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