5c67082dad498be231ed5cdbe16c411be053d737
[xscreensaver] / hacks / speedmine.c
1 /* -*- Mode: C; c-basic-offset: 4; tab-width: 4 -*-
2  * speedmine, Copyright (C) 2001 Conrad Parker <conrad@deephackmode.org>
3  *
4  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
5  * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
6  * the above copyright notice appear in all copies and that both that
7  * copyright notice and this permission notice appear in supporting
8  * documentation.  No representations are made about the suitability of this
9  * software for any purpose.  It is provided "as is" without express or 
10  * implied warranty.
11  */
12
13 /*
14  * Written mostly over the Easter holiday, 2001. Psychedelic option due to
15  * a night at Home nightclub, Sydney. Three all-nighters of solid partying
16  * were involved in the week this hack was written.
17  *
18  * Happy Birthday to WierdArms (17 April) and Pat (18 April)
19  */
20
21 /*
22  * Hacking notes
23  *
24  * This program generates a rectangular terrain grid and maps this onto
25  * a semi-circular tunnel. The terrain has length TERRAIN_LENGTH, which
26  * corresponds to length along the tunnel, and breadth TERRAIN_BREADTH,
27  * which corresponds to circumference around the tunnel. For each frame,
28  * the tunnel is perspective mapped onto a set of X and Y screen values.
29  *
30  * Throughout this code the following temporary variable names are used:
31  *
32  *                      i       iterates along the tunnel in the direction of travel
33  *                      j       iterates around the tunnel clockwise
34  *                      t       iterates along the length of the perspective mapped values
35  *                              from the furthest to the nearest
36  *
37  * Thus, the buffers are used with these iterators:
38  *
39  *                      terrain[i][j]                                   terrain map
40  *                      worldx[i][j], worldy[i][j]              world coordinates (after wrapping)
41  *                      {x,y,z}curvature[i]                             tunnel curvature
42  *                      wideness[i]                                             tunnel wideness
43  *                      bonuses[i]                                              bonus values
44  *
45  *                      xvals[t][j], yvals[t][j]                screen coordinates
46  *                      {min,max}{x,y}[t]                               bounding boxes of screen coords
47  */
48
49 /* Define or undefine NDEBUG to turn assert and abort debugging off or on */
50 #define NDEBUG
51 #include <assert.h>
52
53 #include <math.h>
54
55 #include "screenhack.h"
56 #include "erase.h"
57
58 #define MIN(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
59 #define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
60
61 #define RAND(r) (int)(((r)>0)?(random() % (long)(r)): -(random() % (long)(-r)))
62
63 #define SIGN3(a) ((a)>0?1:((a)<0?-1:0))
64
65 #define MODULO(a,b) while ((a)<0) (a)+=(b); (a) %= (b);
66
67 /* No. of shades of each color (ground, walls, bonuses) */
68 #define MAX_COLORS 32
69
70 #ifdef NDEBUG
71 #define DEBUG_FLAG 0
72 #else
73 #define DEBUG_FLAG 1
74 #endif
75
76
77 #define FORWARDS 1
78 #define BACKWARDS -1
79 /* Apparently AIX's math.h bogusly defines `nearest' as a function,
80    in violation of the ANSI C spec. */
81 #undef nearest
82 #define nearest n3arest
83
84 #define wireframe (st->wire_flag||st->wire_bonus>8||st->wire_bonus%2==1)
85 #define effective_speed (st->direction*(st->speed+st->speed_bonus))
86
87 /* No. of levels of interpolation, for perspective */
88 #define INTERP 32
89
90 /* These must be powers of 2 */
91 #define TERRAIN_LENGTH 256
92 #define TERRAIN_BREADTH 32
93
94 /* total "perspective distance" of terrain */
95 #define TERRAIN_PDIST (INTERP*TERRAIN_LENGTH)
96
97 #define ROTS 1024
98 #define TB_MUL (ROTS/TERRAIN_BREADTH)
99
100 #define random_elevation() (st->terrain_flag?(random() % 200):0)
101 #define random_curvature() (st->curviness>0.0?((double)(random() % 40)-20)*st->curviness:0.0)
102 #define random_twist() (st->twistiness>0.0?((double)(random() % 40)-20)*st->twistiness:0.0)
103 #define random_wideness() (st->widening_flag?(int)(random() % 1200):0)
104
105 #define STEEL_ELEVATION 300
106
107 struct state {
108     Display *dpy;
109     Window window;
110
111     Pixmap dbuf, stars_mask;
112     Colormap cmap;
113     unsigned int default_fg_pixel;
114     GC draw_gc, erase_gc, tunnelend_gc, stars_gc, stars_erase_gc;
115
116     int ncolors, nr_ground_colors, nr_wall_colors, nr_bonus_colors;
117     XColor ground_colors[MAX_COLORS], wall_colors[MAX_COLORS];
118     XColor bonus_colors[MAX_COLORS];
119     GC ground_gcs[MAX_COLORS], wall_gcs[MAX_COLORS], bonus_gcs[MAX_COLORS];
120
121     int be_wormy;
122
123     int width, height;
124     int delay;
125
126     int smoothness;
127     int verbose_flag;
128     int wire_flag;
129     int terrain_flag;
130     int widening_flag;
131     int bumps_flag;
132     int bonuses_flag;
133     int crosshair_flag;
134     int psychedelic_flag;
135
136     double maxspeed;
137
138     double thrust, gravity;
139
140     double vertigo;
141     double curviness;
142     double twistiness;
143
144     double pos;
145     double speed;
146     double accel;
147     double step;
148
149     int direction;
150
151     int pindex, nearest;
152     int flipped_at;
153     int xoffset, yoffset;
154
155     int bonus_bright;
156     int wire_bonus;
157
158     double speed_bonus;
159
160     int spin_bonus;
161     int backwards_bonus;
162
163     double sintab[ROTS], costab[ROTS];
164
165     int orientation;
166
167     int terrain[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
168     double xcurvature[TERRAIN_LENGTH];
169     double ycurvature[TERRAIN_LENGTH];
170     double zcurvature[TERRAIN_LENGTH];
171     int wideness[TERRAIN_LENGTH];
172     int bonuses[TERRAIN_LENGTH];
173     int xvals[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
174     int yvals[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
175     double worldx[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
176     double worldy[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
177     int minx[TERRAIN_LENGTH], maxx[TERRAIN_LENGTH];
178     int miny[TERRAIN_LENGTH], maxy[TERRAIN_LENGTH];
179
180     int total_nframes;
181     int nframes;
182     double fps;
183     double fps_start, fps_end;
184     struct timeval start_time;
185
186     int rotation_offset;
187     int jamming;
188 };
189
190 /* a forward declaration ... */
191 static void change_colors(struct state *st);
192
193
194
195 /*
196  * get_time ()
197  *
198  * returns the total time elapsed since the beginning of the demo
199  */
200 static double get_time(struct state *st) {
201   struct timeval t;
202   float f;
203 #if GETTIMEOFDAY_TWO_ARGS
204   gettimeofday(&t, NULL);
205 #else
206   gettimeofday(&t);
207 #endif
208   t.tv_sec -= st->start_time.tv_sec;
209   f = ((double)t.tv_sec) + t.tv_usec*1e-6;
210   return f;
211 }
212
213 /*
214  * init_time ()
215  *
216  * initialises the timing structures
217  */
218 static void init_time(struct state *st) {
219 #if GETTIMEOFDAY_TWO_ARGS
220   gettimeofday(&st->start_time, NULL);
221 #else
222   gettimeofday(&st->start_time);
223 #endif
224   st->fps_start = get_time(st);
225 }
226
227
228 /*
229  * perspective()
230  *
231  * perspective map the world coordinates worldx[i][j], worldy[i][j] onto
232  * screen coordinates xvals[t][j], yvals[t][j]
233  */
234 static void
235 perspective (struct state *st)
236 {
237         int i, j, jj, t=0, depth, view_pos;
238         int rotation_bias, r;
239         double xc=0.0, yc=0.0, zc=0.0;
240         double xcc=0.0, ycc=0.0, zcc=0.0;
241         double xx, yy;
242         double zfactor, zf;
243
244         zf = 8.0*28.0 / (double)(st->width*TERRAIN_LENGTH);
245         if (st->be_wormy) zf *= 3.0;
246
247         depth = TERRAIN_PDIST - INTERP + st->pindex;
248
249         view_pos = (st->nearest+3*TERRAIN_LENGTH/4)%TERRAIN_LENGTH;
