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 # define superquadrics_handle_event 0
  80 # include "xlockmore.h"                         /* from the xscreensaver distribution */
  81 #else  /* !STANDALONE */
  82 # include "xlock.h"                                     /* from the xlockmore distribution */
  83 #endif /* !STANDALONE */
  84
  85 #ifdef USE_GL
  86
  87 /*-
  88  * Note for low-CPU-speed machines:  If your frame rate is so low that
  89  * attempts at animation appear futile, try using "-cycles 1", which puts
  90  * Superquadrics into kind of a slide-show mode.  It will still use up
  91  * all of your CPU power, but it may look nicer.
  92  */
  93
  94 #define DEF_SPINSPEED  "5.0"
  95
  96 static float spinspeed;
  97
  98 static XrmOptionDescRec opts[] =
  99 {
 100   {"-spinspeed", ".superquadrics.spinspeed", XrmoptionSepArg, 0}
 101 };
 102 static argtype vars[] =
 103 {
 104   {&spinspeed, "spinspeed", "Spinspeed", DEF_SPINSPEED, t_Float}
 105 };
 106 static OptionStruct desc[] =
 107 {
 108         {"-spinspeed num", "speed of rotation, in degrees per frame"}
 109 };
 110
 111 ENTRYPOINT ModeSpecOpt superquadrics_opts =
 112 {sizeof opts / sizeof opts[0], opts, sizeof vars / sizeof vars[0], vars, desc};
 113
 114 #ifdef USE_MODULES
 115 ModStruct   superquadrics_description =
 116 {"superquadrics", "init_superquadrics", "draw_superquadrics", "release_superquadrics",
 117  "refresh_superquadrics", "init_superquadrics", NULL, &superquadrics_opts,
 118  1000, 25, 40, 1, 4, 1.0, "",
 119  "Shows 3D mathematical shapes", 0, NULL};
 120
 121 #endif
 122
 123 #define MaxRes          50
 124 #define MinRes          5
 125
 126 typedef double dimi[MaxRes + 1];
 127
 128 typedef struct {
 129         double      xExponent, yExponent;
 130         GLfloat     r[4], g[4], b[4];
 131         long        Mode;
 132         int         rotx, rotz;
 133 } state;
 134
 135 typedef struct {
 136         GLXContext *glx_context;
 137         int         dist, wireframe, flatshade, shownorms, maxcount, maxwait;
 138         int         counter, viewcount, viewwait, mono;
 139         GLfloat     curmat[4][4], rotx, roty, rotz, spinspeed;
 140         /* In dimi: the first letter stands for cosine/sine, the second
 141          *          stands for North, South, East, or West.  I think.
 142          */
 143         dimi        cs, se, sw, sn, ss, ce, cw, cn, Prevxx, Prevyy, Prevzz,
 144                     Prevxn, Prevyn, Prevzn;
 145         double      xExponent, yExponent, Mode;
 146         int         resolution;
 147         state       now, later;
 148
 149     int         pats[4][4];
 150         int             cullmode;
 151
 152 } superquadricsstruct;
 153
 154 static superquadricsstruct *superquadrics = NULL;
 155
 156 #define CLIP_NORMALS 10000.0
 157
 158 static void ReshapeSuperquadrics(int w, int h);
 159
 160 static int
 161 myrand(int range)
 162 {
 163         return ((int) (((float) range) * LRAND() / (MAXRAND)));
 164 }
 165
 166 static float
 167 myrandreal(void)
 168 {
 169         return (LRAND() / (MAXRAND));
 170 }
 171
 172 /* Some old, old, OLD code follows.  Ahh this takes me back..... */
 173
 174 /* Output from p2c, the Pascal-to-C translator */
 175 /* From input file "squad.pas" */
 176
 177 static double
 178 XtoY(double x, double y)
 179 {
 180         double      z, a;
 181
 182         /* This is NOT your typical raise-X-to-the-Y-power function.  Do not attempt
 183          * to replace this with a standard exponent function.  If you must, just
 184          * replace the "a = exp(y * log(z));" line with something faster.
