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

   1 /* xscreensaver, Copyright (c) 1992-2008 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 /* Algorithm from a Mac program by Chris Tate, written in 1988 or so. */
  13
  14 /* 18-Sep-97: Johannes Keukelaar (johannes@nada.kth.se): Improved screen
  15  *            eraser.
  16  * 10-May-97: merged ellipse code by Dan Stromberg <strombrg@nis.acs.uci.edu>
  17  *            as found in xlockmore 4.03a10.
  18  * 1992:      jwz created.
  19  */
  20
  21 /* 25 April 2002: Matthew Strait <straitm@mathcs.carleton.edu> added
  22 -subdelay option so the drawing process can be watched */
  23
  24 #include <math.h>
  25 #include "screenhack.h"
  26 #include "erase.h"
  27
  28 enum draw_state { HELIX, DRAW_HELIX, TRIG, DRAW_TRIG, LINGER, ERASE };
  29
  30 struct state {
  31   enum draw_state dstate;
  32   double sins [360];
  33   double coss [360];
  34
  35   GC draw_gc;
  36   unsigned int default_fg_pixel;
  37   int sleep_time;
  38   int subdelay;
  39   eraser_state *eraser;
  40
  41   int width, height;
  42   Colormap cmap;
  43
  44   int x1, y1, x2, y2, angle, i;
  45
  46   int radius1, radius2, d_angle, factor1, factor2, factor3, factor4;
  47   int d_angle_offset;
  48   int offset, dir, density;
  49 };
  50
  51 static void *
  52 helix_init (Display *dpy, Window window)
  53 {
  54   struct state *st = (struct state *) calloc (1, sizeof(*st));
  55   int i;
  56   XGCValues gcv;
  57   XWindowAttributes xgwa;
  58
  59   st->sleep_time = get_integer_resource(dpy, "delay", "Integer");
  60   st->subdelay = get_integer_resource(dpy, "subdelay", "Integer");
  61
  62   XGetWindowAttributes (dpy, window, &xgwa);
  63   st->width = xgwa.width;
  64   st->height = xgwa.height;
  65   st->cmap = xgwa.colormap;
  66   gcv.foreground = st->default_fg_pixel =
  67     get_pixel_resource (dpy, st->cmap, "foreground", "Foreground");
  68   st->draw_gc = XCreateGC (dpy, window, GCForeground, &gcv);
  69   gcv.foreground = get_pixel_resource (dpy, st->cmap, "background", "Background");
  70
  71   for (i = 0; i < 360; i++)
  72     {
  73       st->sins [i] = sin ((((double) i) / 180.0) * M_PI);
  74       st->coss [i] = cos ((((double) i) / 180.0) * M_PI);
  75     }
  76
  77   st->dstate = (random() & 1) ? HELIX : TRIG;
  78
  79   return st;
  80 }
  81
  82 static int
  83 gcd (int a, int b)
  84 {
  85   while (b > 0)
  86     {
  87       int tmp;
  88       tmp = a % b;
  89       a = b;
  90       b = tmp;
  91     }
  92   return (a < 0 ? -a : a);
  93 }
  94
  95 static void
  96 helix (Display *dpy, Window window, struct state *st)
  97 {
  98   int xmid = st->width / 2;
  99   int ymid = st->height / 2;
 100   int limit = 1 + (360 / gcd (360, st->d_angle));
 101
 102   if (st->i == 0)
 103     {
 104       st->x1 = xmid;
 105       st->y1 = ymid + st->radius2;
 106       st->x2 = xmid;
 107       st->y2 = ymid + st->radius1;
 108       st->angle = 0;
 109     }
 110
 111 /*  for (st->i = 0; st->i < limit; st->i++)*/
 112     {
 113       int tmp;
 114 #define pmod(x,y) (tmp=((x) % (y)), (tmp >= 0 ? tmp : (tmp + (y))))
 115
 116       st->x1 = xmid + (((double) st->radius1) * st->sins [pmod ((st->angle * st->factor1), 360)]);
 117       st->y1 = ymid + (((double) st->radius2) * st->coss [pmod ((st->angle * st->factor2), 360)]);
 118       XDrawLine (dpy, window, st->draw_gc, st->x1, st->y1, st->x2, st->y2);
 119       st->x2 = xmid + (((double) st->radius2) * st->sins [pmod ((st->angle * st->factor3), 360)]);
