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

   1 /*
   2  *  InterAggregate (dagraz@gmail.com)
   3  *  Based on code from complexification.net Intersection Aggregate
   4  *  http://www.complexification.net/gallery/machines/interAggregate/index.php
   5  *
   6  *  Intersection Aggregate code:
   7  *  j.tarbell   May, 2004
   8  *  Albuquerque, New Mexico
   9  *  complexification.net
  10  *
  11  *  Also based on substrate, a port of j.tarbell's Substrate Art done
  12  *  by dragorn@kismetwireless.net
  13  *
  14  *
  15  *  Interesting command line options, all of which serve to
  16  *  concentrate the painting in some way:
  17  *
  18  *  -percent-orbits 100 -base-orbits 50 -base-on-center -growth-delay 0
  19  *
  20  *  Paint should be concentrated in the center of the canvas, orbiting
  21  *  about it.  -percent-orbits 100 implies -base-on-center, so that's
  22  *  not really needed.
  23  *
  24  *
  25  *  -percent-orbits 99 -base-orbits 50 -growth-delay 0
  26  *
  27  *  Like the above example, but the 'center' will rove about the screen.
  28  *
  29  *  -percent-orbits 98 -base-orbits 50 -growth-delay 0
  30  *
  31  *  Like the above example, but there will be two roving centers.
  32  *
  33  *
  34  *  TODO:
  35  *  -fix alpha blending / byte ordering
  36  *
  37  *  CHANGES
  38  *
  39  *
  40  * Directly based the hacks of:
  41  *
  42  * xscreensaver, Copyright (c) 1997, 1998, 2002 Jamie Zawinski <jwz@jwz.org>
  43  *
  44  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
  45  * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
  46  * the above copyright notice appear in all copies and that both that
  47  * copyright notice and this permission notice appear in supporting
  48  * documentation.  No representations are made about the suitability of this
  49  * software for any purpose.  It is provided "as is" without express or
  50  * implied warranty.
  51  */
  52
  53 #include <math.h>
  54 #include "screenhack.h"
  55
  56
  57 /* this program goes faster if some functions are inline.  The following is
  58  * borrowed from ifs.c */
  59 #if !defined( __GNUC__ ) && !defined(__cplusplus) && !defined(c_plusplus)
  60 #undef inline
  61 #define inline                  /* */
  62 #endif
  63
  64 #ifndef MIN
  65 #define MIN(x,y) ((x < y) ? x : y)
  66 #endif
  67
  68 #ifndef MAX
  69 #define MAX(x,y) ((x < y) ? y : x)
  70 #endif
  71
  72 static const char *interaggregate_defaults[] =
  73 {
  74     ".background: white",
  75     ".foreground: black",
  76     "*fpsSolid: true",
  77     "*maxCycles: 100000",
  78 #ifdef TIME_ME
  79     "*growthDelay: 0",
  80 #else
  81     "*growthDelay: 18000",
  82 #endif
  83     "*numCircles: 100",
  84     "*percentOrbits: 0",
  85     "*baseOrbits: 75",
  86     "*baseOnCenter: False",
  87     "*drawCenters: False",
  88 #ifdef USE_IPHONE
  89     "*ignoreRotation: True",
  90 #endif
  91     0
  92 };
  93
  94 static XrmOptionDescRec interaggregate_options[] =
  95 {
  96     {"-background", ".background", XrmoptionSepArg, 0},
  97     {"-foreground", ".foreground", XrmoptionSepArg, 0},
  98     {"-max-cycles", ".maxCycles", XrmoptionSepArg, 0},
  99     {"-growth-delay", ".growthDelay", XrmoptionSepArg, 0},
 100     {"-num-circles", ".numCircles", XrmoptionSepArg, 0},
 101     {"-percent-orbits", ".percentOrbits", XrmoptionSepArg, 0},
 102     {"-base-orbits", ".baseOrbits", XrmoptionSepArg, 0},
 103     {"-base-on-center", ".baseOnCenter", XrmoptionNoArg, "true"},
 104     {"-draw-centers", ".drawCenters", XrmoptionNoArg, "true"},
 105     {0, 0, 0, 0}
 106 };
 107
 108 /* Raw colormap extracted from pollockEFF.gif */
 109 #if 0