 185          */
 186
 187         z = fabs(x);
 188         if (z < 1e-20) {
 189                 a = 0.0;
 190                 return a;
 191         }
 192         a = exp(y * log(z));
 193         if (a > CLIP_NORMALS)
 194                 a = CLIP_NORMALS;
 195         if (x < 0)
 196                 a = -a;
 197         return a;
 198 }
 199
 200
 201 static double
 202 Sine(double x, double e)
 203 {
 204         /* This is just the sine wave raised to the exponent.  BUT, you can't
 205          * raise negative numbers to fractional exponents.  So we have a special
 206          * XtoY routune which handles it in a way useful to superquadrics.
 207          */
 208
 209         return (XtoY(sin(x), e));
 210 }
 211
 212
 213 static double
 214 Cosine(double x, double e)
 215 {
 216         return (XtoY(cos(x), e));
 217 }
 218
 219
 220 static void
 221 MakeUpStuff(int allstuff, superquadricsstruct * sp)
 222 {
 223         int         dostuff;
 224         int         t, pat;
 225         GLfloat     r, g, b, r2, g2, b2;
 226
 227         /* randomize it. */
 228
 229         if (sp->maxcount < 2)
 230                 allstuff = 1;
 231         dostuff = allstuff * 15;
 232         if (!dostuff) {
 233                 dostuff = myrand(3) + 1;
 234                 if (myrand(2) || (dostuff & 1))
 235                         dostuff |= 4;
 236                 if (myrand(2))
 237                         dostuff |= 8;
 238         }
 239         if (dostuff & 1) {
 240                 sp->later.xExponent = (((long) floor(myrandreal() * 250 + 0.5)) / 100.0) + 0.1;
 241                 sp->later.yExponent = (((long) floor(myrandreal() * 250 + 0.5)) / 100.0) + 0.1;
 242
 243                 /* Increase the 2.0 .. 2.5 range to 2.0 .. 3.0 */
 244                 if (sp->later.xExponent > 2.0)
 245                         sp->later.xExponent = (sp->later.xExponent * 2.0) - 2.0;
 246                 if (sp->later.yExponent > 2.0)
 247                         sp->later.yExponent = (sp->later.yExponent * 2.0) - 2.0;
 248         }
 249         if (dostuff & 2) {
 250                 do {
 251                         sp->later.Mode = myrand(3L) + 1;
 252                 } while (!allstuff && (sp->later.Mode == sp->now.Mode));
 253                 /* On init: make sure it can stay in mode 1 if it feels like it. */
 254         }
 255         if (dostuff & 4) {
 256                 if (sp->mono) {
 257                         if (sp->wireframe) {
 258                                 b = g = r = 1.0;
 259                                 b2 = g2 = r2 = 1.0;
 260                         } else {
 261                                 b = g = r = (GLfloat) (140 + myrand(100)) / 255.0;
 262                                 b2 = g2 = r2 = ((r > 0.69) ? (1.0 - r) : r);
 263                         }
 264                 } else {
 265                         r = (GLfloat) (40 + myrand(200)) / 255.0;
 266                         g = (GLfloat) (40 + myrand(200)) / 255.0;
 267                         b = (GLfloat) (40 + myrand(200)) / 255.0;
 268
 269                         r2 = ((myrand(4) && ((r < 0.31) || (r > 0.69))) ? (1.0 - r) : r);
 270                         g2 = ((myrand(4) && ((g < 0.31) || (g > 0.69))) ? (1.0 - g) : g);
 271                         b2 = ((myrand(4) && ((b < 0.31) || (b > 0.69))) ? (1.0 - b) : b);
 272                 }
 273
 274                 pat = myrand(4);
 275                 for (t = 0; t < 4; ++t) {
 276                         sp->later.r[t] = sp->pats[pat][t] ? r : r2;
 277                         sp->later.g[t] = sp->pats[pat][t] ? g : g2;
 278                         sp->later.b[t] = sp->pats[pat][t] ? b : b2;
 279                 }
 280         }
 281         if (dostuff & 8) {
 282                 sp->later.rotx = myrand(360) - 180;
 283                 sp->later.rotz = myrand(160) - 80;
 284         }
 285 }
 286
 287 static void
 288 inputs(superquadricsstruct * sp)
 289 {
 290         int         iv;