250         
251         st->xoffset += - st->xcurvature[view_pos]*st->curviness/8;
252         st->xoffset /= 2;
253
254         st->yoffset += - st->ycurvature[view_pos]*st->curviness/4;
255         st->yoffset /= 2;
256
257         st->rotation_offset += (int)((st->zcurvature[view_pos]-st->zcurvature[st->nearest])*ROTS/8);
258         st->rotation_offset /= 2;
259         rotation_bias = st->orientation + st->spin_bonus - st->rotation_offset;
260
261         if (st->bumps_flag) {
262                 if (st->be_wormy) {
263                         st->yoffset -= ((st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4] * st->width /(8*1600)));
264                         rotation_bias += (st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4+2] -
265                                                          st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4-2])/8;
266                 } else {
267                         st->yoffset -= ((st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4] * st->width /(2*1600)));
268                         rotation_bias += (st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4+2] -
269                                                          st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4-2])/16;
270                 }
271         }
272
273         MODULO(rotation_bias, ROTS);
274
275         for (t=0; t < TERRAIN_LENGTH; t++) {
276                 i = st->nearest + t; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
277                 xc += st->xcurvature[i]; yc += st->ycurvature[i]; zc += st->zcurvature[i];
278                 xcc += xc; ycc += yc; zcc += zc;
279                 st->maxx[i] = st->maxy[i] = 0;
280                 st->minx[i] = st->width; st->miny[i] = st->height;
281         }
282
283         for (t=0; t < TERRAIN_LENGTH; t++) {
284                 i = st->nearest - 1 - t; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
285
286                 zfactor = (double)depth* (12.0 - TERRAIN_LENGTH/8.0) * zf;
287                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
288                         jj = st->direction * j; MODULO(jj, TERRAIN_BREADTH);
289             /* jwz: not totally sure if this is right, but it avoids div0 */
290             if (zfactor != 0) {
291                 xx = (st->worldx[i][jj]-(st->vertigo*xcc))/zfactor;
292                 yy = (st->worldy[i][j]-(st->vertigo*ycc))/zfactor;
293             } else {
294                 xx = 0;
295                 yy = 0;
296             }
297                         r = rotation_bias + (int)(st->vertigo*zcc); MODULO(r, ROTS);
298
299                         st->xvals[t][j] = st->xoffset + (st->width>>1) +
300                                           (int)(xx * st->costab[r] - yy * st->sintab[r]);
301                         st->maxx[t] = MAX(st->maxx[t], st->xvals[t][j]);
302                         st->minx[t] = MIN(st->minx[t], st->xvals[t][j]);
303
304                         st->yvals[t][j] = st->yoffset + st->height/2 +
305                                                   (int)(xx * st->sintab[r] + yy * st->costab[r]);
306                         st->maxy[t] = MAX(st->maxy[t], st->yvals[t][j]);
307                         st->miny[t] = MIN(st->miny[t], st->yvals[t][j]);
308                 }
309                 xcc -= xc; ycc -= yc; zcc -= zc;
310                 xc -= st->xcurvature[i]; yc -= st->ycurvature[i]; zc -= st->zcurvature[i];
311                 depth -= INTERP;
312         }
313 }
314
315 /*
316  * wrap_tunnel (start, end)
317  *
318  * wrap the terrain terrain[i][j] around the semi-circular tunnel function
319  * 
320  *                      x' = x/2 * cos(theta) - (y-k) * x * sin(theta)
321  *                      y' = x/4 * sin(theta) + y * cos(theta)
322  *
323  * between i=start and i=end inclusive, producing world coordinates
324  * worldx[i][j], worldy[i][j]
325  */
326 static void
327 wrap_tunnel (struct state *st, int start, int end)
328 {
329         int i, j, v;
330         double x, y;
331
332         assert (start < end);
333
334         for (i=start; i <= end; i++) {
335                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
336                         x = j * (1.0/TERRAIN_BREADTH);
337                         v = st->terrain[i][j];
338                         y = (double)(v==STEEL_ELEVATION?200:v) - st->wideness[i] - 1200;
339
340                         /* lower road */
341                         if (j > TERRAIN_BREADTH/8 && j < 3*TERRAIN_BREADTH/8) y -= 300;
342
343                     st->worldx[i][j] = x/2 * st->costab[j*TB_MUL] -
344                                                         (y-st->height/4.0)*x*st->sintab[j*TB_MUL];
345                         st->worldy[i][j] = x/4 * st->sintab[j*TB_MUL] +
346                                                         y * st->costab[j*TB_MUL];
347                 }
348         }
349 }
350
351 /*
352  * flip_direction()
353  *
354  * perform the state transitions and terrain transformation for the
355  * "look backwards/look forwards" bonus
356  */
357 static void
358 flip_direction (struct state *st)
359 {
360         int i, ip, in, j, t;
361
362         st->direction = -st->direction;
363
364         st->bonus_bright = 20;
365
366         for (i=0; i < TERRAIN_LENGTH; i++) {
367                 in = st->nearest + i; MODULO(in, TERRAIN_BREADTH);
368                 ip = st->nearest - i; MODULO(ip, TERRAIN_BREADTH);
369                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
370                         t = st->terrain[ip][j];
371                         st->terrain[ip][j] = st->terrain[in][j];
372                         st->terrain[in][j] = t;
373                 }
374         }
375 }
376
377 /*
378  * generate_smooth (start, end)
379  *
380  * generate smooth terrain between i=start and i=end inclusive
381  */
382 static void
383 generate_smooth (struct state *st, int start, int end)
384 {
385         int i,j, ii;
386
387         assert (start < end);
388
389         for (i=start; i <= end; i++) {
390                 ii = i; MODULO(ii, TERRAIN_LENGTH);
391                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
392                         st->terrain[i][j] = STEEL_ELEVATION;
393                 }
394         }
395 }
396
397 /*
398  * generate_straight (start, end)
399  *
400  * zero the curvature and wideness between i=start and i=end inclusive
401  */
402 static void
403 generate_straight (struct state *st, int start, int end)
404 {
405         int i,j, ii;
406
407         assert (start < end);
408
409         for (i=start; i <= end; i++) {
410                 ii = i; MODULO(ii, TERRAIN_LENGTH);
411                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
412                         st->xcurvature[ii] = 0;
413                         st->ycurvature[ii] = 0;
414                         st->zcurvature[ii] = 0;
415                         st->wideness[ii] = 0;
416                 }
417         }
418 }
419
420 /*
421  * int generate_terrain_value (v1, v2, v3, v4, w)
422  *
423  * generate terrain value near the average of v1, v2, v3, v4, with
424  * perturbation proportional to w
425  */
426 static int
427 generate_terrain_value (struct state *st, int v1, int v2, int v3, int v4, int w)
428 {
429         int sum, ret;
430         int rval;
431
432         if (!st->terrain_flag) return 0;
433
434         sum = v1 + v2 + v3 + v4;
435
436         rval = w*sum/st->smoothness;
437         if (rval == 0) rval = 2;
438
439         ret = (sum/4 -(rval/2) + RAND(rval));
440
441         if (ret < -400 || ret > 400) {
442                 ret = sum/4;
443         }
444
445         return ret;
446 }
447
448 /*
449  * generate_terrain (start, end, final)
450  *
451  * generate terrain[i][j] between i=start and i=end inclusive
452  *
453  * This is performed by successive subdivision of the terrain into
454  * rectangles of decreasing size. Subdivision continues until the
455  * the minimum width or height of these rectangles is 'final'; ie.
