git.hungrycats.org Git - xscreensaver/blob - hacks/glx/pinion.c

   1 /* pinion, Copyright (c) 2004-2008 Jamie Zawinski <jwz@jwz.org>
   2  *
   3  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
   4  * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
   5  * the above copyright notice appear in all copies and that both that
   6  * copyright notice and this permission notice appear in supporting
   7  * documentation.  No representations are made about the suitability of this
   8  * software for any purpose.  It is provided "as is" without express or
   9  * implied warranty.
  10  */
  11
  12 #define DEFAULTS        "*delay:        15000              \n" \
  13                         "*showFPS:      False              \n" \
  14                         "*wireframe:    False              \n" \
  15                         "*titleFont:  -*-helvetica-medium-r-normal-*-180-*\n" \
  16                         "*titleFont2: -*-helvetica-medium-r-normal-*-120-*\n" \
  17                         "*titleFont3: -*-helvetica-medium-r-normal-*-80-*\n"  \
  18
  19 # define refresh_pinion 0
  20 # define release_pinion 0
  21 #undef countof
  22 #define countof(x) (sizeof((x))/sizeof((*x)))
  23
  24 #undef BELLRAND
  25 #define BELLRAND(n) ((frand((n)) + frand((n)) + frand((n))) / 3)
  26
  27 #include "xlockmore.h"
  28 #include "normals.h"
  29 #include "gltrackball.h"
  30 #include "glxfonts.h"
  31 #include "involute.h"
  32 #include <ctype.h>
  33
  34 #ifdef USE_GL /* whole file */
  35
  36 #define DEF_SPIN_SPEED   "1.0"
  37 #define DEF_SCROLL_SPEED "1.0"
  38 #define DEF_GEAR_SIZE    "1.0"
  39 #define DEF_MAX_RPM      "900"
  40
  41 typedef struct {
  42   GLXContext *glx_context;
  43   GLfloat vp_left, vp_right, vp_top, vp_bottom;    /* default visible area */
  44   GLfloat vp_width, vp_height;
  45   GLfloat render_left, render_right;  /* area in which gears are displayed */
  46   GLfloat layout_left, layout_right;  /* layout region, on the right side  */
  47
  48   int ngears;
  49   int gears_size;
  50   gear **gears;
  51
  52   trackball_state *trackball;
  53   Bool button_down_p;
  54   unsigned long mouse_gear_id;
  55
  56   XFontStruct *xfont1, *xfont2, *xfont3;
  57   GLuint font1_dlist, font2_dlist, font3_dlist;
  58   GLuint title_list;
  59   int draw_tick;
  60
  61   GLfloat plane_displacement;        /* distance between coaxial gears */
  62
  63   int debug_size_failures;           /* for debugging messages */
  64   int debug_position_failures;
  65   unsigned long current_length;      /* gear count in current train */
  66   unsigned long current_blur_length; /* how long have we been blurring? */
  67
  68 } pinion_configuration;
  69
  70
  71 static pinion_configuration *pps = NULL;
  72
  73 /* command line arguments */
  74 static GLfloat spin_speed, scroll_speed, gear_size, max_rpm;
  75
  76 static Bool verbose_p = False;            /* print progress on stderr */
  77 static Bool debug_p = False;              /* render as flat schematic */
  78
  79 /* internal debugging variables */
  80 static Bool debug_placement_p = False;    /* extreme verbosity on stderr */
  81 static Bool debug_one_gear_p = False;     /* draw one big stationary gear */
  82
  83
  84 static XrmOptionDescRec opts[] = {
  85   { "-spin",   ".spinSpeed",   XrmoptionSepArg, 0 },
  86   { "-scroll", ".scrollSpeed", XrmoptionSepArg, 0 },
  87   { "-size",   ".gearSize",    XrmoptionSepArg, 0 },
  88   { "-max-rpm",".maxRPM",      XrmoptionSepArg, 0 },
  89   { "-debug",  ".debug",       XrmoptionNoArg, "True" },
  90   { "-verbose",".verbose",     XrmoptionNoArg, "True" },
  91 };
  92
  93 static argtype vars[] = {
  94   {&spin_speed,   "spinSpeed",   "SpinSpeed",   DEF_SPIN_SPEED,   t_Float},
  95   {&scroll_speed, "scrollSpeed", "ScrollSpeed", DEF_SCROLL_SPEED, t_Float},
  96   {&gear_size,    "gearSize",    "GearSize",    DEF_GEAR_SIZE,    t_Float},
  97   {&max_rpm,      "maxRPM",      "MaxRPM",      DEF_MAX_RPM,      t_Float},
  98   {&debug_p,      "debug",       "Debug",       "False",          t_Bool},
  99   {&verbose_p,    "verbose",     "Verbose",     "False",          t_Bool},
 100 };
 101
 102 ENTRYPOINT ModeSpecOpt pinion_opts = {countof(opts), opts, countof(vars), vars, NULL};
 103
 104 \f
 105 /* Font stuff
 106  */
 107
 108 static void
 109 load_fonts (ModeInfo *mi)
 110 {
 111   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
 112   load_font (mi->dpy, "titleFont",  &pp->xfont1, &pp->font1_dlist);
 113   load_font (mi->dpy, "titleFont2", &pp->xfont2, &pp->font2_dlist);
 114   load_font (mi->dpy, "titleFont3", &pp->xfont3, &pp->font3_dlist);
 115 }
 116
 117
 118
 119 static void rpm_string (double rpm, char *s);
 120
 121 static void
 122 new_label (ModeInfo *mi)
 123 {
 124   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
 125   char label[1024];
 126   int i;
 127   gear *g = 0;
 128
 129   if (pp->mouse_gear_id)
 130     for (i = 0; i < pp->ngears; i++)
 131       if (pp->gears[i]->id == pp->mouse_gear_id)
 132         {
 133           g = pp->gears[i];
 134           break;
 135         }
 136
 137   if (!g)
 138     *label = 0;
 139   else
 140     {
 141       sprintf (label, "%d teeth\n", (int) g->nteeth);
 142       rpm_string (g->rpm, label + strlen(label));
 143       if (debug_p)
 144         sprintf (label + strlen (label), "\nPolys:  %d\nModel:  %s  (%.2f)\n",
 145                  g->polygons,
 146                  (g->size == INVOLUTE_SMALL ? "small" :
 147                   g->size == INVOLUTE_MEDIUM ? "medium"
 148                   : "large"),
 149                  g->tooth_h * MI_HEIGHT(mi));
 150     }
 151
 152   glNewList (pp->title_list, GL_COMPILE);
 153   if (*label)
 154     {
 155       XFontStruct *f;
 156       GLuint fl;
 157       if (MI_WIDTH(mi) >= 500 && MI_HEIGHT(mi) >= 375)
 158         f = pp->xfont1, fl = pp->font1_dlist;                  /* big font */
 159       else if (MI_WIDTH(mi) >= 350 && MI_HEIGHT(mi) >= 260)
 160         f = pp->xfont2, fl = pp->font2_dlist;                  /* small font */
 161       else
 162         f = pp->xfont3, fl = pp->font3_dlist;                  /* tiny font */
 163
 164       glColor3f (0.8, 0.8, 0);
 165       print_gl_string (mi->dpy, f, fl,
 166                        mi->xgwa.width, mi->xgwa.height,
 167                        10, mi->xgwa.height - 10,
 168                        label, False);
 169     }
 170   glEndList ();
 171 }
 172
 173 \f
 174 /* Some utilities
 175  */
 176
 177
 178 /* Find the gear in the scene that is farthest to the right or left.
