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

   1 /* -*- Mode: C; tab-width: 4 -*- */
   2 /* stairs --- Infinite Stairs, and Escher-like scene. */
   3
   4 #if !defined( lint ) && !defined( SABER )
   5 static const char sccsid[] = "@(#)stairs.c      4.07 97/11/24 xlockmore";
   6
   7 #endif
   8
   9 #undef DEBUG_LISTS
  10
  11 /*-
  12  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its
  13  * documentation for any purpose and without fee is hereby granted,
  14  * provided that the above copyright notice appear in all copies and that
  15  * both that copyright notice and this permission notice appear in
  16  * supporting documentation.
  17  *
  18  * This file is provided AS IS with no warranties of any kind.  The author
  19  * shall have no liability with respect to the infringement of copyrights,
  20  * trade secrets or any patents by this file or any part thereof.  In no
  21  * event will the author be liable for any lost revenue or profits or
  22  * other special, indirect and consequential damages.
  23  *
  24  * This mode shows some interesting scenes that are impossible OR very
  25  * weird to build in the real universe. Much of the scenes are inspirated
  26  * on Mauritz Cornelis stairs's works which derivated the mode's name.
  27  * M.C. Escher (1898-1972) was a dutch artist and many people prefer to
  28  * say he was a mathematician.
  29  *
  30  * Thanks goes to Brian Paul for making it possible and inexpensive to use
  31  * OpenGL at home.
  32  *
  33  * Since I'm not a native English speaker, my apologies for any grammatical
  34  * mistake.
  35  *
  36  * My e-mail addresses are
  37  * vianna@cat.cbpf.br
  38  *         and
  39  * m-vianna@usa.net
  40  *
  41  * Marcelo F. Vianna (Jun-01-1997)
  42  *
  43  * Revision History:
  44  * 07-Jan-98: This would be a scene for the escher mode, but now escher mode
  45  *            was splitted in different modes for each scene. This is the
  46  *            initial release and is not working yet.
  47  *            Marcelo F. Vianna.
  48  *
  49  */
  50
  51 /*-
  52  * Texture mapping is only available on RGBA contexts, Mono and color index
  53  * visuals DO NOT support texture mapping in OpenGL.
  54  *
  55  * BUT Mesa do implements RGBA contexts in pseudo color visuals, so texture
  56  * mapping shuld work on PseudoColor, DirectColor, TrueColor using Mesa. Mono
  57  * is not officially supported for both OpenGL and Mesa, but seems to not crash
  58  * Mesa.
  59 z *
  60  * In real OpenGL, PseudoColor DO NOT support texture map (as far as I know).
  61  */
  62
  63 #include <X11/Intrinsic.h>
  64
  65 #ifdef STANDALONE
  66 # define PROGCLASS                      "Stairs"
  67 # define HACK_INIT                      init_stairs
  68 # define HACK_DRAW                      draw_stairs
  69 # define stairs_opts            xlockmore_opts
  70 # define DEFAULTS                       "*cycles:               1       \n"                     \
  71                                                         "*delay:                200000  \n"                     \
  72                                                         "*wireframe:    False   \n"
  73 # include "xlockmore.h"         /* from the xscreensaver distribution */
  74 #else /* !STANDALONE */
  75 # include "xlock.h"                     /* from the xlockmore distribution */
  76
  77 #endif /* !STANDALONE */
  78
  79 #ifdef USE_GL
  80
  81 #include <GL/glu.h>
  82 #include "e_textures.h"
