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

   1 /* -*- Mode: C; tab-width: 4 -*- */
   2 /* superquadrics --- 3D mathematical shapes */
   3
   4 #if 0
   5 static const char sccsid[] = "@(#)superquadrics.c       4.07 97/11/24 xlockmore";
   6 #endif
   7
   8 /*-
   9  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its
  10  * documentation for any purpose and without fee is hereby granted,
  11  * provided that the above copyright notice appear in all copies and that
  12  * both that copyright notice and this permission notice appear in
  13  * supporting documentation.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with no warranties of any kind.  The author
  16  * shall have no liability with respect to the infringement of copyrights,
  17  * trade secrets or any patents by this file or any part thereof.  In no
  18  * event will the author be liable for any lost revenue or profits or
  19  * other special, indirect and consequential damages.
  20  *
  21  * Superquadrics were invented by Dr. Alan Barr of Caltech University.
  22  * They were first published in "Computer Graphics and Applications",
  23  * volume 1, number 1, 1981, in the article "Superquadrics and Angle-
  24  * Preserving Transformations."  Dr. Barr based the Superquadrics on
  25  * Piet Hein's "super ellipses."  Super ellipses are like 2D ellipses,
  26  * except that the formula includes an exponent, raising its X and Y
  27  * values to a (fractional) power, and allowing them to gradually
  28  * change from round to square edges.  Superquadrics extend this
  29  * idea into 3 dimensions, using two exponents to modify a
  30  * quadric surface in a similar fashion.
  31  *
  32  * Revision History:
  33  * 30-Mar-97: Turned into a module for xlockmore 4.02 alpha.  The code
  34  *    is almost unrecognizable now from the first revision, except for
  35  *    a few remaining two-letter variable names.  I still don't have
  36  *    the normal vectors working right (I wrote the buggy normal vector
  37  *    code myself, can you tell?)
  38  * 07-Jan-97: A legend reborn; Superquadrics make an appearance as a
  39  *    real OpenGL program written in C.  I can even render them with
  40  *    proper lighting and specular highlights.  Gee, they look almost
  41  *    as good now as the original color plates of them that my uncle
  42  *    showed me as a child in 1981.  I don't know what computer hardware
  43  *    he was using at the time, but it's taken a couple decades for the
  44  *    PC clone hardware to catch up to it.
  45  * 05-Jan-97: After almost a decade, Superquadrics had almost faded away
  46  *    into the myths and folklore of all the things my brother and I played
  47  *    with on computers when we were kids with too much time on our hands.
  48  *    I had since gotten involved in Unix, OpenGL, and other things.
  49  *    A sudden flash of inspiration caused me to dig out the old Pascal
  50  *    source code, run it through p2c, and start ripping away the old
  51  *    wireframe rendering code, to be replaced by OpenGL.
  52  * Late 1989 or early 1990:  Around this time I did the Turbo Pascal
  53  *    port of the Superquadrics.  Unfortunately, many of the original variable
  54  *    names remained the same from the C= 64 original.  This was unfortunate
  55  *    because BASIC on the c64 only allowed 2-letter, global variable names.
  56  *    But the speed improvement over BASIC was very impressive at the time.
  57  * Thanksgiving, 1987: Written.  My uncle Al, who invented Superquadrics some
  58  *    years earlier, came to visit us.  I was a high school kid at the time,
  59  *    with nothing more than a Commodore 64.  Somehow we wrote this program,
  60  *    (he did the math obviously, I just coded it into BASIC for the c64).
  61  *    Yeah, 320x200 resolution, colorless white wireframe, and half an hour
  62  *    rendering time per superquadric.  PLOT x,y.  THOSE were the days.
  63  *    In the following years I would port Superquadrics to AppleBASIC,
  64  *    AmigaBASIC, and then Turbo Pascal for IBM clones.  5 minutes on a 286!
