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
  53 #include <math.h>
  54
  55 #include "screenhack.h"
  56 #include "erase.h"
  57
  58 #define MIN(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
  59 #define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
  60
  61 #define RAND(r) (int)(((r)>0)?(random() % (long)(r)): -(random() % (long)(-r)))
  62
  63 #define SIGN3(a) ((a)>0?1:((a)<0?-1:0))
  64
  65 #define MODULO(a,b) while ((a)<0) (a)+=(b); (a) %= (b);
  66
  67 /* No. of shades of each color (ground, walls, bonuses) */
  68 #define MAX_COLORS 32
  69
  70 #ifdef NDEBUG
  71 #define DEBUG_FLAG 0
  72 #else
  73 #define DEBUG_FLAG 1
  74 #endif
  75
  76
  77 #define FORWARDS 1
  78 #define BACKWARDS -1
  79 /* Apparently AIX's math.h bogusly defines `nearest' as a function,
  80    in violation of the ANSI C spec. */
  81 #undef nearest
  82 #define nearest n3arest
  83
  84 #define wireframe (st->wire_flag||st->wire_bonus>8||st->wire_bonus%2==1)
  85 #define effective_speed (st->direction*(st->speed+st->speed_bonus))
  86
  87 /* No. of levels of interpolation, for perspective */
  88 #define INTERP 32
  89
  90 /* These must be powers of 2 */
  91 #define TERRAIN_LENGTH 256
  92 #define TERRAIN_BREADTH 32
  93
  94 /* total "perspective distance" of terrain */
  95 #define TERRAIN_PDIST (INTERP*TERRAIN_LENGTH)
  96
  97 #define ROTS 1024
  98 #define TB_MUL (ROTS/TERRAIN_BREADTH)
  99
 100 #define random_elevation() (st->terrain_flag?(random() % 200):0)
 101 #define random_curvature() (st->curviness>0.0?((double)(random() % 40)-20)*st->curviness:0.0)
 102 #define random_twist() (st->twistiness>0.0?((double)(random() % 40)-20)*st->twistiness:0.0)
 103 #define random_wideness() (st->widening_flag?(int)(random() % 1200):0)
 104
 105 #define STEEL_ELEVATION 300
 106
 107 struct state {
 108     Display *dpy;
 109     Window window;
 110
 111     Pixmap dbuf, stars_mask;
 112     Colormap cmap;
 113     Visual *visual;
 114     Screen *screen;
 115     unsigned int default_fg_pixel;
 116     GC draw_gc, erase_gc, tunnelend_gc, stars_gc, stars_erase_gc;
 117
 118     int ncolors, nr_ground_colors, nr_wall_colors, nr_bonus_colors;
 119     XColor ground_colors[MAX_COLORS], wall_colors[MAX_COLORS];
 120     XColor bonus_colors[MAX_COLORS];
 121     GC ground_gcs[MAX_COLORS], wall_gcs[MAX_COLORS], bonus_gcs[MAX_COLORS];
 122
 123     int be_wormy;
 124
 125     int width, height;
 126     int delay;
 127
 128     int smoothness;
 129     int verbose_flag;
 130     int wire_flag;
 131     int terrain_flag;
 132     int widening_flag;
 133     int bumps_flag;
 134     int bonuses_flag;
 135     int crosshair_flag;
 136     int psychedelic_flag;
 137
 138     double maxspeed;
 139
 140     double thrust, gravity;
 141
 142     double vertigo;
 143     double curviness;
 144     double twistiness;
 145
 146     double pos;
 147     double speed;
 148     double accel;
 149     double step;
 150
 151     int direction;
 152
 153     int pindex, nearest;
 154     int flipped_at;
 155     int xoffset, yoffset;
 156
 157     int bonus_bright;
 158     int wire_bonus;
 159
 160     double speed_bonus;
 161
 162     int spin_bonus;
 163     int backwards_bonus;
 164
 165     double sintab[ROTS], costab[ROTS];
 166
 167     int orientation;
 168
 169     int terrain[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
 170     double xcurvature[TERRAIN_LENGTH];
 171     double ycurvature[TERRAIN_LENGTH];
 172     double zcurvature[TERRAIN_LENGTH];
 173     int wideness[TERRAIN_LENGTH];
 174     int bonuses[TERRAIN_LENGTH];
 175     int xvals[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
 176     int yvals[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
 177     double worldx[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
 178     double worldy[TERRAIN_LENGTH][TERRAIN_BREADTH];
 179     int minx[TERRAIN_LENGTH], maxx[TERRAIN_LENGTH];
 180     int miny[TERRAIN_LENGTH], maxy[TERRAIN_LENGTH];
 181
 182     int total_nframes;
 183     int nframes;
 184     double fps;
 185     double fps_start, fps_end;
 186     struct timeval start_time;
 187
 188     int rotation_offset;
 189     int jamming;
 190 };
 191
 192 /* a forward declaration ... */
 193 static void change_colors(struct state *st);
 194
 195
 196
 197 /*
 198  * get_time ()
 199  *
 200  * returns the total time elapsed since the beginning of the demo
 201  */
 202 static double get_time(struct state *st) {
 203   struct timeval t;
 204   float f;
 205 #if GETTIMEOFDAY_TWO_ARGS
 206   gettimeofday(&t, NULL);
 207 #else
 208   gettimeofday(&t);
 209 #endif
 210   t.tv_sec -= st->start_time.tv_sec;
 211   f = ((double)t.tv_sec) + t.tv_usec*1e-6;
 212   return f;
 213 }
 214
 215 /*
 216  * init_time ()
 217  *
 218  * initialises the timing structures
 219  */
 220 static void init_time(struct state *st) {
 221 #if GETTIMEOFDAY_TWO_ARGS
 222   gettimeofday(&st->start_time, NULL);
 223 #else
 224   gettimeofday(&st->start_time);
 225 #endif
 226   st->fps_start = get_time(st);
 227 }
 228
 229
 230 /*
 231  * perspective()
 232  *
 233  * perspective map the world coordinates worldx[i][j], worldy[i][j] onto
 234  * screen coordinates xvals[t][j], yvals[t][j]
 235  */
 236 static void
 237 perspective (struct state *st)
 238 {
 239         int i, j, jj, t=0, depth, view_pos;
 240         int rotation_bias, r;
 241         double xc=0.0, yc=0.0, zc=0.0;
 242         double xcc=0.0, ycc=0.0, zcc=0.0;
 243         double xx, yy;
 244         double zfactor, zf;
 245
 246         zf = 8.0*28.0 / (double)(st->width*TERRAIN_LENGTH);
 247         if (st->be_wormy) zf *= 3.0;
 248
 249         depth = TERRAIN_PDIST - INTERP + st->pindex;
 250
 251         view_pos = (st->nearest+3*TERRAIN_LENGTH/4)%TERRAIN_LENGTH;
 252
 253         st->xoffset += - st->xcurvature[view_pos]*st->curviness/8;
 254         st->xoffset /= 2;
 255
 256         st->yoffset += - st->ycurvature[view_pos]*st->curviness/4;
 257         st->yoffset /= 2;
 258
 259         st->rotation_offset += (int)((st->zcurvature[view_pos]-st->zcurvature[st->nearest])*ROTS/8);
 260         st->rotation_offset /= 2;
 261         rotation_bias = st->orientation + st->spin_bonus - st->rotation_offset;
 262
 263         if (st->bumps_flag) {
 264                 if (st->be_wormy) {
 265                         st->yoffset -= ((st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4] * st->width /(8*1600)));
 266                         rotation_bias += (st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4+2] -
 267                                                          st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4-2])/8;
 268                 } else {
 269                         st->yoffset -= ((st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4] * st->width /(2*1600)));
 270                         rotation_bias += (st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4+2] -
 271                                                          st->terrain[view_pos][TERRAIN_BREADTH/4-2])/16;
 272                 }
 273         }
 274
