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

   1 /* Eruption, Copyright (c) 2002-2003 W.P. van Paassen <peter@paassen.tmfweb.nl>
   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  * Module - "eruption.c"
  12  *
  13  * [02-2003] - W.P. van Paassen: Improvements, added some code of jwz from the pyro hack for a spherical distribution of the particles
  14  * [01-2003] - W.P. van Paassen: Port to X for use with XScreenSaver, the shadebob hack by Shane Smit was used as a template
  15  * [04-2002] - W.P. van Paassen: Creation for the Demo Effects Collection (http://demo-effects.sourceforge.net)
  16  */
  17
  18 #include <math.h>
  19 #include "screenhack.h"
  20
  21 /*#define VERBOSE*/
  22
  23 /* Slightly whacked, for better explosions
  24  */
  25 #define PI_2000 6284
  26 #define SPREAD 15
  27
  28 /*particle structure*/
  29 typedef struct
  30 {
  31   short xpos, ypos, xdir, ydir;
  32   unsigned char colorindex;
  33   unsigned char dead;
  34 } PARTICLE;
  35
  36 struct state {
  37   Display *dpy;
  38   Window window;
  39
  40  int sin_cache[PI_2000];
  41  int cos_cache[PI_2000];
  42
  43   PARTICLE *particles;
  44   unsigned short iWinWidth, iWinHeight;
  45   unsigned char **fire;
  46   unsigned short nParticleCount;
  47   unsigned char xdelta, ydelta, decay;
  48   signed char gravity;
  49   signed short heat;
  50
  51   int cycles, delay;
  52   GC gc;
  53   signed short iColorCount;
  54   unsigned long *aiColorVals;
  55   XImage *pImage;
  56
  57   int draw_i;
  58 };
  59
  60 static void
  61 cache(struct state *st) /* jwz */
  62 {               /*needs to be run once. Could easily be */
  63   int i;        /*reimplemented to run and cache at compile-time,*/
  64   double dA;
  65   for (i=0; i<PI_2000; i++)
  66     {
  67       dA=sin(((double) (random() % (PI_2000/2)))/1000.0);
  68       /*Emulation of spherical distribution*/
  69       dA+=asin(frand(1.0))/M_PI_2*0.1;
  70       /*Approximating the integration of the binominal, for
  71         well-distributed randomness*/
  72       st->cos_cache[i]=-abs((int) (cos(((double)i)/1000.0)*dA*st->ydelta));
  73       st->sin_cache[i]=(int) (sin(((double)i)/1000.0)*dA*st->xdelta);
  74     }
  75 }
  76
  77 static void init_particle(struct state *st, PARTICLE* particle, unsigned short xcenter, unsigned short ycenter)
  78 {
  79   int v = random() % PI_2000;
  80   particle->xpos = xcenter - SPREAD + (random() % (SPREAD * 2));
  81   particle->ypos = ycenter - SPREAD + (random() % (SPREAD * 2));;
  82   particle->xdir = st->sin_cache[v];
  83   particle->ydir = st->cos_cache[v];
  84   particle->colorindex = st->iColorCount-1;
  85   particle->dead = 0;
  86 }
  87
  88 static void Execute( struct state *st )
  89 {
  90   int i, j;
  91   unsigned int temp;
  92
  93   /* move and draw particles into st->fire array */
  94
  95   for (i = 0; i < st->nParticleCount; i++)
  96     {
  97       if (!st->particles[i].dead)
  98         {
  99           st->particles[i].xpos += st->particles[i].xdir;
 100           st->particles[i].ypos += st->particles[i].ydir;
 101
 102           /* is particle dead? */
 103
 104           if (st->particles[i].colorindex == 0)
 105             {
 106               st->particles[i].dead = 1;
 107               continue;
 108             }
 109
 110           if (st->particles[i].xpos < 1)
 111             {
 112               st->particles[i].xpos = 1;
 113               st->particles[i].xdir = -st->particles[i].xdir - 4;
 114               st->particles[i].colorindex = st->iColorCount;
 115             }
 116           else if (st->particles[i].xpos >= st->iWinWidth - 2)
 117             {
 118               st->particles[i].xpos = st->iWinWidth - 2;
 119               st->particles[i].xdir = -st->particles[i].xdir + 4;
 120               st->particles[i].colorindex = st->iColorCount;
 121             }
 122
 123           if (st->particles[i].ypos < 1)
 124             {
 125               st->particles[i].ypos = 1;
 126               st->particles[i].ydir = -st->particles[i].ydir;
 127               st->particles[i].colorindex = st->iColorCount;
 128             }
 129           else if (st->particles[i].ypos >= st->iWinHeight - 3)
 130             {
 131               st->particles[i].ypos = st->iWinHeight- 3;