  65  *    Talk about fast rendering!  But these days, when my Pentium 166 runs
  66  *    the same program, the superquadric will already be waiting on the
  67  *    screen before my monitor can change frequency from text to graphics
  68  *    mode.  Can't time the number of minutes that way!  Darn ;)
  69  *
  70  * Ed Mackey
  71  */
  72
  73 #ifdef STANDALONE
  74 # define DEFAULTS       "*delay:                40000   \n"                     \
  75                                         "*count:                25      \n"                     \
  76                                         "*cycles:               40      \n"                     \
  77                                         "*showFPS:      False   \n"                     \
  78                                         "*wireframe:    False   \n"
  79
  80 # define superquadrics_handle_event 0
  81 # include "xlockmore.h"                         /* from the xscreensaver distribution */
  82 #else  /* !STANDALONE */
  83 # include "xlock.h"                                     /* from the xlockmore distribution */
  84 #endif /* !STANDALONE */
  85
  86 #ifdef USE_GL
  87
  88 /*-
  89  * Note for low-CPU-speed machines:  If your frame rate is so low that
  90  * attempts at animation appear futile, try using "-cycles 1", which puts
  91  * Superquadrics into kind of a slide-show mode.  It will still use up
  92  * all of your CPU power, but it may look nicer.
  93  */
  94
  95 #define DEF_SPINSPEED  "5.0"
  96
  97 static float spinspeed;
  98
  99 static XrmOptionDescRec opts[] =
 100 {
 101   {"-spinspeed", ".superquadrics.spinspeed", XrmoptionSepArg, 0}
 102 };
 103 static argtype vars[] =
 104 {
 105   {&spinspeed, "spinspeed", "Spinspeed", DEF_SPINSPEED, t_Float}
 106 };
 107 static OptionStruct desc[] =
 108 {
 109         {"-spinspeed num", "speed of rotation, in degrees per frame"}
 110 };
 111
 112 ENTRYPOINT ModeSpecOpt superquadrics_opts =
 113 {sizeof opts / sizeof opts[0], opts, sizeof vars / sizeof vars[0], vars, desc};
 114
 115 #ifdef USE_MODULES
 116 ModStruct   superquadrics_description =
 117 {"superquadrics", "init_superquadrics", "draw_superquadrics", "release_superquadrics",
 118  "refresh_superquadrics", "init_superquadrics", NULL, &superquadrics_opts,
 119  1000, 25, 40, 1, 4, 1.0, "",
 120  "Shows 3D mathematical shapes", 0, NULL};
 121
 122 #endif
 123
 124 #define MaxRes          50
 125 #define MinRes          5
 126
 127 typedef double dimi[MaxRes + 1];
 128
 129 typedef struct {
 130         double      xExponent, yExponent;
 131         GLfloat     r[4], g[4], b[4];
 132         long        Mode;
 133         int         rotx, rotz;
 134 } state;
 135
 136 typedef struct {
 137         GLXContext *glx_context;
 138         int         dist, wireframe, flatshade, shownorms, maxcount, maxwait;
 139         int         counter, viewcount, viewwait, mono;
 140         GLfloat     curmat[4][4], rotx, roty, rotz, spinspeed;
 141         /* In dimi: the first letter stands for cosine/sine, the second
 142          *          stands for North, South, East, or West.  I think.
 143          */
 144         dimi        cs, se, sw, sn, ss, ce, cw, cn, Prevxx, Prevyy, Prevzz,
 145                     Prevxn, Prevyn, Prevzn;
 146         double      xExponent, yExponent, Mode;
 147         int         resolution;
 148         state       now, later;
 149
 150     int         pats[4][4];
 151         int             cullmode;
 152
 153 } superquadricsstruct;
 154
 155 static superquadricsstruct *superquadrics = NULL;
 156
 157 #define CLIP_NORMALS 10000.0
 158
 159 static void ReshapeSuperquadrics(int w, int h);
 160
 161 static int
 162 myrand(int range)
 163 {
 164         return ((int) (((float) range) * LRAND() / (MAXRAND)));
 165 }
 166
 167 static float
 168 myrandreal(void)
 169 {
 170         return (LRAND() / (MAXRAND));
 171 }
 172
 173 /* Some old, old, OLD code follows.  Ahh this takes me back..... */
 174
 175 /* Output from p2c, the Pascal-to-C translator */
 176 /* From input file "squad.pas" */
 177
 178 static double
 179 XtoY(double x, double y)
 180 {
 181         double      z, a;
 182
 183         /* This is NOT your typical raise-X-to-the-Y-power function.  Do not attempt
 184          * to replace this with a standard exponent function.  If you must, just
 185          * replace the "a = exp(y * log(z));" line with something faster.
