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

   1 /* -*- Mode: C; c-basic-offset: 4; tab-width: 4 -*-
   2  * speedmine, Copyright (C) 2001 Conrad Parker <conrad@deephackmode.org>
   3  *
   4  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
   5  * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
   6  * the above copyright notice appear in all copies and that both that
   7  * copyright notice and this permission notice appear in supporting
   8  * documentation.  No representations are made about the suitability of this
   9  * software for any purpose.  It is provided "as is" without express or
  10  * implied warranty.
  11  */
  12
  13 /*
  14  * Written mostly over the Easter holiday, 2001. Psychedelic option due to
  15  * a night at Home nightclub, Sydney. Three all-nighters of solid partying
  16  * were involved in the week this hack was written.
  17  *
  18  * Happy Birthday to WierdArms (17 April) and Pat (18 April)
  19  */
  20
  21 /*
  22  * Hacking notes
  23  *
  24  * This program generates a rectangular terrain grid and maps this onto
  25  * a semi-circular tunnel. The terrain has length TERRAIN_LENGTH, which
  26  * corresponds to length along the tunnel, and breadth TERRAIN_BREADTH,
  27  * which corresponds to circumference around the tunnel. For each frame,
  28  * the tunnel is perspective mapped onto a set of X and Y screen values.
  29  *
  30  * Throughout this code the following temporary variable names are used:
  31  *
  32  *                      i       iterates along the tunnel in the direction of travel
  33  *                      j       iterates around the tunnel clockwise
  34  *                      t       iterates along the length of the perspective mapped values
  35  *                              from the furthest to the nearest
  36  *
  37  * Thus, the buffers are used with these iterators:
  38  *
  39  *                      terrain[i][j]                                   terrain map
  40  *                      worldx[i][j], worldy[i][j]              world coordinates (after wrapping)
  41  *                      {x,y,z}curvature[i]                             tunnel curvature
  42  *                      wideness[i]                                             tunnel wideness
  43  *                      bonuses[i]                                              bonus values
  44  *
  45  *                      xvals[t][j], yvals[t][j]                screen coordinates
  46  *                      {min,max}{x,y}[t]                               bounding boxes of screen coords
  47  */
  48
  49 /* Define or undefine NDEBUG to turn assert and abort debugging off or on */
  50 /*#define NDEBUG*/
  51 /*#include <assert.h>*/
  52 #define assert(X)
  53 #define DEBUG_FLAG 0
  54
  55 #include <math.h>
  56
  57 #include "screenhack.h"
  58 #include "erase.h"
  59
  60 #define MIN(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
  61 #define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
  62
  63 #define RAND(r) (int)(((r)>0)?(random() % (long)(r)): -(random() % (long)(-r)))
  64
  65 #define SIGN3(a) ((a)>0?1:((a)<0?-1:0))
  66
  67 #define MODULO(a,b) while ((a)<0) (a)+=(b); (a) %= (b);
  68
  69 /* No. of shades of each color (ground, walls, bonuses) */
  70 #define MAX_COLORS 32
  71
  72
  73
  74 #define FORWARDS 1
  75 #define BACKWARDS -1
  76 /* Apparently AIX's math.h bogusly defines `nearest' as a function,
  77    in violation of the ANSI C spec. */
  78 #undef nearest
  79 #define nearest n3arest
  80
  81 #define wireframe (st->wire_flag||st->wire_bonus>8||st->wire_bonus%2==1)
  82 #define effective_speed (st->direction*(st->speed+st->speed_bonus))
  83
  84 /* No. of levels of interpolation, for perspective */
  85 #define INTERP 32
  86
  87 /* These must be powers of 2 */
  88 #define TERRAIN_LENGTH 256
  89 #define TERRAIN_BREADTH 32
  90
  91 /* total "perspective distance" of terrain */
  92 #define TERRAIN_PDIST (INTERP*TERRAIN_LENGTH)
  93
  94 #define ROTS 1024
  95 #define TB_MUL (ROTS/TERRAIN_BREADTH)
  96
  97 #define random_elevation() (st->terrain_flag?(random() % 200):0)
  98 #define random_curvature() (st->curviness>0.0?((double)(random() % 40)-20)*st->curviness:0.0)
  99 #define random_twist() (st->twistiness>0.0?((double)(random() % 40)-20)*st->twistiness:0.0)
 100 #define random_wideness() (st->widening_flag?(int)(random() % 1200):0)
 101
 102 #define STEEL_ELEVATION 300
 103
 104 struct state {
 105     Display *dpy;
 106     Window window;
 107
 108     Pixmap dbuf, stars_mask;
 109     Colormap cmap;
 110     Visual *visual;
 111     Screen *screen;
 112     unsigned int default_fg_pixel;
 113     GC draw_gc, erase_gc, tunnelend_gc, stars_gc, stars_erase_gc;
 114
 115     int ncolors, nr_ground_colors, nr_wall_colors, nr_bonus_colors;
 116     XColor ground_colors[MAX_COLORS], wall_colors[MAX_COLORS];
 117     XColor bonus_colors[MAX_COLORS];
 118     GC ground_gcs[MAX_COLORS], wall_gcs[MAX_COLORS], bonus_gcs[MAX_COLORS];
 119
 120     int be_wormy;
 121
 122     int width, height;
 123     int delay;
 124
 125     int smoothness;
 126     int verbose_flag;
 127     int wire_flag;
 128     int terrain_flag;
 129     int widening_flag;
 130     int bumps_flag;
 131     int bonuses_flag;
 132     int crosshair_flag;
 133     int psychedelic_flag;
 134
 135     double maxspeed;
 136
 137     double thrust, gravity;
 138
 139     double vertigo;
 140     double curviness;
 141     double twistiness;
 142
 143     double pos;
 144     double speed;
 145     double accel;
 146     double step;
 147
 148     int direction;
 149
 150     int pindex, nearest;
 151     int flipped_at;
 152     int xoffset, yoffset;
 153
 154     int bonus_bright;
 155     int wire_bonus;
 156
 157     double speed_bonus;
 158
 159     int spin_bonus;
 160     int backwards_bonus;
 161
 162     double sintab[ROTS], costab[ROTS];
 163
 164     int orientation;
 165
 166     int terrain[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
 167     double xcurvature[TERRAIN_LENGTH];
 168     double ycurvature[TERRAIN_LENGTH];
 169     double zcurvature[TERRAIN_LENGTH];
 170     int wideness[TERRAIN_LENGTH];
 171     int bonuses[TERRAIN_LENGTH];
 172     int xvals[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
 173     int yvals[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
 174     double worldx[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
 175     double worldy[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
 176     int minx[TERRAIN_LENGTH], maxx[TERRAIN_LENGTH];
 177     int miny[TERRAIN_LENGTH], maxy[TERRAIN_LENGTH];
 178
 179     int total_nframes;
 180     int nframes;
 181     double fps;
 182     double fps_start, fps_end;
 183     struct timeval start_time;
 184
 185     int rotation_offset;
 186     int jamming;
 187 };
 188
 189 /* a forward declaration ... */
 190 static void change_colors(struct state *st);
 191
 192
 193
 194 /*
 195  * get_time ()
 196  *
 197  * returns the total time elapsed since the beginning of the demo
 198  */
 199 static double get_time(struct state *st) {
 200   struct timeval t;
 201   float f;
 202 #if GETTIMEOFDAY_TWO_ARGS
 203   gettimeofday(&t, NULL);
 204 #else
 205   gettimeofday(&t);
 206 #endif
 207   t.tv_sec -= st->start_time.tv_sec;
 208   f = ((double)t.tv_sec) + t.tv_usec*1e-6;
 209   return f;
 210 }
 211
 212 /*
 213  * init_time ()
 214  *
 215  * initialises the timing structures
 216  */
 217 static void init_time(struct state *st) {
 218 #if GETTIMEOFDAY_TWO_ARGS
 219   gettimeofday(&st->start_time, NULL);
 220 #else
 221   gettimeofday(&st->start_time);
 222 #endif
 223   st->fps_start = get_time(st);
 224 }
 225
 226
 227 /*
 228  * perspective()
 229  *
 230  * perspective map the world coordinates worldx[i][j], worldy[i][j] onto
 231  * screen coordinates xvals[t][j], yvals[t][j]
 232  */
 233 static void
 234 perspective (struct state *st)
 235 {
 236         int i, j, jj, t=0, depth, view_pos;
 237         int rotation_bias, r;
 238         double xc=0.0, yc=0.0, zc=0.0;
 239         double xcc=0.0, ycc=0.0, zcc=0.0;
 240         double xx, yy;
 241         double zfactor, zf;
 242
 243         zf = 8.0*28.0 / (double)(st->width*TERRAIN_LENGTH);
 244         if (st->be_wormy) zf *= 3.0;
 245
 246         depth = TERRAIN_PDIST - INTERP + st->pindex;
