git.hungrycats.org Git - xscreensaver/blob - hacks/grav.c

   1 /* -*- Mode: C; tab-width: 4 -*- */
   2 /* grav --- planets spinning around a pulsar */
   3
   4 #if 0
   5 static const char sccsid[] = "@(#)grav.c        5.00 2000/11/01 xlockmore";
   6 #endif
   7
   8 /*-
   9  * Copyright (c) 1993 by Greg Boewring <gb@pobox.com>
  10  *
  11  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its
  12  * documentation for any purpose and without fee is hereby granted,
  13  * provided that the above copyright notice appear in all copies and that
  14  * both that copyright notice and this permission notice appear in
  15  * supporting documentation.
  16  *
  17  * This file is provided AS IS with no warranties of any kind.  The author
  18  * shall have no liability with respect to the infringement of copyrights,
  19  * trade secrets or any patents by this file or any part thereof.  In no
  20  * event will the author be liable for any lost revenue or profits or
  21  * other special, indirect and consequential damages.
  22  *
  23  * Revision History:
  24  * 01-Nov-2000: Allocation checks
  25  * 10-May-1997: Compatible with xscreensaver
  26  * 11-Jul-1994: color version
  27  * 06-Oct-1993: Written by Greg Bowering <gb@pobox.com>
  28  */
  29
  30 #ifdef STANDALONE
  31 #define MODE_grav
  32 #define DEFAULTS        "*delay: 10000 \n" \
  33                                         "*count: 12 \n" \
  34                                         "*ncolors: 64 \n" \
  35                                         "*fpsSolid: true \n" \
  36
  37 #define BRIGHT_COLORS
  38 # define grav_handle_event 0
  39 # include "xlockmore.h"         /* in xscreensaver distribution */
  40 #else /* STANDALONE */
  41 # include "xlock.h"             /* in xlockmore distribution */
  42 #endif /* STANDALONE */
  43
  44 #ifdef MODE_grav
  45
  46 #define DEF_DECAY "True"        /* Damping for decaying orbits */
  47 #define DEF_TRAIL "True"        /* For trails (works good in mono only) */
  48
  49 static Bool decay;
  50 static Bool trail;
  51
  52 static XrmOptionDescRec opts[] =
  53 {
  54         {"-decay", ".grav.decay", XrmoptionNoArg, "on"},
  55         {"+decay", ".grav.decay", XrmoptionNoArg, "off"},
  56         {"-trail", ".grav.trail", XrmoptionNoArg, "on"},
  57         {"+trail", ".grav.trail", XrmoptionNoArg, "off"}
  58 };
  59 static argtype vars[] =
  60 {
  61         {&decay, "decay", "Decay", DEF_DECAY, t_Bool},
  62         {&trail, "trail", "Trail", DEF_TRAIL, t_Bool}
  63 };
  64 static OptionStruct desc[] =
  65 {
  66         {"-/+decay", "turn on/off decaying orbits"},
  67         {"-/+trail", "turn on/off trail dots"}
  68 };
  69
  70 ENTRYPOINT ModeSpecOpt grav_opts =
  71 {sizeof opts / sizeof opts[0], opts, sizeof vars / sizeof vars[0], vars, desc};
  72
  73 #ifdef USE_MODULES
  74 ModStruct   grav_description =
  75 {"grav", "init_grav", "draw_grav", "release_grav",
  76  "refresh_grav", "init_grav", (char *) NULL, &grav_opts,
  77  10000, -12, 1, 1, 64, 1.0, "",
  78  "Shows orbiting planets", 0, NULL};
  79
  80 #endif
  81
  82 #define GRAV                    -0.02   /* Gravitational constant */
  83 #define DIST                    16.0
  84 #define COLLIDE                 0.0001
  85 #define ALMOST                  15.99
  86 #define HALF                    0.5
  87 /* #define INTRINSIC_RADIUS     200.0 */
  88 #define INTRINSIC_RADIUS        ((float) (gp->height/5))
  89 #define STARRADIUS              (unsigned int)(gp->height/(2*DIST))
  90 #define AVG_RADIUS              (INTRINSIC_RADIUS/DIST)
  91 #define RADIUS                  (unsigned int)(INTRINSIC_RADIUS/(POS(Z)+DIST))
  92
  93 #define XR                      HALF*ALMOST
  94 #define YR                      HALF*ALMOST
  95 #define ZR                      HALF*ALMOST
  96
  97 #define VR                      0.04
  98
  99 #define DIMENSIONS              3
 100 #define X                       0
 101 #define Y                       1
 102 #define Z                       2
 103
 104 #define DAMP                    0.999999
 105 #define MaxA                    0.1     /* Maximum acceleration (w/ damping) */
 106
 107 #define POS(c) planet->P[c]
 108 #define VEL(c) planet->V[c]
 109 #define ACC(c) planet->A[c]
 110
 111 #define Planet(x,y)\
 112   if ((x) >= 0 && (y) >= 0 && (x) <= gp->width && (y) <= gp->height) {\
 113     if (planet->ri < 2)\
 114      XDrawPoint(display, window, gc, (x), (y));\
