From http://www.jwz.org/xscreensaver/xscreensaver-5.36.tar.gz
[xscreensaver] / hacks / glx / bouncingcow.c
1 /* bouncingcow, Copyright (c) 2003-2014 Jamie Zawinski <jwz@jwz.org>
2  *
3  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
4  * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
5  * the above copyright notice appear in all copies and that both that
6  * copyright notice and this permission notice appear in supporting
7  * documentation.  No representations are made about the suitability of this
8  * software for any purpose.  It is provided "as is" without express or 
9  * implied warranty.
10  *
11  * Boing, boing, boing.  Cow, cow, cow.
12  */
13
14 #define DEFAULTS        "*delay:        30000       \n" \
15                         "*count:        1           \n" \
16                         "*showFPS:      False       \n" \
17                         "*wireframe:    False       \n" \
18
19 # define refresh_cow 0
20 # define release_cow 0
21 #define DEF_SPEED       "1.0"
22 #define DEF_TEXTURE     "(none)"
23
24 #undef countof
25 #define countof(x) (sizeof((x))/sizeof((*x)))
26
27 #undef BELLRAND
28 #define BELLRAND(n) ((frand((n)) + frand((n)) + frand((n))) / 3)
29 #undef RANDSIGN
30 #define RANDSIGN() ((random() & 1) ? 1 : -1)
31
32 #include "xlockmore.h"
33 #include "rotator.h"
34 #include "gltrackball.h"
35 #include "xpm-ximage.h"
36 #include <ctype.h>
37
38 #ifdef USE_GL /* whole file */
39
40 #include "gllist.h"
41
42 extern struct gllist
43  *cow_face, *cow_hide, *cow_hoofs, *cow_horns, *cow_tail, *cow_udder;
44
45 static struct gllist **all_objs[] = {
46  &cow_face, &cow_hide, &cow_hoofs, &cow_horns, &cow_tail, &cow_udder
47 };
48
49 #define FACE    0
50 #define HIDE    1
51 #define HOOFS   2
52 #define HORNS   3
53 #define TAIL    4
54 #define UDDER   5
55
56 typedef struct {
57   GLfloat x, y, z;
58   GLfloat ix, iy, iz;
59   GLfloat dx, dy, dz;
60   GLfloat ddx, ddy, ddz;
61   rotator *rot;
62   Bool spinner_p;
63 } floater;
64
65 typedef struct {
66   GLXContext *glx_context;
67   trackball_state *trackball;
68   Bool button_down_p;
69
70   GLuint *dlists;
71   GLuint texture;
72
73   int nfloaters;
74   floater *floaters;
75
76 } cow_configuration;
77
78 static cow_configuration *bps = NULL;
79
80 static GLfloat speed;
81 static const char *do_texture;
82
83 static XrmOptionDescRec opts[] = {
84   { "-speed",      ".speed",     XrmoptionSepArg, 0 },
85   {"-texture",     ".texture",   XrmoptionSepArg, 0 },
86   {"+texture",     ".texture",   XrmoptionNoArg, "(none)" },
87 };
88
89 static argtype vars[] = {
90   {&speed,      "speed",      "Speed",   DEF_SPEED,     t_Float},
91   {&do_texture, "texture",    "Texture", DEF_TEXTURE,   t_String},
92 };
93
94 ENTRYPOINT ModeSpecOpt cow_opts = {countof(opts), opts, countof(vars), vars, NULL};
95
96
97 #define BOTTOM 28.0
98
99 static void
100 reset_floater (ModeInfo *mi, floater *f)
101 {
102   cow_configuration *bp = &bps[MI_SCREEN(mi)];
103
104   f->y = -BOTTOM;
105   f->x = f->ix;
106   f->z = f->iz;
107
108   /* Yes, I know I'm varying the force of gravity instead of varying the
109      launch velocity.  That's intentional: empirical studies indicate
110      that it's way, way funnier that way. */
111
112   f->dy = 5.0;
113   f->dx = 0;
114   f->dz = 0;
115
116   /* -0.18 max  -0.3 top -0.4 middle  -0.6 bottom */
117   f->ddy = speed * (-0.6 + BELLRAND(0.45));
118   f->ddx = 0;
119   f->ddz = 0;
120
121   f->spinner_p = !(random() % (12 * bp->nfloaters));
122
123   if (! (random() % (30 * bp->nfloaters)))
124     {
125       f->dx = BELLRAND(1.8) * RANDSIGN();
126       f->dz = BELLRAND(1.8) * RANDSIGN();
127     }
128 }
129
130
131 static void
132 tick_floater (ModeInfo *mi, floater *f)
133 {
134   cow_configuration *bp = &bps[MI_SCREEN(mi)];
135
136   if (bp->button_down_p) return;
137
138   f->dx += f->ddx;
139   f->dy += f->ddy;
140   f->dz += f->ddz;
141
142   f->x += f->dx * speed;
143   f->y += f->dy * speed;
144   f->z += f->dz * speed;
145
146   if (f->y < -BOTTOM ||