 179  */
 180 static gear *
 181 farthest_gear (ModeInfo *mi, Bool left_p)
 182 {
 183   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
 184   int i;
 185   gear *rg = 0;
 186   double x = (left_p ? 999999 : -999999);
 187   for (i = 0; i < pp->ngears; i++)
 188     {
 189       gear *g = pp->gears[i];
 190       double gx = g->x + ((g->r + g->tooth_h) * (left_p ? -1 : 1));
 191       if (left_p ? (x > gx) : (x < gx))
 192         {
 193           rg = g;
 194           x = gx;
 195         }
 196     }
 197   return rg;
 198 }
 199
 200
 201 /* Compute the revolutions per minute of a gear.
 202  */
 203 static void
 204 compute_rpm (ModeInfo *mi, gear *g)
 205 {
 206   double fps, rpf, rps;
 207   fps = (MI_PAUSE(mi) == 0 ? 999999 : 1000000.0 / MI_PAUSE(mi));
 208
 209   if (fps > 150) fps = 150;  /* let's be reasonable... */
 210   if (fps < 10)  fps = 10;
 211
 212   rpf    = (g->ratio * spin_speed) / 360.0;   /* rotations per frame */
 213   rps    = rpf * fps;                         /* rotations per second */
 214   g->rpm = rps * 60;
 215 }
 216
 217 /* Prints the RPM into a string, doing fancy float formatting.
 218  */
 219 static void
 220 rpm_string (double rpm, char *s)
 221 {
 222   char buf[30];
 223   int L;
 224   if (rpm >= 0.1)          sprintf (buf, "%.2f", rpm);
 225   else if (rpm >= 0.001)   sprintf (buf, "%.4f", rpm);
 226   else if (rpm >= 0.00001) sprintf (buf, "%.8f", rpm);
 227   else                     sprintf (buf, "%.16f",rpm);
 228
 229   L = strlen(buf);
 230   while (buf[L-1] == '0') buf[--L] = 0;
 231   if (buf[L-1] == '.') buf[--L] = 0;
 232   strcpy (s, buf);
 233   strcat (s, " RPM");
 234 }
 235
 236
 237 \f
 238 /* Layout and stuff.
 239  */
 240
 241
 242 /* Create and return a new gear sized for placement next to or on top of
 243    the given parent gear (if any.)  Returns 0 if out of memory.
 244  */
 245 static gear *
 246 new_gear (ModeInfo *mi, gear *parent, Bool coaxial_p)
 247 {
 248   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
 249   gear *g = (gear *) calloc (1, sizeof (*g));
 250   int loop_count = 0;
 251   static unsigned long id = 0;  /* only used in debugging output */
 252
 253   if (!g) return 0;
 254   if (coaxial_p && !parent) abort();
 255   g->id = ++id;
 256
 257   g->coax_displacement = pp->plane_displacement;
 258
 259   while (1)
 260     {
 261       loop_count++;
 262       if (loop_count > 1000)
 263         /* The only time we loop in here is when making a coaxial gear, and
 264            trying to pick a radius that is either significantly larger or
 265            smaller than its parent.  That shouldn't be hard, so something
 266            must be really wrong if we can't do that in only a few tries.
 267          */
 268         abort();
 269
 270       /* Pick the size of the teeth.
 271        */
 272       if (parent && !coaxial_p) /* adjascent gears need matching teeth */
 273         {
 274           g->tooth_w = parent->tooth_w;
 275           g->tooth_h = parent->tooth_h;
 276           g->thickness  = parent->thickness;
 277           g->thickness2 = parent->thickness2;
 278           g->thickness3 = parent->thickness3;
 279         }
 280       else                 /* gears that begin trains get any size they want */
 281         {
 282           double scale = (1.0 + BELLRAND(4.0)) * gear_size;
 283           g->tooth_w = 0.007 * scale;
 284           g->tooth_h = 0.005 * scale;
 285           g->thickness  = g->tooth_h * (0.1 + BELLRAND(1.5));
 286           g->thickness2 = g->thickness / 4;
 287           g->thickness3 = g->thickness;
 288         }
 289
 290       /* Pick the number of teeth, and thus, the radius.
 291        */
 292       {
 293         double c;
 294
 295       AGAIN:
 296         g->nteeth = 3 + (random() % 97);    /* from 3 to 100 teeth */
 297
 298         if (g->nteeth < 7 && (random() % 5) != 0)
 299           goto AGAIN;   /* Let's make very small tooth-counts more rare */
 300
 301         c = g->nteeth * g->tooth_w * 2;     /* circumference = teeth + gaps */
 302         g->r = c / (M_PI * 2);              /* c = 2 pi r  */
 303       }
 304
 305
 306       /* Are we done now?
 307        */
 308       if (! coaxial_p) break;   /* yes */
 309       if (g->nteeth == parent->nteeth) continue; /* ugly */
 310       if (g->r  < parent->r * 0.6) break;  /* g much smaller than parent */
 311       if (parent->r < g->r  * 0.6) break;  /* g much larger than parent  */
 312     }
 313
 314   /* g->tooth_slope = (parent ? -parent->tooth_slope : 4); */
 315
 316   /* Colorize
 317    */
 318   g->color[0] = 0.5 + frand(0.5);
 319   g->color[1] = 0.5 + frand(0.5);
 320   g->color[2] = 0.5 + frand(0.5);
 321   g->color[3] = 1.0;
 322
 323   g->color2[0] = g->color[0] * 0.85;
 324   g->color2[1] = g->color[1] * 0.85;
 325   g->color2[2] = g->color[2] * 0.85;
 326   g->color2[3] = g->color[3];
 327
 328
 329   /* Decide on shape of gear interior:
 330      - just a ring with teeth;
 331      - that, plus a thinner in-set "plate" in the middle;
 332      - that, plus a thin raised "lip" on the inner plate;
 333      - or, a wide lip (really, a thicker third inner plate.)
