git.hungrycats.org Git - xscreensaver/blob - hacks/grav.c

   1 /* -*- Mode: C; tab-width: 4 -*- */
   2 /* grav --- planets spinning around a pulsar */
   3
   4 #if 0
   5 static const char sccsid[] = "@(#)grav.c        5.00 2000/11/01 xlockmore";
   6 #endif
   7
   8 /*-
   9  * Copyright (c) 1993 by Greg Boewring <gb@pobox.com>
  10  *
  11  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its
  12  * documentation for any purpose and without fee is hereby granted,
  13  * provided that the above copyright notice appear in all copies and that
  14  * both that copyright notice and this permission notice appear in
  15  * supporting documentation.
  16  *
  17  * This file is provided AS IS with no warranties of any kind.  The author
  18  * shall have no liability with respect to the infringement of copyrights,
  19  * trade secrets or any patents by this file or any part thereof.  In no
  20  * event will the author be liable for any lost revenue or profits or
  21  * other special, indirect and consequential damages.
  22  *
  23  * Revision History:
  24  * 01-Nov-2000: Allocation checks
  25  * 10-May-1997: Compatible with xscreensaver
  26  * 11-Jul-1994: color version
  27  * 06-Oct-1993: Written by Greg Bowering <gb@pobox.com>
  28  */
  29
  30 #ifdef STANDALONE
  31 #define MODE_grav
  32 #define DEFAULTS        "*delay: 10000 \n" \
  33                                         "*count: 12 \n" \
  34                                         "*ncolors: 64 \n" \
  35                                         "*fpsSolid: true \n" \
  36                                         "*ignoreRotation: True \n" \
  37                                     "*lowrez: True \n" \
  38
  39 #define BRIGHT_COLORS
  40 # define release_grav 0
  41 # define grav_handle_event 0
  42 # include "xlockmore.h"         /* in xscreensaver distribution */
  43 #else /* STANDALONE */
  44 # include "xlock.h"             /* in xlockmore distribution */
  45 #endif /* STANDALONE */
  46
  47 #ifdef MODE_grav
  48
  49 #define DEF_DECAY "True"        /* Damping for decaying orbits */
  50 #define DEF_TRAIL "True"        /* For trails (works good in mono only) */
  51
  52 static Bool decay;
  53 static Bool trail;
  54
  55 static XrmOptionDescRec opts[] =
  56 {
  57         {"-decay", ".grav.decay", XrmoptionNoArg, "on"},
  58         {"+decay", ".grav.decay", XrmoptionNoArg, "off"},
  59         {"-trail", ".grav.trail", XrmoptionNoArg, "on"},
  60         {"+trail", ".grav.trail", XrmoptionNoArg, "off"}
  61 };
  62 static argtype vars[] =
  63 {
  64         {&decay, "decay", "Decay", DEF_DECAY, t_Bool},
  65         {&trail, "trail", "Trail", DEF_TRAIL, t_Bool}
  66 };
  67 static OptionStruct desc[] =
  68 {
  69         {"-/+decay", "turn on/off decaying orbits"},
  70         {"-/+trail", "turn on/off trail dots"}
  71 };
  72
  73 ENTRYPOINT ModeSpecOpt grav_opts =
  74 {sizeof opts / sizeof opts[0], opts, sizeof vars / sizeof vars[0], vars, desc};
  75
  76 #ifdef USE_MODULES
  77 ModStruct   grav_description =
  78 {"grav", "init_grav", "draw_grav", (char *) NULL,
  79  "refresh_grav", "init_grav", "free_grav", &grav_opts,
  80  10000, -12, 1, 1, 64, 1.0, "",
  81  "Shows orbiting planets", 0, NULL};
  82
  83 #endif
  84
  85 #define GRAV                    -0.02   /* Gravitational constant */
  86 #define DIST                    16.0
  87 #define COLLIDE                 0.0001
  88 #define ALMOST                  15.99
  89 #define HALF                    0.5
  90 /* #define INTRINSIC_RADIUS     200.0 */
  91 #define INTRINSIC_RADIUS        ((float) (gp->height/5))
  92 #define STARRADIUS              (unsigned int)(gp->height/(2*DIST))
  93 #define AVG_RADIUS              (INTRINSIC_RADIUS/DIST)
  94 #define RADIUS                  (unsigned int)(INTRINSIC_RADIUS/(POS(Z)+DIST))
  95
  96 #define XR                      HALF*ALMOST
  97 #define YR                      HALF*ALMOST
  98 #define ZR                      HALF*ALMOST
  99
 100 #define VR                      0.04
 101
 102 #define DIMENSIONS              3
 103 #define X                       0
 104 #define Y                       1
 105 #define Z                       2
 106
 107 #define DAMP                    0.999999
 108 #define MaxA                    0.1     /* Maximum acceleration (w/ damping) */
 109
 110 #define POS(c) planet->P[c]
