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

   1 /* xscreensaver, Copyright (c) 1992-2008 Jamie Zawinski <jwz@jwz.org>
   2  *
   3  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
   4  * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
   5  * the above copyright notice appear in all copies and that both that
   6  * copyright notice and this permission notice appear in supporting
   7  * documentation.  No representations are made about the suitability of this
   8  * software for any purpose.  It is provided "as is" without express or
   9  * implied warranty.
  10  */
  11
  12 /* 18-Sep-97: Johannes Keukelaar <johannes@nada.kth.se>: Added some color.
  13  * Using -mono gives the old behaviour.  (Modified by jwz.)
  14  */
  15 /*   Flying through an asteroid field.  Based on TI Explorer Lisp code by
  16    John Nguyen <johnn@hx.lcs.mit.edu>
  17  */
  18
  19 #include <stdio.h>
  20 #include <math.h>
  21 #include "screenhack.h"
  22
  23 #define MIN_ROCKS 1
  24 #define MIN_DEPTH 2             /* rocks disappear when they get this close */
  25 #define MAX_DEPTH 60            /* this is where rocks appear */
  26 #define MIN_SIZE 3              /* how small where pixmaps are not used */
  27 #define MAX_SIZE 200            /* how big (in pixels) rocks are at depth 1 */
  28 #define DEPTH_SCALE 100         /* how many ticks there are between depths */
  29 #define SIN_RESOLUTION 1000
  30
  31 #define MAX_DEP 0.3             /* how far the displacement can be (percent) */
  32 #define DIRECTION_CHANGE_RATE 60
  33 #define MAX_DEP_SPEED 5         /* Maximum speed for movement */
  34 #define MOVE_STYLE 0            /* Only 0 and 1. Distinguishes the fact that
  35                                    these are the rocks that are moving (1)
  36                                    or the rocks source (0). */
  37
  38 /* there's not much point in the above being user-customizable, but those
  39    numbers might want to be tweaked for displays with an order of magnitude
  40    higher resolution or compute power.
  41  */
  42
  43 struct state {
  44   Display *dpy;
  45   Window window;
  46
  47   double sins [SIN_RESOLUTION];
  48   double coss [SIN_RESOLUTION];
  49   double depths [(MAX_DEPTH + 1) * DEPTH_SCALE];
  50
  51   int width, height, midx, midy;
  52   int dep_x, dep_y;
  53   int ncolors;
  54   XColor *colors;
  55   float max_dep;
  56   GC erase_gc;
  57   GC *draw_gcs;
  58   Bool rotate_p;
  59   Bool move_p;
  60   int speed;
  61   Bool threed;
  62   GC threed_left_gc, threed_right_gc;
  63   double threed_delta;
  64
  65   struct rock *rocks;
  66   int nrocks;
  67   Pixmap pixmaps [MAX_SIZE];
  68   int delay;
  69
  70   int move_current_dep[2];
  71   int move_speed[2];
  72   short move_direction[2];
  73   int move_limit[2];
  74
  75   int current_delta;    /* observer Z rotation */
  76   int  new_delta;
  77   int  dchange_tick;
  78 };
  79
  80
  81
  82 #define GETZDIFF(z) \
  83         (st->threed_delta * 40.0 * \
  84          (1.0 - ((MAX_DEPTH * DEPTH_SCALE / 2) / \
  85                  ((z) + 20.0 * DEPTH_SCALE))))
  86
  87 struct rock {
  88   int real_size;
  89   int r;
  90   int theta;
  91   int depth;
  92   int size, x, y;
  93   int diff;
  94   int color;
  95 };
  96
  97 static void rock_compute (struct state *, struct rock *);
  98 static void rock_draw (struct state *, struct rock *, Bool draw_p);
  99
 100 static void
 101 rock_reset (struct state *st, struct rock *rock)
 102 {
 103   rock->real_size = MAX_SIZE;
 104   rock->r = (SIN_RESOLUTION * 0.7) + (random () % (30 * SIN_RESOLUTION));
 105   rock->theta = random () % SIN_RESOLUTION;
 106   rock->depth = MAX_DEPTH * DEPTH_SCALE;
 107   rock->color = random() % st->ncolors;
 108   rock_compute (st, rock);
 109   rock_draw (st, rock, True);
 110 }
 111
 112 static void
 113 rock_tick (struct state *st, struct rock *rock, int d)
