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

   1 /*
   2  * engine.c - GL representation of a 4 stroke engine
   3  *
   4  * version 2.00
   5  *
   6  * Copyright (C) 2001 Ben Buxton (bb@cactii.net)
   7  * modified by Ed Beroset (beroset@mindspring.com)
   8  *  new to 2.0 version is:
   9  *  - command line argument to specify number of cylinders
  10  *  - command line argument to specify included angle of engine
  11  *  - removed broken command line argument to specify rotation speed
  12  *  - included crankshaft shapes and firing orders for real engines
  13  *    verified using the Bosch _Automotive Handbook_, 5th edition, pp 402,403
  14  *
  15  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
  16  * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
  17  * the above copyright notice appear in all copies and that both that
  18  * copyright notice and this permission notice appear in supporting
  19  * documentation.  No representations are made about the suitability of this
  20  * software for any purpose.  It is provided "as is" without express or
  21  * implied warranty.
  22  */
  23
  24 #ifdef STANDALONE
  25 #define DEFAULTS        "*delay:           30000        \n" \
  26                         "*showFPS:         False        \n" \
  27                         "*suppressRotationAnimation: True\n" \
  28         "*titleFont:  -*-helvetica-medium-r-normal-*-*-180-*-*-*-*-*-*\n" \
  29
  30 # define refresh_engine 0
  31 # include "xlockmore.h"              /* from the xscreensaver distribution */
  32 #else  /* !STANDALONE */
  33 # include "xlock.h"                  /* from the xlockmore distribution */
  34 #endif /* !STANDALONE */
  35
  36 #include "texfont.h"
  37 #include "rotator.h"
  38 #include "gltrackball.h"
  39
  40 /* lifted from lament.c */
  41 #define RAND(n) ((long) ((random() & 0x7fffffff) % ((long) (n))))
  42 #define RANDSIGN() ((random() & 1) ? 1 : -1)
  43
  44
  45 #ifdef USE_GL
  46
  47 #define DEF_ENGINE "(none)"
  48 #define DEF_TITLES "False"
  49 #define DEF_SPIN   "True"
  50 #define DEF_MOVE   "True"
  51
  52 #undef countof
  53 #define countof(x) (sizeof((x))/sizeof((*x)))
  54
  55 static char *which_engine;
  56 static int move;
  57 static int spin;
  58 static Bool do_titles;
  59
  60 static XrmOptionDescRec opts[] = {
  61   {"-engine",  ".engine.engine", XrmoptionSepArg, DEF_ENGINE },
  62   {"-move",    ".engine.move",   XrmoptionNoArg, "True"  },
  63   {"+move",    ".engine.move",   XrmoptionNoArg, "False" },
  64   {"-spin",    ".engine.spin",   XrmoptionNoArg, "True"  },
  65   {"+spin",    ".engine.spin",   XrmoptionNoArg, "False" },
  66   { "-titles", ".engine.titles", XrmoptionNoArg, "True"  },
  67   { "+titles", ".engine.titles", XrmoptionNoArg, "False" },
  68 };
  69
  70 static argtype vars[] = {
  71   {&which_engine, "engine", "Engine", DEF_ENGINE, t_String},
  72   {&move,         "move",   "Move",   DEF_MOVE,   t_Bool},
  73   {&spin,         "spin",   "Spin",   DEF_SPIN,   t_Bool},
  74   {&do_titles,    "titles", "Titles", DEF_TITLES, t_Bool},
  75 };
  76
  77 ENTRYPOINT ModeSpecOpt engine_opts = {countof(opts), opts, countof(vars), vars, NULL};
  78
  79 #ifdef USE_MODULES
  80 ModStruct   engine_description =
  81 {"engine", "init_engine", "draw_engine", "release_engine",
  82  "draw_engine", "init_engine", NULL, &engine_opts,
  83  1000, 1, 2, 1, 4, 1.0, "",
  84  "A four stroke engine", 0, NULL};
  85
  86 #endif
  87
  88 /* these defines are used to provide symbolic means
  89  * by which to refer to various portions or multiples
  90  * of a cyle in degrees
  91  */
  92 #define HALFREV 180
  93 #define ONEREV 360
  94 #define TWOREV 720
  95
  96 #define MOVE_MULT 0.05
  97
  98 #define RAND_RANGE(min, max) ((min) + (max - min) * f_rand())
  99
 100
 101 typedef struct {
 102   GLXContext *glx_context;
 103   Window window;
 104   GLfloat x, y, z; /* position */
 105   GLfloat dx, dy, dz; /* position */
 106   GLfloat an1, an2, an3; /* internal angle */
 107   GLfloat nx, ny, nz; /* spin vector */
 108   GLfloat a; /* spin angle */
 109   GLfloat da; /* spin speed */
 110   rotator *rot;
 111   trackball_state *trackball;
 112   Bool button_down_p;
 113   texture_font_data *font_data;
 114   char *engine_name;
 115   int engineType;
 116   int movepaused;
 117
 118   float crankOffset;
 119   float crankWidth;
 120
 121   int win_w, win_h;
 122
 123   float sin_table[TWOREV];
 124   float cos_table[TWOREV];
 125   float tan_table[TWOREV];
 126
 127   GLfloat boom_red[4];
 128   GLfloat boom_lpos[4];
 129   GLfloat boom_d, boom_wd;
 130   int boom_time;
 131
 132   GLfloat viewer[3], lookat[3];
 133
 134   int display_a;
 135   GLfloat ln[730], yp[730], ang[730];
 136   int ln_init;
 137   int lastPlug;
 138
 139   GLuint shaft_list, piston_list;
 140   int shaft_polys, piston_polys;
 141
 142 } Engine;
 143
 144 static Engine *engine = NULL;
 145
 146 static const GLfloat lightpos[] = {7.0, 7.0, 12, 1.0};
 147 static const GLfloat light_sp[] = {0.8, 0.8, 0.8, 0.5};
 148 static const GLfloat red[] = {1.0, 0, 0, 1.0};
 149 static const GLfloat green[] = {0.0, 1, 0, 1.0};
 150 static const GLfloat blue[] = {0, 0, 1, 1.0};
 151 static const GLfloat white[] = {1.0, 1, 1, 1.0};
 152 static const GLfloat yellow_t[] = {1, 1, 0, 0.4};
 153
 154 static GLvoid normal(GLfloat [], GLfloat [], GLfloat [],
 155                   GLfloat *, GLfloat *, GLfloat *);
 156
 157 /*
 158  * this table represents both the firing order and included angle of engine.