 110 char *rgb_colormap[] =
 111 {
 112     "#FFFFFF", /* white */
 113     "#000000", /* black */
 114     "#000000", /* more black */
 115     /* "#736451",  */
 116     "#4e3e2e", /* olive */
 117     /* "#666666", */
 118     "#694d35",  /* camel */
 119     "#b9a88c",  /* tan */
 120     0
 121 };
 122 #endif
 123
 124 static const char *rgb_colormap[] =
 125 {
 126     "#FFFFFF", /* white */
 127     "#000000", /* more black */
 128     "#000000", /* more black */
 129     "#4e3e2e", /* olive */
 130     "#694d35",  /* camel */
 131     "#b0a085",  /* tan */
 132     "#e6d3ae",
 133     0
 134 };
 135
 136 /* black white brown olive grey camel */
 137
 138 typedef enum { LINEAR, ORBIT } PathType;
 139
 140 typedef struct
 141 {
 142
 143     unsigned long color;
 144     double gain;
 145     double p;
 146
 147 } SandPainter;
 148
 149 typedef struct _circle
 150 {
 151     double radius;
 152
 153     double x;
 154     double y;
 155
 156     PathType path_type;
 157
 158     /* for a linear path */
 159     double dx;
 160     double dy;
 161
 162     /* for orbital path */
 163     double theta;
 164     double r;
 165     double dtheta;
 166
 167     struct _circle* center;
 168
 169     int num_painters;
 170     SandPainter* painters;
 171
 172 } Circle;
 173
 174
 175 struct field
 176 {
 177     int height;
 178     int width;
 179
 180     int num_circles;
 181     Circle* circles;
 182
 183     int percent_orbits;
 184     int base_orbits;
 185     Bool base_on_center;
 186
 187     /* used for orbits circling the center of the screen */
 188     Circle center_of_universe;
 189
 190     /* Raw map of pixels we need to keep for alpha blending */
 191     unsigned long int *off_img;
 192
 193     /* color parms */
 194     int numcolors;
 195     unsigned long *parsedcolors;
 196     unsigned long fgcolor;
 197     unsigned long bgcolor;
 198     int visdepth;
 199
 200     unsigned int cycles;
 201
 202     double max_gain;
 203
 204     /* for debugging */
 205     Bool draw_centers;
 206
 207     /* for profiling whatnot */
 208     int possible_intersections;
 209     int intersection_count;
 210 };
 211
 212
 213 static struct field *
 214 init_field(void)
 215 {
 216     struct field *f = (struct field*) malloc(sizeof(struct field));
 217     if ( f == NULL )
 218     {
 219         fprintf(stderr, "%s: Failed to allocate field!\n", progname);
 220         exit(1);
 221     }
 222
 223     f->height = 0;
 224     f->width = 0;
 225     f->num_circles = 0;
 226     f->circles = NULL;
 227     f->percent_orbits = 0;
 228     f->base_orbits = 0;
 229     f->base_on_center = False;
 230     f->off_img = NULL;
 231     f->numcolors = 0;
 232     f->parsedcolors = NULL;
 233     f->fgcolor = 0;
 234     f->bgcolor = 0;
 235     f->visdepth = 0;
 236
 237     f->cycles = 0;
 238
 239     f->max_gain = 0.22;
 240
 241     f->draw_centers = False;
 242
 243     f->possible_intersections = 0;
 244     f->intersection_count = 0;
 245
 246     return f;
 247 }
 248
 249 /* Quick references to pixels in the offscreen map and in the crack grid */
 250 #define ref_pixel(f, x, y)   ((f)->off_img[(y) * (f)->width + (x)])
 251
 252 #define in_bounds(f, x, y) ((x >= 0) && (x < f->width) && (y >= 0) && (y < f->height))
 253
 254 /* Consider rewriting with XQueryColor, or ImageByteOrder */
 255
 256 static inline void point2rgb(int depth, unsigned long c, int *r, int *g, int *b)
 257 {
 258     switch(depth)
 259     {
 260     case 32:
 261     case 24:
 262 #ifdef HAVE_COCOA
 263         /* This program idiotically does not go through a color map, so
 264            we have to hardcode in knowledge of how jwxyz.a packs pixels!
