http://www.jwz.org/xscreensaver/xscreensaver-5.10.tar.gz
[xscreensaver] / hacks / triangle.c
1 /* -*- Mode: C; tab-width: 4 -*- */
2 /* triangle --- create a triangle-mountain */
3
4 #if 0
5 static const char sccsid[] = "@(#)triangle.c    4.04 97/07/28 xlockmore";
6 #endif
7
8 /*-
9  * Copyright (c) 1995 by Tobias Gloth
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  * 10-May-97: Compatible with xscreensaver
25  * 10-Mar-96: re-arranged and re-formatted the code for appearance and
26  *            to make common subroutines.  Simplified.
27  *                Ron Hitchens <ron@idiom.com>
28  * 07-Mar-96: Removed internal delay code, set MI_PAUSE(mi) for inter-scene
29  *            delays.  No other delays are needed here.
30  *            Made pause time sensitive to value of cycles (in 10ths of a
31  *            second).  Removed (hopefully) all references to globals.
32  *                Ron Hitchens <ron@idiom.com>
33  * 27-Feb-96: Undid the changes listed below.  Added ModeInfo argument.
34  *                Implemented delay between scenes using the MI_PAUSE(mi)
35  *            scheme.  Ron Hitchens <ron@idiom.com>
36  * 27-Dec-95: Ron Hitchens <ron@idiom.com>
37  *            Modified logic of draw_triangle() to provide a delay
38  *            (sensitive to the value of cycles) between each iteration.
39  *            Because this mode is so compute intensive, when the new
40  *            event loop adjusted the delay to compensate, this mode had
41  *            almost no delay time left.  This change pauses between each
42  *            new landscape, but could still be done better (it is not
43  *            sensitive to input events while drawing, for example).
44  * 03-Nov-95: Many changes (hopefully some good ones) by David Bagley
45  * 01-Oct-95: Written by Tobias Gloth
46  */
47
48 #ifdef STANDALONE
49 # define DEFAULTS       "*delay: 10000 \n"      \
50                                         "*ncolors: 128 \n" \
51                                         "*fpsSolid: true \n" \
52
53 # define SMOOTH_COLORS
54 # define reshape_triangle 0
55 # define triangle_handle_event 0
56 # include "xlockmore.h"         /* in xscreensaver distribution */
57 #else /* STANDALONE */
58 # include "xlock.h"                     /* in xlockmore distribution */
59 #endif /* STANDALONE */
60
61 ENTRYPOINT ModeSpecOpt triangle_opts =
62 {0, NULL, 0, NULL, NULL};
63
64 #define MAX_STEPS 8
65 #define MAX_SIZE  (1<<MAX_STEPS)
66 #define MAX_LEVELS 1000
67
68 #undef TOP  /* FTSO AIX */
69
70 #define DELTA  0.4
71 #define LEFT   (-0.25)
72 #define RIGHT  1.25
73 #define TOP    0.3
74 #define BOTTOM 1.0
75 #define BLUE   45               /* Just the right shade of blue */
76
77 #define BACKFACE_REMOVAL
78
79 #define DISPLACE(h,d) ((h)/2+LRAND()/(MAXRAND/(2*(d)+1))-d)
80
81 typedef struct {
82         int         width;
83         int         height;
84         int         size;
85         int         steps;
86         int         stage;
87         int         init_now;
88         int         fast;
89         int         i;
90         int         j;
91         int         d;
92         short       level[MAX_LEVELS];
93         int         xpos[2 * MAX_SIZE + 1];
94         int         ypos[MAX_SIZE + 1];
95         short       H[(MAX_SIZE + 1) * (MAX_SIZE + 2) / 2];
96         short      *h[MAX_SIZE + 1];
97         short       delta[MAX_STEPS];
98 } trianglestruct;
99
100 static trianglestruct *triangles = NULL;
101
102 static
103 void
104 draw_atriangle(ModeInfo * mi, XPoint * p, int y_0, int y_1, int y_2, double dinv)
105 {
106         Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
107         Window      window = MI_WINDOW(mi);
108         GC          gc = MI_GC(mi);
109
110         if (MI_NPIXELS(mi) > 2) {       /* color */
111                 int         dmax, dmin;
112                 long        color;
113
114                 dmin = MIN(y_0, y_1);
115                 dmin = MIN(dmin, y_2);
116                 dmax = MAX(y_0, y_1);
117                 dmax = MAX(dmax, y_2);
118
119                 if (dmax == 0) {
120                         color = BLUE;
121                 } else {
122                         color = MI_NPIXELS(mi) -
123                                 (int) ((double) MI_NPIXELS(mi) / M_PI_2 * atan(dinv * (dmax - dmin)));
124                 }
125
126                 XSetForeground(display, gc, MI_PIXEL(mi, color % MI_NPIXELS(mi)));
127                 XFillPolygon(display, window, gc, p, 3, Convex, CoordModeOrigin);
128         } else {
129                 /* mono */
130 #ifdef BACKFACE_REMOVAL