 159  * To simplify things, we always number from 0 starting at the flywheel and
 160  * moving down the crankshaft toward the back of the engine.  This doesn't
 161  * always match manufacturer's schemes.  For example, the Porsche 911 engine
 162  * is a flat six with the following configuration (Porsche's numbering):
 163  *
 164  *    3  2  1
 165  *  |=            firing order is 1-6-2-4-3-5 in this diagram
 166  *     6  5  4
 167  *
 168  * We renumber these using our scheme but preserve the effective firing order:
 169  *
 170  *   0  2  4
 171  * |=             firing order is 4-1-2-5-0-3 in this diagram
 172  *    1  3  5
 173  *
 174  * To avoid going completely insane, we also reorder these so the newly
 175  * renumbered cylinder 0 is always first: 0-3-4-1-2-5
 176  *
 177  * For a flat 6, the included angle is 180 degrees (0 would be a inline
 178  * engine).  Because these are all four-stroke engines, each piston goes
 179  * through 720 degrees of rotation for each time the spark plug sparks,
 180  * so in this case, we would use the following angles:
 181  *
 182  * cylinder     firing order     angle
 183  * --------     ------------     -----
 184  *    0               0             0
 185  *    1               3           360
 186  *    2               4           240
 187  *    3               1           600
 188  *    4               2           480
 189  *    5               5           120
 190  *
 191  */
 192
 193 typedef struct
 194 {
 195     int cylinders;
 196     int includedAngle;
 197     int pistonAngle[12];  /* twelve cylinders should suffice... */
 198     int speed;          /*  step size in degrees for engine speed */
 199     const char *engineName;  /* currently unused */
 200 } engine_type;
 201
 202 static const engine_type engines[] = {
 203     { 3,   0, { 0, 240, 480,   0,   0,   0,
 204                 0,   0,   0,   0,   0,   0 }, 12,
 205      "Honda Insight" },
 206     { 4,   0, { 0, 180, 540, 360,   0,   0,
 207                 0,   0,   0,   0,   0,   0 }, 12,
 208      "BMW M3" },
 209     { 4, 180, { 0, 360, 180, 540,   0,   0,
 210                 0,   0,   0,   0,   0,   0 }, 12,
 211      "VW Beetle" },
 212     { 5,   0, { 0, 576, 144, 432, 288,   0,
 213                 0,   0,   0,   0,   0,   0 }, 12,
 214      "Audi Quattro" },
 215     { 6,   0, { 0, 240, 480, 120, 600, 360,
 216                 0,   0,   0,   0,   0,   0 }, 12,
 217      "BMW M5" },
 218     { 6,  90, { 0, 360, 480, 120, 240, 600,
 219                 0,   0,   0,   0,   0,   0 }, 12,
 220      "Subaru XT" },
 221     { 6, 180, { 0, 360, 240, 600, 480, 120,
 222                 0,   0,   0,   0,   0,   0 }, 12,
 223      "Porsche 911" },
 224     { 8,  90, { 0, 450,  90, 180, 270, 360,
 225               540, 630,   0,   0,   0,   0 }, 15,
 226      "Corvette Z06" },
 227     {10,  90, { 0,  72, 432, 504, 288, 360,
 228               144, 216, 576, 648,   0,   0 }, 12,
 229      "Dodge Viper" },
 230     {12,  60, { 0, 300, 240, 540, 480,  60,
 231               120, 420, 600, 180, 360, 660 }, 12,
 232      "Jaguar XKE" },
 233 };
 234
 235 /* this define is just a little shorter way of referring to members of the
 236  * table above
 237  */
 238 #define ENG engines[e->engineType]
 239
 240 /* given a number of cylinders and an included angle, finds matching engine */
 241 static int
 242 find_engine(char *name)
 243 {
 244   unsigned int i;
 245   char *s;
 246
 247   if (!name || !*name || !strcasecmp (name, "(none)"))
 248     return (random() % countof(engines));
 249
 250   for (s = name; *s; s++)
 251     if (*s == '-' || *s == '_') *s = ' ';
 252
 253   for (i = 0; i < countof(engines); i++) {
 254     if (!strcasecmp(name, engines[i].engineName))
 255       return i;
 256   }
 257
 258   fprintf (stderr, "%s: unknown engine type \"%s\"\n", progname, name);
 259   fprintf (stderr, "%s: available models are:\n", progname);
 260   for (i = 0; i < countof(engines); i++) {
 261     fprintf (stderr, "\t %-13s (%d cylinders",
 262              engines[i].engineName, engines[i].cylinders);
 263     if (engines[i].includedAngle == 0)
 264       fprintf (stderr, ")\n");
 265     else if (engines[i].includedAngle == 180)
 266       fprintf (stderr, ", flat)\n");
 267     else
 268       fprintf (stderr, ", V)\n");
 269   }
 270   exit(1);
 271 }
 272
 273 /* we use trig tables to speed things up - 200 calls to sin()
 274  in one frame can be a bit harsh..
