00ba44e17946ed8a63cbf62acf48312381a02cfc
[xscreensaver] / hacks / glx / mirrorblob.c
1 /* mirrorblob  Copyright (c) 2003 Jon Dowdall <jon.dowdall@bigpond.com> */
2 /*
3  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its
4  * documentation for any purpose and without fee is hereby granted,
5  * provided that the above copyright notice appear in all copies and that
6  * both that copyright notice and this permission notice appear in
7  * supporting documentation.
8  *
9  * This file is provided AS IS with no warranties of any kind.  The author
10  * shall have no liability with respect to the infringement of copyrights,
11  * trade secrets or any patents by this file or any part thereof.  In no
12  * event will the author be liable for any lost revenue or profits or
13  * other special, indirect and consequential damages.
14  *
15  * Revision History:
16  * 23-Sep-2003:  jon.dowdall@bigpond.com  Created module "blob"
17  * 19-Oct-2003:  jon.dowdall@bigpond.com  Added texturing
18  * 21-Oct-2003:                           Renamed to mirrorblob
19  * 10-Feb-2004:  jon.dowdall@bigpond.com  Added motion blur
20  * 28-Jan-2006:  jon.dowdall@bigpond.com  Big clean up and bug fixes
21  * 13-Apr-2009:  jon.dowdall@gmail.com    Fixed Mac version
22  *
23  * The mirrorblob screensaver draws a pulsing blob on the screen.  Options
24  * include adding a background (via screen_to_texture), texturing the blob,
25  * making the blob semi-transparent and varying the resolution of the blob
26  * tessellation.
27  *
28  * The blob was inspired by a lavalamp is in no way a simulation.  The code is
29  * just an attempt to generate some eye-candy.
30  *
31  * Much of xmirrorblob code framework is taken from the pulsar module by David
32  * Konerding and the glslideshow by Mike Oliphant and Jamie Zawinski.
33  *
34  */
35
36 #include <math.h>
37
38 #ifdef STANDALONE
39 #define DEFAULTS "*delay:             " DEF_DELAY "\n"                      \
40                  "*showFPS:           " DEF_FPS   "\n"                      \
41                  "*useSHM:              True       \n"                      \
42                  "*desktopGrabber:  xscreensaver-getimage -no-desktop %s\n" \
43                  "*grabDesktopImages:   True  \n"                           \
44                  "*chooseRandomImages:  True  \n"
45
46 # define refresh_mirrorblob 0
47 /*
48 # define mirrorblob_handle_event 0
49 */
50 # include "xlockmore.h"
51 #else /* !STANDALONE */
52 # include "xlock.h"        /* from the xlockmore distribution */
53 #endif /* !STANDALONE */
54
55 #ifdef USE_GL /* whole file */
56
57
58 #define DEF_DELAY            "10000"
59 #define DEF_FPS              "False"
60 #define DEF_WIRE             "False"
61 #define DEF_BLEND            "1.0"
62 #define DEF_FOG              "False"
63 #define DEF_ANTIALIAS        "False"
64 #define DEF_WALLS            "False"
65 #define DEF_COLOUR           "False"
66 #define DEF_ASYNC            "True"
67 #define DEF_TEXTURE          "True"
68 #define DEF_OFFSET_TEXTURE   "False"
69 #define DEF_PAINT_BACKGROUND "True"
70 #define DEF_RESOLUTION       "30"
71 #define DEF_BUMPS            "10"
72 #define DEF_MOTION_BLUR      "0.0"
73 #define DEF_INCREMENTAL      "0"
74 #define DEF_HOLD_TIME        "30.0"
75 #define DEF_FADE_TIME        "5.0"
76 #define DEF_ZOOM             "1.0"
77
78 #ifdef HAVE_XMU
79 # ifndef VMS
80 #  include <X11/Xmu/Drawing.h>
81 #else  /* VMS */
82 #  include <Xmu/Drawing.h>
83 # endif /* VMS */
84 #endif
85
86 #include "gltrackball.h"
87 #include "grab-ximage.h"
88
89 #undef countof
90 #define countof(x) (sizeof((x)) / sizeof((*x)))
91
92 #define PI  3.1415926535897
93
94 /* Options from command line */
95 static GLfloat blend;
96 static Bool wireframe;
97 static Bool do_fog;
98 static Bool do_antialias;
99 static Bool do_walls;
100 static Bool do_texture;
101 static Bool do_paint_background;
102 static Bool do_colour;
103 static Bool offset_texture;
104 static int resolution;
105 static int bumps;
106 static float motion_blur;
107 static float fade_time;
108 static float hold_time;
109 static float zoom;
110
111 /* Internal parameters based on supplied options */
112 static Bool culling;
113 static Bool load_textures;
114
115 static XrmOptionDescRec opts[] = {
116     {"-wire",             ".blob.wire",             XrmoptionNoArg, "true" },
117     {"+wire",             ".blob.wire",             XrmoptionNoArg, "false" },
118     {"-blend",            ".blob.blend",            XrmoptionSepArg, 0 },
119     {"-fog",              ".blob.fog",              XrmoptionNoArg, "true" },
120     {"+fog",              ".blob.fog",              XrmoptionNoArg, "false" },
121     {"-antialias",        ".blob.antialias",        XrmoptionNoArg, "true" },
122     {"+antialias",        ".blob.antialias",        XrmoptionNoArg, "false" },
123     {"-walls",            ".blob.walls",            XrmoptionNoArg, "true" },
124     {"+walls",            ".blob.walls",            XrmoptionNoArg, "false" },
125     {"-texture",          ".blob.texture",          XrmoptionNoArg, "true" },
126     {"+texture",          ".blob.texture",          XrmoptionNoArg, "false" },
127     {"-colour",           ".blob.colour",           XrmoptionNoArg, "true" },
128     {"+colour",           ".blob.colour",           XrmoptionNoArg, "false" },
129     {"-offset-texture",   ".blob.offsetTexture",    XrmoptionNoArg, "true" },
130     {"+offset-texture",   ".blob.offsetTexture",    XrmoptionNoArg, "false" },
131     {"-paint-background", ".blob.paintBackground",  XrmoptionNoArg, "true" },
132     {"+paint-background", ".blob.paintBackground",  XrmoptionNoArg, "false" },
133     {"-resolution",       ".blob.resolution",       XrmoptionSepArg, NULL },
134     {"-bumps",            ".blob.bumps",            XrmoptionSepArg, NULL },
135     {"-motion-blur",      ".blob.motionBlur",       XrmoptionSepArg, 0 },
136     {"-fade-time",        ".blob.fadeTime",         XrmoptionSepArg, 0 },
137     {"-hold-time",        ".blob.holdTime",         XrmoptionSepArg, 0 },
138     {"-zoom",             ".blob.zoom",             XrmoptionSepArg, 0 },
139 };
140
141 static argtype vars[] = {
142     {&wireframe,    "wire",         "Wire",      DEF_WIRE,      t_Bool},
143     {&blend,        "blend",        "Blend",     DEF_BLEND,     t_Float},
144     {&do_fog,       "fog",          "Fog",       DEF_FOG,       t_Bool},
145     {&do_antialias, "antialias",    "Antialias", DEF_ANTIALIAS, t_Bool},
146     {&do_walls,     "walls",        "Walls",     DEF_WALLS,     t_Bool},
147     {&do_texture,   "texture",      "Texture",   DEF_TEXTURE,   t_Bool},
148     {&do_colour,    "colour",       "Colour",    DEF_COLOUR,   t_Bool},
149     {&offset_texture, "offsetTexture","OffsetTexture", DEF_OFFSET_TEXTURE, t_Bool},
150     {&do_paint_background,"paintBackground","PaintBackground", DEF_PAINT_BACKGROUND, t_Bool},