 334    */
 335   if ((random() % 10) == 0)
 336     {
 337       /* inner_r can go all the way in; there's no inset disc. */
 338       g->inner_r = (g->r * 0.1) + frand((g->r - g->tooth_h/2) * 0.8);
 339       g->inner_r2 = 0;
 340       g->inner_r3 = 0;
 341     }
 342   else
 343     {
 344       /* inner_r doesn't go in very far; inner_r2 is an inset disc. */
 345       g->inner_r  = (g->r * 0.5)  + frand((g->r - g->tooth_h) * 0.4);
 346       g->inner_r2 = (g->r * 0.1) + frand(g->inner_r * 0.5);
 347       g->inner_r3 = 0;
 348
 349       if (g->inner_r2 > (g->r * 0.2))
 350         {
 351           int nn = (random() % 10);
 352           if (nn <= 2)
 353             g->inner_r3 = (g->r * 0.1) + frand(g->inner_r2 * 0.2);
 354           else if (nn <= 7 && g->inner_r2 >= 0.1)
 355             g->inner_r3 = g->inner_r2 - 0.01;
 356         }
 357     }
 358
 359   /* Coaxial gears need to have the same innermost hole size (for the axle.)
 360      Use whichever of the two is smaller.  (Modifies parent.)
 361    */
 362   if (coaxial_p)
 363     {
 364       double hole1 = (g->inner_r3 ? g->inner_r3 :
 365                       g->inner_r2 ? g->inner_r2 :
 366                       g->inner_r);
 367       double hole2 = (parent->inner_r3 ? parent->inner_r3 :
 368                       parent->inner_r2 ? parent->inner_r2 :
 369                       parent->inner_r);
 370       double hole = (hole1 < hole2 ? hole1 : hole2);
 371       if (hole <= 0) abort();
 372
 373       if      (g->inner_r3) g->inner_r3 = hole;
 374       else if (g->inner_r2) g->inner_r2 = hole;
 375       else                  g->inner_r  = hole;
 376
 377       if      (parent->inner_r3) parent->inner_r3 = hole;
 378       else if (parent->inner_r2) parent->inner_r2 = hole;
 379       else                       parent->inner_r  = hole;
 380     }
 381
 382   /* If we have three discs, sometimes make the middle disc be spokes.
 383    */
 384   if (g->inner_r3 && ((random() % 5) == 0))
 385     {
 386       g->spokes = 2 + BELLRAND (5);
 387       g->spoke_thickness = 1 + frand(7.0);
 388       if (g->spokes == 2 && g->spoke_thickness < 2)
 389         g->spoke_thickness += 1;
 390     }
 391
 392   /* Sometimes add little nubbly bits, if there is room.
 393    */
 394   if (g->nteeth > 5)
 395     {
 396       double size = 0;
 397       involute_biggest_ring (g, 0, &size, 0);
 398       if (size > g->r * 0.2 && (random() % 5) == 0)
 399         {
 400           g->nubs = 1 + (random() % 16);
 401           if (g->nubs > 8) g->nubs = 1;
 402         }
 403     }
 404
 405   if (g->inner_r3 > g->inner_r2) abort();
 406   if (g->inner_r2 > g->inner_r) abort();
 407   if (g->inner_r  > g->r) abort();
 408
 409   /* Decide how complex the polygon model should be.
 410    */
 411   {
 412     double pix = g->tooth_h * MI_HEIGHT(mi); /* approx. tooth size in pixels */
 413     if (pix <= 2.5)      g->size = INVOLUTE_SMALL;
 414     else if (pix <= 3.5) g->size = INVOLUTE_MEDIUM;
 415     else                 g->size = INVOLUTE_LARGE;
 416   }
 417
 418   g->base_p = !parent;
 419
 420   return g;
 421 }
 422
 423
 424 /* Given a newly-created gear, place it next to its parent in the scene,
 425    with its teeth meshed and the proper velocity.  Returns False if it
 426    didn't work.  (Call this a bunch of times until either it works, or
 427    you decide it's probably not going to.)
 428  */
 429 static Bool
 430 place_gear (ModeInfo *mi, gear *g, gear *parent, Bool coaxial_p)
 431 {
 432   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
 433
 434   /* If this gear takes up more than 1/3rd of the screen, it's no good.
 435    */
 436   if (((g->r + g->tooth_h) * (6 / gear_size)) >= pp->vp_width ||
 437       ((g->r + g->tooth_h) * (6 / gear_size)) >= pp->vp_height)
 438     {
 439       if (verbose_p && debug_placement_p && 0)
 440         fprintf (stderr,
 441                  "%s: placement: too big: %.2f @ %.2f vs %.2f x %.2f\n",
 442                  progname,
 443                  (g->r + g->tooth_h), gear_size,
 444                  pp->vp_width, pp->vp_height);
 445       pp->debug_size_failures++;
 446       return False;
 447     }
 448
 449   /* Compute this gear's velocity.
 450    */
 451   if (! parent)
 452     {
 453       g->ratio = 0.8 + BELLRAND(0.4);  /* 0.8-1.2 = 8-12rpm @ 60fps */
 454       g->th = frand (90) * ((random() & 1) ? 1.0 : -1.0);
 455     }
 456   else if (coaxial_p)
 457     {
 458       g->ratio = parent->ratio; /* bound gears have the same ratio */
 459       g->th = parent->th;
 460       g->rpm = parent->rpm;
 461       g->wobble = parent->wobble;
 462     }
 463   else
 464     {
 465       /* Gearing ratio is the ratio of the number of teeth to previous gear
 466          (which is also the ratio of the circumferences.)
 467        */
 468       g->ratio = (double) parent->nteeth / (double) g->nteeth;
 469
 470       /* Set our initial rotation to match that of the previous gear,
 471          multiplied by the gearing ratio.  (This is finessed later,
 472          once we know the exact position of the gear relative to its
 473          parent.)
 474       */
 475       g->th = -(parent->th * g->ratio);
 476
 477       if (g->nteeth & 1)    /* rotate 1/2 tooth-size if odd number of teeth */
 478         {
 479           double off = (180.0 / g->nteeth);
 480           if (g->th > 0)
 481             g->th += off;
 482           else
 483             g->th -= off;
 484         }
 485
 486       /* ratios are cumulative for all gears in the train. */
 487       g->ratio *= parent->ratio;
 488     }
 489
 490
 491   /* Place the gear relative to the parent.