 265            Fix it to go through st->colors[st->ncolors] instead!
 266          */
 267         *r = (c & 0x00ff0000) >> 16;
 268         *g = (c & 0x0000ffff) >>  8;
 269         *b = (c & 0x000000ff);
 270 #else
 271         *b = c & 0xff;
 272         *g = (c & 0xff00) >> 8;
 273         *r = (c & 0xff0000) >> 16;
 274 #endif
 275         break;
 276     case 16:
 277         *b = (c & 0x1f) << 3;
 278         *g = ((c >> 5) & 0x3f) << 2;
 279         *r = ((c >> 11) & 0x1f) << 3;
 280         break;
 281     case 15:
 282         *b = (c & 0x1f) << 3;
 283         *g = ((c >> 5) & 0x1f) << 3;
 284         *r = ((c >> 10) & 0x1f) << 3;
 285         break;
 286     }
 287 }
 288
 289 static inline unsigned long rgb2point(int depth, int r, int g, int b)
 290 {
 291     unsigned long ret = 0;
 292
 293     switch(depth)
 294     {
 295     case 32:
 296     case 24:
 297 #ifdef HAVE_COCOA
 298         /* This program idiotically does not go through a color map, so
 299            we have to hardcode in knowledge of how jwxyz.a packs pixels!
 300            Fix it to go through st->colors[st->ncolors] instead!
 301          */
 302         ret = 0xFF000000 | (r << 16) | (g << 8) | b;
 303 #else
 304         ret |= (r << 16) | (g << 8) | b;
 305 #endif
 306         break;
 307     case 16:
 308         ret = ((r>>3) << 11) | ((g>>2)<<5) | (b>>3);
 309         break;
 310     case 15:
 311         ret = ((r>>3) << 10) | ((g>>3)<<5) | (b>>3);
 312         break;
 313     }
 314
 315     return ret;
 316 }
 317
 318 /* alpha blended point drawing -- this is Not Right and will likely fail on
 319  * non-intel platforms as it is now, needs fixing */
 320 static inline unsigned long trans_point(int x1, int y1, unsigned long myc, double a,
 321                                  struct field *f)
 322 {
 323     if (a >= 1.0)
 324     {
 325         ref_pixel(f, x1, y1) = myc;
 326         return myc;
 327     }
 328     else
 329     {
 330         int or=0, og=0, ob=0;
 331         int r=0, g=0, b=0;
 332         int nr, ng, nb;
 333         unsigned long c;
 334
 335         c = ref_pixel(f, x1, y1);
 336
 337         point2rgb(f->visdepth, c, &or, &og, &ob);
 338         point2rgb(f->visdepth, myc, &r, &g, &b);
 339
 340         nr = or + (r - or) * a;
 341         ng = og + (g - og) * a;
 342         nb = ob + (b - ob) * a;
 343
 344         c = rgb2point(f->visdepth, nr, ng, nb);
 345
 346         ref_pixel(f, x1, y1) = c;
 347
 348         return c;
 349     }
 350 }
 351
 352 static inline void drawPoint(int x, int y, unsigned long color, double intensity,
 353                       Display *dpy, Window window, GC fgc, struct field *f)
 354
 355 {
 356     unsigned long c;
 357
 358     while ( x >= f->width ) x -= f->width;
 359     while ( x < 0 ) x += f->width;
 360
 361     while ( y >= f->height ) y -= f->height;
 362     while ( y < 0 ) y += f->height;
 363
 364     /* if ( in_bounds(f, x, y) ) ... */
 365
 366     c = trans_point(x, y, color, intensity, f);
 367
 368     XSetForeground(dpy, fgc, c);
 369     XDrawPoint(dpy, window, fgc, x, y);
 370 }
 371
 372 static inline void paint(SandPainter* painter, double ax, double ay, double bx, double by,
 373                   Display *dpy, Window window, GC fgc,
 374                   struct field *f)
 375 {
 376     /* the sand painter */
 377
 378     double inc, sandp;
 379     int i;
 380
 381     /* XXX try adding tpoint here, like orig */
 382
 383     /* jitter the painter's values */
 384     painter->gain += frand(0.05) - 0.025;
 385
 386     if ( painter->gain > f->max_gain )
 387         painter->gain = -f->max_gain;
 388     else if ( painter->gain < -f->max_gain )
 389         painter->gain = f->max_gain;
 390
 391     painter->p += frand(0.1) - 0.05;
 392
 393     if ( 0 < painter->p )
 394         painter->p = 0;
 395     else if ( painter->p > 1.0 )
 396         painter->p = 1.0;
 397
 398     /* replace 0.1 with 1 / f->grains */