 275 */
 276
 277 static void make_tables(Engine *e)
 278 {
 279   int i;
 280   float f;
 281
 282   f = ONEREV / (M_PI * 2);
 283   for (i = 0 ; i < TWOREV ; i++) {
 284     e->sin_table[i] = sin(i/f);
 285   }
 286   for (i = 0 ; i < TWOREV ; i++) {
 287     e->cos_table[i] = cos(i/f);
 288   }
 289   for (i = 0 ; i < TWOREV ; i++) {
 290     e->tan_table[i] = tan(i/f);
 291   }
 292 }
 293
 294 /* if inner and outer are the same, we draw a cylinder, not a tube */
 295 /* for a tube, endcaps is 0 (none), 1 (left), 2 (right) or 3(both) */
 296 /* angle is how far around the axis to go (up to 360) */
 297
 298 static int cylinder (Engine *e, GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z,
 299     float length, float outer, float inner, int endcaps, int sang, int eang)
 300 {
 301   int polys = 0;
 302   int a; /* current angle around cylinder */
 303   int b = 0; /* previous */
 304   int angle, norm, step, sangle;
 305   float z1, y1, z2, y2, ex=0;
 306   float Z1, Y1, Z2, Y2, xl;
 307   GLfloat y2c[TWOREV], z2c[TWOREV];
 308   int nsegs, tube = 0;
 309
 310   glPushMatrix();
 311   nsegs = outer*(MAX(e->win_w, e->win_h)/200);
 312   nsegs = MAX(nsegs, 6);
 313   nsegs = MAX(nsegs, 40);
 314   if (nsegs % 2)
 315      nsegs += 1;
 316   sangle = sang;
 317   angle = eang;
 318   z1 = e->cos_table[sangle]*outer+z; y1 = e->sin_table[sangle] * outer+y;
 319   Z1 = e->cos_table[sangle] * inner+z; Y1 = e->sin_table[sangle]*inner+y ;
 320   Z2 = z;
 321   Y2 = y;
 322   xl = x + length;
 323   if (inner < outer && endcaps < 3) tube = 1;
 324   step = ONEREV/nsegs;
 325
 326   glBegin(GL_QUADS);
 327   for (a = sangle ; a <= angle || b <= angle ; a+= step) {
 328     y2=outer*(float)e->sin_table[a]+y;
 329     z2=outer*(float)e->cos_table[a]+z;
 330     if (endcaps) {
 331        y2c[a] = y2;
 332        z2c[a] = z2; /* cache for later */
 333     }
 334     if (tube) {
 335       Y2=inner*(float)e->sin_table[a]+y;
 336       Z2=inner*(float)e->cos_table[a]+z;
 337     }
 338     glNormal3f(0, y1, z1);
 339     glVertex3f(x,y1,z1);
 340     glVertex3f(xl,y1,z1);
 341     glNormal3f(0, y2, z2);
 342     glVertex3f(xl,y2,z2);
 343     glVertex3f(x,y2,z2);
 344     polys++;
 345     if (a == sangle && angle - sangle < ONEREV) {
 346       if (tube)
 347         glVertex3f(x, Y1, Z1);
 348       else
 349         glVertex3f(x, y, z);
 350       glVertex3f(x, y1, z1);
 351       glVertex3f(xl, y1, z1);
 352       if (tube)
 353         glVertex3f(xl, Z1, Z1);
 354       else
 355         glVertex3f(xl, y, z);
 356       polys++;
 357     }
 358     if (tube) {
 359       if (endcaps != 1) {
 360         glNormal3f(-1, 0, 0); /* left end */
 361         glVertex3f(x, y1, z1);
 362         glVertex3f(x, y2, z2);
 363         glVertex3f(x, Y2, Z2);
 364         glVertex3f(x, Y1, Z1);
 365         polys++;
 366       }
 367
 368       glNormal3f(0, -Y1, -Z1); /* inner surface */
 369       glVertex3f(x, Y1, Z1);
 370       glVertex3f(xl, Y1, Z1);
 371       glNormal3f(0, -Y2, -Z2);
 372       glVertex3f(xl, Y2, Z2);
 373       glVertex3f(x, Y2, Z2);
 374       polys++;
 375
 376       if (endcaps != 2) {
 377         glNormal3f(1, 0, 0); /* right end */
 378         glVertex3f(xl, y1, z1);
 379         glVertex3f(xl, y2, z2);
 380         glVertex3f(xl, Y2, Z2);
 381         glVertex3f(xl, Y1, Z1);
 382         polys++;
 383       }
 384     }
 385
 386     z1=z2; y1=y2;
 387     Z1=Z2; Y1=Y2;
 388     b = a;
 389   }
 390   glEnd();
 391
 392   if (angle - sangle < ONEREV) {
 393     GLfloat nx, ny, nz;
 394     GLfloat v1[3], v2[3], v3[3];
 395     v1[0] = x; v1[1] = y; v1[2] = z;
 396     v2[0] = x; v2[1] = y1; v2[2] = z1;
 397     v3[0] = xl; v3[1] = y1; v3[2] = z1;
 398     normal(&v2[0], &v1[0], &v3[0], &nx, &ny, &nz);
 399     glBegin(GL_QUADS);
 400     glNormal3f(nx, ny, nz);
 401     glVertex3f(x, y, z);
 402     glVertex3f(x, y1, z1);
 403     glVertex3f(xl, y1, z1);
 404     glVertex3f(xl, y, z);
 405     polys++;
 406     glEnd();
 407   }
 408   if (endcaps) {
 409     GLfloat end, start;
