From http://www.jwz.org/xscreensaver/xscreensaver-5.35.tar.gz
[xscreensaver] / hacks / glx / blinkbox.c
1 /* blinkbox, Copyright (c) 2003 Jeremy English <jenglish@myself.com>
2  *
3  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
4  * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
5  * the above copyright notice appear in all copies and that both that
6  * copyright notice and this permission notice appear in supporting
7  * documentation.  No representations are made about the suitability of this
8  * software for any purpose.  It is provided "as is" without express or
9  * implied warranty.
10  */
11
12 /* motion blur added March 2005 by John Boero <jlboero@cs.uwm.edu>
13  */
14
15 #define DEFAULTS        "*delay:        30000            \n" \
16                         "*wireframe:    False            \n" \
17                         "*suppressRotationAnimation: True\n" \
18
19 # define refresh_ball 0
20 # define release_ball 0
21 # define ball_handle_event 0
22 #undef countof
23 #define countof(x) (sizeof((x))/sizeof((*x)))
24
25 #include "xlockmore.h"
26 #include "sphere.h"
27 #include <ctype.h>
28
29 #ifdef USE_GL /* whole file */
30
31 #define MAX_COUNT 20
32 #define ALPHA_AMT 0.05
33
34 /* this should be between 1 and 8 */
35 #define DEF_BOXSIZE  "2"
36 #define DEF_DISSOLVE "False"
37 #define DEF_FADE     "True"
38 #define DEF_BLUR     "True"
39
40
41 typedef struct{
42   GLfloat x,y,z;
43 } Tdpos;
44
45 typedef struct{
46   int hit;
47   Tdpos pos;
48   int counter;
49   GLfloat color[3];
50   GLfloat rot[4];
51   int des_count;
52   int alpha_count;
53 }Side;
54
55 struct Bounding_box {
56   Tdpos top;
57   Tdpos bottom;
58 };
59
60 struct Ball {
61   GLfloat x;
62   GLfloat y;
63   GLfloat z;
64   int d;
65 };
66
67 struct bscale {
68   GLfloat wh; /*width Height*/
69   GLfloat d; /*depth*/
70 };
71
72 static const struct Bounding_box bbox = {{14,14,20},{-14,-14,-20}};
73
74 typedef struct {
75   GLXContext *glx_context;
76
77   struct Ball ball;
78
79   struct bscale bscale;
80
81   Tdpos mo;  /*motion*/
82   Tdpos moh; /*hold motion value*/
83
84   Tdpos bpos;
85
86   GLuint ballList;
87   GLuint boxList;
88   GLfloat des_amt;
89
90   /*sides*/
91   Side lside;/*Red*/
92   Side rside;/*Green*/
93   Side tside;/*Blue*/
94   Side bside;/*Orange*/
95   Side fside;/*Yellow*/
96   Side aside;/*Purple*/
97   Side *sp;
98
99 } blinkboxstruct;
100
101 static blinkboxstruct *blinkbox = (blinkboxstruct *) NULL;
102
103
104 /* lights */
105 static const float LightDiffuse[]=   { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };
106 static const float LightPosition[]=  { 20.0f, 100.0f, 20.0f, 1.0f };
107
108 static Bool do_dissolve;
109 static Bool do_fade;
110 static Bool do_blur;
111 static float bscale_wh;
112
113 static XrmOptionDescRec opts[] = {
114   { "-boxsize",  ".boxsize",  XrmoptionSepArg, 0      },
115   { "-dissolve", ".dissolve", XrmoptionNoArg, "True"  },
116   { "+dissolve", ".dissolve", XrmoptionNoArg, "False" },