151     {&resolution,   "resolution",   "Resolution",   DEF_RESOLUTION,   t_Int},
152     {&bumps,        "bumps",        "Bump",         DEF_BUMPS, t_Int},
153     {&motion_blur,  "motionBlur",   "MotionBlur",   DEF_MOTION_BLUR,  t_Float},
154     {&fade_time,    "fadeTime",     "FadeTime",     DEF_FADE_TIME,    t_Float},
155     {&hold_time,    "holdTime",     "HoldTime",     DEF_HOLD_TIME,    t_Float},
156     {&zoom,         "zoom",         "Zoom",         DEF_ZOOM,         t_Float},
157 };
158
159
160 static OptionStruct desc[] =
161 {
162     {"-/+ wire", "whether to do use wireframe instead of filled (faster)"},
163     {"-/+ blend", "whether to do enable blending (slower)"},
164     {"-/+ fog", "whether to do enable fog (slower)"},
165     {"-/+ antialias", "whether to do enable antialiased lines (slower)"},
166     {"-/+ walls", "whether to add walls to the blob space (slower)"},
167     {"-/+ texture", "whether to add a texture to the blob (slower)"},
168     {"-/+ colour", "whether to colour the blob"},
169     {"-/+ offset_texture", "whether to offset texture co-ordinates"},
170     {"-/+ paint_background", "whether to display a background texture (slower)"},
171     {"-resolution", "Resolution of blob tesselation"},
172     {"-bumps", "Number of bumps used to disturb blob"},
173     {"-motion_blur", "Fade blob images (higher number = faster fade)"},
174     {"-fade_time", "Number of frames to transistion to next image"},
175     {"-hold_time", "Number of frames before next image"},
176 };
177
178 ENTRYPOINT ModeSpecOpt mirrorblob_opts = {countof(opts), opts, countof(vars), vars, desc};
179
180 #ifdef USE_MODULES
181 ModStruct   mirrorblob_description =
182 {"mirrorblob", "init_mirrorblob", "draw_mirrorblob", "release_mirrorblob",
183  "draw_mirrorblob", "init_mirrorblob", "handle_event", &mirrorblob_opts,
184  1000, 1, 2, 1, 4, 1.0, "",
185  "OpenGL mirrorblob", 0, NULL};
186 #endif
187
188 /*****************************************************************************
189  * Types used in blob code
190  *****************************************************************************/
191
192 typedef struct
193 {
194   GLdouble x, y;
195 } Vector2D;
196
197 typedef struct
198 {
199   GLdouble x, y, z;
200 } Vector3D;
201
202 typedef struct
203 {
204   GLdouble w;
205   GLdouble x;
206   GLdouble y;
207   GLdouble z;
208 } Quaternion;
209
210 typedef struct
211 {
212   GLubyte red, green, blue, alpha;
213 } Colour;
214
215 typedef struct
216 {
217   Vector3D initial_position;
218   Vector3D position;
219   Vector3D normal;
220 } Node_Data;
221
222 typedef struct
223 {
224   int node1, node2, node3;
225   Vector3D normal;
226   double length1, length2, length3;
227 } Face_Data;
228
229 /* Structure to hold data about bumps used to distortion sphere */
230 typedef struct
231 {
232   double cx, cy, cpower, csize;
233   double ax, ay, power, size;
234   double mx, my, mpower, msize;
235   double vx, vy, vpower, vsize;
236   Vector3D pos;
237 } Bump_Data;
238
239 /* Vertices of a tetrahedron */
240 #define sqrt_3 0.5773502692
241 /*#undef sqrt_3
242 #define sqrt_3 1.0*/
243 #define PPP {  sqrt_3,  sqrt_3,  sqrt_3 }       /* +X, +Y, +Z */
244 #define MMP { -sqrt_3, -sqrt_3,  sqrt_3 }       /* -X, -Y, +Z */
245 #define MPM { -sqrt_3,  sqrt_3, -sqrt_3 }       /* -X, +Y, -Z */
246 #define PMM {  sqrt_3, -sqrt_3, -sqrt_3 }       /* +X, -Y, -Z */
247
248 /* Structure describing a tetrahedron */
249 Vector3D tetrahedron[4][3] = {
250     {PPP, MMP, MPM},
251     {PMM, MPM, MMP},
252     {PPP, MPM, PMM},
253     {PPP, PMM, MMP}
254 };
255
256 /*****************************************************************************
257  * Static blob data
258  *****************************************************************************/
259
260 const Vector3D zero_vector = { 0.0, 0.0, 0.0 };
261
262 /* Use 2 textures to allow a gradual fade between images */
263 #define NUM_TEXTURES 2
264 #define BUMP_ARRAY_SIZE 1024
265
266 typedef enum
267 {
268   INITIALISING,
269   HOLDING,
270   LOADING,
271   TRANSITIONING
272 } Frame_State;
273
274 /* structure for holding the mirrorblob data */
275 typedef struct {
276   int screen_width, screen_height;
277   GLXContext *glx_context;
278   Window window;
279   XColor fg, bg;
280
281   /* Parameters controlling the position of the blob as a whole */
282   Vector3D blob_center;
283   Vector3D blob_anchor;
284   Vector3D blob_velocity;
285   Vector3D blob_force;
286
287   /* Count of the total number of nodes and faces used to tesselate the blob */
288   int num_nodes;
289   int num_faces;
290
291   Node_Data *nodes;
292   Face_Data *faces;
293   
294   Vector3D *dots;
295   Vector3D *normals;
296   Colour   *colours;
297   Vector2D *tex_coords;
298
299   /* Pointer to the bump function results */
300   double *bump_shape, *wall_shape;
301
302   Bump_Data *bump_data;
303
304   /* Use 2 textures to allow a gradual fade between images */
305   int current_texture;
306
307   /* Ratio of used texture size to total texture size */
308   GLfloat tex_width[NUM_TEXTURES], tex_height[NUM_TEXTURES];
309   GLuint textures[NUM_TEXTURES];
310
311   Frame_State state;
312   double state_start_time;
313
314   int colour_cycle;
315
316   Bool mipmap_p;
317   Bool waiting_for_image_p;
318   Bool first_image_p;
319
320   trackball_state *trackball;
321   int button_down;
322
323 } mirrorblobstruct;
324
325 static mirrorblobstruct *Mirrorblob = NULL;
326
327 /******************************************************************************
328  *
329  * Returns the current time in seconds as a double.  Shamelessly borrowed from
330  * glslideshow.
331  *
332  */
333 static double
334 double_time (void)
335 {
336   struct timeval now;
337 # ifdef GETTIMEOFDAY_TWO_ARGS
338   struct timezone tzp;
339   gettimeofday(&now, &tzp);
340 # else
341   gettimeofday(&now);
342 # endif
343
344   return (now.tv_sec + ((double) now.tv_usec * 0.000001));
345 }
346
347 /******************************************************************************
348  *
349  * Change to the projection matrix and set our viewing volume.
350  *
351  */
352 static void
353 reset_projection(int width, int height)
354 {
355   glMatrixMode (GL_PROJECTION);
356   glLoadIdentity ();
357   gluPerspective (60.0, 1.0, 1.0, 1024.0 );
358   glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
359   glLoadIdentity ();
360 }
361
362 /******************************************************************************
363  *
364  * Calculate the dot product of two vectors u and v
365  * Dot product u.v = |u||v|cos(theta)
366  * Where theta = angle between u and v
367  */
368 static inline double
369 dot (const Vector3D u, const Vector3D v)
370 {
371   return (u.x * v.x) + (u.y * v.y) + (u.z * v.z);
372 }
373
374 /******************************************************************************
375  *
376  * Calculate the cross product of two vectors.
