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

   1 /* -*- Mode: C; tab-width: 4 -*- */
   2 /* pulsar --- pulsar module for xscreensaver */
   3 /*-
   4  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its
   5  * documentation for any purpose and without fee is hereby granted,
   6  * provided that the above copyright notice appear in all copies and that
   7  * both that copyright notice and this permission notice appear in
   8  * supporting documentation.
   9  *
  10  * This file is provided AS IS with no warranties of any kind.  The author
  11  * shall have no liability with respect to the infringement of copyrights,
  12  * trade secrets or any patents by this file or any part thereof.  In no
  13  * event will the author be liable for any lost revenue or profits or
  14  * other special, indirect and consequential damages.
  15
  16  * Revision History:
  17  * 4-Apr-1999:  dek@cgl.ucsf.edu  Created module "pulsar"
  18  * 27-Apr-1999:  dek@cgl.ucsf.edu  Submitted module "pulsar"
  19  * 4-May-1999:  jwz@jwz.org  Added module "pulsar"
  20  * 4-May-1999:  dek@cgl.ucsf.edu  Submitted module "pulsar" updates
  21  *
  22  * Notes:
  23  * The pulsar screensaver draws a number of rotating, pulsing rectangles
  24  * on your screen.  Depending on the options you choose, you can set a number
  25  * of interesting OpenGL parameters, including alpha blending, depth testing, fog,
  26  * lighting, texturing, mipmapping, bilinear filtering, and line antialiasing.
  27  * Additionally, there is a "frames per second" meter which gives an estimate of
  28  * the speed of your graphics card.
  29  *
  30  * Example command-line switches:
  31  * Only draw a single quad, and don't fill it (boring but fast)
  32  * pulsar -wire -quads 1 -fps
  33  *
  34  * Only try this with hardware graphics acceleration (PPro 200 w/ a Voodoo 2 runs great)
  35  * pulsar -quads 10 -texture -mipmap -texture_quality -light -fog -fps
  36  *
  37  */
  38
  39 #include <math.h>
  40 #include <stdio.h>
  41 #include <stdlib.h>
  42
  43 /*-
  44  * due to a Bug/feature in VMS X11/Intrinsic.h has to be placed before xlock.
  45  * otherwise caddr_t is not defined correctly
  46  */
  47
  48 #include <X11/Intrinsic.h>
  49
  50 #ifdef STANDALONE
  51 # define PROGCLASS                                              "Screensaver"
  52 # define HACK_INIT                                              init_screensaver
  53 # define HACK_DRAW                                              draw_screensaver
  54 # define HACK_RESHAPE                                   reshape_screensaver
  55 # define screensaver_opts                               xlockmore_opts
  56 #define DEFAULTS                        "*delay:                        10000   \n" \
  57                                                                                 "*showFPS:          False   \n" \
  58                                                                                 "*light:                        False   \n" \
  59                                         "*wire:                         False   \n" \
  60                                         "*quads:                        5       \n" \
  61                                         "*blend:                        True    \n" \
  62                                         "*fog:                          False   \n" \
  63                                         "*antialias:            False   \n" \
  64                                         "*texture:                      False   \n" \
  65                                         "*texture_quality:      False   \n" \
  66                                         "*mipmap:                       False   \n" \
  67                                         "*doDepth:                      False   \n" \
  68                                                                                 "*image:                        BUILTIN \n"
  69
  70 # include "xlockmore.h"                         /* from the xscreensaver distribution */
  71 #else /* !STANDALONE */