117   { "-fade",     ".fade",     XrmoptionNoArg, "True"  },
118   { "+fade",     ".fade",     XrmoptionNoArg, "False" },
119   { "-blur",     ".blur",     XrmoptionNoArg, "True"  },
120   { "+blur",     ".blur",     XrmoptionNoArg, "False" }
121
122 };
123
124 static argtype vars[] = {
125   {&bscale_wh,   "boxsize",   "Boxsize",  DEF_BOXSIZE,  t_Float},
126   {&do_dissolve, "dissolve",  "Dissolve", DEF_DISSOLVE, t_Bool},
127   {&do_fade,     "fade",      "Fade",     DEF_FADE,     t_Bool},
128   {&do_blur,     "blur",      "Blur",     DEF_BLUR,     t_Bool},
129 };
130
131 ENTRYPOINT ModeSpecOpt ball_opts = {countof(opts), opts, countof(vars), vars, NULL};
132
133 static void
134 swap(GLfloat *a, GLfloat *b)
135 {
136   GLfloat t = *a;
137   *a = *b;
138   *b = t;
139 }
140
141 static float
142 get_rand(void)
143 {
144   GLfloat j = 1+(random() % 2);
145   return (j);
146 }
147
148 static void
149 swap_mov(GLfloat *a, GLfloat *b)
150 {
151   int j;
152   swap(a,b);
153   j = get_rand();
154   if (*a < 0)
155     *a = j * -1;
156   else
157     *a = j;
158 }
159
160 static void
161 cp_b_pos(blinkboxstruct *bp, Tdpos *s_pos)
162 {
163   s_pos->x = bp->ball.x;
164   s_pos->y = bp->ball.y;
165   s_pos->z = bp->ball.z;
166 }
167
168 static void
169 hit_side(blinkboxstruct *bp)
170 {
171   if ((bp->ball.x - bp->ball.d) <= bbox.bottom.x){
172     bp->lside.hit = 1;
173     bp->lside.counter   = MAX_COUNT;
174     bp->lside.des_count = 1;
175     bp->lside.alpha_count = 0;
176     cp_b_pos(bp, &bp->lside.pos);
177     swap_mov(&bp->mo.x,&bp->moh.x);
178   }else
179   if ((bp->ball.x + bp->ball.d) >= bbox.top.x){
180     bp->rside.hit = 1;
181     bp->rside.counter = MAX_COUNT;
182     bp->rside.des_count = 1;
183     bp->rside.alpha_count = 0;
184     cp_b_pos(bp, &bp->rside.pos);
185     swap_mov(&bp->mo.x,&bp->moh.x);
186   }
187 }
188
189 static void
190 hit_top_bottom(blinkboxstruct *bp)
191 {
192   if ((bp->ball.y - bp->ball.d) <= bbox.bottom.y){
193     bp->bside.hit = 1;
194     bp->bside.counter = MAX_COUNT;
195     bp->bside.des_count = 1;
196     bp->bside.alpha_count = 0;
197     cp_b_pos(bp, &bp->bside.pos);
198     swap_mov(&bp->mo.y,&bp->moh.y);
199   }else
200   if ((bp->ball.y + bp->ball.d) >= bbox.top.y){
201     bp->tside.hit = 1;
202     bp->tside.counter = MAX_COUNT;
203     bp->tside.des_count = 1;
204     bp->tside.alpha_count = 0;
205     cp_b_pos(bp, &bp->tside.pos);
206     swap_mov(&bp->mo.y,&bp->moh.y);
207   }
208 }
209
210 static void
211 hit_front_back(blinkboxstruct *bp)
212 {
213   if ((bp->ball.z - bp->ball.d) <= bbox.bottom.z){
214     bp->aside.hit = 1;
215     bp->aside.counter = MAX_COUNT;
216     bp->aside.des_count = 1;
217     bp->aside.alpha_count = 0;
218     cp_b_pos(bp, &bp->aside.pos);
219     swap_mov(&bp->mo.z,&bp->moh.z);
220   }else
221   if((bp->ball.z + bp->ball.d) >= bbox.top.z){
222     bp->fside.hit = 1;
223     bp->fside.counter = MAX_COUNT;
224     bp->fside.des_count = 1;
225     bp->fside.alpha_count = 0;
