http://ftp.ksu.edu.tw/FTP/FreeBSD/distfiles/xscreensaver-4.20.tar.gz
[xscreensaver] / hacks / boxfit.c
diff --git a/hacks/boxfit.c b/hacks/boxfit.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..34b9d7d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,459 @@
+/* xscreensaver, Copyright (c) 2005 Jamie Zawinski <jwz@jwz.org>
+ *
+ * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
+ * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
+ * the above copyright notice appear in all copies and that both that
+ * copyright notice and this permission notice appear in supporting
+ * documentation.  No representations are made about the suitability of this
+ * software for any purpose.  It is provided "as is" without express or 
+ * implied warranty.
+ *
+ * Boxfit -- fills space with a gradient of growing boxes or circles.
+ *
+ * Written by jwz, 21-Feb-2005.
+ *
+ * Inspired by http://www.levitated.net/daily/levBoxFitting.html
+ */
+
+#include "screenhack.h"
+#include <stdio.h>
+#include <X11/Xutil.h>
+
+#define ALIVE   1
+#define CHANGED 2
+
+typedef struct {
+  unsigned long fill_color;
+  short x, y, w, h;
+  char flags;
+} box;
+
+typedef struct {
+  Display *dpy;
+  Window window;
+  XWindowAttributes xgwa;
+  GC gc;
+  unsigned long bg_color;
+  int border_size;
+  int spacing;
+  int inc;
+
+  Bool circles_p;
+  Bool growing_p;
+  Bool color_horiz_p;
+
+  int box_count;
+  int boxes_size;
+  int nboxes;
+  box *boxes;
+
+  int ncolors;
+  XColor *colors;
+} state;
+
+
+static void
+reset_boxes (state *st)
+{
+  static Bool once = False;
+  int mode = -1;
+
+  st->nboxes = 0;
+  st->growing_p = True;
+  st->color_horiz_p = random() & 1;
+
+  if (once)
+    free_colors (st->dpy, st->xgwa.colormap, st->colors, st->ncolors);
+
+  if (!once)
+    {
+      char *s = get_string_resource ("mode", "Mode");
+      if (!s || !*s || !strcasecmp (s, "random"))
+        mode = -1;
+      else if (!strcasecmp (s, "squares") || !strcasecmp (s, "square"))
+        mode = 0;
+      else if (!strcasecmp (s, "circles") || !strcasecmp (s, "circle"))
+        mode = 1;
+      else
+        {
+          fprintf (stderr,
+                   "%s: mode must be random, squares, or circles, not '%s'\n",
+                   progname, s);
+          exit (1);
+        }
+    }
+
+  if (mode == -1)
+    st->circles_p = random() & 1;
+  else
+    st->circles_p = (mode == 1);
+
+  once = True;
+
+  st->ncolors = get_integer_resource ("colors", "Colors");  /* re-get this */
+  make_smooth_colormap (st->dpy, st->xgwa.visual, st->xgwa.colormap,
+                        st->colors, &st->ncolors, True, 0, False);
+  XClearWindow (st->dpy, st->window);
+}
+
+
+state *
+init_boxes (Display *dpy, Window window)
+{
+  XGCValues gcv;
+  state *st = (state *) calloc (1, sizeof (*st));
+
+  st->dpy = dpy;
+  st->window = window;
+
+  XGetWindowAttributes (st->dpy, st->window, &st->xgwa);
+  XSelectInput (dpy, window, st->xgwa.your_event_mask | ExposureMask);
+
+  st->ncolors = get_integer_resource ("colors", "Colors");
+  if (st->ncolors < 1) st->ncolors = 1;
+  st->colors = (XColor *) malloc (sizeof(XColor) * st->ncolors);
+
+  st->inc = get_integer_resource ("growBy", "GrowBy");
+  st->spacing = get_integer_resource ("spacing", "Spacing");
+  st->border_size = get_integer_resource ("borderSize", "BorderSize");
+  st->bg_color = get_pixel_resource ("background", "Background",
+                                     st->dpy, st->xgwa.colormap);
+  if (st->inc < 1) st->inc = 1;
+  if (st->border_size < 0) st->border_size = 0;
+
+  gcv.line_width = st->border_size;
+  gcv.background = st->bg_color;
+  st->gc = XCreateGC (st->dpy, st->window, GCBackground|GCLineWidth, &gcv);
+
+  st->box_count = get_integer_resource ("boxCount", "BoxCount");
+  if (st->box_count < 1) st->box_count = 1;
+
+  st->nboxes = 0;
+  st->boxes_size = st->box_count * 2;
+  st->boxes = (box *) calloc (st->boxes_size, sizeof(*st->boxes));
+
+  reset_boxes (st);
+
+  return st;
+}
+
+static void
+reshape_boxes (state *st)
+{
+  int i;
+  XGetWindowAttributes (st->dpy, st->window, &st->xgwa);
+  for (i = 0; i < st->nboxes; i++)
+    {
+      box *b = &st->boxes[i];
+      b->flags |= CHANGED;
+    }
+}
+
+
+static Bool
+boxes_overlap_p (box *a, box *b, int pad)
+{
+  /* Two rectangles overlap if the max of the tops is less than the
+     min of the bottoms and the max of the lefts is less than the min
+     of the rights.