 114 {
 115   if (rock->depth > 0)
 116     {
 117       rock_draw (st, rock, False);
 118       rock->depth -= st->speed;
 119       if (st->rotate_p)
 120         {
 121           rock->theta = (rock->theta + d) % SIN_RESOLUTION;
 122         }
 123       while (rock->theta < 0)
 124         rock->theta += SIN_RESOLUTION;
 125       if (rock->depth < (MIN_DEPTH * DEPTH_SCALE))
 126         rock->depth = 0;
 127       else
 128         {
 129           rock_compute (st, rock);
 130           rock_draw (st, rock, True);
 131         }
 132     }
 133   else if ((random () % 40) == 0)
 134     rock_reset (st, rock);
 135 }
 136
 137 static void
 138 rock_compute (struct state *st, struct rock *rock)
 139 {
 140   double factor = st->depths [rock->depth];
 141   double rsize = rock->real_size * factor;
 142
 143   rock->size = (int) (rsize + 0.5);
 144   rock->diff = (int) GETZDIFF(rock->depth);
 145   rock->x = st->midx + (st->coss [rock->theta] * rock->r * factor);
 146   rock->y = st->midy + (st->sins [rock->theta] * rock->r * factor);
 147
 148   if (st->move_p)
 149     {
 150       double move_factor = (((double) MOVE_STYLE) -
 151                             (((double) rock->depth) /
 152                              (((double) (MAX_DEPTH + 1)) *
 153                               ((double) DEPTH_SCALE))));
 154       /* move_factor is 0 when the rock is close, 1 when far */
 155       rock->x += (((double) st->dep_x) * move_factor);
 156       rock->y += (((double) st->dep_y) * move_factor);
 157     }
 158 }
 159
 160 static void
 161 rock_draw (struct state *st, struct rock *rock, Bool draw_p)
 162 {
 163   GC gc = (draw_p
 164            ? (st->threed ? st->erase_gc : st->draw_gcs[rock->color])
 165            : st->erase_gc);
 166
 167   if (rock->x <= 0 || rock->y <= 0 || rock->x >= st->width || rock->y >= st->height)
 168     {
 169       /* this means that if a rock were to go off the screen at 12:00, but
 170          would have been visible at 3:00, it won't come back once the observer
 171          rotates around so that the rock would have been visible again.
 172          Oh well.
 173        */
 174       if (!st->move_p)
 175         rock->depth = 0;
 176       return;
 177     }
 178   if (rock->size <= 1)
 179     {
 180       if (st->threed)
 181         {
 182           if (draw_p) gc = st->threed_left_gc;
 183           XDrawPoint (st->dpy, st->window, gc, rock->x - rock->diff, rock->y);
 184           if (draw_p) gc = st->threed_right_gc;
 185           XDrawPoint (st->dpy, st->window, gc, rock->x + rock->diff, rock->y);
 186         }
 187       else
 188         {
 189           XDrawPoint (st->dpy, st->window, gc, rock->x, rock->y);
 190         }
 191     }
 192   else if (rock->size <= MIN_SIZE || !draw_p)
 193     {
 194       if (st->threed)
 195         {
 196           if (draw_p) gc = st->threed_left_gc;
 197           XFillRectangle(st->dpy, st->window, gc,
 198                          rock->x - rock->size / 2 - rock->diff,
 199                          rock->y - rock->size / 2,
 200                          rock->size, rock->size);
 201           if (draw_p) gc = st->threed_right_gc;
 202           XFillRectangle(st->dpy, st->window, gc,
 203                          rock->x - rock->size / 2 + rock->diff,
 204                          rock->y - rock->size / 2,
 205                          rock->size, rock->size);
 206         }
 207       else
 208         {
 209           XFillRectangle (st->dpy, st->window, gc,
 210                           rock->x - rock->size/2, rock->y - rock->size/2,
 211                           rock->size, rock->size);
 212         }
 213     }
 214   else if (rock->size < MAX_SIZE)
 215     {
 216       if (st->threed)
 217         {
 218           gc = st->threed_left_gc;
 219           XCopyPlane(st->dpy, st->pixmaps[rock->size], st->window, gc,
 220                      0, 0, rock->size, rock->size,
