From http://www.jwz.org/xscreensaver/xscreensaver-5.33.tar.gz
[xscreensaver] / hacks / glx / romanboy.c
diff --git a/hacks/glx/romanboy.c b/hacks/glx/romanboy.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..09a3ca7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1564 @@
+/* romanboy --- Shows a 3d immersion of the real projective plane
+   that rotates in 3d or on which you can walk and that can deform
+   smoothly between the Roman surface and the Boy surface. */
+
+#if 0
+static const char sccsid[] = "@(#)romanboy.c  1.1 14/10/03 xlockmore";
+#endif
+
+/* Copyright (c) 2013-2014 Carsten Steger <carsten@mirsanmir.org>. */
+
+/*
+ * Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its
+ * documentation for any purpose and without fee is hereby granted,
+ * provided that the above copyright notice appear in all copies and that
+ * both that copyright notice and this permission notice appear in
+ * supporting documentation.
+ *
+ * This file is provided AS IS with no warranties of any kind.  The author
+ * shall have no liability with respect to the infringement of copyrights,
+ * trade secrets or any patents by this file or any part thereof.  In no
+ * event will the author be liable for any lost revenue or profits or
+ * other special, indirect and consequential damages.
+ *
+ * REVISION HISTORY:
+ * C. Steger - 14/10/03: Initial version
+ */
+
+/*
+ * This program shows a 3d immersion of the real projective plane
+ * that smoothly deforms between the Roman surface and the Boy
+ * surface.  You can walk on the projective plane or turn in 3d.  The
+ * smooth deformation (homotopy) between these two famous immersions
+ * of the real projective plane was constructed by François Apéry.
+ *
+ * The real projective plane is a non-orientable surface.  To make
+ * this apparent, the two-sided color mode can be used.
+ * Alternatively, orientation markers (curling arrows) can be drawn as
+ * a texture map on the surface of the projective plane.  While
+ * walking on the projective plane, you will notice that the
+ * orientation of the curling arrows changes (which it must because
+ * the projective plane is non-orientable).
+ *
+ * The real projective plane is a model for the projective geometry in
+ * 2d space.  One point can be singled out as the origin.  A line can
+ * be singled out as the line at infinity, i.e., a line that lies at
+ * an infinite distance to the origin.  The line at infinity is
+ * topologically a circle.  Points on the line at infinity are also
+ * used to model directions in projective geometry.  The origin can be
+ * visualized in different manners.  When using distance colors, the
+ * origin is the point that is displayed as fully saturated red, which
+ * is easier to see as the center of the reddish area on the
+ * projective plane.  Alternatively, when using distance bands, the
+ * origin is the center of the only band that projects to a disk.
+ * When using direction bands, the origin is the point where all
+ * direction bands collapse to a point.  Finally, when orientation
+ * markers are being displayed, the origin the the point where all
+ * orientation markers are compressed to a point.  The line at
+ * infinity can also be visualized in different ways.  When using
+ * distance colors, the line at infinity is the line that is displayed
+ * as fully saturated magenta.  When two-sided colors are used, the
+ * line at infinity lies at the points where the red and green "sides"
+ * of the projective plane meet (of course, the real projective plane
+ * only has one side, so this is a design choice of the
+ * visualization).  Alternatively, when orientation markers are being
+ * displayed, the line at infinity is the place where the orientation
+ * markers change their orientation.
+ *
+ * Note that when the projective plane is displayed with bands, the
+ * orientation markers are placed in the middle of the bands.  For
+ * distance bands, the bands are chosen in such a way that the band at
+ * the origin is only half as wide as the remaining bands, which
+ * results in a disk being displayed at the origin that has the same
+ * diameter as the remaining bands.  This choice, however, also
+ * implies that the band at infinity is half as wide as the other
+ * bands.  Since the projective plane is attached to itself (in a
+ * complicated fashion) at the line at infinity, effectively the band
+ * at infinity is again as wide as the remaining bands.  However,
+ * since the orientation markers are displayed in the middle of the
+ * bands, this means that only one half of the orientation markers
+ * will be displayed twice at the line at infinity if distance bands
+ * are used.  If direction bands are used or if the projective plane
+ * is displayed as a solid surface, the orientation markers are
+ * displayed fully at the respective sides of the line at infinity.