+   */
+# undef MAX
+# undef MIN
+# define MAX(A,B) ((A)>(B)?(A):(B))
+# define MIN(A,B) ((A)<(B)?(A):(B))
+
+  int maxleft  = MAX(a->x - pad, b->x);
+  int maxtop   = MAX(a->y - pad, b->y);
+  int minright = MIN(a->x + a->w + pad + pad - 1, b->x + b->w);
+  int minbot   = MIN(a->y + a->h + pad + pad - 1, b->y + b->h);
+  return (maxtop < minbot && maxleft < minright);
+}
+
+
+static Bool
+circles_overlap_p (box *a, box *b, int pad)
+{
+  int ar = a->w/2;     /* radius */
+  int br = b->w/2;
+  int ax = a->x + ar;  /* center */
+  int ay = a->y + ar;
+  int bx = b->x + br;
+  int by = b->y + br;
+  int d2 = (((bx - ax) * (bx - ax)) +  /* distance between centers squared */
+            ((by - ay) * (by - ay)));
+  int r2 = ((ar + br + pad) *          /* sum of radii squared */
+            (ar + br + pad));
+  return (d2 < r2);
+}
+
+
+static Bool
+box_collides_p (state *st, box *a, int pad)
+{
+  int i;
+
+  /* collide with wall */
+  if (a->x - pad < 0 ||
+      a->y - pad < 0 ||
+      a->x + a->w + pad + pad >= st->xgwa.width ||
+      a->y + a->h + pad + pad >= st->xgwa.height)
+    return True;
+
+  /* collide with another box */
+  for (i = 0; i < st->nboxes; i++)
+    {
+      box *b = &st->boxes[i];
+      if (a != b &&
+          (st->circles_p
+           ? circles_overlap_p (a, b, pad)
+           : boxes_overlap_p (a, b, pad)))
+        return True;
+    }
+
+  return False;
+}
+
+
+static void
+grow_boxes (state *st)
+{
+  int inc2 = st->inc + st->spacing + st->border_size;
+  int i;
+  int live_count = 0;
+
+  /* check box collisions, and grow if none.
+   */
+  for (i = 0; i < st->nboxes; i++)
+    {
+      box *a = &st->boxes[i];
+      if (!(a->flags & ALIVE)) continue;
+
+      if (box_collides_p (st, a, inc2))
+        {
+          a->flags &= ~ALIVE;
+          continue;
+        }
+      
+      live_count++;
+      a->x -= st->inc;
+      a->y -= st->inc;
+      a->w += st->inc + st->inc;
+      a->h += st->inc + st->inc;
+      a->flags |= CHANGED;
+    }
+
+  /* Add more boxes.
+   */
+  while (live_count < st->box_count)
+    {
+      box *a;
+      st->nboxes++;
+      if (st->boxes_size <= st->nboxes)
+        {
+          st->boxes_size = (st->boxes_size * 1.2) + st->nboxes;
+          st->boxes = (box *)
+            realloc (st->boxes, st->boxes_size * sizeof(*st->boxes));
+          if (! st->boxes)
+            {
+              fprintf (stderr, "%s: out of memory (%d boxes)\n",
+                       progname, st->boxes_size);
+              exit (1);
+            }
+        }
+
+      a = &st->boxes[st->nboxes-1];
+      a->flags |= CHANGED;
+
+      for (i = 0; i < 10000; i++)
+        {
+          a->x = inc2 + (random() % (st->xgwa.width  - inc2));
+          a->y = inc2 + (random() % (st->xgwa.height - inc2));
+          a->w = 0;
+          a->h = 0;
+
+          if (! box_collides_p (st, a, inc2))
+            {
+              a->flags |= ALIVE;
+              live_count++;
+              break;
+            }
+        }
+
+      if (! (a->flags & ALIVE) ||      /* too many retries; */
+          st->nboxes > 65535)          /* that's about 1MB of box structs. */
+        {
+          st->nboxes--;                        /* go into "fade out" mode now. */
+          st->growing_p = False;
+
+          XSync (st->dpy, False);
+          sleep (1);
+
+          break;
+        }
+
+      /* Pick colors for this box */
+      {
+        int n = (st->color_horiz_p
+                 ? (a->x * st->ncolors / st->xgwa.width)
+                 : (a->y * st->ncolors / st->xgwa.height));
+        a->fill_color   = st->colors [n % st->ncolors].pixel;
+      }
+    }
+}
+
+
+static void
+shrink_boxes (state *st)
+{
+  int i;
+  int remaining = 0;
+
+  for (i = 0; i < st->nboxes; i++)
+    {
+      box *a = &st->boxes[i];
+
+      if (a->w <= 0 || a->h <= 0) continue;
+
+      a->x += st->inc;
+      a->y += st->inc;
+      a->w -= st->inc + st->inc;
+      a->h -= st->inc + st->inc;
+      a->flags |= CHANGED;
+      if (a->w < 0) a->w = 0;
+      if (a->h < 0) a->h = 0;
+
+      if (a->w > 0 && a->h > 0)
+        remaining++;
+    }
+
+  if (remaining == 0)
+    reset_boxes (st);
+}
+
+
+static void
+draw_boxes (state *st)
+{
+  int i;
+  for (i = 0; i < st->nboxes; i++)
+    {
+      box *b = &st->boxes[i];
+
+      if (!st->growing_p)
+        {
+          /* When shrinking, black out an area outside of the border
+             before re-drawing the box.
