From http://www.jwz.org/xscreensaver/xscreensaver-5.30.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
215   clear_gl_error();
216   glTexImage2D (GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA,
217                 image->width, image->height, 0,
218                 GL_RGBA,
219                 /* GL_UNSIGNED_BYTE, */
220                 GL_UNSIGNED_INT_8_8_8_8_REV,
221                 image->data);
222   sprintf (buf, "texture: %.100s (%dx%d)",
223            filename, image->width, image->height);
224   check_gl_error(buf);
225
226   glPixelStorei (GL_UNPACK_ALIGNMENT, 4);
227   glPixelStorei (GL_UNPACK_ROW_LENGTH, image->width);
228
229   return True;
230 }
231
232
233 ENTRYPOINT void
234 init_cow (ModeInfo *mi)
235 {
236   cow_configuration *bp;
237   int wire = MI_IS_WIREFRAME(mi);
238   int i;
239   Bool tex_p = False;
240
241   if (!bps) {
242     bps = (cow_configuration *)
243       calloc (MI_NUM_SCREENS(mi), sizeof (cow_configuration));
244     if (!bps) {
245       fprintf(stderr, "%s: out of memory\n", progname);
246       exit(1);
247     }
248   }
249
250   bp = &bps[MI_SCREEN(mi)];
251
252   bp->glx_context = init_GL(mi);
253
254   reshape_cow (mi, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
255
256   glShadeModel(GL_SMOOTH);
257
258   glEnable(GL_DEPTH_TEST);
259   glEnable(GL_NORMALIZE);
260   glEnable(GL_CULL_FACE);
261
262   if (!wire)
263     {
264       GLfloat pos[4] = {0.4, 0.2, 0.4, 0.0};
265 /*      GLfloat amb[4] = {0.0, 0.0, 0.0, 1.0};*/
266       GLfloat amb[4] = {0.2, 0.2, 0.2, 1.0};
267       GLfloat dif[4] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0};
268       GLfloat spc[4] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0};
269
270       glEnable(GL_LIGHTING);
271       glEnable(GL_LIGHT0);
272       glEnable(GL_DEPTH_TEST);
273       glEnable(GL_CULL_FACE);
274
275       glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, pos);
276       glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT,  amb);
277       glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE,  dif);
278       glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, spc);
279     }
280
281   bp->trackball = gltrackball_init (False);
282
283   bp->dlists = (GLuint *) calloc (countof(all_objs)+1, sizeof(GLuint));
284   for (i = 0; i < countof(all_objs); i++)
285     bp->dlists[i] = glGenLists (1);
286
287   tex_p = load_texture (mi, do_texture);
288   if (tex_p)
289     glBindTexture (GL_TEXTURE_2D, bp->texture);
290
291   for (i = 0; i < countof(all_objs); i++)
292     {
293       GLfloat black[4] = {0, 0, 0, 1};
294       const struct gllist *gll = *all_objs[i];
295
296       glNewList (bp->dlists[i], GL_COMPILE);
297
298       glDisable (GL_TEXTURE_2D);
299
300       if (i == HIDE)
301         {
302           GLfloat color[4] = {0.63, 0.43, 0.36, 1.00};
303           if (tex_p)
304             {
305               /* if we have a texture, make the base color be white. */
306               color[0] = color[1] = color[2] = 1.0;
307
308               glTexGeni (GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
309               glTexGeni (GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
310               glTexEnvf (GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);
311               glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
312               glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
313               glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
314               glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
315               glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);
316               glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);
317               glEnable(GL_TEXTURE_2D);
318
319               /* approximately line it up with ../images/earth.xpm */
320               glMatrixMode (GL_TEXTURE);
321               glLoadIdentity();
322               glTranslatef (0.45, 0.58, 0);
323               glScalef (0.08, 0.16, 1);
324               glRotatef (-5, 0, 0, 1);
325               glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
326             }
327           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
328           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,            black);
329           glMaterialf  (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS,           128); 
330        }
331       else if (i == TAIL)
332         {
333           GLfloat color[4] = {0.63, 0.43, 0.36, 1.00};
334           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
335           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,            black);
336           glMaterialf  (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS,           128);
337         }
338       else if (i == UDDER)
339         {
340           GLfloat color[4] = {1.00, 0.53, 0.53, 1.00};
341           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
342           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,            black);
343           glMaterialf  (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS,           128);
