although there
  599. is some support for the process.
  600. @subsection Porting and Multiple Interfaces
  601. In theory, it is possible to compile multiple interfaces
  602. into a single @i{Xconq} program, but this would be hard at best.
  603. They would have to be multiplexed appropriately and not
  604. conflict anywhere in the address space.
  605. Sometimes this is intrinsically impossible;
  606. how could you compile the Mac and X interfaces into the same
  607. program, and would the result be a Mac application, a Unix program,
  608. or what?
  609. @subsection Useful Displays
  610. This is a collection of minor but useful displays that might be worth
  611. adding to an interface.
  612. A ``mouse over'' is a line or two of text that describes what the
  613. mouse/pointer is currently pointing at, and which updates automatically
  614. as the player moves the pointer around.  This is better for high-bandwidth
  615. interfaces, since there may be a lot of updating involved.  The volume
  616. can be reduced slightly by only redisplaying when the mouse moves, or,
  617. better, when what is being looked at changes.  This is probably best done
  618. by recalculating the line of text and then comparing it to what has been
  619. drawn already, although if the display is very fast, you may not save much
  620. in drawing time.  One approx 40-char lines covers basic info, such as
  621. terrain type and unit type; more detail may require multiple long lines.
  622. @subsection Useful Options
  623. A ``follow action'' option scrolls the screen to where the last event
  624. happened, such as combat. [etc]
  625. @subsection Debugging Aids
  626. @i{Xconq} is complicated enough that you can't expect to throw together
  627. a complete working interface over the weekend.
  628. Therefore, you should build some debugging aids into the interface.
  629. You can ifdef with the flag @code{DEBUGGING} so as to ensure the code
  630. won't be in final versions.
  631. Display unit id if closeups, toplines, etc, if debugging is on.
  632. @subsection Guidelines and Suggestions
  633. Although as the interface builder, you are free to make it work in any
  634. way you like, there are a number of basic things you should do.
  635. Some of these are general user interface principles, others are specific
  636. to @i{Xconq}, usually based on experiences with the existing interfaces.
  637. Applying some of these guidelines will require judicious balancing between
  638. consistency with the different version of @i{Xconq} and consistency with
  639. the system you're porting to.
  640. [following items should be better organized, moved in with relevant sections]
  641. Draw single selected unit in a stack larger.
  642. Draw single selected occupant in UR corner next to transport, when at
  643. mags that show both transport and occs.
  644. There should always be some sort of "what's happening now" display
  645. so player doesn't wonder about apparently dead machine.
  646. Image tool should report which type of resource is generating a
  647. given image, so can find which to hack on (report for selected image only).
  648. Interfaces should ensure stability of display choices
  649. if random possibilities, so need to cache local decisions about
  650. appearance of units if multiple images to choose from, choice of
  651. text messages, etc.
  652. Rules of Interaction:
  653. 1. Player can get to any unit in any mode.
  654. 2. Any player can prevent a turn from completing(/progressing?),
  655.    unless a hard real limit is encountered.
  656. 3. All players see each others' general move/activity state, modes, etc.
  657. 4. Players can "nudge" each other.
  658. 5. Real time limits can be set for sides, turns, and games, both by players
  659.    and by scenarios.
  660. Player should be able to click on a desired unit or image, and effectively
  661. say "take this", either grabs directly or else composes a task to approach
  662. and capture.
  663. Unit closeups should be laid out individually for each type, too much
  664. variability to make a single format reasonable.
  665. Add option where game design can specify use or avoidance of masks
  666. with unit icons.
  667. Player could escape a loss by saving a game, then discarding save.
  668. Mplayers could register suspicion when player saves then quits -
  669. "You're not trying to cheat, are you?" - but can't prevent this.
  670. All interfaces should be able to bring up an "Instructions" window
  671. that informs player(s) about the current game, includes xrefs to all
  672. game design info.  Restrict help to generic and interface info only.
  673. Graph display should graphing of various useful values, such as amounts
  674. of units and materials over time, attitudes of sides, combat, etc.
  675. Maximal is timeline for all sides and units, usually too elaborate but
  676. allow tracking movement for some "important" units.  Note that move
  677. actions may be recorded anyway.
  678. Make specialized dialog for agreements, put name on top, then scrolling list of
  679. terms, then signers, then random bits (public/secret, etc).  Use for proposals
  680. also, so allow for "tentative" signers, desired signers who have not looked at
  681. agreement.  Be able to display truth of each term, but need test to know when
  682. a side can know the truth of a term?