 186          */
 187
 188         z = fabs(x);
 189         if (z < 1e-20) {
 190                 a = 0.0;
 191                 return a;
 192         }
 193         a = exp(y * log(z));
 194         if (a > CLIP_NORMALS)
 195                 a = CLIP_NORMALS;
 196         if (x < 0)
 197                 a = -a;
 198         return a;
 199 }
 200
 201
 202 static double
 203 Sine(double x, double e)
 204 {
 205         /* This is just the sine wave raised to the exponent.  BUT, you can't
 206          * raise negative numbers to fractional exponents.  So we have a special
 207          * XtoY routune which handles it in a way useful to superquadrics.
 208          */
 209
 210         return (XtoY(sin(x), e));
 211 }
 212
 213
 214 static double
 215 Cosine(double x, double e)
 216 {
 217         return (XtoY(cos(x), e));
 218 }
 219
 220
 221 static void
 222 MakeUpStuff(int allstuff, superquadricsstruct * sp)
 223 {
 224         int         dostuff;
 225         int         t, pat;
 226         GLfloat     r, g, b, r2, g2, b2;
 227
 228         /* randomize it. */
 229
 230         if (sp->maxcount < 2)
 231                 allstuff = 1;
 232         dostuff = allstuff * 15;
 233         if (!dostuff) {
 234                 dostuff = myrand(3) + 1;
 235                 if (myrand(2) || (dostuff & 1))
 236                         dostuff |= 4;
 237                 if (myrand(2))
 238                         dostuff |= 8;
 239         }
 240         if (dostuff & 1) {
 241                 sp->later.xExponent = (((long) floor(myrandreal() * 250 + 0.5)) / 100.0) + 0.1;
 242                 sp->later.yExponent = (((long) floor(myrandreal() * 250 + 0.5)) / 100.0) + 0.1;
 243
 244                 /* Increase the 2.0 .. 2.5 range to 2.0 .. 3.0 */
 245                 if (sp->later.xExponent > 2.0)
 246                         sp->later.xExponent = (sp->later.xExponent * 2.0) - 2.0;
 247                 if (sp->later.yExponent > 2.0)
 248                         sp->later.yExponent = (sp->later.yExponent * 2.0) - 2.0;
 249         }
 250         if (dostuff & 2) {
 251                 do {
 252                         sp->later.Mode = myrand(3L) + 1;
 253                 } while (!allstuff && (sp->later.Mode == sp->now.Mode));
 254                 /* On init: make sure it can stay in mode 1 if it feels like it. */
 255         }
 256         if (dostuff & 4) {
 257                 if (sp->mono) {
 258                         if (sp->wireframe) {
 259                                 b = g = r = 1.0;
 260                                 b2 = g2 = r2 = 1.0;
 261                         } else {
 262                                 b = g = r = (GLfloat) (140 + myrand(100)) / 255.0;
 263                                 b2 = g2 = r2 = ((r > 0.69) ? (1.0 - r) : r);
 264                         }
 265                 } else {
 266                         r = (GLfloat) (40 + myrand(200)) / 255.0;
 267                         g = (GLfloat) (40 + myrand(200)) / 255.0;
 268                         b = (GLfloat) (40 + myrand(200)) / 255.0;
 269
 270                         r2 = ((myrand(4) && ((r < 0.31) || (r > 0.69))) ? (1.0 - r) : r);
 271                         g2 = ((myrand(4) && ((g < 0.31) || (g > 0.69))) ? (1.0 - g) : g);
 272                         b2 = ((myrand(4) && ((b < 0.31) || (b > 0.69))) ? (1.0 - b) : b);
 273                 }
 274
 275                 pat = myrand(4);
 276                 for (t = 0; t < 4; ++t) {
 277                         sp->later.r[t] = sp->pats[pat][t] ? r : r2;
 278                         sp->later.g[t] = sp->pats[pat][t] ? g : g2;
 279                         sp->later.b[t] = sp->pats[pat][t] ? b : b2;
 280                 }
 281         }
 282         if (dostuff & 8) {
 283                 sp->later.rotx = myrand(360) - 180;
 284                 sp->later.rotz = myrand(160) - 80;
 285         }
 286 }
 287
 288 static void
 289 inputs(superquadricsstruct * sp)
 290 {
 291         int         iv;
 292         double      u, v, mode3, cn3, inverter2, flatu, flatv;