 492    */
 493
 494   if (! parent)
 495     {
 496       gear *rg = farthest_gear (mi, False);
 497       double right = (rg ? rg->x + rg->r + rg->tooth_h : 0);
 498       if (right < pp->layout_left) /* place off screen */
 499         right = pp->layout_left;
 500
 501       g->x = right + g->r + g->tooth_h + (0.01 / gear_size);
 502       g->y = 0;
 503       g->z = 0;
 504
 505       if (debug_one_gear_p)
 506         g->x = 0;
 507     }
 508   else if (coaxial_p)
 509     {
 510       double off = pp->plane_displacement;
 511
 512       g->x = parent->x;
 513       g->y = parent->y;
 514       g->z = parent->z + (g->r > parent->r      /* small gear on top */
 515                           ? -off : off);
 516
 517       if (parent->r > g->r)     /* mark which is top and which is bottom */
 518         {
 519           parent->coax_p = 1;
 520           g->coax_p      = 2;
 521           parent->wobble = 0;   /* looks bad when axle moves */
 522         }
 523       else
 524         {
 525           parent->coax_p = 2;
 526           g->coax_p      = 1;
 527           g->wobble      = 0;
 528         }
 529
 530       g->coax_thickness      = parent->thickness;
 531       parent->coax_thickness = g->thickness;
 532
 533       /* Don't let the train get too close to or far from the screen.
 534          If we're getting too close, give up on this gear.
 535          (But getting very far away is fine.)
 536        */
 537       if (g->z >=  off * 4 ||
 538           g->z <= -off * 4)
 539         {
 540           if (verbose_p && debug_placement_p)
 541             fprintf (stderr, "%s: placement: bad depth: %.2f\n",
 542                      progname, g->z);
 543           pp->debug_position_failures++;
 544           return False;
 545         }
 546     }
 547   else                          /* position it somewhere next to the parent. */
 548     {
 549       double r_off = parent->r + g->r;
 550       int angle;
 551
 552       if ((random() % 3) != 0)
 553         angle = (random() % 240) - 120;   /* mostly -120 to +120 degrees */
 554       else
 555         angle = (random() % 360) - 180;   /* sometimes -180 to +180 degrees */
 556
 557       g->x = parent->x + (cos ((double) angle * (M_PI / 180)) * r_off);
 558       g->y = parent->y + (sin ((double) angle * (M_PI / 180)) * r_off);
 559       g->z = parent->z;
 560
 561       /* If the angle we picked would have positioned this gear
 562          more than halfway off screen, that's no good. */
 563       if (g->y > pp->vp_top ||
 564           g->y < pp->vp_bottom)
 565         {
 566           if (verbose_p && debug_placement_p)
 567             fprintf (stderr, "%s: placement: out of bounds: %s\n",
 568                      progname, (g->y > pp->vp_top ? "top" : "bottom"));
 569           pp->debug_position_failures++;
 570           return False;
 571         }
 572
 573       /* avoid accidentally changing sign of "th" in the math below. */
 574       g->th += (g->th > 0 ? 360 : -360);
 575
 576       /* Adjust the rotation of the gear so that its teeth line up with its
 577          parent, based on the position of the gear and the current rotation
 578          of the parent.
 579        */
 580       {
 581         double p_c = 2 * M_PI * parent->r;  /* circumference of parent */
 582         double g_c = 2 * M_PI * g->r;       /* circumference of g  */
 583
 584         double p_t = p_c * (angle/360.0);   /* distance travelled along
 585                                                circumference of parent when
 586                                                moving "angle" degrees along
 587                                                parent. */
 588         double g_rat = p_t / g_c;           /* if travelling that distance
 589                                                along circumference of g,
 590                                                ratio of g's circumference
 591                                                travelled. */
 592         double g_th = 360.0 * g_rat;        /* that ratio in degrees */
 593
 594         g->th += angle + g_th;
 595       }
 596     }
 597
 598   if (debug_one_gear_p)
 599     {
 600       compute_rpm (mi, g);
 601       return True;
 602     }
 603
 604   /* If the position we picked for this gear would cause it to already
 605      be visible on the screen, give up.  This can happen when the train
 606      is growing backwards, and we don't want to see gears flash into
 607      existence.
 608    */
 609   if (g->x - g->r - g->tooth_h < pp->render_right)
 610     {
 611       if (verbose_p && debug_placement_p)
 612         fprintf (stderr, "%s: placement: out of bounds: left\n", progname);
 613       pp->debug_position_failures++;
 614       return False;
 615     }
 616
 617   /* If the position we picked for this gear causes it to overlap
 618      with any earlier gear in the train, give up.
 619    */
 620   {
 621     int i;
 622
 623     for (i = pp->ngears-1; i >= 0; i--)
 624       {
 625         gear *og = pp->gears[i];
 626
 627         if (og == g) continue;
 628         if (og == parent) continue;
 629         if (g->z != og->z) continue;    /* Ignore unless on same layer */
 630
 631         /* Collision detection without sqrt:
 632              d = sqrt(a^2 + b^2)   d^2 = a^2 + b^2
 633              d < r1 + r2           d^2 < (r1 + r2)^2
 634          */
 635         if (((g->x - og->x) * (g->x - og->x) +
 636              (g->y - og->y) * (g->y - og->y)) <
 637             ((g->r + g->tooth_h + og->r + og->tooth_h) *
 638              (g->r + g->tooth_h + og->r + og->tooth_h)))
 639           {
 640             if (verbose_p && debug_placement_p)
 641               fprintf (stderr, "%s: placement: collision with %lu\n",
 642                        progname, og->id);
 643             pp->debug_position_failures++;
 644             return False;
 645           }
 646       }
 647   }
 648
 649   compute_rpm (mi, g);
 650
 651
 652   /* Make deeper gears be darker.
 653    */
 654   {
 655     double depth = g->z / pp->plane_displacement;
 656     double brightness = 1 + (depth / 6);
 657     double limit = 0.4;
 658     if (brightness < limit)   brightness = limit;
 659     if (brightness > 1/limit) brightness = 1/limit;
 660     g->color[0]  *= brightness;
 661     g->color[1]  *= brightness;
 662     g->color[2]  *= brightness;
 663     g->color2[0] *= brightness;
 664     g->color2[1] *= brightness;
 665     g->color2[2] *= brightness;
 666   }
 667
 668   /* If a single frame of animation would cause the gear to rotate by
 669      more than 1/2 the size of a single tooth, then it won't look right:
 670      the gear will appear to be turning at some lower harmonic of its
 671      actual speed.
 672    */
 673   {
 674     double ratio = g->ratio * spin_speed;
 675     double blur_limit = 180.0 / g->nteeth;
 676
 677     if (ratio > blur_limit)
 678       g->motion_blur_p = 1;
 679
 680     if (!coaxial_p)
 681       {
 682         /* ride until the wheels fall off... */
 683         if (ratio > blur_limit * 0.7) g->wobble += (random() % 2);
 684         if (ratio > blur_limit * 0.9) g->wobble += (random() % 2);
 685         if (ratio > blur_limit * 1.1) g->wobble += (random() % 2);
 686         if (ratio > blur_limit * 1.3) g->wobble += (random() % 2);
 687         if (ratio > blur_limit * 1.5) g->wobble += (random() % 2);
 688         if (ratio > blur_limit * 1.7) g->wobble += (random() % 2);
 689       }
 690   }
 691
 692   return True;
 693 }
 694
 695 static void
 696 free_gear (gear *g)
 697 {
 698   if (g->dlist)
 699     glDeleteLists (g->dlist, 1);
 700   free (g);
 701 }
 702
 703
 704 /* Make a new gear, place it next to its parent in the scene,
 705    with its teeth meshed and the proper velocity.  Returns the gear;
 706    or 0 if it didn't work.  (Call this a bunch of times until either
 707    it works, or you decide it's probably not going to.)
