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title: Manipolatori di voxel Lua
layout: default
root: ../..
idx: 6.2
description: Impara come usare gli LVM per accelerare le operazioni nella mappa.
redirect_from:
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  - /it/map/lvm.html
mapgen_object:
    level: warning
    title: LVM e generatore mappa
    message: Non usare `minetest.get_voxel_manip()` con il generatore mappa, in quanto può causare glitch.
            Usa invece `minetest.get_mapgen_object("voxelmanip")`.
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## Introduzione <!-- omit in toc -->

Le funzioni introdotte nel capitolo [Mappa: operazioni base](environment.html) sono comode e facili da usare, ma per le grandi aree non sono efficienti.
Ogni volta che `set_node` e `get_node` vengono chiamati da una mod, la mod deve comunicare con il motore di gioco.
Ciò risulta in una costante copia individuale dei singoli nodi, che è lenta e abbasserà notevolmente le performance del gioco.
Usare un Manipolatore di Voxel Lua (*Lua Voxel Manipulator*, da qui LVM) può essere un'alternativa migliore.
- [Concetti](#concetti)
- [Lettura negli LVM](#lettura-negli-lvm)
- [Lettura dei nodi](#lettura-dei-nodi)
- [Scrittura dei nodi](#scrittura-dei-nodi)
- [Esempio](#esempio)
- [Il tuo turno](#il-tuo-turno)

## Concetti

Un LVM permette di caricare grandi pezzi di mappa nella memoria della mod che ne ha bisogno.
Da lì si possono leggere e modificare i dati immagazzinati senza dover interagire ulteriormente col motore di gioco, e senza eseguire callback; in altre parole, l'operazione risulta molto più veloce.
Una volta fatto ciò, si può passare l'area modificata al motore di gioco ed eseguire eventuali calcoli riguardo la luce.

## Lettura negli LVM

Si possono caricare solamente aree cubiche negli LVM, quindi devi capire da te quali sono le posizioni minime e massime che ti servono per l'area da modificare.
Fatto ciò, puoi creare l'LVM:

```lua
local vm         = minetest.get_voxel_manip()
local emin, emax = vm:read_from_map(pos1, pos2)
```

Per questioni di performance, un LVM non leggerà quasi mai l'area esatta che gli è stata passata.
Al contrario, è molto probabile che ne leggerà una maggiore. Quest'ultima è data da `emin` ed `emax`, che stanno per posizione minima/massima emersa (*emerged min/max pos*).
Inoltre, un LVM caricherà in automatico l'area passatagli - che sia da memoria, da disco o dal generatore di mappa.

{% include notice.html notice=page.mapgen_object %}

## Lettura dei nodi

Per leggere il tipo dei nodi in posizioni specifiche, avrai bisogno di usare `get_data()`.
Questo metodo ritorna un array monodimensionale dove ogni voce rappresenta il tipo.

```lua
local data = vm:get_data()
```

Si possono ottenere param2 e i dati della luce usando i metodi `get_light_data()` e `get_param2_data()`.

Avrai bisogno di usare `emin` e `emax` per capire dove si trova un nodo nei metodi sopraelencati.
C'è una classe di supporto per queste cose chiamate `VoxelArea` che gestisce i calcoli al posto tuo.

```lua
local a = VoxelArea:new{
    MinEdge = emin,
    MaxEdge = emax
}

-- Ottiene l'indice del nodo
local idx = a:index(x, y, z)

-- Legge il nodo
print(data[idx])
```

All'eseguire ciò, si noterà che `data[idx]` è un intero.
Questo perché il motore di gioco non salva i nodi come stringhe per motivi di performance; al contrario, usa un intero chiamato "ID di contenuto" (*content ID*).
Per scoprire qual è l'ID assegnato a un tipo di nodo, si usa `get_content_id()`.
Per esempio:

```lua
local c_pietra = minetest.get_content_id("default:stone")
```

Si può ora controllare se un nodo è effettivamente di pietra:

```lua
local idx = a:index(x, y, z)
if data[idx] == c_pietra then
    print("è pietra!")
end
```

Gli ID di contenuto di un nodo potrebbero cambiare durante la fase di caricamento, quindi è consigliato non tentare di ottenerli durante tale fase.

Le coordinate dei nodi nell'array di un LVM sono salvate in ordine inverso (`z, y, x`), quindi se le si vuole iterare, si tenga presente che si inizierà dalla Z:

```lua
for z = min.z, max.z do
    for y = min.y, max.y do
        for x = min.x, max.x do
            local idx = a:index(x, y, z)
            if data[idx] == c_pietra then
                print("è pietra!")
            end
        end
    end
end
```

Per capire la ragione di tale iterazione, bisogna parlare un attimo di architettura dei computer: leggere dalla RAM - la memoria principale - è alquanto dispendioso, quindi i processori hanno molteplici livelli di memoria a breve termine (la *cache*).
Se i dati richiesti da un processo sono in quest'ultima memoria, si possono ottenere velocemente.
Al contrario, se i dati lì non ci sono, verranno pescati dalla RAM *e* inseriti in quella a breve termine, nel caso dovessero servire di nuovo.
Questo significa che una buona regola per l'ottimizzazione è quella di iterare in modo che i dati vengano letti in sequenza, evitando di arrivare fino alla RAM ogni volta (*cache thrashing*).

## Scrittura dei nodi

Prima di tutto, bisogna impostare il nuovo ID nell'array:

```lua
for z = min.z, max.z do
    for y = min.y, max.y do
        for x = min.x, max.x do
            local idx = a:index(x, y, z)
            if data[idx] == c_pietra then
                data[idx] = c_aria
            end
        end
    end
end
```

Una volta finito con le operazioni nell'LVM, bisogna passare l'array al motore di gioco:

```lua
vm:set_data(data)
vm:write_to_map(true)
```

Per la luce e param2, invece si usano `set_light_data()` e `set_param2_data()`.

`write_to_map()` richiede un booleano che è `true` se si vuole che venga calcolata anche la luce. 
Se si passa `false` invece, ci sarà bisogno di ricalcolarla in un secondo tempo usando `minetest.fix_light`.

## Esempio

```lua
local function da_erba_a_terra(pos1, pos2)
    local c_terra  = minetest.get_content_id("default:dirt")
    local c_erba = minetest.get_content_id("default:dirt_with_grass")
    -- legge i dati nella LVM
    local vm = minetest.get_voxel_manip()
    local emin, emax = vm:read_from_map(pos1, pos2)
    local a = VoxelArea:new{
        MinEdge = emin,
        MaxEdge = emax
    }
    local data = vm:get_data()

    -- modifica i dati
    for z = pos1.z, pos2.z do
        for y = pos1.y, pos2.y do
            for x = pos1.x, pos2.x do
                local idx = a:index(x, y, z)
                if data[idx] == c_erba then
                    data[idx] = c_terra
                end
            end
        end
    end

    -- scrive i dati
    vm:set_data(data)
    vm:write_to_map(true)
end
```

## Il tuo turno

* Crea una funzione `rimpiazza_in_area(da, a, pos1, pos2)`, che sostituisce tutte le istanze di `da` con `a` nell'area data, dove `da` e `a` sono i nomi dei nodi;
* Crea una funzione che ruota tutte le casse di 90&deg;;
* Crea una funzione che usa un LVM per far espandere i nodi di muschio sui nodi di pietra e pietrisco confinanti.
  La tua implementazione fa espandere il muschio di più di un blocco alla volta? Se sì, come puoi prevenire ciò?