147       f->x < -BOTTOM*8 || f->x > BOTTOM*8 ||
148       f->z < -BOTTOM*8 || f->z > BOTTOM*8)
149     reset_floater (mi, f);
150 }
151
152
153 /* Window management, etc
154  */
155 ENTRYPOINT void
156 reshape_cow (ModeInfo *mi, int width, int height)
157 {
158   GLfloat h = (GLfloat) height / (GLfloat) width;
159
160   glViewport (0, 0, (GLint) width, (GLint) height);
161
162   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
163   glLoadIdentity();
164   gluPerspective (30.0, 1/h, 1.0, 100);
165
166   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
167   glLoadIdentity();
168   gluLookAt( 0.0, 0.0, 30.0,
169              0.0, 0.0, 0.0,
170              0.0, 1.0, 0.0);
171
172   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
173 }
174
175
176 ENTRYPOINT Bool
177 cow_handle_event (ModeInfo *mi, XEvent *event)
178 {
179   cow_configuration *bp = &bps[MI_SCREEN(mi)];
180
181   if (gltrackball_event_handler (event, bp->trackball,
182                                  MI_WIDTH (mi), MI_HEIGHT (mi),
183                                  &bp->button_down_p))
184     return True;
185
186   return False;
187 }
188
189
190 /* Textures
191  */
192
193 static Bool
194 load_texture (ModeInfo *mi, const char *filename)
195 {
196   Display *dpy = mi->dpy;
197   Visual *visual = mi->xgwa.visual;
198   Colormap cmap = mi->xgwa.colormap;
199   char buf[1024];
200   XImage *image;
201
202   if (MI_IS_WIREFRAME(mi))
203     return False;
204
205   if (!filename ||
206       !*filename ||
207       !strcasecmp (filename, "(none)"))
208     {
209       glDisable (GL_TEXTURE_2D);
210       return False;
211     }
212
213   image = xpm_file_to_ximage (dpy, visual, cmap, filename);
214   if (!image) return False;
215
216   clear_gl_error();
217   glTexImage2D (GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA,
218                 image->width, image->height, 0,
219                 GL_RGBA,
220                 /* GL_UNSIGNED_BYTE, */
221                 GL_UNSIGNED_INT_8_8_8_8_REV,
222                 image->data);
223   sprintf (buf, "texture: %.100s (%dx%d)",
224            filename, image->width, image->height);
225   check_gl_error(buf);
226
227   glPixelStorei (GL_UNPACK_ALIGNMENT, 4);
228   glPixelStorei (GL_UNPACK_ROW_LENGTH, image->width);
229
230   return True;
231 }
232
233
234 ENTRYPOINT void
235 init_cow (ModeInfo *mi)
236 {
237   cow_configuration *bp;
238   int wire = MI_IS_WIREFRAME(mi);
239   int i;
240   Bool tex_p = False;
241
242   if (!bps) {
243     bps = (cow_configuration *)
244       calloc (MI_NUM_SCREENS(mi), sizeof (cow_configuration));
245     if (!bps) {
246       fprintf(stderr, "%s: out of memory\n", progname);
247       exit(1);
248     }
249   }
250
251   bp = &bps[MI_SCREEN(mi)];
252
253   bp->glx_context = init_GL(mi);
254
255   reshape_cow (mi, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
256
257   glShadeModel(GL_SMOOTH);
258
259   glEnable(GL_DEPTH_TEST);
260   glEnable(GL_NORMALIZE);
261   glEnable(GL_CULL_FACE);
262
263   if (!wire)
264     {
265       GLfloat pos[4] = {0.4, 0.2, 0.4, 0.0};
266 /*      GLfloat amb[4] = {0.0, 0.0, 0.0, 1.0};*/
267       GLfloat amb[4] = {0.2, 0.2, 0.2, 1.0};
268       GLfloat dif[4] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0};
269       GLfloat spc[4] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0};
270
271       glEnable(GL_LIGHTING);
272       glEnable(GL_LIGHT0);
273       glEnable(GL_DEPTH_TEST);
274       glEnable(GL_CULL_FACE);
275
276       glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, pos);
277       glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT,  amb);
278       glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE,  dif);
279       glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, spc);
280     }
281
282   bp->trackball = gltrackball_init (False);
283
284   bp->dlists = (GLuint *) calloc (countof(all_objs)+1, sizeof(GLuint));
285   for (i = 0; i < countof(all_objs); i++)
286     bp->dlists[i] = glGenLists (1);
287
288   tex_p = load_texture (mi, do_texture);