  83
  84 ModeSpecOpt stairs_opts =
  85 {0, NULL, 0, NULL, NULL};
  86
  87 #ifdef USE_MODULES
  88 ModStruct   stairs_description =
  89 {"stairs", "init_stairs", "draw_stairs", "release_stairs",
  90  "draw_stairs", "change_stairs", NULL, &stairs_opts,
  91  1000, 1, 1, 1, 1.0, "",
  92  "Shows Infinite Stairs, an Escher-like scene", 0, NULL};
  93
  94 #endif
  95
  96 #define Scale4Window               0.3
  97 #define Scale4Iconic               0.4
  98
  99 #define sqr(A)                     ((A)*(A))
 100
 101 #ifndef Pi
 102 #define Pi                         M_PI
 103 #endif
 104
 105 /*************************************************************************/
 106
 107 typedef struct {
 108         GLint       WindH, WindW;
 109         GLfloat     step;
 110         Bool        direction;
 111   int         AreObjectsDefined[1];
 112         int     sphere_position;
 113         GLXContext *glx_context;
 114 } stairsstruct;
 115
 116 static float front_shininess[] =
 117 {60.0};
 118 static float front_specular[] =
 119 {0.7, 0.7, 0.7, 1.0};
 120 static float ambient[] =
 121 {0.0, 0.0, 0.0, 1.0};
 122 static float diffuse[] =
 123 {1.0, 1.0, 1.0, 1.0};
 124 static float position0[] =
 125 {1.0, 1.0, 1.0, 0.0};
 126 static float position1[] =
 127 {-1.0, -1.0, 1.0, 0.0};
 128 static float lmodel_ambient[] =
 129 {0.5, 0.5, 0.5, 1.0};
 130 static float lmodel_twoside[] =
 131 {GL_TRUE};
 132
 133 #if 0
 134 static float MaterialRed[] =
 135 {0.7, 0.0, 0.0, 1.0};
 136 static float MaterialGreen[] =
 137 {0.1, 0.5, 0.2, 1.0};
 138 static float MaterialBlue[] =
 139 {0.0, 0.0, 0.7, 1.0};
 140 static float MaterialCyan[] =
 141 {0.2, 0.5, 0.7, 1.0};
 142 static float MaterialMagenta[] =
 143 {0.6, 0.2, 0.5, 1.0};
 144 static float MaterialGray[] =
 145 {0.2, 0.2, 0.2, 1.0};
 146 static float MaterialGray5[] =
 147 {0.5, 0.5, 0.5, 1.0};
 148 static float MaterialGray6[] =
 149 {0.6, 0.6, 0.6, 1.0};
 150 static float MaterialGray8[] =
 151 {0.8, 0.8, 0.8, 1.0};
 152 #endif
 153 static float MaterialYellow[] =
 154 {0.7, 0.7, 0.0, 1.0};
 155 static float MaterialWhite[] =
 156 {0.7, 0.7, 0.7, 1.0};
 157
 158 static float positions[] =
 159 {
 160   -2.5, 4.0, 0.0, /* First one is FUDGED :) */
 161   -3.0, 3.25, 1.0,
 162   -3.0, 4.4, 1.5,
 163   -3.0, 3.05, 2.0,
 164   -3.0, 4.2, 2.5,
 165
 166   -3.0, 2.85, 3.0,
 167   -2.5, 4.0, 3.0,
 168   -2.0, 2.75, 3.0,
 169   -1.5, 3.9, 3.0,
 170   -1.0, 2.65, 3.0,
 171   -0.5, 3.8, 3.0,
 172   0.0, 2.55, 3.0,
 173   0.5, 3.7, 3.0,
 174   1.0, 2.45, 3.0,
 175   1.5, 3.6, 3.0,
 176   2.0, 2.35, 3.0,
 177
 178   2.0, 3.5, 2.5,
 179   2.0, 2.25, 2.0,
 180   2.0, 3.4, 1.5,
 181   2.0, 2.15, 1.0,
 182   2.0, 3.3, 0.5,
 183   2.0, 2.05, 0.0,
 184   2.0, 3.2, -0.5,
 185   2.0, 1.95, -1.0,
 186   2.0, 3.1, -1.5,
 187   2.0, 1.85, -2.0,
 188
 189   1.5, 2.9, -2.0,
 190   1.0, 1.65, -2.0,
 191   0.5, 2.7, -2.0,
 192   0.0, 1.55, -2.0,
 193   -0.5, 2.5, -2.0,
 194   -1.0, 1.45, -2.0,
 195 };
 196 #define NPOSITIONS ((sizeof positions) / (sizeof positions[0]))
 197
 198 static stairsstruct *stairs = NULL;
 199 static GLuint objects;
 200
 201 #define ObjSphere    0
 202
 203 #define PlankWidth      3.0
 204 #define PlankHeight     0.35
 205 #define PlankThickness  0.15
 206
 207 static void
 208 mySphere(float radius)
 209 {
 210         GLUquadricObj *quadObj;
 211
 212         quadObj = gluNewQuadric();
 213         gluQuadricDrawStyle(quadObj, (GLenum) GLU_FILL);
 214         gluSphere(quadObj, radius, 16, 16);