131                 XSetForeground(display, gc, MI_WIN_BLACK_PIXEL(mi));
132                 XFillPolygon(display, window, gc, p, 3, Convex, CoordModeOrigin);
133 #endif
134                 XSetForeground(display, gc, MI_WIN_WHITE_PIXEL(mi));
135                 XDrawLine(display, window, gc, p[0].x, p[0].y, p[1].x, p[1].y);
136                 XDrawLine(display, window, gc, p[1].x, p[1].y, p[2].x, p[2].y);
137                 XDrawLine(display, window, gc, p[2].x, p[2].y, p[0].x, p[0].y);
138         }
139 }
140
141 static
142 void
143 calc_points1(trianglestruct * tp, int d, int *y0_p, int *y1_p, int *y2_p, XPoint * p)
144 {
145         *y0_p = tp->level[MAX(tp->h[tp->i][tp->j], 0)];
146         *y1_p = tp->level[MAX(tp->h[tp->i + d][tp->j], 0)];
147         *y2_p = tp->level[MAX(tp->h[tp->i][tp->j + d], 0)];
148
149         p[0].x = tp->xpos[2 * tp->i + tp->j];
150         p[1].x = tp->xpos[2 * (tp->i + d) + tp->j];
151         p[2].x = tp->xpos[2 * tp->i + (tp->j + d)];
152
153         p[0].y = tp->ypos[tp->j] - *y0_p;
154         p[1].y = tp->ypos[tp->j] - *y1_p;
155         p[2].y = tp->ypos[tp->j + d] - *y2_p;
156 }
157
158 static
159 void
160 calc_points2(trianglestruct * tp, int d, int *y0_p, int *y1_p, int *y2_p, XPoint * p)
161 {
162         *y0_p = tp->level[MAX(tp->h[tp->i + d][tp->j], 0)];
163         *y1_p = tp->level[MAX(tp->h[tp->i + d][tp->j + d], 0)];
164         *y2_p = tp->level[MAX(tp->h[tp->i][tp->j + d], 0)];
165
166         p[0].x = tp->xpos[2 * (tp->i + d) + tp->j];
167         p[1].x = tp->xpos[2 * (tp->i + d) + (tp->j + d)];
168         p[2].x = tp->xpos[2 * tp->i + (tp->j + d)];
169
170         p[0].y = tp->ypos[tp->j] - *y0_p;
171         p[1].y = tp->ypos[tp->j + d] - *y1_p;
172         p[2].y = tp->ypos[tp->j + d] - *y2_p;
173 }
174
175
176 static
177 void
178 draw_mesh(ModeInfo * mi, trianglestruct * tp, int d, int count)
179 {
180         XPoint      p[3];
181         int         first = 1;
182         int         y_0, y_1, y_2;
183         double      dinv = 0.2 / d;
184
185         if ((tp->j == 0) && (tp->i == 0)) {
186 #if 0 /* jwz */
187                 XClearWindow(MI_DISPLAY(mi), MI_WINDOW(mi));
188 #else
189                 {
190                   int x = 0;
191                   int y = 0;
192                   int x2 = MI_WIN_WIDTH(mi);
193                   int y2 = tp->ypos[0];
194                   XSetForeground(MI_DISPLAY(mi), MI_GC(mi), MI_WIN_BLACK_PIXEL(mi));
195                   XFillRectangle(MI_DISPLAY(mi), MI_WINDOW(mi), MI_GC(mi),
196                                                  x, y, x2, y2);
197                 }
198 #endif
199         }
200         for (; (tp->j < tp->size) && (count > 0); tp->j += ((count) ? d : 0)) {
201                 for (tp->i = (first) ? tp->i : 0, first = 0;
202                      (tp->i < MAX_SIZE - tp->j) && (count > 0);
203                      tp->i += d, count--) {
204                         if (tp->i + tp->j < tp->size) {
205                                 calc_points1(tp, d, &y_0, &y_1, &y_2, p);
206                                 draw_atriangle(mi, p, y_0, y_1, y_2, dinv);
207                         }
208                         if (tp->i + tp->j + d < tp->size) {
209                                 calc_points2(tp, d, &y_0, &y_1, &y_2, p);
210                                 draw_atriangle(mi, p, y_0, y_1, y_2, dinv);
211                         }
212                 }
213         }
214
215         if (tp->j == tp->size) {
216                 tp->init_now = 1;
217         }
218 }
219
220 ENTRYPOINT void
221 init_triangle (ModeInfo * mi)
222 {
223         trianglestruct *tp;
224         short      *tmp;
225         int         i, dim, one;
226
227         if (triangles == NULL) {
228                 if ((triangles = (trianglestruct *) calloc(MI_NUM_SCREENS(mi),
229                                            sizeof (trianglestruct))) == NULL)
230                         return;
231         }
232         tp = &triangles[MI_SCREEN(mi)];
233
234         tp->width = MI_WIN_WIDTH(mi);
235         tp->height = MI_WIN_HEIGHT(mi);
236         tp->init_now = 1;
237         tp->fast = 2;
238
239         XClearWindow(MI_DISPLAY(mi), MI_WINDOW(mi));
240
241
242
243         tp->steps = MAX_STEPS;
244         do {
245                 tp->size = 1 << --tp->steps;
246         } while (tp->size * 5 > tp->width);
247         tmp = tp->H;
248         for (i = 0; i < tp->size + 1; i++) {
249                 tp->h[i] = tmp;
250                 tmp += (tp->size) + 1 - i;
251         }
252
253         tp->stage = -1;
