git.hungrycats.org Git - xscreensaver/blob - hacks/glx/bubble3d.c

   1 /* -*- Mode: C; tab-width: 4 -*- */
   2 /* bubble3d.c - 3D bubbles  */
   3
   4 #if !defined( lint ) && !defined( SABER )
   5 static const char sccsid[] = "@(#)bubble3d.c  4.11 98/06/16 xlockmore";
   6
   7 #endif
   8
   9 /*-
  10  * BUBBLE3D (C) 1998 Richard W.M. Jones.
  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  * 16-Jun-98: Written.
  25  *
  26  * bubble.c: This code is responsible for creating and managing
  27  * bubbles over their lifetime.
  28  * The bubbles may be drawn inside out.
  29  */
  30
  31 #include "bubble3d.h"
  32
  33 typedef struct bubble {
  34         GLfloat    *contributions;      /* List of contributions from each
  35                                          * nudge to each vertex. This list has
  36                                          * length nr_vertices * nr_nudge_axes.
  37                                          */
  38         GLfloat     x, y, z;    /* (x,y,z) location of the bubble. */
  39         GLfloat     scale;      /* Scaling factor applied to bubble. */
  40         GLfloat     y_incr, scale_incr;         /* Change in y and scale each frame. */
  41         GLfloat     rotx, roty, rotz;   /* Current rotation. */
  42         GLfloat     rotx_incr, roty_incr, rotz_incr;    /* Amount by which we increase
  43                                                          * rotation each step.
  44                                                          */
  45         GLfloat    *nudge_angle;        /* Current angle (radians) of each
  46                                          * nudge. This list has length nr_nudge_axes.
  47                                          */
  48         GLfloat    *nudge_angle_incr;   /* Amount by which we increase each nudge
  49                                          * angle in each frame.
  50                                          */
  51 } bubble;
  52
  53 /* Should be taken care of already... but just in case */
  54 #if !defined( __GNUC__ ) && !defined(__cplusplus) && !defined(c_plusplus)
  55 #undef inline
  56 #define inline                  /* */
  57 #endif
  58 static inline void
  59 normalize(GLfloat v[3])
  60 {
  61         GLfloat     d = (GLfloat) sqrt((double) (v[0] * v[0] + v[1] * v[1] +
  62                                                  v[2] * v[2]));
  63
  64         if (d != 0) {
  65                 v[0] /= d;
  66                 v[1] /= d;
  67                 v[2] /= d;
  68         } else {
  69                 v[0] = v[1] = v[2] = 0;
  70         }
  71 }
  72
  73 static inline GLfloat
  74 dotprod(GLfloat * v1, GLfloat * v2)
  75 {
  76         return v1[0] * v2[0] + v1[1] * v2[1] + v1[2] * v2[2];
  77 }
  78
  79 static inline GLfloat
  80 max(GLfloat a, GLfloat b)
  81 {
  82         return a > b ? a : b;
  83 }
  84
  85 /* Create a new bubble. */
  86 void       *
  87 glb_bubble_new(GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z, GLfloat scale,
  88                GLfloat y_incr, GLfloat scale_incr)
  89 {
  90         int         i, j;
  91
  92         /* GLfloat axes [glb_config.nr_nudge_axes][3]; */
  93         GLfloat     axes[5][3]; /* HARD CODED for SunCC */
  94         int         nr_vertices;
  95         glb_vertex *vertices = glb_sphere_get_vertices(&nr_vertices);
  96
  97         bubble     *b = (bubble *) malloc(sizeof *b);
  98
  99         if (b == 0)
 100                 return 0;
 101
 102         b->contributions = (GLfloat *) malloc(sizeof (GLfloat) * nr_vertices *
 103                                               glb_config.nr_nudge_axes);
 104         if (b->contributions == 0) {
 105                 (void) free((void *) b);
 106                 return 0;
 107         }
 108         b->nudge_angle = (GLfloat *) malloc(sizeof (GLfloat) * glb_config.nr_nudge_axes);
 109         if (b->nudge_angle == 0) {
 110                 (void) free((void *) b->contributions);
 111                 (void) free((void *) b);
 112                 return 0;
 113         }
 114         b->nudge_angle_incr = (GLfloat *) malloc(sizeof (GLfloat) * glb_config.nr_nudge_axes);
 115         if (b->nudge_angle_incr == 0) {
 116                 (void) free((void *) b->nudge_angle);
 117                 (void) free((void *) b->contributions);
 118                 (void) free((void *) b);
 119                 return 0;
 120         }
 121         /* Initialize primitive elements. */
 122         b->x = x;
 123         b->y = y;
 124         b->z = z;
 125         b->scale = scale;
 126         b->y_incr = y_incr;
 127         b->scale_incr = scale_incr;
 128         b->rotx = b->roty = b->rotz = 0;
 129         b->rotx_incr = glb_drand() * glb_config.rotation_factor * 2
 130                 - glb_config.rotation_factor;
 131         b->roty_incr = glb_drand() * glb_config.rotation_factor * 2
 132                 - glb_config.rotation_factor;
 133         b->rotz_incr = glb_drand() * glb_config.rotation_factor * 2