 708  */
 709 static gear *
 710 place_new_gear (ModeInfo *mi, gear *parent, Bool coaxial_p)
 711 {
 712   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
 713   int loop_count = 0;
 714   gear *g = 0;
 715
 716   while (1)
 717     {
 718       loop_count++;
 719       if (loop_count >= 100)
 720         {
 721           if (g)
 722             free_gear (g);
 723           g = 0;
 724           break;
 725         }
 726
 727       g = new_gear (mi, parent, coaxial_p);
 728       if (!g) return 0;  /* out of memory? */
 729
 730       if (place_gear (mi, g, parent, coaxial_p))
 731         break;
 732     }
 733
 734   if (! g) return 0;
 735
 736   /* We got a gear, and it is properly positioned.
 737      Insert it in the scene.
 738    */
 739   if (pp->ngears + 2 >= pp->gears_size)
 740     {
 741       pp->gears_size += 100;
 742       pp->gears = (gear **) realloc (pp->gears,
 743                                      pp->gears_size * sizeof (*pp->gears));
 744       if (! pp->gears)
 745         {
 746           fprintf (stderr, "%s: out of memory (%d gears)\n",
 747                    progname, pp->gears_size);
 748         }
 749     }
 750
 751   pp->gears[pp->ngears++] = g;
 752   return g;
 753 }
 754
 755
 756 static void delete_gear (ModeInfo *mi, gear *g);
 757
 758 static void
 759 push_gear (ModeInfo *mi)
 760 {
 761   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
 762   gear *g;
 763   gear *parent = (pp->ngears <= 0 ? 0 : pp->gears[pp->ngears-1]);
 764
 765   Bool tried_coaxial_p = False;
 766   Bool coaxial_p = False;
 767   Bool last_ditch_coax_p = False;
 768   int loop_count = 0;
 769
 770   pp->debug_size_failures = 0;
 771   pp->debug_position_failures = 0;
 772
 773  AGAIN:
 774   loop_count++;
 775   if (loop_count > 100) abort();  /* we're doomed! */
 776
 777   g = 0;
 778
 779   /* If the gears are turning at LUDICROUS SPEED, unhook the train to
 780      reset things to a sane velocity.
 781
 782      10,000 RPM at 30 FPS = 5.5 rotations per frame.
 783       1,000 RPM at 30 FPS = 0.5 rotations per frame.
 784         600 RPM at 30 FPS =  3 frames per rotation.
 785         200 RPM at 30 FPS =  9 frames per rotation.
 786         100 RPM at 30 FPS = 18 frames per rotation.
 787          50 RPM at 30 FPS = 36 frames per rotation.
 788          10 RPM at 30 FPS =  3 sec per rotation.
 789           1 RPM at 30 FPS = 30 sec per rotation.
 790          .5 RPM at 30 FPS =  1 min per rotation.
 791          .1 RPM at 30 FPS =  5 min per rotation.
 792    */
 793   if (parent && parent->rpm > max_rpm)
 794     {
 795       if (verbose_p)
 796         {
 797           char buf[100];
 798           rpm_string (parent->rpm, buf);
 799           fprintf (stderr, "%s: ludicrous speed!  %s\n\n", progname, buf);
 800         }
 801       parent = 0;
 802     }
 803
 804   /* If the last N gears we've placed have all been motion-blurred, then
 805      it's a safe guess that we've wandered off into the woods and aren't
 806      coming back.  Bail on this train.
 807    */
 808   if (pp->current_blur_length >= 10)
 809     {
 810       if (verbose_p)
 811         fprintf (stderr, "%s: it's a blurpocalypse!\n\n", progname);
 812       parent = 0;
 813     }
 814
 815
 816
 817   /* Sometimes, try to make a coaxial gear.
 818    */
 819   if (parent && !parent->coax_p && (random() % 40) == 0)
 820     {
 821       tried_coaxial_p = True;
 822       coaxial_p = True;
 823       g = place_new_gear (mi, parent, coaxial_p);
 824     }
 825
 826   /* Try to make a regular gear.
 827    */
 828   if (!g)
 829     {
 830       coaxial_p = False;
 831       g = place_new_gear (mi, parent, coaxial_p);
 832     }
 833
 834   /* If we couldn't make a regular gear, then try to make a coxial gear
 835      (unless we already tried that.)
 836    */
 837   if (!g && !tried_coaxial_p && parent && !parent->coax_p)
 838     {
 839       tried_coaxial_p = True;
 840       coaxial_p = True;
 841       g = place_new_gear (mi, parent, coaxial_p);
 842       if (g)
 843         last_ditch_coax_p = True;
 844     }
 845
 846   /* If we couldn't do that either, then the train has hit a dead end:
 847      start a new train.
 848    */
 849   if (!g)
 850     {
 851       coaxial_p = False;
 852       if (verbose_p)
 853         fprintf (stderr, "%s: dead end!\n\n", progname);
 854       parent = 0;
 855       g = place_new_gear (mi, parent, coaxial_p);
 856     }
 857
 858   if (! g)
 859     {
 860       /* Unable to make/place any gears at all!
 861          This can happen if we've backed ourself into a corner very near
 862          the top-right or bottom-right corner of the growth zone.
 863          It's time to add a gear, but there's no room to add one!
 864          In that case, let's just wipe all the gears that are in the
 865          growth zone and try again.