 247
 248         view_pos = (st->nearest+3*TERRAIN_LENGTH/4)%TERRAIN_LENGTH;
 249
 250         st->xoffset += - st->xcurvature[view_pos]*st->curviness/8;
 251         st->xoffset /= 2;
 252
 253         st->yoffset += - st->ycurvature[view_pos]*st->curviness/4;
 254         st->yoffset /= 2;
 255
 256         st->rotation_offset += (int)((st->zcurvature[view_pos]-st->zcurvature[st->nearest])*ROTS/8);
 257         st->rotation_offset /= 2;
 258         rotation_bias = st->orientation + st->spin_bonus - st->rotation_offset;
 259
 260         if (st->bumps_flag) {
 261                 if (st->be_wormy) {
 262                         st->yoffset -= ((st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4] * st->width /(8*1600)));
 263                         rotation_bias += (st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4+2] -
 264                                                          st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4-2])/8;
 265                 } else {
 266                         st->yoffset -= ((st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4] * st->width /(2*1600)));
 267                         rotation_bias += (st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4+2] -
 268                                                          st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4-2])/16;
 269                 }
 270         }
 271
 272         MODULO(rotation_bias, ROTS);
 273
 274         for (t=0; t < TERRAIN_LENGTH; t++) {
 275                 i = st->nearest + t; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
 276                 xc += st->xcurvature[i]; yc += st->ycurvature[i]; zc += st->zcurvature[i];
 277                 xcc += xc; ycc += yc; zcc += zc;
 278                 st->maxx[i] = st->maxy[i] = 0;
 279                 st->minx[i] = st->width; st->miny[i] = st->height;
 280         }
 281
 282         for (t=0; t < TERRAIN_LENGTH; t++) {
 283                 i = st->nearest - 1 - t; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
 284
 285                 zfactor = (double)depth* (12.0 - TERRAIN_LENGTH/8.0) * zf;
 286                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
 287                         jj = st->direction * j; MODULO(jj, TERRAIN_BREADTH);
 288             /* jwz: not totally sure if this is right, but it avoids div0 */
 289             if (zfactor != 0) {
 290                 xx = (st->worldx[i][jj]-(st->vertigo*xcc))/zfactor;
 291                 yy = (st->worldy[i][j]-(st->vertigo*ycc))/zfactor;
 292             } else {
 293                 xx = 0;
 294                 yy = 0;
 295             }
 296                         r = rotation_bias + (int)(st->vertigo*zcc); MODULO(r, ROTS);
 297
 298                         st->xvals[t][j] = st->xoffset + (st->width>>1) +
 299                                           (int)(xx * st->costab[r] - yy * st->sintab[r]);
 300                         st->maxx[t] = MAX(st->maxx[t], st->xvals[t][j]);
 301                         st->minx[t] = MIN(st->minx[t], st->xvals[t][j]);
 302
 303                         st->yvals[t][j] = st->yoffset + st->height/2 +
 304                                                   (int)(xx * st->sintab[r] + yy * st->costab[r]);
 305                         st->maxy[t] = MAX(st->maxy[t], st->yvals[t][j]);
 306                         st->miny[t] = MIN(st->miny[t], st->yvals[t][j]);
 307                 }
 308                 xcc -= xc; ycc -= yc; zcc -= zc;
 309                 xc -= st->xcurvature[i]; yc -= st->ycurvature[i]; zc -= st->zcurvature[i];
 310                 depth -= INTERP;
 311         }
 312 }
 313
 314 /*
 315  * wrap_tunnel (start, end)
 316  *
 317  * wrap the terrain terrain[i][j] around the semi-circular tunnel function
 318  *
 319  *                      x' = x/2 * cos(theta) - (y-k) * x * sin(theta)
 320  *                      y' = x/4 * sin(theta) + y * cos(theta)
 321  *
 322  * between i=start and i=end inclusive, producing world coordinates
 323  * worldx[i][j], worldy[i][j]
 324  */
 325 static void
 326 wrap_tunnel (struct state *st, int start, int end)
 327 {
 328         int i, j, v;
 329         double x, y;
 330
 331         assert (start < end);
 332
 333         for (i=start; i <= end; i++) {
 334                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
 335                         x = j * (1.0/TERRAIN_BREADTH);
 336                         v = st->terrain[i][j];
 337                         y = (double)(v==STEEL_ELEVATION?200:v) - st->wideness[i] - 1200;
 338
 339                         /* lower road */
 340                         if (j > TERRAIN_BREADTH/8 && j < 3*TERRAIN_BREADTH/8) y -= 300;
 341
 342                     st->worldx[i][j] = x/2 * st->costab[j*TB_MUL] -
 343                                                         (y-st->height/4.0)*x*st->sintab[j*TB_MUL];
 344                         st->worldy[i][j] = x/4 * st->sintab[j*TB_MUL] +
 345                                                         y * st->costab[j*TB_MUL];
 346                 }
 347         }
 348 }
 349
 350 /*
 351  * flip_direction()
 352  *
 353  * perform the state transitions and terrain transformation for the
 354  * "look backwards/look forwards" bonus
 355  */
 356 static void
 357 flip_direction (struct state *st)
 358 {
 359         int i, ip, in, j, t;
 360
 361         st->direction = -st->direction;
 362
 363         st->bonus_bright = 20;
 364
 365         for (i=0; i < TERRAIN_LENGTH; i++) {
 366                 in = st->nearest + i; MODULO(in, TERRAIN_BREADTH);
 367                 ip = st->nearest - i; MODULO(ip, TERRAIN_BREADTH);
 368                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
 369                         t = st->terrain[ip][j];
 370                         st->terrain[ip][j] = st->terrain[in][j];
 371                         st->terrain[in][j] = t;
 372                 }
 373         }
 374 }
 375
 376 /*
 377  * generate_smooth (start, end)
 378  *
 379  * generate smooth terrain between i=start and i=end inclusive
 380  */
 381 static void
 382 generate_smooth (struct state *st, int start, int end)
 383 {
 384         int i,j, ii;
 385
 386         assert (start < end);
 387
 388         for (i=start; i <= end; i++) {
 389                 ii = i; MODULO(ii, TERRAIN_LENGTH);
 390                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
 391                         st->terrain[i][j] = STEEL_ELEVATION;
 392                 }
 393         }
 394 }
 395
 396 /*
 397  * generate_straight (start, end)
 398  *
 399  * zero the curvature and wideness between i=start and i=end inclusive
 400  */
 401 static void
 402 generate_straight (struct state *st, int start, int end)
 403 {
 404         int i,j, ii;
 405
 406         assert (start < end);
 407
 408         for (i=start; i <= end; i++) {
 409                 ii = i; MODULO(ii, TERRAIN_LENGTH);
 410                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
 411                         st->xcurvature[ii] = 0;
 412                         st->ycurvature[ii] = 0;
 413                         st->zcurvature[ii] = 0;
 414                         st->wideness[ii] = 0;
 415                 }
 416         }
 417 }
 418
 419 /*
 420  * int generate_terrain_value (v1, v2, v3, v4, w)
 421  *
 422  * generate terrain value near the average of v1, v2, v3, v4, with
 423  * perturbation proportional to w
 424  */
 425 static int
 426 generate_terrain_value (struct state *st, int v1, int v2, int v3, int v4, int w)
 427 {
 428         int sum, ret;
 429         int rval;
 430
 431         if (!st->terrain_flag) return 0;
 432
 433         sum = v1 + v2 + v3 + v4;
 434
 435         rval = w*sum/st->smoothness;
 436         if (rval == 0) rval = 2;
 437
 438         ret = (sum/4 -(rval/2) + RAND(rval));
 439
 440         if (ret < -400 || ret > 400) {
 441                 ret = sum/4;
 442         }
 443
 444         return ret;
 445 }
 446
 447 /*
 448  * generate_terrain (start, end, final)
 449  *
 450  * generate terrain[i][j] between i=start and i=end inclusive
 451  *
 452  * This is performed by successive subdivision of the terrain into
 453  * rectangles of decreasing size. Subdivision continues until the
 454  * the minimum width or height of these rectangles is 'final'; ie.