456  * final=1 indicates to subdivide as far as possible, final=2 indicates
457  * to stop one subdivision before that (leaving a checkerboard pattern
458  * uncalculated) etc.
459  */
460 static void
461 generate_terrain (struct state *st, int start, int end, int final)
462 {
463         int i,j,w,l;
464         int ip, jp, in, jn; /* prev, next values */
465         int diff;
466
467         assert (start < end);
468         assert (start >= 0 && start < TERRAIN_LENGTH);
469         assert (end >= 0 && end < TERRAIN_LENGTH);
470
471         diff = end - start + 1;
472
473         st->terrain[end][0] = random_elevation();
474         st->terrain[end][TERRAIN_BREADTH/2] = random_elevation();
475
476         for (w= diff/2, l=TERRAIN_BREADTH/4;
477              w >= final || l >= final; w /= 2, l /= 2) {
478
479                 if (w<1) w=1; if (l<1) l=1;
480
481                 for (i=start+w-1; i < end; i += (w*2)) {
482                         ip = i-w; MODULO(ip, TERRAIN_LENGTH);
483                         in = i+w; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
484                         for (j=l-1; j < TERRAIN_BREADTH; j += (l*2)) {
485                                 jp = j-1; MODULO(jp, TERRAIN_BREADTH);
486                                 jn = j+1; MODULO(jn, TERRAIN_BREADTH);
487                                 st->terrain[i][j] =
488                                         generate_terrain_value (st, st->terrain[ip][jp], st->terrain[in][jp], 
489                                             st->terrain[ip][jn], st->terrain[in][jn], w);
490                         }
491                 }
492
493                 for (i=start+(w*2)-1; i < end; i += (w*2)) {
494                         ip = i-w; MODULO(ip, TERRAIN_LENGTH);
495                         in = i+w; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
496                         for (j=l-1; j < TERRAIN_BREADTH; j += (l*2)) {
497                                 jp = j-1; MODULO(jp, TERRAIN_BREADTH);
498                                 jn = j+1; MODULO(jn, TERRAIN_BREADTH);
499                                 st->terrain[i][j] =
500                                         generate_terrain_value (st, st->terrain[ip][j], st->terrain[in][j],
501                                             st->terrain[i][jp], st->terrain[i][jn], w);
502                         }
503                 }
504
505                 for (i=start+w-1; i < end; i += (w*2)) {
506                         ip = i-w; MODULO(ip, TERRAIN_LENGTH);
507                         in = i+w; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
508                         for (j=2*l-1; j < TERRAIN_BREADTH; j += (l*2)) {
509                                 jp = j-1; MODULO(jp, TERRAIN_BREADTH);
510                                 jn = j+1; MODULO(jn, TERRAIN_BREADTH);
511                                 st->terrain[i][j] =
512                                         generate_terrain_value (st, st->terrain[ip][j], st->terrain[in][j],
513                                             st->terrain[i][jp], st->terrain[i][jn], w);
514                         }
515                 }
516         }
517 }
518
519 /*
520  * double generate_curvature_value (v1, v2, w)
521  *
522  * generate curvature value near the average of v1 and v2, with perturbation
523  * proportional to w
524  */
525 static double
526 generate_curvature_value (double v1, double v2, int w)
527 {
528         double sum, avg, diff, ret;
529         int rval;
530
531         assert (!isnan(v1) && !isnan(v2));
532
533         sum = v1+v2;
534         avg = sum/2.0;
535
536         diff = MIN(v1 - avg, v2 - avg);
537
538         rval = (int)diff * w;
539         if (rval == 0.0) return avg;
540
541         ret = (avg -((double)rval)/500.0 + ((double)RAND(rval))/1000.0);
542
543         assert (!isnan(ret));
544
545         return ret;
546 }
547
548 /*
549  * generate_curves (start, end)
550  *
551  * generate xcurvature[i], ycurvature[i], zcurvature[i] and wideness[i]
552  * between start and end inclusive
553  */
554 static void
555 generate_curves (struct state *st, int start, int end)
556 {
557         int i, diff, ii, in, ip, w;
558
559         assert (start < end);
560
561         diff = end - start + 1; MODULO (diff, TERRAIN_LENGTH);
562
563         if (random() % 100 == 0)
564           st->xcurvature[end] = 30 * random_curvature();
565         else if (random() % 10 == 0)
566           st->xcurvature[end] = 20 * random_curvature();
567         else
568           st->xcurvature[end] = 10 * random_curvature();
569
570         if (random() % 50 == 0)
571           st->ycurvature[end] = 20 * random_curvature();
572         else if (random() % 25 == 0)
573           st->ycurvature[end] = 30 * random_curvature();
574         else
575           st->ycurvature[end] = 10 * random_curvature();
576
577         if (random() % 3 == 0)
578           st->zcurvature[end] = random_twist();
579         else
580           st->zcurvature[end] =
581                           generate_curvature_value (st->zcurvature[end], random_twist(), 1);
582
583         if (st->be_wormy)
584                         st->wideness[end] = random_wideness();
585         else
586                 st->wideness[end] =
587                         generate_curvature_value (st->wideness[end], random_wideness(), 1);
588
589     for (w=diff/2; w >= 1; w /= 2) {
590       for (i=start+w-1; i < end; i+=(w*2)) {
591         ii = i; MODULO (ii, TERRAIN_LENGTH);
592                 ip = i-w; MODULO (ip, TERRAIN_LENGTH);
593             in = i+w; MODULO (in, TERRAIN_LENGTH);
594             st->xcurvature[ii] =
595                                 generate_curvature_value (st->xcurvature[ip], st->xcurvature[in], w);
596             st->ycurvature[ii] =
597                                 generate_curvature_value (st->ycurvature[ip], st->ycurvature[in], w);
598             st->zcurvature[ii] =
599                                 generate_curvature_value (st->zcurvature[ip], st->zcurvature[in], w);
600             st->wideness[ii] =
601                                 generate_curvature_value (st->wideness[ip], st->wideness[in], w);
602       }
603     }
604 }
605
606 /*
607  * do_bonus ()
608  *
609  * choose a random bonus and perform its state transition
610  */
611 static void
612 do_bonus (struct state *st)
613 {
614         st->bonus_bright = 20;
615
616         if (st->jamming > 0) {
617                 st->jamming--;
618                 st->nearest -= 2; MODULO(st->nearest, TERRAIN_LENGTH);
619                 return;
620         }
621
622         if (st->psychedelic_flag) change_colors(st);
623
624         switch (random() % 7) {
625         case 0: /* switch to or from wireframe */
626                 st->wire_bonus = (st->wire_bonus?0:300);
627                 break;
628         case 1: /* speedup */
629                 st->speed_bonus = 40.0;
630                 break;
631         case 2:
632                 st->spin_bonus += ROTS;
633                 break;
634         case 3:
635                 st->spin_bonus -= ROTS;
636                 break;
637         case 4: /* look backwards / look forwards */