 120       st->y2 = ymid + (((double) st->radius1) * st->coss [pmod ((st->angle * st->factor4), 360)]);
 121       XDrawLine (dpy, window, st->draw_gc, st->x1, st->y1, st->x2, st->y2);
 122       st->angle += st->d_angle;
 123     }
 124     st->i++;
 125
 126     if (st->i >= limit)
 127       st->dstate = LINGER;
 128 }
 129
 130 static void
 131 trig (Display *dpy, Window window, struct state *st)
 132 {
 133   int xmid = st->width / 2;
 134   int ymid = st->height / 2;
 135
 136 /*  while (st->d_angle >= -360 && st->d_angle <= 360)*/
 137     {
 138       int tmp;
 139       int angle = st->d_angle + st->d_angle_offset;
 140       st->x1 = (st->sins [pmod(angle * st->factor1, 360)] * xmid) + xmid;
 141       st->y1 = (st->coss [pmod(angle * st->factor1, 360)] * ymid) + ymid;
 142       st->x2 = (st->sins [pmod(angle * st->factor2 + st->offset, 360)] * xmid) + xmid;
 143       st->y2 = (st->coss [pmod(angle * st->factor2 + st->offset, 360)] * ymid) + ymid;
 144       XDrawLine(dpy, window, st->draw_gc, st->x1, st->y1, st->x2, st->y2);
 145       tmp = (int) 360 / (2 * st->density * st->factor1 * st->factor2);
 146       if (tmp == 0)     /* Do not want it getting stuck... */
 147         tmp = 1;        /* Would not need if floating point */
 148       st->d_angle += st->dir * tmp;
 149     }
 150
 151   if (st->d_angle < -360 || st->d_angle > 360)
 152     st->dstate = LINGER;
 153 }
 154
 155
 156 #define min(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
 157
 158 static void
 159 random_helix (Display *dpy, Window window, struct state *st,
 160               XColor *color, Bool *got_color)
 161 {
 162   int radius;
 163   double divisor;
 164
 165   radius = min (st->width, st->height) / 2;
 166
 167   st->i = 0;
 168   st->d_angle = 0;
 169   st->factor1 = 2;
 170   st->factor2 = 2;
 171   st->factor3 = 2;
 172   st->factor4 = 2;
 173
 174   divisor = ((frand (3.0) + 1) * (((random() & 1) * 2) - 1));
 175
 176   if ((random () & 1) == 0)
 177     {
 178       st->radius1 = radius;
 179       st->radius2 = radius / divisor;
 180     }
 181   else
 182     {
 183       st->radius2 = radius;
 184       st->radius1 = radius / divisor;
 185     }
 186
 187   while (gcd (360, st->d_angle) >= 2)
 188     st->d_angle = random () % 360;
 189
 190 #define random_factor()                         \
 191   (((random() % 7) ? ((random() & 1) + 1) : 3)  \
 192    * (((random() & 1) * 2) - 1))
 193
 194   while (gcd (gcd (gcd (st->factor1, st->factor2), st->factor3), st->factor4) != 1)
 195     {
 196       st->factor1 = random_factor ();
 197       st->factor2 = random_factor ();
 198       st->factor3 = random_factor ();
 199       st->factor4 = random_factor ();
 200     }
 201
 202   if (mono_p)
 203     XSetForeground (dpy, st->draw_gc, st->default_fg_pixel);
 204   else
 205     {
 206       hsv_to_rgb (random () % 360, frand (1.0), frand (0.5) + 0.5,
 207                   &color->red, &color->green, &color->blue);
 208       if ((*got_color = XAllocColor (dpy, st->cmap, color)))
 209         XSetForeground (dpy, st->draw_gc, color->pixel);
 210       else
 211         XSetForeground (dpy, st->draw_gc, st->default_fg_pixel);
 212     }
 213
 214   XClearWindow (dpy, window);
 215 }
 216
 217 static void
 218 random_trig (Display *dpy, Window window, struct state *st,
 219              XColor *color, Bool *got_color)
 220 {
 221   st->d_angle = 0;
 222   st->factor1 = (random() % 8) + 1;
 223   do {
 224     st->factor2 = (random() % 8) + 1;
 225   } while (st->factor1 == st->factor2);
 226
 227   st->dir = (random() & 1) ? 1 : -1;