 275         MODULO(rotation_bias, ROTS);
 276
 277         for (t=0; t < TERRAIN_LENGTH; t++) {
 278                 i = st->nearest + t; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
 279                 xc += st->xcurvature[i]; yc += st->ycurvature[i]; zc += st->zcurvature[i];
 280                 xcc += xc; ycc += yc; zcc += zc;
 281                 st->maxx[i] = st->maxy[i] = 0;
 282                 st->minx[i] = st->width; st->miny[i] = st->height;
 283         }
 284
 285         for (t=0; t < TERRAIN_LENGTH; t++) {
 286                 i = st->nearest - 1 - t; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
 287
 288                 zfactor = (double)depth* (12.0 - TERRAIN_LENGTH/8.0) * zf;
 289                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
 290                         jj = st->direction * j; MODULO(jj, TERRAIN_BREADTH);
 291             /* jwz: not totally sure if this is right, but it avoids div0 */
 292             if (zfactor != 0) {
 293                 xx = (st->worldx[i][jj]-(st->vertigo*xcc))/zfactor;
 294                 yy = (st->worldy[i][j]-(st->vertigo*ycc))/zfactor;
 295             } else {
 296                 xx = 0;
 297                 yy = 0;
 298             }
 299                         r = rotation_bias + (int)(st->vertigo*zcc); MODULO(r, ROTS);
 300
 301                         st->xvals[t][j] = st->xoffset + (st->width>>1) +
 302                                           (int)(xx * st->costab[r] - yy * st->sintab[r]);
 303                         st->maxx[t] = MAX(st->maxx[t], st->xvals[t][j]);
 304                         st->minx[t] = MIN(st->minx[t], st->xvals[t][j]);
 305
 306                         st->yvals[t][j] = st->yoffset + st->height/2 +
 307                                                   (int)(xx * st->sintab[r] + yy * st->costab[r]);
 308                         st->maxy[t] = MAX(st->maxy[t], st->yvals[t][j]);
 309                         st->miny[t] = MIN(st->miny[t], st->yvals[t][j]);
 310                 }
 311                 xcc -= xc; ycc -= yc; zcc -= zc;
 312                 xc -= st->xcurvature[i]; yc -= st->ycurvature[i]; zc -= st->zcurvature[i];
 313                 depth -= INTERP;
 314         }
 315 }
 316
 317 /*
 318  * wrap_tunnel (start, end)
 319  *
 320  * wrap the terrain terrain[i][j] around the semi-circular tunnel function
 321  *
 322  *                      x' = x/2 * cos(theta) - (y-k) * x * sin(theta)
 323  *                      y' = x/4 * sin(theta) + y * cos(theta)
 324  *
 325  * between i=start and i=end inclusive, producing world coordinates
 326  * worldx[i][j], worldy[i][j]
 327  */
 328 static void
 329 wrap_tunnel (struct state *st, int start, int end)
 330 {
 331         int i, j, v;
 332         double x, y;
 333
 334         assert (start < end);
 335
 336         for (i=start; i <= end; i++) {
 337                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
 338                         x = j * (1.0/TERRAIN_BREADTH);
 339                         v = st->terrain[i][j];
 340                         y = (double)(v==STEEL_ELEVATION?200:v) - st->wideness[i] - 1200;
 341
 342                         /* lower road */
 343                         if (j > TERRAIN_BREADTH/8 && j < 3*TERRAIN_BREADTH/8) y -= 300;
 344
 345                     st->worldx[i][j] = x/2 * st->costab[j*TB_MUL] -
 346                                                         (y-st->height/4.0)*x*st->sintab[j*TB_MUL];
 347                         st->worldy[i][j] = x/4 * st->sintab[j*TB_MUL] +
 348                                                         y * st->costab[j*TB_MUL];
 349                 }
 350         }
 351 }
 352
 353 /*
 354  * flip_direction()
 355  *
 356  * perform the state transitions and terrain transformation for the
 357  * "look backwards/look forwards" bonus
 358  */
 359 static void
 360 flip_direction (struct state *st)
 361 {
 362         int i, ip, in, j, t;
 363
 364         st->direction = -st->direction;
 365
 366         st->bonus_bright = 20;
 367
 368         for (i=0; i < TERRAIN_LENGTH; i++) {
 369                 in = st->nearest + i; MODULO(in, TERRAIN_BREADTH);
 370                 ip = st->nearest - i; MODULO(ip, TERRAIN_BREADTH);
 371                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
 372                         t = st->terrain[ip][j];
 373                         st->terrain[ip][j] = st->terrain[in][j];
 374                         st->terrain[in][j] = t;
 375                 }
 376         }
 377 }
 378
 379 /*
 380  * generate_smooth (start, end)
 381  *
 382  * generate smooth terrain between i=start and i=end inclusive
 383  */
 384 static void
 385 generate_smooth (struct state *st, int start, int end)
 386 {
 387         int i,j, ii;
 388
 389         assert (start < end);
 390
 391         for (i=start; i <= end; i++) {
 392                 ii = i; MODULO(ii, TERRAIN_LENGTH);
 393                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
 394                         st->terrain[i][j] = STEEL_ELEVATION;
 395                 }
 396         }
 397 }
 398
 399 /*
 400  * generate_straight (start, end)
 401  *
 402  * zero the curvature and wideness between i=start and i=end inclusive
 403  */
 404 static void
 405 generate_straight (struct state *st, int start, int end)
 406 {
 407         int i,j, ii;
 408
 409         assert (start < end);
 410
 411         for (i=start; i <= end; i++) {
 412                 ii = i; MODULO(ii, TERRAIN_LENGTH);
 413                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
 414                         st->xcurvature[ii] = 0;
 415                         st->ycurvature[ii] = 0;
 416                         st->zcurvature[ii] = 0;
 417                         st->wideness[ii] = 0;
 418                 }
 419         }
 420 }
 421
 422 /*
 423  * int generate_terrain_value (v1, v2, v3, v4, w)
 424  *
 425  * generate terrain value near the average of v1, v2, v3, v4, with
 426  * perturbation proportional to w
 427  */
 428 static int
 429 generate_terrain_value (struct state *st, int v1, int v2, int v3, int v4, int w)
 430 {
 431         int sum, ret;
 432         int rval;
 433
 434         if (!st->terrain_flag) return 0;
 435
 436         sum = v1 + v2 + v3 + v4;
 437
 438         rval = w*sum/st->smoothness;
 439         if (rval == 0) rval = 2;
 440
 441         ret = (sum/4 -(rval/2) + RAND(rval));
 442
 443         if (ret < -400 || ret > 400) {
 444                 ret = sum/4;
 445         }
 446
 447         return ret;
 448 }
 449
 450 /*
 451  * generate_terrain (start, end, final)
 452  *
 453  * generate terrain[i][j] between i=start and i=end inclusive
 454  *
 455  * This is performed by successive subdivision of the terrain into
 456  * rectangles of decreasing size. Subdivision continues until the
 457  * the minimum width or height of these rectangles is 'final'; ie.
 458  * final=1 indicates to subdivide as far as possible, final=2 indicates
 459  * to stop one subdivision before that (leaving a checkerboard pattern
 460  * uncalculated) etc.