 410     if (tube) {
 411       if (endcaps == 1) {
 412         end = 0;
 413         start = 0;
 414       } else if (endcaps == 2) {
 415         start = end = length+0.01;
 416       } else {
 417         end = length+0.02; start = -0.01;
 418       }
 419       norm = (ex == length+0.01) ? -1 : 1;
 420     } else  {
 421       end = length;
 422       start = 0;
 423       norm = -1;
 424     }
 425
 426     for(ex = start ; ex <= end ; ex += length) {
 427       z1 = outer*e->cos_table[sangle]+z;
 428       y1 = y+e->sin_table[sangle]*outer;
 429       step = ONEREV/nsegs;
 430       glBegin(GL_TRIANGLES);
 431       b = 0;
 432       for (a = sangle ; a <= angle || b <= angle; a+= step) {
 433           glNormal3f(norm, 0, 0);
 434           glVertex3f(x+ex,y, z);
 435           glVertex3f(x+ex,y1,z1);
 436           glVertex3f(x+ex,y2c[a],z2c[a]);
 437           polys++;
 438         y1 = y2c[a]; z1 = z2c[a];
 439         b = a;
 440       }
 441       if (!tube) norm = 1;
 442       glEnd();
 443     }
 444   }
 445   glPopMatrix();
 446   return polys;
 447 }
 448
 449 /* this is just a convenience function to make a solid rod */
 450 static int rod (Engine *e, GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z, float length, float diameter)
 451 {
 452     return cylinder(e, x, y, z, length, diameter, diameter, 3, 0, ONEREV);
 453 }
 454
 455 static GLvoid normal(GLfloat v1[], GLfloat v2[], GLfloat v3[],
 456                   GLfloat *nx, GLfloat *ny, GLfloat *nz)
 457 {
 458    GLfloat x, y, z, X, Y, Z;
 459
 460    x = v2[0]-v1[0];
 461    y = v2[1]-v1[1];
 462    z = v2[2]-v1[2];
 463    X = v3[0]-v1[0];
 464    Y = v3[1]-v1[1];
 465    Z = v3[2]-v1[2];
 466
 467    *nx = Y*z - Z*y;
 468    *ny = Z*x - X*z;
 469    *nz = X*y - Y*x;
 470
 471 }
 472
 473
 474
 475 static int Rect(GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z, GLfloat w, GLfloat h,
 476             GLfloat t)
 477 {
 478   int polys = 0;
 479   GLfloat yh;
 480   GLfloat xw;
 481   GLfloat zt;
 482
 483   yh = y+h; xw = x+w; zt = z - t;
 484
 485   glBegin(GL_QUADS); /* front */
 486     glNormal3f(0, 0, 1);
 487     glVertex3f(x, y, z);
 488     glVertex3f(x, yh, z);
 489     glVertex3f(xw, yh, z);
 490     glVertex3f(xw, y, z);
 491     polys++;
 492   /* back */
 493     glNormal3f(0, 0, -1);
 494     glVertex3f(x, y, zt);
 495     glVertex3f(x, yh, zt);
 496     glVertex3f(xw, yh, zt);
 497     glVertex3f(xw, y, zt);
 498     polys++;
 499   /* top */
 500     glNormal3f(0, 1, 0);
 501     glVertex3f(x, yh, z);
 502     glVertex3f(x, yh, zt);
 503     glVertex3f(xw, yh, zt);
 504     glVertex3f(xw, yh, z);
 505     polys++;
 506   /* bottom */
 507     glNormal3f(0, -1, 0);
 508     glVertex3f(x, y, z);
 509     glVertex3f(x, y, zt);
 510     glVertex3f(xw, y, zt);
 511     glVertex3f(xw, y, z);
 512     polys++;
 513   /* left */
 514     glNormal3f(-1, 0, 0);
 515     glVertex3f(x, y, z);
 516     glVertex3f(x, y, zt);
 517     glVertex3f(x, yh, zt);
 518     glVertex3f(x, yh, z);
 519     polys++;
 520   /* right */
 521     glNormal3f(1, 0, 0);
 522     glVertex3f(xw, y, z);
 523     glVertex3f(xw, y, zt);
 524     glVertex3f(xw, yh, zt);
 525     glVertex3f(xw, yh, z);
 526     polys++;
 527   glEnd();
 528   return polys;
 529 }
 530
 531 static int makepiston(Engine *e)
 532 {
 533   int polys = 0;
 534   GLfloat colour[] = {0.6, 0.6, 0.6, 1.0};
 535
 536   /* if (e->piston_list) glDeleteLists(1, e->piston_list); */
 537   if (! e->piston_list) e->piston_list = glGenLists(1);
 538   glNewList(e->piston_list, GL_COMPILE);
 539   glRotatef(90, 0, 0, 1);
 540   glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, colour);
 541   glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, colour);
 542   glMateriali(GL_FRONT, GL_SHININESS, 20);
 543   polys += cylinder(e, 0, 0, 0, 2, 1, 0.7, 2, 0, ONEREV); /* body */
 544   colour[0] = colour[1] = colour[2] = 0.2;
 545   glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, colour);