638                 st->flipped_at = st->nearest;
639                 flip_direction (st);
640                 st->backwards_bonus = (st->backwards_bonus?0:10);
641                 break;
642         case 5:
643                 change_colors(st);
644                 break;
645         case 6: /* jam against the bonus a few times; deja vu! */
646                 st->nearest -= 2; MODULO(st->nearest, TERRAIN_LENGTH);
647                 st->jamming = 3;
648                 break;
649         default:
650                 assert(0);
651                 break;
652         }
653 }
654
655 /*
656  * check_bonus ()
657  *
658  * check if a bonus has been passed in the last frame, and handle it
659  */
660 static void
661 check_bonuses (struct state *st)
662 {
663         int i, ii, start, end;
664
665         if (!st->bonuses_flag) return;
666
667         if (st->step >= 0.0) {
668                 start = st->nearest; end = st->nearest + (int)floor(st->step);
669         } else {
670                 end = st->nearest; start = st->nearest + (int)floor(st->step);
671         }
672
673         if (st->be_wormy) {
674                 start += TERRAIN_LENGTH/4;
675                 end += TERRAIN_LENGTH/4;
676         }
677
678         for (i=start; i < end; i++) {
679                 ii = i; MODULO(ii, TERRAIN_LENGTH);
680                 if (st->bonuses[ii] == 1) do_bonus (st);
681         }
682 }
683
684 /*
685  * decrement_bonuses (double time_per_frame)
686  *
687  * decrement timers associated with bonuses
688  */
689 static void
690 decrement_bonuses (struct state *st, double time_per_frame)
691 {
692         if (!st->bonuses_flag) return;
693
694         if (st->bonus_bright > 0) st->bonus_bright-=4;
695         if (st->wire_bonus > 0) st->wire_bonus--;
696         if (st->speed_bonus > 0) st->speed_bonus -= 2.0;
697
698         if (st->spin_bonus > 10) st->spin_bonus -= (int)(st->step*13.7);
699         else if (st->spin_bonus < -10) st->spin_bonus += (int)(st->step*11.3);
700
701         if (st->backwards_bonus > 1) st->backwards_bonus--;
702         else if (st->backwards_bonus == 1) {
703                 st->nearest += 2*(MAX(st->flipped_at, st->nearest) - MIN(st->flipped_at,st->nearest));
704                 MODULO(st->nearest, TERRAIN_LENGTH);
705                 flip_direction (st);
706                 st->backwards_bonus = 0;
707         }
708 }
709
710 /*
711  * set_bonuses (start, end)
712  *
713  * choose if to and where to set a bonus between i=start and i=end inclusive
714  */
715 static void
716 set_bonuses (struct state *st, int start, int end)
717 {
718         int i, diff, ii;
719
720         if (!st->bonuses_flag) return;
721
722         assert (start < end);
723
724         diff = end - start;
725
726         for (i=start; i <= end; i++) {
727                 ii = i; if (ii>=TERRAIN_LENGTH) ii -= TERRAIN_LENGTH;
728                 st->bonuses[ii] = 0;
729         }
730         if (random() % 4 == 0) {
731                 i = start + RAND(diff-3);
732                 ii = i; if (ii>=TERRAIN_LENGTH) ii -= TERRAIN_LENGTH;
733                 st->bonuses[ii] = 2; /* marker */
734                 ii = i+3; if (ii>=TERRAIN_LENGTH) ii -= TERRAIN_LENGTH;
735                 st->bonuses[ii] = 1; /* real thing */
736         }
737 }
738
739 /*
740  * regenerate_terrain ()
741  *
742  * regenerate a portion of the terrain map of length TERRAIN_LENGTH/4 iff
743  * we just passed between two quarters of the terrain.
744  *
745  * choose the kind of terrain to produce, produce it and wrap the tunnel
746  */
747 static void
748 regenerate_terrain (struct state *st)
749 {
750         int start, end;
751         int passed;
752
753         passed = st->nearest % (TERRAIN_LENGTH/4);
754
755         if (st->speed == 0.0 ||
756                 (st->speed > 0.0 && passed > (int)st->step) ||
757                 (st->speed < 0.0 && (TERRAIN_LENGTH/4)-passed > (int)fabs(st->step))) {
758
759                 return;
760         }
761
762         end = st->nearest - passed - 1; MODULO(end, TERRAIN_LENGTH);
763         start = end - TERRAIN_LENGTH/4 + 1; MODULO(start, TERRAIN_LENGTH);
764
765         if (DEBUG_FLAG) printf ("Regenerating [%d - %d]\n", start, end);
766
767         set_bonuses (st, start, end);
768
769         switch (random() % 64) {
770         case 0:
771         case 1:
772                 generate_terrain (st, start, end, 1);
773                 generate_smooth (st, start,
774                         start + TERRAIN_LENGTH/8 + (random() % TERRAIN_LENGTH/8));
775                 break;
776         case 2:
777                 generate_smooth (st, start, end);
778                 generate_terrain (st, start, end, 4); break;
779         case 3:
780                 generate_smooth (st, start, end);
781                 generate_terrain (st, start, end, 2); break;
782         default:
783                 generate_terrain (st, start, end, 1);
784         }
785
786         if (random() % 16 == 0) {
787                 generate_straight (st, start, end);
788         } else {
789                 generate_curves (st, start, end);
790         }
791
792         wrap_tunnel (st, start, end);
793 }
794
795 /*
796  * init_terrain ()
797  *
798  * initialise the terrain map for the beginning of the demo
799  */
800 static void
801 init_terrain (struct state *st)
802 {
803         int i, j;
804
805         for (i=0; i < TERRAIN_LENGTH; i++) {
806                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
807                         st->terrain[i][j] = 0;
808                 }
809         }
810
811         st->terrain[TERRAIN_LENGTH-1][0] =  - (random() % 300);
812         st->terrain[TERRAIN_LENGTH-1][TERRAIN_BREADTH/2] =  - (random() % 300);
813
814         generate_smooth (st, 0, TERRAIN_LENGTH-1);
815         generate_terrain (st, 0, TERRAIN_LENGTH/4 -1, 4);
816         generate_terrain (st, TERRAIN_LENGTH/4, TERRAIN_LENGTH/2 -1, 2);
817         generate_terrain (st, TERRAIN_LENGTH/2, 3*TERRAIN_LENGTH/4 -1, 1);
818         generate_smooth (st, 3*TERRAIN_LENGTH/4, TERRAIN_LENGTH-1);
819 }
820
821 /*
822  * init_curves ()
823  *
824  * initialise the curvatures and wideness for the beginning of the demo.
825  */
826 static void
827 init_curves (struct state *st)
828 {
829         int i;
830
831         for (i=0; i < TERRAIN_LENGTH-1; i++) {
832         st->xcurvature[i] = 0.0;
833             st->ycurvature[i] = 0.0;
834                 st->zcurvature[i] = 0.0;
835         }
836
837     st->xcurvature[TERRAIN_LENGTH-1] = random_curvature();
838     st->ycurvature[TERRAIN_LENGTH-1] = random_curvature();
839     st->zcurvature[TERRAIN_LENGTH-1] = random_twist();
840
841         generate_straight (st, 0, TERRAIN_LENGTH/4-1);
842         generate_curves (st, TERRAIN_LENGTH/4, TERRAIN_LENGTH/2-1);
843         generate_curves (st, TERRAIN_LENGTH/2, 3*TERRAIN_LENGTH/4-1);
844         generate_straight (st, 3*TERRAIN_LENGTH/4, TERRAIN_LENGTH-1);
845
846 }
847
848 /*
849  * render_quads (dpy, d, t, dt, i)
850  *
851  * renders the quadrilaterals from perspective depth t to t+dt.
852  * i is passed as a hint, where i corresponds to t as asserted.