+ *
+ * The immersed projective plane can be projected to the screen either
+ * perspectively or orthographically.  When using the walking modes,
+ * perspective projection to the screen will be used.
+ *
+ * There are three display modes for the projective plane: mesh
+ * (wireframe), solid, or transparent.  Furthermore, the appearance of
+ * the projective plane can be as a solid object or as a set of
+ * see-through bands.  The bands can be distance bands, i.e., bands
+ * that lie at increasing distances from the origin, or direction
+ * bands, i.e., bands that lie at increasing angles with respect to
+ * the origin.
+ *
+ * When the projective plane is displayed with direction bands, you
+ * will be able to see that each direction band (modulo the "pinching"
+ * at the origin) is a Moebius strip, which also shows that the
+ * projective plane is non-orientable.
+ *
+ * Finally, the colors with with the projective plane is drawn can be
+ * set to two-sided, distance, or direction.  In two-sided mode, the
+ * projective plane is drawn with red on one "side" and green on the
+ * "other side".  As described above, the projective plane only has
+ * one side, so the color jumps from red to green along the line at
+ * infinity.  This mode enables you to see that the projective plane
+ * is non-orientable.  In distance mode, the projective plane is
+ * displayed with fully saturated colors that depend on the distance
+ * of the points on the projective plane to the origin.  The origin is
+ * displayed in red, the line at infinity is displayed in magenta.  If
+ * the projective plane is displayed as distance bands, each band will
+ * be displayed with a different color.  In direction mode, the
+ * projective plane is displayed with fully saturated colors that
+ * depend on the angle of the points on the projective plane with
+ * respect to the origin.  Angles in opposite directions to the origin
+ * (e.g., 15 and 205 degrees) are displayed in the same color since
+ * they are projectively equivalent.  If the projective plane is
+ * displayed as direction bands, each band will be displayed with a
+ * different color.
+ *
+ * The rotation speed for each of the three coordinate axes around
+ * which the projective plane rotates can be chosen.
+ *
+ * Furthermore, in the walking mode the walking direction in the 2d
+ * base square of the projective plane and the walking speed can be
+ * chosen.  The walking direction is measured as an angle in degrees
+ * in the 2d square that forms the coordinate system of the surface of
+ * the projective plane.  A value of 0 or 180 means that the walk is
+ * along a circle at a randomly chosen distance from the origin
+ * (parallel to a distance band).  A value of 90 or 270 means that the
+ * walk is directly from the origin to the line at infinity and back
+ * (analogous to a direction band).  Any other value results in a
+ * curved path from the origin to the line at infinity and back.
+ *
+ * By default, the immersion of the real projective plane smoothly
+ * deforms between the Roman and Boy surfaces.  It is possible to
+ * choose the speed of the deformation.  Furthermore, it is possible
+ * to switch the deformation off.  It is also possible to determine
+ * the initial deformation of the immersion.  This is mostly useful if
+ * the deformation is switched off, in which case it will determine
+ * the appearance of the surface.
+ *
+ * As a final option, it is possible to display generalized versions
+ * of the immersion discussed above by specifying the order of the
+ * surface.  The default surface order of 3 results in the immersion
+ * of the real projective described above.  The surface order can be
+ * chosen between 2 and 9.  Odd surface orders result in generalized
+ * immersions of the real projective plane, while even numbers result
+ * in a immersion of a topological sphere (which is orientable).  The
+ * most interesting even case is a surface order of 2, which results
+ * in an immersion of the halfway model of Morin's sphere eversion (if
+ * the deformation is switched off).
+ *
+ * This program is inspired by François Apéry's book "Models of the
+ * Real Projective Plane", Vieweg, 1987.