 461  */
 462 static void
 463 generate_terrain (struct state *st, int start, int end, int final)
 464 {
 465         int i,j,w,l;
 466         int ip, jp, in, jn; /* prev, next values */
 467         int diff;
 468
 469         assert (start < end);
 470         assert (start >= 0 && start < TERRAIN_LENGTH);
 471         assert (end >= 0 && end < TERRAIN_LENGTH);
 472
 473         diff = end - start + 1;
 474
 475         st->terrain[end][0] = random_elevation();
 476         st->terrain[end][TERRAIN_BREADTH/2] = random_elevation();
 477
 478         for (w= diff/2, l=TERRAIN_BREADTH/4;
 479              w >= final || l >= final; w /= 2, l /= 2) {
 480
 481                 if (w<1) w=1; if (l<1) l=1;
 482
 483                 for (i=start+w-1; i < end; i += (w*2)) {
 484                         ip = i-w; MODULO(ip, TERRAIN_LENGTH);
 485                         in = i+w; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
 486                         for (j=l-1; j < TERRAIN_BREADTH; j += (l*2)) {
 487                                 jp = j-1; MODULO(jp, TERRAIN_BREADTH);
 488                                 jn = j+1; MODULO(jn, TERRAIN_BREADTH);
 489                                 st->terrain[i][j] =
 490                                         generate_terrain_value (st, st->terrain[ip][jp], st->terrain[in][jp],
 491                                             st->terrain[ip][jn], st->terrain[in][jn], w);
 492                         }
 493                 }
 494
 495                 for (i=start+(w*2)-1; i < end; i += (w*2)) {
 496                         ip = i-w; MODULO(ip, TERRAIN_LENGTH);
 497                         in = i+w; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
 498                         for (j=l-1; j < TERRAIN_BREADTH; j += (l*2)) {
 499                                 jp = j-1; MODULO(jp, TERRAIN_BREADTH);
 500                                 jn = j+1; MODULO(jn, TERRAIN_BREADTH);
 501                                 st->terrain[i][j] =
 502                                         generate_terrain_value (st, st->terrain[ip][j], st->terrain[in][j],
 503                                             st->terrain[i][jp], st->terrain[i][jn], w);
 504                         }
 505                 }
 506
 507                 for (i=start+w-1; i < end; i += (w*2)) {
 508                         ip = i-w; MODULO(ip, TERRAIN_LENGTH);
 509                         in = i+w; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
 510                         for (j=2*l-1; j < TERRAIN_BREADTH; j += (l*2)) {
 511                                 jp = j-1; MODULO(jp, TERRAIN_BREADTH);
 512                                 jn = j+1; MODULO(jn, TERRAIN_BREADTH);
 513                                 st->terrain[i][j] =
 514                                         generate_terrain_value (st, st->terrain[ip][j], st->terrain[in][j],
 515                                             st->terrain[i][jp], st->terrain[i][jn], w);
 516                         }
 517                 }
 518         }
 519 }
 520
 521 /*
 522  * double generate_curvature_value (v1, v2, w)
 523  *
 524  * generate curvature value near the average of v1 and v2, with perturbation
 525  * proportional to w
 526  */
 527 static double
 528 generate_curvature_value (double v1, double v2, int w)
 529 {
 530         double sum, avg, diff, ret;
 531         int rval;
 532
 533         assert (!isnan(v1) && !isnan(v2));
 534
 535         sum = v1+v2;
 536         avg = sum/2.0;
 537
 538         diff = MIN(v1 - avg, v2 - avg);
 539
 540         rval = (int)diff * w;
 541         if (rval == 0.0) return avg;
 542
 543         ret = (avg -((double)rval)/500.0 + ((double)RAND(rval))/1000.0);
 544
 545         assert (!isnan(ret));
 546
 547         return ret;
 548 }
 549
 550 /*
 551  * generate_curves (start, end)
 552  *
 553  * generate xcurvature[i], ycurvature[i], zcurvature[i] and wideness[i]
 554  * between start and end inclusive
 555  */
 556 static void
 557 generate_curves (struct state *st, int start, int end)
 558 {
 559         int i, diff, ii, in, ip, w;
 560
 561         assert (start < end);
 562
 563         diff = end - start + 1; MODULO (diff, TERRAIN_LENGTH);
 564
 565         if (random() % 100 == 0)
 566           st->xcurvature[end] = 30 * random_curvature();
 567         else if (random() % 10 == 0)
 568           st->xcurvature[end] = 20 * random_curvature();
 569         else
 570           st->xcurvature[end] = 10 * random_curvature();
 571
 572         if (random() % 50 == 0)
 573           st->ycurvature[end] = 20 * random_curvature();
 574         else if (random() % 25 == 0)
 575           st->ycurvature[end] = 30 * random_curvature();
 576         else
 577           st->ycurvature[end] = 10 * random_curvature();
 578
 579         if (random() % 3 == 0)
 580           st->zcurvature[end] = random_twist();
 581         else
 582           st->zcurvature[end] =
 583                           generate_curvature_value (st->zcurvature[end], random_twist(), 1);
 584
 585         if (st->be_wormy)
 586                         st->wideness[end] = random_wideness();
 587         else
 588                 st->wideness[end] =
 589                         generate_curvature_value (st->wideness[end], random_wideness(), 1);
 590
 591     for (w=diff/2; w >= 1; w /= 2) {
 592       for (i=start+w-1; i < end; i+=(w*2)) {
 593         ii = i; MODULO (ii, TERRAIN_LENGTH);
 594                 ip = i-w; MODULO (ip, TERRAIN_LENGTH);
 595             in = i+w; MODULO (in, TERRAIN_LENGTH);
 596             st->xcurvature[ii] =
 597                                 generate_curvature_value (st->xcurvature[ip], st->xcurvature[in], w);
 598             st->ycurvature[ii] =
 599                                 generate_curvature_value (st->ycurvature[ip], st->ycurvature[in], w);
 600             st->zcurvature[ii] =
 601                                 generate_curvature_value (st->zcurvature[ip], st->zcurvature[in], w);
 602             st->wideness[ii] =
 603                                 generate_curvature_value (st->wideness[ip], st->wideness[in], w);
 604       }
 605     }
 606 }
 607
 608 /*
 609  * do_bonus ()
 610  *
 611  * choose a random bonus and perform its state transition
 612  */
 613 static void
 614 do_bonus (struct state *st)
 615 {
 616         st->bonus_bright = 20;
 617
 618         if (st->jamming > 0) {
 619                 st->jamming--;
 620                 st->nearest -= 2; MODULO(st->nearest, TERRAIN_LENGTH);
 621                 return;
 622         }
 623
 624         if (st->psychedelic_flag) change_colors(st);
 625
 626         switch (random() % 7) {
 627         case 0: /* switch to or from wireframe */
 628                 st->wire_bonus = (st->wire_bonus?0:300);
 629                 break;
 630         case 1: /* speedup */
 631                 st->speed_bonus = 40.0;
 632                 break;
 633         case 2:
 634                 st->spin_bonus += ROTS;
 635                 break;
 636         case 3:
 637                 st->spin_bonus -= ROTS;
 638                 break;
 639         case 4: /* look backwards / look forwards */
 640                 st->flipped_at = st->nearest;
 641                 flip_direction (st);
 642                 st->backwards_bonus = (st->backwards_bonus?0:10);
 643                 break;
 644         case 5:
 645                 change_colors(st);
 646                 break;
 647         case 6: /* jam against the bonus a few times; deja vu! */
 648                 st->nearest -= 2; MODULO(st->nearest, TERRAIN_LENGTH);
 649                 st->jamming = 3;
 650                 break;
 651         default:
 652                 assert(0);
 653                 break;
 654         }
 655 }
 656
 657 /*
 658  * check_bonus ()
 659  *
 660  * check if a bonus has been passed in the last frame, and handle it
 661  */
 662 static void
 663 check_bonuses (struct state *st)
 664 {
 665         int i, ii, start, end;
 666
 667         if (!st->bonuses_flag) return;
 668
 669         if (st->step >= 0.0) {
 670                 start = st->nearest; end = st->nearest + (int)floor(st->step);
 671         } else {
 672                 end = st->nearest; start = st->nearest + (int)floor(st->step);
 673         }
 674
 675         if (st->be_wormy) {
 676                 start += TERRAIN_LENGTH/4;
 677                 end += TERRAIN_LENGTH/4;
 678         }
 679
 680         for (i=start; i < end; i++) {
 681                 ii = i; MODULO(ii, TERRAIN_LENGTH);
 682                 if (st->bonuses[ii] == 1) do_bonus (st);
 683         }
 684 }
 685
 686 /*
 687  * decrement_bonuses (double time_per_frame)
 688  *
 689  * decrement timers associated with bonuses
 690  */
 691 static void
 692 decrement_bonuses (struct state *st, double time_per_frame)
 693 {
 694         if (!st->bonuses_flag) return;
 695
 696         if (st->bonus_bright > 0) st->bonus_bright-=4;
 697         if (st->wire_bonus > 0) st->wire_bonus--;
 698         if (st->speed_bonus > 0) st->speed_bonus -= 2.0;
 699
 700         if (st->spin_bonus > 10) st->spin_bonus -= (int)(st->step*13.7);
 701         else if (st->spin_bonus < -10) st->spin_bonus += (int)(st->step*11.3);
 702
 703         if (st->backwards_bonus > 1) st->backwards_bonus--;
 704         else if (st->backwards_bonus == 1) {
 705                 st->nearest += 2*(MAX(st->flipped_at, st->nearest) - MIN(st->flipped_at,st->nearest));
 706                 MODULO(st->nearest, TERRAIN_LENGTH);
 707                 flip_direction (st);
 708                 st->backwards_bonus = 0;
 709         }
 710 }
 711
 712 /*
 713  * set_bonuses (start, end)
 714  *
 715  * choose if to and where to set a bonus between i=start and i=end inclusive
 716  */
 717 static void
 718 set_bonuses (struct state *st, int start, int end)
 719 {
 720         int i, diff, ii;
 721
 722         if (!st->bonuses_flag) return;
 723
 724         assert (start < end);
 725
 726         diff = end - start;
 727
 728         for (i=start; i <= end; i++) {
 729                 ii = i; if (ii>=TERRAIN_LENGTH) ii -= TERRAIN_LENGTH;
 730                 st->bonuses[ii] = 0;
 731         }
 732         if (random() % 4 == 0) {
 733                 i = start + RAND(diff-3);
 734                 ii = i; if (ii>=TERRAIN_LENGTH) ii -= TERRAIN_LENGTH;
 735                 st->bonuses[ii] = 2; /* marker */
 736                 ii = i+3; if (ii>=TERRAIN_LENGTH) ii -= TERRAIN_LENGTH;
 737                 st->bonuses[ii] = 1; /* real thing */
 738         }
 739 }
 740
 741 /*
 742  * regenerate_terrain ()
 743  *
 744  * regenerate a portion of the terrain map of length TERRAIN_LENGTH/4 iff
 745  * we just passed between two quarters of the terrain.