853  */
854 static void
855 render_quads (struct state *st, Drawable d, int t, int dt, int i)
856 {
857         int j, t2, j2, in;
858         int index;
859         XPoint points[4];
860         GC gc;
861
862         assert (i == (st->nearest - (t + dt) + TERRAIN_LENGTH) % TERRAIN_LENGTH);
863
864         in = i + 1; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
865
866         for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j+=dt) {
867                 t2 = t+dt; if (t2 >= TERRAIN_LENGTH) t2 -= TERRAIN_LENGTH;
868                 j2 = j+dt; if (j2 >= TERRAIN_BREADTH) j2 -= TERRAIN_BREADTH;
869                 points[0].x = st->xvals[t][j]; points[0].y = st->yvals[t][j];
870                 points[1].x = st->xvals[t2][j]; points[1].y = st->yvals[t2][j];
871                 points[2].x = st->xvals[t2][j2]; points[2].y = st->yvals[t2][j2];
872                 points[3].x = st->xvals[t][j2]; points[3].y = st->yvals[t][j2];
873
874             index = st->bonus_bright + st->ncolors/3 +
875                                 t*(t*INTERP + st->pindex) * st->ncolors /
876                             (3*TERRAIN_LENGTH*TERRAIN_PDIST);
877                 if (!wireframe) {
878                         index += (int)((points[0].y - points[3].y) / 8);
879                         index += (int)((st->worldx[i][j] - st->worldx[in][j]) / 40);
880                         index += (int)((st->terrain[in][j] - st->terrain[i][j]) / 100);
881                 }
882                 if (st->be_wormy && st->psychedelic_flag) index += st->ncolors/4;
883
884         if (st->ncolors > MAX_COLORS) abort();
885                 index = MIN (index, st->ncolors-1);
886                 index = MAX (index, 0);
887
888                 if (st->bonuses[i]) {
889                         XSetClipMask (st->dpy, st->bonus_gcs[index], None);
890                 }
891
892                 if (wireframe) {
893                         if (st->bonuses[i]) gc = st->bonus_gcs[index];
894                         else gc = st->ground_gcs[index];
895                         XDrawLines (st->dpy, d, gc, points, 4, CoordModeOrigin);
896                 } else {
897                         if (st->bonuses[i])
898                                 gc = st->bonus_gcs[index];
899                         else if ((st->direction>0 && j < TERRAIN_BREADTH/8) ||
900                                 (j > TERRAIN_BREADTH/8 && j < 3*TERRAIN_BREADTH/8-1) ||
901                                 (st->direction < 0 && j > 3*TERRAIN_BREADTH/8-1 &&
902                                         j < TERRAIN_BREADTH/2) ||
903                                 st->terrain[i][j] == STEEL_ELEVATION ||
904                                 st->wideness[in] - st->wideness[i] > 200) 
905                                 gc = st->ground_gcs[index];
906                         else
907                                 gc = st->wall_gcs[index];
908
909                         XFillPolygon (st->dpy, d, gc, points, 4, Nonconvex, CoordModeOrigin);
910                 }
911         }
912 }
913
914 /*
915  * render_pentagons (dpy, d, t, dt, i)
916  *
917  * renders the pentagons from perspective depth t to t+dt.
918  * i is passed as a hint, where i corresponds to t as asserted.
919  */
920 static void
921 render_pentagons (struct state *st, Drawable d, int t, int dt, int i)
922 {
923         int j, t2, j2, j3, in;
924         int index;
925         XPoint points[5];
926         GC gc;
927
928         assert (i == (st->nearest -t + TERRAIN_LENGTH) % TERRAIN_LENGTH);
929
930         in = i + 1; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
931
932         for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j+=dt*2) {
933                 t2 = t+(dt*2); if (t2 >= TERRAIN_LENGTH) t2 -= TERRAIN_LENGTH;
934                 j2 = j+dt; if (j2 >= TERRAIN_BREADTH) j2 -= TERRAIN_BREADTH;
935                 j3 = j+dt+dt; if (j3 >= TERRAIN_BREADTH) j3 -= TERRAIN_BREADTH;
936                 points[0].x = st->xvals[t][j]; points[0].y = st->yvals[t][j];
937                 points[1].x = st->xvals[t2][j]; points[1].y = st->yvals[t2][j];
938                 points[2].x = st->xvals[t2][j2]; points[2].y = st->yvals[t2][j2];
939                 points[3].x = st->xvals[t2][j3]; points[3].y = st->yvals[t2][j3];
940                 points[4].x = st->xvals[t][j3]; points[4].y = st->yvals[t][j3];
941
942             index = st->bonus_bright + st->ncolors/3 +
943                                 t*(t*INTERP + st->pindex) * st->ncolors /
944                             (3*TERRAIN_LENGTH*TERRAIN_PDIST);
945                 if (!wireframe) {
946                         index += (int)((points[0].y - points[3].y) / 8);
947                         index += (int)((st->worldx[i][j] - st->worldx[in][j]) / 40);
948                         index += (int)((st->terrain[in][j] - st->terrain[i][j]) / 100);
949                 }
950                 if (st->be_wormy && st->psychedelic_flag) index += st->ncolors/4;
951
952                 index = MIN (index, st->ncolors-1);
953                 index = MAX (index, 0);
954
955                 if (st->bonuses[i]) {
956                         XSetClipMask (st->dpy, st->bonus_gcs[index], None);
957                 }
958
959                 if (wireframe) {
960                         if (st->bonuses[i]) gc = st->bonus_gcs[index];
961                         else gc = st->ground_gcs[index];
962                         XDrawLines (st->dpy, d, gc, points, 5, CoordModeOrigin);
963                 } else {
964                         if (st->bonuses[i])
965                                 gc = st->bonus_gcs[index];
966                         else if (j < TERRAIN_BREADTH/8 ||
967                                 (j > TERRAIN_BREADTH/8 && j < 3*TERRAIN_BREADTH/8-1) ||
968                                 st->terrain[i][j] == STEEL_ELEVATION ||
969                                 st->wideness[in] - st->wideness[i] > 200) 
970                                 gc = st->ground_gcs[index];
971                         else
972                                 gc = st->wall_gcs[index];
973
974                         XFillPolygon (st->dpy, d, gc, points, 5, Complex, CoordModeOrigin);
975                 }
976         }
977 }
978
979 /*
980  * render_block (dpy, d, gc, t)
981  *
982  * render a filled polygon at perspective depth t using the given GC
983  */
984 static void
985 render_block (struct state *st, Drawable d, GC gc, int t)
986 {
987         int i;
988
989         XPoint erase_points[TERRAIN_BREADTH/2];
990
991         for (i=0; i < TERRAIN_BREADTH/2; i++) {
992                 erase_points[i].x = st->xvals[t][i*2];
993                 erase_points[i].y = st->yvals[t][i*2];
994         }
995
996         XFillPolygon (st->dpy, d, gc, erase_points,
997                                   TERRAIN_BREADTH/2, Complex, CoordModeOrigin);
998 }
999
1000 /*
1001  * regenerate_stars_mask (dpy, t)
1002  *
1003  * regenerate the clip mask 'stars_mask' for drawing the bonus stars at
1004  * random positions within the bounding box at depth t
1005  */
1006 static void
1007 regenerate_stars_mask (struct state *st, int t)
1008 {
1009         int i, w, h, a, b, l1, l2;
1010         const int lim = st->width*TERRAIN_LENGTH/(300*(TERRAIN_LENGTH-t));
1011
1012         w = st->maxx[t] - st->minx[t];
1013         h = st->maxy[t] - st->miny[t];
1014
1015         if (w<6||h<6) return;
1016
1017         XFillRectangle (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_erase_gc,
1018                                         0, 0, st->width, st->height);
1019
1020         l1 = (t>3*TERRAIN_LENGTH/4?2:1);
1021         l2 = (t>7*TERRAIN_LENGTH/8?2:1);
1022
1023         for (i=0; i < lim; i++) {
1024                 a = RAND(w); b = RAND(h);
1025                 XDrawLine (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_gc,
1026                                         st->minx[t]+a-l1, st->miny[t]+b, st->minx[t]+a+l1, st->miny[t]+b);
1027                 XDrawLine (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_gc,
1028                                         st->minx[t]+a, st->miny[t]+b-l1, st->minx[t]+a, st->miny[t]+b+l1);
1029         }
1030         for (i=0; i < lim; i++) {
1031                 a = RAND(w); b = RAND(h);
1032                 XDrawLine (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_gc,
1033                                         st->minx[t]+a-l2, st->miny[t]+b, st->minx[t]+a+l2, st->miny[t]+b);
1034                 XDrawLine (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_gc,
1035                                         st->minx[t]+a, st->miny[t]+b-l2, st->minx[t]+a, st->miny[t]+b+l2);
1036         }
1037 }
1038
1039 /*
1040  * render_bonus_block (dpy, d, t, i)
1041  *
1042  * draw the bonus stars at depth t.
1043  * i is passed as a hint, where i corresponds to t as asserted.