 866        */
 867       int i;
 868
 869       if (verbose_p && debug_placement_p)
 870         fprintf (stderr,
 871                  "%s: placement: resetting growth zone!  "
 872                  "failed: %d size, %d pos\n",
 873                  progname,
 874                  pp->debug_size_failures, pp->debug_position_failures);
 875       for (i = pp->ngears-1; i >= 0; i--)
 876         {
 877           gear *g = pp->gears[i];
 878           if (g->x - g->r - g->tooth_h < pp->render_left)
 879             delete_gear (mi, g);
 880         }
 881       goto AGAIN;
 882     }
 883
 884   if (g->coax_p)
 885     {
 886       if (g->x != parent->x) abort();
 887       if (g->y != parent->y) abort();
 888       if (g->z == parent->z) abort();
 889       if (g->r == parent->r) abort();
 890       if (g->th != parent->th) abort();
 891       if (g->ratio != parent->ratio) abort();
 892       if (g->rpm != parent->rpm) abort();
 893     }
 894
 895   if (verbose_p)
 896     {
 897       fprintf (stderr, "%s: %5lu ", progname, g->id);
 898
 899       fputc ((g->motion_blur_p ? '*' : ' '), stderr);
 900       fputc (((g->coax_p && last_ditch_coax_p) ? '2' :
 901               g->coax_p ? '1' : ' '),
 902              stderr);
 903
 904       fprintf (stderr, " %2d%%",
 905                (int) (g->r * 2 * 100 / pp->vp_height));
 906       fprintf (stderr, "  %2d teeth", (int) g->nteeth);
 907       fprintf (stderr, " %3.0f rpm;", g->rpm);
 908
 909       {
 910         char buf1[50], buf2[50], buf3[100];
 911         *buf1 = 0; *buf2 = 0; *buf3 = 0;
 912         if (pp->debug_size_failures)
 913           sprintf (buf1, "%3d sz", pp->debug_size_failures);
 914         if (pp->debug_position_failures)
 915           sprintf (buf2, "%2d pos", pp->debug_position_failures);
 916         if (*buf1 || *buf2)
 917           sprintf (buf3, " tries: %-7s%s", buf1, buf2);
 918         fprintf (stderr, "%-21s", buf3);
 919       }
 920
 921       if (g->base_p) fprintf (stderr, " RESET %lu", pp->current_length);
 922       fprintf (stderr, "\n");
 923     }
 924
 925   if (g->base_p)
 926     pp->current_length = 1;
 927   else
 928     pp->current_length++;
 929
 930   if (g->motion_blur_p)
 931     pp->current_blur_length++;
 932   else
 933     pp->current_blur_length = 0;
 934 }
 935
 936
 937
 938 /* Remove the given gear from the scene and free it.
 939  */
 940 static void
 941 delete_gear (ModeInfo *mi, gear *g)
 942 {
 943   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
 944   int i;
 945
 946   for (i = 0; i < pp->ngears; i++)      /* find this gear in the list */
 947     if (pp->gears[i] == g) break;
 948   if (pp->gears[i] != g) abort();
 949
 950   for (; i < pp->ngears-1; i++)         /* pull later entries forward */
 951     pp->gears[i] = pp->gears[i+1];
 952   pp->gears[i] = 0;
 953   pp->ngears--;
 954   free_gear (g);
 955 }
 956
 957
 958 /* Update the position of each gear in the scene.
 959  */
 960 static void
 961 scroll_gears (ModeInfo *mi)
 962 {
 963   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
 964   int i;
 965
 966   for (i = 0; i < pp->ngears; i++)
 967     pp->gears[i]->x -= (scroll_speed * 0.002);
 968
 969   /* if the right edge of any gear is off screen to the left, delete it.
 970    */
 971   for (i = pp->ngears-1; i >= 0; i--)
 972     {
 973       gear *g = pp->gears[i];
 974       if (g->x + g->r + g->tooth_h < pp->render_left)
 975         delete_gear (mi, g);
 976     }
 977
 978   /* if the right edge of the last-added gear is left of the right edge
 979      of the layout area, add another gear.
 980    */
 981   i = 0;
 982   while (1)
 983     {
 984       gear *g = (pp->ngears <= 0 ? 0 : pp->gears[pp->ngears-1]);
 985       if (!g || g->x + g->r + g->tooth_h < pp->layout_right)
 986         push_gear (mi);
 987       else
 988         break;
 989       i++;
 990       if (debug_one_gear_p) break;
 991     }
 992
 993   /*
 994   if (i > 1 && verbose_p)
 995     fprintf (stderr, "%s: pushed %d gears\n", progname, i);
 996    */
 997 }
 998
 999
1000 /* Update the rotation of each gear in the scene.
1001  */
1002 static void
1003 spin_gears (ModeInfo *mi)
1004 {
1005   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
1006   int i;
1007
1008   for (i = 0; i < pp->ngears; i++)
1009     {
1010       gear *g = pp->gears[i];
1011       double off = (g->ratio * spin_speed);
1012
1013       if (g->th > 0)
1014         g->th += off;
1015       else
1016         g->th -= off;
1017     }
1018 }
1019
1020
1021 /* Run the animation fast (without displaying anything) until the first
1022    gear is just about to come on screen.  This is to avoid a big delay
1023    with a blank screen when -scroll is low.
1024  */
1025 static void
1026 ffwd (ModeInfo *mi)
1027 {
1028   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
1029   if (debug_one_gear_p) return;
1030   while (1)
1031     {
1032       gear *g = farthest_gear (mi, True);
1033       if (g && g->x - g->r - g->tooth_h/2 <= pp->vp_right * 0.88)
1034         break;
1035       scroll_gears (mi);
1036     }
1037 }
1038
1039
1040 \f
1041 /* Render one gear in the proper position, creating the gear's
1042    display list first if necessary.
1043  */
1044 static void
1045 draw_gear (ModeInfo *mi, int which)
1046 {
1047   Bool wire_p = MI_IS_WIREFRAME(mi);
1048   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
1049   gear *g = pp->gears[which];
1050   GLfloat th;
1051
1052   Bool visible_p = (g->x + g->r + g->tooth_h >= pp->render_left &&
1053                     g->x - g->r - g->tooth_h <= pp->render_right);
1054
1055   if (!visible_p && !debug_p)
1056     return;
1057
1058   if (! g->dlist)
1059     {
1060       g->dlist = glGenLists (1);
1061       if (! g->dlist)
1062         {
1063           /* I don't know how many display lists a GL implementation
1064              is supposed to provide, but hopefully it's more than
1065              "a few hundred", or we'll be in trouble...
1066            */
1067           check_gl_error ("glGenLists");
1068           abort();
1069         }
1070
1071       glNewList (g->dlist, GL_COMPILE);
1072       g->polygons = draw_involute_gear (g, (wire_p && debug_p ? 2 : wire_p));
1073       glEndList ();
1074     }
1075
1076   glPushMatrix();
1077
1078   glTranslatef (g->x, g->y, g->z);
1079
1080   if (g->motion_blur_p && !pp->button_down_p)
1081     {
1082       /* If we're in motion-blur mode, then draw the gear so that each
1083          frame rotates it by exactly one half tooth-width, so that it
1084          looks flickery around the edges.  But, revert to the normal
1085          way when the mouse button is down lest the user see overlapping
1086          polygons.