  72 # include "xlock.h"                                     /* from the xlockmore distribution */
  73 #endif /* !STANDALONE */
  74
  75 #ifdef USE_GL /* whole file */
  76
  77 #ifdef HAVE_XMU
  78 # ifndef VMS
  79 #  include <X11/Xmu/Drawing.h>
  80 #else  /* VMS */
  81 #  include <Xmu/Drawing.h>
  82 # endif /* VMS */
  83 #endif
  84
  85
  86 #include <GL/gl.h>
  87 #include <GL/glu.h>
  88
  89 #include <stdlib.h>
  90 #include <stdio.h>
  91 #include <string.h>
  92
  93 #include "xpm-ximage.h"
  94
  95 /* Functions for loading and storing textures */
  96
  97 #define checkImageWidth 64
  98 #define checkImageHeight 64
  99
 100 /* Functions for handling the frames per second timer */
 101 #include "GL/glx.h"
 102
 103 #undef countof
 104 #define countof(x) (sizeof((x))/sizeof((*x)))
 105
 106 #define WIDTH 800
 107 #define HEIGHT 600
 108
 109 #define NUM_QUADS 5
 110 #define DEF_NUM_QUADS   "5"
 111 #define DEF_LIGHT               "False"
 112 #define DEF_WIRE                "False"
 113 #define DEF_BLEND       "True"
 114 #define DEF_FOG                 "False"
 115 #define DEF_ANTIALIAS   "False"
 116 #define DEF_TEXTURE     "False"
 117 #define DEF_TEXTURE_QUALITY   "False"
 118 #define DEF_MIPMAP      "False"
 119 #define DEF_DO_DEPTH    "False"
 120 #define DEF_IMAGE       "BUILTIN"
 121
 122 static int num_quads;
 123 static int do_light;
 124 static int do_wire;
 125 static int do_blend;
 126 static int do_fog;
 127 static int do_antialias;
 128 static int do_texture;
 129 static int do_texture_quality;
 130 static int do_mipmap;
 131 static int do_depth;
 132 static char *which_image;
 133
 134
 135 static XrmOptionDescRec opts[] = {
 136   {"-quads",   ".pulsar.quads",   XrmoptionSepArg, (caddr_t) NULL },
 137   {"-light",   ".pulsar.light",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "true" },
 138   {"+light",   ".pulsar.light",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "false" },
 139   {"-wire",   ".pulsar.wire",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "true" },
 140   {"+wire",   ".pulsar.wire",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "false" },
 141   {"-blend",   ".pulsar.blend",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "true" },
 142   {"+blend",   ".pulsar.blend",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "false" },
 143   {"-fog",   ".pulsar.fog",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "true" },
 144   {"+fog",   ".pulsar.fog",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "false" },
 145   {"-antialias",   ".pulsar.antialias",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "true" },
 146   {"+antialias",   ".pulsar.antialias",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "false" },
 147   {"-texture",   ".pulsar.texture",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "true" },
 148   {"+texture",   ".pulsar.texture",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "false" },
 149   {"-texture_quality",   ".pulsar.texture_quality",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "true" },
 150   {"+texture_quality",   ".pulsar.texture_quality",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "false" },
 151   {"-mipmap",   ".pulsar.mipmap",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "true" },
 152   {"+mipmap",   ".pulsar.mipmap",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "false" },
 153   {"-do_depth",   ".pulsar.doDepth",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "true" },
 154   {"+do_depth",   ".pulsar.doDepth",   XrmoptionNoArg, (caddr_t) "false" },
 155   {"-image",   ".pulsar.image",  XrmoptionSepArg, (caddr_t) NULL },
 156 };
 157
 158
 159 static argtype vars[] = {
 160   {&num_quads,    "quads",     "Quads",     DEF_NUM_QUADS, t_Int},
 161   {&do_light,     "light",     "Light",     DEF_LIGHT,     t_Bool},
 162   {&do_wire,      "wire",      "Wire",      DEF_WIRE,      t_Bool},
 163   {&do_blend,     "blend",     "Blend",     DEF_BLEND,     t_Bool},
 164   {&do_fog,       "fog",       "Fog",       DEF_FOG,       t_Bool},
 165   {&do_antialias, "antialias", "Antialias", DEF_ANTIALIAS, t_Bool},