 546   polys += cylinder(e, 1.6, 0, 0, 0.1, 1.05, 1.05, 0, 0, ONEREV); /* ring */
 547   polys += cylinder(e, 1.8, 0, 0, 0.1, 1.05, 1.05, 0, 0, ONEREV); /* ring */
 548   glEndList();
 549   return polys;
 550 }
 551
 552 static int CrankBit(Engine *e, GLfloat x)
 553 {
 554   int polys = 0;
 555   polys += Rect(x, -1.4, 0.5, 0.2, 1.8, 1);
 556   polys += cylinder(e, x, -0.5, 0, 0.2, 2, 2, 1, 60, 120);
 557   return polys;
 558 }
 559
 560 static int boom(Engine *e, GLfloat x, GLfloat y, int s)
 561 {
 562   int polys = 0;
 563   int flameOut = 720/ENG.speed/ENG.cylinders;
 564
 565   if (e->boom_time == 0 && s) {
 566     e->boom_red[0] = e->boom_red[1] = 0;
 567     e->boom_d = 0.05;
 568     e->boom_time++;
 569     glEnable(GL_LIGHT1);
 570   } else if (e->boom_time == 0 && !s) {
 571     return polys;
 572   } else if (e->boom_time >= 8 && e->boom_time < flameOut && !s) {
 573     e->boom_time++;
 574     e->boom_red[0] -= 0.2; e->boom_red[1] -= 0.1;
 575     e->boom_d-= 0.04;
 576   } else if (e->boom_time >= flameOut) {
 577     e->boom_time = 0;
 578     glDisable(GL_LIGHT1);
 579     return polys;
 580   } else {
 581     e->boom_red[0] += 0.2; e->boom_red[1] += 0.1;
 582     e->boom_d += 0.04;
 583     e->boom_time++;
 584   }
 585   e->boom_lpos[0] = x-e->boom_d; e->boom_lpos[1] = y;
 586   glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, e->boom_lpos);
 587   glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, e->boom_red);
 588   glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, e->boom_red);
 589   glLightf(GL_LIGHT1, GL_LINEAR_ATTENUATION, 1.3);
 590   glLighti(GL_LIGHT1, GL_CONSTANT_ATTENUATION, 0);
 591
 592   glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, e->boom_red);
 593   e->boom_wd = e->boom_d*3;
 594   if (e->boom_wd > 0.7) e->boom_wd = 0.7;
 595   glEnable(GL_BLEND);
 596   glDepthMask(GL_FALSE);
 597   glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 598   polys += rod(e, x, y, 0, e->boom_d, e->boom_wd);
 599   glDepthMask(GL_TRUE);
 600   glDisable(GL_BLEND);
 601   return polys;
 602 }
 603
 604 static int display(ModeInfo *mi)
 605 {
 606  Engine *e = &engine[MI_SCREEN(mi)];
 607   int polys = 0;
 608   GLfloat zb, yb;
 609   float rightSide;
 610   int half;
 611   int sides;
 612   int j, b;
 613
 614   glEnable(GL_LIGHTING);
 615   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 616   glLoadIdentity();
 617   gluLookAt(e->viewer[0], e->viewer[1], e->viewer[2],
 618             e->lookat[0], e->lookat[1], e->lookat[2],
 619             0.0, 1.0, 0.0);
 620   glPushMatrix();
 621
 622 # ifdef HAVE_MOBILE     /* Keep it the same relative size when rotated. */
 623   {
 624     GLfloat h = MI_HEIGHT(mi) / (GLfloat) MI_WIDTH(mi);
 625     int o = (int) current_device_rotation();
 626     if (o != 0 && o != 180 && o != -180)
 627       glScalef (1/h, 1/h, 1/h);
 628   }
 629 # endif
 630
 631   glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightpos);
 632   glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_sp);
 633   glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, light_sp);
 634
 635   if (move) {
 636     double x, y, z;
 637     get_position (e->rot, &x, &y, &z, !e->button_down_p);
 638     glTranslatef(x*16-9, y*14-7, z*16-10);
 639   }
 640
 641   if (spin) {
 642     double x, y, z;
 643
 644     gltrackball_rotate (e->trackball);
 645
 646     get_rotation(e->rot, &x, &y, &z, !e->button_down_p);
 647     glRotatef(x*ONEREV, 1.0, 0.0, 0.0);
 648     glRotatef(y*ONEREV, 0.0, 1.0, 0.0);
 649     glRotatef(x*ONEREV, 0.0, 0.0, 1.0);
 650   }
 651
 652 /* So the rotation appears around the centre of the engine */
 653   glTranslatef(-5, 0, 0);
 654
 655 /* crankshaft */
 656   glPushMatrix();
 657   glRotatef(e->display_a, 1, 0, 0);
 658   glCallList(e->shaft_list);
 659   polys += e->shaft_polys;
 660   glPopMatrix();
 661
 662   /* init the ln[] matrix for speed */
 663   if (e->ln_init == 0) {
 664     for (e->ln_init = 0 ; e->ln_init < countof(e->sin_table) ; e->ln_init++) {
 665       zb = e->sin_table[e->ln_init];