 111 #define VEL(c) planet->V[c]
 112 #define ACC(c) planet->A[c]
 113
 114 #define Planet(x,y)\
 115   if ((x) >= 0 && (y) >= 0 && (x) <= gp->width && (y) <= gp->height) {\
 116     if (planet->ri < 2)\
 117      XDrawPoint(display, window, gc, (x), (y));\
 118     else\
 119      XFillArc(display, window, gc,\
 120       (x) - planet->ri / 2, (y) - planet->ri / 2, planet->ri, planet->ri,\
 121       0, 23040);\
 122    }
 123
 124 #define FLOATRAND(min,max)      ((min)+(LRAND()/MAXRAND)*((max)-(min)))
 125
 126 typedef struct {
 127         double      P[DIMENSIONS], V[DIMENSIONS], A[DIMENSIONS];
 128         int         xi, yi, ri;
 129         unsigned long colors;
 130 } planetstruct;
 131
 132 typedef struct {
 133         int         width, height;
 134         int         x, y, sr, nplanets;
 135         unsigned long starcolor;
 136         planetstruct *planets;
 137 } gravstruct;
 138
 139 static gravstruct *gravs = (gravstruct *) NULL;
 140
 141 static void
 142 init_planet(ModeInfo * mi, planetstruct * planet)
 143 {
 144         gravstruct *gp = &gravs[MI_SCREEN(mi)];
 145
 146 # ifdef HAVE_JWXYZ
 147     jwxyz_XSetAntiAliasing (MI_DISPLAY(mi), MI_GC(mi), False);
 148 # endif
 149
 150         if (MI_NPIXELS(mi) > 2)
 151                 planet->colors = MI_PIXEL(mi, NRAND(MI_NPIXELS(mi)));
 152         else
 153                 planet->colors = MI_WHITE_PIXEL(mi);
 154         /* Initialize positions */
 155         POS(X) = FLOATRAND(-XR, XR);
 156         POS(Y) = FLOATRAND(-YR, YR);
 157         POS(Z) = FLOATRAND(-ZR, ZR);
 158
 159         if (POS(Z) > -ALMOST) {
 160                 planet->xi = (int)
 161                         ((double) gp->width * (HALF + POS(X) / (POS(Z) + DIST)));
 162                 planet->yi = (int)
 163                         ((double) gp->height * (HALF + POS(Y) / (POS(Z) + DIST)));
 164         } else
 165                 planet->xi = planet->yi = -1;
 166         planet->ri = RADIUS;
 167
 168         /* Initialize velocities */
 169         VEL(X) = FLOATRAND(-VR, VR);
 170         VEL(Y) = FLOATRAND(-VR, VR);
 171         VEL(Z) = FLOATRAND(-VR, VR);
 172 }
 173
 174 static void
 175 draw_planet(ModeInfo * mi, planetstruct * planet)
 176 {
 177         Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
 178         Window      window = MI_WINDOW(mi);
 179         GC          gc = MI_GC(mi);
 180         gravstruct *gp = &gravs[MI_SCREEN(mi)];
 181         double      D;          /* A distance variable to work with */
 182         register unsigned char cmpt;
 183
 184         D = POS(X) * POS(X) + POS(Y) * POS(Y) + POS(Z) * POS(Z);
 185         if (D < COLLIDE)
 186                 D = COLLIDE;
 187         D = sqrt(D);
 188         D = D * D * D;
 189         for (cmpt = X; cmpt < DIMENSIONS; cmpt++) {
 190                 ACC(cmpt) = POS(cmpt) * GRAV / D;
 191                 if (decay) {
 192                         if (ACC(cmpt) > MaxA)
 193                                 ACC(cmpt) = MaxA;
 194                         else if (ACC(cmpt) < -MaxA)
 195                                 ACC(cmpt) = -MaxA;
 196                         VEL(cmpt) = VEL(cmpt) + ACC(cmpt);
 197                         VEL(cmpt) *= DAMP;
 198                 } else {
 199                         /* update velocity */
 200                         VEL(cmpt) = VEL(cmpt) + ACC(cmpt);
 201                 }
 202                 /* update position */
 203                 POS(cmpt) = POS(cmpt) + VEL(cmpt);
 204         }
 205
 206         gp->x = planet->xi;
 207         gp->y = planet->yi;
 208
 209         if (POS(Z) > -ALMOST) {
 210                 planet->xi = (int)
 211                         ((double) gp->width * (HALF + POS(X) / (POS(Z) + DIST)));
 212                 planet->yi = (int)
 213                         ((double) gp->height * (HALF + POS(Y) / (POS(Z) + DIST)));
 214         } else
 215                 planet->xi = planet->yi = -1;
 216
 217         /* Mask */
 218         XSetForeground(display, gc, MI_BLACK_PIXEL(mi));
 219         Planet(gp->x, gp->y);
 220         if (trail) {
 221                 XSetForeground(display, gc, planet->colors);
 222                 XDrawPoint(display, MI_WINDOW(mi), gc, gp->x, gp->y);
 223         }
 224         /* Move */
 225         gp->x = planet->xi;
 226         gp->y = planet->yi;