  683. Interfaces should have a ``wake up dummy'' button that can be used by players
  684. who have finished their turn, to prod other players not yet done.
  685. Commands that are irrelevant for a game ought to be grayed out in
  686. help displays, and error messages should identify as completely invalid
  687. (or just not do anything, a la grayed Mac menu shortcuts).
  688. Should be able to drag out a route and have unit follow it (user input
  689. of a complete task sequence).
  690. Hack formatting so that variable-width fonts usually work reasonably.
  691. Add xref buttons to various windows to go to other relevant windows and
  692. focus in.
  693. The current turn or date should be displayed prominently and be visible
  694. somewhere by default.
  695. Add some high-level verbs as commands ("assault Berlin", "bomb London until
  696. destroyed").
  697. Don't draw outline boxes at mags that would let them get outside the hex.
  698. If dating view data, allow it to gray out rather than disappear entirely.
  699. Could even have a "fade time" for unit images...
  700. Even if display is textual, use red text (and other colors) to indicate
  701. dangerous conditions.
  702. Next/prev unit controls should change map focus, even if screen
  703. unaffected.
  704. In general, ability to "select" a unit implies ability to examine,
  705. but not control.  Control implies ability to select, however.
  706. Use a builtin color matching a color name if possible, otherwise
  707. use the imc definition.
  708. Connections may need to be drawn differently in each of the two hexes
  709. they involve, such as straits connecting to a sea.
  710. (what is this supposed to mean?)
  711. If cell cramped for space, show only one material type at a time,
  712. require redraw to show amounts of a different type.
  713. Draw time remaining both digitally and as hourglass, for all time
  714. limits in effect.
  715. Could tie map to follow a specified unit (or to flip there quickly
  716. a la SimAnt).
  717. Have a separate message window from notices, allow broadcasting w/o
  718. specific msg command? (a "talk" window)
  719. Redraw hexes exposed when a unit with a legend moves.
  720. Truncate or move legend if would overlap some other unit/legend.
  721. Put limits on the number of windows of each type, set up so will reuse
  722. windows, except for ones that are "staked down".
  723. Fix border removal so inter-hex boundary pixels are cleaned up also.
  724. Need a specialized window or display to check on current scores
  725. (showing actual situation vs what's still needed).
  726. (Show both scorekeepers actually in force, as well as the others.)
  727. Side display could also display scores relevant to that side.
  728. Every unit plan display should have a place to record notes and general
  729. info about the unit, add a slot to units also.  Use in scenarios.
  730. Need a command for when a player can explicitly change the self-unit.
  731. Players should be able to rename any named object.  The interface should
  732. also provide a button or control to run any namer that might be available
  733. to the unit.
  734. Be able to select unit number display indep of unit name display,
  735. and feature name display indep of unit names.
  736. Don't draw things that xform to 0 pixel areas,
  737. only draw the most important things if 1-4 pixels or so.
  738. If time/effort to do action is > length of game, then interface
  739. can disable that action permanently.
  740. Use moving bar or gray under black to indicate reserve/asleep units.
  741. @section Networking
  742. @i{Xconq} has been also been designed to allow for different kinds of
  743. networking strategies.
  744. The kernel/interface architecture can be exploited to build
  745. a true server/client @i{Xconq},
  746. by building an ``interface'' that manages IPC connections
  747. and calling this the server, and then writing separate interface
  748. programs that translate data at the other end of the IPC connection
  749. into something that a display could use.
  750. My previous attempt at this (ca 1989) was very slow and buggy,
  751. though, so this is not necessarily an easy thing to write.
  752. The chief problem is in keeping the client's view of thousands
  753. of interlinked objects (units, sides, cells, and so forth)
  754. consistent with the server.
  755. Most existing server/client games work by either restricting
  756. the state to a handful of objects,
  757. or by only handing the client display-prepared data
  758. rather than abstract data,
  759. or by reducing the update interval
  760. to minutes or hours.
  761. [When networking, all kernels must call with same values...]
  762. @section Miscellany
  763. @subsection Versioning Standards
  764. In version @var{7.x.y}, @var{x} should change only
  765. when some documented user-visible aspect of @i{Xconq} changes,
  766. whether in the interface or kernel.
  767. In particular, any additions to GDL, such as a new table or
  768. property, require a new @var{x} version.
  769. @var{y} is reserved for bug-fix releases, which can include
  770. the implementation of features that were documented but not
  771. actually made to work.