377  * Gives a vector perpendicular to u and v with magnitude |u||v|sin(theta)
378  * Where theta = angle between u and v
379  */
380 static inline Vector3D
381 cross (const Vector3D u, const Vector3D v)
382 {
383   Vector3D result;
384
385   result.x = (u.y * v.z - u.z * v.y);
386   result.y = (u.z * v.x - u.x * v.z);
387   result.z = (u.x * v.y - u.y * v.x);
388
389   return result;
390 }
391
392 /******************************************************************************
393  *
394  * Add vector v to vector u
395  */
396 static inline void
397 add (Vector3D *u, const Vector3D v)
398 {
399   u->x = u->x + v.x;
400   u->y = u->y + v.y;
401   u->z = u->z + v.z;
402 }
403
404 /******************************************************************************
405  *
406  * Subtract vector v from vector u
407  */
408 static inline Vector3D
409 subtract (const Vector3D u, const Vector3D v)
410 {
411   Vector3D result;
412
413   result.x = u.x - v.x;
414   result.y = u.y - v.y;
415   result.z = u.z - v.z;
416
417   return result;
418 }
419
420 /******************************************************************************
421  *
422  * multiply vector v by scalar s
423  */
424 static inline Vector3D
425 scale (const Vector3D v, const double s)
426 {
427   Vector3D result;
428     
429   result.x = v.x * s;
430   result.y = v.y * s;
431   result.z = v.z * s;
432   return result;
433 }
434
435 /******************************************************************************
436  *
437  * normalise vector v
438  */
439 static inline Vector3D
440 normalise (const Vector3D v)
441 {
442   Vector3D result;
443   double magnitude;
444
445   magnitude = sqrt (dot(v, v));
446
447   if (magnitude > 1e-300)
448     {
449       result = scale (v, 1.0 / magnitude);
450     }
451   else
452     {
453       printf("zero\n");
454       result = zero_vector;
455     }
456   return result;
457 }
458
459 /******************************************************************************
460  *
461  * Calculate the transform matrix for the given quaternion
462  */
463 static void
464 quaternion_transform (Quaternion q, GLdouble * transform)
465 {
466   GLdouble x, y, z, w;
467   x = q.x;
468   y = q.y;
469   z = q.z;
470   w = q.w;
471
472   transform[0] = (w * w) + (x * x) - (y * y) - (z * z);
473   transform[1] = (2.0 * x * y) + (2.0 * w * z);
474   transform[2] = (2.0 * x * z) - (2.0 * w * y);
475   transform[3] = 0.0;
476
477   transform[4] = (2.0 * x * y) - (2.0 * w * z);
478   transform[5] = (w * w) - (x * x) + (y * y) - (z * z);
479   transform[6] = (2.0 * y * z) + (2.0 * w * x);
480   transform[7] = 0.0;
481
482   transform[8] = (2.0 * x * z) + (2.0 * w * y);
483   transform[9] = (2.0 * y * z) - (2.0 * w * x);
484   transform[10] = (w * w) - (x * x) - (y * y) + (z * z);
485   transform[11] = 0.0;
486
487   transform[12] = 0.0;
488   transform[13] = 0.0;
489   transform[14] = 0.0;
490   transform[15] = (w * w) + (x * x) + (y * y) + (z * z);
491 }
492
493 /******************************************************************************
494  *
495  * Apply a matrix transform to the given vector
496  */
497 static inline Vector3D
498 vector_transform (Vector3D u, GLdouble * t)
499 {
500   Vector3D result;
501
502   result.x = (u.x * t[0] + u.y * t[4] + u.z * t[8] + 1.0 * t[12]);
503   result.y = (u.x * t[1] + u.y * t[5] + u.z * t[9] + 1.0 * t[13]);
504   result.z = (u.x * t[2] + u.y * t[6] + u.z * t[10] + 1.0 * t[14]);
505
506   return result;
507 }
508
509 /******************************************************************************
510  *
511  * Return a node that is on an arc between node1 and node2, where distance
512  * is the proportion of the distance from node1 to the total arc.
513  */
514 static Vector3D
515 partial (Vector3D node1, Vector3D node2, double distance)
516 {
517   Vector3D result;
518   Vector3D rotation_axis;
519   GLdouble transformation[16];
520   double angle;
521   Quaternion rotation;
522
523   rotation_axis = normalise (cross (node1, node2));
524   angle = acos (dot (node1, node2)) * distance;
525
526   rotation.x = rotation_axis.x * sin (angle / 2.0);
527   rotation.y = rotation_axis.y * sin (angle / 2.0);
528   rotation.z = rotation_axis.z * sin (angle / 2.0);
529   rotation.w = cos (angle / 2.0);
530
531   quaternion_transform (rotation, transformation);
532
533   result = vector_transform (node1, transformation);
534
535   return result;
536 }
537
538 /****************************************************************************
539  *
540  * Callback indicating a texture has loaded
541  */
542 static void
543 image_loaded_cb (const char *filename, XRectangle *geometry,
544                  int image_width, int image_height, 
545                  int texture_width, int texture_height,
546                  void *closure)
547 {
548   mirrorblobstruct *mp = (mirrorblobstruct *) closure;
549   GLint texid = -1;
550   int texture_index = -1;
551   int i;
552
553   glGetIntegerv (GL_TEXTURE_BINDING_2D, &texid);
554   if (texid < 0) abort();
555
556   for (i = 0; i < NUM_TEXTURES; i++) {
557     if (mp->textures[i] == texid) {
558       texture_index = i;
559       break;
560     }
561   }
562   if (texture_index < 0) abort();
563
564   mp->tex_width [texture_index] =  (GLfloat) image_width  / texture_width;
565   mp->tex_height[texture_index] = -(GLfloat) image_height / texture_height;
566
567   glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
568   glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER,
569                    (mp->mipmap_p ? GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR : GL_LINEAR));
570   glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
571   glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
572   glTexEnvf (GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);
573
574   mp->waiting_for_image_p = False;
575   mp->first_image_p = True;
576 }
577
578 /* Load a new file into a texture
579  */
580 static void
581 grab_texture(ModeInfo *mi, int texture_index)
582 {
583   mirrorblobstruct *mp = &Mirrorblob[MI_SCREEN(mi)];
584         
585   {
586     int w = (MI_WIDTH(mi)  / 2) - 1;
587     int h = (MI_HEIGHT(mi) / 2) - 1;
588     if (w <= 10) w = 10;
589     if (h <= 10) h = 10;
590         
591     mp->waiting_for_image_p = True;
592     mp->mipmap_p = True;
593     load_texture_async (mi->xgwa.screen, mi->window,
594                         *mp->glx_context, w, h, mp->mipmap_p, 
595                         mp->textures[texture_index],
596                         image_loaded_cb, mp);
597   }
598 }
599
600 /******************************************************************************
601  *
602  * Generate internal parameters based on supplied options the parameters to
603  * ensure they are consistant.
604  */
605 static void
606 set_parameters(void)
607 {
608   /* In wire frame mode do not draw a texture */
609   if (wireframe)
610     {
611       do_texture = False;
612       blend = 1.0;
613     }
614     
615   /* Need to load textures if either the blob or the backgound has an image */
616   if (do_texture || do_paint_background)
617     {
618       load_textures = True;
619     }
620   else
621     {
622       load_textures = False;
623     }
624     
625   /* If theres no texture don't calculate co-ordinates. */
626   if (!do_texture)
627     {
628       offset_texture = False;
629     }
630     
631   culling = True;
632 }
633
634 /******************************************************************************
635  *
636  * Initialise the openGL state data.
637  */
638 static void
639 initialize_gl(ModeInfo *mi, GLsizei width, GLsizei height)
640 {
641   mirrorblobstruct *gp = &Mirrorblob[MI_SCREEN(mi)];
642     
643   /* Lighting values */
644   GLfloat ambientLight[] = { 0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f };
645
646   GLfloat lightPos0[] = {500.0f, 100.0f, 200.0f, 1.0f };
647   GLfloat whiteLight0[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
648   GLfloat sourceLight0[] = { 0.6f, 0.6f, 0.6f, 1.0f };
649   GLfloat specularLight0[] = { 0.8f, 0.8f, 0.9f, 1.0f };
650
651   GLfloat lightPos1[] = {-50.0f, -100.0f, 2500.0f, 1.0f };
652   GLfloat whiteLight1[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
653   GLfloat sourceLight1[] = { 0.6f, 0.6f, 0.6f, 1.0f };
654   GLfloat specularLight1[] = { 0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0f };
655
656   GLfloat specref[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };
657
658   GLfloat fogColor[4] = { 0.4, 0.4, 0.5, 0.1 };
659
660   /* Set the internal parameters based on the configuration settings */
661   set_parameters();
662
663   /* Set the viewport to the width and heigh of the window */
664   glViewport (0, 0, width, height ); 
665
666   if (do_antialias)
667     {
668       blend = 1.0;
669       glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
670       glEnable(GL_POLYGON_SMOOTH);
671     }
672
673   /* The blend function is used for trasitioning between two images even when
674    * blend is not selected.