289   if (tex_p)
290     glBindTexture (GL_TEXTURE_2D, bp->texture);
291
292   for (i = 0; i < countof(all_objs); i++)
293     {
294       GLfloat black[4] = {0, 0, 0, 1};
295       const struct gllist *gll = *all_objs[i];
296
297       glNewList (bp->dlists[i], GL_COMPILE);
298
299       glDisable (GL_TEXTURE_2D);
300
301       if (i == HIDE)
302         {
303           GLfloat color[4] = {0.63, 0.43, 0.36, 1.00};
304           if (tex_p)
305             {
306               /* if we have a texture, make the base color be white. */
307               color[0] = color[1] = color[2] = 1.0;
308
309               glTexGeni (GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
310               glTexGeni (GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
311               glTexEnvf (GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);
312               glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
313               glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
314               glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
315               glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
316               glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);
317               glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);
318               glEnable(GL_TEXTURE_2D);
319
320               /* approximately line it up with ../images/earth.xpm */
321               glMatrixMode (GL_TEXTURE);
322               glLoadIdentity();
323               glTranslatef (0.45, 0.58, 0);
324               glScalef (0.08, 0.16, 1);
325               glRotatef (-5, 0, 0, 1);
326               glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
327             }
328           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
329           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,            black);
330           glMaterialf  (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS,           128); 
331        }
332       else if (i == TAIL)
333         {
334           GLfloat color[4] = {0.63, 0.43, 0.36, 1.00};
335           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
336           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,            black);
337           glMaterialf  (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS,           128);
338         }
339       else if (i == UDDER)
340         {
341           GLfloat color[4] = {1.00, 0.53, 0.53, 1.00};
342           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
343           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,            black);
344           glMaterialf  (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS,           128);
345         }
346       else if (i == HOOFS || i == HORNS)
347         {
348           GLfloat color[4] = {0.20, 0.20, 0.20, 1.00};
349           GLfloat spec[4]  = {0.30, 0.30, 0.30, 1.00};
350           GLfloat shiny    = 8.0;
351           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
352           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,            spec);
353           glMaterialf  (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS,           shiny);
354         }
355       else if (i == FACE)
356         {
357           GLfloat color[4] = {0.10, 0.10, 0.10, 1.00};
358           GLfloat spec[4]  = {0.10, 0.10, 0.10, 1.00};
359           GLfloat shiny    = 8.0;
360           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
361           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,            spec);
362           glMaterialf  (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS,           shiny);
363         }
364       else
365         {
366           GLfloat color[4] = {1.00, 1.00, 1.00, 1.00};
367           GLfloat spec[4]  = {1.00, 1.00, 1.00, 1.00};
368           GLfloat shiny    = 128.0;
369           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
370           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,            spec);