 291         double      u, v, mode3, cn3, inverter2, flatu, flatv;
 292
 293         if (sp->Mode < 1.000001) {
 294                 mode3 = 1.0;
 295                 cn3 = 0.0;
 296                 inverter2 = 1.0;
 297         } else if (sp->Mode < 2.000001) {
 298                 mode3 = 1.0;
 299                 cn3 = (sp->Mode - 1.0) * 1.5;
 300                 inverter2 = (sp->Mode - 1.0) * -2.0 + 1.0;
 301         } else {
 302                 mode3 = (sp->Mode - 1.0);
 303                 cn3 = (sp->Mode - 2.0) / 2.0 + 1.5;
 304                 inverter2 = -1.0;
 305         }
 306
 307         if (sp->flatshade) {
 308                 flatu = M_PI / (sp->resolution - 1);
 309                 flatv = mode3 * M_PI / ((sp->resolution - 1) * 2);
 310         } else {
 311                 flatu = flatv = 0.0;
 312         }
 313
 314         /* (void) printf("Calculating....\n"); */
 315         for (iv = 1; iv <= sp->resolution; iv++) {
 316
 317                 /* u ranges from PI down to -PI */
 318                 u = (1 - iv) * 2 * M_PI / (sp->resolution - 1) + M_PI;
 319
 320                 /* v ranges from PI/2 down to -PI/2 */
 321                 v = (1 - iv) * mode3 * M_PI / (sp->resolution - 1) + M_PI * (mode3 / 2.0);
 322
 323                 /* Use of xExponent */
 324                 sp->se[iv] = Sine(u, sp->xExponent);
 325                 sp->ce[iv] = Cosine(u, sp->xExponent);
 326                 sp->sn[iv] = Sine(v, sp->yExponent);
 327                 sp->cn[iv] = Cosine(v, sp->yExponent) * inverter2 + cn3;
 328
 329                 /* Normal vector computations only */
 330                 sp->sw[iv] = Sine(u + flatu, 2 - sp->xExponent);
 331                 sp->cw[iv] = Cosine(u + flatu, 2 - sp->xExponent);
 332                 sp->ss[iv] = Sine(v + flatv, 2 - sp->yExponent) * inverter2;
 333                 sp->cs[iv] = Cosine(v + flatv, 2 - sp->yExponent);
 334         }                       /* next */
 335
 336         /* Now fix up the endpoints */
 337         sp->se[sp->resolution] = sp->se[1];
 338         sp->ce[sp->resolution] = sp->ce[1];
 339
 340         if (sp->Mode > 2.999999) {
 341                 sp->sn[sp->resolution] = sp->sn[1];
 342                 sp->cn[sp->resolution] = sp->cn[1];
 343         }
 344 }
 345
 346
 347 static void
 348 DoneScale(superquadricsstruct * sp)
 349 {
 350         double      xx, yy, zz, xp = 0, yp = 0, zp = 0, xn, yn, zn, xnp = 0,
 351                     ynp = 0, znp = 0;
 352         int         ih, iv;
 353
 354         /* Hey don't knock my 2-letter variable names.  Simon's BASIC rules, man! ;-> */
 355         /* Just kidding..... */
 356         int         toggle = 0;
 357
 358         for (ih = 1; ih <= sp->resolution; ih++) {
 359                 toggle ^= 2;
 360                 for (iv = 1; iv <= sp->resolution; iv++) {
 361                         toggle ^= 1;
 362                         if (sp->wireframe)
 363                                 glColor3f(sp->curmat[toggle][0], sp->curmat[toggle][1], sp->curmat[toggle][2]);
 364                         else
 365                                 glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, sp->curmat[toggle]);
 366
 367                         xx = sp->cn[iv] * sp->ce[ih];
 368                         zz = sp->cn[iv] * sp->se[ih];
 369                         yy = sp->sn[iv];
 370
 371                         if (sp->wireframe) {
 372                                 if ((ih > 1) || (iv > 1)) {
 373                                         glBegin(GL_LINES);
 374                                         if (ih > 1) {
 375                                                 glVertex3f(xx, yy, zz);
 376                                                 glVertex3f(sp->Prevxx[iv], sp->Prevyy[iv], sp->Prevzz[iv]);
 377                                         }
 378                                         if (iv > 1) {
 379                                                 glVertex3f(xx, yy, zz);