 166   {&do_texture,   "texture",   "Texture",   DEF_TEXTURE,   t_Bool},
 167   {&do_texture_quality, "texture_quality", "Texture_quality", DEF_TEXTURE_QUALITY,   t_Bool},
 168   {&do_mipmap,    "mipmap",    "Mipmap",    DEF_MIPMAP,    t_Bool},
 169   {&do_depth,    "doDepth",    "DoDepth",   DEF_DO_DEPTH,  t_Bool},
 170   {&which_image, "image",      "Image",     DEF_IMAGE,     t_String},
 171 };
 172
 173
 174 static OptionStruct desc[] =
 175 {
 176         {"-quads num", "how many quads to draw"},
 177         {"-/+ light", "whether to do enable lighting (slower)"},
 178         {"-/+ wire", "whether to do use wireframe instead of filled (faster)"},
 179         {"-/+ blend", "whether to do enable blending (slower)"},
 180         {"-/+ fog", "whether to do enable fog (?)"},
 181         {"-/+ antialias", "whether to do enable antialiased lines (slower)"},
 182         {"-/+ texture", "whether to do enable texturing (much slower)"},
 183         {"-/+ texture_quality", "whether to do enable linear/mipmap filtering (much much slower)"},
 184         {"-/+ mipmap", "whether to do enable mipmaps (much slower)"},
 185         {"-/+ depth", "whether to do enable depth buffer checking (slower)"},
 186         {"-image <filename>", "texture image to load"},
 187 };
 188
 189 ModeSpecOpt screensaver_opts = {countof(opts), opts, countof(vars), vars, desc};
 190
 191 #ifdef USE_MODULES
 192 ModStruct   screensaver_description =
 193 {"screensaver", "init_screensaver", "draw_screensaver", "release_screensaver",
 194  "draw_screensaver", "init_screensaver", NULL, &screensaver_opts,
 195  1000, 1, 2, 1, 4, 1.0, "",
 196  "OpenGL screensaver", 0, NULL};
 197 #endif
 198
 199
 200 /* structure for holding the screensaver data */
 201 typedef struct {
 202   int screen_width, screen_height;
 203   GLXContext *glx_context;
 204   Window window;
 205   XColor fg, bg;
 206 } screensaverstruct;
 207
 208 static screensaverstruct *Screensaver = NULL;
 209
 210 struct quad
 211 {
 212   GLfloat tx, ty, tz;
 213   GLfloat rx, ry, rz;
 214
 215   GLfloat dtx, dty, dtz;
 216   GLfloat drx, dry, drz;
 217
 218 };
 219
 220
 221 GLint quad_list;
 222
 223 static float scale_x=1, scale_y=1, scale_z=1;
 224 static int frame = 0;
 225
 226 struct quad *quads;
 227
 228 GLubyte *
 229 Generate_Image(int *width, int *height, int *format)
 230 {
 231   GLubyte *result;
 232   int i, j, c;
 233   int counter=0;
 234
 235   *width = checkImageWidth;
 236   *height = checkImageHeight;
 237   result = (GLubyte *)malloc(4 * (*width) * (*height));
 238
 239   counter = 0;
 240   for (i = 0; i < checkImageWidth; i++) {
 241     for (j = 0; j < checkImageHeight; j++) {
 242       c = (((((i&0x8)==0))^(((j&0x8))==0)))*255;
 243       result[counter++] = (GLubyte) c;
 244       result[counter++] = (GLubyte) c;
 245       result[counter++] = (GLubyte) c;
 246       result[counter++] = (GLubyte) 255;
 247     }
 248   }
 249
 250   *format = GL_RGBA;
 251   return result;
 252 }
 253
 254
 255 /* Create a texture in OpenGL.  First an image is loaded
 256    and stored in a raster buffer, then it's  */
 257 void Create_Texture(ModeInfo *mi, const char *filename)
 258 {
 259   int height, width;
 260   GLubyte *image;
 261   int format;
 262
 263   if ( !strncmp(filename, "BUILTIN", 7))
 264     image = Generate_Image(&width, &height, &format);
 265   else
 266     {
 267       XImage *ximage = xpm_file_to_ximage (MI_DISPLAY (mi), MI_VISUAL (mi),
 268                                            MI_COLORMAP (mi), filename);
 269       image  = (GLubyte *) ximage->data;
 270       width  = ximage->width;
 271       height = ximage->height;
 272       format = GL_RGBA;
 273     }
 274
 275   /* GL_MODULATE or GL_DECAL depending on what you want */
 276   glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);
 277   glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
 278   glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
 279   glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
 280   /* perhaps we can edge a bit more speed at the expense of quality */