 293
 294         if (sp->Mode < 1.000001) {
 295                 mode3 = 1.0;
 296                 cn3 = 0.0;
 297                 inverter2 = 1.0;
 298         } else if (sp->Mode < 2.000001) {
 299                 mode3 = 1.0;
 300                 cn3 = (sp->Mode - 1.0) * 1.5;
 301                 inverter2 = (sp->Mode - 1.0) * -2.0 + 1.0;
 302         } else {
 303                 mode3 = (sp->Mode - 1.0);
 304                 cn3 = (sp->Mode - 2.0) / 2.0 + 1.5;
 305                 inverter2 = -1.0;
 306         }
 307
 308         if (sp->flatshade) {
 309                 flatu = M_PI / (sp->resolution - 1);
 310                 flatv = mode3 * M_PI / ((sp->resolution - 1) * 2);
 311         } else {
 312                 flatu = flatv = 0.0;
 313         }
 314
 315         /* (void) printf("Calculating....\n"); */
 316         for (iv = 1; iv <= sp->resolution; iv++) {
 317
 318                 /* u ranges from PI down to -PI */
 319                 u = (1 - iv) * 2 * M_PI / (sp->resolution - 1) + M_PI;
 320
 321                 /* v ranges from PI/2 down to -PI/2 */
 322                 v = (1 - iv) * mode3 * M_PI / (sp->resolution - 1) + M_PI * (mode3 / 2.0);
 323
 324                 /* Use of xExponent */
 325                 sp->se[iv] = Sine(u, sp->xExponent);
 326                 sp->ce[iv] = Cosine(u, sp->xExponent);
 327                 sp->sn[iv] = Sine(v, sp->yExponent);
 328                 sp->cn[iv] = Cosine(v, sp->yExponent) * inverter2 + cn3;
 329
 330                 /* Normal vector computations only */
 331                 sp->sw[iv] = Sine(u + flatu, 2 - sp->xExponent);
 332                 sp->cw[iv] = Cosine(u + flatu, 2 - sp->xExponent);
 333                 sp->ss[iv] = Sine(v + flatv, 2 - sp->yExponent) * inverter2;
 334                 sp->cs[iv] = Cosine(v + flatv, 2 - sp->yExponent);
 335         }                       /* next */
 336
 337         /* Now fix up the endpoints */
 338         sp->se[sp->resolution] = sp->se[1];
 339         sp->ce[sp->resolution] = sp->ce[1];
 340
 341         if (sp->Mode > 2.999999) {
 342                 sp->sn[sp->resolution] = sp->sn[1];
 343                 sp->cn[sp->resolution] = sp->cn[1];
 344         }
 345 }
 346
 347
 348 static int
 349 DoneScale(superquadricsstruct * sp)
 350 {
 351         double      xx, yy, zz, xp = 0, yp = 0, zp = 0, xn, yn, zn, xnp = 0,
 352                     ynp = 0, znp = 0;
 353         int         ih, iv;
 354     int polys = 0;
 355
 356         /* Hey don't knock my 2-letter variable names.  Simon's BASIC rules, man! ;-> */
 357         /* Just kidding..... */
 358         int         toggle = 0;
 359
 360         for (ih = 1; ih <= sp->resolution; ih++) {
 361                 toggle ^= 2;
 362                 for (iv = 1; iv <= sp->resolution; iv++) {
 363                         toggle ^= 1;
 364                         if (sp->wireframe)
 365                                 glColor3f(sp->curmat[toggle][0], sp->curmat[toggle][1], sp->curmat[toggle][2]);
 366                         else
 367                                 glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, sp->curmat[toggle]);
 368
 369                         xx = sp->cn[iv] * sp->ce[ih];
 370                         zz = sp->cn[iv] * sp->se[ih];
 371                         yy = sp->sn[iv];
 372
 373                         if (sp->wireframe) {
 374                                 if ((ih > 1) || (iv > 1)) {
 375                                         glBegin(GL_LINES);
 376                                         if (ih > 1) {
 377                                                 glVertex3f(xx, yy, zz);
 378                                                 glVertex3f(sp->Prevxx[iv], sp->Prevyy[iv], sp->Prevzz[iv]);
 379                         polys++;
 380                                         }
 381                                         if (iv > 1) {
 382                                                 glVertex3f(xx, yy, zz);