1044  */
1045 static void
1046 render_bonus_block (struct state *st, Drawable d, int t, int i)
1047 {
1048         int bt;
1049
1050         assert (i == (st->nearest -t + TERRAIN_LENGTH) % TERRAIN_LENGTH);
1051
1052         if (!st->bonuses[i] || wireframe) return;
1053
1054         regenerate_stars_mask (st, t);
1055
1056         bt = t * st->nr_bonus_colors / (2*TERRAIN_LENGTH);
1057
1058         XSetClipMask (st->dpy, st->bonus_gcs[bt], st->stars_mask);
1059
1060         render_block (st, d, st->bonus_gcs[bt], t);
1061 }
1062
1063 static int
1064 begin_at (struct state *st)
1065 {
1066         int t;
1067         int max_minx=0, min_maxx=st->width, max_miny=0, min_maxy=st->height;
1068
1069         for (t=TERRAIN_LENGTH-1; t > 0; t--) {
1070                 max_minx = MAX (max_minx, st->minx[t]);
1071                 min_maxx = MIN (min_maxx, st->maxx[t]);
1072                 max_miny = MAX (max_miny, st->miny[t]);
1073                 min_maxy = MIN (min_maxy, st->maxy[t]);
1074
1075                 if (max_miny >= min_maxy || max_minx >= min_maxx) break;
1076         }
1077
1078         return t;
1079 }
1080
1081 /*
1082  * render_speedmine (dpy, d)
1083  *
1084  * render the current frame.
1085  */
1086 static void
1087 render_speedmine (struct state *st, Drawable d)
1088 {
1089         int t, i=st->nearest, dt=1;
1090         GC gc;
1091
1092         assert (st->nearest >= 0 && st->nearest < TERRAIN_LENGTH);
1093
1094         if (st->be_wormy || wireframe) {
1095                 XFillRectangle (st->dpy, d, st->erase_gc, 0, 0, st->width, st->height);
1096
1097                 dt=4;
1098                 for (t=0; t < TERRAIN_LENGTH/4; t+=dt) {
1099                         render_bonus_block (st, d, t, i);
1100                         i -= dt; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
1101                         render_quads (st, d, t, dt, i);
1102                 }
1103
1104                 assert (t == TERRAIN_LENGTH/4);
1105         } else {
1106                 t = MAX(begin_at(st), TERRAIN_LENGTH/4);
1107                 /*t = TERRAIN_LENGTH/4; dt = 2; */
1108                 /*dt = (t >= 3*TERRAIN_LENGTH/4 ? 1 : 2);*/
1109                 i = (st->nearest -t + TERRAIN_LENGTH) % TERRAIN_LENGTH;
1110                 render_block (st, d, st->tunnelend_gc, t);
1111         }
1112
1113         dt=2;
1114
1115         if (t == TERRAIN_LENGTH/4)
1116                 render_pentagons (st, d, t, dt, i);
1117
1118         for (; t < 3*TERRAIN_LENGTH/4; t+=dt) {
1119                 render_bonus_block (st, d, t, i);
1120                 i -= dt; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
1121                 render_quads (st, d, t, dt, i);
1122         }
1123
1124         dt=1;
1125         if (st->be_wormy) {
1126                 for (; t < TERRAIN_LENGTH-(1+(st->pindex<INTERP/2)); t+=dt) {
1127                         render_bonus_block (st, d, t, i);
1128                         i -= dt; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
1129                 }
1130         } else {
1131                 if (wireframe) {assert (t == 3*TERRAIN_LENGTH/4);}
1132
1133                 if (t == 3*TERRAIN_LENGTH/4)
1134                         render_pentagons (st, d, t, dt, i);
1135
1136                 for (; t < TERRAIN_LENGTH-(1+(st->pindex<INTERP/2)); t+=dt) {
1137                         render_bonus_block (st, d, t, i);
1138                         i -= dt; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
1139                         render_quads (st, d, t, dt, i);
1140                 }
1141         }
1142
1143         /* Draw crosshair */
1144         if (st->crosshair_flag) {
1145                 gc = (wireframe ? st->bonus_gcs[st->nr_bonus_colors/2] : st->erase_gc);
1146                 XFillRectangle (st->dpy, d, gc,
1147                                                 st->width/2+(st->xoffset)-8, st->height/2+(st->yoffset*2)-1, 16, 3);
1148                 XFillRectangle (st->dpy, d, gc,
1149                                                 st->width/2+(st->xoffset)-1, st->height/2+(st->yoffset*2)-8, 3, 16);
1150         }
1151
1152 }
1153
1154 /*
1155  * move (step)
1156  *
1157  * move to the position for the next frame, and modify the state variables
1158  * st->nearest, pindex, pos, speed
1159  */
1160 static void
1161 move (struct state *st)
1162 {
1163         double dpos;
1164
1165         st->pos += st->step;
1166         dpos = SIGN3(st->pos) * floor(fabs(st->pos));
1167
1168         st->pindex += SIGN3(effective_speed) + INTERP;
1169         while (st->pindex >= INTERP) {
1170                 st->nearest --;
1171                 st->pindex -= INTERP;
1172         }
1173         while (st->pindex < 0) {
1174                 st->nearest ++;
1175                 st->pindex += INTERP;
1176         }
1177
1178     st->nearest += dpos; MODULO(st->nearest, TERRAIN_LENGTH);
1179
1180         st->pos -= dpos;
1181
1182         st->accel = st->thrust + st->ycurvature[st->nearest] * st->gravity;
1183         st->speed += st->accel;
1184         if (st->speed > st->maxspeed) st->speed = st->maxspeed;
1185         if (st->speed < -st->maxspeed) st->speed = -st->maxspeed;
1186 }
1187
1188 /*
1189  * speedmine (dpy, window)
1190  *
1191  * do everything required for one frame of the demo
1192  */
1193 static unsigned long
1194 speedmine_draw (Display *dpy, Window window, void *closure)
1195 {
1196   struct state *st = (struct state *) closure;
1197         double elapsed, time_per_frame = 0.04;
1198
1199         regenerate_terrain (st);
1200
1201         perspective (st);
1202
1203         render_speedmine (st, st->dbuf);
1204     if (st->dbuf != st->window)
1205       XCopyArea (st->dpy, st->dbuf, st->window, st->draw_gc, 0, 0, st->width, st->height, 0, 0);
1206
1207         st->fps_end = get_time(st);
1208         st->nframes++;
1209         st->total_nframes++;
1210
1211         if (st->fps_end > st->fps_start + 0.5) {
1212                 elapsed = st->fps_end - st->fps_start;
1213                 st->fps_start = get_time(st);
1214
1215                 time_per_frame = elapsed / st->nframes - st->delay*1e-6;
1216                 st->fps = st->nframes / elapsed;
1217                 if (DEBUG_FLAG) {
1218                         printf ("%f s elapsed\t%3f s/frame\t%.1f FPS\n", elapsed,
1219                                         time_per_frame, st->fps);
1220                 }
1221                 st->step = effective_speed * elapsed;
1222
1223                 st->nframes = 0;
1224         }
1225
1226
1227         move (st);
1228
1229         decrement_bonuses (st, time_per_frame);
1230
1231         check_bonuses (st);
1232
1233     return st->delay;
1234 }
1235
1236 /*
1237  * speedmine_color_ramp (dpy, gcs, colors, ncolors, s1, s2, v1, v2)
1238  *
1239  * generate a color ramp of up to *ncolors between randomly chosen hues,
1240  * varying from saturation s1 to s2 and value v1 to v2, placing the colors
1241  * in 'colors' and creating corresponding GCs in 'gcs'.
1242  *
1243  * The number of colors actually allocated is returned in ncolors.
1244  */
1245 static void
1246 speedmine_color_ramp (struct state *st, GC *gcs, XColor * colors,
1247                                          int *ncolors, double s1, double s2, double v1, double v2)
1248 {
1249         XGCValues gcv;
1250         int h1, h2;
1251         unsigned long flags;
1252         int i;
1253
1254         assert (*st->ncolors >= 0);
1255         assert (s1 >= 0.0 && s1 <= 1.0 && v1 >= 0.0 && v2 <= 1.0);
1256
1257         if (st->psychedelic_flag) {
1258                 h1 = RAND(360); h2 = (h1 + 180) % 360;
1259         } else {
1260                 h1 = h2 = RAND(360);
1261         }
1262
1263         make_color_ramp (st->dpy, st->cmap, 
1264                      h1, s1, v1, h2, s2, v2,
1265                                      colors, ncolors, False, True, False);
1266
1267         flags = GCForeground;
1268         for (i=0; i < *ncolors; i++) {
1269                 gcv.foreground = colors[i].pixel;
1270         if (gcs[i]) XFreeGC (st->dpy, gcs[i]);
1271                 gcs[i] = XCreateGC (st->dpy, st->dbuf, flags, &gcv);
1272         }
1273
1274 }
1275
1276 /*
1277  * change_colors ()
1278  *
1279  * perform the color changing bonus. New colors are allocated for the
1280  * walls and bonuses, and if the 'psychedelic' option is set then new
1281  * colors are also chosen for the ground.