675    */
676   glBlendFunc (GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
677  
678   if (do_fog)
679     {
680       glEnable(GL_FOG);
681       glFogfv(GL_FOG_COLOR, fogColor);
682       glFogf(GL_FOG_DENSITY, 0.50);
683       glFogf(GL_FOG_START, 15.0);
684       glFogf(GL_FOG_END, 30.0);
685     }
686
687   /* Set the shading model to smooth (Gouraud shading). */
688   glShadeModel (GL_SMOOTH);
689
690   /* Set the clear color. */
691   glClearColor( 0, 0, 0, 0 );
692
693   glLightModelfv (GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, ambientLight);
694   glLightfv (GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, whiteLight0);
695   glLightfv (GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, sourceLight0);
696   glLightfv (GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, specularLight0);
697   glLightfv (GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightPos0);
698   glEnable (GL_LIGHT0);
699   glLightfv (GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, whiteLight1);
700   glLightfv (GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, sourceLight1);
701   glLightfv (GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, specularLight1);
702   glLightfv (GL_LIGHT1, GL_POSITION, lightPos1);
703   glEnable (GL_LIGHT1);
704   glEnable (GL_LIGHTING);
705
706   /* Enable color tracking */
707   glEnable (GL_COLOR_MATERIAL);
708
709   /* Set Material properties to follow glColor values */
710   glColorMaterial (GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
711
712   /* Set all materials to have specular reflectivity */
713   glMaterialfv (GL_FRONT, GL_SPECULAR, specref);
714   glMateriali (GL_FRONT, GL_SHININESS, 32);
715
716   /* Let GL implementation scale normal vectors. */
717   glEnable (GL_NORMALIZE);
718
719   /* Enable Arrays */
720   if (load_textures)
721     {
722       glLightModeli (GL_LIGHT_MODEL_COLOR_CONTROL, GL_SEPARATE_SPECULAR_COLOR);
723       glEnable (GL_TEXTURE_2D);
724
725       gp->current_texture = 0;
726       glGenTextures(NUM_TEXTURES, gp->textures);
727       grab_texture(mi, gp->current_texture);
728
729       glMatrixMode (GL_TEXTURE);
730       glRotated (180.0, 1.0, 0.0, 0.0);
731       glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
732     }
733
734   /* Clear the buffer since this is not done during a draw with motion blur */
735   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
736 }
737
738 /******************************************************************************
739  *
740  * Initialise the openGL state data.
741  */
742 static void
743 set_blob_gl_state(GLdouble alpha)
744 {
745   if (do_antialias)
746     {
747       glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
748       glEnable(GL_POLYGON_SMOOTH);
749     }
750
751   if (wireframe)
752     {
753       glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
754     }
755   else
756     {
757       glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
758     }
759
760   /* The blend function is used for trasitioning between two images even when
761    * blend is not selected.
762    */
763   glBlendFunc (GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
764  
765   /* Culling. */
766   if (culling)
767     {
768       glCullFace (GL_BACK);
769       glEnable (GL_CULL_FACE);
770       glFrontFace (GL_CCW);
771     }
772   else
773     {
774       glDisable (GL_CULL_FACE);
775     }
776     
777   if (blend < 1.0)
778     {
779       glEnable (GL_BLEND);
780       glBlendFunc (GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
781       /* Set the default blob colour to off-white. */
782       glColor4d (0.9, 0.9, 1.0, alpha);
783     }
784   else
785     {
786       glDisable(GL_BLEND);
787       glColor4d (0.9, 0.9, 1.0, 1.0);
788     }
789     
790   glEnable(GL_DEPTH_TEST);
791   glEnable(GL_LIGHTING);
792 }
793
794 /******************************************************************************
795  *
796  * Initialise the data required to draw the blob allocating the memory as
797  * necessary.
798  *
799  * Return 0 on success.
800  */
801 static int
802 initialise_blob(mirrorblobstruct *gp,
803                 int width,
804                 int height,
805                 int bump_array_size)
806 {
807   /* Loop variables */    
808   int i, u, v, node, side, face, base, base2 = 0;
809   int nodes_on_edge = resolution;
810   Vector3D node1, node2, result;
811
812   if (nodes_on_edge < 2)
813     return -1;
814
815   gp->num_nodes = 2 * nodes_on_edge * nodes_on_edge - 4 * nodes_on_edge + 4;
816   gp->num_faces = 4 * (nodes_on_edge - 1) * (nodes_on_edge - 1);
817  
818   gp->nodes = (Node_Data *) malloc (gp->num_nodes * sizeof (Node_Data));
819   if (!gp->nodes)
820     {
821       fprintf (stderr, "Couldn't allocate gp->nodes buffer\n");
822       return -1;
823     }
824
825   gp->faces = (Face_Data *) malloc (gp->num_faces * sizeof (Face_Data));
826   if (!gp->faces)
827     {
828       fprintf (stderr, "Couldn't allocate faces data buffer\n");
829       return -1;
830     }
831
832   gp->bump_data = (Bump_Data *) malloc (bumps * sizeof (Bump_Data));
833   if (!gp->bump_data)
834     {
835       fprintf(stderr, "Couldn't allocate bump data buffer\n");
836       return -1;
837     }
838
839   gp->bump_shape = (double *)malloc(bump_array_size * sizeof(double));
840   if (!gp->bump_shape)
841     {
842       fprintf(stderr, "Couldn't allocate bump buffer\n");
843       return -1;
844     }
845
846   gp->wall_shape = (double *)malloc(bump_array_size * sizeof(double));
847   if (!gp->wall_shape)
848     {
849       fprintf(stderr, "Couldn't allocate wall bump buffer\n");
850       return -1;
851     }
852
853         
854   gp->dots = (Vector3D *)malloc(gp->num_nodes * sizeof(Vector3D));
855   if (!gp->dots)
856     {
857       fprintf(stderr, "Couldn't allocate nodes buffer\n");
858       return -1;
859     }
860
861   gp->normals = (Vector3D *)malloc(gp->num_nodes * sizeof(Vector3D));
862   if (!gp->normals)
863     {
864       fprintf(stderr, "Couldn't allocate normals buffer\n");
865       return -1;
866     }
867
868   gp->colours = (Colour *)malloc(gp->num_nodes * sizeof(Colour));
869   if (!gp->colours)
870     {
871       fprintf(stderr, "Couldn't allocate colours buffer\n");
872       return -1;
873     }
874
875   gp->tex_coords = (Vector2D *)malloc(gp->num_nodes * sizeof(Vector2D));
876   if (!gp->tex_coords)
877     {
878       fprintf(stderr, "Couldn't allocate gp->tex_coords buffer\n");
879       return -1;
880     }
881
882         
883   /* Initialise bump data */
884   for (i = 0; i < bumps; i++)
885     {
886       gp->bump_data[i].ax = 2.0 * (((double)random() / (double)RAND_MAX) - 0.5);
887       gp->bump_data[i].ay = 2.0 * (((double)random() / (double)RAND_MAX) - 0.5);
888       gp->bump_data[i].power = (5.0 / pow(bumps, 0.75)) * (((double)random() / (double)RAND_MAX) - 0.5);
889       gp->bump_data[i].size = 0.1 + 0.5 * (((double)random() / (double)RAND_MAX));
890
891       gp->bump_data[i].pos.x = 1.5 * sin(PI * gp->bump_data[i].ay)
892         * cos(PI *  gp->bump_data[i].ax);
893       gp->bump_data[i].pos.y = 1.5 * cos(PI * gp->bump_data[i].ay);
894       gp->bump_data[i].pos.z = 1.5 * sin(PI * gp->bump_data[i].ay)
895         * sin(PI *  gp->bump_data[i].ax);
896
897       gp->bump_data[i].cx = 2.0 * (((double)random() / (double)RAND_MAX) - 0.5);
898       gp->bump_data[i].cy = 2.0 * (((double)random() / (double)RAND_MAX) - 0.5);
899       gp->bump_data[i].cpower = (5.0 / pow(bumps, 0.75)) * (((double)random() / (double)RAND_MAX) - 0.5);
900       gp->bump_data[i].csize = 0.35; /*0.1 + 0.25 * (((double)random() / (double)RAND_MAX));*/
901
902       gp->bump_data[i].vx = 0.0;
903       gp->bump_data[i].vy = 0.0;
904       gp->bump_data[i].vpower = 0.0;
905       gp->bump_data[i].vsize = 0.0;
906
907       gp->bump_data[i].mx = 0.003 * ((double)random() / (double)RAND_MAX);
908       gp->bump_data[i].my = 0.003 * ((double)random() / (double)RAND_MAX);
909       gp->bump_data[i].mpower = 0.003 * ((double)random() / (double)RAND_MAX);
910       gp->bump_data[i].msize = 0.003 * ((double)random() / (double)RAND_MAX);
911     }
912
913   /* Initialise lookup table of bump strength */
914   for (i = 0; i < bump_array_size; i++)
915     {
916       double xd, xd2;
917       xd = i / (double)bump_array_size;
918
919       xd2 = 48.0 * xd * xd;
920       gp->bump_shape[i] = 0.1 / (xd2 + 0.1);
921
922       xd2 = 40.0 * xd * xd * xd * xd;
923       gp->wall_shape[i] = 0.4 / (xd2 + 0.1);
924     }
925
926   node = 0;
927   face = 0;
928   for (side = 0; side < 4; side++)
929     {
930       base = node;
931       if (side == 2) 
932         {
933           base2 = node;
934         }
935       /*
936        * The start and end of the for loops below are modified based on the 
937        * side of the tetrahedron that is being calculated to avoid duplication
938        * of the gp->nodes that are on the edges of the tetrahedron. 