 132               st->particles[i].ydir = (-st->particles[i].ydir >> 2) - (random() % 2);
 133               st->particles[i].colorindex = st->iColorCount;
 134             }
 135
 136           /* st->gravity kicks in */
 137           st->particles[i].ydir += st->gravity;
 138
 139           /* particle cools off */
 140           st->particles[i].colorindex--;
 141
 142           /* draw particle */
 143           st->fire[st->particles[i].ypos][st->particles[i].xpos] = st->particles[i].colorindex;
 144           st->fire[st->particles[i].ypos][st->particles[i].xpos - 1] = st->particles[i].colorindex;
 145           st->fire[st->particles[i].ypos + 1][st->particles[i].xpos] = st->particles[i].colorindex;
 146           st->fire[st->particles[i].ypos - 1][st->particles[i].xpos] = st->particles[i].colorindex;
 147           st->fire[st->particles[i].ypos][st->particles[i].xpos + 1] = st->particles[i].colorindex;
 148         }
 149     }
 150
 151   /* create st->fire effect */
 152   for (i = 0; i < st->iWinHeight; i++)
 153     {
 154       for (j = 0; j < st->iWinWidth; j++)
 155         {
 156           if (j + 1 >= st->iWinWidth)
 157             temp = 0;
 158           else
 159             temp = st->fire[i][j + 1];
 160
 161           if (j - 1 >= 0)
 162             temp += st->fire[i][j - 1];
 163
 164           if (i - 1 >= 0)
 165             {
 166               temp += st->fire[i - 1][j];
 167               if (j - 1 >= 0)
 168                 temp += st->fire[i - 1][j - 1];
 169               if (j + 1 < st->iWinWidth)
 170                 temp += st->fire[i - 1][j + 1];
 171             }
 172
 173           if (i + 1 < st->iWinHeight)
 174             {
 175               temp += st->fire[i + 1][j];
 176               if (j + 1 < st->iWinWidth)
 177                 temp += st->fire[i + 1][j + 1];
 178               if (j - 1 >= 0)
 179                 temp += st->fire[i + 1][j - 1];
 180             }
 181
 182           temp >>= 3;
 183
 184           if (temp > st->decay)
 185             {
 186               temp -= st->decay;
 187             }
 188           else
 189             temp = 0;
 190
 191           st->fire[i][j] = temp;
 192         }
 193     }
 194
 195   memset( st->pImage->data, 0, st->pImage->bytes_per_line * st->pImage->height );
 196
 197   /* draw st->fire array to screen */
 198   for (i = 0; i < st->iWinHeight; ++i)
 199     {
 200       for (j = 0; j < st->iWinWidth; ++j)
 201         {
 202           if (st->fire[i][j] > 0)
 203             XPutPixel( st->pImage, j, i, st->aiColorVals[ st->fire[i][j] ] );
 204         }
 205     }
 206   XPutImage( st->dpy, st->window, st->gc, st->pImage,
 207              0,0,0,0, st->iWinWidth, st->iWinHeight );
 208 }
 209
 210 static unsigned long * SetPalette(struct state *st)
 211 {
 212         XWindowAttributes XWinAttribs;
 213         XColor Color, *aColors;
 214         signed short iColor;
 215
 216         XGetWindowAttributes( st->dpy, st->window, &XWinAttribs );
 217
 218         st->iColorCount = get_integer_resource(st->dpy,  "ncolors", "Integer" );
 219         if( st->iColorCount < 16 )      st->iColorCount = 16;
 220         if( st->iColorCount > 255 )     st->iColorCount = 256;
 221
 222         aColors    = calloc( st->iColorCount, sizeof(XColor) );
 223         st->aiColorVals = calloc( st->iColorCount, sizeof(unsigned long) );
 224
 225         Color.red = Color.green = Color.blue = 65535 / st->iColorCount;
 226
 227         /* create st->fire palette */
 228         for( iColor=0; iColor < st->iColorCount; iColor++ )
 229         {
 230           if (iColor < st->iColorCount >> 3)
 231             {
 232               /* black to blue */
 233               aColors[iColor].red = 0;
 234               aColors[iColor].green = 0;
 235               aColors[iColor].blue = Color.blue * (iColor << 1);
 236             }
 237           else if (iColor < st->iColorCount >> 2)
 238             {
 239               /* blue to red */
 240               signed short temp = (iColor - (st->iColorCount >> 3));
 241               aColors[iColor].red = Color.red * (temp << 3);
 242               aColors[iColor].green = 0;
 243               aColors[iColor].blue = 16383 - Color.blue * (temp << 1);
 244             }
 245           else if (iColor < (st->iColorCount >> 2) + (st->iColorCount >> 3))
 246             {
 247               /* red to yellow */