 380                                                 glVertex3f(sp->Prevxx[iv - 1], sp->Prevyy[iv - 1], sp->Prevzz[iv - 1]);
 381                                         }
 382 /* PURIFY 4.0.1 reports an unitialized memory read on the next line when using
 383    * MesaGL 2.2 and -mono.  This has been fixed in MesaGL 2.3 and later. */
 384                                         glEnd();
 385                                 }
 386                         } else {
 387                                 if ((sp->cs[iv] > 1e+10) || (sp->cs[iv] < -1e+10)) {
 388                                         xn = sp->cs[iv];
 389                                         zn = sp->cs[iv];
 390                                         yn = sp->ss[iv];
 391                                 } else {
 392                                         xn = sp->cs[iv] * sp->cw[ih];
 393                                         zn = sp->cs[iv] * sp->sw[ih];
 394                                         yn = sp->ss[iv];
 395                                 }
 396                                 if ((ih > 1) && (iv > 1)) {
 397                                         glNormal3f(xn, yn, zn);
 398                                         glBegin(GL_POLYGON);
 399                                         glVertex3f(xx, yy, zz);
 400                                         if (!sp->flatshade)
 401                                                 glNormal3f(sp->Prevxn[iv], sp->Prevyn[iv], sp->Prevzn[iv]);
 402                                         glVertex3f(sp->Prevxx[iv], sp->Prevyy[iv], sp->Prevzz[iv]);
 403                                         if (!sp->flatshade)
 404                                                 glNormal3f(xnp, ynp, znp);
 405                                         glVertex3f(xp, yp, zp);
 406                                         if (!sp->flatshade)
 407                                                 glNormal3f(sp->Prevxn[iv - 1], sp->Prevyn[iv - 1], sp->Prevzn[iv - 1]);
 408                                         glVertex3f(sp->Prevxx[iv - 1], sp->Prevyy[iv - 1], sp->Prevzz[iv - 1]);
 409                                         glEnd();
 410                                 }
 411                                 if (sp->shownorms) {
 412                                         if (!sp->flatshade)
 413                                                 glShadeModel(GL_FLAT);
 414                                         glDisable(GL_LIGHTING);
 415                                         glBegin(GL_LINES);
 416                                         glVertex3f(xx, yy, zz);
 417                                         glVertex3f(xx + xn, yy + yn, zz + zn);
 418                                         glEnd();
 419                                         if (!sp->flatshade)
 420                                                 glShadeModel(GL_SMOOTH);
 421                                         glEnable(GL_LIGHTING);
 422                                 }
 423                                 xnp = sp->Prevxn[iv];
 424                                 ynp = sp->Prevyn[iv];
 425                                 znp = sp->Prevzn[iv];
 426                                 sp->Prevxn[iv] = xn;
 427                                 sp->Prevyn[iv] = yn;
 428                                 sp->Prevzn[iv] = zn;
 429                         }
 430
 431                         xp = sp->Prevxx[iv];
 432                         yp = sp->Prevyy[iv];
 433                         zp = sp->Prevzz[iv];
 434                         sp->Prevxx[iv] = xx;
 435                         sp->Prevyy[iv] = yy;
 436                         sp->Prevzz[iv] = zz;
 437
 438                 }               /* next */
 439         }                       /* next */
 440 }
 441
 442 /**** End of really old code ****/
 443
 444 static void
 445 SetCull(int init, superquadricsstruct * sp)
 446 {
 447         if (init) {
 448         glDisable(GL_CULL_FACE);
 449                 sp->cullmode = 0;