 455  * final=1 indicates to subdivide as far as possible, final=2 indicates
 456  * to stop one subdivision before that (leaving a checkerboard pattern
 457  * uncalculated) etc.
 458  */
 459 static void
 460 generate_terrain (struct state *st, int start, int end, int final)
 461 {
 462         int i,j,w,l;
 463         int ip, jp, in, jn; /* prev, next values */
 464         int diff;
 465
 466         assert (start < end);
 467         assert (start >= 0 && start < TERRAIN_LENGTH);
 468         assert (end >= 0 && end < TERRAIN_LENGTH);
 469
 470         diff = end - start + 1;
 471
 472         st->terrain[end][0] = random_elevation();
 473         st->terrain[end][TERRAIN_BREADTH/2] = random_elevation();
 474
 475         for (w= diff/2, l=TERRAIN_BREADTH/4;
 476              w >= final || l >= final; w /= 2, l /= 2) {
 477
 478                 if (w<1) w=1;
 479         if (l<1) l=1;
 480
 481                 for (i=start+w-1; i < end; i += (w*2)) {
 482                         ip = i-w; MODULO(ip, TERRAIN_LENGTH);
 483                         in = i+w; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
 484                         for (j=l-1; j < TERRAIN_BREADTH; j += (l*2)) {
 485                                 jp = j-1; MODULO(jp, TERRAIN_BREADTH);
 486                                 jn = j+1; MODULO(jn, TERRAIN_BREADTH);
 487                                 st->terrain[i][j] =
 488                                         generate_terrain_value (st, st->terrain[ip][jp], st->terrain[in][jp],
 489                                             st->terrain[ip][jn], st->terrain[in][jn], w);
 490                         }
 491                 }
 492
 493                 for (i=start+(w*2)-1; i < end; i += (w*2)) {
 494                         ip = i-w; MODULO(ip, TERRAIN_LENGTH);
 495                         in = i+w; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
 496                         for (j=l-1; j < TERRAIN_BREADTH; j += (l*2)) {
 497                                 jp = j-1; MODULO(jp, TERRAIN_BREADTH);
 498                                 jn = j+1; MODULO(jn, TERRAIN_BREADTH);
 499                                 st->terrain[i][j] =
 500                                         generate_terrain_value (st, st->terrain[ip][j], st->terrain[in][j],
 501                                             st->terrain[i][jp], st->terrain[i][jn], w);
 502                         }
 503                 }
 504
 505                 for (i=start+w-1; i < end; i += (w*2)) {
 506                         ip = i-w; MODULO(ip, TERRAIN_LENGTH);
 507                         in = i+w; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
 508                         for (j=2*l-1; j < TERRAIN_BREADTH; j += (l*2)) {
 509                                 jp = j-1; MODULO(jp, TERRAIN_BREADTH);
 510                                 jn = j+1; MODULO(jn, TERRAIN_BREADTH);
 511                                 st->terrain[i][j] =
 512                                         generate_terrain_value (st, st->terrain[ip][j], st->terrain[in][j],
 513                                             st->terrain[i][jp], st->terrain[i][jn], w);
 514                         }
 515                 }
 516         }
 517 }
 518
 519 /*
 520  * double generate_curvature_value (v1, v2, w)
 521  *
 522  * generate curvature value near the average of v1 and v2, with perturbation
 523  * proportional to w
 524  */
 525 static double
 526 generate_curvature_value (double v1, double v2, int w)
 527 {
 528         double sum, avg, diff, ret;
 529         int rval;
 530
 531         assert (!isnan(v1) && !isnan(v2));
 532
 533         sum = v1+v2;
 534         avg = sum/2.0;
 535
 536         diff = MIN(v1 - avg, v2 - avg);
 537
 538         rval = (int)diff * w;
 539         if (rval == 0.0) return avg;
 540
 541         ret = (avg -((double)rval)/500.0 + ((double)RAND(rval))/1000.0);
 542
 543         assert (!isnan(ret));
 544
 545         return ret;
 546 }
 547
 548 /*
 549  * generate_curves (start, end)
 550  *
 551  * generate xcurvature[i], ycurvature[i], zcurvature[i] and wideness[i]
 552  * between start and end inclusive
 553  */
 554 static void
 555 generate_curves (struct state *st, int start, int end)
 556 {
 557         int i, diff, ii, in, ip, w;
 558
 559         assert (start < end);
 560
 561         diff = end - start + 1; MODULO (diff, TERRAIN_LENGTH);
 562
 563         if (random() % 100 == 0)
 564           st->xcurvature[end] = 30 * random_curvature();
 565         else if (random() % 10 == 0)
 566           st->xcurvature[end] = 20 * random_curvature();
 567         else
 568           st->xcurvature[end] = 10 * random_curvature();
 569
 570         if (random() % 50 == 0)
 571           st->ycurvature[end] = 20 * random_curvature();
 572         else if (random() % 25 == 0)
 573           st->ycurvature[end] = 30 * random_curvature();
 574         else
 575           st->ycurvature[end] = 10 * random_curvature();
 576
 577         if (random() % 3 == 0)
 578           st->zcurvature[end] = random_twist();
 579         else
 580           st->zcurvature[end] =
 581                           generate_curvature_value (st->zcurvature[end], random_twist(), 1);
 582
 583         if (st->be_wormy)
 584                         st->wideness[end] = random_wideness();
 585         else
 586                 st->wideness[end] =
 587                         generate_curvature_value (st->wideness[end], random_wideness(), 1);
 588
 589     for (w=diff/2; w >= 1; w /= 2) {
 590       for (i=start+w-1; i < end; i+=(w*2)) {
 591         ii = i; MODULO (ii, TERRAIN_LENGTH);
 592                 ip = i-w; MODULO (ip, TERRAIN_LENGTH);
 593             in = i+w; MODULO (in, TERRAIN_LENGTH);
 594             st->xcurvature[ii] =
 595                                 generate_curvature_value (st->xcurvature[ip], st->xcurvature[in], w);
 596             st->ycurvature[ii] =
 597                                 generate_curvature_value (st->ycurvature[ip], st->ycurvature[in], w);
 598             st->zcurvature[ii] =
 599                                 generate_curvature_value (st->zcurvature[ip], st->zcurvature[in], w);
 600             st->wideness[ii] =
 601                                 generate_curvature_value (st->wideness[ip], st->wideness[in], w);
 602       }
 603     }
 604 }
 605
 606 /*
 607  * do_bonus ()
 608  *
 609  * choose a random bonus and perform its state transition
 610  */
 611 static void
 612 do_bonus (struct state *st)
 613 {
 614         st->bonus_bright = 20;
 615
 616         if (st->jamming > 0) {
 617                 st->jamming--;
 618                 st->nearest -= 2; MODULO(st->nearest, TERRAIN_LENGTH);
 619                 return;
 620         }
 621
 622         if (st->psychedelic_flag) change_colors(st);
 623
 624         switch (random() % 7) {
 625         case 0: /* switch to or from wireframe */
 626                 st->wire_bonus = (st->wire_bonus?0:300);
 627                 break;
 628         case 1: /* speedup */
 629                 st->speed_bonus = 40.0;
 630                 break;
 631         case 2:
 632                 st->spin_bonus += ROTS;
 633                 break;
 634         case 3:
 635                 st->spin_bonus -= ROTS;
 636                 break;
 637         case 4: /* look backwards / look forwards */