939        */
940       for (u = (side > 1); u < (nodes_on_edge - (side > 0)); u++)
941         {
942           node1 = partial (normalise (tetrahedron[side][0]),
943                            normalise (tetrahedron[side][1]),
944                            u / (double) (nodes_on_edge - 1));
945           node2 = partial (normalise (tetrahedron[side][0]),
946                            normalise (tetrahedron[side][2]),
947                            u / (double) (nodes_on_edge - 1));
948
949           for (v = (side > 1); v <= (u - (side > 2)); v++)
950             {
951               if (u > 0)
952                 result = partial (node1, node2, v / (double) u);
953               else
954                 result = node1;
955
956               gp->nodes[node].position = normalise (result);
957               gp->nodes[node].initial_position = gp->nodes[node].position;
958               gp->nodes[node].normal = zero_vector;
959               node++;
960             }
961         }
962  
963       /*
964        * Determine which nodes make up each face.  The complexity is caused 
965        * by having to determine the correct nodes for the edges of the
966        * tetrahedron since the common nodes on the edges are only calculated
967        * once (see above).
968        */
969       for (u = 0; u < (nodes_on_edge - 1); u++)
970         {
971           for (v = 0; v <= u; v++)
972             {
973               {
974                 if (side < 2)
975                   {
976                     gp->faces[face].node1 = base + ((u * (u + 1)) / 2) + v;
977                     gp->faces[face].node2 =
978                       base + ((u + 1) * (u + 2)) / 2 + v + 1;
979                     gp->faces[face].node3 =
980                       base + ((u + 1) * (u + 2)) / 2 + v;
981
982                     if ((side == 1) && (u == (nodes_on_edge - 2)))
983                       {
984                         gp->faces[face].node3 =
985                           ((u + 1) * (u + 2)) / 2 +
986                           nodes_on_edge - v - 1;
987                         gp->faces[face].node2 =
988                           ((u + 1) * (u + 2)) / 2 +
989                           nodes_on_edge - v - 2;
990                       }
991                   }
992                 else if (side < 3)
993                   {
994                     gp->faces[face].node1 =
995                       base + (((u - 1) * u) / 2) + v - 1;
996                     gp->faces[face].node2 = base + ((u) * (u + 1)) / 2 + v;
997                     gp->faces[face].node3 =
998                       base + ((u) * (u + 1)) / 2 + v - 1;
999
1000                     if (u == (nodes_on_edge - 2))
1001                       {
1002                         int n = nodes_on_edge - v - 1;
1003                         gp->faces[face].node2 =
1004                           ((nodes_on_edge *
1005                             (nodes_on_edge + 1)) / 2) +
1006                           ((n - 1) * (n + 0)) / 2;
1007                         gp->faces[face].node3 =
1008                           ((nodes_on_edge *
1009                             (nodes_on_edge + 1)) / 2) +
1010                           ((n + 0) * (n + 1)) / 2;
1011                       }
1012                     if (v == 0)
1013                       {
1014                         gp->faces[face].node1 = (((u + 1) * (u + 2)) / 2) - 1;
1015                         gp->faces[face].node3 = (((u + 2) * (u + 3)) / 2) - 1;
1016                       }
1017                   }
1018                 else
1019                   {
1020                     gp->faces[face].node1 =
1021                       base + (((u - 2) * (u - 1)) / 2) + v - 1;
1022                     gp->faces[face].node2 = base + ((u - 1) * u) / 2 + v;
1023                     gp->faces[face].node3 = base + ((u - 1) * u) / 2 + v - 1;
1024
1025                     if (v == 0)
1026                       {
1027                         gp->faces[face].node1 =
1028                           base2 + ((u * (u + 1)) / 2) - 1;
1029                         gp->faces[face].node3 =
1030                           base2 + ((u + 1) * (u + 2)) / 2 - 1;
1031                       }
1032                     if (u == (nodes_on_edge - 2))
1033                       {
1034                         gp->faces[face].node3 =
1035                           ((nodes_on_edge *
1036                             (nodes_on_edge + 1)) / 2) +
1037                           ((v + 1) * (v + 2)) / 2 - 1;
1038                         gp->faces[face].node2 =
1039                           ((nodes_on_edge *
1040                             (nodes_on_edge + 1)) / 2) +
1041                           ((v + 2) * (v + 3)) / 2 - 1;
1042                       }
1043                     if (v == u)
1044                       {
1045                         gp->faces[face].node1 = (u * (u + 1)) / 2;
1046                         gp->faces[face].node2 = ((u + 1) * (u + 2)) / 2;
1047                       }
1048                   }
1049                 face++;
1050               }
1051
1052               if (v < u)
1053                 {
1054                   if (side < 2)
1055                     {
1056                       gp->faces[face].node1 = base + ((u * (u + 1)) / 2) + v;
1057                       gp->faces[face].node2 =
1058                         base + ((u * (u + 1)) / 2) + v + 1;
1059                       gp->faces[face].node3 =
1060                         base + (((u + 1) * (u + 2)) / 2) + v + 1;
1061
1062                       if ((side == 1) && (u == (nodes_on_edge - 2)))
1063                         {
1064                           gp->faces[face].node3 =
1065                             ((u + 1) * (u + 2)) / 2 +
1066                             nodes_on_edge - v - 2;
1067                         }
1068                     }
1069                   else if (side < 3)
1070                     {
1071                       gp->faces[face].node1 =
1072                         base + ((u * (u - 1)) / 2) + v - 1;
1073                       gp->faces[face].node2 = base + ((u * (u - 1)) / 2) + v;
1074                       gp->faces[face].node3 = base + ((u * (u + 1)) / 2) + v;
1075
1076                       if (u == (nodes_on_edge - 2))
1077                         {
1078                           int n = nodes_on_edge - v - 1;
1079                           gp->faces[face].node3 =
1080                             ((nodes_on_edge *
1081                               (nodes_on_edge + 1)) / 2) +
1082                             ((n + 0) * (n - 1)) / 2;
1083                         }
1084                       if (v == 0)
1085                         {
1086                           gp->faces[face].node1 = (((u + 1) * (u + 2)) / 2) - 1;
1087                         }
1088                     }
1089                   else
1090                     {
1091                       gp->faces[face].node1 =
1092                         base + (((u - 2) * (u - 1)) / 2) + v - 1;
1093                       gp->faces[face].node2 =
1094                         base + (((u - 2) * (u - 1)) / 2) + v;
1095                       gp->faces[face].node3 = base + (((u - 1) * u) / 2) + v;
1096
1097                       if (v == 0)
1098                         {
1099                           gp->faces[face].node1 = base2 + (u * (u + 1)) / 2 - 1;
1100                         }
1101                       if (u == (nodes_on_edge - 2))
1102                         {
1103                           gp->faces[face].node3 =
1104                             ((nodes_on_edge * (nodes_on_edge + 1)) / 2) +
1105                             ((v + 2) * (v + 3)) / 2 - 1;
1106                         }
1107                       if (v == (u - 1))
1108                         {
1109                           gp->faces[face].node2 = (u * (u + 1)) / 2;
1110                         }
1111                     }
1112                   face++;
1113                 }
1114             }
1115         }
1116     }
1117
1118   return 0;
1119 }
1120
1121 /******************************************************************************
1122  *
1123  * Return the magnitude of the given vector
1124  */
1125 static inline double
1126 length (Vector3D u)
1127 {
1128   return sqrt (u.x * u.x + u.y * u.y + u.z * u.z);
1129 }
1130
1131 /******************************************************************************
1132  *
1133  * Calculate the blob shape.