 450                 return;
 451         }
 452         if (sp->Mode < 1.0001) {
 453                 if (sp->cullmode != 1) {
 454                         glEnable(GL_CULL_FACE);
 455                         glCullFace(GL_BACK);
 456                         sp->cullmode = 1;
 457                 }
 458         } else if (sp->Mode > 2.9999) {
 459                 if (sp->cullmode != 2) {
 460                         glEnable(GL_CULL_FACE);
 461                         glCullFace(GL_FRONT);
 462                         sp->cullmode = 2;
 463                 }
 464         } else {
 465                 if (sp->cullmode) {
 466                         glDisable(GL_CULL_FACE);
 467                         sp->cullmode = 0;
 468                 }
 469         }
 470 }
 471
 472 static void
 473 SetCurrentShape(superquadricsstruct * sp)
 474 {
 475         int         t;
 476
 477         sp->xExponent = sp->now.xExponent = sp->later.xExponent;
 478         sp->yExponent = sp->now.yExponent = sp->later.yExponent;
 479
 480         for (t = 0; t < 4; ++t) {
 481                 sp->curmat[t][0] = sp->now.r[t] = sp->later.r[t];
 482                 sp->curmat[t][1] = sp->now.g[t] = sp->later.g[t];
 483                 sp->curmat[t][2] = sp->now.b[t] = sp->later.b[t];
 484         }
 485
 486         sp->Mode = (double) (sp->now.Mode = sp->later.Mode);
 487         sp->rotx = sp->now.rotx = sp->later.rotx;
 488         sp->rotz = sp->now.rotz = sp->later.rotz;
 489
 490         sp->counter = -sp->maxwait;
 491
 492         inputs(sp);
 493 }
 494
 495 static void
 496 NextSuperquadric(superquadricsstruct * sp)
 497 {
 498         double      fnow, flater;
 499         int         t;
 500
 501         sp->roty -= sp->spinspeed;
 502         while (sp->roty >= 360.0)
 503                 sp->roty -= 360.0;
 504         while (sp->roty < 0.0)
 505                 sp->roty += 360.0;
 506
 507         --sp->viewcount;
 508
 509         if (sp->counter > 0) {
 510                 if (--sp->counter == 0) {
 511                         SetCurrentShape(sp);
 512                         if (sp->counter == 0) {         /* Happens if sp->maxwait == 0 */
 513                                 MakeUpStuff(0, sp);
 514                                 sp->counter = sp->maxcount;
 515                         }
 516                 } else {
 517                         fnow = (double) sp->counter / (double) sp->maxcount;
 518                         flater = (double) (sp->maxcount - sp->counter) / (double) sp->maxcount;
 519                         sp->xExponent = sp->now.xExponent * fnow + sp->later.xExponent * flater;
 520                         sp->yExponent = sp->now.yExponent * fnow + sp->later.yExponent * flater;
 521
 522                         for (t = 0; t < 4; ++t) {
 523                                 sp->curmat[t][0] = sp->now.r[t] * fnow + sp->later.r[t] * flater;
 524                                 sp->curmat[t][1] = sp->now.g[t] * fnow + sp->later.g[t] * flater;
 525                                 sp->curmat[t][2] = sp->now.b[t] * fnow + sp->later.b[t] * flater;
 526                         }
 527
 528                         sp->Mode = (double) sp->now.Mode * fnow + (double) sp->later.Mode * flater;
 529                         sp->rotx = (double) sp->now.rotx * fnow + (double) sp->later.rotx * flater;
 530                         sp->rotz = (double) sp->now.rotz * fnow + (double) sp->later.rotz * flater;
 531
 532                         inputs(sp);
 533                 }
 534         } else {
 535                 if (++sp->counter >= 0) {
 536                         MakeUpStuff(0, sp);
 537                         sp->counter = sp->maxcount;
 538                 }
 539         }
 540 }
 541
 542 static void
 543 DisplaySuperquadrics(superquadricsstruct * sp)
 544 {
 545         glDrawBuffer(GL_BACK);
 546         if (sp->wireframe)
 547                 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 548         else