1282  */
1283 static void
1284 change_colors (struct state *st)
1285 {
1286         double s1, s2;
1287
1288         if (st->psychedelic_flag) {
1289                 free_colors (st->dpy, st->cmap, st->bonus_colors, st->nr_bonus_colors);
1290                 free_colors (st->dpy, st->cmap, st->wall_colors, st->nr_wall_colors);
1291                 free_colors (st->dpy, st->cmap, st->ground_colors, st->nr_ground_colors);
1292                 s1 = 0.4; s2 = 0.9;
1293
1294                 st->ncolors = MAX_COLORS;
1295                 speedmine_color_ramp (st, st->ground_gcs, st->ground_colors,
1296                                                           &st->ncolors, 0.0, 0.8, 0.0, 0.9);
1297                 st->nr_ground_colors = st->ncolors;
1298         } else {
1299                 free_colors (st->dpy, st->cmap, st->bonus_colors, st->nr_bonus_colors);
1300                 free_colors (st->dpy, st->cmap, st->wall_colors, st->nr_wall_colors);
1301                 st->ncolors = st->nr_ground_colors;
1302
1303                 s1 = 0.0; s2 = 0.6;
1304         }
1305
1306     st->ncolors = MAX_COLORS;
1307     speedmine_color_ramp (st, st->wall_gcs, st->wall_colors, &st->ncolors,
1308                                                   s1, s2, 0.0, 0.9);
1309     st->nr_wall_colors = st->ncolors;
1310
1311     st->ncolors = MAX_COLORS;
1312     speedmine_color_ramp (st, st->bonus_gcs, st->bonus_colors, &st->ncolors,
1313                                                   0.6, 0.9, 0.4, 1.0);
1314         st->nr_bonus_colors = st->ncolors;
1315 }
1316
1317 /*
1318  * init_psychedelic_colors (dpy, window, cmap)
1319  *
1320  * initialise a psychedelic colormap
1321  */
1322 static void
1323 init_psychedelic_colors (struct state *st)
1324 {
1325   XGCValues gcv;
1326
1327   gcv.foreground = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "tunnelend", "TunnelEnd");
1328   st->tunnelend_gc = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground, &gcv);
1329
1330   st->ncolors = MAX_COLORS;
1331   speedmine_color_ramp (st, st->ground_gcs, st->ground_colors, &st->ncolors,
1332                                                 0.0, 0.8, 0.0, 0.9);
1333   st->nr_ground_colors = st->ncolors;
1334
1335   st->ncolors = MAX_COLORS;
1336   speedmine_color_ramp (st, st->wall_gcs, st->wall_colors, &st->ncolors,
1337                                                 0.0, 0.6, 0.0, 0.9);
1338   st->nr_wall_colors = st->ncolors;
1339
1340   st->ncolors = MAX_COLORS;
1341   speedmine_color_ramp (st, st->bonus_gcs, st->bonus_colors, &st->ncolors,
1342                                                 0.6, 0.9, 0.4, 1.0);
1343   st->nr_bonus_colors = st->ncolors;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * init_colors (dpy, window, cmap)
1348  *
1349  * initialise a normal colormap
1350  */
1351 static void
1352 init_colors (struct state *st)
1353 {
1354   XGCValues gcv;
1355   XColor dark, light;
1356   int h1, h2;
1357   double s1, s2, v1, v2;
1358   unsigned long flags;
1359   int i;
1360
1361   gcv.foreground = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "tunnelend", "TunnelEnd");
1362   st->tunnelend_gc = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground, &gcv);
1363
1364   st->ncolors = MAX_COLORS;
1365
1366   dark.pixel = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "darkground", "DarkGround");
1367   XQueryColor (st->dpy, st->cmap, &dark);
1368
1369   light.pixel = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "lightground", "LightGround");
1370   XQueryColor (st->dpy, st->cmap, &light);
1371
1372   rgb_to_hsv (dark.red, dark.green, dark.blue, &h1, &s1, &v1);
1373   rgb_to_hsv (light.red, light.green, light.blue, &h2, &s2, &v2);
1374   make_color_ramp (st->dpy, st->cmap, h1, s1, v1, h2, s2, v2,
1375                                   st->ground_colors, &st->ncolors, False, True, False);
1376   st->nr_ground_colors = st->ncolors;
1377
1378   flags = GCForeground;
1379   for (i=0; i < st->ncolors; i++) {
1380         gcv.foreground = st->ground_colors[i].pixel;
1381         st->ground_gcs[i] = XCreateGC (st->dpy, st->dbuf, flags, &gcv);
1382   }
1383
1384   st->ncolors = MAX_COLORS;
1385   speedmine_color_ramp (st, st->wall_gcs, st->wall_colors, &st->ncolors,
1386                                                 0.0, 0.6, 0.0, 0.9);
1387   st->nr_wall_colors = st->ncolors;
1388
1389   st->ncolors = MAX_COLORS;
1390   speedmine_color_ramp (st, st->bonus_gcs, st->bonus_colors, &st->ncolors,
1391                                                 0.6, 0.9, 0.4, 1.0);
1392   st->nr_bonus_colors = st->ncolors;
1393 }
1394
1395 /*
1396  * print_stats ()
1397  *
1398  * print out average FPS stats for the demo
1399  */
1400 #if 0
1401 static void
1402 print_stats (struct state *st)
1403 {
1404         if (st->total_nframes >= 1)
1405                 printf ("Rendered %d frames averaging %f FPS\n", st->total_nframes,
1406                                 st->total_nframes / get_time(st));
1407 }
1408 #endif
1409
1410 /*
1411  * init_speedmine (dpy, window)
1412  *
1413  * initialise the demo
1414  */
1415 static void *
1416 speedmine_init (Display *dpy, Window window)
1417 {
1418   struct state *st = (struct state *) calloc (1, sizeof(*st));
1419   XGCValues gcv;
1420   XWindowAttributes xgwa;
1421   int i;
1422   double th;
1423   int wide;
1424
1425   st->dpy = dpy;
1426   st->window = window;
1427
1428   st->speed = 1.1;
1429   st->accel = 0.00000001;
1430   st->direction = FORWARDS;
1431   st->orientation = (17*ROTS)/22;
1432
1433   XGetWindowAttributes (st->dpy, st->window, &xgwa);
1434   st->cmap = xgwa.colormap;
1435   st->width = xgwa.width;
1436   st->height = xgwa.height;
1437
1438   st->verbose_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "verbose", "Boolean");
1439
1440 # ifdef HAVE_COCOA      /* Don't second-guess Quartz's double-buffering */
1441   st->dbuf = st->window;
1442 #else
1443   st->dbuf = XCreatePixmap (st->dpy, st->window, st->width, st->height, xgwa.depth);
1444 #endif
1445   st->stars_mask = XCreatePixmap (st->dpy, st->window, st->width, st->height, 1);
1446
1447   gcv.foreground = st->default_fg_pixel =
1448     get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "foreground", "Foreground");
1449   st->draw_gc = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground, &gcv);
1450   gcv.foreground = 1;
1451   st->stars_gc = XCreateGC (st->dpy, st->stars_mask, GCForeground, &gcv);
1452
1453   gcv.foreground = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "background", "Background");
1454   st->erase_gc = XCreateGC (st->dpy, st->dbuf, GCForeground, &gcv);
1455   gcv.foreground = 0;
1456   st->stars_erase_gc = XCreateGC (st->dpy, st->stars_mask, GCForeground, &gcv);
1457
1458   st->wire_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "wire", "Boolean");
1459
1460   st->psychedelic_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "psychedelic", "Boolean");
1461
1462   st->delay = get_integer_resource(st->dpy, "delay", "Integer");
1463
1464   st->smoothness = get_integer_resource(st->dpy, "smoothness", "Integer");