1087        */
1088       th = g->motion_blur_p * 180.0 / g->nteeth * (g->th > 0 ? 1 : -1);
1089       g->motion_blur_p++;
1090     }
1091   else
1092     th = g->th;
1093
1094   glRotatef (th, 0, 0, 1);
1095
1096   glPushName (g->id);
1097
1098   if (! visible_p)
1099     mi->polygon_count += draw_involute_schematic (g, wire_p);
1100   else
1101     {
1102       glCallList (g->dlist);
1103       mi->polygon_count += g->polygons;
1104     }
1105
1106   glPopName();
1107   glPopMatrix();
1108 }
1109
1110
1111 /* Render all gears.
1112  */
1113 static void
1114 draw_gears (ModeInfo *mi)
1115 {
1116   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
1117   Bool wire_p = MI_IS_WIREFRAME(mi);
1118   int i;
1119
1120   glColor4f (1, 1, 0.8, 1);
1121
1122   glInitNames();
1123
1124   for (i = 0; i < pp->ngears; i++)
1125     draw_gear (mi, i);
1126
1127   /* draw a line connecting gears that are, uh, geared. */
1128   if (debug_p)
1129     {
1130       static const GLfloat color[4] = {1.0, 0.0, 0.0, 1.0};
1131       GLfloat off = 0.1;
1132       GLfloat ox=0, oy=0, oz=0;
1133
1134       if (!wire_p) glDisable(GL_LIGHTING);
1135       glMaterialfv (GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
1136       glColor3f (color[0], color[1], color[2]);
1137
1138       for (i = 0; i < pp->ngears; i++)
1139         {
1140           gear *g = pp->gears[i];
1141           glBegin(GL_LINE_STRIP);
1142           glVertex3f (g->x, g->y, g->z - off);
1143           glVertex3f (g->x, g->y, g->z + off);
1144           if (i > 0 && !g->base_p)
1145             glVertex3f (ox, oy, oz + off);
1146           glEnd();
1147           ox = g->x;
1148           oy = g->y;
1149           oz = g->z;
1150         }
1151       if (!wire_p) glEnable(GL_LIGHTING);
1152     }
1153 }
1154
1155
1156 /* Mouse hit detection
1157  */
1158 static void
1159 find_mouse_gear (ModeInfo *mi)
1160 {
1161   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
1162   int screen_width = MI_WIDTH (mi);
1163   int screen_height = MI_HEIGHT (mi);
1164   GLfloat h = (GLfloat) screen_height / (GLfloat) screen_width;
1165   int x, y;
1166   int hits;
1167
1168   pp->mouse_gear_id = 0;
1169
1170   /* Poll mouse position */
1171   {
1172     Window r, c;
1173     int rx, ry;
1174     unsigned int m;
1175     XQueryPointer (MI_DISPLAY (mi), MI_WINDOW (mi),
1176                    &r, &c, &rx, &ry, &x, &y, &m);
1177   }
1178
1179   if (x < 0 || y < 0 || x > screen_width || y > screen_height)
1180     return;  /* out of window */
1181
1182   /* Run OpenGL hit detector */
1183   {
1184     GLint vp[4];
1185     GLuint selbuf[512];
1186
1187     glSelectBuffer (sizeof(selbuf), selbuf);  /* set up "select" mode */
1188     glRenderMode (GL_SELECT);
1189     glMatrixMode (GL_PROJECTION);
1190     glPushMatrix();
1191     glLoadIdentity();
1192     glGetIntegerv (GL_VIEWPORT, vp);         /* save old vp */
1193     gluPickMatrix (x, vp[3]-y, 5, 5, vp);
1194     gluPerspective (30.0, 1/h, 1.0, 100.0);  /* must match reshape_pinion() */
1195     glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
1196
1197     draw_gears (mi);                         /* render into "select" buffer */
1198
1199     glMatrixMode (GL_PROJECTION);            /* restore old vp */
1200     glPopMatrix ();
1201     glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
1202     glFlush();
1203     hits = glRenderMode (GL_RENDER);         /* done selecting */
1204
1205     if (hits > 0)
1206       {
1207         int i;
1208         GLuint name_count = 0;
1209         GLuint *p = (GLuint *) selbuf;
1210         GLuint *pnames = 0;
1211         GLuint min_z = ~0;
1212
1213         for (i = 0; i < hits; i++)
1214           {
1215             int names = *p++;
1216             if (*p < min_z)                  /* find match closest to screen */
1217               {
1218                 name_count = names;
1219                 min_z = *p;
1220                 pnames = p+2;
1221               }
1222             p += names+2;
1223           }
1224
1225         if (name_count > 0)                  /* take first hit */
1226           pp->mouse_gear_id = pnames[0];
1227       }
1228   }
1229 }
1230
1231
1232 /* Window management, etc
1233  */
1234 ENTRYPOINT void
1235 reshape_pinion (ModeInfo *mi, int width, int height)
1236 {
1237   GLfloat h = (GLfloat) height / (GLfloat) width;
1238   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
1239
1240   glViewport (0, 0, (GLint) width, (GLint) height);
1241
1242   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
1243   glLoadIdentity();
1244   gluPerspective (30.0, 1/h, 1.0, 100.0);
1245
1246   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
1247   glLoadIdentity();
1248   gluLookAt( 0.0, 0.0, 30.0,
1249              0.0, 0.0, 0.0,
1250              0.0, 1.0, 0.0);
1251
1252   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
1253
1254   {
1255     GLfloat render_width, layout_width;
1256     pp->vp_height = 1.0;
1257     pp->vp_width  = 1/h;
1258
1259     pp->vp_left   = -pp->vp_width/2;
1260     pp->vp_right  =  pp->vp_width/2;
1261     pp->vp_top    =  pp->vp_height/2;
1262     pp->vp_bottom = -pp->vp_height/2;
1263
1264     render_width = pp->vp_width * 2;
1265     layout_width = pp->vp_width * 0.8 * gear_size;
1266
1267     pp->render_left  = -render_width/2;
1268     pp->render_right =  render_width/2;
1269
1270     pp->layout_left  = pp->render_right;
1271     pp->layout_right = pp->layout_left + layout_width;
1272   }
1273 }
1274
1275
1276 ENTRYPOINT Bool
1277 pinion_handle_event (ModeInfo *mi, XEvent *event)
1278 {
1279   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
1280
1281   if (event->xany.type == ButtonPress &&
1282       event->xbutton.button == Button1)
1283     {
1284       pp->button_down_p = True;
1285       gltrackball_start (pp->trackball,
1286                          event->xbutton.x, event->xbutton.y,
1287                          MI_WIDTH (mi), MI_HEIGHT (mi));
1288       return True;
1289     }
1290   else if (event->xany.type == ButtonRelease &&
1291            event->xbutton.button == Button1)
1292     {
1293       pp->button_down_p = False;
1294       return True;
1295     }