 549                 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 550
 551         if (sp->viewcount < 1) {
 552                 sp->viewcount = sp->viewwait;
 553 /*              ReshapeSuperquadrics(-1, -1);*/
 554         }
 555         glPushMatrix();
 556         glTranslatef(0.0, 0.0, -((GLfloat) (sp->dist) / 16.0) - (sp->Mode * 3.0 - 1.0));        /* viewing transform  */
 557         glRotatef(sp->rotx, 1.0, 0.0, 0.0);     /* pitch */
 558         glRotatef(sp->rotz, 0.0, 0.0, 1.0);     /* bank */
 559         glRotatef(sp->roty, 0.0, 1.0, 0.0);     /* "spin", like heading but comes after P & B */
 560
 561         SetCull(0, sp);
 562
 563         DoneScale(sp);
 564
 565         glPopMatrix();
 566
 567         /* Remember to flush & swap the buffers after calling this function! */
 568 }
 569
 570 static void
 571 NextSuperquadricDisplay(superquadricsstruct * sp)
 572 {
 573         NextSuperquadric(sp);
 574         DisplaySuperquadrics(sp);
 575 }
 576
 577 #define MINSIZE 200
 578 static void
 579 ReshapeSuperquadrics(int w, int h)
 580 {
 581 #if 0
 582         int         maxsize, cursize;
 583
 584         maxsize = (w < h) ? w : h;
 585         if (maxsize <= MINSIZE) {
 586                 cursize = maxsize;
 587         } else {
 588                 cursize = myrand(maxsize - MINSIZE) + MINSIZE;
 589         }
 590         if ((w > cursize) && (h > cursize)) {
 591                 glViewport(myrand(w - cursize), myrand(h - cursize), cursize, cursize);
 592                 w = h = cursize;
 593         } else {
 594                 glViewport(0, 0, w, h);
 595         }
 596 #else
 597     glViewport(0, 0, w, h);
 598 #endif
 599
 600         glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 601         glLoadIdentity();
 602         gluPerspective(15.0, (GLfloat) w / (GLfloat) h, 0.1, 200.0);
 603         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 604         glLoadIdentity();
 605 }
 606
 607 static void
 608 InitSuperquadrics(int wfmode, int snorm, int res, int count, float speed, superquadricsstruct * sp)
 609 {
 610         GLfloat     ambient[] =
 611         {0.4, 0.4, 0.4, 1.0};
 612         GLfloat     position[] =
 613         {10.0, 1.0, 1.0, 10.0};
 614         GLfloat     mat_diffuse[] =
 615         {1.0, 0.5, 0.5, 1.0};
 616         GLfloat     mat_specular[] =
 617         {0.8, 0.8, 0.8, 1.0};
 618         GLfloat     mat_shininess[] =
 619         {50.0};
 620
 621         int         t;
 622
 623         for (t = 0; t < 4; ++t) {
 624                 sp->curmat[t][0] = 0.0;
 625                 sp->curmat[t][1] = 0.0;
 626                 sp->curmat[t][2] = 0.0;
 627                 sp->curmat[t][3] = 1.0;
 628     }
 629
 630         sp->rotx = 35.0;
 631         sp->roty = 0.0;
 632         sp->rotz = 0.0;
 633         sp->dist = (16 << 3);
 634         sp->wireframe = sp->flatshade = sp->shownorms = 0;
 635         sp->maxcount = count;
 636         if (sp->maxcount < 1)
 637                 sp->maxcount = 1;
 638         sp->maxwait = sp->maxcount >> 1;
 639         SetCull(1, sp);
 640
 641     sp->mono = 0;
 642         sp->spinspeed = speed;
 643         sp->viewcount = sp->viewwait = (sp->maxcount < 2) ? 1 : (sp->maxcount << 3);
 644
 645         if (res < MinRes)
 646                 res = MinRes;
 647         if (res > MaxRes)
 648                 res = MaxRes;
 649         sp->resolution = res;
 650
 651         if (wfmode == 2)
 652                 sp->flatshade = 1;
 653         else if (wfmode)
 654                 sp->wireframe = 1;
 655
 656         if (snorm)
 657                 sp->shownorms = 1;
 658
 659     glClearColor(0.0,0.0,0.0,1.0);
 660     glClearDepth(1.0);
 661
 662         if (sp->wireframe) {
 663                 glShadeModel(GL_FLAT);
 664                 glDisable(GL_LIGHTING);
 665                 glColor3f(mat_diffuse[0], mat_diffuse[1], mat_diffuse[2]);
 666         } else {
 667                 if (sp->flatshade) {
 668                         glShadeModel(GL_FLAT);