 399     inc = painter->gain * 0.1;
 400     sandp = 0;
 401
 402     for(i = 0; i <= 10; ++i)
 403     {
 404         int drawx, drawy;
 405         double sp, sm;
 406         double intensity = 0.1 - 0.009 * i;
 407
 408         sp = sin(painter->p + sandp);
 409         drawx = ax + (bx - ax) * sp;
 410         drawy = ay + (by - ay) * sp;
 411
 412         drawPoint(drawx, drawy, painter->color,
 413                   intensity,
 414                   dpy, window, fgc, f);
 415
 416         sm = sin(painter->p - sandp);
 417         drawx = ax + (bx - ax) * sm;
 418         drawy = ay + (by - ay) * sm;
 419
 420         drawPoint(drawx, drawy, painter->color,
 421                   intensity,
 422                   dpy, window, fgc, f);
 423
 424         sandp += inc;
 425     }
 426 }
 427
 428 static void build_colors(struct field *f, Display *dpy, XWindowAttributes *xgwa)
 429 {
 430
 431     XColor tmpcolor;
 432     int i;
 433     /* Count the colors in our map and assign them in a horrifically inefficient
 434      * manner but it only happens once */
 435
 436     for( f->numcolors = 0;
 437          rgb_colormap[f->numcolors] != NULL;
 438          ++f->numcolors )
 439     {
 440         ;
 441     }
 442
 443     f->parsedcolors = (unsigned long *) calloc(f->numcolors,
 444                                                sizeof(unsigned long));
 445     if ( f->parsedcolors == NULL )
 446     {
 447         fprintf(stderr, "%s: Failed to allocate parsedcolors\n",
 448                 progname);
 449         exit(1);
 450     }
 451
 452     for(i = 0; i < f->numcolors; ++i)
 453     {
 454         if (!XParseColor(dpy, xgwa->colormap,
 455                          rgb_colormap[i], &tmpcolor))
 456         {
 457             fprintf(stderr, "%s: couldn't parse color %s\n", progname,
 458                     rgb_colormap[i]);
 459             exit(1);
 460         }
 461
 462         if (!XAllocColor(dpy, xgwa->colormap, &tmpcolor))
 463         {
 464             fprintf(stderr, "%s: couldn't allocate color %s\n", progname,
 465                     rgb_colormap[i]);
 466             exit(1);
 467         }
 468
 469         f->parsedcolors[i] = tmpcolor.pixel;
 470
 471     }
 472 }
 473
 474 /* used when the window is resized */
 475 static void build_img(struct field *f)
 476 {
 477     if (f->off_img) {
 478         free(f->off_img);
 479         f->off_img = NULL;
 480     }
 481
 482     f->off_img = (unsigned long *) calloc(f->width * f->height,
 483                                           sizeof(unsigned long));
 484
 485
 486     if ( f->off_img == NULL )
 487     {
 488         fprintf(stderr, "%s: Failed to allocate off_img\n",
 489                 progname);
 490         exit(1);
 491     }
 492
 493     memset(f->off_img, f->bgcolor,
 494            sizeof(unsigned long) * f->width * f->height);
 495 }
 496
 497 static void free_circles(struct field *f)
 498 {
 499     int i;
 500
 501     if ( f->circles != NULL )
 502     {
 503         for(i = 0; i < f->num_circles; ++i)
 504         {
 505             free (f->circles[i].painters);
 506         }
 507
 508         free (f->circles);
 509         f->circles = NULL;
 510     }
 511 }
 512
 513 static void build_field(Display *dpy, Window window, XWindowAttributes xgwa, GC fgc,
 514                  struct field *f)
 515 {
 516     int i;
 517     int num_orbits;
 518     int base_orbits;
 519     int orbit_start;
 520     build_img(f);
 521
 522     f->center_of_universe.x = f->width / 2.0;
 523     f->center_of_universe.y = f->height / 2.0;
 524     f->center_of_universe.r = MAX(f->width, f->height) / 2.0;
 525
 526     num_orbits = (f->percent_orbits * f->num_circles) / 100;
 527     orbit_start = f->num_circles - num_orbits;
 528     base_orbits = orbit_start + (num_orbits * f->base_orbits) / 100;
 529
 530     free_circles(f);
 531
 532     f->circles = (Circle*) calloc(f->num_circles, sizeof(Circle));