 248               signed short temp = (iColor - (st->iColorCount >> 2)) << 3;
 249               aColors[iColor].red = 65535;
 250               aColors[iColor].green = Color.green * temp;
 251               aColors[iColor].blue = 0;
 252             }
 253           else if (iColor < st->iColorCount >> 1)
 254             {
 255               /* yellow to white */
 256               signed int temp = (iColor - ((st->iColorCount >> 2) + (st->iColorCount >> 3))) << 3;
 257               aColors[iColor].red = 65535;
 258               aColors[iColor].green = 65535;
 259               aColors[iColor].blue = Color.blue * temp;
 260             }
 261           else
 262             {
 263               /* white */
 264               aColors[iColor].red = aColors[iColor].green = aColors[iColor].blue = 65535;
 265             }
 266
 267           if( !XAllocColor( st->dpy, XWinAttribs.colormap, &aColors[ iColor ] ) )
 268             {
 269               /* start all over with less colors */
 270               XFreeColors( st->dpy, XWinAttribs.colormap, st->aiColorVals, iColor, 0 );
 271               free( aColors );
 272               free( st->aiColorVals );
 273               (st->iColorCount)--;
 274               aColors     = calloc( st->iColorCount, sizeof(XColor) );
 275               st->aiColorVals = calloc( st->iColorCount, sizeof(unsigned long) );
 276               iColor = -1;
 277             }
 278           else
 279             st->aiColorVals[ iColor ] = aColors[ iColor ].pixel;
 280         }
 281
 282         if (st->heat < st->iColorCount)
 283           st->iColorCount = st->heat;
 284
 285         free( aColors );
 286
 287         XSetWindowBackground( st->dpy, st->window, st->aiColorVals[ 0 ] );
 288
 289         return st->aiColorVals;
 290 }
 291
 292
 293 static void Initialize( struct state *st )
 294 {
 295         XGCValues gcValues;
 296         XWindowAttributes XWinAttribs;
 297         int iBitsPerPixel, i;
 298
 299         /* Create the Image for drawing */
 300         XGetWindowAttributes( st->dpy, st->window, &XWinAttribs );
 301
 302         /* Find the preferred bits-per-pixel. (jwz) */
 303         {
 304                 int pfvc = 0;
 305                 XPixmapFormatValues *pfv = XListPixmapFormats( st->dpy, &pfvc );
 306                 for( i=0; i<pfvc; i++ )
 307                         if( pfv[ i ].depth == XWinAttribs.depth )
 308                         {
 309                                 iBitsPerPixel = pfv[ i ].bits_per_pixel;
 310                                 break;
 311                         }
 312                 if( pfv )
 313                         XFree (pfv);
 314         }
 315
 316         /*  Create the GC. */
 317         st->gc = XCreateGC( st->dpy, st->window, 0, &gcValues );
 318
 319         st->pImage = XCreateImage( st->dpy, XWinAttribs.visual, XWinAttribs.depth, ZPixmap, 0, NULL,
 320                                                           XWinAttribs.width, XWinAttribs.height, BitmapPad( st->dpy ), 0 );
 321         (st->pImage)->data = calloc((st->pImage)->bytes_per_line, (st->pImage)->height);
 322
 323         st->iWinWidth = XWinAttribs.width;
 324         st->iWinHeight = XWinAttribs.height;
 325
 326         /* create st->fire array */
 327         st->fire = calloc( st->iWinHeight, sizeof(unsigned char*));
 328         for (i = 0; i < st->iWinHeight; ++i)
 329           st->fire[i] = calloc( st->iWinWidth, sizeof(unsigned char));
 330
 331         /*create st->particles */
 332         st->particles = malloc (st->nParticleCount * sizeof(PARTICLE));
 333 }
 334
 335 static void *
 336 eruption_init (Display *dpy, Window window)
 337 {
 338   struct state *st = (struct state *) calloc (1, sizeof(*st));
 339         XWindowAttributes XWinAttribs;
 340         unsigned short sum = 0;
 341 #ifdef VERBOSE
 342         time_t nTime = time( NULL );
 343         unsigned short iFrame = 0;
 344 #endif  /*  VERBOSE */
 345         int i;
 346
 347   st->dpy = dpy;
 348   st->window = window;
 349
 350         st->nParticleCount = get_integer_resource(st->dpy,  "particles", "Integer" );
 351         if (st->nParticleCount < 100)
 352           st->nParticleCount = 100;
 353         if (st->nParticleCount > 2000)
 354           st->nParticleCount = 2000;
 355
 356         st->decay = get_integer_resource(st->dpy,  "cooloff", "Integer" );