226     cp_b_pos(bp, &bp->fside.pos);
227     swap_mov(&bp->mo.z,&bp->moh.z);
228   }
229 }
230
231 ENTRYPOINT void
232 reshape_ball (ModeInfo *mi, int width, int height)
233 {
234   GLfloat h = (GLfloat) height / (GLfloat) width;
235
236   glViewport (0, 0, (GLint) width, (GLint) height);
237   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
238   glLoadIdentity();
239   gluPerspective (30.0, 1/h, 1.0, 100.0);
240
241   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
242   glLoadIdentity();
243   gluLookAt( 0.0, 0.0, 40.0,
244              0.0, 0.0, 0.0,
245              0.0, 2.0,  10.0);
246
247 # ifdef HAVE_MOBILE     /* Keep it the same relative size when rotated. */
248   {
249     int o = (int) current_device_rotation();
250     if (o != 0 && o != 180 && o != -180)
251       glScalef (1/h, 1/h, 1/h);
252   }
253 # endif
254 }
255
256 static void
257 unit_cube(int wire)
258 {
259   glBegin((wire)?GL_LINE_LOOP:GL_QUADS);
260   glNormal3f( 0.0f, -1.0f, 0.0f);
261   glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
262   glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);
263   glVertex3f( 1.0f, -1.0f,  1.0f);
264   glVertex3f(-1.0f, -1.0f,  1.0f);
265   glNormal3f( 0.0f,  0.0f,  1.0f);
266   glVertex3f(-1.0f, -1.0f,  1.0f);
267   glVertex3f( 1.0f, -1.0f,  1.0f);
268   glVertex3f( 1.0f,  1.0f,  1.0f);
269   glVertex3f(-1.0f,  1.0f,  1.0f);
270   glNormal3f( 0.0f,  0.0f, -1.0f);
271   glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
272   glVertex3f(-1.0f,  1.0f, -1.0f);
273   glVertex3f( 1.0f,  1.0f, -1.0f);
274   glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);
275   glNormal3f( 1.0f,  0.0f,  0.0f);
276   glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);
277   glVertex3f( 1.0f,  1.0f, -1.0f);
278   glVertex3f( 1.0f,  1.0f,  1.0f);
279   glVertex3f( 1.0f, -1.0f,  1.0f);
280   glNormal3f( -1.0f, 0.0f,  0.0f);
281   glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
282   glVertex3f(-1.0f, -1.0f,  1.0f);
283   glVertex3f(-1.0f,  1.0f,  1.0f);
284   glVertex3f(-1.0f,  1.0f, -1.0f);
285   glNormal3f( 1.0f,  1.0f,  0.0f);
286   glVertex3f(-1.0f,  1.0f, -1.0f);
287   glVertex3f(-1.0f,  1.0f,  1.0f);
288   glVertex3f( 1.0f,  1.0f,  1.0f);
289   glVertex3f( 1.0f,  1.0f, -1.0f);
290   glEnd();
291 }
292
293 ENTRYPOINT void
294 init_ball (ModeInfo *mi)
295 {
296   int wire = MI_IS_WIREFRAME(mi);
297   blinkboxstruct *bp;
298   
299   if(blinkbox == NULL) {
300     if((blinkbox = (blinkboxstruct *) calloc(MI_NUM_SCREENS(mi),
301                                              sizeof (blinkboxstruct))) == NULL)
302       return;
303   }
304   bp = &blinkbox[MI_SCREEN(mi)];
305
306   if ((bp->glx_context = init_GL(mi)) != NULL) {
307     reshape_ball(mi, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
308     glDrawBuffer(GL_BACK);
309   }
310   else
311     MI_CLEARWINDOW(mi);
312
313   bp->ball.d = 1;
314   bp->bscale.wh = bscale_wh;
315   bp->bscale.d = 0.25;
316
317   bp->mo.x = 1;
318   bp->mo.y = 1;
319   bp->mo.z = 1;
320