 533     if ( f->circles == NULL )
 534     {
 535         fprintf(stderr, "%s: Failed to allocate off_img\n",
 536                 progname);
 537         exit(1);
 538     }
 539
 540     for(i = 0; i < f->num_circles; ++i)
 541     {
 542         int j;
 543         Circle *circle = f->circles + i;
 544
 545         /* make this a pref */
 546
 547         if ( i >= orbit_start )
 548           circle->path_type = ORBIT;
 549         else
 550           circle->path_type = LINEAR;
 551
 552
 553         if ( circle->path_type == LINEAR )
 554         {
 555             circle->x = frand(f->width);
 556             circle->y = frand(f->height);
 557
 558             circle->dx = frand(0.5) - 0.25;
 559             circle->dy = frand(0.5) - 0.25;
 560             /* circle->dy = 0; */
 561             /* circle->r  = f->height * (0.05 + frand(0.1)); */
 562             circle->radius = 5 + frand(55);
 563
 564             /* in case we want orbits based on lines */
 565             circle->r = MIN(f->width, f->height) / 2.0;
 566             circle->center = NULL;
 567         }
 568         else /* == ORBIT */
 569         {
 570             if (i < base_orbits )
 571             {
 572                 if ( f->base_on_center )
 573                     circle->center = &f->center_of_universe;
 574                 else
 575                 {
 576                     circle->center = f->circles +
 577                         ((int)frand(orbit_start - 0.1));
 578                 }
 579
 580                 circle->r = 1 + frand(MIN(f->width, f->height) / 2.0);
 581
 582                 /* circle->radius = 5 + frand(55); */
 583             }
 584             else
 585             {
 586                 /* give a preference for the earlier circles */
 587
 588                 double p = frand(0.9);
 589
 590                 circle->center = f->circles + (int) (p*i);
 591
 592                 circle->r = 1 + 0.5 * circle->center->r + 0.5 * frand(circle->center->r);
 593                 /* circle->r = 1 + frand(circle->center->r / 2); */
 594
 595
 596                 /* circle->radius = MAX(5, frand(circle->r)); */
 597                 /* circle->radius = 5 + frand(55); */
 598             }
 599
 600             circle->radius = 5 + frand(MIN(55, circle->r));
 601             circle->dtheta = (frand(0.5) - 0.25) / circle->r;
 602             circle->theta = frand(2 * M_PI);
 603
 604             circle->x = circle->r * cos(circle->theta) + circle->center->x;
 605             circle->y = circle->r * sin(circle->theta) + circle->center->y;
 606
 607         }
 608
 609         /* make this a command line option */
 610         circle->num_painters = 3;
 611         circle->painters = (SandPainter*) calloc(circle->num_painters,
 612                                                  sizeof(SandPainter));
 613         if ( circle->painters == NULL )
 614         {
 615             fprintf(stderr, "%s: failed to allocate painters", progname);
 616             exit(1);
 617         }
 618
 619         for(j = 0; j < circle->num_painters; ++j)
 620         {
 621             SandPainter *painter = circle->painters + j;
 622
 623             painter->gain = frand(0.09) + 0.01;
 624             painter->p = frand(1.0);
 625             painter->color =
 626                 f->parsedcolors[(int)(frand(0.999) * f->numcolors)];
 627         }
 628     }
 629 }
 630
 631 static void moveCircles(struct field *f)
 632 {
 633     int i;
 634
 635     for(i = 0; i < f->num_circles; ++i)
 636     {
 637         Circle *circle = f->circles + i;
 638
 639         if ( circle->path_type == LINEAR )
 640         {
 641             circle->x += circle->dx;
 642             circle->y += circle->dy;
 643
 644 #if 0
 645             if ( circle->x < -circle->radius )
 646                 circle->x = f->width + circle->radius;
 647             else if ( circle->x >= f->width + circle->radius )
 648                 circle->x = -circle->radius;