 638                 st->flipped_at = st->nearest;
 639                 flip_direction (st);
 640                 st->backwards_bonus = (st->backwards_bonus?0:10);
 641                 break;
 642         case 5:
 643                 change_colors(st);
 644                 break;
 645         case 6: /* jam against the bonus a few times; deja vu! */
 646                 st->nearest -= 2; MODULO(st->nearest, TERRAIN_LENGTH);
 647                 st->jamming = 3;
 648                 break;
 649         default:
 650                 assert(0);
 651                 break;
 652         }
 653 }
 654
 655 /*
 656  * check_bonus ()
 657  *
 658  * check if a bonus has been passed in the last frame, and handle it
 659  */
 660 static void
 661 check_bonuses (struct state *st)
 662 {
 663         int i, ii, start, end;
 664
 665         if (!st->bonuses_flag) return;
 666
 667         if (st->step >= 0.0) {
 668                 start = st->nearest; end = st->nearest + (int)floor(st->step);
 669         } else {
 670                 end = st->nearest; start = st->nearest + (int)floor(st->step);
 671         }
 672
 673         if (st->be_wormy) {
 674                 start += TERRAIN_LENGTH/4;
 675                 end += TERRAIN_LENGTH/4;
 676         }
 677
 678         for (i=start; i < end; i++) {
 679                 ii = i; MODULO(ii, TERRAIN_LENGTH);
 680                 if (st->bonuses[ii] == 1) do_bonus (st);
 681         }
 682 }
 683
 684 /*
 685  * decrement_bonuses (double time_per_frame)
 686  *
 687  * decrement timers associated with bonuses
 688  */
 689 static void
 690 decrement_bonuses (struct state *st, double time_per_frame)
 691 {
 692         if (!st->bonuses_flag) return;
 693
 694         if (st->bonus_bright > 0) st->bonus_bright-=4;
 695         if (st->wire_bonus > 0) st->wire_bonus--;
 696         if (st->speed_bonus > 0) st->speed_bonus -= 2.0;
 697
 698         if (st->spin_bonus > 10) st->spin_bonus -= (int)(st->step*13.7);
 699         else if (st->spin_bonus < -10) st->spin_bonus += (int)(st->step*11.3);
 700
 701         if (st->backwards_bonus > 1) st->backwards_bonus--;
 702         else if (st->backwards_bonus == 1) {
 703                 st->nearest += 2*(MAX(st->flipped_at, st->nearest) - MIN(st->flipped_at,st->nearest));
 704                 MODULO(st->nearest, TERRAIN_LENGTH);
 705                 flip_direction (st);
 706                 st->backwards_bonus = 0;
 707         }
 708 }
 709
 710 /*
 711  * set_bonuses (start, end)
 712  *
 713  * choose if to and where to set a bonus between i=start and i=end inclusive
 714  */
 715 static void
 716 set_bonuses (struct state *st, int start, int end)
 717 {
 718         int i, diff, ii;
 719
 720         if (!st->bonuses_flag) return;
 721
 722         assert (start < end);
 723
 724         diff = end - start;
 725
 726         for (i=start; i <= end; i++) {
 727                 ii = i; if (ii>=TERRAIN_LENGTH) ii -= TERRAIN_LENGTH;
 728                 st->bonuses[ii] = 0;
 729         }
 730         if (random() % 4 == 0) {
 731                 i = start + RAND(diff-3);
 732                 ii = i; if (ii>=TERRAIN_LENGTH) ii -= TERRAIN_LENGTH;
 733                 st->bonuses[ii] = 2; /* marker */
 734                 ii = i+3; if (ii>=TERRAIN_LENGTH) ii -= TERRAIN_LENGTH;
 735                 st->bonuses[ii] = 1; /* real thing */
 736         }
 737 }
 738
 739 /*
 740  * regenerate_terrain ()
 741  *
 742  * regenerate a portion of the terrain map of length TERRAIN_LENGTH/4 iff
 743  * we just passed between two quarters of the terrain.
 744  *
 745  * choose the kind of terrain to produce, produce it and wrap the tunnel
 746  */
 747 static void
 748 regenerate_terrain (struct state *st)
 749 {
 750         int start, end;
 751         int passed;
 752
 753         passed = st->nearest % (TERRAIN_LENGTH/4);
 754
 755         if (st->speed == 0.0 ||
 756                 (st->speed > 0.0 && passed > (int)st->step) ||
 757                 (st->speed < 0.0 && (TERRAIN_LENGTH/4)-passed > (int)fabs(st->step))) {
 758
 759                 return;
 760         }
 761
 762         end = st->nearest - passed - 1; MODULO(end, TERRAIN_LENGTH);
 763         start = end - TERRAIN_LENGTH/4 + 1; MODULO(start, TERRAIN_LENGTH);
 764
 765         if (DEBUG_FLAG) printf ("Regenerating [%d - %d]\n", start, end);
 766
 767         set_bonuses (st, start, end);
 768
 769         switch (random() % 64) {
 770         case 0:
 771         case 1:
 772                 generate_terrain (st, start, end, 1);
 773                 generate_smooth (st, start,
 774                         start + TERRAIN_LENGTH/8 + (random() % TERRAIN_LENGTH/8));
 775                 break;
 776         case 2:
 777                 generate_smooth (st, start, end);
 778                 generate_terrain (st, start, end, 4); break;
 779         case 3:
 780                 generate_smooth (st, start, end);
 781                 generate_terrain (st, start, end, 2); break;
 782         default:
 783                 generate_terrain (st, start, end, 1);
 784         }
 785
 786         if (random() % 16 == 0) {
 787                 generate_straight (st, start, end);
 788         } else {
 789                 generate_curves (st, start, end);
 790         }
 791
 792         wrap_tunnel (st, start, end);
 793 }
 794
 795 /*
 796  * init_terrain ()
 797  *
 798  * initialise the terrain map for the beginning of the demo
 799  */
 800 static void
 801 init_terrain (struct state *st)
 802 {
 803         int i, j;
 804
 805         for (i=0; i < TERRAIN_LENGTH; i++) {
 806                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
 807                         st->terrain[i][j] = 0;
 808                 }
 809         }
 810
 811         st->terrain[TERRAIN_LENGTH-1][0] =  - (random() % 300);
 812         st->terrain[TERRAIN_LENGTH-1][TERRAIN_BREADTH/2] =  - (random() % 300);
 813
 814         generate_smooth (st, 0, TERRAIN_LENGTH-1);
 815         generate_terrain (st, 0, TERRAIN_LENGTH/4 -1, 4);
 816         generate_terrain (st, TERRAIN_LENGTH/4, TERRAIN_LENGTH/2 -1, 2);
 817         generate_terrain (st, TERRAIN_LENGTH/2, 3*TERRAIN_LENGTH/4 -1, 1);
 818         generate_smooth (st, 3*TERRAIN_LENGTH/4, TERRAIN_LENGTH-1);
 819 }
 820
 821 /*
 822  * init_curves ()
 823  *
 824  * initialise the curvatures and wideness for the beginning of the demo.
 825  */
 826 static void
 827 init_curves (struct state *st)
 828 {
 829         int i;
 830
 831         for (i=0; i < TERRAIN_LENGTH-1; i++) {
 832         st->xcurvature[i] = 0.0;
 833             st->ycurvature[i] = 0.0;
 834                 st->zcurvature[i] = 0.0;
 835         }
 836
 837     st->xcurvature[TERRAIN_LENGTH-1] = random_curvature();
 838     st->ycurvature[TERRAIN_LENGTH-1] = random_curvature();
 839     st->zcurvature[TERRAIN_LENGTH-1] = random_twist();
 840
 841         generate_straight (st, 0, TERRAIN_LENGTH/4-1);
 842         generate_curves (st, TERRAIN_LENGTH/4, TERRAIN_LENGTH/2-1);
 843         generate_curves (st, TERRAIN_LENGTH/2, 3*TERRAIN_LENGTH/4-1);
 844         generate_straight (st, 3*TERRAIN_LENGTH/4, TERRAIN_LENGTH-1);
 845
 846 }
 847
 848 /*
 849  * render_quads (dpy, d, t, dt, i)
 850  *
 851  * renders the quadrilaterals from perspective depth t to t+dt.
 852  * i is passed as a hint, where i corresponds to t as asserted.