 281   glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_FASTEST);
 282
 283   if (do_texture_quality) {
 284         /* with texture_quality, the min and mag filters look *much* nice but are *much* slower */
 285         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
 286         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
 287   }
 288   else {
 289         /* default is to do it quick and dirty */
 290         /* if you have mipmaps turned on, but not texture quality, nothing will happen! */
 291         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
 292         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
 293   }
 294
 295   /* mipmaps make the image look much nicer */
 296   if (do_mipmap)
 297     {
 298       int status;
 299       clear_gl_error();
 300       status = gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, 3, width, height, format,
 301                                  GL_UNSIGNED_BYTE, image);
 302       if (status)
 303         {
 304           const char *s = (char *) gluErrorString (status);
 305           fprintf (stderr, "%s: error mipmapping %dx%d texture: %s\n",
 306                    progname, width, height,
 307                    (s ? s : "(unknown)"));
 308           exit (1);
 309         }
 310       check_gl_error("mipmapping");
 311     }
 312   else
 313     {
 314       clear_gl_error();
 315       glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, format, width, height, 0,
 316                    format, GL_UNSIGNED_BYTE, image);
 317       check_gl_error("texture");
 318     }
 319 }
 320
 321 void resetProjection(void) {
 322   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 323   glLoadIdentity();
 324   glFrustum(-1, 1, -1, 1, 1, 100);
 325   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 326   glLoadIdentity();
 327 }
 328
 329
 330 void GenerateQuad(void)
 331 {
 332   int i;
 333
 334   quad_list = glGenLists(1);
 335   glNewList(quad_list,GL_COMPILE);
 336 #if 1
 337   glBegin(GL_QUADS);
 338   glColor4f(1,0,0,.4); glNormal3f(0,0,1);  glTexCoord2f(0,0); glVertex2f(-1, -1);
 339   glColor4f(0,1,0,.4); glNormal3f(0,0,1);  glTexCoord2f(0,1); glVertex2f(-1,  1);
 340   glColor4f(0,0,1,.4); glNormal3f(0,0,1);  glTexCoord2f(1,1); glVertex2f( 1,  1);
 341   glColor4f(1,1,1,1); glNormal3f(0,0,1);  glTexCoord2f(1,0); glVertex2f( 1,  -1);
 342 #else
 343   glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP);
 344   glColor4f(0,1,0,.4); glNormal3f(0,0,1);  glTexCoord2f(0,1); glVertex2f(-1,  1);
 345   glColor4f(1,0,0,.4); glNormal3f(0,0,1);  glTexCoord2f(0,0); glVertex2f(-1, -1);
 346   glColor4f(0,0,1,.4); glNormal3f(0,0,1);  glTexCoord2f(1,1); glVertex2f( 1,  1);
 347   glColor4f(1,1,1,.4); glNormal3f(0,0,1);  glTexCoord2f(1,0); glVertex2f( 1,  -1);
 348 #endif
 349   glEnd();
 350   glEndList();
 351
 352   quads = (struct quad *) malloc(sizeof(struct quad) * num_quads);
 353   for (i=0; i < num_quads; i++)
 354     {
 355       quads[i].rx = 0.;
 356       quads[i].ry = 0.;
 357       quads[i].rz = 0.;
 358       quads[i].tx = 0.;
 359       quads[i].ty = 0.;
 360       quads[i].tz = -10;
 361
 362       quads[i].drx = frand(5.0);
 363       quads[i].dry = frand(5.0);
 364       quads[i].drz = 0;
 365     }
 366 }
 367
 368 void initializeGL(ModeInfo *mi, GLsizei width, GLsizei height)
 369 {
 370   GLfloat fogColor[4] = { 0.1, 0.1, 0.1, 0.1 };
 371
 372   glViewport( 0, 0, width, height );
 373   resetProjection();
 374
 375   if (do_depth)
 376         glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 377
 378   if (do_antialias) {
 379         do_blend = 1;
 380         glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
 381   }
 382
 383   if (do_blend) {
 384         glEnable(GL_BLEND);
 385         glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 386   }
 387
 388
 389   if (do_light) {
 390         glShadeModel(GL_SMOOTH);
 391         glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
 392         glColorMaterial(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
 393   }
 394
 395   if (do_wire)