 649
 650             if ( circle->y < -circle->radius )
 651                 circle->y = f->height + circle->radius;
 652             else if ( circle->y >= f->height + circle->radius )
 653                 circle->y = -circle->radius;
 654 #else
 655             if ( circle->x < 0 ) circle->x += f->width;
 656             else if ( circle->x >= f->width ) circle->x -= f->width;
 657
 658             if ( circle->y < 0 ) circle->y += f->height;
 659             else if ( circle->y >= f->height ) circle->y -= f->height;
 660 #endif
 661         }
 662         else /* (circle->path_type == ORBIT) */
 663         {
 664             circle->theta += circle->dtheta;
 665
 666             if ( circle->theta < 0 ) circle->theta += 2 * M_PI;
 667             else if ( circle->theta > 2 * M_PI ) circle->theta -= 2 * M_PI;
 668
 669             circle->x = circle->r * cos(circle->theta) + circle->center->x;
 670             circle->y = circle->r * sin(circle->theta) + circle->center->y;
 671
 672 #if 0
 673             if ( circle->x < -circle->radius )
 674                 circle->x += f->width + 2 * circle->radius;
 675             else if ( circle->x >= f->width + circle->radius )
 676                 circle->x -= f->width + 2 * circle->radius;
 677
 678             if ( circle->y < -circle->radius )
 679                 circle->y += f->height + 2 * circle->radius;
 680             else if ( circle->y >= f->height + circle->radius )
 681                 circle->y -= f->height + 2 * circle->radius;
 682 #else
 683             if ( circle->x < 0 ) circle->x += f->width;
 684             else if ( circle->x >= f->width ) circle->x -= f->width;
 685
 686             if ( circle->y < 0 ) circle->y += f->height;
 687             else if ( circle->y >= f->height ) circle->y -= f->height;
 688 #endif
 689         }
 690     }
 691 }
 692
 693 static void drawIntersections(Display *dpy, Window window, GC fgc, struct field *f)
 694 {
 695     int i,j;
 696
 697     /* One might be tempted to think 'hey, this is a crude algorithm
 698      * that is going to check each of the n (n-1) / 2 possible
 699      * intersections!  Why not try bsp trees, quad trees, etc, etc,
 700      * etc'
 701      *
 702      * In practice the time spent drawing the intersection of two
 703      * circles dwarfs the time takes to check for intersection.
 704      * Profiling on a 640x480 screen with 100 circles shows possible
 705      * speed gains to be only a couple of percent.
 706      *
 707      * But hey, if you're bored, go have fun.  Let me know how it
 708      * turns out.
 709      */
 710
 711
 712     for(i = 0; i < f->num_circles; ++i)
 713     {
 714         Circle *c1 = f->circles + i;
 715
 716         if ( !f->draw_centers )
 717         {
 718             /* the default branch */
 719
 720             for(j = i + 1; j < f->num_circles; ++j)
 721             {
 722                 double d, dsqr, dx, dy;
 723                 Circle *c2 = f->circles + j;
 724
 725 #ifdef TIME_ME
 726                 ++f->possible_intersections;
 727 #endif
 728                 dx = c2->x - c1->x;
 729                 dy = c2->y - c1->y;
 730
 731                 dsqr = dx * dx + dy * dy;
 732                 d = sqrt(dsqr);
 733
 734                 if ( (fabs(dx) < (c1->radius + c2->radius)) &&
 735                      (fabs(dy) < (c1->radius + c2->radius)) &&
 736                      ( d < (c1->radius + c2->radius) ) &&
 737                      ( d > fabs(c1->radius - c2->radius) ) )
 738                 {
 739                     double d1, d2, r1sqr;
 740                     double bx, by;
 741                     double midpx, midpy;
 742                     double int1x, int1y;
 743                     double int2x, int2y;
 744                     int s;
 745
 746                     /* woo-hoo.  the circles are neither outside nor
 747                      * inside each other.  they intersect.