1465   if (st->smoothness < 1) st->smoothness = 1;
1466
1467   st->maxspeed = get_float_resource(st->dpy, "maxspeed", "Float");
1468   st->maxspeed *= 0.01;
1469   st->maxspeed = fabs(st->maxspeed);
1470
1471   st->thrust = get_float_resource(st->dpy, "thrust", "Float");
1472   st->thrust *= 0.2;
1473
1474   st->gravity = get_float_resource(st->dpy, "gravity", "Float");
1475   st->gravity *= 0.002/9.8;
1476
1477   st->vertigo = get_float_resource(st->dpy, "vertigo", "Float");
1478   st->vertigo *= 0.2;
1479
1480   st->curviness = get_float_resource(st->dpy, "curviness", "Float");
1481   st->curviness *= 0.25;
1482
1483   st->twistiness = get_float_resource(st->dpy, "twistiness", "Float");
1484   st->twistiness *= 0.125;
1485
1486   st->terrain_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "terrain", "Boolean");
1487   st->widening_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "widening", "Boolean");
1488   st->bumps_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "bumps", "Boolean");
1489   st->bonuses_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "bonuses", "Boolean");
1490   st->crosshair_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "crosshair", "Boolean");
1491
1492   st->be_wormy = get_boolean_resource (st->dpy, "worm", "Boolean");
1493   if (st->be_wormy) {
1494       st->maxspeed   *= 1.43;
1495       st->thrust     *= 10;
1496       st->gravity    *= 3;
1497       st->vertigo    *= 0.5;
1498       st->smoothness *= 2;
1499       st->curviness  *= 2;
1500       st->twistiness *= 2;
1501       st->psychedelic_flag = True;
1502       st->crosshair_flag = False;
1503   }
1504
1505   if (st->psychedelic_flag) init_psychedelic_colors (st);
1506   else init_colors (st);
1507
1508   for (i=0; i<ROTS; i++) {
1509         th = M_PI * 2.0 * i / ROTS;
1510         st->costab[i] = cos(th);
1511         st->sintab[i] = sin(th);
1512   }
1513
1514   wide = random_wideness();
1515
1516   for (i=0; i < TERRAIN_LENGTH; i++) {
1517         st->wideness[i] = wide;
1518         st->bonuses[i] = 0;
1519   }
1520
1521   init_terrain (st);
1522   init_curves (st);
1523   wrap_tunnel (st, 0, TERRAIN_LENGTH-1);
1524
1525 #if 0
1526   if (DEBUG_FLAG || st->verbose_flag) atexit(print_stats);
1527 #endif
1528
1529   st->step = effective_speed;
1530
1531   init_time (st);
1532
1533   return st;
1534 }
1535
1536
1537 static void
1538 speedmine_reshape (Display *dpy, Window window, void *closure, 
1539                  unsigned int w, unsigned int h)
1540 {
1541   struct state *st = (struct state *) closure;
1542   st->width = w;
1543   st->height = h;
1544   if (st->dbuf != st->window) {
1545       XWindowAttributes xgwa;
1546       XGetWindowAttributes (st->dpy, st->window, &xgwa);
1547       XFreePixmap (dpy, st->dbuf);
1548       st->dbuf = XCreatePixmap (st->dpy, st->window, 
1549                                 st->width, st->height, xgwa.depth);
1550   }
1551 }
1552
1553 static Bool
1554 speedmine_event (Display *dpy, Window window, void *closure, XEvent *event)
1555 {
1556   return False;
1557 }
1558
1559 static void
1560 speedmine_free (Display *dpy, Window window, void *closure)
1561 {
1562   struct state *st = (struct state *) closure;
1563   free (st);
1564 }
1565
1566
1567 \f
1568 /*
1569  * Down the speedmine, you'll find speed
1570  * to satisfy your moving needs;
1571  * So if you're looking for a blast
1572  * then hit the speedmine, really fast.
1573  */
1574
1575 /*
1576  * Speedworm likes to choke and spit
1577  * and chase his tail, and dance a bit
1578  * he really is a funky friend;
1579  * he's made of speed from end to end.
1580  */
1581
1582
1583 static const char *speedmine_defaults [] = {
1584   ".verbose: False",
1585   "*worm: False",
1586   "*wire: False",
1587   ".background: black",
1588   ".foreground: white",
1589   "*darkground: #101010",
1590   "*lightground: #a0a0a0",
1591   "*tunnelend: #000000",
1592   "*delay:      30000",
1593   "*maxspeed: 700",
1594   "*thrust: 1.0",
1595   "*gravity: 9.8",
1596   "*vertigo: 1.0",
1597   "*terrain: True",
1598   "*smoothness: 6",
1599   "*curviness: 1.0",
1600   "*twistiness: 1.0",
1601   "*widening: True",
1602   "*bumps: True",
1603   "*bonuses: True",
1604   "*crosshair: True",
1605   "*psychedelic: False",
1606   0
1607 };
1608
1609 static XrmOptionDescRec speedmine_options [] = {
1610   { "-verbose",                 ".verbose",                             XrmoptionNoArg, "True"},
1611   { "-worm",                    ".worm",                                XrmoptionNoArg, "True"},
1612   { "-wireframe",               ".wire",                                XrmoptionNoArg, "True"},
1613   { "-no-wireframe",    ".wire",                                XrmoptionNoArg, "False"},
1614   { "-darkground",              ".darkground",                  XrmoptionSepArg, 0 },
1615   { "-lightground",             ".lightground",                 XrmoptionSepArg, 0 },
1616   { "-tunnelend",               ".tunnelend",                   XrmoptionSepArg, 0 },
1617   { "-delay",           ".delay",               XrmoptionSepArg, 0 },
1618   { "-maxspeed",                ".maxspeed",                    XrmoptionSepArg, 0 },
1619   { "-thrust",                  ".thrust",                              XrmoptionSepArg, 0 },
1620   { "-gravity",                 ".gravity",                             XrmoptionSepArg, 0 },
1621   { "-vertigo",                 ".vertigo",                             XrmoptionSepArg, 0 },
1622   { "-terrain",                 ".terrain",                             XrmoptionNoArg, "True"},
1623   { "-no-terrain",              ".terrain",                             XrmoptionNoArg, "False"},
1624   { "-smoothness",      ".smoothness",                  XrmoptionSepArg, 0 },
1625   { "-curviness",               ".curviness",                   XrmoptionSepArg, 0 },
1626   { "-twistiness",              ".twistiness",                  XrmoptionSepArg, 0 },
1627   { "-widening",                ".widening",                    XrmoptionNoArg, "True"},
1628   { "-no-widening",             ".widening",                    XrmoptionNoArg, "False"},
1629   { "-bumps",                   ".bumps",                               XrmoptionNoArg, "True"},
1630   { "-no-bumps",                ".bumps",                               XrmoptionNoArg, "False"},
1631   { "-bonuses",                 ".bonuses",                             XrmoptionNoArg, "True"},
1632   { "-no-bonuses",              ".bonuses",                             XrmoptionNoArg, "False"},
1633   { "-crosshair",               ".crosshair",                   XrmoptionNoArg, "True"},
1634   { "-no-crosshair",    ".crosshair",                   XrmoptionNoArg, "False"},
1635   { "-psychedelic",             ".psychedelic",                 XrmoptionNoArg, "True"},
1636   { "-no-psychedelic",  ".psychedelic",                 XrmoptionNoArg, "False"},
1637   { 0, 0, 0, 0 }
1638 };
1639
1640
1641 XSCREENSAVER_MODULE ("SpeedMine", speedmine)
1642
1643 /* vim: ts=4
1644  */