 746  *
 747  * choose the kind of terrain to produce, produce it and wrap the tunnel
 748  */
 749 static void
 750 regenerate_terrain (struct state *st)
 751 {
 752         int start, end;
 753         int passed;
 754
 755         passed = st->nearest % (TERRAIN_LENGTH/4);
 756
 757         if (st->speed == 0.0 ||
 758                 (st->speed > 0.0 && passed > (int)st->step) ||
 759                 (st->speed < 0.0 && (TERRAIN_LENGTH/4)-passed > (int)fabs(st->step))) {
 760
 761                 return;
 762         }
 763
 764         end = st->nearest - passed - 1; MODULO(end, TERRAIN_LENGTH);
 765         start = end - TERRAIN_LENGTH/4 + 1; MODULO(start, TERRAIN_LENGTH);
 766
 767         if (DEBUG_FLAG) printf ("Regenerating [%d - %d]\n", start, end);
 768
 769         set_bonuses (st, start, end);
 770
 771         switch (random() % 64) {
 772         case 0:
 773         case 1:
 774                 generate_terrain (st, start, end, 1);
 775                 generate_smooth (st, start,
 776                         start + TERRAIN_LENGTH/8 + (random() % TERRAIN_LENGTH/8));
 777                 break;
 778         case 2:
 779                 generate_smooth (st, start, end);
 780                 generate_terrain (st, start, end, 4); break;
 781         case 3:
 782                 generate_smooth (st, start, end);
 783                 generate_terrain (st, start, end, 2); break;
 784         default:
 785                 generate_terrain (st, start, end, 1);
 786         }
 787
 788         if (random() % 16 == 0) {
 789                 generate_straight (st, start, end);
 790         } else {
 791                 generate_curves (st, start, end);
 792         }
 793
 794         wrap_tunnel (st, start, end);
 795 }
 796
 797 /*
 798  * init_terrain ()
 799  *
 800  * initialise the terrain map for the beginning of the demo
 801  */
 802 static void
 803 init_terrain (struct state *st)
 804 {
 805         int i, j;
 806
 807         for (i=0; i < TERRAIN_LENGTH; i++) {
 808                 for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j++) {
 809                         st->terrain[i][j] = 0;
 810                 }
 811         }
 812
 813         st->terrain[TERRAIN_LENGTH-1][0] =  - (random() % 300);
 814         st->terrain[TERRAIN_LENGTH-1][TERRAIN_BREADTH/2] =  - (random() % 300);
 815
 816         generate_smooth (st, 0, TERRAIN_LENGTH-1);
 817         generate_terrain (st, 0, TERRAIN_LENGTH/4 -1, 4);
 818         generate_terrain (st, TERRAIN_LENGTH/4, TERRAIN_LENGTH/2 -1, 2);
 819         generate_terrain (st, TERRAIN_LENGTH/2, 3*TERRAIN_LENGTH/4 -1, 1);
 820         generate_smooth (st, 3*TERRAIN_LENGTH/4, TERRAIN_LENGTH-1);
 821 }
 822
 823 /*
 824  * init_curves ()
 825  *
 826  * initialise the curvatures and wideness for the beginning of the demo.
 827  */
 828 static void
 829 init_curves (struct state *st)
 830 {
 831         int i;
 832
 833         for (i=0; i < TERRAIN_LENGTH-1; i++) {
 834         st->xcurvature[i] = 0.0;
 835             st->ycurvature[i] = 0.0;
 836                 st->zcurvature[i] = 0.0;
 837         }
 838
 839     st->xcurvature[TERRAIN_LENGTH-1] = random_curvature();
 840     st->ycurvature[TERRAIN_LENGTH-1] = random_curvature();
 841     st->zcurvature[TERRAIN_LENGTH-1] = random_twist();
 842
 843         generate_straight (st, 0, TERRAIN_LENGTH/4-1);
 844         generate_curves (st, TERRAIN_LENGTH/4, TERRAIN_LENGTH/2-1);
 845         generate_curves (st, TERRAIN_LENGTH/2, 3*TERRAIN_LENGTH/4-1);
 846         generate_straight (st, 3*TERRAIN_LENGTH/4, TERRAIN_LENGTH-1);
 847
 848 }
 849
 850 /*
 851  * render_quads (dpy, d, t, dt, i)
 852  *
 853  * renders the quadrilaterals from perspective depth t to t+dt.
 854  * i is passed as a hint, where i corresponds to t as asserted.
 855  */
 856 static void
 857 render_quads (struct state *st, Drawable d, int t, int dt, int i)
 858 {
 859         int j, t2, j2, in;
 860         int index;
 861         XPoint points[4];
 862         GC gc;
 863
 864         assert (i == (st->nearest - (t + dt) + TERRAIN_LENGTH) % TERRAIN_LENGTH);
 865
 866         in = i + 1; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
 867
 868         for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j+=dt) {
 869                 t2 = t+dt; if (t2 >= TERRAIN_LENGTH) t2 -= TERRAIN_LENGTH;
 870                 j2 = j+dt; if (j2 >= TERRAIN_BREADTH) j2 -= TERRAIN_BREADTH;
 871                 points[0].x = st->xvals[t][j]; points[0].y = st->yvals[t][j];
 872                 points[1].x = st->xvals[t2][j]; points[1].y = st->yvals[t2][j];
 873                 points[2].x = st->xvals[t2][j2]; points[2].y = st->yvals[t2][j2];
 874                 points[3].x = st->xvals[t][j2]; points[3].y = st->yvals[t][j2];
 875
 876             index = st->bonus_bright + st->ncolors/3 +
 877                                 t*(t*INTERP + st->pindex) * st->ncolors /
 878                             (3*TERRAIN_LENGTH*TERRAIN_PDIST);
 879                 if (!wireframe) {
 880                         index += (int)((points[0].y - points[3].y) / 8);
 881                         index += (int)((st->worldx[i][j] - st->worldx[in][j]) / 40);
 882                         index += (int)((st->terrain[in][j] - st->terrain[i][j]) / 100);
 883                 }
 884                 if (st->be_wormy && st->psychedelic_flag) index += st->ncolors/4;
 885
 886         if (st->ncolors > MAX_COLORS) abort();
 887                 index = MIN (index, st->ncolors-1);
 888                 index = MAX (index, 0);
 889
 890                 if (st->bonuses[i]) {
 891                         XSetClipMask (st->dpy, st->bonus_gcs[index], None);
 892                 }
 893
 894                 if (wireframe) {
 895                         if (st->bonuses[i]) gc = st->bonus_gcs[index];
 896                         else gc = st->ground_gcs[index];
 897                         XDrawLines (st->dpy, d, gc, points, 4, CoordModeOrigin);
 898                 } else {
 899                         if (st->bonuses[i])
 900                                 gc = st->bonus_gcs[index];
 901                         else if ((st->direction>0 && j < TERRAIN_BREADTH/8) ||
 902                                 (j > TERRAIN_BREADTH/8 && j < 3*TERRAIN_BREADTH/8-1) ||
 903                                 (st->direction < 0 && j > 3*TERRAIN_BREADTH/8-1 &&
 904                                         j < TERRAIN_BREADTH/2) ||
 905                                 st->terrain[i][j] == STEEL_ELEVATION ||
 906                                 st->wideness[in] - st->wideness[i] > 200)
 907                                 gc = st->ground_gcs[index];
 908                         else
 909                                 gc = st->wall_gcs[index];
 910
 911                         XFillPolygon (st->dpy, d, gc, points, 4, Nonconvex, CoordModeOrigin);
 912                 }
 913         }
 914 }
 915
 916 /*
 917  * render_pentagons (dpy, d, t, dt, i)
 918  *
 919  * renders the pentagons from perspective depth t to t+dt.