+           */
+          XSetForeground (st->dpy, st->gc, st->bg_color);
+          XSetLineAttributes (st->dpy, st->gc,
+                              (st->inc + st->border_size) * 2,
+                              LineSolid, CapButt, JoinMiter);
+
+          if (st->circles_p)
+            XDrawArc (st->dpy, st->window, st->gc,
+                      b->x, b->y,
+                      (b->w > 0 ? b->w : 1),
+                      (b->h > 0 ? b->h : 1),
+                      0, 360*64);
+          else
+            XDrawRectangle (st->dpy, st->window, st->gc,
+                            b->x, b->y,
+                            (b->w > 0 ? b->w : 1),
+                            (b->h > 0 ? b->h : 1));
+          XSetLineAttributes (st->dpy, st->gc, st->border_size,
+                              LineSolid, CapButt, JoinMiter);
+        }
+
+      if (b->w <= 0 || b->h <= 0) continue;
+      if (! (b->flags & CHANGED)) continue;
+      b->flags &= ~CHANGED;
+
+      XSetForeground (st->dpy, st->gc, b->fill_color);
+
+      if (st->circles_p)
+        XFillArc (st->dpy, st->window, st->gc, b->x, b->y, b->w, b->h,
+                  0, 360*64);
+      else
+        XFillRectangle (st->dpy, st->window, st->gc, b->x, b->y, b->w, b->h);
+
+      if (st->border_size > 0)
+        {
+          unsigned long bd = st->colors [(b->fill_color + st->ncolors/2)
+                                         % st->ncolors].pixel;
+          XSetForeground (st->dpy, st->gc, bd);
+          if (st->circles_p)
+            XDrawArc (st->dpy, st->window, st->gc, b->x, b->y, b->w, b->h,
+                      0, 360*64);
+          else
+            XDrawRectangle (st->dpy, st->window, st->gc,
+                            b->x, b->y, b->w, b->h);
+        }
+    }
+}
+
+static void
+handle_events (state *st)
+{
+  XSync (st->dpy, False);
+  while (XPending (st->dpy))
+    {
+      XEvent event;
+      XNextEvent (st->dpy, &event);
+      if (event.xany.type == ConfigureNotify ||
+          event.xany.type == Expose)
+        reshape_boxes (st);
+      else if (event.xany.type == ButtonPress)
+        st->growing_p = !st->growing_p;
+
+      screenhack_handle_event (st->dpy, &event);
+    }
+}
+
+
+\f
+char *progclass = "BoxFit";
+
+char *defaults [] = {
+  ".background:                   black",
+  "*delay:                20000",
+  "*mode:                 random",
+  "*colors:               64",
+  "*boxCount:             50",
+  "*growBy:               1",
+  "*spacing:              1",
+  "*borderSize:                   1",
+  0
+};
+
+XrmOptionDescRec options [] = {
+  { "-delay",          ".delay",               XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-colors",         ".colors",              XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-count",          ".boxCount",            XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-growby",         ".growBy",              XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-spacing",                ".spacing",             XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-border",         ".borderSize",          XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-circles",                ".mode",                XrmoptionNoArg, "circles" },
+  { "-squares",                ".mode",                XrmoptionNoArg, "squares" },
+  { "-random",         ".mode",                XrmoptionNoArg, "random"  },
+  { 0, 0, 0, 0 }
+};
+
+
+void
+screenhack (Display *dpy, Window window)
+{
+  state *st = init_boxes (dpy, window);
+  int delay = get_integer_resource ("delay", "Integer");
+  reshape_boxes (st);
+  while (1)
+    {
+      if (st->growing_p)
+        grow_boxes (st);
+      else
+        shrink_boxes (st);
+
+      draw_boxes (st);
+      handle_events (st);
+      if (delay) usleep (delay);
+    }
+}