 383                                                 glVertex3f(sp->Prevxx[iv - 1], sp->Prevyy[iv - 1], sp->Prevzz[iv - 1]);
 384                         polys++;
 385                                         }
 386 /* PURIFY 4.0.1 reports an unitialized memory read on the next line when using
 387    * MesaGL 2.2 and -mono.  This has been fixed in MesaGL 2.3 and later. */
 388                                         glEnd();
 389                                 }
 390                         } else {
 391                                 if ((sp->cs[iv] > 1e+10) || (sp->cs[iv] < -1e+10)) {
 392                                         xn = sp->cs[iv];
 393                                         zn = sp->cs[iv];
 394                                         yn = sp->ss[iv];
 395                                 } else {
 396                                         xn = sp->cs[iv] * sp->cw[ih];
 397                                         zn = sp->cs[iv] * sp->sw[ih];
 398                                         yn = sp->ss[iv];
 399                                 }
 400                                 if ((ih > 1) && (iv > 1)) {
 401                                         glNormal3f(xn, yn, zn);
 402                                         glBegin(GL_POLYGON);
 403                                         glVertex3f(xx, yy, zz);
 404                                         if (!sp->flatshade)
 405                                                 glNormal3f(sp->Prevxn[iv], sp->Prevyn[iv], sp->Prevzn[iv]);
 406                                         glVertex3f(sp->Prevxx[iv], sp->Prevyy[iv], sp->Prevzz[iv]);
 407                                         if (!sp->flatshade)
 408                                                 glNormal3f(xnp, ynp, znp);
 409                                         glVertex3f(xp, yp, zp);
 410                                         if (!sp->flatshade)
 411                                                 glNormal3f(sp->Prevxn[iv - 1], sp->Prevyn[iv - 1], sp->Prevzn[iv - 1]);
 412                                         glVertex3f(sp->Prevxx[iv - 1], sp->Prevyy[iv - 1], sp->Prevzz[iv - 1]);
 413                     polys++;
 414                                         glEnd();
 415                                 }
 416                                 if (sp->shownorms) {
 417                                         if (!sp->flatshade)
 418                                                 glShadeModel(GL_FLAT);
 419                                         glDisable(GL_LIGHTING);
 420                                         glBegin(GL_LINES);
 421                                         glVertex3f(xx, yy, zz);
 422                                         glVertex3f(xx + xn, yy + yn, zz + zn);
 423                     polys++;
 424                                         glEnd();
 425                                         if (!sp->flatshade)
 426                                                 glShadeModel(GL_SMOOTH);
 427                                         glEnable(GL_LIGHTING);
 428                                 }
 429                                 xnp = sp->Prevxn[iv];
 430                                 ynp = sp->Prevyn[iv];
 431                                 znp = sp->Prevzn[iv];
 432                                 sp->Prevxn[iv] = xn;
 433                                 sp->Prevyn[iv] = yn;
 434                                 sp->Prevzn[iv] = zn;
 435                         }
 436
 437                         xp = sp->Prevxx[iv];
 438                         yp = sp->Prevyy[iv];
 439                         zp = sp->Prevzz[iv];
 440                         sp->Prevxx[iv] = xx;
 441                         sp->Prevyy[iv] = yy;
 442                         sp->Prevzz[iv] = zz;
 443
 444                 }               /* next */
 445         }                       /* next */
 446     return polys;
 447 }
 448
 449 /**** End of really old code ****/
 450
 451 static void
 452 SetCull(int init, superquadricsstruct * sp)
 453 {
 454         if (init) {