 920  * i is passed as a hint, where i corresponds to t as asserted.
 921  */
 922 static void
 923 render_pentagons (struct state *st, Drawable d, int t, int dt, int i)
 924 {
 925         int j, t2, j2, j3, in;
 926         int index;
 927         XPoint points[5];
 928         GC gc;
 929
 930         assert (i == (st->nearest -t + TERRAIN_LENGTH) % TERRAIN_LENGTH);
 931
 932         in = i + 1; MODULO(in, TERRAIN_LENGTH);
 933
 934         for (j=0; j < TERRAIN_BREADTH; j+=dt*2) {
 935                 t2 = t+(dt*2); if (t2 >= TERRAIN_LENGTH) t2 -= TERRAIN_LENGTH;
 936                 j2 = j+dt; if (j2 >= TERRAIN_BREADTH) j2 -= TERRAIN_BREADTH;
 937                 j3 = j+dt+dt; if (j3 >= TERRAIN_BREADTH) j3 -= TERRAIN_BREADTH;
 938                 points[0].x = st->xvals[t][j]; points[0].y = st->yvals[t][j];
 939                 points[1].x = st->xvals[t2][j]; points[1].y = st->yvals[t2][j];
 940                 points[2].x = st->xvals[t2][j2]; points[2].y = st->yvals[t2][j2];
 941                 points[3].x = st->xvals[t2][j3]; points[3].y = st->yvals[t2][j3];
 942                 points[4].x = st->xvals[t][j3]; points[4].y = st->yvals[t][j3];
 943
 944             index = st->bonus_bright + st->ncolors/3 +
 945                                 t*(t*INTERP + st->pindex) * st->ncolors /
 946                             (3*TERRAIN_LENGTH*TERRAIN_PDIST);
 947                 if (!wireframe) {
 948                         index += (int)((points[0].y - points[3].y) / 8);
 949                         index += (int)((st->worldx[i][j] - st->worldx[in][j]) / 40);
 950                         index += (int)((st->terrain[in][j] - st->terrain[i][j]) / 100);
 951                 }
 952                 if (st->be_wormy && st->psychedelic_flag) index += st->ncolors/4;
 953
 954                 index = MIN (index, st->ncolors-1);
 955                 index = MAX (index, 0);
 956
 957                 if (st->bonuses[i]) {
 958                         XSetClipMask (st->dpy, st->bonus_gcs[index], None);
 959                 }
 960
 961                 if (wireframe) {
 962                         if (st->bonuses[i]) gc = st->bonus_gcs[index];
 963                         else gc = st->ground_gcs[index];
 964                         XDrawLines (st->dpy, d, gc, points, 5, CoordModeOrigin);
 965                 } else {
 966                         if (st->bonuses[i])
 967                                 gc = st->bonus_gcs[index];
 968                         else if (j < TERRAIN_BREADTH/8 ||
 969                                 (j > TERRAIN_BREADTH/8 && j < 3*TERRAIN_BREADTH/8-1) ||
 970                                 st->terrain[i][j] == STEEL_ELEVATION ||
 971                                 st->wideness[in] - st->wideness[i] > 200)
 972                                 gc = st->ground_gcs[index];
 973                         else
 974                                 gc = st->wall_gcs[index];
 975
 976                         XFillPolygon (st->dpy, d, gc, points, 5, Complex, CoordModeOrigin);
 977                 }
 978         }
 979 }
 980
 981 /*
 982  * render_block (dpy, d, gc, t)
 983  *
 984  * render a filled polygon at perspective depth t using the given GC
 985  */
 986 static void
 987 render_block (struct state *st, Drawable d, GC gc, int t)
 988 {
 989         int i;
 990
 991         XPoint erase_points[TERRAIN_BREADTH/2];
 992
 993         for (i=0; i < TERRAIN_BREADTH/2; i++) {
 994                 erase_points[i].x = st->xvals[t][i*2];
 995                 erase_points[i].y = st->yvals[t][i*2];
 996         }
 997
 998         XFillPolygon (st->dpy, d, gc, erase_points,
 999                                   TERRAIN_BREADTH/2, Complex, CoordModeOrigin);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * regenerate_stars_mask (dpy, t)
1004  *
1005  * regenerate the clip mask 'stars_mask' for drawing the bonus stars at
1006  * random positions within the bounding box at depth t
1007  */
1008 static void
1009 regenerate_stars_mask (struct state *st, int t)
1010 {
1011         int i, w, h, a, b, l1, l2;
1012         const int lim = st->width*TERRAIN_LENGTH/(300*(TERRAIN_LENGTH-t));
1013
1014         w = st->maxx[t] - st->minx[t];
1015         h = st->maxy[t] - st->miny[t];
1016
1017         if (w<6||h<6) return;
1018
1019         XFillRectangle (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_erase_gc,
1020                                         0, 0, st->width, st->height);
1021
1022         l1 = (t>3*TERRAIN_LENGTH/4?2:1);
1023         l2 = (t>7*TERRAIN_LENGTH/8?2:1);
1024
1025         for (i=0; i < lim; i++) {
1026                 a = RAND(w); b = RAND(h);
1027                 XDrawLine (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_gc,
1028                                         st->minx[t]+a-l1, st->miny[t]+b, st->minx[t]+a+l1, st->miny[t]+b);
1029                 XDrawLine (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_gc,
1030                                         st->minx[t]+a, st->miny[t]+b-l1, st->minx[t]+a, st->miny[t]+b+l1);
1031         }
1032         for (i=0; i < lim; i++) {
1033                 a = RAND(w); b = RAND(h);
1034                 XDrawLine (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_gc,
1035                                         st->minx[t]+a-l2, st->miny[t]+b, st->minx[t]+a+l2, st->miny[t]+b);
1036                 XDrawLine (st->dpy, st->stars_mask, st->stars_gc,
1037                                         st->minx[t]+a, st->miny[t]+b-l2, st->minx[t]+a, st->miny[t]+b+l2);
1038         }
1039 }
1040
1041 /*
1042  * render_bonus_block (dpy, d, t, i)
1043  *
1044  * draw the bonus stars at depth t.
1045  * i is passed as a hint, where i corresponds to t as asserted.