 215         gluDeleteQuadric(quadObj);
 216 }
 217
 218 static void
 219 draw_block(stairsstruct * sp, GLfloat width, GLfloat height, GLfloat thickness)
 220 {
 221                 glBegin(GL_QUADS);
 222                 glNormal3f(0, 0, 1);
 223                 glTexCoord2f(0, 0);
 224                 glVertex3f(-width, -height, thickness);
 225                 glTexCoord2f(1, 0);
 226                 glVertex3f(width, -height, thickness);
 227                 glTexCoord2f(1, 1);
 228                 glVertex3f(width, height, thickness);
 229                 glTexCoord2f(0, 1);
 230                 glVertex3f(-width, height, thickness);
 231                 glNormal3f(0, 0, -1);
 232                 glTexCoord2f(0, 0);
 233                 glVertex3f(-width, height, -thickness);
 234                 glTexCoord2f(1, 0);
 235                 glVertex3f(width, height, -thickness);
 236                 glTexCoord2f(1, 1);
 237                 glVertex3f(width, -height, -thickness);
 238                 glTexCoord2f(0, 1);
 239                 glVertex3f(-width, -height, -thickness);
 240                 glNormal3f(0, 1, 0);
 241                 glTexCoord2f(0, 0);
 242                 glVertex3f(-width, height, thickness);
 243                 glTexCoord2f(1, 0);
 244                 glVertex3f(width, height, thickness);
 245                 glTexCoord2f(1, 1);
 246                 glVertex3f(width, height, -thickness);
 247                 glTexCoord2f(0, 1);
 248                 glVertex3f(-width, height, -thickness);
 249                 glNormal3f(0, -1, 0);
 250                 glTexCoord2f(0, 0);
 251                 glVertex3f(-width, -height, -thickness);
 252                 glTexCoord2f(1, 0);
 253                 glVertex3f(width, -height, -thickness);
 254                 glTexCoord2f(1, 1);
 255                 glVertex3f(width, -height, thickness);
 256                 glTexCoord2f(0, 1);
 257                 glVertex3f(-width, -height, thickness);
 258                 glNormal3f(1, 0, 0);
 259                 glTexCoord2f(0, 0);
 260                 glVertex3f(width, -height, thickness);
 261                 glTexCoord2f(1, 0);
 262                 glVertex3f(width, -height, -thickness);
 263                 glTexCoord2f(1, 1);
 264                 glVertex3f(width, height, -thickness);
 265                 glTexCoord2f(0, 1);
 266                 glVertex3f(width, height, thickness);
 267                 glNormal3f(-1, 0, 0);
 268                 glTexCoord2f(0, 0);
 269                 glVertex3f(-width, height, thickness);
 270                 glTexCoord2f(1, 0);
 271                 glVertex3f(-width, height, -thickness);
 272                 glTexCoord2f(1, 1);
 273                 glVertex3f(-width, -height, -thickness);
 274                 glTexCoord2f(0, 1);
 275                 glVertex3f(-width, -height, thickness);
 276                 glEnd();
 277 }
 278
 279 static void
 280 draw_degree(stairsstruct * sp, GLfloat w, GLfloat h , GLfloat t)
 281 {
 282   draw_block(sp, w, h, t);
 283 }
 284
 285 static void
 286 draw_stairs_internal(ModeInfo *mi)
 287 {
 288         stairsstruct *sp = &stairs[MI_SCREEN(mi)];
 289   GLfloat X;
 290
 291   glPushMatrix();
 292   glPushMatrix();
 293   glTranslatef(-3.0, 0.1, 2.0);
 294   for (X=0; X< 2; X++) {
 295     draw_degree(sp, 0.5, 2.7+0.1*X, 0.5);
 296     glTranslatef( 0.0, 0.1,-1.0);
 297   }
 298         glPopMatrix();
 299   glTranslatef(-3.0, 0.0, 3.0);
 300   glPushMatrix();