 115     else\
 116      XFillArc(display, window, gc,\
 117       (x) - planet->ri / 2, (y) - planet->ri / 2, planet->ri, planet->ri,\
 118       0, 23040);\
 119    }
 120
 121 #define FLOATRAND(min,max)      ((min)+(LRAND()/MAXRAND)*((max)-(min)))
 122
 123 typedef struct {
 124         double      P[DIMENSIONS], V[DIMENSIONS], A[DIMENSIONS];
 125         int         xi, yi, ri;
 126         unsigned long colors;
 127 } planetstruct;
 128
 129 typedef struct {
 130         int         width, height;
 131         int         x, y, sr, nplanets;
 132         unsigned long starcolor;
 133         planetstruct *planets;
 134 } gravstruct;
 135
 136 static gravstruct *gravs = (gravstruct *) NULL;
 137
 138 static void
 139 init_planet(ModeInfo * mi, planetstruct * planet)
 140 {
 141         Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
 142         Window      window = MI_WINDOW(mi);
 143         GC          gc = MI_GC(mi);
 144         gravstruct *gp = &gravs[MI_SCREEN(mi)];
 145
 146 # ifdef HAVE_COCOA
 147     jwxyz_XSetAntiAliasing (MI_DISPLAY(mi), MI_GC(mi), False);
 148 # endif
 149
 150         if (MI_NPIXELS(mi) > 2)
 151                 planet->colors = MI_PIXEL(mi, NRAND(MI_NPIXELS(mi)));
 152         else
 153                 planet->colors = MI_WHITE_PIXEL(mi);
 154         /* Initialize positions */
 155         POS(X) = FLOATRAND(-XR, XR);
 156         POS(Y) = FLOATRAND(-YR, YR);
 157         POS(Z) = FLOATRAND(-ZR, ZR);
 158
 159         if (POS(Z) > -ALMOST) {
 160                 planet->xi = (int)
 161                         ((double) gp->width * (HALF + POS(X) / (POS(Z) + DIST)));
 162                 planet->yi = (int)
 163                         ((double) gp->height * (HALF + POS(Y) / (POS(Z) + DIST)));
 164         } else
 165                 planet->xi = planet->yi = -1;
 166         planet->ri = RADIUS;
 167
 168         /* Initialize velocities */
 169         VEL(X) = FLOATRAND(-VR, VR);
 170         VEL(Y) = FLOATRAND(-VR, VR);
 171         VEL(Z) = FLOATRAND(-VR, VR);
 172
 173         /* Draw planets */
 174         Planet(planet->xi, planet->yi);
 175 }
 176
 177 static void
 178 draw_planet(ModeInfo * mi, planetstruct * planet)
 179 {
 180         Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
 181         Window      window = MI_WINDOW(mi);
 182         GC          gc = MI_GC(mi);
 183         gravstruct *gp = &gravs[MI_SCREEN(mi)];
 184         double      D;          /* A distance variable to work with */
 185         register unsigned char cmpt;
 186
 187         D = POS(X) * POS(X) + POS(Y) * POS(Y) + POS(Z) * POS(Z);
 188         if (D < COLLIDE)
 189                 D = COLLIDE;
 190         D = sqrt(D);
 191         D = D * D * D;
 192         for (cmpt = X; cmpt < DIMENSIONS; cmpt++) {
 193                 ACC(cmpt) = POS(cmpt) * GRAV / D;
 194                 if (decay) {
 195                         if (ACC(cmpt) > MaxA)
 196                                 ACC(cmpt) = MaxA;
 197                         else if (ACC(cmpt) < -MaxA)
 198                                 ACC(cmpt) = -MaxA;
 199                         VEL(cmpt) = VEL(cmpt) + ACC(cmpt);
 200                         VEL(cmpt) *= DAMP;
 201                 } else {
 202                         /* update velocity */
 203                         VEL(cmpt) = VEL(cmpt) + ACC(cmpt);
 204                 }
 205                 /* update position */
 206                 POS(cmpt) = POS(cmpt) + VEL(cmpt);
 207         }
 208
 209         gp->x = planet->xi;
 210         gp->y = planet->yi;
 211
 212         if (POS(Z) > -ALMOST) {
 213                 planet->xi = (int)
 214                         ((double) gp->width * (HALF + POS(X) / (POS(Z) + DIST)));
 215                 planet->yi = (int)
 216                         ((double) gp->height * (HALF + POS(Y) / (POS(Z) + DIST)));
 217         } else
 218                 planet->xi = planet->yi = -1;
 219
 220         /* Mask */
 221         XSetForeground(display, gc, MI_BLACK_PIXEL(mi));
 222         Planet(gp->x, gp->y);
 223         if (trail) {
 224                 XSetForeground(display, gc, planet->colors);
 225                 XDrawPoint(display, MI_WINDOW(mi), gc, gp->x, gp->y);
 226         }
 227         /* Move */
 228         gp->x = planet->xi;
 229         gp->y = planet->yi;
 230         planet->ri = RADIUS;
 231
 232         /* Redraw */
 233         XSetForeground(display, gc, planet->colors);