 455         glDisable(GL_CULL_FACE);
 456                 sp->cullmode = 0;
 457                 return;
 458         }
 459         if (sp->Mode < 1.0001) {
 460                 if (sp->cullmode != 1) {
 461                         glEnable(GL_CULL_FACE);
 462                         glCullFace(GL_BACK);
 463                         sp->cullmode = 1;
 464                 }
 465         } else if (sp->Mode > 2.9999) {
 466                 if (sp->cullmode != 2) {
 467                         glEnable(GL_CULL_FACE);
 468                         glCullFace(GL_FRONT);
 469                         sp->cullmode = 2;
 470                 }
 471         } else {
 472                 if (sp->cullmode) {
 473                         glDisable(GL_CULL_FACE);
 474                         sp->cullmode = 0;
 475                 }
 476         }
 477 }
 478
 479 static void
 480 SetCurrentShape(superquadricsstruct * sp)
 481 {
 482         int         t;
 483
 484         sp->xExponent = sp->now.xExponent = sp->later.xExponent;
 485         sp->yExponent = sp->now.yExponent = sp->later.yExponent;
 486
 487         for (t = 0; t < 4; ++t) {
 488                 sp->curmat[t][0] = sp->now.r[t] = sp->later.r[t];
 489                 sp->curmat[t][1] = sp->now.g[t] = sp->later.g[t];
 490                 sp->curmat[t][2] = sp->now.b[t] = sp->later.b[t];
 491         }
 492
 493         sp->Mode = (double) (sp->now.Mode = sp->later.Mode);
 494         sp->rotx = sp->now.rotx = sp->later.rotx;
 495         sp->rotz = sp->now.rotz = sp->later.rotz;
 496
 497         sp->counter = -sp->maxwait;
 498
 499         inputs(sp);
 500 }
 501
 502 static void
 503 NextSuperquadric(superquadricsstruct * sp)
 504 {
 505         double      fnow, flater;
 506         int         t;
 507
 508         sp->roty -= sp->spinspeed;
 509         while (sp->roty >= 360.0)
 510                 sp->roty -= 360.0;
 511         while (sp->roty < 0.0)
 512                 sp->roty += 360.0;
 513
 514         --sp->viewcount;
 515
 516         if (sp->counter > 0) {
 517                 if (--sp->counter == 0) {
 518                         SetCurrentShape(sp);
 519                         if (sp->counter == 0) {         /* Happens if sp->maxwait == 0 */
 520                                 MakeUpStuff(0, sp);
 521                                 sp->counter = sp->maxcount;
 522                         }
 523                 } else {
 524                         fnow = (double) sp->counter / (double) sp->maxcount;
 525                         flater = (double) (sp->maxcount - sp->counter) / (double) sp->maxcount;
 526                         sp->xExponent = sp->now.xExponent * fnow + sp->later.xExponent * flater;
 527                         sp->yExponent = sp->now.yExponent * fnow + sp->later.yExponent * flater;
 528
 529                         for (t = 0; t < 4; ++t) {
 530                                 sp->curmat[t][0] = sp->now.r[t] * fnow + sp->later.r[t] * flater;
 531                                 sp->curmat[t][1] = sp->now.g[t] * fnow + sp->later.g[t] * flater;
 532                                 sp->curmat[t][2] = sp->now.b[t] * fnow + sp->later.b[t] * flater;
 533                         }
 534
 535                         sp->Mode = (double) sp->now.Mode * fnow + (double) sp->later.Mode * flater;
 536                         sp->rotx = (double) sp->now.rotx * fnow + (double) sp->later.rotx * flater;
 537                         sp->rotz = (double) sp->now.rotz * fnow + (double) sp->later.rotz * flater;
 538
 539                         inputs(sp);
 540                 }
 541         } else {
 542                 if (++sp->counter >= 0) {
 543                         MakeUpStuff(0, sp);
 544                         sp->counter = sp->maxcount;
 545                 }
 546         }
 547 }
 548
 549 static int
 550 DisplaySuperquadrics(superquadricsstruct * sp)
 551 {
 552     int polys = 0;
 553         glDrawBuffer(GL_BACK);
 554         if (sp->wireframe)
 555                 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 556         else