1134  */
1135 static void
1136 calc_blob(mirrorblobstruct *gp,
1137           int width,
1138           int height,
1139           int bump_array_size,
1140           float limit,
1141           double fade)
1142 {
1143   /* Loop variables */
1144   int i, index, face;
1145   /* position of a node */
1146   Vector3D node;
1147   Vector3D offset;
1148   Vector3D bump_vector;
1149   int dist;
1150
1151   /* Update position and strength of bumps used to distort the blob */
1152   for (i = 0; i < bumps; i++)
1153     {
1154       gp->bump_data[i].vx += gp->bump_data[i].mx*(gp->bump_data[i].cx - gp->bump_data[i].ax);
1155       gp->bump_data[i].vy += gp->bump_data[i].my*(gp->bump_data[i].cy - gp->bump_data[i].ay);
1156       gp->bump_data[i].vpower += gp->bump_data[i].mpower
1157         * (gp->bump_data[i].cpower - gp->bump_data[i].power);
1158       gp->bump_data[i].vsize += gp->bump_data[i].msize
1159         * (gp->bump_data[i].csize - gp->bump_data[i].size);
1160
1161       gp->bump_data[i].ax += 0.1 * gp->bump_data[i].vx;
1162       gp->bump_data[i].ay += 0.1 * gp->bump_data[i].vy;
1163       gp->bump_data[i].power += 0.1 * gp->bump_data[i].vpower;
1164       gp->bump_data[i].size += 0.1 * gp->bump_data[i].vsize;
1165
1166       gp->bump_data[i].pos.x = 1.0 * sin(PI * gp->bump_data[i].ay)
1167         * cos(PI * gp->bump_data[i].ax);
1168       gp->bump_data[i].pos.y = 1.0 * cos(PI * gp->bump_data[i].ay);
1169       gp->bump_data[i].pos.z = 1.0 * sin(PI * gp->bump_data[i].ay)
1170         * sin(PI * gp->bump_data[i].ax);
1171     }
1172
1173   /* Update calculate new position for each vertex based on an offset from
1174    * the initial position
1175    */
1176   gp->blob_force = zero_vector;
1177   for (index = 0; index < gp->num_nodes; ++index)
1178     {
1179       node = gp->nodes[index].initial_position;
1180       gp->nodes[index].normal = node;
1181
1182       offset = zero_vector;
1183       for ( i = 0; i < bumps; i++)
1184         {
1185           bump_vector = subtract(gp->bump_data[i].pos, node);
1186
1187           dist = bump_array_size * dot(bump_vector, bump_vector) * gp->bump_data[i].size;
1188
1189           if (dist < bump_array_size)
1190             {
1191               add(&offset, scale(node, gp->bump_data[i].power * gp->bump_shape[dist]));
1192               add(&gp->blob_force, scale(node, gp->bump_data[i].power * gp->bump_shape[dist]));
1193             }
1194         }
1195
1196       add(&node, offset);
1197       node = scale(node, zoom);
1198       add(&node, gp->blob_center);
1199
1200       if (do_walls)
1201         {
1202           if (node.z < -limit) node.z = -limit;
1203           if (node.z > limit) node.z = limit;
1204
1205           dist = bump_array_size * (node.z + limit) * (node.z + limit) * 0.5;
1206           if (dist < bump_array_size)
1207             {
1208               node.x += (node.x - gp->blob_center.x) * gp->wall_shape[dist];
1209               node.y += (node.y - gp->blob_center.y) * gp->wall_shape[dist];
1210               gp->blob_force.z += (node.z + limit);
1211             }
1212           else
1213             {
1214               dist = bump_array_size * (node.z - limit) * (node.z - limit) * 0.5;
1215               if (dist < bump_array_size)
1216                 {
1217                   node.x += (node.x - gp->blob_center.x) * gp->wall_shape[dist];
1218                   node.y += (node.y - gp->blob_center.y) * gp->wall_shape[dist];
1219                   gp->blob_force.z -= (node.z - limit);
1220                 }
1221
1222               if (node.y < -limit) node.y = -limit;
1223               if (node.y > limit) node.y = limit;
1224
1225               dist = bump_array_size * (node.y + limit) * (node.y + limit) * 0.5;
1226               if (dist < bump_array_size)
1227                 {
1228                   node.x += (node.x - gp->blob_center.x) * gp->wall_shape[dist];
1229                   node.z += (node.z - gp->blob_center.z) * gp->wall_shape[dist];
1230                   gp->blob_force.y += (node.y + limit);
1231                 }
1232               else
1233                 {
1234                   dist = bump_array_size * (node.y - limit) * (node.y - limit) * 0.5;
1235                   if (dist < bump_array_size)
1236                     {
1237                       node.x += (node.x - gp->blob_center.x) * gp->wall_shape[dist];
1238                       node.z += (node.z - gp->blob_center.z) * gp->wall_shape[dist];
1239                       gp->blob_force.y -= (node.y - limit);
1240                     }
1241                 }
1242
1243               if (node.x < -limit) node.x = -limit;
1244               if (node.x > limit) node.x = limit;
1245
1246               dist = bump_array_size * (node.x + limit) * (node.x + limit) * 0.5;
1247               if (dist < bump_array_size)
1248                 {
1249                   node.y += (node.y - gp->blob_center.y) * gp->wall_shape[dist];
1250                   node.z += (node.z - gp->blob_center.z) * gp->wall_shape[dist];
1251                   gp->blob_force.x += (node.x + limit);
1252                 }
1253               else
1254                 {
1255                   dist = bump_array_size * (node.x - limit) * (node.x - limit) * 0.5;
1256                   if (dist < bump_array_size)
1257                     {
1258                       node.y += (node.y - gp->blob_center.y) * gp->wall_shape[dist];
1259                       node.z += (node.z - gp->blob_center.z) * gp->wall_shape[dist];
1260                       gp->blob_force.x -= (node.x - limit);
1261                     }
1262                 }
1263
1264               if (node.y < -limit) node.y = -limit;
1265               if (node.y > limit) node.y = limit;
1266             }
1267         }
1268       gp->dots[index] = node;
1269     }
1270
1271   /* Determine the normal for each face */
1272   for (face = 0; face < gp->num_faces; face++)
1273     {
1274       /* Use pointers to indexed nodes to help readability */
1275       int index1 = gp->faces[face].node1;
1276       int index2 = gp->faces[face].node2;
1277       int index3 = gp->faces[face].node3;
1278
1279       gp->faces[face].normal = cross(subtract(gp->dots[index2], gp->dots[index1]),
1280                                      subtract(gp->dots[index3], gp->dots[index1]));
1281             
1282       /* Add the normal for the face onto the normal for the verticies of
1283          the face */
1284       add(&gp->nodes[index1].normal, gp->faces[face].normal);
1285       add(&gp->nodes[index2].normal, gp->faces[face].normal);
1286       add(&gp->nodes[index3].normal, gp->faces[face].normal);
1287     }
1288
1289   /* Use the normal to set the colour and texture */
1290   if (do_colour || do_texture)
1291     {
1292       for (index = 0; index < gp->num_nodes; ++index)
1293         {
1294           gp->normals[index] = normalise(gp->nodes[index].normal);
1295    
1296           if (do_colour)
1297             {
1298               gp->colours[index].red = (int)(255.0 * fabs(gp->normals[index].x));
1299               gp->colours[index].green = (int)(255.0 * fabs(gp->normals[index].y));
1300               gp->colours[index].blue = (int)(255.0 * fabs(gp->normals[index].z));
1301               gp->colours[index].alpha = (int)(255.0 * fade);
1302             }
1303           if (do_texture)
1304             {
1305               if (offset_texture)
1306                 {
1307                   const float cube_size = 100.0;
1308                   Vector3D eye = {0.0, 0.0, 50.0};
1309                   Vector3D eye_r = normalise(subtract(gp->dots[index], eye));
1310                   Vector3D reference = subtract(eye_r, scale(gp->normals[index], 2.0 * dot(eye_r, gp->normals[index])));
1311                   double x = 0.0;
1312                   double y = 0.0;
1313                   double n, n_min = 10000.0, sign = 1.0;
1314                   if (fabs(reference.z) > 1e-9)
1315                     {
1316                       n = (cube_size - gp->dots[index].z) / reference.z;
1317                       if (n < 0.0)
1318                         {
1319                           n = (-cube_size - gp->dots[index].z) / reference.z;
1320                           sign = 3.0;
1321                         }
1322                       if (n > 0.0)
1323                         {
1324                           x = sign * (gp->dots[index].x + n * reference.x);
1325                           y = sign * (gp->dots[index].y + n * reference.y);
1326                           n_min = n;
1327                         }
1328                     }
1329                   if (fabs(reference.x) > 1e-9)
1330                     {
1331                       n = (cube_size - gp->dots[index].x) / reference.x;
1332                       sign = 1.0;
1333                       if (n < 0.0)
1334                         {
1335                           n = (-cube_size - gp->dots[index].x) / reference.x;
1336                           sign = -1.0;
1337                         }
1338                       if ((n > 0.0) && (n < n_min))
1339                         {
1340                           x = sign * (2.0 * cube_size - (gp->dots[index].z + n * reference.z));
1341                           y = sign * x * (gp->dots[index].y + n * reference.y) / cube_size;
1342                           n_min = n;
1343                         }
1344                     }