 853  */
 854 static void
 855 render_quads (struct state *st, Drawable d, int t, int dt, int i)
 856 {
 857         int j, t2, j2, in;
 858         int index;
 859         XPoint points[4];
 860         GC gc;
 861
 862         assert (i == (st->nearest - (t + dt) + TERRAIN_LENGTH) % TERRAIN_LENGTH);
 863
 864         in = i + 1; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
 865
 866         for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j+=dt) {
 867                 t2 = t+dt; if (t2 >= TERRAIN_LENGTH) t2 -= TERRAIN_LENGTH;
 868                 j2 = j+dt; if (j2 >= TERRAIN_BREADTH) j2 -= TERRAIN_BREADTH;
 869                 points[0].x = st->xvals[t][j]; points[0].y = st->yvals[t][j];
 870                 points[1].x = st->xvals[t2][j]; points[1].y = st->yvals[t2][j];
 871                 points[2].x = st->xvals[t2][j2]; points[2].y = st->yvals[t2][j2];
 872                 points[3].x = st->xvals[t][j2]; points[3].y = st->yvals[t][j2];
 873
 874             index = st->bonus_bright + st->ncolors/3 +
 875                                 t*(t*INTERP + st->pindex) * st->ncolors /
 876                             (3*TERRAIN_LENGTH*TERRAIN_PDIST);
 877                 if (!wireframe) {
 878                         index += (int)((points[0].y - points[3].y) / 8);
 879                         index += (int)((st->worldx[i][j] - st->worldx[in][j]) / 40);
 880                         index += (int)((st->terrain[in][j] - st->terrain[i][j]) / 100);
 881                 }
 882                 if (st->be_wormy && st->psychedelic_flag) index += st->ncolors/4;
 883
 884         if (st->ncolors > MAX_COLORS) abort();
 885                 index = MIN (index, st->ncolors-1);
 886                 index = MAX (index, 0);
 887
 888                 if (st->bonuses[i]) {
 889                         XSetClipMask (st->dpy, st->bonus_gcs[index], None);
 890                 }
 891
 892                 if (wireframe) {
 893                         if (st->bonuses[i]) gc = st->bonus_gcs[index];
 894                         else gc = st->ground_gcs[index];
 895                         XDrawLines (st->dpy, d, gc, points, 4, CoordModeOrigin);
 896                 } else {
 897                         if (st->bonuses[i])
 898                                 gc = st->bonus_gcs[index];
 899                         else if ((st->direction>0 && j < TERRAIN_BREADTH/8) ||
 900                                 (j > TERRAIN_BREADTH/8 && j < 3*TERRAIN_BREADTH/8-1) ||
 901                                 (st->direction < 0 && j > 3*TERRAIN_BREADTH/8-1 &&
 902                                         j < TERRAIN_BREADTH/2) ||
 903                                 st->terrain[i][j] == STEEL_ELEVATION ||
 904                                 st->wideness[in] - st->wideness[i] > 200)
 905                                 gc = st->ground_gcs[index];
 906                         else
 907                                 gc = st->wall_gcs[index];
 908
 909                         XFillPolygon (st->dpy, d, gc, points, 4, Nonconvex, CoordModeOrigin);
 910                 }
 911         }
 912 }
 913
 914 /*
 915  * render_pentagons (dpy, d, t, dt, i)
 916  *
 917  * renders the pentagons from perspective depth t to t+dt.
 918  * i is passed as a hint, where i corresponds to t as asserted.
 919  */
 920 static void
 921 render_pentagons (struct state *st, Drawable d, int t, int dt, int i)
 922 {
 923         int j, t2, j2, j3, in;
 924         int index;
 925         XPoint points[5];
 926         GC gc;
 927
 928         assert (i == (st->nearest -t + TERRAIN_LENGTH) % TERRAIN_LENGTH);
 929
 930         in = i + 1; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
 931
 932         for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j+=dt*2) {
 933                 t2 = t+(dt*2); if (t2 >= TERRAIN_LENGTH) t2 -= TERRAIN_LENGTH;
 934                 j2 = j+dt; if (j2 >= TERRAIN_BREADTH) j2 -= TERRAIN_BREADTH;
 935                 j3 = j+dt+dt; if (j3 >= TERRAIN_BREADTH) j3 -= TERRAIN_BREADTH;
 936                 points[0].x = st->xvals[t][j]; points[0].y = st->yvals[t][j];
 937                 points[1].x = st->xvals[t2][j]; points[1].y = st->yvals[t2][j];
 938                 points[2].x = st->xvals[t2][j2]; points[2].y = st->yvals[t2][j2];
 939                 points[3].x = st->xvals[t2][j3]; points[3].y = st->yvals[t2][j3];
 940                 points[4].x = st->xvals[t][j3]; points[4].y = st->yvals[t][j3];
 941
 942             index = st->bonus_bright + st->ncolors/3 +
 943                                 t*(t*INTERP + st->pindex) * st->ncolors /
 944                             (3*TERRAIN_LENGTH*TERRAIN_PDIST);
 945                 if (!wireframe) {
 946                         index += (int)((points[0].y - points[3].y) / 8);
 947                         index += (int)((st->worldx[i][j] - st->worldx[in][j]) / 40);
 948                         index += (int)((st->terrain[in][j] - st->terrain[i][j]) / 100);
 949                 }
 950                 if (st->be_wormy && st->psychedelic_flag) index += st->ncolors/4;
 951
 952                 index = MIN (index, st->ncolors-1);
 953                 index = MAX (index, 0);
 954
 955                 if (st->bonuses[i]) {
 956                         XSetClipMask (st->dpy, st->bonus_gcs[index], None);
 957                 }
 958
 959                 if (wireframe) {
 960                         if (st->bonuses[i]) gc = st->bonus_gcs[index];
 961                         else gc = st->ground_gcs[index];
 962                         XDrawLines (st->dpy, d, gc, points, 5, CoordModeOrigin);
 963                 } else {
 964                         if (st->bonuses[i])
 965                                 gc = st->bonus_gcs[index];
 966                         else if (j < TERRAIN_BREADTH/8 ||
 967                                 (j > TERRAIN_BREADTH/8 && j < 3*TERRAIN_BREADTH/8-1) ||
 968                                 st->terrain[i][j] == STEEL_ELEVATION ||
 969                                 st->wideness[in] - st->wideness[i] > 200)
 970                                 gc = st->ground_gcs[index];
 971                         else
 972                                 gc = st->wall_gcs[index];
 973
 974                         XFillPolygon (st->dpy, d, gc, points, 5, Complex, CoordModeOrigin);
 975                 }
 976         }
 977 }
 978
 979 /*
 980  * render_block (dpy, d, gc, t)
 981  *
 982  * render a filled polygon at perspective depth t using the given GC
 983  */
 984 static void
 985 render_block (struct state *st, Drawable d, GC gc, int t)
 986 {
 987         int i;
 988
 989         XPoint erase_points[TERRAIN_BREADTH/2];
 990
 991         for (i=0; i < TERRAIN_BREADTH/2; i++) {
 992                 erase_points[i].x = st->xvals[t][i*2];
 993                 erase_points[i].y = st->yvals[t][i*2];
 994         }
 995
 996         XFillPolygon (st->dpy, d, gc, erase_points,
 997                                   TERRAIN_BREADTH/2, Complex, CoordModeOrigin);
 998 }
 999
1000 /*
1001  * regenerate_stars_mask (dpy, t)
1002  *
1003  * regenerate the clip mask 'stars_mask' for drawing the bonus stars at
1004  * random positions within the bounding box at depth t
1005  */
1006 static void
1007 regenerate_stars_mask (struct state *st, int t)
1008 {
1009         int i, w, h, a, b, l1, l2;
1010         const int lim = st->width*TERRAIN_LENGTH/(300*(TERRAIN_LENGTH-t));
1011
1012         w = st->maxx[t] - st->minx[t];
1013         h = st->maxy[t] - st->miny[t];
1014
1015         if (w<6||h<6) return;
1016
1017         XFillRectangle (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_erase_gc,
1018                                         0, 0, st->width, st->height);
1019
1020         l1 = (t>3*TERRAIN_LENGTH/4?2:1);
1021         l2 = (t>7*TERRAIN_LENGTH/8?2:1);
1022
1023         for (i=0; i < lim; i++) {
1024                 a = RAND(w); b = RAND(h);
1025                 XDrawLine (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_gc,
1026                                         st->minx[t]+a-l1, st->miny[t]+b, st->minx[t]+a+l1, st->miny[t]+b);
1027                 XDrawLine (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_gc,
1028                                         st->minx[t]+a, st->miny[t]+b-l1, st->minx[t]+a, st->miny[t]+b+l1);
1029         }
1030         for (i=0; i < lim; i++) {
1031                 a = RAND(w); b = RAND(h);
1032                 XDrawLine (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_gc,
1033                                         st->minx[t]+a-l2, st->miny[t]+b, st->minx[t]+a+l2, st->miny[t]+b);
1034                 XDrawLine (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_gc,
1035                                         st->minx[t]+a, st->miny[t]+b-l2, st->minx[t]+a, st->miny[t]+b+l2);
1036         }
1037 }
1038
1039 /*
1040  * render_bonus_block (dpy, d, t, i)
1041  *
1042  * draw the bonus stars at depth t.