 557                 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 558
 559         if (sp->viewcount < 1) {
 560                 sp->viewcount = sp->viewwait;
 561 /*              ReshapeSuperquadrics(-1, -1);*/
 562         }
 563         glPushMatrix();
 564         glTranslatef(0.0, 0.0, -((GLfloat) (sp->dist) / 16.0) - (sp->Mode * 3.0 - 1.0));        /* viewing transform  */
 565         glRotatef(sp->rotx, 1.0, 0.0, 0.0);     /* pitch */
 566         glRotatef(sp->rotz, 0.0, 0.0, 1.0);     /* bank */
 567         glRotatef(sp->roty, 0.0, 1.0, 0.0);     /* "spin", like heading but comes after P & B */
 568
 569         SetCull(0, sp);
 570
 571         polys = DoneScale(sp);
 572
 573         glPopMatrix();
 574
 575         /* Remember to flush & swap the buffers after calling this function! */
 576     return polys;
 577 }
 578
 579 static int
 580 NextSuperquadricDisplay(superquadricsstruct * sp)
 581 {
 582         NextSuperquadric(sp);
 583         return DisplaySuperquadrics(sp);
 584 }
 585
 586 #define MINSIZE 200
 587 static void
 588 ReshapeSuperquadrics(int w, int h)
 589 {
 590 #if 0
 591         int         maxsize, cursize;
 592
 593         maxsize = (w < h) ? w : h;
 594         if (maxsize <= MINSIZE) {
 595                 cursize = maxsize;
 596         } else {
 597                 cursize = myrand(maxsize - MINSIZE) + MINSIZE;
 598         }
 599         if ((w > cursize) && (h > cursize)) {
 600                 glViewport(myrand(w - cursize), myrand(h - cursize), cursize, cursize);
 601                 w = h = cursize;
 602         } else {
 603                 glViewport(0, 0, w, h);
 604         }
 605 #else
 606     glViewport(0, 0, w, h);
 607 #endif
 608
 609         glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 610         glLoadIdentity();
 611         gluPerspective(15.0, (GLfloat) w / (GLfloat) h, 0.1, 200.0);
 612         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 613         glLoadIdentity();
 614 }
 615
 616 static void
 617 InitSuperquadrics(int wfmode, int snorm, int res, int count, float speed, superquadricsstruct * sp)
 618 {
 619         GLfloat     ambient[] =
 620         {0.4, 0.4, 0.4, 1.0};
 621         GLfloat     position[] =
 622         {10.0, 1.0, 1.0, 10.0};
 623         GLfloat     mat_diffuse[] =
 624         {1.0, 0.5, 0.5, 1.0};
 625         GLfloat     mat_specular[] =
 626         {0.8, 0.8, 0.8, 1.0};
 627         GLfloat     mat_shininess[] =
 628         {50.0};
 629
 630         int         t;
 631
 632         for (t = 0; t < 4; ++t) {
 633                 sp->curmat[t][0] = 0.0;
 634                 sp->curmat[t][1] = 0.0;
 635                 sp->curmat[t][2] = 0.0;
 636                 sp->curmat[t][3] = 1.0;
 637     }
 638
 639         sp->rotx = 35.0;
 640         sp->roty = 0.0;
 641         sp->rotz = 0.0;
 642         sp->dist = (16 << 3);
 643         sp->wireframe = sp->flatshade = sp->shownorms = 0;
 644         sp->maxcount = count;
 645         if (sp->maxcount < 1)
 646                 sp->maxcount = 1;
 647         sp->maxwait = sp->maxcount >> 1;
 648         SetCull(1, sp);
 649
 650     sp->mono = 0;
 651         sp->spinspeed = speed;
 652         sp->viewcount = sp->viewwait = (sp->maxcount < 2) ? 1 : (sp->maxcount << 3);
 653
 654         if (res < MinRes)
 655                 res = MinRes;
 656         if (res > MaxRes)
 657                 res = MaxRes;
 658         sp->resolution = res;
 659
 660         if (wfmode == 2)
 661                 sp->flatshade = 1;
 662         else if (wfmode)
 663                 sp->wireframe = 1;
 664
 665         if (snorm)
 666                 sp->shownorms = 1;
 667
 668     glClearDepth(1.0);
 669
 670         if (sp->wireframe) {
 671                 glShadeModel(GL_FLAT);
 672                 glDisable(GL_LIGHTING);
 673                 glColor3f(mat_diffuse[0], mat_diffuse[1], mat_diffuse[2]);
 674         } else {
 675                 if (sp->flatshade) {