  772. @section Pitfalls
  773. This chapter would not be complete without some discussion of the traps
  774. awaiting the unwary hacker.
  775. The Absolute Number One Hazard in hacking @i{Xconq} is to introduce
  776. code that does not work for @emph{all} game designs.
  777. It is all too easy to assume that, for instance, unit speeds are always
  778. less than 20, or airbases can only be built by infantry, or that worlds
  779. are always randomly-generated.
  780. These sorts of assumptions have caused no end of problems.
  781. Code should test preconditions, especially for dynamically-allocated
  782. game-specified objects, and it should be tested using the various
  783. test scripts in the test directory.
  784. The number two pitfall is to not account for all the possible interfaces.
  785. Not all interfaces have a single ``current unit'' or map window,
  786. and some communicate with multiple players or over a network connection.
  787. You should not assume that your hack is generally valid until you have
  788. tested it against everything in the library and test directories.
  789. The @code{test} directory contains scripts that will be useful for this,
  790. at least to Unix hackers.  See the @code{README} in that directory
  791. for more information.
  792. Another pitfall is to be sloppy about performance.  An algorithm that works
  793. fine in a small world with two sides and 50 units may be painfully slow
  794. in a large game. Or, the algorithm may allocate too much working space
  795. and wind up exhausting memory (this has often happened).
  796. You should familiarize yourself with the algorithms already used in @i{Xconq},
  797. since they have already been debugged and tuned, and many have been written
  798. as generically useful code (see the area-scanning functions in @code{world.c}
  799. for instance).
  800. If your new feature is expensive, then define a global and compute its value
  801. only once, either at the start of the game or when it becomes relevant.
  802. Such a global should be named @code{any_<feature>}.
  803. Similarly, complicated tests on unit types or sides should be calculated
  804. once and cached in a dynamically-allocated array.
  805. @section Rationale and Future Directions
  806. This is where I justify what I've done, and not done.
  807. Please note that although @i{Xconq} has considerable power,
  808. its design was expressly limited to a particular class of two-dimensional
  809. board-like strategy games, and that playability  is emphasized over
  810. generality.  For instance, I avoided the temptation to include a
  811. general-purpose language, since it opens up many difficult issues
  812. and makes it much harder for game designers to produce a desired
  813. game (after all, if game designers wanted to use a general-purpose
  814. programming language, they could just write C code!).  Similarly,
  815. full 3D, realtime maneuvering, continuous terrain, and other such goodies
  816. must await the truly ultimate game system.
  817. The real problem with a general-purpose language is that although
  818. everything is possible, nothing is easy.  Many ``adventure game
  819. writing systems'' have fallen into this trap; they end up being
  820. poor reimplementations of standard programming languages, and the
  821. sole support for adventure gaming amounts to a small program
  822. skeleton and a few library functions.  It would have been easier
  823. just to start with a pre-existing language and just write the
  824. skeleton and libraries!
  825. @i{Xconq}, on the other hand, provides extensive optimized support
  826. for random game setup, large numbers of units, game save/restore,
  827. computer opponents, and many other facets of a game.
  828. Game designers don't have to deal with
  829. the subleties of fractal terrain synthesis, or the ordering of
  830. terrain effects on units, or how to tell the computer opponents
  831. that airbases are sometimes good for refueling but never any
  832. good for transportation, or the myriad of other details that
  833. are wired into @i{Xconq}.
  834. In fact, a complete working game can be set up with less than
  835. a half-page of GDL.
  836. Even so, the current @i{Xconq} design allows for several layers
  837. of extensibility, as was described earlier in this chapter.
  838. There are also several major areas in which @i{Xconq}
  839. could be improved.
  840. Tables should be supplemented with general formulae, although
  841. such formulae will complicate AIs' analyses considerably,
  842. since tables are much easier to scan.  Formula-based game
  843. definition would work much better with AIs that are coded
  844. specifically for the game and compiled in; this is more-or-less
  845. possible now, but there is not yet a good way to keep AIs
  846. from being used in games where they would be inappropriate
  847. (it might be amusing to have a panzer general AI attempting
  848. to play Gettysburg, but the coding would have to be careful
  849. not to try to index nonexistent unit types).
  850. Currently everything is based on a single area of a single world.
  851. This could be extended to multiple areas in the world, perhaps
  852. at different scales, as well as to multiple worlds.
  853. However, even with its limitations, @i{Xconq} has provided,
  854. and will continue to provide, many years of enjoyable playing,
  855. designing, and hacking.  Go to it!
  856.