1043  * i is passed as a hint, where i corresponds to t as asserted.
1044  */
1045 static void
1046 render_bonus_block (struct state *st, Drawable d, int t, int i)
1047 {
1048         int bt;
1049
1050         assert (i == (st->nearest -t + TERRAIN_LENGTH) % TERRAIN_LENGTH);
1051
1052         if (!st->bonuses[i] || wireframe) return;
1053
1054         regenerate_stars_mask (st, t);
1055
1056         bt = t * st->nr_bonus_colors / (2*TERRAIN_LENGTH);
1057
1058         XSetClipMask (st->dpy, st->bonus_gcs[bt], st->stars_mask);
1059
1060         render_block (st, d, st->bonus_gcs[bt], t);
1061 }
1062
1063 static int
1064 begin_at (struct state *st)
1065 {
1066         int t;
1067         int max_minx=0, min_maxx=st->width, max_miny=0, min_maxy=st->height;
1068
1069         for (t=TERRAIN_LENGTH-1; t > 0; t--) {
1070                 max_minx = MAX (max_minx, st->minx[t]);
1071                 min_maxx = MIN (min_maxx, st->maxx[t]);
1072                 max_miny = MAX (max_miny, st->miny[t]);
1073                 min_maxy = MIN (min_maxy, st->maxy[t]);
1074
1075                 if (max_miny >= min_maxy || max_minx >= min_maxx) break;
1076         }
1077
1078         return t;
1079 }
1080
1081 /*
1082  * render_speedmine (dpy, d)
1083  *
1084  * render the current frame.
1085  */
1086 static void
1087 render_speedmine (struct state *st, Drawable d)
1088 {
1089         int t, i=st->nearest, dt=1;
1090         GC gc;
1091
1092         assert (st->nearest >= 0 && st->nearest < TERRAIN_LENGTH);
1093
1094         if (st->be_wormy || wireframe) {
1095                 XFillRectangle (st->dpy, d, st->erase_gc, 0, 0, st->width, st->height);
1096
1097                 dt=4;
1098                 for (t=0; t < TERRAIN_LENGTH/4; t+=dt) {
1099                         render_bonus_block (st, d, t, i);
1100                         i -= dt; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
1101                         render_quads (st, d, t, dt, i);
1102                 }
1103
1104                 assert (t == TERRAIN_LENGTH/4);
1105         } else {
1106                 t = MAX(begin_at(st), TERRAIN_LENGTH/4);
1107                 /*t = TERRAIN_LENGTH/4; dt = 2; */
1108                 /*dt = (t >= 3*TERRAIN_LENGTH/4 ? 1 : 2);*/
1109                 i = (st->nearest -t + TERRAIN_LENGTH) % TERRAIN_LENGTH;
1110                 render_block (st, d, st->tunnelend_gc, t);
1111         }
1112
1113         dt=2;
1114
1115         if (t == TERRAIN_LENGTH/4)
1116                 render_pentagons (st, d, t, dt, i);
1117
1118         for (; t < 3*TERRAIN_LENGTH/4; t+=dt) {
1119                 render_bonus_block (st, d, t, i);
1120                 i -= dt; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
1121                 render_quads (st, d, t, dt, i);
1122         }
1123
1124         dt=1;
1125         if (st->be_wormy) {
1126                 for (; t < TERRAIN_LENGTH-(1+(st->pindex<INTERP/2)); t+=dt) {
1127                         render_bonus_block (st, d, t, i);
1128                         i -= dt; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
1129                 }
1130         } else {
1131                 if (wireframe) {assert (t == 3*TERRAIN_LENGTH/4);}
1132
1133                 if (t == 3*TERRAIN_LENGTH/4)
1134                         render_pentagons (st, d, t, dt, i);
1135
1136                 for (; t < TERRAIN_LENGTH-(1+(st->pindex<INTERP/2)); t+=dt) {
1137                         render_bonus_block (st, d, t, i);
1138                         i -= dt; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
1139                         render_quads (st, d, t, dt, i);
1140                 }
1141         }
1142
1143         /* Draw crosshair */
1144         if (st->crosshair_flag) {
1145                 gc = (wireframe ? st->bonus_gcs[st->nr_bonus_colors/2] : st->erase_gc);
1146                 XFillRectangle (st->dpy, d, gc,
1147                                                 st->width/2+(st->xoffset)-8, st->height/2+(st->yoffset*2)-1, 16, 3);
1148                 XFillRectangle (st->dpy, d, gc,
1149                                                 st->width/2+(st->xoffset)-1, st->height/2+(st->yoffset*2)-8, 3, 16);
1150         }
1151
1152 }
1153
1154 /*
1155  * move (step)
1156  *
1157  * move to the position for the next frame, and modify the state variables
1158  * st->nearest, pindex, pos, speed
1159  */
1160 static void
1161 move (struct state *st)
1162 {
1163         double dpos;
1164
1165         st->pos += st->step;
1166         dpos = SIGN3(st->pos) * floor(fabs(st->pos));
1167
1168         st->pindex += SIGN3(effective_speed) + INTERP;
1169         while (st->pindex >= INTERP) {
1170                 st->nearest --;
1171                 st->pindex -= INTERP;
1172         }
1173         while (st->pindex < 0) {
1174                 st->nearest ++;
1175                 st->pindex += INTERP;
1176         }
1177
1178     st->nearest += dpos; MODULO(st->nearest, TERRAIN_LENGTH);
1179
1180         st->pos -= dpos;
1181
1182         st->accel = st->thrust + st->ycurvature[st->nearest] * st->gravity;
1183         st->speed += st->accel;
1184         if (st->speed > st->maxspeed) st->speed = st->maxspeed;
1185         if (st->speed < -st->maxspeed) st->speed = -st->maxspeed;
1186 }
1187
1188 /*
1189  * speedmine (dpy, window)
1190  *
1191  * do everything required for one frame of the demo
1192  */
1193 static unsigned long
1194 speedmine_draw (Display *dpy, Window window, void *closure)
1195 {
1196   struct state *st = (struct state *) closure;
1197         double elapsed, time_per_frame = 0.04;
1198
1199         regenerate_terrain (st);
1200
1201         perspective (st);
1202
1203         render_speedmine (st, st->dbuf);
1204     if (st->dbuf != st->window)
1205       XCopyArea (st->dpy, st->dbuf, st->window, st->draw_gc, 0, 0, st->width, st->height, 0, 0);
1206
1207         st->fps_end = get_time(st);
1208         st->nframes++;
1209         st->total_nframes++;
1210
1211         if (st->fps_end > st->fps_start + 0.5) {
1212                 elapsed = st->fps_end - st->fps_start;
1213                 st->fps_start = get_time(st);
1214
1215                 time_per_frame = elapsed / st->nframes - st->delay*1e-6;
1216                 st->fps = st->nframes / elapsed;
1217                 if (DEBUG_FLAG) {
1218                         printf ("%f s elapsed\t%3f s/frame\t%.1f FPS\n", elapsed,
1219                                         time_per_frame, st->fps);
1220                 }
1221                 st->step = effective_speed * elapsed;
1222
1223                 st->nframes = 0;
1224         }
1225
1226
1227         move (st);
1228
1229         decrement_bonuses (st, time_per_frame);
1230
1231         check_bonuses (st);
1232
1233     return st->delay;
1234 }
1235
1236 /*
1237  * speedmine_color_ramp (dpy, gcs, colors, ncolors, s1, s2, v1, v2)
1238  *
1239  * generate a color ramp of up to *ncolors between randomly chosen hues,
1240  * varying from saturation s1 to s2 and value v1 to v2, placing the colors
1241  * in 'colors' and creating corresponding GCs in 'gcs'.
1242  *
1243  * The number of colors actually allocated is returned in ncolors.