344         }
345       else if (i == HOOFS || i == HORNS)
346         {
347           GLfloat color[4] = {0.20, 0.20, 0.20, 1.00};
348           GLfloat spec[4]  = {0.30, 0.30, 0.30, 1.00};
349           GLfloat shiny    = 8.0;
350           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
351           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,            spec);
352           glMaterialf  (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS,           shiny);
353         }
354       else if (i == FACE)
355         {
356           GLfloat color[4] = {0.10, 0.10, 0.10, 1.00};
357           GLfloat spec[4]  = {0.10, 0.10, 0.10, 1.00};
358           GLfloat shiny    = 8.0;
359           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
360           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,            spec);
361           glMaterialf  (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS,           shiny);
362         }
363       else
364         {
365           GLfloat color[4] = {1.00, 1.00, 1.00, 1.00};
366           GLfloat spec[4]  = {1.00, 1.00, 1.00, 1.00};
367           GLfloat shiny    = 128.0;
368           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
369           glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR,            spec);
370           glMaterialf  (GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS,           shiny);
371         }
372
373       renderList (gll, wire);
374
375       glEndList ();
376     }
377
378   bp->nfloaters = MI_COUNT (mi);
379   bp->floaters = (floater *) calloc (bp->nfloaters, sizeof (floater));
380
381   for (i = 0; i < bp->nfloaters; i++)
382     {
383       floater *f = &bp->floaters[i];
384       f->rot = make_rotator (10.0, 0, 0,
385                              4, 0.05 * speed,
386                              True);
387       if (bp->nfloaters == 2)
388         {
389           f->x = (i ? 6 : -6);
390         }
391       else if (i != 0)
392         {
393           double th = (i - 1) * M_PI*2 / (bp->nfloaters-1);
394           double r = 10;
395           f->x = r * cos(th);
396           f->z = r * sin(th);
397         }
398
399       f->ix = f->x;
400       f->iy = f->y;
401       f->iz = f->z;
402       reset_floater (mi, f);
403     }
404 }
405
406
407 static void
408 draw_floater (ModeInfo *mi, floater *f)
409 {
410   cow_configuration *bp = &bps[MI_SCREEN(mi)];
411   GLfloat n;
412   double x, y, z;
413
414   get_position (f->rot, &x, &y, &z, !bp->button_down_p);
415
416   glPushMatrix();
417   glTranslatef (f->x, f->y, f->z);
418
419   gltrackball_rotate (bp->trackball);
420
421   glRotatef (y * 360, 0.0, 1.0, 0.0);
422   if (f->spinner_p)
423     {
424       glRotatef (x * 360, 1.0, 0.0, 0.0);
425       glRotatef (z * 360, 0.0, 0.0, 1.0);
426     }
427
428   n = 1.5;
429   if      (bp->nfloaters > 99) n *= 0.05;
430   else if (bp->nfloaters > 25) n *= 0.18;
431   else if (bp->nfloaters > 9)  n *= 0.3;
432   else if (bp->nfloaters > 1)  n *= 0.7;
433   glScalef(n, n, n);
434
435   glCallList (bp->dlists[FACE]);
436   mi->polygon_count += (*all_objs[FACE])->points / 3;
437
438   glCallList (bp->dlists[HIDE]);
439   mi->polygon_count += (*all_objs[HIDE])->points / 3;
440
441   glCallList (bp->dlists[HOOFS]);
442   mi->polygon_count += (*all_objs[HOOFS])->points / 3;
443
444   glCallList (bp->dlists[HORNS]);
445   mi->polygon_count += (*all_objs[HORNS])->points / 3;
446
447   glCallList (bp->dlists[TAIL]);
448   mi->polygon_count += (*all_objs[TAIL])->points / 3;
449
450   glCallList (bp->dlists[UDDER]);
451   mi->polygon_count += (*all_objs[UDDER])->points / 3;
452
453   glPopMatrix();
454 }
455
456
457
458 ENTRYPOINT void
459 draw_cow (ModeInfo *mi)
460 {
461   cow_configuration *bp = &bps[MI_SCREEN(mi)];
462   Display *dpy = MI_DISPLAY(mi);
463   Window window = MI_WINDOW(mi);
464   int i;
465
466   if (!bp->glx_context)
467     return;
468
469   glXMakeCurrent(MI_DISPLAY(mi), MI_WINDOW(mi), *(bp->glx_context));
470
471   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
472
473   glPushMatrix ();
474   glRotatef(current_device_rotation(), 0, 0, 1);
475
476   glScalef (0.5, 0.5, 0.5);
477
478   mi->polygon_count = 0;
479
480 # if 0
481   {
482     floater F;
483     F.x = F.y = F.z = 0;
484     F.dx = F.dy = F.dz = 0;
485     F.ddx = F.ddy = F.ddz = 0;
486     F.rot = make_rotator (0, 0, 0, 1, 0, False);
487     glScalef(2,2,2);
488     draw_floater (mi, &F);
489   }
490 # else
491   for (i = 0; i < bp->nfloaters; i++)
492     {
493       /* "Don't kid yourself, Jimmy.  If a cow ever got the chance,
494          he'd eat you and everyone you care about!"
495              -- Troy McClure in "Meat and You: Partners in Freedom"
496        */
497       floater *f = &bp->floaters[i];
498       draw_floater (mi, f);
499       tick_floater (mi, f);
500     }
501 # endif
502
503   glPopMatrix ();
504
505   if (mi->fps_p) do_fps (mi);
506   glFinish();
507
508   glXSwapBuffers(dpy, window);
509 }
510
511 XSCREENSAVER_MODULE_2 ("BouncingCow", bouncingcow, cow)
512
513 #endif /* USE_GL */