+ */
+
+#include "curlicue.h"
+
+#ifndef M_PI
+#define M_PI 3.14159265358979323846
+#endif
+
+#define DISP_WIREFRAME             0
+#define DISP_SURFACE               1
+#define DISP_TRANSPARENT           2
+#define NUM_DISPLAY_MODES          3
+
+#define APPEARANCE_SOLID           0
+#define APPEARANCE_DISTANCE_BANDS  1
+#define APPEARANCE_DIRECTION_BANDS 2
+#define NUM_APPEARANCES            3
+
+#define COLORS_TWOSIDED            0
+#define COLORS_DISTANCE            1
+#define COLORS_DIRECTION           2
+#define NUM_COLORS                 3
+
+#define VIEW_WALK                  0
+#define VIEW_TURN                  1
+#define NUM_VIEW_MODES             2
+
+#define DISP_PERSPECTIVE           0
+#define DISP_ORTHOGRAPHIC          1
+#define NUM_DISP_MODES             2
+
+#define DEF_DISPLAY_MODE           "random"
+#define DEF_APPEARANCE             "random"
+#define DEF_COLORS                 "random"
+#define DEF_VIEW_MODE              "random"
+#define DEF_MARKS                  "False"
+#define DEF_DEFORM                 "True"
+#define DEF_PROJECTION             "random"
+#define DEF_SPEEDX                 "1.1"
+#define DEF_SPEEDY                 "1.3"
+#define DEF_SPEEDZ                 "1.5"
+#define DEF_WALK_DIRECTION         "83.0"
+#define DEF_WALK_SPEED             "20.0"
+#define DEF_DEFORM_SPEED           "10.0"
+#define DEF_INIT_DEFORM            "1000.0"
+#define DEF_SURFACE_ORDER          "3"
+
+#ifdef STANDALONE
+# define DEFAULTS           "*delay:      10000 \n" \
+                            "*showFPS:    False \n" \
+
+# define refresh_romanboy 0
+# include "xlockmore.h"         /* from the xscreensaver distribution */
+#else  /* !STANDALONE */
+# include "xlock.h"             /* from the xlockmore distribution */
+#endif /* !STANDALONE */
+
+#ifdef USE_GL
+
+#ifndef HAVE_COCOA
+# include <X11/keysym.h>
+#endif
+
+#include "gltrackball.h"
+
+#include <float.h>
+
+
+#ifdef USE_MODULES
+ModStruct romanboy_description =
+{"romanboy", "init_romanboy", "draw_romanboy",
+ "release_romanboy", "draw_romanboy", "change_romanboy",
+ NULL, &romanboy_opts, 25000, 1, 1, 1, 1.0, 4, "",
+ "Rotate a 3d immersion of the real projective plane in 3d or walk on it",
+ 0, NULL};
+
+#endif
+
+
+static char *mode;
+static int display_mode;
+static char *appear;
+static int appearance;
+static char *color_mode;
+static int colors;
+static char *view_mode;
+static int view;
+static Bool marks;
+static Bool deform;
+static char *proj;
+static int projection;
+static float speed_x;
+static float speed_y;
+static float speed_z;
+static float walk_direction;
+static float walk_speed;
+static float deform_speed;
+static float init_deform;
+static int surface_order;
+
+
+static XrmOptionDescRec opts[] =
+{
+  {"-mode",                ".displayMode",   XrmoptionSepArg, 0 },
+  {"-wireframe",           ".displayMode",   XrmoptionNoArg,  "wireframe" },
+  {"-surface",             ".displayMode",   XrmoptionNoArg,  "surface" },
+  {"-transparent",         ".displayMode",   XrmoptionNoArg,  "transparent" },
+  {"-appearance",          ".appearance",    XrmoptionSepArg, 0 },
+  {"-solid",               ".appearance",    XrmoptionNoArg,  "solid" },
+  {"-distance-bands",      ".appearance",    XrmoptionNoArg,  "distance-bands" },