 234         Planet(gp->x, gp->y);
 235 }
 236
 237 ENTRYPOINT void
 238 init_grav(ModeInfo * mi)
 239 {
 240         Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
 241         GC          gc = MI_GC(mi);
 242         unsigned char ball;
 243         gravstruct *gp;
 244
 245         if (gravs == NULL) {
 246                 if ((gravs = (gravstruct *) calloc(MI_NUM_SCREENS(mi),
 247                                                sizeof (gravstruct))) == NULL)
 248                         return;
 249         }
 250         gp = &gravs[MI_SCREEN(mi)];
 251
 252         gp->width = MI_WIDTH(mi);
 253         gp->height = MI_HEIGHT(mi);
 254
 255         gp->sr = STARRADIUS;
 256
 257         gp->nplanets = MI_COUNT(mi);
 258         if (gp->nplanets < 0) {
 259                 if (gp->planets) {
 260                         (void) free((void *) gp->planets);
 261                         gp->planets = (planetstruct *) NULL;
 262                 }
 263                 gp->nplanets = NRAND(-gp->nplanets) + 1;        /* Add 1 so its not too boring */
 264         }
 265         if (gp->planets == NULL) {
 266                 if ((gp->planets = (planetstruct *) calloc(gp->nplanets,
 267                                 sizeof (planetstruct))) == NULL)
 268                         return;
 269         }
 270
 271         MI_CLEARWINDOW(mi);
 272
 273         if (MI_NPIXELS(mi) > 2)
 274                 gp->starcolor = MI_PIXEL(mi, NRAND(MI_NPIXELS(mi)));
 275         else
 276                 gp->starcolor = MI_WHITE_PIXEL(mi);
 277         for (ball = 0; ball < (unsigned char) gp->nplanets; ball++)
 278                 init_planet(mi, &gp->planets[ball]);
 279
 280         /* Draw centrepoint */
 281         XDrawArc(display, MI_WINDOW(mi), gc,
 282                  gp->width / 2 - gp->sr / 2, gp->height / 2 - gp->sr / 2, gp->sr, gp->sr,
 283                  0, 23040);
 284 }
 285
 286 ENTRYPOINT void
 287 draw_grav(ModeInfo * mi)
 288 {
 289         Display    *display = MI_DISPLAY(mi);
 290         Window      window = MI_WINDOW(mi);
 291         GC          gc = MI_GC(mi);
 292         register unsigned char ball;
 293         gravstruct *gp;
 294
 295         if (gravs == NULL)
 296                         return;
 297         gp = &gravs[MI_SCREEN(mi)];
 298         if (gp->planets == NULL)
 299                 return;
 300
 301         MI_IS_DRAWN(mi) = True;
 302         /* Mask centrepoint */
 303         XSetForeground(display, gc, MI_BLACK_PIXEL(mi));
 304         XDrawArc(display, window, gc,
 305                  gp->width / 2 - gp->sr / 2, gp->height / 2 - gp->sr / 2, gp->sr, gp->sr,
 306                  0, 23040);
 307
 308         /* Resize centrepoint */
 309         switch (NRAND(4)) {
 310                 case 0:
 311                         if (gp->sr < (int) STARRADIUS)
 312                                 gp->sr++;
 313                         break;
 314                 case 1:
 315                         if (gp->sr > 2)
 316                                 gp->sr--;
 317         }
 318
 319         /* Draw centrepoint */
 320         XSetForeground(display, gc, gp->starcolor);
 321         XDrawArc(display, window, gc,
 322                  gp->width / 2 - gp->sr / 2, gp->height / 2 - gp->sr / 2, gp->sr, gp->sr,
 323                  0, 23040);
 324
 325         for (ball = 0; ball < (unsigned char) gp->nplanets; ball++)
 326                 draw_planet(mi, &gp->planets[ball]);
 327 }
 328
 329 ENTRYPOINT void
 330 reshape_grav(ModeInfo * mi, int width, int height)
 331 {
 332         gravstruct *gp = &gravs[MI_SCREEN(mi)];
 333         gp->width  = width;
 334         gp->height = height;
 335     XClearWindow (MI_DISPLAY (mi), MI_WINDOW(mi));
 336 }
 337
 338 ENTRYPOINT void
 339 release_grav(ModeInfo * mi)
 340 {
 341         if (gravs != NULL) {
 342                 int         screen;
 343
 344                 for (screen = 0; screen < MI_NUM_SCREENS(mi); screen++) {
 345                         gravstruct *gp = &gravs[screen];
 346
 347                         if (gp->planets)
 348                                 (void) free((void *) gp->planets);
 349                 }
 350                 (void) free((void *) gravs);
 351                 gravs = (gravstruct *) NULL;
 352         }
 353 }
 354
 355 ENTRYPOINT void
 356 refresh_grav(ModeInfo * mi)
 357 {
 358         MI_CLEARWINDOW(mi);
 359 }
 360
 361 XSCREENSAVER_MODULE ("Grav", grav)
 362
 363 #endif /* MODE_grav */