1345                   if (fabs(reference.y) > 1e-9)
1346                     {
1347                       n = (cube_size - gp->dots[index].y) / reference.y;
1348                       sign = 1.0;
1349                       if (n < 0.0)
1350                         {
1351                           n = (-cube_size - gp->dots[index].y) / reference.y;
1352                           sign = -1.0;
1353                         }
1354                       if ((n > 0.0) && (n < n_min))
1355                         {
1356                           y = sign * (2.0 * cube_size -( gp->dots[index].z + n * reference.z));
1357                           x = sign * y * (gp->dots[index].x + n * reference.x) / cube_size;
1358                         }
1359                     }
1360                                         
1361                   gp->tex_coords[index].x = 0.5 + x / (cube_size * 6.0);
1362                   gp->tex_coords[index].y = 0.5 - y / (cube_size * 6.0);
1363                 }
1364               else
1365                 {
1366                   gp->tex_coords[index].x = 0.5
1367                     * (1.0 + asin(gp->normals[index].x) / (0.5 * PI));
1368                   gp->tex_coords[index].y = -0.5
1369                     * (1.0 + asin(gp->normals[index].y) / (0.5 * PI));
1370                 }
1371               /* Adjust the texture co-ordinates to from range 0..1 to
1372                * 0..width or 0..height as appropriate
1373                */
1374               gp->tex_coords[index].x *= gp->tex_width[gp->current_texture];
1375               gp->tex_coords[index].y *= gp->tex_height[gp->current_texture];
1376             }
1377         }
1378     }
1379     
1380   /* Update the center of the whole blob */
1381   add(&gp->blob_velocity, scale (subtract (gp->blob_anchor, gp->blob_center), 1.0 / 80.0));
1382   add(&gp->blob_velocity, scale (gp->blob_force, 0.01 / gp->num_nodes));
1383
1384   add(&gp->blob_center, scale(gp->blob_velocity, 0.5));
1385
1386   gp->blob_velocity = scale(gp->blob_velocity, 0.999);
1387 }
1388
1389 static void
1390 draw_vertex(mirrorblobstruct *gp, int index)
1391 {
1392   if (do_colour)
1393     {
1394       glColor3ub(gp->colours[index].red,
1395                  gp->colours[index].green,
1396                  gp->colours[index].blue);
1397     }
1398   if (load_textures)
1399     {
1400       glTexCoord3dv((GLdouble *) &gp->tex_coords[index]);
1401     }
1402   glNormal3dv((GLdouble *) &gp->normals[index]);
1403   glVertex3dv((GLdouble *) &gp->dots[index]);
1404 }
1405
1406 /******************************************************************************
1407  *
1408  * Draw the blob shape.
1409  *
1410  */
1411 static void
1412 draw_blob (mirrorblobstruct *gp)
1413 {
1414   int face;
1415
1416   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
1417   glLoadIdentity();
1418
1419   /* Move down the z-axis. */
1420   glTranslatef (0.0, 0.0, -4.0);
1421
1422   gltrackball_rotate (gp->trackball);
1423
1424   /* glColor4ub (255, 0, 0, 128); */
1425   glBegin(GL_TRIANGLES);
1426   for (face = 0; face < gp->num_faces; face++)
1427     {
1428       draw_vertex(gp, gp->faces[face].node1);
1429       draw_vertex(gp, gp->faces[face].node2);
1430       draw_vertex(gp, gp->faces[face].node3);
1431     }
1432   glEnd();
1433
1434 #if 0
1435   glBegin(GL_LINES);
1436   for (face = 0; face < gp->num_faces; face++)
1437     {
1438       if (gp->normals[gp->faces[face].node1].z > 0.0)
1439         {
1440           Vector3D end = gp->dots[gp->faces[face].node1];
1441           glVertex3dv((GLdouble *) &end);
1442           add(&end, scale(gp->normals[gp->faces[face].node1], 0.25));
1443           glVertex3dv((GLdouble *) &end);
1444         }
1445     }
1446   glEnd();
1447 #endif
1448         
1449   glLoadIdentity();
1450 }
1451
1452 /******************************************************************************
1453  *
1454  * Draw the background image simply map a texture onto a full screen quad.
1455  */
1456 static void
1457 draw_background (ModeInfo *mi)
1458 {
1459   mirrorblobstruct *gp = &Mirrorblob[MI_SCREEN(mi)];
1460     
1461   glTexEnvf (GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_DECAL);
1462   glEnable (GL_TEXTURE_2D);
1463   glDisable(GL_LIGHTING);
1464   glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
1465
1466   /* Reset the projection matrix to make it easier to get the size of the quad
1467    * correct
1468    */
1469   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
1470   glPushMatrix();
1471   glLoadIdentity();
1472
1473   glOrtho(0.0, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi), 0.0, -1000.0, 1000.0);
1474
1475   glBegin (GL_QUADS);
1476     
1477   glTexCoord2f (0.0, 0.0);
1478   glVertex2i (0, 0);
1479     
1480   glTexCoord2f (0.0, gp->tex_height[gp->current_texture]);
1481   glVertex2i (0, MI_HEIGHT(mi));
1482
1483   glTexCoord2f (gp->tex_width[gp->current_texture], gp->tex_height[gp->current_texture]);
1484   glVertex2i (MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
1485
1486   glTexCoord2f (gp->tex_width[gp->current_texture], 0.0);
1487   glVertex2i (MI_WIDTH(mi), 0);
1488   glEnd();
1489
1490   glPopMatrix ();
1491   glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
1492   glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);
1493 }
1494
1495 /******************************************************************************
1496  *
1497  * Update the scene.
1498  */
1499 static GLvoid
1500 draw_scene(ModeInfo * mi)
1501 {
1502   mirrorblobstruct *gp = &Mirrorblob[MI_SCREEN(mi)];
1503     
1504   double fade = 0.0;
1505   double current_time;
1506   check_gl_error ("draw_scene");
1507
1508   mi->polygon_count = 0;
1509   glColor4d(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
1510
1511   current_time = double_time();
1512   switch (gp->state)
1513     {
1514     case INITIALISING:
1515       glColor4d(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
1516       fade = 1.0;
1517       break;
1518
1519     case TRANSITIONING:
1520       fade = 1.0 - (current_time - gp->state_start_time) / fade_time;
1521       break;
1522
1523     case LOADING: /* FALL-THROUGH */
1524     case HOLDING:
1525       fade = 1.0;
1526       break;
1527     }
1528
1529   /* Set the correct texture, when transitioning this ensures that the first draw
1530    * is the original texture (which has the new texture drawn over it with decreasing
1531    * transparency)
1532    */
1533   if (load_textures)
1534     {
1535       glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, gp->textures[gp->current_texture]);
1536     }
1537
1538   glDisable (GL_DEPTH_TEST);
1539   if (do_paint_background)
1540     {
1541       glEnable (GL_TEXTURE_2D);
1542       if (motion_blur > 0.0)
1543         {
1544           glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1545           glEnable (GL_BLEND);
1546           glColor4d (1.0, 1.0, 1.0, motion_blur);
1547         }
1548       else
1549         {
1550           glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1551         }
1552       draw_background (mi);
1553       mi->polygon_count++;
1554
1555       /* When transitioning between two images paint the new image over the old
1556        * image with a varying alpha value to get a smooth fade.
1557        */
1558       if (gp->state == TRANSITIONING)
1559         {
1560           glEnable (GL_BLEND);
1561           /* Select the texture to transition to */
1562           glBindTexture (GL_TEXTURE_2D, gp->textures[1 - gp->current_texture]);
1563           glColor4d (1.0, 1.0, 1.0, 1.0 - fade);
1564
1565           draw_background (mi);
1566           mi->polygon_count++;
1567
1568           /* Select the original texture to draw the blob */
1569           glBindTexture (GL_TEXTURE_2D, gp->textures[gp->current_texture]);
1570         }
1571       /* Clear the depth buffer bit so the backgound is behind the blob */
1572       glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1573     }
1574   else if (motion_blur > 0.0)
1575     {
1576       glEnable (GL_BLEND);
1577       glColor4d (0.0, 0.0, 0.0, motion_blur);
1578       glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
1579       glTranslatef (0.0, 0.0, -4.0);
1580       glRectd (-10.0, -10.0, 10.0, 10.0);
1581       if (wireframe)
1582         {
1583           glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
1584         }
1585       glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1586     }
1587   else
1588     {
1589       glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1590     }
1591
1592   if (!do_texture)
1593     {
1594       fade = 1.0;
1595       glDisable (GL_TEXTURE_2D);
1596     }
1597
1598   calc_blob(gp, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi), BUMP_ARRAY_SIZE, 2.5, fade * blend);
1599
1600   set_blob_gl_state(fade * blend);
1601
1602   if (blend < 1.0)
1603     {
1604       /* Disable the colour chanels so that only the depth buffer is updated */
1605       glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
1606       draw_blob(gp);
1607       mi->polygon_count += gp->num_faces;
1608       glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
1609     }
1610         
1611   glDepthFunc(GL_LEQUAL);
1612   draw_blob(gp);
1613   mi->polygon_count += gp->num_faces;
1614
1615   /* While transitioning between images draw a second blob with a modified
1616    * alpha value.