321   bp->moh.x = -1.0;
322   bp->moh.y = -1.5;
323   bp->moh.z = -1.5;
324
325   bp->bpos.x = 1;
326   bp->bpos.y = 1;
327   bp->bpos.z = 1;
328
329   bp->des_amt = 1;
330
331   bp->lside.counter = MAX_COUNT;
332   bp->rside.counter = MAX_COUNT;
333   bp->tside.counter = MAX_COUNT;
334   bp->bside.counter = MAX_COUNT;
335   bp->fside.counter = MAX_COUNT;
336   bp->aside.counter = MAX_COUNT;
337
338   bp->lside.color[0] = 1;
339   bp->rside.color[1] = 1;
340   bp->tside.color[2] = 1;
341
342   bp->bside.color[0] = 1;
343   bp->bside.color[1] = 0.5;
344
345   bp->fside.color[0] = 1;
346   bp->fside.color[1] = 1;
347
348   bp->aside.color[0] = 0.5;
349   bp->aside.color[2] = 1;
350
351   bp->lside.rot[0] = 90;
352   bp->rside.rot[0] = 90;
353   bp->tside.rot[0] = 90;
354   bp->bside.rot[0] = 90;
355   bp->fside.rot[0] = 90;
356   bp->aside.rot[0] = 90;
357
358   bp->lside.rot[2] = 1;
359   bp->rside.rot[2] = 1;
360   bp->tside.rot[1] = 1;
361   bp->bside.rot[1] = 1;
362   bp->fside.rot[3] = 1;
363   bp->aside.rot[3] = 1;
364
365   bp->lside.des_count = 1;
366   bp->rside.des_count = 1;
367   bp->tside.des_count = 1;
368   bp->bside.des_count = 1;
369   bp->fside.des_count = 1;
370   bp->aside.des_count = 1;
371
372   bp->lside.alpha_count = 1;
373   bp->rside.alpha_count = 1;
374   bp->tside.alpha_count = 1;
375   bp->bside.alpha_count = 1;
376   bp->fside.alpha_count = 1;
377   bp->aside.alpha_count = 1;
378
379
380 #define SPHERE_SLICES 12  /* how densely to render spheres */
381 #define SPHERE_STACKS 16
382
383   bp->sp = malloc(sizeof(*bp->sp));
384   if(bp->sp == NULL){
385     fprintf(stderr,"Could not allocate memory\n");
386     exit(1);
387   }
388   if( (bp->bscale.wh < 1) ||
389       (bp->bscale.wh > 8) ) {
390     fprintf(stderr,"Boxsize out of range. Using default\n");
391     bp->bscale.wh = 2;
392   }
393   if (do_dissolve){
394     bp->des_amt = bp->bscale.wh / MAX_COUNT;
395   }
396
397   reshape_ball(mi, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
398   bp->ballList = glGenLists(1);
399   glNewList(bp->ballList, GL_COMPILE);
400   unit_sphere (SPHERE_STACKS, SPHERE_SLICES, wire);
401   glEndList ();
402
403   bp->boxList = glGenLists(1);
404   glNewList(bp->boxList, GL_COMPILE);
405   unit_cube(wire);
406   glEndList();
407
408   if (wire) return;
409
410   glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
411   glShadeModel(GL_SMOOTH);
412   glClearDepth(1.0f);
413   glEnable(GL_DEPTH_TEST);
414   glDepthFunc(GL_LEQUAL);
415   glEnable(GL_LIGHTING);
416   glClearDepth(1);
417   glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, LightDiffuse);
418   glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION,LightPosition);
419   glEnable(GL_LIGHT1);
420   if (do_fade || do_blur) {
421     glEnable(GL_BLEND);
422     glDisable(GL_DEPTH_TEST);
423   }
424 }
425
426 static void
427 CheckBoxPos(blinkboxstruct *bp, 
428             GLfloat bot_x, GLfloat top_x, GLfloat bot_y, GLfloat top_y)
429 {
430   /*Make sure it's inside of the bounding box*/