 669                         position[0] = 1.0;
 670                         position[3] = 0.0;
 671                 }
 672                 glEnable(GL_LIGHTING);
 673                 glEnable(GL_LIGHT0);
 674                 glDepthFunc(GL_LEQUAL);
 675                 glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 676
 677                 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, ambient);
 678                 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, position);
 679
 680                 /*glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, mat_diffuse); */
 681                 glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR, mat_specular);
 682                 glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, mat_shininess);
 683
 684                 glLightModeli(GL_LIGHT_MODEL_TWO_SIDE, GL_TRUE);
 685
 686                 glFrontFace(GL_CW);
 687                 glEnable(GL_NORMALIZE);
 688         }
 689
 690         MakeUpStuff(1, sp);
 691         SetCurrentShape(sp);
 692         MakeUpStuff(1, sp);     /* Initialize it */
 693         sp->counter = sp->maxcount;
 694 }
 695
 696 /* End of superquadrics main functions */
 697
 698 ENTRYPOINT void
 699 init_superquadrics(ModeInfo * mi)
 700 {
 701         Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
 702         Window      window = MI_WINDOW(mi);
 703         int         screen = MI_SCREEN(mi);
 704
 705         superquadricsstruct *sp;
 706
 707         if (superquadrics == NULL) {
 708                 if ((superquadrics = (superquadricsstruct *) calloc(MI_NUM_SCREENS(mi),
 709                                       sizeof (superquadricsstruct))) == NULL)
 710                         return;
 711         }
 712         sp = &superquadrics[screen];
 713         sp->mono = (MI_IS_MONO(mi) ? 1 : 0);
 714
 715     sp->pats[1][1] = 1;
 716     sp->pats[1][3] = 1;
 717     sp->pats[2][2] = 1;
 718     sp->pats[2][3] = 1;
 719     sp->pats[3][1] = 1;
 720     sp->pats[3][2] = 1;
 721
 722 /*              {0, 0, 0, 0},
 723                 {0, 1, 0, 1},
 724                 {0, 0, 1, 1},
 725                 {0, 1, 1, 0}
 726  */
 727
 728         if ((sp->glx_context = init_GL(mi)) != NULL) {
 729
 730                 InitSuperquadrics(MI_IS_WIREFRAME(mi), 0,
 731                                   MI_COUNT(mi), MI_CYCLES(mi), spinspeed, sp);
 732                 ReshapeSuperquadrics(MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
 733
 734                 DisplaySuperquadrics(sp);
 735                 glFinish();
 736                 glXSwapBuffers(display, window);
 737         } else {
 738                 MI_CLEARWINDOW(mi);
 739         }
 740 }
 741
 742 ENTRYPOINT void
 743 draw_superquadrics(ModeInfo * mi)
 744 {
 745         superquadricsstruct *sp = &superquadrics[MI_SCREEN(mi)];
 746         Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
 747         Window      window = MI_WINDOW(mi);
 748
 749         if (!sp->glx_context)
 750                 return;
 751
 752         glXMakeCurrent(display, window, *(sp->glx_context));
 753
 754         NextSuperquadricDisplay(sp);
 755
 756     if (mi->fps_p) do_fps (mi);
 757         glFinish();
 758         glXSwapBuffers(display, window);
 759 }
 760
 761 ENTRYPOINT void
 762 refresh_superquadrics(ModeInfo * mi)
 763 {
 764         /* Nothing happens here */
 765 }
 766
 767 ENTRYPOINT void
 768 reshape_superquadrics(ModeInfo * mi, int width, int height)
 769 {
 770   ReshapeSuperquadrics(MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
 771 }
 772
 773 ENTRYPOINT void
 774 release_superquadrics(ModeInfo * mi)
 775 {
 776         if (superquadrics != NULL) {
 777                 (void) free((void *) superquadrics);
 778                 superquadrics = NULL;
 779         }
 780         FreeAllGL(mi);
 781 }
 782
 783
 784 #endif
 785
 786 /* End of superquadrics.c */
 787
 788 XSCREENSAVER_MODULE ("Superquadrics", superquadrics)