 666       yb = e->cos_table[e->ln_init];
 667       /* y ordinate of piston */
 668       e->yp[e->ln_init] = yb + sqrt(25 - (zb*zb));
 669       /* length of rod */
 670       e->ln[e->ln_init] = sqrt(zb*zb + (yb-e->yp[e->ln_init])*(yb-e->yp[e->ln_init]));
 671       /* angle of connecting rod */
 672       e->ang[e->ln_init] = asin(zb/5)*57;
 673       e->ang[e->ln_init] *= -1;
 674     }
 675   }
 676
 677   glPushMatrix();
 678   sides = (ENG.includedAngle == 0) ? 1 : 2;
 679   for (half = 0; half < sides; half++, glRotatef(ENG.includedAngle,1,0,0))
 680   {
 681     /* pistons */
 682       /* glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, white); */
 683       for (j = 0; j < ENG.cylinders; j += sides)
 684       {
 685         b = (e->display_a + ENG.pistonAngle[j+half]) % ONEREV;
 686         glPushMatrix();
 687         glTranslatef(e->crankWidth/2 + e->crankOffset*(j+half), e->yp[b]-0.3, 0);
 688         glCallList(e->piston_list);
 689         polys += e->piston_polys;
 690         glPopMatrix();
 691       }
 692     /* spark plugs */
 693       glPushMatrix();
 694       glRotatef(90, 0, 0, 1);
 695       glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, red);
 696       for (j = 0; j < ENG.cylinders; j += sides)
 697       {
 698         polys += cylinder(e, 8.5, -e->crankWidth/2-e->crankOffset*(j+half), 0,
 699             0.5, 0.4, 0.3, 1, 0, ONEREV);
 700       }
 701       glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, white);
 702       for (j = 0; j < ENG.cylinders; j += sides)
 703       {
 704         polys += rod(e, 8, -e->crankWidth/2-e->crankOffset*(j+half), 0, 0.5, 0.2);
 705         polys += rod(e, 9, -e->crankWidth/2-e->crankOffset*(j+half), 0, 1, 0.15);
 706       }
 707
 708      /* rod */
 709       glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, blue);
 710       for (j = 0; j < ENG.cylinders; j += sides)
 711       {
 712           b = (e->display_a+HALFREV+ENG.pistonAngle[j+half]) % TWOREV;
 713           glPushMatrix();
 714           glRotatef(e->ang[b], 0, 1, 0);
 715           polys += rod(e,
 716               -e->cos_table[b],
 717               -e->crankWidth/2-e->crankOffset*(j+half),
 718               -e->sin_table[b],
 719               e->ln[b], 0.2);
 720           glPopMatrix();
 721       }
 722       glPopMatrix();
 723
 724         /* engine block */
 725       glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, yellow_t);
 726       glEnable(GL_BLEND);
 727       glDepthMask(GL_FALSE);
 728       glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 729       rightSide = (sides > 1) ? 0 : 1.6;
 730     /* left plate */
 731       polys += Rect(-e->crankWidth/2, -0.5,  1, 0.2, 9, 2);
 732     /* right plate */
 733       polys += Rect(0.3+e->crankOffset*ENG.cylinders-rightSide, -0.5, 1, 0.2, 9, 2);
 734     /* head plate */
 735       polys += Rect(-e->crankWidth/2+0.2, 8.3, 1,
 736             e->crankWidth/2+0.1+e->crankOffset*ENG.cylinders-rightSide, 0.2, 2);
 737     /* front rail */
 738       polys += Rect(-e->crankWidth/2+0.2, 3, 1,
 739             e->crankWidth/2+0.1+e->crankOffset*ENG.cylinders-rightSide, 0.2, 0.2);
 740     /* back rail */
 741       polys += Rect(-e->crankWidth/2+0.2, 3, -1+0.2,
 742             e->crankWidth/2+0.1+e->crankOffset*ENG.cylinders-rightSide, 0.2, 0.2);
 743     /* plates between cylinders */
 744       for (j=0; j < ENG.cylinders - (sides == 1); j += sides)
 745         polys += Rect(0.4+e->crankWidth+e->crankOffset*(j-half), 3, 1, 1, 5.3, 2);
 746       glDepthMask(GL_TRUE);
 747   }
 748   glPopMatrix();
 749
 750         /* see which of our plugs should fire now, if any */
 751   for (j = 0; j < ENG.cylinders; j++)
 752   {
 753     if (0 == ((e->display_a + ENG.pistonAngle[j]) % TWOREV))
 754     {
 755         glPushMatrix();
 756         if (j & 1)
 757             glRotatef(ENG.includedAngle,1,0,0);
 758         glRotatef(90, 0, 0, 1);
 759         polys += boom(e, 8, -e->crankWidth/2-e->crankOffset*j, 1);
 760         e->lastPlug = j;
 761         glPopMatrix();