 748                      *
 749                      * Now, compute the coordinates of the points of
 750                      * intersection
 751                      */
 752
 753 #ifdef TIME_ME
 754                     ++f->intersection_count;
 755 #endif
 756
 757                     /* unit vector in direction of c1 to c2 */
 758                     bx = dx / d;
 759                     by = dy / d;
 760
 761                     r1sqr = c1->radius * c1->radius;
 762
 763                     /* distance from c1's center midpoint of intersection
 764                      * points */
 765
 766                     d1 = 0.5 * (r1sqr - c2->radius * c2->radius + dsqr) / d;
 767
 768                     midpx = c1->x + d1 * bx;
 769                     midpy = c1->y + d1 * by;
 770
 771                     /* distance from midpoint to points of intersection */
 772
 773                     d2 = sqrt(r1sqr - d1 * d1);
 774
 775                     int1x = midpx + d2 * by;
 776                     int1y = midpy - d2 * bx;
 777
 778                     int2x = midpx - d2 * by;
 779                     int2y = midpy + d2 * bx;
 780
 781                     for(s = 0; s < c1->num_painters; ++s)
 782                     {
 783                         paint(c1->painters + s, int1x, int1y, int2x, int2y,
 784                               dpy, window, fgc, f);
 785                     }
 786                 }
 787             }
 788         }
 789         else /* f->draw_centers */
 790         {
 791             XDrawPoint(dpy, window, fgc, c1->x, c1->y);
 792         }
 793     }
 794 }
 795
 796 struct state {
 797   Display *dpy;
 798   Window window;
 799
 800   unsigned int max_cycles;
 801   int growth_delay;
 802   GC fgc;
 803   XGCValues gcv;
 804   XWindowAttributes xgwa;
 805
 806   struct field *f;
 807 };
 808
 809
 810 static void *
 811 interaggregate_init (Display *dpy, Window window)
 812 {
 813     struct state *st = (struct state *) calloc (1, sizeof(*st));
 814
 815 #ifdef TIME_ME
 816     int frames;
 817     struct timeval tm1, tm2;
 818     double tdiff;
 819 #endif
 820
 821     st->dpy = dpy;
 822     st->window = window;
 823     st->f = init_field();
 824     st->growth_delay = (get_integer_resource(st->dpy, "growthDelay", "Integer"));
 825     st->max_cycles = (get_integer_resource(st->dpy, "maxCycles", "Integer"));
 826     st->f->num_circles = (get_integer_resource(st->dpy, "numCircles", "Integer"));
 827     st->f->percent_orbits = (get_integer_resource(st->dpy, "percentOrbits", "Integer"));
 828     st->f->base_orbits = (get_integer_resource(st->dpy, "baseOrbits", "Integer"));
 829     st->f->base_on_center = (get_boolean_resource(st->dpy, "baseOnCenter", "Boolean"));
 830     st->f->draw_centers = (get_boolean_resource(st->dpy, "drawCenters", "Boolean"));
 831
 832     if (st->f->num_circles <= 1)
 833     {
 834         fprintf(stderr, "%s: Minimum number of circles is 2\n",
 835                 progname);
 836         exit (1);
 837     }
 838
 839     if ( (st->f->percent_orbits < 0) || (st->f->percent_orbits > 100) )
 840     {
 841         fprintf(stderr, "%s: percent-oribts must be between 0 and 100\n",
 842                 progname);
 843         exit (1);
 844     }
 845
 846     if ( (st->f->base_orbits < 0) || (st->f->base_orbits > 100) )
 847     {
 848         fprintf(stderr, "%s: base-oribts must be between 0 and 100\n",
 849                 progname);
 850         exit (1);
 851     }
 852
 853     if ( st->f->percent_orbits == 100 )
 854         st->f->base_on_center = True;
 855
 856     XGetWindowAttributes(st->dpy, st->window, &st->xgwa);
 857
 858     build_colors(st->f, st->dpy, &st->xgwa);
 859