+  {"-direction-bands",     ".appearance",    XrmoptionNoArg,  "direction-bands" },
+  {"-colors",              ".colors",        XrmoptionSepArg, 0 },
+  {"-twosided-colors",     ".colors",        XrmoptionNoArg,  "two-sided" },
+  {"-distance-colors",     ".colors",        XrmoptionNoArg,  "distance" },
+  {"-direction-colors",    ".colors",        XrmoptionNoArg,  "direction" },
+  {"-view-mode",           ".viewMode",      XrmoptionSepArg, 0 },
+  {"-walk",                ".viewMode",      XrmoptionNoArg,  "walk" },
+  {"-turn",                ".viewMode",      XrmoptionNoArg,  "turn" },
+  {"-deform",              ".deform",        XrmoptionNoArg, "on"},
+  {"+deform",              ".deform",        XrmoptionNoArg, "off"},
+  {"-orientation-marks",   ".marks",         XrmoptionNoArg, "on"},
+  {"+orientation-marks",   ".marks",         XrmoptionNoArg, "off"},
+  {"-projection",          ".projection",    XrmoptionSepArg, 0 },
+  {"-perspective",         ".projection",    XrmoptionNoArg,  "perspective" },
+  {"-orthographic",        ".projection",    XrmoptionNoArg,  "orthographic" },
+  {"-speed-x",             ".speedx",        XrmoptionSepArg, 0 },
+  {"-speed-y",             ".speedy",        XrmoptionSepArg, 0 },
+  {"-speed-z",             ".speedz",        XrmoptionSepArg, 0 },
+  {"-walk-direction",      ".walkDirection", XrmoptionSepArg, 0 },
+  {"-walk-speed",          ".walkSpeed",     XrmoptionSepArg, 0 },
+  {"-deformation-speed",   ".deformSpeed",   XrmoptionSepArg, 0 },
+  {"-initial-deformation", ".initDeform",    XrmoptionSepArg, 0 },
+  {"-roman",               ".initDeform",    XrmoptionNoArg,  "0.0" },
+  {"-boy",                 ".initDeform",    XrmoptionNoArg,  "1000.0" },
+  {"-surface-order",       ".surfaceOrder",  XrmoptionSepArg, 0 },
+};
+
+static argtype vars[] =
+{
+  { &mode,           "displayMode",   "DisplayMode",   DEF_DISPLAY_MODE,   t_String },
+  { &appear,         "appearance",    "Appearance",    DEF_APPEARANCE,     t_String },
+  { &color_mode,     "colors",        "Colors",        DEF_COLORS,         t_String },
+  { &view_mode,      "viewMode",      "ViewMode",      DEF_VIEW_MODE,      t_String },
+  { &deform,         "deform",        "Deform",        DEF_DEFORM,         t_Bool },
+  { &marks,          "marks",         "Marks",         DEF_MARKS,          t_Bool },
+  { &proj,           "projection",    "Projection",    DEF_PROJECTION,     t_String },
+  { &speed_x,        "speedx",        "Speedx",        DEF_SPEEDX,         t_Float},
+  { &speed_y,        "speedy",        "Speedy",        DEF_SPEEDY,         t_Float},
+  { &speed_z,        "speedz",        "Speedz",        DEF_SPEEDZ,         t_Float},
+  { &walk_direction, "walkDirection", "WalkDirection", DEF_WALK_DIRECTION, t_Float},
+  { &walk_speed,     "walkSpeed",     "WalkSpeed",     DEF_WALK_SPEED,     t_Float},
+  { &deform_speed,   "deformSpeed",   "DeformSpeed",   DEF_DEFORM_SPEED,   t_Float},
+  { &init_deform,    "initDeform",    "InitDeform",    DEF_INIT_DEFORM,    t_Float },
+  { &surface_order,  "surfaceOrder",  "SurfaceOrder",  DEF_SURFACE_ORDER,  t_Int }
+};
+
+ENTRYPOINT ModeSpecOpt romanboy_opts =
+{sizeof opts / sizeof opts[0], opts, sizeof vars / sizeof vars[0], vars, NULL};
+
+