1046  */
1047 static void
1048 render_bonus_block (struct state *st, Drawable d, int t, int i)
1049 {
1050         int bt;
1051
1052         assert (i == (st->nearest -t + TERRAIN_LENGTH) % TERRAIN_LENGTH);
1053
1054         if (!st->bonuses[i] || wireframe) return;
1055
1056         regenerate_stars_mask (st, t);
1057
1058         bt = t * st->nr_bonus_colors / (2*TERRAIN_LENGTH);
1059
1060         XSetClipMask (st->dpy, st->bonus_gcs[bt], st->stars_mask);
1061
1062         render_block (st, d, st->bonus_gcs[bt], t);
1063 }
1064
1065 static int
1066 begin_at (struct state *st)
1067 {
1068         int t;
1069         int max_minx=0, min_maxx=st->width, max_miny=0, min_maxy=st->height;
1070
1071         for (t=TERRAIN_LENGTH-1; t > 0; t--) {
1072                 max_minx = MAX (max_minx, st->minx[t]);
1073                 min_maxx = MIN (min_maxx, st->maxx[t]);
1074                 max_miny = MAX (max_miny, st->miny[t]);
1075                 min_maxy = MIN (min_maxy, st->maxy[t]);
1076
1077                 if (max_miny >= min_maxy || max_minx >= min_maxx) break;
1078         }
1079
1080         return t;
1081 }
1082
1083 /*
1084  * render_speedmine (dpy, d)
1085  *
1086  * render the current frame.
1087  */
1088 static void
1089 render_speedmine (struct state *st, Drawable d)
1090 {
1091         int t, i=st->nearest, dt=1;
1092         GC gc;
1093
1094         assert (st->nearest >= 0 && st->nearest < TERRAIN_LENGTH);
1095
1096         if (st->be_wormy || wireframe) {
1097                 XFillRectangle (st->dpy, d, st->erase_gc, 0, 0, st->width, st->height);
1098
1099                 dt=4;
1100                 for (t=0; t < TERRAIN_LENGTH/4; t+=dt) {
1101                         render_bonus_block (st, d, t, i);
1102                         i -= dt; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
1103                         render_quads (st, d, t, dt, i);
1104                 }
1105
1106                 assert (t == TERRAIN_LENGTH/4);
1107         } else {
1108                 t = MAX(begin_at(st), TERRAIN_LENGTH/4);
1109                 /*t = TERRAIN_LENGTH/4; dt = 2; */
1110                 /*dt = (t >= 3*TERRAIN_LENGTH/4 ? 1 : 2);*/
1111                 i = (st->nearest -t + TERRAIN_LENGTH) % TERRAIN_LENGTH;
1112                 render_block (st, d, st->tunnelend_gc, t);
1113         }
1114
1115         dt=2;
1116
1117         if (t == TERRAIN_LENGTH/4)
1118                 render_pentagons (st, d, t, dt, i);
1119
1120         for (; t < 3*TERRAIN_LENGTH/4; t+=dt) {
1121                 render_bonus_block (st, d, t, i);
1122                 i -= dt; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
1123                 render_quads (st, d, t, dt, i);
1124         }
1125
1126         dt=1;
1127         if (st->be_wormy) {
1128                 for (; t < TERRAIN_LENGTH-(1+(st->pindex<INTERP/2)); t+=dt) {
1129                         render_bonus_block (st, d, t, i);
1130                         i -= dt; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
1131                 }
1132         } else {
1133                 if (wireframe) {assert (t == 3*TERRAIN_LENGTH/4);}
1134
1135                 if (t == 3*TERRAIN_LENGTH/4)
1136                         render_pentagons (st, d, t, dt, i);
1137
1138                 for (; t < TERRAIN_LENGTH-(1+(st->pindex<INTERP/2)); t+=dt) {
1139                         render_bonus_block (st, d, t, i);
1140                         i -= dt; MODULO(i, TERRAIN_LENGTH);
1141                         render_quads (st, d, t, dt, i);
1142                 }
1143         }
1144
1145         /* Draw crosshair */
1146         if (st->crosshair_flag) {
1147                 gc = (wireframe ? st->bonus_gcs[st->nr_bonus_colors/2] : st->erase_gc);
1148                 XFillRectangle (st->dpy, d, gc,
1149                                                 st->width/2+(st->xoffset)-8, st->height/2+(st->yoffset*2)-1, 16, 3);
1150                 XFillRectangle (st->dpy, d, gc,
1151                                                 st->width/2+(st->xoffset)-1, st->height/2+(st->yoffset*2)-8, 3, 16);
1152         }
1153
1154 }
1155
1156 /*
1157  * move (step)
1158  *
1159  * move to the position for the next frame, and modify the state variables
1160  * st->nearest, pindex, pos, speed
1161  */
1162 static void
1163 move (struct state *st)
1164 {
1165         double dpos;
1166
1167         st->pos += st->step;
1168         dpos = SIGN3(st->pos) * floor(fabs(st->pos));
1169
1170         st->pindex += SIGN3(effective_speed) + INTERP;
1171         while (st->pindex >= INTERP) {
1172                 st->nearest --;
1173                 st->pindex -= INTERP;
1174         }
1175         while (st->pindex < 0) {
1176                 st->nearest ++;
1177                 st->pindex += INTERP;
1178         }
1179
1180     st->nearest += dpos; MODULO(st->nearest, TERRAIN_LENGTH);
1181
1182         st->pos -= dpos;
1183
1184         st->accel = st->thrust + st->ycurvature[st->nearest] * st->gravity;
1185         st->speed += st->accel;
1186         if (st->speed > st->maxspeed) st->speed = st->maxspeed;
1187         if (st->speed < -st->maxspeed) st->speed = -st->maxspeed;
1188 }
1189
1190 /*
1191  * speedmine (dpy, window)
1192  *
1193  * do everything required for one frame of the demo
1194  */
1195 static unsigned long
1196 speedmine_draw (Display *dpy, Window window, void *closure)
1197 {
1198   struct state *st = (struct state *) closure;
1199         double elapsed, time_per_frame = 0.04;
1200
1201         regenerate_terrain (st);
1202
1203         perspective (st);
1204
1205         render_speedmine (st, st->dbuf);
1206     if (st->dbuf != st->window)
1207       XCopyArea (st->dpy, st->dbuf, st->window, st->draw_gc, 0, 0, st->width, st->height, 0, 0);
1208
1209         st->fps_end = get_time(st);
1210         st->nframes++;
1211         st->total_nframes++;
1212
1213         if (st->fps_end > st->fps_start + 0.5) {
1214                 elapsed = st->fps_end - st->fps_start;
1215                 st->fps_start = get_time(st);
1216
1217                 time_per_frame = elapsed / st->nframes - st->delay*1e-6;
1218                 st->fps = st->nframes / elapsed;
1219                 if (DEBUG_FLAG) {
1220                         printf ("%f s elapsed\t%3f s/frame\t%.1f FPS\n", elapsed,
1221                                         time_per_frame, st->fps);
1222                 }
1223                 st->step = effective_speed * elapsed;
1224
1225                 st->nframes = 0;
1226         }
1227
1228
1229         move (st);
1230
1231         decrement_bonuses (st, time_per_frame);
1232
1233         check_bonuses (st);
1234
1235     return st->delay;
1236 }
1237
1238 /*
1239  * speedmine_color_ramp (dpy, gcs, colors, ncolors, s1, s2, v1, v2)
1240  *
1241  * generate a color ramp of up to *ncolors between randomly chosen hues,
1242  * varying from saturation s1 to s2 and value v1 to v2, placing the colors
1243  * in 'colors' and creating corresponding GCs in 'gcs'.
1244  *
1245  * The number of colors actually allocated is returned in ncolors.
1246  */
1247 static void
1248 speedmine_color_ramp (struct state *st, GC *gcs, XColor * colors,
1249                                          int *ncolors, double s1, double s2, double v1, double v2)
1250 {
1251         XGCValues gcv;
1252         int h1, h2;
1253         unsigned long flags;
1254         int i;
1255
1256         assert (*st->ncolors >= 0);
1257         assert (s1 >= 0.0 && s1 <= 1.0 && v1 >= 0.0 && v2 <= 1.0);
1258
1259         if (st->psychedelic_flag) {
1260                 h1 = RAND(360); h2 = (h1 + 180) % 360;
1261         } else {
1262                 h1 = h2 = RAND(360);
1263         }
1264
1265         make_color_ramp (st->screen, st->visual, st->cmap,
1266                      h1, s1, v1, h2, s2, v2,
1267                                      colors, ncolors, False, True, False);
1268
1269         flags = GCForeground;
1270         for (i=0; i < *ncolors; i++) {
1271                 gcv.foreground = colors[i].pixel;
1272         if (gcs[i]) XFreeGC (st->dpy, gcs[i]);
1273                 gcs[i] = XCreateGC (st->dpy, st->dbuf, flags, &gcv);
1274         }
1275
1276 }
1277
1278 /*
1279  * change_colors ()
1280  *
1281  * perform the color changing bonus. New colors are allocated for the
1282  * walls and bonuses, and if the 'psychedelic' option is set then new
1283  * colors are also chosen for the ground.