1296   else if (event->xany.type == ButtonPress &&
1297            (event->xbutton.button == Button4 ||
1298             event->xbutton.button == Button5 ||
1299             event->xbutton.button == Button6 ||
1300             event->xbutton.button == Button7))
1301     {
1302       gltrackball_mousewheel (pp->trackball, event->xbutton.button, 5,
1303                               !!event->xbutton.state);
1304       return True;
1305     }
1306   else if (event->xany.type == MotionNotify &&
1307            pp->button_down_p)
1308     {
1309       gltrackball_track (pp->trackball,
1310                          event->xmotion.x, event->xmotion.y,
1311                          MI_WIDTH (mi), MI_HEIGHT (mi));
1312       return True;
1313     }
1314   else if (event->xany.type == KeyPress)
1315     {
1316       KeySym keysym;
1317       char c = 0;
1318       XLookupString (&event->xkey, &c, 1, &keysym, 0);
1319       if (c == ' ' && debug_one_gear_p && pp->ngears)
1320         {
1321           delete_gear (mi, pp->gears[0]);
1322           return True;
1323         }
1324     }
1325
1326   return False;
1327 }
1328
1329
1330 ENTRYPOINT void
1331 init_pinion (ModeInfo *mi)
1332 {
1333   pinion_configuration *pp;
1334   int wire = MI_IS_WIREFRAME(mi);
1335
1336   if (!pps) {
1337     pps = (pinion_configuration *)
1338       calloc (MI_NUM_SCREENS(mi), sizeof (pinion_configuration));
1339     if (!pps) {
1340       fprintf(stderr, "%s: out of memory\n", progname);
1341       exit(1);
1342     }
1343
1344     pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
1345   }
1346
1347   pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
1348
1349   pp->glx_context = init_GL(mi);
1350
1351   load_fonts (mi);
1352   reshape_pinion (mi, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
1353
1354   pp->title_list  = glGenLists (1);
1355
1356   pp->ngears = 0;
1357   pp->gears_size = 0;
1358   pp->gears = 0;
1359
1360   pp->plane_displacement = gear_size * 0.1;
1361
1362   if (!wire)
1363     {
1364       GLfloat pos[4] = {-3.0, 1.0, 1.0, 0.0};
1365       GLfloat amb[4] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0};
1366       GLfloat dif[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0};
1367       GLfloat spc[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0};
1368
1369       glEnable(GL_LIGHTING);
1370       glEnable(GL_LIGHT0);
1371       glEnable(GL_DEPTH_TEST);
1372       glEnable(GL_CULL_FACE);
1373
1374       glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, pos);
1375       glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT,  amb);
1376       glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE,  dif);
1377       glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, spc);
1378     }
1379
1380   pp->trackball = gltrackball_init ();
1381
1382   ffwd (mi);
1383 }
1384
1385
1386 ENTRYPOINT void
1387 draw_pinion (ModeInfo *mi)
1388 {
1389   pinion_configuration *pp = &pps[MI_SCREEN(mi)];
1390   Display *dpy = MI_DISPLAY(mi);
1391   Window window = MI_WINDOW(mi);
1392   Bool wire_p = MI_IS_WIREFRAME(mi);
1393
1394   if (!pp->glx_context)
1395     return;
1396
1397   glXMakeCurrent(MI_DISPLAY(mi), MI_WINDOW(mi), *(pp->glx_context));
1398
1399   if (!pp->button_down_p)
1400     {
1401       if (!debug_one_gear_p || pp->ngears == 0)
1402         scroll_gears (mi);
1403       spin_gears (mi);
1404     }
1405
1406   glShadeModel(GL_SMOOTH);
1407
1408   glEnable(GL_DEPTH_TEST);
1409   glEnable(GL_NORMALIZE);
1410   glEnable(GL_CULL_FACE);
1411
1412   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1413
1414   glPushMatrix ();
1415   {
1416     gltrackball_rotate (pp->trackball);
1417     mi->polygon_count = 0;
1418
1419     glScalef (16, 16, 16);   /* map vp_width/height to the screen */
1420
1421     if (debug_one_gear_p)    /* zoom in */
1422       glScalef (3, 3, 3);
1423     else if (debug_p)        /* show the "visible" and "layout" areas */
1424       {
1425         GLfloat ow = pp->layout_right - pp->render_left;
1426         GLfloat rw = pp->render_right - pp->render_left;
1427         GLfloat s = (pp->vp_width / ow) * 0.85;
1428         glScalef (s, s, s);
1429         glTranslatef (-(ow - rw) / 2, 0, 0);
1430       }
1431     else
1432       {
1433         GLfloat s = 1.2;
1434         glScalef (s, s, s);           /* zoom in a little more */
1435         glRotatef (-35, 1, 0, 0);     /* tilt back */
1436         glRotatef (  8, 0, 1, 0);     /* tilt left */
1437         glTranslatef (0.02, 0.1, 0);  /* pan up */
1438       }
1439
1440     draw_gears (mi);
1441
1442     if (debug_p)
1443       {
1444         if (!wire_p) glDisable(GL_LIGHTING);
1445         glColor3f (0.6, 0, 0);
1446         glBegin(GL_LINE_LOOP);
1447         glVertex3f (pp->render_left,  pp->vp_top,    0);
1448         glVertex3f (pp->render_right, pp->vp_top,    0);
1449         glVertex3f (pp->render_right, pp->vp_bottom, 0);
1450         glVertex3f (pp->render_left,  pp->vp_bottom, 0);
1451         glEnd();
1452         glColor3f (0.4, 0, 0);
1453         glBegin(GL_LINES);
1454         glVertex3f (pp->vp_left,      pp->vp_top,    0);
1455         glVertex3f (pp->vp_left,      pp->vp_bottom, 0);
1456         glVertex3f (pp->vp_right,     pp->vp_top,    0);
1457         glVertex3f (pp->vp_right,     pp->vp_bottom, 0);
1458         glEnd();
1459         glColor3f (0, 0.4, 0);
1460         glBegin(GL_LINE_LOOP);
1461         glVertex3f (pp->layout_left,  pp->vp_top,    0);
1462         glVertex3f (pp->layout_right, pp->vp_top,    0);
1463         glVertex3f (pp->layout_right, pp->vp_bottom, 0);
1464         glVertex3f (pp->layout_left,  pp->vp_bottom, 0);
1465         glEnd();
1466         if (!wire_p) glEnable(GL_LIGHTING);
1467       }
1468
1469     if (pp->draw_tick++ > 10)   /* only do this every N frames */
1470       {
1471         pp->draw_tick = 0;
1472         find_mouse_gear (mi);
1473         new_label (mi);
1474       }
1475   }
1476   glPopMatrix ();
1477
1478   glCallList (pp->title_list);
1479
1480   if (mi->fps_p) do_fps (mi);
1481   glFinish();
1482
1483   glXSwapBuffers(dpy, window);
1484 }
1485
1486 XSCREENSAVER_MODULE ("Pinion", pinion)
1487
1488 #endif /* USE_GL */