431   bp->bpos.x = ((bp->bpos.x - bp->bscale.wh) < bot_x) ? bot_x + bp->bscale.wh : bp->bpos.x;
432   bp->bpos.x = ((bp->bpos.x + bp->bscale.wh) > top_x) ? top_x - bp->bscale.wh : bp->bpos.x;
433   bp->bpos.y = ((bp->bpos.y - bp->bscale.wh) < bot_y) ? bot_y + bp->bscale.wh : bp->bpos.y;
434   bp->bpos.y = ((bp->bpos.y + bp->bscale.wh) > top_y) ? top_y - bp->bscale.wh : bp->bpos.y;
435 }
436
437 ENTRYPOINT void
438 draw_ball (ModeInfo *mi)
439 {
440    blinkboxstruct *bp = &blinkbox[MI_SCREEN(mi)];
441
442    Display *dpy = MI_DISPLAY(mi);
443    Window window = MI_WINDOW(mi);
444    int i = 0;
445
446    if (! bp->glx_context)
447      return;
448    mi->polygon_count = 0;
449    glXMakeCurrent(MI_DISPLAY(mi), MI_WINDOW(mi), *(bp->glx_context));
450
451    glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
452
453    hit_top_bottom(bp);
454    hit_front_back(bp);
455    hit_side(bp);
456
457    glRotated(0.25,0,0,1);
458    glRotated(0.25,0,1,0);
459    glRotated(0.25,1,0,0);
460
461
462    glPushMatrix();
463    glScalef(0.5,0.5,0.5);
464
465    glColor3f(1,1,1);
466    glPushMatrix();
467
468    if (!do_blur || MI_IS_WIREFRAME(mi)) {
469      glTranslatef(bp->ball.x += bp->mo.x,
470                   bp->ball.y += bp->mo.y,
471                   bp->ball.z += bp->mo.z);
472
473      glScalef(2,2,2);
474      glCallList(bp->ballList);
475      mi->polygon_count += SPHERE_SLICES*SPHERE_STACKS;
476
477    } else {
478
479 #    define blur_detail 24.0
480      float ball_alpha = 1 / blur_detail;
481
482      glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE);
483      glTranslatef(bp->ball.x, bp->ball.y, bp->ball.z);
484    
485      for (i = 0; i < blur_detail; ++i) {
486        glTranslatef(bp->mo.x / blur_detail,
487                     bp->mo.y / blur_detail,
488                     bp->mo.z / blur_detail);
489
490        /* comment the following line for quick but boring linear blur */
491        ball_alpha = sin((M_PI / blur_detail) * i) / blur_detail;
492      
493        glColor4f(1, 1, 1, ball_alpha);
494
495        glScalef(2, 2, 2);
496        glCallList(bp->ballList);
497        mi->polygon_count += SPHERE_SLICES*SPHERE_STACKS;
498        glScalef(.5, .5, .5);
499      }
500      i = 0;
501    
502      bp->ball.x += bp->mo.x;
503      bp->ball.y += bp->mo.y;
504      bp->ball.z += bp->mo.z;
505    }
506    
507    glPopMatrix();
508
509    while(i < 6){
510     switch(i){
511       case 0:{
512                bp->sp = &bp->lside;
513                bp->bpos.x = bp->lside.pos.z*-1;
514                bp->bpos.y = bp->lside.pos.y;
515                bp->bpos.z = bbox.bottom.x - bp->bscale.d;
516                if (bp->sp->hit)
517                 CheckBoxPos(bp, bbox.bottom.z,bbox.top.z,bbox.bottom.y,bbox.top.y);
518                break;
519              }
520       case 1:{
521                bp->sp = &bp->rside;
522                bp->bpos.x = bp->rside.pos.z*-1;
523                bp->bpos.y = bp->rside.pos.y;