 221                      rock->x - rock->size / 2 - rock->diff,
 222                      rock->y - rock->size / 2, 1L);
 223           gc = st->threed_right_gc;
 224           XCopyPlane(st->dpy, st->pixmaps[rock->size], st->window, gc,
 225                      0, 0, rock->size, rock->size,
 226                      rock->x - rock->size / 2 + rock->diff,
 227                      rock->y - rock->size / 2, 1L);
 228         }
 229       else
 230         {
 231           XCopyPlane (st->dpy, st->pixmaps [rock->size], st->window, gc,
 232                       0, 0, rock->size, rock->size,
 233                       rock->x - rock->size/2, rock->y - rock->size/2,
 234                       1L);
 235         }
 236     }
 237 }
 238
 239
 240 static void
 241 init_pixmaps (struct state *st)
 242 {
 243   int i;
 244   XGCValues gcv;
 245   GC fg_gc = 0, bg_gc = 0;
 246   st->pixmaps [0] = st->pixmaps [1] = 0;
 247   for (i = MIN_DEPTH; i < MAX_SIZE; i++)
 248     {
 249       int w = (1+(i/32))<<5; /* server might be faster if word-aligned */
 250       int h = i;
 251       Pixmap p = XCreatePixmap (st->dpy, st->window, w, h, 1);
 252       XPoint points [7];
 253       st->pixmaps [i] = p;
 254       if (! p)
 255         {
 256           fprintf (stderr, "%s: couldn't allocate pixmaps", progname);
 257           exit (1);
 258         }
 259       if (! fg_gc)
 260         {       /* must use drawable of pixmap, not window (fmh) */
 261           gcv.foreground = 1;
 262           fg_gc = XCreateGC (st->dpy, p, GCForeground, &gcv);
 263           gcv.foreground = 0;
 264           bg_gc = XCreateGC (st->dpy, p, GCForeground, &gcv);
 265         }
 266       XFillRectangle (st->dpy, p, bg_gc, 0, 0, w, h);
 267       points [0].x = i * 0.15; points [0].y = i * 0.85;
 268       points [1].x = i * 0.00; points [1].y = i * 0.20;
 269       points [2].x = i * 0.30; points [2].y = i * 0.00;
 270       points [3].x = i * 0.40; points [3].y = i * 0.10;
 271       points [4].x = i * 0.90; points [4].y = i * 0.10;
 272       points [5].x = i * 1.00; points [5].y = i * 0.55;
 273       points [6].x = i * 0.45; points [6].y = i * 1.00;
 274       XFillPolygon (st->dpy, p, fg_gc, points, 7, Nonconvex, CoordModeOrigin);
 275     }
 276   XFreeGC (st->dpy, fg_gc);
 277   XFreeGC (st->dpy, bg_gc);
 278 }
 279
 280
 281 static int
 282 compute_move(struct state *st, int axe)                 /* 0 for x, 1 for y */
 283 {
 284   int change = 0;
 285
 286   st->move_limit[0] = st->midx;
 287   st->move_limit[1] = st->midy;
 288
 289   st->move_current_dep[axe] += st->move_speed[axe];     /* We adjust the displacement */
 290
 291   if (st->move_current_dep[axe] > (int) (st->move_limit[axe] * st->max_dep))
 292     {
 293       if (st->move_current_dep[axe] > st->move_limit[axe])
 294         st->move_current_dep[axe] = st->move_limit[axe];
 295       st->move_direction[axe] = -1;
 296     }                   /* This is when we reach the upper screen limit */
 297   if (st->move_current_dep[axe] < (int) (-st->move_limit[axe] * st->max_dep))
 298     {
 299       if (st->move_current_dep[axe] < -st->move_limit[axe])
 300         st->move_current_dep[axe] = -st->move_limit[axe];
 301       st->move_direction[axe] = 1;
 302     }                   /* This is when we reach the lower screen limit */
 303   if (st->move_direction[axe] == 1)     /* We adjust the speed */
 304     st->move_speed[axe] += 1;
 305   else if (st->move_direction[axe] == -1)
 306     st->move_speed[axe] -= 1;
 307
 308   if (st->move_speed[axe] > MAX_DEP_SPEED)
 309     st->move_speed[axe] = MAX_DEP_SPEED;
 310   else if (st->move_speed[axe] < -MAX_DEP_SPEED)
 311     st->move_speed[axe] = -MAX_DEP_SPEED;
 312
 313   if (st->move_p && !(random() % DIRECTION_CHANGE_RATE))
 314     {
 315       /* We change direction */
 316       change = random() & 1;
 317       if (change != 1)
 318         {
 319           if (st->move_direction[axe] == 0)