 762     }
 763   }
 764
 765   if (e->lastPlug != j)
 766   {
 767     /* this code causes the last plug explosion to dim gradually */
 768     if (e->lastPlug & 1)
 769       glRotatef(ENG.includedAngle, 1, 0, 0);
 770     glRotatef(90, 0, 0, 1);
 771     polys += boom(e, 8, -e->crankWidth/2-e->crankOffset*e->lastPlug, 0);
 772   }
 773   glDisable(GL_BLEND);
 774
 775   e->display_a += ENG.speed;
 776   if (e->display_a >= TWOREV)
 777     e->display_a = 0;
 778   glPopMatrix();
 779   glFlush();
 780   return polys;
 781 }
 782
 783 static int makeshaft (Engine *e)
 784 {
 785   int polys = 0;
 786   int j;
 787   float crankThick = 0.2;
 788   float crankDiam = 0.3;
 789
 790   /* if (e->shaft_list) glDeleteLists(1, e->shaft_list); */
 791   if (! e->shaft_list) e->shaft_list = glGenLists(1);
 792   glNewList(e->shaft_list, GL_COMPILE);
 793
 794   glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, blue);
 795   /* draw the flywheel */
 796   polys += cylinder(e, -2.5, 0, 0, 1, 3, 2.5, 0, 0, ONEREV);
 797   polys += Rect(-2, -0.3, 2.8, 0.5, 0.6, 5.6);
 798   polys += Rect(-2, -2.8, 0.3, 0.5, 5.6, 0.6);
 799
 800   /* now make each of the shaft bits between the cranks,
 801    * starting from the flywheel end which is at X-coord 0.
 802    * the first cranskhaft bit is always 2 units long
 803    */
 804   polys += rod(e, -2, 0, 0, 2, crankDiam);
 805
 806   /* Each crank is crankWidth units wide and the total width of a
 807    * cylinder assembly is 3.3 units. For inline engines, there is just
 808    * a single crank per cylinder width.  For other engine
 809    * configurations, there is a crank between each pair of adjacent
 810    * cylinders on one side of the engine, so the crankOffset length is
 811    * halved.
 812    */
 813   e->crankOffset = 3.3;
 814   if (ENG.includedAngle != 0)
 815     e->crankOffset /= 2;
 816   for (j = 0; j < ENG.cylinders - 1; j++)
 817     polys += rod(e,
 818         e->crankWidth - crankThick + e->crankOffset*j, 0, 0,
 819         e->crankOffset - e->crankWidth + 2 * crankThick, crankDiam);
 820   /* the last bit connects to the engine wall on the non-flywheel end */
 821   polys += rod(e, e->crankWidth - crankThick + e->crankOffset*j, 0, 0, 0.9, crankDiam);
 822
 823
 824   for (j = 0; j < ENG.cylinders; j++)
 825   {
 826     glPushMatrix();
 827     if (j & 1)
 828         glRotatef(HALFREV+ENG.pistonAngle[j]+ENG.includedAngle,1,0,0);
 829     else
 830         glRotatef(HALFREV+ENG.pistonAngle[j],1,0,0);
 831     /* draw wrist pin */
 832     glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, blue);
 833     polys += rod(e, e->crankOffset*j, -1.0, 0.0, e->crankWidth, crankDiam);
 834     glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, green);
 835     /* draw right part of crank */
 836     polys += CrankBit(e, e->crankOffset*j);
 837     /* draw left part of crank */
 838     polys += CrankBit(e, e->crankWidth-crankThick+e->crankOffset*j);
 839     glPopMatrix();
 840   }
 841   glEndList();
 842   return polys;
 843 }
 844
 845
 846 ENTRYPOINT void reshape_engine(ModeInfo *mi, int width, int height)
 847 {
 848  Engine *e = &engine[MI_SCREEN(mi)];
 849  glViewport(0,0,(GLint)width, (GLint) height);
 850  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 851  glLoadIdentity();
 852 /* glFrustum(-1.0,1.0,-1.0,1.0,1.5,70.0);*/
 853  gluPerspective(40.0,((GLdouble)width)/height,1.5,70.0);
 854  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 855  e->win_h = height;
 856  e->win_w = width;
 857 }
 858
 859
 860 ENTRYPOINT void init_engine(ModeInfo *mi)
 861 {
 862   int screen = MI_SCREEN(mi);
 863   Engine *e;
 864
 865  if (engine == NULL) {
 866    if ((engine = (Engine *) calloc(MI_NUM_SCREENS(mi),
 867                                         sizeof(Engine))) == NULL)
 868           return;
 869  }
 870  e = &engine[screen];
 871  e->window = MI_WINDOW(mi);
 872
 873  e->x = e->y = e->z = e->a = e->an1 = e->nx = e->ny = e->nz =
 874  e->dx = e->dy = e->dz = e->da = 0;
 875
 876  if (move) {