 396         glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
 397   else
 398         glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
 399
 400   if (do_fog) {
 401         glEnable(GL_FOG);
 402         glFogi(GL_FOG_MODE, GL_LINEAR);
 403         glFogfv(GL_FOG_COLOR, fogColor);
 404         glFogf(GL_FOG_DENSITY, 0.35);
 405 /*      glHint(GL_FOG_HINT, GL_FASTEST); */
 406         glFogf(GL_FOG_START, 50.0);
 407         glFogf(GL_FOG_END, 100.0);
 408   }
 409
 410
 411   if (do_texture)
 412           Create_Texture(mi, which_image);
 413
 414   GenerateQuad();
 415 }
 416 void drawQuads(void) {
 417   int i;
 418   for (i=0; i < num_quads; i++)
 419     {
 420       glPushMatrix();
 421       glTranslatef(quads[i].tx,0,0);
 422       glTranslatef(0,quads[i].ty,0);
 423       glTranslatef(0,0,quads[i].tz);
 424       glRotatef(quads[i].rx, 1,0,0);
 425       glRotatef(quads[i].ry, 0,1,0);
 426       glRotatef(quads[i].rz, 0,0,1);
 427       glCallList(quad_list);
 428       glPopMatrix();
 429
 430       quads[i].rx += quads[i].drx;
 431       quads[i].ry += quads[i].dry;
 432       quads[i].rz += quads[i].drz;
 433
 434     }
 435 }
 436
 437 GLvoid drawScene(ModeInfo * mi)
 438 {
 439 /*  check_gl_error ("drawScene"); */
 440   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 441
 442   /* we have to do this here because the FPS meter turns these 3 features off!! */
 443   {
 444         if (do_light) {
 445           glEnable(GL_LIGHTING);
 446           glEnable(GL_LIGHT0);
 447         }
 448
 449         if (do_texture) {
 450           glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 451         }
 452
 453         if (do_blend) {
 454           glEnable(GL_BLEND);
 455           glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 456         }
 457   }
 458
 459   resetProjection();
 460
 461   /* use XYZ scaling factors to change the size of the pulsar */
 462   glScalef(scale_x, scale_y, scale_z);
 463   drawQuads();
 464
 465   /* update the scaling factors- cyclic */
 466   scale_x = cos(frame/360.)*10.;
 467   scale_y = sin(frame/360.)*10.;
 468   scale_z = 1;
 469
 470   /* increment frame-counter */
 471   frame++;
 472
 473 /*  check_gl_error ("drawScene"); */
 474 }
 475
 476
 477 void draw_screensaver(ModeInfo * mi)
 478 {
 479   screensaverstruct *gp = &Screensaver[MI_SCREEN(mi)];
 480   Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
 481   Window      window = MI_WINDOW(mi);
 482
 483   if (!gp->glx_context)
 484         return;
 485
 486   glXMakeCurrent(display, window, *(gp->glx_context));
 487   drawScene(mi);
 488   if (mi->fps_p) do_fps (mi);
 489   glXSwapBuffers(display, window);
 490 }
 491
 492 /* Standard reshape function */
 493 void
 494 reshape_screensaver(ModeInfo *mi, int width, int height)
 495 {
 496   glViewport( 0, 0, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi) );
 497   resetProjection();
 498 }
 499
 500 void
 501 init_screensaver(ModeInfo * mi)
 502 {
 503   int screen = MI_SCREEN(mi);
 504
 505   screensaverstruct *gp;
 506
 507   if (Screensaver == NULL) {
 508         if ((Screensaver = (screensaverstruct *) calloc(MI_NUM_SCREENS(mi), sizeof (screensaverstruct))) == NULL)
 509           return;
 510   }
 511   gp = &Screensaver[screen];
 512
 513   gp->window = MI_WINDOW(mi);
 514   if ((gp->glx_context = init_GL(mi)) != NULL) {
 515         reshape_screensaver(mi, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
 516         initializeGL(mi, MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
 517   } else {
 518         MI_CLEARWINDOW(mi);
 519   }
 520 }
 521
 522
 523 /* all sorts of nice cleanup code should go here! */
 524 void release_screensaver(ModeInfo * mi)
 525 {
 526   int screen;
 527   if (Screensaver != NULL) {
 528         for (screen = 0; screen < MI_NUM_SCREENS(mi); screen++) {
 529 /*        screensaverstruct *gp = &Screensaver[screen];*/
 530         }
 531         (void) free((void *) Screensaver);
 532         Screensaver = NULL;
 533   }
 534   free(quads);
 535   FreeAllGL(mi);
 536 }
 537 #endif