1244  */
1245 static void
1246 speedmine_color_ramp (struct state *st, GC *gcs, XColor * colors,
1247                                          int *ncolors, double s1, double s2, double v1, double v2)
1248 {
1249         XGCValues gcv;
1250         int h1, h2;
1251         unsigned long flags;
1252         int i;
1253
1254         assert (*st->ncolors >= 0);
1255         assert (s1 >= 0.0 && s1 <= 1.0 && v1 >= 0.0 && v2 <= 1.0);
1256
1257         if (st->psychedelic_flag) {
1258                 h1 = RAND(360); h2 = (h1 + 180) % 360;
1259         } else {
1260                 h1 = h2 = RAND(360);
1261         }
1262
1263         make_color_ramp (st->screen, st->visual, st->cmap,
1264                      h1, s1, v1, h2, s2, v2,
1265                                      colors, ncolors, False, True, False);
1266
1267         flags = GCForeground;
1268         for (i=0; i < *ncolors; i++) {
1269                 gcv.foreground = colors[i].pixel;
1270         if (gcs[i]) XFreeGC (st->dpy, gcs[i]);
1271                 gcs[i] = XCreateGC (st->dpy, st->dbuf, flags, &gcv);
1272         }
1273
1274 }
1275
1276 /*
1277  * change_colors ()
1278  *
1279  * perform the color changing bonus. New colors are allocated for the
1280  * walls and bonuses, and if the 'psychedelic' option is set then new
1281  * colors are also chosen for the ground.
1282  */
1283 static void
1284 change_colors (struct state *st)
1285 {
1286         double s1, s2;
1287
1288         if (st->psychedelic_flag) {
1289                 free_colors (st->screen, st->cmap, st->bonus_colors, st->nr_bonus_colors);
1290                 free_colors (st->screen, st->cmap, st->wall_colors, st->nr_wall_colors);
1291                 free_colors (st->screen, st->cmap, st->ground_colors, st->nr_ground_colors);
1292                 s1 = 0.4; s2 = 0.9;
1293
1294                 st->ncolors = MAX_COLORS;
1295                 speedmine_color_ramp (st, st->ground_gcs, st->ground_colors,
1296                                                           &st->ncolors, 0.0, 0.8, 0.0, 0.9);
1297                 st->nr_ground_colors = st->ncolors;
1298         } else {
1299                 free_colors (st->screen, st->cmap, st->bonus_colors, st->nr_bonus_colors);
1300                 free_colors (st->screen, st->cmap, st->wall_colors, st->nr_wall_colors);
1301                 st->ncolors = st->nr_ground_colors;
1302
1303                 s1 = 0.0; s2 = 0.6;
1304         }
1305
1306     st->ncolors = MAX_COLORS;
1307     speedmine_color_ramp (st, st->wall_gcs, st->wall_colors, &st->ncolors,
1308                                                   s1, s2, 0.0, 0.9);
1309     st->nr_wall_colors = st->ncolors;
1310
1311     st->ncolors = MAX_COLORS;
1312     speedmine_color_ramp (st, st->bonus_gcs, st->bonus_colors, &st->ncolors,
1313                                                   0.6, 0.9, 0.4, 1.0);
1314         st->nr_bonus_colors = st->ncolors;
1315 }
1316
1317 /*
1318  * init_psychedelic_colors (dpy, window, cmap)
1319  *
1320  * initialise a psychedelic colormap
1321  */
1322 static void
1323 init_psychedelic_colors (struct state *st)
1324 {
1325   XGCValues gcv;
1326
1327   gcv.foreground = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "tunnelend", "TunnelEnd");
1328   st->tunnelend_gc = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground, &gcv);
1329
1330   st->ncolors = MAX_COLORS;
1331   speedmine_color_ramp (st, st->ground_gcs, st->ground_colors, &st->ncolors,
1332                                                 0.0, 0.8, 0.0, 0.9);
1333   st->nr_ground_colors = st->ncolors;
1334
1335   st->ncolors = MAX_COLORS;
1336   speedmine_color_ramp (st, st->wall_gcs, st->wall_colors, &st->ncolors,
1337                                                 0.0, 0.6, 0.0, 0.9);
1338   st->nr_wall_colors = st->ncolors;
1339
1340   st->ncolors = MAX_COLORS;
1341   speedmine_color_ramp (st, st->bonus_gcs, st->bonus_colors, &st->ncolors,
1342                                                 0.6, 0.9, 0.4, 1.0);
1343   st->nr_bonus_colors = st->ncolors;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * init_colors (dpy, window, cmap)
1348  *
1349  * initialise a normal colormap
1350  */
1351 static void
1352 init_colors (struct state *st)
1353 {
1354   XGCValues gcv;
1355   XColor dark, light;
1356   int h1, h2;
1357   double s1, s2, v1, v2;
1358   unsigned long flags;
1359   int i;
1360
1361   gcv.foreground = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "tunnelend", "TunnelEnd");
1362   st->tunnelend_gc = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground, &gcv);
1363
1364   st->ncolors = MAX_COLORS;
1365
1366   dark.pixel = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "darkground", "DarkGround");
1367   XQueryColor (st->dpy, st->cmap, &dark);
1368
1369   light.pixel = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "lightground", "LightGround");
1370   XQueryColor (st->dpy, st->cmap, &light);
1371
1372   rgb_to_hsv (dark.red, dark.green, dark.blue, &h1, &s1, &v1);
1373   rgb_to_hsv (light.red, light.green, light.blue, &h2, &s2, &v2);
1374   make_color_ramp (st->screen, st->visual, st->cmap,
1375                    h1, s1, v1, h2, s2, v2,
1376                                   st->ground_colors, &st->ncolors, False, True, False);
1377   st->nr_ground_colors = st->ncolors;
1378
1379   flags = GCForeground;
1380   for (i=0; i < st->ncolors; i++) {
1381         gcv.foreground = st->ground_colors[i].pixel;
1382         st->ground_gcs[i] = XCreateGC (st->dpy, st->dbuf, flags, &gcv);
1383   }
1384
1385   st->ncolors = MAX_COLORS;
1386   speedmine_color_ramp (st, st->wall_gcs, st->wall_colors, &st->ncolors,
1387                                                 0.0, 0.6, 0.0, 0.9);
1388   st->nr_wall_colors = st->ncolors;
1389
1390   st->ncolors = MAX_COLORS;
1391   speedmine_color_ramp (st, st->bonus_gcs, st->bonus_colors, &st->ncolors,
1392                                                 0.6, 0.9, 0.4, 1.0);
1393   st->nr_bonus_colors = st->ncolors;
1394 }
1395
1396 /*
1397  * print_stats ()
1398  *
1399  * print out average FPS stats for the demo
1400  */
1401 #if 0
1402 static void
1403 print_stats (struct state *st)
1404 {
1405         if (st->total_nframes >= 1)
1406                 printf ("Rendered %d frames averaging %f FPS\n", st->total_nframes,
1407                                 st->total_nframes / get_time(st));
1408 }
1409 #endif
1410
1411 /*
1412  * init_speedmine (dpy, window)
1413  *
1414  * initialise the demo
1415  */
1416 static void *
1417 speedmine_init (Display *dpy, Window window)
1418 {
1419   struct state *st = (struct state *) calloc (1, sizeof(*st));
1420   XGCValues gcv;
1421   XWindowAttributes xgwa;
1422   int i;
1423   double th;
1424   int wide;
1425
1426   st->dpy = dpy;
1427   st->window = window;
1428
1429   st->speed = 1.1;
1430   st->accel = 0.00000001;
1431   st->direction = FORWARDS;
1432   st->orientation = (17*ROTS)/22;
1433
1434   XGetWindowAttributes (st->dpy, st->window, &xgwa);
1435   st->cmap = xgwa.colormap;
1436   st->visual = xgwa.visual;
1437   st->screen = xgwa.screen;
1438   st->width = xgwa.width;
1439   st->height = xgwa.height;
1440
1441   st->verbose_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "verbose", "Boolean");
1442
1443 # ifdef HAVE_JWXYZ      /* Don't second-guess Quartz's double-buffering */
1444   st->dbuf = st->window;
1445 #else
1446   st->dbuf = XCreatePixmap (st->dpy, st->window, st->width, st->height, xgwa.depth);
1447 #endif
1448   st->stars_mask = XCreatePixmap (st->dpy, st->window, st->width, st->height, 1);
1449
1450   gcv.foreground = st->default_fg_pixel =
1451     get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "foreground", "Foreground");
1452   st->draw_gc = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground, &gcv);