 320             st->move_direction[axe] = change - 1;       /* 0 becomes either 1 or -1 */
 321           else
 322             st->move_direction[axe] = 0;                        /* -1 or 1 become 0 */
 323         }
 324     }
 325   return (st->move_current_dep[axe]);
 326 }
 327
 328 static void
 329 tick_rocks (struct state *st, int d)
 330 {
 331   int i;
 332
 333   if (st->move_p)
 334     {
 335       st->dep_x = compute_move(st, 0);
 336       st->dep_y = compute_move(st, 1);
 337     }
 338
 339   for (i = 0; i < st->nrocks; i++)
 340     rock_tick (st, &st->rocks [i], d);
 341 }
 342
 343
 344 static unsigned long
 345 rocks_draw (Display *dpy, Window window, void *closure)
 346 {
 347   struct state *st = (struct state *) closure;
 348   if (st->current_delta != st->new_delta)
 349     {
 350       if (st->dchange_tick++ == 5)
 351         {
 352           st->dchange_tick = 0;
 353           if (st->current_delta < st->new_delta)
 354             st->current_delta++;
 355           else
 356             st->current_delta--;
 357         }
 358     }
 359   else
 360     {
 361       if (! (random() % 50))
 362         {
 363           st->new_delta = ((random() % 11) - 5);
 364           if (! (random() % 10))
 365             st->new_delta *= 5;
 366         }
 367     }
 368   tick_rocks (st, st->current_delta);
 369
 370   return st->delay;
 371 }
 372
 373 static void *
 374 rocks_init (Display *d, Window w)
 375 {
 376   struct state *st = (struct state *) calloc (1, sizeof(*st));
 377   int i;
 378   XGCValues gcv;
 379   Colormap cmap;
 380   XWindowAttributes xgwa;
 381   unsigned int bg;
 382   st->dpy = d;
 383   st->window = w;
 384   XGetWindowAttributes (st->dpy, st->window, &xgwa);
 385
 386   st->width = xgwa.width;
 387   st->height = xgwa.height;
 388   st->midx = st->width/2;
 389   st->midy = st->height/2;
 390
 391   cmap = xgwa.colormap;
 392   st->delay = get_integer_resource (st->dpy, "delay", "Integer");
 393   if (st->delay < 0) st->delay = 0;
 394   st->speed = get_integer_resource (st->dpy, "speed", "Integer");
 395   if (st->speed < 1) st->speed = 1;
 396   if (st->speed > 100) st->speed = 100;
 397   st->rotate_p = get_boolean_resource (st->dpy, "rotate", "Boolean");
 398   st->move_p = get_boolean_resource (st->dpy, "move", "Boolean");
 399   if (mono_p)
 400     st->ncolors = 2;
 401   else
 402     st->ncolors = get_integer_resource (st->dpy, "colors", "Colors");
 403
 404   if (st->ncolors < 2)
 405     {
 406       st->ncolors = 2;
 407       mono_p = True;
 408   }
 409
 410   st->colors = (XColor *) malloc(st->ncolors * sizeof(*st->colors));
 411   st->draw_gcs = (GC *) malloc(st->ncolors * sizeof(*st->draw_gcs));
 412
 413   bg = get_pixel_resource (st->dpy, cmap, "background", "Background");
 414   st->colors[0].pixel = bg;
 415   st->colors[0].flags = DoRed|DoGreen|DoBlue;
 416   XQueryColor(st->dpy, cmap, &st->colors[0]);
 417
 418   st->ncolors--;
 419   make_random_colormap(st->dpy, xgwa.visual, cmap, st->colors+1, &st->ncolors, True,
 420                        True, 0, True);
 421   st->ncolors++;
 422
 423   if (st->ncolors < 2)
 424     {
 425       st->ncolors = 2;
 426       mono_p = True;
 427   }
 428
 429   if (mono_p)
 430     {
 431       unsigned int fg = get_pixel_resource(st->dpy, cmap, "foreground", "Foreground");
 432       st->colors[1].pixel = fg;
 433       st->colors[1].flags = DoRed|DoGreen|DoBlue;
 434       XQueryColor(st->dpy, cmap, &st->colors[1]);
 435       gcv.foreground = fg;
 436       gcv.background = bg;
 437       st->draw_gcs[0] = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground|GCBackground, &gcv);
 438       st->draw_gcs[1] = st->draw_gcs[0];
 439     }
 440   else
 441     for( i = 0; i < st->ncolors; i++ )
 442       {
 443         gcv.foreground = st->colors[i].pixel;
 444         gcv.background = bg;