254         dim = MIN(tp->width, tp->height);
255
256         for (i = 0; i < 2 * tp->size + 1; i++) {
257                 tp->xpos[i] = (short) ((((double) i)
258                          / ((double) (2 * tp->size)) * (RIGHT - LEFT) + LEFT)
259                                        * dim) + (tp->width - dim) / 2;
260         }
261
262         for (i = 0; i < (tp->size + 1); i++) {
263                 tp->ypos[i] = (short) ((((double) i)
264                          / ((double) tp->size) * (BOTTOM - TOP) + TOP) * dim)
265                         + (tp->height - dim) / 2;
266         }
267
268         for (i = 0; i < tp->steps; i++) {
269                 tp->delta[i] = ((short) (DELTA * dim)) >> i;
270         }
271
272         one = tp->delta[0];
273
274         if (one > 0)
275                 for (i = 0; i < MAX_LEVELS; i++) {
276                         tp->level[i] = (i * i) / one;
277                 }
278 }
279
280 ENTRYPOINT void
281 draw_triangle (ModeInfo * mi)
282 {
283         trianglestruct *tp = &triangles[MI_SCREEN(mi)];
284         int         d, d2, i, j, delta;
285
286         if (!tp->init_now) {
287                 draw_mesh(mi, tp, tp->d / 2, MAX_SIZE / tp->d);
288
289                 /* The init_now flag will pop up when the scene is complete.
290                  * Cycles specifies how long to wait, in 1/10 secs.
291                  TODO: This is wrong for multi-screens ***
292                  */
293                 if (tp->init_now) {
294 #ifndef STANDALONE
295                         MI_PAUSE(mi) = 2000000;
296 #else
297                         if (tp->stage == -1)
298                           {
299                                 XClearWindow(MI_DISPLAY(mi), MI_WINDOW(mi));
300                                 if (!mono_p)
301                                   {
302                                         free_colors(mi->dpy, mi->xgwa.colormap, mi->colors,
303                                                                 mi->npixels);
304                                         make_smooth_colormap (mi->dpy,
305                                                                                   mi->xgwa.visual, mi->xgwa.colormap,
306                                                                                   mi->colors, &mi->npixels,
307                                                                                   True, &mi->writable_p, True);
308                                   }
309                           }
310 #endif
311                 }
312                 return;
313         }
314         if (tp->delta[0] > 0) {
315                 if (!(++tp->stage)) {
316                         tp->h[0][0] = (short int) MAX(0, DISPLACE(0, tp->delta[0]));
317                         tp->h[tp->size][0] = (short int) MAX(0, DISPLACE(0, tp->delta[0]));
318                         tp->h[0][tp->size] = (short int) MAX(0, DISPLACE(0, tp->delta[0]));
319                 } else {
320                         d = 2 << (tp->steps - tp->stage);
321                         d2 = d / 2;
322                         delta = tp->delta[tp->stage - 1];
323
324                         for (i = 0; i < tp->size; i += d) {
325                                 for (j = 0; j < (tp->size - i); j += d) {
326                                         tp->h[i + d2][j] = (short int) DISPLACE(tp->h[i][j] +
327                                                      tp->h[i + d][j], delta);
328                                         tp->h[i][j + d2] = (short int) DISPLACE(tp->h[i][j] +
329                                                      tp->h[i][j + d], delta);
330                                         tp->h[i + d2][j + d2] = (short int) DISPLACE(tp->h[i + d][j] +
331                                                      tp->h[i][j + d], delta);
332                                 }
333
334                                 tp->init_now = 0;
335                                 tp->i = 0;
336                                 tp->j = 0;
337                                 tp->d = d;
338                         }
339                 }
340         }
341         if (tp->stage == tp->steps) {
342                 tp->stage = -1;
343         }
344 }
345
346 ENTRYPOINT void
347 release_triangle(ModeInfo * mi)
348 {
349         if (triangles != NULL) {
350                 (void) free((void *) triangles);
351                 triangles = NULL;
352         }
353 }
354
355 ENTRYPOINT void
356 refresh_triangle (ModeInfo * mi)
357 {
358         /* Do nothing, it will refresh by itself */
359 }
360
361 XSCREENSAVER_MODULE ("Triangle", triangle)