 228   st->d_angle_offset = random() % 360;
 229   st->offset = ((random() % ((360 / 4) - 1)) + 1) / 4;
 230   st->density = 1 << ((random() % 4) + 4);      /* Higher density, higher angles */
 231
 232   if (mono_p)
 233     XSetForeground (dpy, st->draw_gc, st->default_fg_pixel);
 234   else
 235     {
 236       hsv_to_rgb (random () % 360, frand (1.0), frand (0.5) + 0.5,
 237                   &color->red, &color->green, &color->blue);
 238       if ((*got_color = XAllocColor (dpy, st->cmap, color)))
 239         XSetForeground (dpy, st->draw_gc, color->pixel);
 240       else
 241         XSetForeground (dpy, st->draw_gc, st->default_fg_pixel);
 242     }
 243
 244   XClearWindow (dpy, window);
 245 }
 246
 247
 248 /* random_helix_or_trig */
 249 static unsigned long
 250 helix_draw (Display *dpy, Window window, void *closure)
 251 {
 252   struct state *st = (struct state *) closure;
 253   Bool free_color = False;
 254   XColor color;
 255   int delay = st->subdelay;
 256   int erase_delay = 10000;
 257   int ii;
 258
 259   if (st->eraser) {
 260     st->eraser = erase_window (dpy, window, st->eraser);
 261     if (st->eraser)
 262       delay = erase_delay;
 263     goto END;
 264   }
 265
 266   switch (st->dstate)
 267     {
 268     case LINGER:
 269       delay = st->sleep_time * 1000000;
 270       st->dstate = ERASE;
 271       break;
 272
 273     case ERASE:
 274       st->eraser = erase_window (dpy, window, st->eraser);
 275       delay = erase_delay;
 276       if (free_color) XFreeColors (dpy, st->cmap, &color.pixel, 1, 0);
 277       st->dstate = (random() & 1) ? HELIX : TRIG;
 278       break;
 279
 280     case DRAW_HELIX:
 281       for (ii = 0; ii < 10; ii++) {
 282         helix (dpy, window, st);
 283         if (st->dstate != DRAW_HELIX)
 284           break;
 285       }
 286       break;
 287
 288     case DRAW_TRIG:
 289       for (ii = 0; ii < 5; ii++) {
 290         trig (dpy, window, st);
 291         if (st->dstate != DRAW_TRIG)
 292           break;
 293       }
 294       break;
 295
 296     case HELIX:
 297       random_helix (dpy, window, st, &color, &free_color);
 298       st->dstate = DRAW_HELIX;
 299       break;
 300
 301     case TRIG:
 302       random_trig(dpy, window, st, &color, &free_color);
 303       st->dstate = DRAW_TRIG;
 304       break;
 305
 306     default:
 307       abort();
 308     }
 309
 310  END:
 311   return delay;
 312 }
 313
 314 static void
 315 helix_reshape (Display *dpy, Window window, void *closure,
 316                  unsigned int w, unsigned int h)
 317 {
 318   struct state *st = (struct state *) closure;
 319   st->width = w;
 320   st->height = h;
 321 }
 322
 323 static Bool
 324 helix_event (Display *dpy, Window window, void *closure, XEvent *event)
 325 {
 326   return False;
 327 }
 328
 329 static void
 330 helix_free (Display *dpy, Window window, void *closure)
 331 {
 332   struct state *st = (struct state *) closure;
 333   free (st);
 334 }
 335
 336
 337 \f
 338 static const char *helix_defaults [] = {
 339   ".background: black",
 340   ".foreground: white",
 341   "*fpsSolid:   true",
 342   "*delay:      5",
 343   "*subdelay:   20000",
 344 #ifdef USE_IPHONE
 345   "*ignoreRotation: True",
 346 #endif
 347   0
 348 };
 349
 350 static XrmOptionDescRec helix_options [] = {
 351   { "-delay",           ".delay",               XrmoptionSepArg, 0 },
 352   { "-subdelay",        ".subdelay",            XrmoptionSepArg, 0 },
 353   { 0,                  0,                      0,               0 },
 354 };
 355
 356 XSCREENSAVER_MODULE ("Helix", helix)