 445         st->draw_gcs[i] = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground|GCBackground, &gcv);
 446       }
 447
 448   gcv.foreground = bg;
 449   st->erase_gc = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground|GCBackground, &gcv);
 450
 451   st->max_dep = (st->move_p ? MAX_DEP : 0);
 452
 453   for (i = 0; i < SIN_RESOLUTION; i++)
 454     {
 455       st->sins [i] = sin ((((double) i) / (SIN_RESOLUTION / 2)) * M_PI);
 456       st->coss [i] = cos ((((double) i) / (SIN_RESOLUTION / 2)) * M_PI);
 457     }
 458   /* we actually only need i/speed of these, but wtf */
 459   for (i = 1; i < (sizeof (st->depths) / sizeof (st->depths[0])); i++)
 460     st->depths [i] = atan (((double) 0.5) / (((double) i) / DEPTH_SCALE));
 461   st->depths [0] = M_PI/2; /* avoid division by 0 */
 462
 463   st->threed = get_boolean_resource(st->dpy, "use3d", "Boolean");
 464   if (st->threed)
 465     {
 466       gcv.background = bg;
 467       gcv.foreground = get_pixel_resource (st->dpy, cmap, "left3d", "Foreground");
 468       st->threed_left_gc = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground|GCBackground,&gcv);
 469       gcv.foreground = get_pixel_resource (st->dpy, cmap, "right3d", "Foreground");
 470       st->threed_right_gc = XCreateGC (st->dpy, st->window,GCForeground|GCBackground,&gcv);
 471       st->threed_delta = get_float_resource(st->dpy, "delta3d", "Integer");
 472     }
 473
 474   /* don't want any exposure events from XCopyPlane */
 475   for( i = 0; i < st->ncolors; i++)
 476     XSetGraphicsExposures (st->dpy, st->draw_gcs[i], False);
 477   XSetGraphicsExposures (st->dpy, st->erase_gc, False);
 478
 479   st->nrocks = get_integer_resource (st->dpy, "count", "Count");
 480   if (st->nrocks < 1) st->nrocks = 1;
 481   st->rocks = (struct rock *) calloc (st->nrocks, sizeof (struct rock));
 482   init_pixmaps (st);
 483   XClearWindow (st->dpy, st->window);
 484   return st;
 485 }
 486
 487 static void
 488 rocks_reshape (Display *dpy, Window window, void *closure,
 489                  unsigned int w, unsigned int h)
 490 {
 491   struct state *st = (struct state *) closure;
 492   st->width = w;
 493   st->height = h;
 494   st->midx = st->width/2;
 495   st->midy = st->height/2;
 496 }
 497
 498 static Bool
 499 rocks_event (Display *dpy, Window window, void *closure, XEvent *event)
 500 {
 501   return False;
 502 }
 503
 504 static void
 505 rocks_free (Display *dpy, Window window, void *closure)
 506 {
 507 }
 508
 509 \f
 510
 511 static const char *rocks_defaults [] = {
 512   ".background: Black",
 513   ".foreground: #E9967A",
 514   "*fpsSolid:   true",
 515   "*colors:     5",
 516   "*count:      100",
 517   "*delay:      50000",
 518   "*speed:      100",
 519   "*rotate:     true",
 520   "*move:       true",
 521   "*use3d:      False",
 522   "*left3d:     Blue",
 523   "*right3d:    Red",
 524   "*delta3d:    1.5",
 525   0
 526 };
 527
 528 static XrmOptionDescRec rocks_options [] = {
 529   { "-count",           ".count",       XrmoptionSepArg, 0 },
 530   { "-rotate",          ".rotate",      XrmoptionNoArg,  "true" },
 531   { "-no-rotate",        ".rotate",      XrmoptionNoArg,  "false" },
 532   { "-move",            ".move",        XrmoptionNoArg,  "true" },
 533   { "-no-move",          ".move",        XrmoptionNoArg,  "false" },
 534   { "-delay",           ".delay",       XrmoptionSepArg, 0 },
 535   { "-speed",           ".speed",       XrmoptionSepArg, 0 },
 536   {"-3d",               ".use3d",       XrmoptionNoArg, "True"},
 537   {"-no-3d",            ".use3d",       XrmoptionNoArg, "False"},
 538   {"-left3d",           ".left3d",      XrmoptionSepArg, 0 },
 539   {"-right3d",          ".right3d",     XrmoptionSepArg, 0 },
 540   {"-delta3d",          ".delta3d",     XrmoptionSepArg, 0 },
 541   { "-colors",          ".colors",      XrmoptionSepArg, 0 },
 542   { 0, 0, 0, 0 }
 543 };
 544
 545 XSCREENSAVER_MODULE ("Rocks", rocks)