 227         planet->ri = RADIUS;
 228
 229         /* Redraw */
 230         XSetForeground(display, gc, planet->colors);
 231         Planet(gp->x, gp->y);
 232 }
 233
 234 ENTRYPOINT void
 235 init_grav(ModeInfo * mi)
 236 {
 237         unsigned char ball;
 238         gravstruct *gp;
 239
 240         MI_INIT (mi, gravs);
 241         gp = &gravs[MI_SCREEN(mi)];
 242
 243         gp->width = MI_WIDTH(mi);
 244         gp->height = MI_HEIGHT(mi);
 245
 246         gp->sr = STARRADIUS;
 247
 248         gp->nplanets = MI_COUNT(mi);
 249         if (gp->nplanets < 0) {
 250                 if (gp->planets) {
 251                         (void) free((void *) gp->planets);
 252                         gp->planets = (planetstruct *) NULL;
 253                 }
 254                 gp->nplanets = NRAND(-gp->nplanets) + 1;        /* Add 1 so its not too boring */
 255         }
 256         if (gp->planets == NULL) {
 257                 if ((gp->planets = (planetstruct *) calloc(gp->nplanets,
 258                                 sizeof (planetstruct))) == NULL)
 259                         return;
 260         }
 261
 262         MI_CLEARWINDOW(mi);
 263
 264         if (MI_NPIXELS(mi) > 2)
 265                 gp->starcolor = MI_PIXEL(mi, NRAND(MI_NPIXELS(mi)));
 266         else
 267                 gp->starcolor = MI_WHITE_PIXEL(mi);
 268         for (ball = 0; ball < (unsigned char) gp->nplanets; ball++)
 269                 init_planet(mi, &gp->planets[ball]);
 270 }
 271
 272 ENTRYPOINT void
 273 draw_grav(ModeInfo * mi)
 274 {
 275         Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
 276         Window      window = MI_WINDOW(mi);
 277         GC          gc = MI_GC(mi);
 278         register unsigned char ball;
 279         gravstruct *gp;
 280
 281         if (gravs == NULL)
 282                         return;
 283         gp = &gravs[MI_SCREEN(mi)];
 284         if (gp->planets == NULL)
 285                 return;
 286
 287         if (!MI_IS_DRAWN(mi)) {
 288                 for (ball = 0; ball < (unsigned char) gp->nplanets; ball++) {
 289                         planetstruct *planet = &gp->planets[ball];
 290
 291                         /* Draw planets */
 292                         Planet(planet->xi, planet->yi);
 293                 }
 294
 295                 /* Draw centrepoint */
 296                 XDrawArc(display, MI_WINDOW(mi), gc,
 297                          gp->width / 2 - gp->sr / 2, gp->height / 2 - gp->sr / 2, gp->sr, gp->sr,
 298                          0, 23040);
 299         }
 300
 301         MI_IS_DRAWN(mi) = True;
 302         /* Mask centrepoint */
 303         XSetForeground(display, gc, MI_BLACK_PIXEL(mi));
 304         XDrawArc(display, window, gc,
 305                  gp->width / 2 - gp->sr / 2, gp->height / 2 - gp->sr / 2, gp->sr, gp->sr,
 306                  0, 23040);
 307
 308         /* Resize centrepoint */
 309         switch (NRAND(4)) {
 310                 case 0:
 311                         if (gp->sr < (int) STARRADIUS)
 312                                 gp->sr++;
 313                         break;
 314                 case 1:
 315                         if (gp->sr > 2)
 316                                 gp->sr--;
 317         }
 318
 319         /* Draw centrepoint */
 320         XSetForeground(display, gc, gp->starcolor);
 321         XDrawArc(display, window, gc,
 322                  gp->width / 2 - gp->sr / 2, gp->height / 2 - gp->sr / 2, gp->sr, gp->sr,
 323                  0, 23040);
 324
 325         for (ball = 0; ball < (unsigned char) gp->nplanets; ball++)
 326                 draw_planet(mi, &gp->planets[ball]);
 327 }
 328
 329 ENTRYPOINT void
 330 reshape_grav(ModeInfo * mi, int width, int height)
 331 {
 332         gravstruct *gp = &gravs[MI_SCREEN(mi)];
 333         gp->width  = width;
 334         gp->height = height;
 335     XClearWindow (MI_DISPLAY (mi), MI_WINDOW(mi));
 336 }
 337
 338 ENTRYPOINT void
 339 free_grav(ModeInfo * mi)
 340 {
 341         gravstruct *gp = &gravs[MI_SCREEN(mi)];
 342         if (gp->planets)
 343                 (void) free((void *) gp->planets);
 344 }
 345
 346 #ifndef STANDALONE
 347 ENTRYPOINT void
 348 refresh_grav(ModeInfo * mi)
 349 {
 350         MI_CLEARWINDOW(mi);
 351 }
 352 #endif
 353
 354 XSCREENSAVER_MODULE ("Grav", grav)
 355
 356 #endif /* MODE_grav */