 357         if (st->decay <= 0)
 358           st->decay = 0;
 359         if (st->decay > 10)
 360           st->decay = 10;
 361
 362         st->gravity = get_integer_resource(st->dpy,  "gravity", "Integer" );
 363         if (st->gravity < -5)
 364           st->gravity = -5;
 365         if (st->gravity > 5)
 366           st->gravity = 5;
 367
 368         st->heat = get_integer_resource(st->dpy,  "heat", "Integer" );
 369         if (st->heat < 64)
 370           st->heat = 64;
 371         if (st->heat > 256)
 372           st->heat = 256;
 373
 374 #ifdef VERBOSE
 375         printf( "%s: Allocated %d st->particles\n", progclass, st->nParticleCount );
 376 #endif  /*  VERBOSE */
 377
 378         Initialize( st );
 379
 380         st->ydelta = 0;
 381         while (sum < (st->iWinHeight >> 1) - SPREAD)
 382           {
 383             st->ydelta++;
 384             sum += st->ydelta;
 385           }
 386
 387         sum = 0;
 388         while (sum < (st->iWinWidth >> 3))
 389           {
 390             st->xdelta++;
 391             sum += st->xdelta;
 392           }
 393
 394         st->delay = get_integer_resource(st->dpy,  "delay", "Integer" );
 395         st->cycles = get_integer_resource(st->dpy,  "cycles", "Integer" );
 396         i = st->cycles;
 397
 398         cache(st);
 399
 400         XGetWindowAttributes( st->dpy, st->window, &XWinAttribs );
 401         XFreeColors( st->dpy, XWinAttribs.colormap, st->aiColorVals, st->iColorCount, 0 );
 402         free( st->aiColorVals );
 403         st->aiColorVals = SetPalette( st );
 404         XClearWindow( st->dpy, st->window );
 405         memset( st->pImage->data, 0, st->pImage->bytes_per_line * st->pImage->height );
 406
 407         st->draw_i = -1;
 408
 409         return st;
 410 }
 411
 412
 413 static unsigned long
 414 eruption_draw (Display *dpy, Window window, void *closure)
 415 {
 416   struct state *st = (struct state *) closure;
 417
 418   if( st->draw_i < 0 || st->draw_i++ >= st->cycles )
 419     {
 420       /* compute random center */
 421       unsigned short xcenter, ycenter;
 422       xcenter = random() % st->iWinWidth;
 423       ycenter = random() % st->iWinHeight;
 424
 425       for (st->draw_i = 0; st->draw_i < st->nParticleCount; st->draw_i++)
 426         init_particle(st, st->particles + st->draw_i, xcenter, ycenter);
 427       st->draw_i = 0;
 428     }
 429
 430   Execute( st );
 431
 432 #ifdef VERBOSE
 433   iFrame++;
 434   if( nTime - time( NULL ) )
 435     {
 436       printf( "%s: %d FPS\n", progclass, iFrame );
 437       nTime = time( NULL );
 438       iFrame = 0;
 439     }
 440 #endif  /*  VERBOSE */
 441
 442   return st->delay;
 443 }
 444
 445
 446 static void
 447 eruption_reshape (Display *dpy, Window window, void *closure,
 448                  unsigned int w, unsigned int h)
 449 {
 450 }
 451
 452 static Bool
 453 eruption_event (Display *dpy, Window window, void *closure, XEvent *event)
 454 {
 455   return False;
 456 }
 457
 458 static void
 459 eruption_free (Display *dpy, Window window, void *closure)
 460 {
 461 #if 0
 462   struct state *st = (struct state *) closure;
 463         free( st->pImage->data );
 464         XDestroyImage( st->pImage );
 465         free( st->aiColorVals );
 466         for (i = 0; i < st->iWinHeight; ++i)
 467           free( st->fire[i] );
 468         free( st->fire );
 469         free( st->particles );
 470 #endif
 471 }
 472
 473
 474 static const char *eruption_defaults [] = {
 475   ".background: black",
 476   ".foreground: white",
 477   "*cycles:   80",
 478   "*ncolors:  256",
 479   "*delay:    10000",
 480   "*particles: 300",
 481   "*cooloff: 2",
 482   "*gravity: 1",
 483   "*heat: 256",
 484   0
 485 };
 486
 487 static XrmOptionDescRec eruption_options [] = {
 488   { "-ncolors", ".ncolors", XrmoptionSepArg, 0 },
 489   { "-delay",   ".delay",   XrmoptionSepArg, 0 },
 490   { "-cycles",  ".cycles",  XrmoptionSepArg, 0 },
 491   { "-particles",  ".particles",  XrmoptionSepArg, 0 },
 492   { "-cooloff",  ".cooloff",  XrmoptionSepArg, 0 },
 493   { "-gravity",  ".gravity",  XrmoptionSepArg, 0 },
 494   { "-heat",  ".heat",  XrmoptionSepArg, 0 },
 495   { 0, 0, 0, 0 }
 496 };
 497
 498
 499 XSCREENSAVER_MODULE ("Eruption", eruption)
 500
 501 /* End of Module - "eruption.c" */
 502