+/* Offset by which we walk above the projective plane */
+#define DELTAY  0.01
+
+/* Number of subdivisions of the projective plane */
+#define NUMU 64
+#define NUMV 128
+
+/* Number of subdivisions per band */
+#define NUMB 8
+
+
+typedef struct {
+  GLint WindH, WindW;
+  GLXContext *glx_context;
+  /* 3D rotation angles */
+  float alpha, beta, delta;
+  /* Movement parameters */
+  float umove, vmove, dumove, dvmove;
+  int side, dir;
+  /* Deformation parameters */
+  float dd;
+  int defdir;
+  /* The type of the generalized Roman-Boy surface */
+  int g;
+  /* The viewing offset in 3d */
+  float offset3d[3];
+  /* The 3d coordinates of the projective plane and their derivatives */
+  float *pp;
+  float *pn;
+  /* The precomputed colors of the projective plane */
+  float *col;
+  /* The precomputed texture coordinates of the projective plane */
+  float *tex;
+  /* The "curlicue" texture */
+  GLuint tex_name;
+  /* Aspect ratio of the current window */
+  float aspect;
+  /* Trackball states */
+  trackball_state *trackball;
+  Bool button_pressed;
+  /* A random factor to modify the rotation speeds */
+  float speed_scale;
+} romanboystruct;
+
+static romanboystruct *romanboy = (romanboystruct *) NULL;
+
+
+/* Add a rotation around the x-axis to the matrix m. */
+static void rotatex(float m[3][3], float phi)
+{
+  float c, s, u, v;
+  int i;
+
+  phi *= M_PI/180.0;
+  c = cos(phi);
+  s = sin(phi);
+  for (i=0; i<3; i++)
+  {
+    u = m[i][1];
+    v = m[i][2];
+    m[i][1] = c*u+s*v;
+    m[i][2] = -s*u+c*v;
+  }
+}
+
+
+/* Add a rotation around the y-axis to the matrix m. */
+static void rotatey(float m[3][3], float phi)
+{
+  float c, s, u, v;
+  int i;
+
+  phi *= M_PI/180.0;
+  c = cos(phi);
+  s = sin(phi);
+  for (i=0; i<3; i++)
+  {
+    u = m[i][0];
+    v = m[i][2];
+    m[i][0] = c*u-s*v;
+    m[i][2] = s*u+c*v;
+  }
+}
+
+
+/* Add a rotation around the z-axis to the matrix m. */
+static void rotatez(float m[3][3], float phi)
+{
+  float c, s, u, v;
+  int i;
+
+  phi *= M_PI/180.0;
+  c = cos(phi);
+  s = sin(phi);
+  for (i=0; i<3; i++)
+  {
+    u = m[i][0];
+    v = m[i][1];
+    m[i][0] = c*u+s*v;
+    m[i][1] = -s*u+c*v;
+  }
+}
+
+
+/* Compute the rotation matrix m from the rotation angles. */
+static void rotateall(float al, float be, float de, float m[3][3])
+{
+  int i, j;
+
+  for (i=0; i<3; i++)
+    for (j=0; j<3; j++)
+      m[i][j] = (i==j);
+  rotatex(m,al);
+  rotatey(m,be);
+  rotatez(m,de);
+}
+
+
+/* Multiply two rotation matrices: o=m*n. */
+static void mult_rotmat(float m[3][3], float n[3][3], float o[3][3])
+{
+  int i, j, k;
+
+  for (i=0; i<3; i++)
+  {
+    for (j=0; j<3; j++)
+    {
+      o[i][j] = 0.0;
+      for (k=0; k<3; k++)
+        o[i][j] += m[i][k]*n[k][j];
+    }
+  }
+}
+
+
+/* Compute a 3D rotation matrix from a unit quaternion. */
+static void quat_to_rotmat(float p[4], float m[3][3])
+{
+  double al, be, de;
+  double r00, r01, r02, r12, r22;
+
+  r00 = 1.0-2.0*(p[1]*p[1]+p[2]*p[2]);
+  r01 = 2.0*(p[0]*p[1]+p[2]*p[3]);
+  r02 = 2.0*(p[2]*p[0]-p[1]*p[3]);
+  r12 = 2.0*(p[1]*p[2]+p[0]*p[3]);
+  r22 = 1.0-2.0*(p[1]*p[1]+p[0]*p[0]);
+
+  al = atan2(-r12,r22)*180.0/M_PI;
+  be = atan2(r02,sqrt(r00*r00+r01*r01))*180.0/M_PI;
+  de = atan2(-r01,r00)*180.0/M_PI;
+