1453   gcv.foreground = 1;
1454   st->stars_gc = XCreateGC (st->dpy, st->stars_mask, GCForeground, &gcv);
1455
1456   gcv.foreground = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "background", "Background");
1457   st->erase_gc = XCreateGC (st->dpy, st->dbuf, GCForeground, &gcv);
1458   gcv.foreground = 0;
1459   st->stars_erase_gc = XCreateGC (st->dpy, st->stars_mask, GCForeground, &gcv);
1460
1461   st->wire_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "wire", "Boolean");
1462
1463   st->psychedelic_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "psychedelic", "Boolean");
1464
1465   st->delay = get_integer_resource(st->dpy, "delay", "Integer");
1466
1467   st->smoothness = get_integer_resource(st->dpy, "smoothness", "Integer");
1468   if (st->smoothness < 1) st->smoothness = 1;
1469
1470   st->maxspeed = get_float_resource(st->dpy, "maxspeed", "Float");
1471   st->maxspeed *= 0.01;
1472   st->maxspeed = fabs(st->maxspeed);
1473
1474   st->thrust = get_float_resource(st->dpy, "thrust", "Float");
1475   st->thrust *= 0.2;
1476
1477   st->gravity = get_float_resource(st->dpy, "gravity", "Float");
1478   st->gravity *= 0.002/9.8;
1479
1480   st->vertigo = get_float_resource(st->dpy, "vertigo", "Float");
1481   st->vertigo *= 0.2;
1482
1483   st->curviness = get_float_resource(st->dpy, "curviness", "Float");
1484   st->curviness *= 0.25;
1485
1486   st->twistiness = get_float_resource(st->dpy, "twistiness", "Float");
1487   st->twistiness *= 0.125;
1488
1489   st->terrain_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "terrain", "Boolean");
1490   st->widening_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "widening", "Boolean");
1491   st->bumps_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "bumps", "Boolean");
1492   st->bonuses_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "bonuses", "Boolean");
1493   st->crosshair_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "crosshair", "Boolean");
1494
1495   st->be_wormy = get_boolean_resource (st->dpy, "worm", "Boolean");
1496   if (st->be_wormy) {
1497       st->maxspeed   *= 1.43;
1498       st->thrust     *= 10;
1499       st->gravity    *= 3;
1500       st->vertigo    *= 0.5;
1501       st->smoothness *= 2;
1502       st->curviness  *= 2;
1503       st->twistiness *= 2;
1504       st->psychedelic_flag = True;
1505       st->crosshair_flag = False;
1506   }
1507
1508   if (st->psychedelic_flag) init_psychedelic_colors (st);
1509   else init_colors (st);
1510
1511   for (i=0; i<ROTS; i++) {
1512         th = M_PI * 2.0 * i / ROTS;
1513         st->costab[i] = cos(th);
1514         st->sintab[i] = sin(th);
1515   }
1516
1517   wide = random_wideness();
1518
1519   for (i=0; i < TERRAIN_LENGTH; i++) {
1520         st->wideness[i] = wide;
1521         st->bonuses[i] = 0;
1522   }
1523
1524   init_terrain (st);
1525   init_curves (st);
1526   wrap_tunnel (st, 0, TERRAIN_LENGTH-1);
1527
1528 #if 0
1529   if (DEBUG_FLAG || st->verbose_flag) atexit(print_stats);
1530 #endif
1531
1532   st->step = effective_speed;
1533
1534   init_time (st);
1535
1536   return st;
1537 }
1538
1539
1540 static void
1541 speedmine_reshape (Display *dpy, Window window, void *closure,
1542                  unsigned int w, unsigned int h)
1543 {
1544   struct state *st = (struct state *) closure;
1545   st->width = w;
1546   st->height = h;
1547   if (st->dbuf != st->window) {
1548       XWindowAttributes xgwa;
1549       XGetWindowAttributes (st->dpy, st->window, &xgwa);
1550       XFreePixmap (dpy, st->dbuf);
1551       st->dbuf = XCreatePixmap (st->dpy, st->window,
1552                                 st->width, st->height, xgwa.depth);
1553   }
1554 }
1555
1556 static Bool
1557 speedmine_event (Display *dpy, Window window, void *closure, XEvent *event)
1558 {
1559   return False;
1560 }
1561
1562 static void
1563 speedmine_free (Display *dpy, Window window, void *closure)
1564 {
1565   struct state *st = (struct state *) closure;
1566   free (st);
1567 }
1568
1569
1570 \f
1571 /*
1572  * Down the speedmine, you'll find speed
1573  * to satisfy your moving needs;
1574  * So if you're looking for a blast
1575  * then hit the speedmine, really fast.
1576  */
1577
1578 /*
1579  * Speedworm likes to choke and spit
1580  * and chase his tail, and dance a bit
1581  * he really is a funky friend;
1582  * he's made of speed from end to end.
1583  */
1584
1585
1586 static const char *speedmine_defaults [] = {
1587   ".verbose: False",
1588   "*worm: False",
1589   "*wire: False",
1590   ".background: black",
1591   ".foreground: white",
1592   "*darkground: #101010",
1593   "*lightground: #a0a0a0",
1594   "*tunnelend: #000000",
1595   "*delay:      30000",
1596   "*maxspeed: 700",
1597   "*thrust: 1.0",
1598   "*gravity: 9.8",
1599   "*vertigo: 1.0",
1600   "*terrain: True",
1601   "*smoothness: 6",
1602   "*curviness: 1.0",
1603   "*twistiness: 1.0",
1604   "*widening: True",
1605   "*bumps: True",
1606   "*bonuses: True",
1607   "*crosshair: True",
1608   "*psychedelic: False",
1609   0
1610 };
1611
1612 static XrmOptionDescRec speedmine_options [] = {
1613   { "-verbose",                 ".verbose",                             XrmoptionNoArg, "True"},
1614   { "-worm",                    ".worm",                                XrmoptionNoArg, "True"},
1615   { "-wireframe",               ".wire",                                XrmoptionNoArg, "True"},
1616   { "-no-wireframe",    ".wire",                                XrmoptionNoArg, "False"},
1617   { "-darkground",              ".darkground",                  XrmoptionSepArg, 0 },
1618   { "-lightground",             ".lightground",                 XrmoptionSepArg, 0 },
1619   { "-tunnelend",               ".tunnelend",                   XrmoptionSepArg, 0 },
1620   { "-delay",           ".delay",               XrmoptionSepArg, 0 },
1621   { "-maxspeed",                ".maxspeed",                    XrmoptionSepArg, 0 },
1622   { "-thrust",                  ".thrust",                              XrmoptionSepArg, 0 },
1623   { "-gravity",                 ".gravity",                             XrmoptionSepArg, 0 },
1624   { "-vertigo",                 ".vertigo",                             XrmoptionSepArg, 0 },
1625   { "-terrain",                 ".terrain",                             XrmoptionNoArg, "True"},
1626   { "-no-terrain",              ".terrain",                             XrmoptionNoArg, "False"},
1627   { "-smoothness",      ".smoothness",                  XrmoptionSepArg, 0 },
1628   { "-curviness",               ".curviness",                   XrmoptionSepArg, 0 },
1629   { "-twistiness",              ".twistiness",                  XrmoptionSepArg, 0 },
1630   { "-widening",                ".widening",                    XrmoptionNoArg, "True"},
1631   { "-no-widening",             ".widening",                    XrmoptionNoArg, "False"},
1632   { "-bumps",                   ".bumps",                               XrmoptionNoArg, "True"},
1633   { "-no-bumps",                ".bumps",                               XrmoptionNoArg, "False"},
1634   { "-bonuses",                 ".bonuses",                             XrmoptionNoArg, "True"},
1635   { "-no-bonuses",              ".bonuses",                             XrmoptionNoArg, "False"},
1636   { "-crosshair",               ".crosshair",                   XrmoptionNoArg, "True"},
1637   { "-no-crosshair",    ".crosshair",                   XrmoptionNoArg, "False"},
1638   { "-psychedelic",             ".psychedelic",                 XrmoptionNoArg, "True"},
1639   { "-no-psychedelic",  ".psychedelic",                 XrmoptionNoArg, "False"},
1640   { 0, 0, 0, 0 }
1641 };
1642
1643
1644 XSCREENSAVER_MODULE ("SpeedMine", speedmine)
1645
1646 /* vim: ts=4
1647  */