 301
 302   for (X=0; X< 6; X++) {
 303     draw_degree(sp, 0.5, 2.6-0.1*X, 0.5);
 304     glTranslatef( 1.0,-0.1, 0.0);
 305   }
 306   glTranslatef(-1.0,-0.9,-1.0);
 307   for (X=0; X< 5; X++) {
 308     draw_degree(sp, 0.5, 3.0-0.1*X, 0.5);
 309     glTranslatef( 0.0, 0.0,-1.0);
 310   }
 311   glTranslatef(-1.0,-1.1, 1.0);
 312   for (X=0; X< 3; X++) {
 313     draw_degree(sp, 0.5, 3.5-0.1*X, 0.5);
 314     glTranslatef(-1.0,-0.1, 0.0);
 315   }
 316         glPopMatrix();
 317         glPopMatrix();
 318
 319   glPushMatrix();
 320   glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_DIFFUSE, MaterialYellow);
 321
 322   glTranslatef((GLfloat) positions[sp->sphere_position],
 323        (GLfloat) positions[sp->sphere_position + 1],
 324        (GLfloat) positions[sp->sphere_position + 2]);
 325   if (sp->sphere_position == 0) /* FUDGE soo its not so obvious */
 326      mySphere(0.48);
 327    else
 328      mySphere(0.5);
 329   glPopMatrix();
 330   sp->sphere_position += 3;
 331   if (sp->sphere_position >= NPOSITIONS)
 332     sp->sphere_position = 0;
 333 }
 334
 335 static void
 336 reshape(ModeInfo * mi, int width, int height)
 337 {
 338         stairsstruct *sp = &stairs[MI_SCREEN(mi)];
 339
 340         glViewport(0, 0, sp->WindW = (GLint) width, sp->WindH = (GLint) height);
 341         glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 342         glLoadIdentity();
 343         glFrustum(-1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 5.0, 15.0);
 344         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 345         if (width >= 1024) {
 346                 glLineWidth(3);
 347                 glPointSize(3);
 348         } else if (width >= 512) {
 349                 glLineWidth(2);
 350                 glPointSize(2);
 351         } else {
 352                 glLineWidth(1);
 353                 glPointSize(1);
 354         }
 355 }
 356
 357 static void
 358 pinit(ModeInfo * mi)
 359 {
 360 /*      stairsstruct *sp = &stairs[MI_SCREEN(mi)];*/
 361
 362         glClearDepth(1.0);
 363         glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
 364
 365         glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, ambient);
 366         glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, diffuse);
 367         glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, position0);
 368         glLightfv(GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, ambient);
 369         glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, diffuse);
 370         glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, position1);
 371         glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, lmodel_ambient);
 372         glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_TWO_SIDE, lmodel_twoside);
 373         glEnable(GL_LIGHTING);
 374         glEnable(GL_LIGHT0);
 375         glEnable(GL_LIGHT1);
 376         glEnable(GL_NORMALIZE);
 377         glFrontFace(GL_CCW);
 378         glCullFace(GL_BACK);
 379
 380   glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_DIFFUSE, MaterialWhite);
 381         glShadeModel(GL_FLAT);
 382         glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 383         glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 384         glEnable(GL_CULL_FACE);
 385
 386         glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
 387         gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, 3, WoodTextureWidth, WoodTextureHeight,