524                bp->bpos.z = bbox.top.x + bp->bscale.d;
525                if (bp->sp->hit)
526                 CheckBoxPos(bp, bbox.bottom.z,bbox.top.z,bbox.bottom.y,bbox.top.y);
527                break;
528              }
529       case 2:{
530                bp->sp = &bp->tside;
531                bp->bpos.x = bp->tside.pos.x;
532                bp->bpos.y = bp->tside.pos.z;
533                bp->bpos.z = bbox.bottom.y - bp->bscale.d;
534                if (bp->sp->hit)
535                 CheckBoxPos(bp, bbox.bottom.x,bbox.top.x,bbox.bottom.z,bbox.top.z);
536                break;
537              }
538       case 3:{
539                bp->sp = &bp->bside;
540                bp->bpos.x = bp->bside.pos.x;
541                bp->bpos.y = bp->bside.pos.z;
542                bp->bpos.z = bbox.top.y + bp->bscale.d;
543                if (bp->sp->hit)
544                 CheckBoxPos(bp, bbox.bottom.x,bbox.top.x,bbox.bottom.z,bbox.top.z);
545                break;
546              }
547       case 4:{
548                bp->sp = &bp->fside;
549                bp->bpos.x = bp->fside.pos.y;
550                bp->bpos.y = bp->fside.pos.x*-1;
551                bp->bpos.z = bbox.top.z + bp->bscale.d;
552                if (bp->sp->hit)
553                 CheckBoxPos(bp, bbox.bottom.y,bbox.top.y,bbox.bottom.x,bbox.top.x);
554                break;
555              }
556       case 5:{
557                bp->sp = &bp->aside;
558                bp->bpos.x = bp->aside.pos.y;
559                bp->bpos.y = bp->aside.pos.x*-1;
560                bp->bpos.z = bbox.bottom.z + bp->bscale.d;
561                if (bp->sp->hit)
562                 CheckBoxPos(bp, bbox.bottom.y,bbox.top.y,bbox.bottom.x,bbox.top.x);
563                break;
564              }
565     }
566     if(bp->sp->hit){
567       if(do_fade){
568         glColor4f(bp->sp->color[0],bp->sp->color[1],bp->sp->color[2],1-(ALPHA_AMT * bp->sp->alpha_count));
569       }else{
570         glColor3fv(bp->sp->color);
571       }
572       glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE);
573       glPushMatrix();
574       glRotatef(bp->sp->rot[0],bp->sp->rot[1],bp->sp->rot[2],bp->sp->rot[3]);
575       glTranslatef(bp->bpos.x,bp->bpos.y,bp->bpos.z);
576       if (do_dissolve) {
577          glScalef(bp->bscale.wh-(bp->des_amt*bp->sp->des_count),bp->bscale.wh-(bp->des_amt*bp->sp->des_count),bp->bscale.d);
578       }else{
579         glScalef(bp->bscale.wh,bp->bscale.wh,bp->bscale.d);
580       }
581       glCallList(bp->boxList);
582       mi->polygon_count += 6;
583       glPopMatrix();
584       bp->sp->counter--;
585       bp->sp->des_count++;
586       bp->sp->alpha_count++;
587       if(!bp->sp->counter)
588       {
589         bp->sp->hit = 0;
590       }
591     }
592     i++;
593   }
594
595
596    glPopMatrix();
597   if (mi->fps_p) do_fps (mi);
598    glFinish();
599    glXSwapBuffers(dpy, window);
600
601 }
602
603 XSCREENSAVER_MODULE_2 ("BlinkBox", blinkbox, ball)
604
605 #endif /* USE_GL */