1284  */
1285 static void
1286 change_colors (struct state *st)
1287 {
1288         double s1, s2;
1289
1290         if (st->psychedelic_flag) {
1291                 free_colors (st->screen, st->cmap, st->bonus_colors, st->nr_bonus_colors);
1292                 free_colors (st->screen, st->cmap, st->wall_colors, st->nr_wall_colors);
1293                 free_colors (st->screen, st->cmap, st->ground_colors, st->nr_ground_colors);
1294                 s1 = 0.4; s2 = 0.9;
1295
1296                 st->ncolors = MAX_COLORS;
1297                 speedmine_color_ramp (st, st->ground_gcs, st->ground_colors,
1298                                                           &st->ncolors, 0.0, 0.8, 0.0, 0.9);
1299                 st->nr_ground_colors = st->ncolors;
1300         } else {
1301                 free_colors (st->screen, st->cmap, st->bonus_colors, st->nr_bonus_colors);
1302                 free_colors (st->screen, st->cmap, st->wall_colors, st->nr_wall_colors);
1303                 st->ncolors = st->nr_ground_colors;
1304
1305                 s1 = 0.0; s2 = 0.6;
1306         }
1307
1308     st->ncolors = MAX_COLORS;
1309     speedmine_color_ramp (st, st->wall_gcs, st->wall_colors, &st->ncolors,
1310                                                   s1, s2, 0.0, 0.9);
1311     st->nr_wall_colors = st->ncolors;
1312
1313     st->ncolors = MAX_COLORS;
1314     speedmine_color_ramp (st, st->bonus_gcs, st->bonus_colors, &st->ncolors,
1315                                                   0.6, 0.9, 0.4, 1.0);
1316         st->nr_bonus_colors = st->ncolors;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * init_psychedelic_colors (dpy, window, cmap)
1321  *
1322  * initialise a psychedelic colormap
1323  */
1324 static void
1325 init_psychedelic_colors (struct state *st)
1326 {
1327   XGCValues gcv;
1328
1329   gcv.foreground = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "tunnelend", "TunnelEnd");
1330   st->tunnelend_gc = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground, &gcv);
1331
1332   st->ncolors = MAX_COLORS;
1333   speedmine_color_ramp (st, st->ground_gcs, st->ground_colors, &st->ncolors,
1334                                                 0.0, 0.8, 0.0, 0.9);
1335   st->nr_ground_colors = st->ncolors;
1336
1337   st->ncolors = MAX_COLORS;
1338   speedmine_color_ramp (st, st->wall_gcs, st->wall_colors, &st->ncolors,
1339                                                 0.0, 0.6, 0.0, 0.9);
1340   st->nr_wall_colors = st->ncolors;
1341
1342   st->ncolors = MAX_COLORS;
1343   speedmine_color_ramp (st, st->bonus_gcs, st->bonus_colors, &st->ncolors,
1344                                                 0.6, 0.9, 0.4, 1.0);
1345   st->nr_bonus_colors = st->ncolors;
1346 }
1347
1348 /*
1349  * init_colors (dpy, window, cmap)
1350  *
1351  * initialise a normal colormap
1352  */
1353 static void
1354 init_colors (struct state *st)
1355 {
1356   XGCValues gcv;
1357   XColor dark, light;
1358   int h1, h2;
1359   double s1, s2, v1, v2;
1360   unsigned long flags;
1361   int i;
1362
1363   gcv.foreground = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "tunnelend", "TunnelEnd");
1364   st->tunnelend_gc = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground, &gcv);
1365
1366   st->ncolors = MAX_COLORS;
1367
1368   dark.pixel = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "darkground", "DarkGround");
1369   XQueryColor (st->dpy, st->cmap, &dark);
1370
1371   light.pixel = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "lightground", "LightGround");
1372   XQueryColor (st->dpy, st->cmap, &light);
1373
1374   rgb_to_hsv (dark.red, dark.green, dark.blue, &h1, &s1, &v1);
1375   rgb_to_hsv (light.red, light.green, light.blue, &h2, &s2, &v2);
1376   make_color_ramp (st->screen, st->visual, st->cmap,
1377                    h1, s1, v1, h2, s2, v2,
1378                                   st->ground_colors, &st->ncolors, False, True, False);
1379   st->nr_ground_colors = st->ncolors;
1380
1381   flags = GCForeground;
1382   for (i=0; i < st->ncolors; i++) {
1383         gcv.foreground = st->ground_colors[i].pixel;
1384         st->ground_gcs[i] = XCreateGC (st->dpy, st->dbuf, flags, &gcv);
1385   }
1386
1387   st->ncolors = MAX_COLORS;
1388   speedmine_color_ramp (st, st->wall_gcs, st->wall_colors, &st->ncolors,
1389                                                 0.0, 0.6, 0.0, 0.9);
1390   st->nr_wall_colors = st->ncolors;
1391
1392   st->ncolors = MAX_COLORS;
1393   speedmine_color_ramp (st, st->bonus_gcs, st->bonus_colors, &st->ncolors,
1394                                                 0.6, 0.9, 0.4, 1.0);
1395   st->nr_bonus_colors = st->ncolors;
1396 }
1397
1398 /*
1399  * print_stats ()
1400  *
1401  * print out average FPS stats for the demo
1402  */
1403 #if 0
1404 static void
1405 print_stats (struct state *st)
1406 {
1407         if (st->total_nframes >= 1)
1408                 printf ("Rendered %d frames averaging %f FPS\n", st->total_nframes,
1409                                 st->total_nframes / get_time(st));
1410 }
1411 #endif
1412
1413 /*
1414  * init_speedmine (dpy, window)
1415  *
1416  * initialise the demo
1417  */
1418 static void *
1419 speedmine_init (Display *dpy, Window window)
1420 {
1421   struct state *st = (struct state *) calloc (1, sizeof(*st));
1422   XGCValues gcv;
1423   XWindowAttributes xgwa;
1424   int i;
1425   double th;
1426   int wide;
1427
1428   st->dpy = dpy;
1429   st->window = window;
1430
1431   st->speed = 1.1;
1432   st->accel = 0.00000001;
1433   st->direction = FORWARDS;
1434   st->orientation = (17*ROTS)/22;
1435
1436   XGetWindowAttributes (st->dpy, st->window, &xgwa);
1437   st->cmap = xgwa.colormap;
1438   st->visual = xgwa.visual;
1439   st->screen = xgwa.screen;
1440   st->width = xgwa.width;
1441   st->height = xgwa.height;
1442
1443   st->verbose_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "verbose", "Boolean");
1444
1445 # ifdef HAVE_COCOA      /* Don't second-guess Quartz's double-buffering */
1446   st->dbuf = st->window;
1447 #else
1448   st->dbuf = XCreatePixmap (st->dpy, st->window, st->width, st->height, xgwa.depth);
1449 #endif
1450   st->stars_mask = XCreatePixmap (st->dpy, st->window, st->width, st->height, 1);
1451
1452   gcv.foreground = st->default_fg_pixel =
1453     get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "foreground", "Foreground");
1454   st->draw_gc = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCForeground, &gcv);
1455   gcv.foreground = 1;
1456   st->stars_gc = XCreateGC (st->dpy, st->stars_mask, GCForeground, &gcv);
1457
1458   gcv.foreground = get_pixel_resource (st->dpy, st->cmap, "background", "Background");
1459   st->erase_gc = XCreateGC (st->dpy, st->dbuf, GCForeground, &gcv);
1460   gcv.foreground = 0;
1461   st->stars_erase_gc = XCreateGC (st->dpy, st->stars_mask, GCForeground, &gcv);
1462
1463   st->wire_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "wire", "Boolean");
1464
1465   st->psychedelic_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "psychedelic", "Boolean");
1466
1467   st->delay = get_integer_resource(st->dpy, "delay", "Integer");