 134                 - glb_config.rotation_factor;
 135
 136         /* Initialize the nudge angle arrays. */
 137         for (i = 0; i < glb_config.nr_nudge_axes; ++i) {
 138                 b->nudge_angle[i] = 0;
 139                 b->nudge_angle_incr[i] = glb_drand() * glb_config.nudge_angle_factor;
 140         }
 141
 142         /* Choose some random nudge axes. */
 143         for (i = 0; i < glb_config.nr_nudge_axes; ++i) {
 144                 axes[i][0] = glb_drand() * 2 - 1;
 145                 axes[i][1] = glb_drand() * 2 - 1;
 146                 axes[i][2] = glb_drand() * 2 - 1;
 147                 normalize(axes[i]);
 148         }
 149
 150         /* Calculate the contribution that each nudge axis has on each vertex. */
 151         for (i = 0; i < nr_vertices; ++i)
 152                 for (j = 0; j < glb_config.nr_nudge_axes; ++j)
 153                         b->contributions[i * glb_config.nr_nudge_axes + j]
 154                                 = max(0, dotprod(vertices[i], axes[j]));
 155
 156         return (void *) b;
 157 }
 158
 159 /* Delete a bubble and free up all memory. */
 160 void
 161 glb_bubble_delete(void *bb)
 162 {
 163         bubble     *b = (bubble *) bb;
 164
 165         if (b != NULL) {
 166                 if (b->nudge_angle_incr) {
 167                         (void) free((void *) b->nudge_angle_incr);
 168                         b->nudge_angle_incr = NULL;
 169                 }
 170                 if (b->nudge_angle) {
 171                         (void) free((void *) b->nudge_angle);
 172                         b->nudge_angle = NULL;
 173                 }
 174                 if (b->contributions) {
 175                         (void) free((void *) b->contributions);
 176                         b->contributions = NULL;
 177                 }
 178                 (void) free((void *) b);
 179                 b = NULL;
 180         }
 181 }
 182
 183 /* Rotate and wobble a bubble by a single step. */
 184 void
 185 glb_bubble_step(void *bb)
 186 {
 187         int         i;
 188         bubble     *b = (bubble *) bb;
 189
 190         /* Update the rotation. */
 191         b->rotx += b->rotx_incr;
 192         b->roty += b->roty_incr;
 193         b->rotz += b->rotz_incr;
 194
 195         /* Update the nudge angles. */
 196         for (i = 0; i < glb_config.nr_nudge_axes; ++i)
 197                 b->nudge_angle[i] += b->nudge_angle_incr[i];
 198
 199         /* Move it upwards & outwards. */
 200         b->y += b->y_incr;
 201         b->scale += b->scale_incr;
 202 }
 203
 204 /* Draw a bubble. */
 205 void
 206 glb_bubble_draw(void *bb)
 207 {
 208         int         i, j;
 209         bubble     *b = (bubble *) bb;
 210         int         nr_vertices;
 211         glb_vertex *vertices = glb_sphere_get_vertices(&nr_vertices);
 212         int         nr_triangles;
 213         glb_triangle *triangles = glb_sphere_get_triangles(&nr_triangles);
 214         glb_vertex *new_vertices;
 215
 216         new_vertices = (glb_vertex *) malloc(sizeof (glb_vertex) * nr_vertices);
 217         /* Calculate the vertices of this bubble, factoring in each nudge axis. */
 218         for (i = 0; i < nr_vertices; ++i) {
 219                 GLfloat     s = 0;
 220
 221                 for (j = 0; j < glb_config.nr_nudge_axes; ++j)
 222                         s += ((GLfloat) cos((double) (b->nudge_angle[j])) *
 223                               glb_config.nudge_factor - glb_config.nudge_factor / 2) *
 224                                 b->contributions[i * glb_config.nr_nudge_axes + j];
 225
 226                 new_vertices[i][0] = vertices[i][0] * (s + 1);
 227                 new_vertices[i][1] = vertices[i][1] * (s + 1);
 228                 new_vertices[i][2] = vertices[i][2] * (s + 1);
 229         }
 230
 231         glPushMatrix();
 232
 233         /* Apply translation, rotation and scalings. */
 234         glTranslatef(b->x, b->y, b->z);
 235
 236         glRotatef(b->rotx, 1, 0, 0);
 237         glRotatef(b->roty, 0, 1, 0);
 238         glRotatef(b->rotz, 0, 0, 1);
 239
 240         glScalef(b->scale, b->scale, b->scale);
 241
 242         /* Draw the bubble. */
 243         glBegin(GL_TRIANGLES);
 244         for (i = 0; i < nr_triangles; ++i) {
 245                 glNormal3fv(new_vertices[triangles[i][0]]);
 246                 glVertex3fv(new_vertices[triangles[i][0]]);
 247                 glNormal3fv(new_vertices[triangles[i][1]]);
 248                 glVertex3fv(new_vertices[triangles[i][1]]);
 249                 glNormal3fv(new_vertices[triangles[i][2]]);
 250                 glVertex3fv(new_vertices[triangles[i][2]]);
 251         }
 252         glEnd();
 253         glPopMatrix();
 254         (void) free((void *) new_vertices);
 255 }
 256
 257 /* Return y value. */
 258 GLfloat
 259 glb_bubble_get_y(void *bb)
 260 {
 261         bubble     *b = (bubble *) bb;
 262
 263         return b->y;
 264 }