 388                           GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, WoodTextureData);
 389         glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);
 390         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
 391         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
 392         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
 393         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
 394
 395         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, front_shininess);
 396         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR, front_specular);
 397 }
 398
 399 void
 400 init_stairs(ModeInfo * mi)
 401 {
 402         int         screen = MI_SCREEN(mi);
 403         stairsstruct *sp;
 404
 405         if (stairs == NULL) {
 406                 if ((stairs = (stairsstruct *) calloc(MI_NUM_SCREENS(mi),
 407                                              sizeof (stairsstruct))) == NULL)
 408                         return;
 409         }
 410         sp = &stairs[screen];
 411         sp->step = 0.0;
 412   sp->direction = LRAND() & 1;
 413         sp->sphere_position = NRAND(NPOSITIONS / 3) * 3;
 414
 415         if ((sp->glx_context = init_GL(mi)) != NULL) {
 416
 417                 reshape(mi, MI_WIN_WIDTH(mi), MI_WIN_HEIGHT(mi));
 418                 glDrawBuffer(GL_BACK);
 419                 if (!glIsList(objects))
 420                         objects = glGenLists(1);
 421                 pinit(mi);
 422         } else {
 423     MI_CLEARWINDOW(mi);
 424         }
 425 }
 426
 427 void
 428 draw_stairs(ModeInfo * mi)
 429 {
 430         stairsstruct *sp = &stairs[MI_SCREEN(mi)];
 431
 432         Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
 433         Window      window = MI_WINDOW(mi);
 434
 435         if (!sp->glx_context)
 436                 return;
 437
 438         glXMakeCurrent(display, window, *(sp->glx_context));
 439
 440         glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 441
 442         glPushMatrix();
 443
 444         glTranslatef(0.0, 0.0, -10.0);
 445
 446         if (!MI_WIN_IS_ICONIC(mi)) {
 447                 glScalef(Scale4Window * sp->WindH / sp->WindW, Scale4Window, Scale4Window);
 448         } else {
 449                 glScalef(Scale4Iconic * sp->WindH / sp->WindW, Scale4Iconic, Scale4Iconic);
 450         }
 451
 452         glRotatef(44.5, 1, 0, 0);
 453   glRotatef(50 + ((sp->direction) ? 1 : -1 ) *
 454      ((sp->step * 100 > 120) ? sp->step * 100 - 120 : 0), 0, 1, 0);
 455   if (sp->step * 100 >= 360 + 120) {  /* stop showing secrets */
 456     sp->step = 0;
 457     sp->direction = LRAND() & 1;
 458   }
 459   draw_stairs_internal(mi);
 460
 461         glPopMatrix();
 462
 463         glFlush();
 464
 465         glXSwapBuffers(display, window);
 466
 467         sp->step += 0.025;
 468 }
 469
 470 void
 471 change_stairs(ModeInfo * mi)
 472 {
 473         stairsstruct *sp = &stairs[MI_SCREEN(mi)];
 474
 475         if (!sp->glx_context)
 476                 return;
 477
 478         glXMakeCurrent(MI_DISPLAY(mi), MI_WINDOW(mi), *(sp->glx_context));
 479         pinit(mi);
 480 }
 481
 482 void
 483 release_stairs(ModeInfo * mi)
 484 {
 485         if (stairs != NULL) {
 486                 (void) free((void *) stairs);
 487                 stairs = NULL;
 488         }
 489         if (glIsList(objects)) {
 490                 glDeleteLists(objects, 1);
 491         }
 492         FreeAllGL(mi);
 493 }
 494
 495 #endif