 676                         glShadeModel(GL_FLAT);
 677                         position[0] = 1.0;
 678                         position[3] = 0.0;
 679                 }
 680                 glEnable(GL_LIGHTING);
 681                 glEnable(GL_LIGHT0);
 682                 glDepthFunc(GL_LEQUAL);
 683                 glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 684
 685                 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, ambient);
 686                 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, position);
 687
 688                 /*glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, mat_diffuse); */
 689                 glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR, mat_specular);
 690                 glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, mat_shininess);
 691
 692                 glLightModeli(GL_LIGHT_MODEL_TWO_SIDE, GL_TRUE);
 693
 694                 glFrontFace(GL_CW);
 695                 glEnable(GL_NORMALIZE);
 696         }
 697
 698         MakeUpStuff(1, sp);
 699         SetCurrentShape(sp);
 700         MakeUpStuff(1, sp);     /* Initialize it */
 701         sp->counter = sp->maxcount;
 702 }
 703
 704 /* End of superquadrics main functions */
 705
 706 ENTRYPOINT void
 707 init_superquadrics(ModeInfo * mi)
 708 {
 709         Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
 710         Window      window = MI_WINDOW(mi);
 711         int         screen = MI_SCREEN(mi);
 712
 713         superquadricsstruct *sp;
 714
 715         if (superquadrics == NULL) {
 716                 if ((superquadrics = (superquadricsstruct *) calloc(MI_NUM_SCREENS(mi),
 717                                       sizeof (superquadricsstruct))) == NULL)
 718                         return;
 719         }
 720         sp = &superquadrics[screen];
 721         sp->mono = (MI_IS_MONO(mi) ? 1 : 0);
 722
 723     sp->pats[1][1] = 1;
 724     sp->pats[1][3] = 1;
 725     sp->pats[2][2] = 1;
 726     sp->pats[2][3] = 1;
 727     sp->pats[3][1] = 1;
 728     sp->pats[3][2] = 1;
 729
 730 /*              {0, 0, 0, 0},
 731                 {0, 1, 0, 1},
 732                 {0, 0, 1, 1},
 733                 {0, 1, 1, 0}
 734  */
 735
 736         if ((sp->glx_context = init_GL(mi)) != NULL) {
 737
 738                 InitSuperquadrics(MI_IS_WIREFRAME(mi), 0,
 739                                   MI_COUNT(mi), MI_CYCLES(mi), spinspeed, sp);
 740                 ReshapeSuperquadrics(MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
 741
 742                 DisplaySuperquadrics(sp);
 743                 glFinish();
 744                 glXSwapBuffers(display, window);
 745         } else {
 746                 MI_CLEARWINDOW(mi);
 747         }
 748 }
 749
 750 ENTRYPOINT void
 751 draw_superquadrics(ModeInfo * mi)
 752 {
 753         superquadricsstruct *sp = &superquadrics[MI_SCREEN(mi)];
 754         Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
 755         Window      window = MI_WINDOW(mi);
 756
 757         if (!sp->glx_context)
 758                 return;
 759
 760         glXMakeCurrent(display, window, *(sp->glx_context));
 761
 762     mi->polygon_count = NextSuperquadricDisplay(sp);
 763
 764     if (mi->fps_p) do_fps (mi);
 765         glFinish();
 766         glXSwapBuffers(display, window);
 767 }
 768
 769 ENTRYPOINT void
 770 refresh_superquadrics(ModeInfo * mi)
 771 {
 772         /* Nothing happens here */
 773 }
 774
 775 ENTRYPOINT void
 776 reshape_superquadrics(ModeInfo * mi, int width, int height)
 777 {
 778   ReshapeSuperquadrics(MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
 779 }
 780
 781 ENTRYPOINT void
 782 release_superquadrics(ModeInfo * mi)
 783 {
 784         if (superquadrics != NULL) {
 785                 (void) free((void *) superquadrics);
 786                 superquadrics = NULL;
 787         }
 788         FreeAllGL(mi);
 789 }
 790
 791
 792 #endif
 793
 794 /* End of superquadrics.c */
 795
 796 XSCREENSAVER_MODULE ("Superquadrics", superquadrics)