1617    */
1618   if (load_textures && (hold_time > 0))
1619     {
1620       switch (gp->state)
1621         {
1622         case INITIALISING:
1623           if (!gp->waiting_for_image_p)
1624             {
1625               gp->state = HOLDING;
1626             }
1627           break;
1628                 
1629         case HOLDING:
1630           if ((current_time - gp->state_start_time) > hold_time)
1631             {
1632               grab_texture(mi, 1 - gp->current_texture);
1633               gp->state = LOADING;
1634             }
1635           break;
1636
1637         case LOADING:
1638           /* Once the image has loaded move to the TRANSITIONING STATE */
1639           if (!gp->waiting_for_image_p)
1640             {
1641               gp->state = TRANSITIONING;
1642               /* Get the time again rather than using the current time so
1643                * that the time taken by the grab_texture function is not part
1644                * of the fade time
1645                */
1646               gp->state_start_time = double_time();
1647             }
1648           break;        
1649
1650         case TRANSITIONING:
1651
1652           /* If the blob is textured draw over existing blob to fade between
1653            * images
1654            */
1655           if (do_texture)
1656             {
1657               /* Select the texture to transition to */
1658               glBindTexture (GL_TEXTURE_2D, gp->textures[1 - gp->current_texture]);
1659               glEnable (GL_BLEND);
1660                 
1661               /* If colour is enabled update the alpha data in the buffer and
1662                * use that in the blending since the alpha of the incomming
1663                * verticies will not be correct
1664                */
1665               if (do_colour)
1666                 {
1667                   glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_TRUE);
1668                   glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, (1.0 - fade) * blend);
1669                   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
1670                   glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);                    
1671                   glBlendFunc(GL_DST_ALPHA, GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA);
1672                 }
1673               else
1674                 {
1675                   glColor4d(0.9, 0.9, 1.0, (1.0 - fade) * blend);
1676                 }
1677
1678               draw_blob (gp);
1679               mi->polygon_count += gp->num_faces;
1680
1681               if (do_colour)
1682                 {
1683                   /* Restore the 'standard' blend functions. */
1684                   glBlendFunc (GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
1685                 }
1686             }
1687             
1688           if ((current_time - gp->state_start_time) > fade_time)
1689             {
1690               gp->state = HOLDING;
1691               gp->state_start_time = current_time;
1692               gp->current_texture = 1 - gp->current_texture;
1693             }
1694           break;
1695
1696         }
1697     }
1698 }
1699
1700 /******************************************************************************
1701  *
1702  * XMirrorblob screen update entry
1703  */
1704 ENTRYPOINT void
1705 draw_mirrorblob(ModeInfo * mi)
1706 {
1707   mirrorblobstruct *gp = &Mirrorblob[MI_SCREEN(mi)];
1708   Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
1709   Window      window = MI_WINDOW(mi);
1710
1711   if (!gp->glx_context)
1712     return;
1713
1714   /* Wait for the first image; for subsequent images, load them in the
1715      background while animating. */
1716   if (gp->waiting_for_image_p && gp->first_image_p)
1717     return;
1718
1719   glXMakeCurrent(display, window, *(gp->glx_context));
1720   draw_scene(mi);
1721   if (mi->fps_p) do_fps (mi);
1722   glFinish();
1723   glXSwapBuffers(display, window);
1724 }
1725
1726 /******************************************************************************
1727  *
1728  * XMirrorblob screen resize entry
1729  */
1730 ENTRYPOINT void
1731 reshape_mirrorblob(ModeInfo *mi, int width, int height)
1732 {
1733   glViewport( 0, 0, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi) );
1734   reset_projection(width, height);
1735 }
1736
1737 /****************************************************************************
1738  *
1739  * Handle Mouse events
1740  */
1741 ENTRYPOINT Bool
1742 mirrorblob_handle_event (ModeInfo * mi, XEvent * event)
1743 {
1744   mirrorblobstruct *gp = &Mirrorblob[MI_SCREEN (mi)];
1745
1746   if (event->xany.type == ButtonPress &&
1747       event->xbutton.button == Button1)
1748     {
1749       gp->button_down = 1;
1750       gltrackball_start (gp->trackball, event->xbutton.x,
1751                          event->xbutton.y, MI_WIDTH (mi), MI_HEIGHT (mi));
1752       return True;
1753     }
1754   else if (event->xany.type == ButtonRelease &&
1755            event->xbutton.button == Button1)
1756     {
1757       gp->button_down = 0;
1758       return True;
1759     }
1760   else if (event->xany.type == ButtonPress &&
1761            event->xbutton.button == Button4)
1762     {
1763       zoom *= 1.1;
1764       return True;
1765     }
1766   else if (event->xany.type == ButtonPress &&
1767            event->xbutton.button == Button5)
1768     {
1769
1770       zoom *= 0.9;
1771       return True;
1772     }
1773   else if (event->xany.type == MotionNotify && gp->button_down)
1774     {
1775       gltrackball_track (gp->trackball, event->xmotion.x,
1776                          event->xmotion.y, MI_WIDTH (mi), MI_HEIGHT (mi));
1777       return True;
1778     }
1779   return False;
1780 }
1781
1782 /******************************************************************************
1783  *
1784  * XMirrorblob initialise entry
1785  */
1786 ENTRYPOINT void
1787 init_mirrorblob(ModeInfo * mi)
1788 {
1789   int screen = MI_SCREEN(mi);
1790
1791   mirrorblobstruct *gp;
1792
1793   if (Mirrorblob == NULL)
1794     {
1795       if ((Mirrorblob = (mirrorblobstruct *)
1796            calloc(MI_NUM_SCREENS(mi), sizeof (mirrorblobstruct))) == NULL)
1797         {
1798           return;
1799         }
1800     }
1801   gp = &Mirrorblob[screen];
1802
1803   gp->window = MI_WINDOW(mi);
1804   if ((gp->glx_context = init_GL(mi)) != NULL)
1805     {
1806       reshape_mirrorblob(mi, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
1807       initialize_gl(mi, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
1808     }
1809   else
1810     {
1811       MI_CLEARWINDOW(mi);
1812     }
1813   gp->trackball = gltrackball_init();
1814     
1815   initialise_blob(gp, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi), BUMP_ARRAY_SIZE);
1816   gp->state = INITIALISING;
1817   gp->state_start_time = double_time();
1818
1819   gp->first_image_p = True;
1820 }
1821
1822 /******************************************************************************
1823  *
1824  * XMirrorblob cleanup entry
1825  */
1826 ENTRYPOINT void
1827 release_mirrorblob(ModeInfo * mi)
1828 {
1829   if (Mirrorblob != NULL) {
1830     int i;
1831     for (i = 0; i < MI_NUM_SCREENS(mi); i++) {
1832       mirrorblobstruct *gp = &Mirrorblob[i];
1833       if (gp->nodes) free(gp->nodes);
1834       if (gp->faces) free(gp->faces);
1835       if (gp->bump_data) free(gp->bump_data);
1836       if (gp->colours) free(gp->colours);
1837       if (gp->tex_coords) free(gp->tex_coords);
1838       if (gp->dots) free(gp->dots);
1839       if (gp->wall_shape) free(gp->wall_shape);
1840       if (gp->bump_shape) free(gp->bump_shape);
1841     }
1842
1843     free(Mirrorblob);
1844     Mirrorblob = NULL;
1845   }
1846   FreeAllGL(mi);
1847 }
1848
1849 XSCREENSAVER_MODULE ("MirrorBlob", mirrorblob)
1850
1851 #endif