 877    e->dx = (float)(random() % 1000)/30000;
 878    e->dy = (float)(random() % 1000)/30000;
 879    e->dz = (float)(random() % 1000)/30000;
 880  } else {
 881   e->viewer[0] = 0; e->viewer[1] = 2; e->viewer[2] = 18;
 882   e->lookat[0] = 0; e->lookat[1] = 0; e->lookat[2] = 0;
 883
 884  }
 885  if (spin) {
 886    e->da = (float)(random() % 1000)/125 - 4;
 887    e->nx = (float)(random() % 100) / 100;
 888    e->ny = (float)(random() % 100) / 100;
 889    e->nz = (float)(random() % 100) / 100;
 890  }
 891
 892  {
 893    double spin_speed = 0.5;
 894    double wander_speed = 0.01;
 895
 896  e->crankWidth = 1.5;
 897  e->boom_red[3] = 0.9;
 898  e->boom_lpos[3] = 1;
 899
 900  e->viewer[2] = 30;
 901
 902  e->rot = make_rotator (spin ? spin_speed : 0,
 903                         spin ? spin_speed : 0,
 904                         spin ? spin_speed : 0,
 905                         1.0,
 906                         move ? wander_speed : 0,
 907                         True);
 908
 909     e->trackball = gltrackball_init (True);
 910  }
 911
 912  if (!e->glx_context &&   /* re-initting breaks print_texture_label */
 913      (e->glx_context = init_GL(mi)) != NULL) {
 914       reshape_engine(mi, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
 915  } else {
 916      MI_CLEARWINDOW(mi);
 917  }
 918  glShadeModel(GL_SMOOTH);
 919  glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_FILL);
 920  glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 921  glEnable(GL_LIGHTING);
 922  glEnable(GL_LIGHT0);
 923  glEnable(GL_NORMALIZE);
 924  make_tables(e);
 925  e->engineType = find_engine(which_engine);
 926
 927  if (!e->engine_name)
 928    e->engine_name = malloc(200);
 929  sprintf (e->engine_name,
 930           "%s\n%s%d%s",
 931           engines[e->engineType].engineName,
 932           (engines[e->engineType].includedAngle == 0 ? "" :
 933            engines[e->engineType].includedAngle == 180 ? "Flat " : "V"),
 934           engines[e->engineType].cylinders,
 935           (engines[e->engineType].includedAngle == 0 ? " Cylinder" : "")
 936           );
 937
 938  e->shaft_polys = makeshaft(e);
 939  e->piston_polys = makepiston(e);
 940
 941  if (!e->font_data)
 942    e->font_data = load_texture_font (mi->dpy, "titleFont");
 943 }
 944
 945 ENTRYPOINT Bool
 946 engine_handle_event (ModeInfo *mi, XEvent *event)
 947 {
 948    Engine *e = &engine[MI_SCREEN(mi)];
 949
 950    if (event->xany.type == ButtonPress &&
 951        event->xbutton.button == Button1)
 952    {
 953        return True;
 954    }
 955    else if (event->xany.type == ButtonRelease &&
 956             event->xbutton.button == Button1) {
 957        e->movepaused = 0;
 958    }
 959
 960   if (gltrackball_event_handler (event, e->trackball,
 961                                  MI_WIDTH (mi), MI_HEIGHT (mi),
 962                                  &e->button_down_p))
 963     return True;
 964   else if (screenhack_event_helper (MI_DISPLAY(mi), MI_WINDOW(mi), event))
 965     {
 966       which_engine = NULL; /* randomize */
 967       init_engine(mi);
 968       return True;
 969     }
 970
 971   return False;
 972 }
 973
 974 ENTRYPOINT void draw_engine(ModeInfo *mi)
 975 {
 976   Engine *e = &engine[MI_SCREEN(mi)];
 977   Window w = MI_WINDOW(mi);
 978   Display *disp = MI_DISPLAY(mi);
 979
 980   if (!e->glx_context)
 981     return;
 982
 983   glXMakeCurrent(disp, w, *(e->glx_context));
 984
 985
 986   mi->polygon_count = display(mi);
 987
 988   glColor3f (1, 1, 0);
 989   if (do_titles)
 990       print_texture_label (mi->dpy, e->font_data,
 991                            mi->xgwa.width, mi->xgwa.height,
 992                            1, e->engine_name);
 993
 994   if(mi->fps_p) do_fps(mi);
 995   glFinish();
 996   glXSwapBuffers(disp, w);
 997 }
 998
 999 ENTRYPOINT void
1000 release_engine(ModeInfo *mi)
1001 {
1002   if (engine != NULL) {
1003    (void) free((void *) engine);
1004    engine = NULL;
1005   }
1006   FreeAllGL(mi);
1007 }
1008
1009 XSCREENSAVER_MODULE ("Engine", engine)
1010
1011 #endif