371           glMaterialf  (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS,           shiny);
372         }
373
374       renderList (gll, wire);
375
376       glEndList ();
377     }
378
379   bp->nfloaters = MI_COUNT (mi);
380   bp->floaters = (floater *) calloc (bp->nfloaters, sizeof (floater));
381
382   for (i = 0; i < bp->nfloaters; i++)
383     {
384       floater *f = &bp->floaters[i];
385       f->rot = make_rotator (10.0, 0, 0,
386                              4, 0.05 * speed,
387                              True);
388       if (bp->nfloaters == 2)
389         {
390           f->x = (i ? 6 : -6);
391         }
392       else if (i != 0)
393         {
394           double th = (i - 1) * M_PI*2 / (bp->nfloaters-1);
395           double r = 10;
396           f->x = r * cos(th);
397           f->z = r * sin(th);
398         }
399
400       f->ix = f->x;
401       f->iy = f->y;
402       f->iz = f->z;
403       reset_floater (mi, f);
404     }
405 }
406
407
408 static void
409 draw_floater (ModeInfo *mi, floater *f)
410 {
411   cow_configuration *bp = &bps[MI_SCREEN(mi)];
412   GLfloat n;
413   double x, y, z;
414
415   get_position (f->rot, &x, &y, &z, !bp->button_down_p);
416
417   glPushMatrix();
418   glTranslatef (f->x, f->y, f->z);
419
420   gltrackball_rotate (bp->trackball);
421
422   glRotatef (y * 360, 0.0, 1.0, 0.0);
423   if (f->spinner_p)
424     {
425       glRotatef (x * 360, 1.0, 0.0, 0.0);
426       glRotatef (z * 360, 0.0, 0.0, 1.0);
427     }
428
429   n = 1.5;
430   if      (bp->nfloaters > 99) n *= 0.05;
431   else if (bp->nfloaters > 25) n *= 0.18;
432   else if (bp->nfloaters > 9)  n *= 0.3;
433   else if (bp->nfloaters > 1)  n *= 0.7;
434   glScalef(n, n, n);
435
436   glCallList (bp->dlists[FACE]);
437   mi->polygon_count += (*all_objs[FACE])->points / 3;
438
439   glCallList (bp->dlists[HIDE]);
440   mi->polygon_count += (*all_objs[HIDE])->points / 3;
441
442   glCallList (bp->dlists[HOOFS]);
443   mi->polygon_count += (*all_objs[HOOFS])->points / 3;
444
445   glCallList (bp->dlists[HORNS]);
446   mi->polygon_count += (*all_objs[HORNS])->points / 3;
447
448   glCallList (bp->dlists[TAIL]);
449   mi->polygon_count += (*all_objs[TAIL])->points / 3;
450
451   glCallList (bp->dlists[UDDER]);
452   mi->polygon_count += (*all_objs[UDDER])->points / 3;
453
454   glPopMatrix();
455 }
456
457
458
459 ENTRYPOINT void
460 draw_cow (ModeInfo *mi)
461 {
462   cow_configuration *bp = &bps[MI_SCREEN(mi)];
463   Display *dpy = MI_DISPLAY(mi);
464   Window window = MI_WINDOW(mi);
465   int i;
466
467   if (!bp->glx_context)
468     return;
469
470   glXMakeCurrent(MI_DISPLAY(mi), MI_WINDOW(mi), *(bp->glx_context));
471
472   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
473
474   glPushMatrix ();
475
476 # ifdef HAVE_MOBILE     /* Keep it the same relative size when rotated. */
477   {
478     GLfloat h = MI_HEIGHT(mi) / (GLfloat) MI_WIDTH(mi);
479     int o = (int) current_device_rotation();
480     if (o != 0 && o != 180 && o != -180)
481       glScalef (1/h, 1/h, 1/h);
482     glRotatef(o, 0, 0, 1);
483   }
484 # endif
485
486   glScalef (0.5, 0.5, 0.5);
487
488   mi->polygon_count = 0;
489
490 # if 0
491   {
492     floater F;
493     F.x = F.y = F.z = 0;
494     F.dx = F.dy = F.dz = 0;
495     F.ddx = F.ddy = F.ddz = 0;
496     F.rot = make_rotator (0, 0, 0, 1, 0, False);
497     glScalef(2,2,2);
498     draw_floater (mi, &F);
499   }
500 # else
501   for (i = 0; i < bp->nfloaters; i++)
502     {
503       /* "Don't kid yourself, Jimmy.  If a cow ever got the chance,
504          he'd eat you and everyone you care about!"
505              -- Troy McClure in "Meat and You: Partners in Freedom"
506        */
507       floater *f = &bp->floaters[i];
508       draw_floater (mi, f);
509       tick_floater (mi, f);
510     }
511 # endif
512
513   glPopMatrix ();
514
515   if (mi->fps_p) do_fps (mi);
516   glFinish();
517
518   glXSwapBuffers(dpy, window);
519 }
520
521 XSCREENSAVER_MODULE_2 ("BouncingCow", bouncingcow, cow)
522
523 #endif /* USE_GL */