1468
1469   st->smoothness = get_integer_resource(st->dpy, "smoothness", "Integer");
1470   if (st->smoothness < 1) st->smoothness = 1;
1471
1472   st->maxspeed = get_float_resource(st->dpy, "maxspeed", "Float");
1473   st->maxspeed *= 0.01;
1474   st->maxspeed = fabs(st->maxspeed);
1475
1476   st->thrust = get_float_resource(st->dpy, "thrust", "Float");
1477   st->thrust *= 0.2;
1478
1479   st->gravity = get_float_resource(st->dpy, "gravity", "Float");
1480   st->gravity *= 0.002/9.8;
1481
1482   st->vertigo = get_float_resource(st->dpy, "vertigo", "Float");
1483   st->vertigo *= 0.2;
1484
1485   st->curviness = get_float_resource(st->dpy, "curviness", "Float");
1486   st->curviness *= 0.25;
1487
1488   st->twistiness = get_float_resource(st->dpy, "twistiness", "Float");
1489   st->twistiness *= 0.125;
1490
1491   st->terrain_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "terrain", "Boolean");
1492   st->widening_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "widening", "Boolean");
1493   st->bumps_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "bumps", "Boolean");
1494   st->bonuses_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "bonuses", "Boolean");
1495   st->crosshair_flag = get_boolean_resource (st->dpy, "crosshair", "Boolean");
1496
1497   st->be_wormy = get_boolean_resource (st->dpy, "worm", "Boolean");
1498   if (st->be_wormy) {
1499       st->maxspeed   *= 1.43;
1500       st->thrust     *= 10;
1501       st->gravity    *= 3;
1502       st->vertigo    *= 0.5;
1503       st->smoothness *= 2;
1504       st->curviness  *= 2;
1505       st->twistiness *= 2;
1506       st->psychedelic_flag = True;
1507       st->crosshair_flag = False;
1508   }
1509
1510   if (st->psychedelic_flag) init_psychedelic_colors (st);
1511   else init_colors (st);
1512
1513   for (i=0; i<ROTS; i++) {
1514         th = M_PI * 2.0 * i / ROTS;
1515         st->costab[i] = cos(th);
1516         st->sintab[i] = sin(th);
1517   }
1518
1519   wide = random_wideness();
1520
1521   for (i=0; i < TERRAIN_LENGTH; i++) {
1522         st->wideness[i] = wide;
1523         st->bonuses[i] = 0;
1524   }
1525
1526   init_terrain (st);
1527   init_curves (st);
1528   wrap_tunnel (st, 0, TERRAIN_LENGTH-1);
1529
1530 #if 0
1531   if (DEBUG_FLAG || st->verbose_flag) atexit(print_stats);
1532 #endif
1533
1534   st->step = effective_speed;
1535
1536   init_time (st);
1537
1538   return st;
1539 }
1540
1541
1542 static void
1543 speedmine_reshape (Display *dpy, Window window, void *closure,
1544                  unsigned int w, unsigned int h)
1545 {
1546   struct state *st = (struct state *) closure;
1547   st->width = w;
1548   st->height = h;
1549   if (st->dbuf != st->window) {
1550       XWindowAttributes xgwa;
1551       XGetWindowAttributes (st->dpy, st->window, &xgwa);
1552       XFreePixmap (dpy, st->dbuf);
1553       st->dbuf = XCreatePixmap (st->dpy, st->window,
1554                                 st->width, st->height, xgwa.depth);
1555   }
1556 }
1557
1558 static Bool
1559 speedmine_event (Display *dpy, Window window, void *closure, XEvent *event)
1560 {
1561   return False;
1562 }
1563
1564 static void
1565 speedmine_free (Display *dpy, Window window, void *closure)
1566 {
1567   struct state *st = (struct state *) closure;
1568   free (st);
1569 }
1570
1571
1572 \f
1573 /*
1574  * Down the speedmine, you'll find speed
1575  * to satisfy your moving needs;
1576  * So if you're looking for a blast
1577  * then hit the speedmine, really fast.
1578  */
1579
1580 /*
1581  * Speedworm likes to choke and spit
1582  * and chase his tail, and dance a bit
1583  * he really is a funky friend;
1584  * he's made of speed from end to end.
1585  */
1586
1587
1588 static const char *speedmine_defaults [] = {
1589   ".verbose: False",
1590   "*worm: False",
1591   "*wire: False",
1592   ".background: black",
1593   ".foreground: white",
1594   "*darkground: #101010",
1595   "*lightground: #a0a0a0",
1596   "*tunnelend: #000000",
1597   "*delay:      30000",
1598   "*maxspeed: 700",
1599   "*thrust: 1.0",
1600   "*gravity: 9.8",
1601   "*vertigo: 1.0",
1602   "*terrain: True",
1603   "*smoothness: 6",
1604   "*curviness: 1.0",
1605   "*twistiness: 1.0",
1606   "*widening: True",
1607   "*bumps: True",
1608   "*bonuses: True",
1609   "*crosshair: True",
1610   "*psychedelic: False",
1611   0
1612 };
1613
1614 static XrmOptionDescRec speedmine_options [] = {
1615   { "-verbose",                 ".verbose",                             XrmoptionNoArg, "True"},
1616   { "-worm",                    ".worm",                                XrmoptionNoArg, "True"},
1617   { "-wireframe",               ".wire",                                XrmoptionNoArg, "True"},
1618   { "-no-wireframe",    ".wire",                                XrmoptionNoArg, "False"},
1619   { "-darkground",              ".darkground",                  XrmoptionSepArg, 0 },
1620   { "-lightground",             ".lightground",                 XrmoptionSepArg, 0 },
1621   { "-tunnelend",               ".tunnelend",                   XrmoptionSepArg, 0 },
1622   { "-delay",           ".delay",               XrmoptionSepArg, 0 },
1623   { "-maxspeed",                ".maxspeed",                    XrmoptionSepArg, 0 },
1624   { "-thrust",                  ".thrust",                              XrmoptionSepArg, 0 },
1625   { "-gravity",                 ".gravity",                             XrmoptionSepArg, 0 },
1626   { "-vertigo",                 ".vertigo",                             XrmoptionSepArg, 0 },
1627   { "-terrain",                 ".terrain",                             XrmoptionNoArg, "True"},
1628   { "-no-terrain",              ".terrain",                             XrmoptionNoArg, "False"},
1629   { "-smoothness",      ".smoothness",                  XrmoptionSepArg, 0 },
1630   { "-curviness",               ".curviness",                   XrmoptionSepArg, 0 },
1631   { "-twistiness",              ".twistiness",                  XrmoptionSepArg, 0 },
1632   { "-widening",                ".widening",                    XrmoptionNoArg, "True"},
1633   { "-no-widening",             ".widening",                    XrmoptionNoArg, "False"},
1634   { "-bumps",                   ".bumps",                               XrmoptionNoArg, "True"},
1635   { "-no-bumps",                ".bumps",                               XrmoptionNoArg, "False"},
1636   { "-bonuses",                 ".bonuses",                             XrmoptionNoArg, "True"},
1637   { "-no-bonuses",              ".bonuses",                             XrmoptionNoArg, "False"},
1638   { "-crosshair",               ".crosshair",                   XrmoptionNoArg, "True"},
1639   { "-no-crosshair",    ".crosshair",                   XrmoptionNoArg, "False"},
1640   { "-psychedelic",             ".psychedelic",                 XrmoptionNoArg, "True"},
1641   { "-no-psychedelic",  ".psychedelic",                 XrmoptionNoArg, "False"},
1642   { 0, 0, 0, 0 }
1643 };
1644
1645
1646 XSCREENSAVER_MODULE ("SpeedMine", speedmine)
1647
1648 /* vim: ts=4
1649  */