 860     st->gcv.foreground = get_pixel_resource(st->dpy, st->xgwa.colormap,
 861                                         "foreground", "Foreground");
 862     st->gcv.background = get_pixel_resource(st->dpy, st->xgwa.colormap,
 863                                         "background", "Background");
 864
 865     st->fgc = XCreateGC(st->dpy, st->window, GCForeground, &st->gcv);
 866
 867     st->f->height = st->xgwa.height;
 868     st->f->width = st->xgwa.width;
 869     st->f->visdepth = st->xgwa.depth;
 870     st->f->fgcolor = st->gcv.foreground;
 871     st->f->bgcolor = st->gcv.background;
 872
 873     /* Initialize stuff */
 874     build_field(st->dpy, st->window, st->xgwa, st->fgc, st->f);
 875
 876 #ifdef TIME_ME
 877     gettimeofday(&tm1, NULL);
 878     frames = 0;
 879 #endif
 880
 881     return st;
 882 }
 883
 884
 885 static unsigned long
 886 interaggregate_draw (Display *dpy, Window window, void *closure)
 887 {
 888   struct state *st = (struct state *) closure;
 889
 890   if ((st->f->cycles % 10) == 0)
 891     {
 892       /* Restart if the window size changes */
 893       XGetWindowAttributes(st->dpy, st->window, &st->xgwa);
 894
 895       if (st->f->height != st->xgwa.height || st->f->width != st->xgwa.width)
 896         {
 897           st->f->height = st->xgwa.height;
 898           st->f->width = st->xgwa.width;
 899           st->f->visdepth = st->xgwa.depth;
 900
 901           build_field(st->dpy, st->window, st->xgwa, st->fgc, st->f);
 902           XSetForeground(st->dpy, st->fgc, st->gcv.background);
 903           XFillRectangle(st->dpy, st->window, st->fgc, 0, 0, st->xgwa.width, st->xgwa.height);
 904           XSetForeground(st->dpy, st->fgc, st->gcv.foreground);
 905         }
 906     }
 907
 908   moveCircles(st->f);
 909   drawIntersections(st->dpy, st->window, st->fgc, st->f);
 910
 911   st->f->cycles++;
 912
 913
 914   if (st->f->cycles >= st->max_cycles && st->max_cycles != 0)
 915     {
 916       build_field(st->dpy, st->window, st->xgwa, st->fgc, st->f);
 917       XSetForeground(st->dpy, st->fgc, st->gcv.background);
 918       XFillRectangle(st->dpy, st->window, st->fgc, 0, 0, st->xgwa.width, st->xgwa.height);
 919       XSetForeground(st->dpy, st->fgc, st->gcv.foreground);
 920     }
 921
 922 #ifdef TIME_ME
 923   frames++;
 924   gettimeofday(&tm2, NULL);
 925
 926   tdiff = (tm2.tv_sec - tm1.tv_sec)
 927     + (tm2.tv_usec - tm1.tv_usec) * 0.00001;
 928
 929   if ( tdiff > 1 )
 930     {
 931       fprintf(stderr, "fps: %d %f %f\n",
 932               frames, tdiff, frames / tdiff );
 933
 934       fprintf(stderr, "intersections: %d %d %f\n",
 935               f->intersection_count, f->possible_intersections,
 936               ((double)f->intersection_count) /
 937               f->possible_intersections);
 938
 939       fprintf(stderr, "fpi: %f\n",
 940               ((double)frames) / f->intersection_count );
 941
 942       frames = 0;
 943       tm1.tv_sec = tm2.tv_sec;
 944       tm1.tv_usec = tm2.tv_usec;
 945
 946       f->intersection_count = f->possible_intersections = 0;
 947     }
 948 #endif
 949
 950   return st->growth_delay;
 951 }
 952
 953
 954 static void
 955 interaggregate_reshape (Display *dpy, Window window, void *closure,
 956                  unsigned int w, unsigned int h)
 957 {
 958 }
 959
 960 static Bool
 961 interaggregate_event (Display *dpy, Window window, void *closure, XEvent *event)
 962 {
 963   return False;
 964 }
 965
 966 static void
 967 interaggregate_free (Display *dpy, Window window, void *closure)
 968 {
 969   struct state *st = (struct state *) closure;
 970   free (st);
 971 }
 972
 973
 974 XSCREENSAVER_MODULE ("Interaggregate", interaggregate)