+  rotateall(al,be,de,m);
+}
+
+
+/* Compute a fully saturated and bright color based on an angle. */
+static void color(double angle, float col[4])
+{
+  int s;
+  double t;
+
+  if (colors == COLORS_TWOSIDED)
+    return;
+
+  if (angle >= 0.0)
+    angle = fmod(angle,2.0*M_PI);
+  else
+    angle = fmod(angle,-2.0*M_PI);
+  s = floor(angle/(M_PI/3));
+  t = angle/(M_PI/3)-s;
+  if (s >= 6)
+    s = 0;
+  switch (s)
+  {
+    case 0:
+      col[0] = 1.0;
+      col[1] = t;
+      col[2] = 0.0;
+      break;
+    case 1:
+      col[0] = 1.0-t;
+      col[1] = 1.0;
+      col[2] = 0.0;
+      break;
+    case 2:
+      col[0] = 0.0;
+      col[1] = 1.0;
+      col[2] = t;
+      break;
+    case 3:
+      col[0] = 0.0;
+      col[1] = 1.0-t;
+      col[2] = 1.0;
+      break;
+    case 4:
+      col[0] = t;
+      col[1] = 0.0;
+      col[2] = 1.0;
+      break;
+    case 5:
+      col[0] = 1.0;
+      col[1] = 0.0;
+      col[2] = 1.0-t;
+      break;
+  }
+  if (display_mode == DISP_TRANSPARENT)
+    col[3] = 0.7;
+  else
+    col[3] = 1.0;
+}
+
+
+/* Set up the projective plane colors and texture. */
+static void setup_roman_boy_color_texture(ModeInfo *mi, double umin,
+                                          double umax, double vmin,
+                                          double vmax, int numu, int numv)
+{
+  int i, j, k, g;
+  double u, v, ur, vr;
+  romanboystruct *pp = &romanboy[MI_SCREEN(mi)];
+
+  g = pp->g;
+  ur = umax-umin;
+  vr = vmax-vmin;
+  for (i=0; i<=numv; i++)
+  {
+    for (j=0; j<=numu; j++)
+    {
+      k = i*(numu+1)+j;
+      if (appearance != APPEARANCE_DIRECTION_BANDS)
+        u = -ur*j/numu+umin;
+      else
+        u = ur*j/numu+umin;
+      v = vr*i/numv+vmin;
+      if (colors == COLORS_DIRECTION)
+        color(2.0*M_PI-fmod(2.0*u,2.0*M_PI),&pp->col[4*k]);
+      else /* colors == COLORS_DISTANCE */
+        color(v*(5.0/6.0),&pp->col[4*k]);
+      pp->tex[2*k+0] = -16*g*u/(2.0*M_PI);
+      if (appearance == APPEARANCE_DISTANCE_BANDS)
+        pp->tex[2*k+1] = 32*v/(2.0*M_PI)-0.5;
+      else
+        pp->tex[2*k+1] = 32*v/(2.0*M_PI);
+    }
+  }
+}
+
+
+/* Draw a 3d immersion of the projective plane. */
+static int roman_boy(ModeInfo *mi, double umin, double umax,
+                     double vmin, double vmax, int numu, int numv)
+{
+  int polys = 0;
+  static const GLfloat mat_diff_red[]         = { 1.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
+  static const GLfloat mat_diff_green[]       = { 0.0, 1.0, 0.0, 1.0 };
+  static const GLfloat mat_diff_trans_red[]   = { 1.0, 0.0, 0.0, 0.7 };
+  static const GLfloat mat_diff_trans_green[] = { 0.0, 1.0, 0.0, 0.7 };
+  float p[3], pu[3], pv[3], pm[3], n[3], b[3], mat[3][3];
+  int i, j, k, l, m, o, g;
+  double u, v, ur, vr, oz;
+  double xx[3], xxu[3], xxv[3];
+  double r, s, t;
+  double d, dd, radius;
+  double cu, su, cgu, sgu, cgm1u, sgm1u, cv, c2v, s2v, cv2;
+  double sqrt2og, h1m1og, gm1, nomx, nomy, nomux, nomuy, nomvx, nomvy;
+  double den, den2, denu, denv;
+  float qu[4], r1[3][3], r2[3][3];
+  romanboystruct *pp = &romanboy[MI_SCREEN(mi)];
+
+  g = pp->g;
+  dd = pp->dd;
+  d = ((6.0*dd-15.0)*dd+10.0)*dd*dd*dd;
+  r = 1.0+d*d*(1.0/2.0+d*d*(1.0/6.0+d*d*(1.0/3.0)));
+  radius = 1.0/r;
+  oz = 0.5*r;
+  if (view == VIEW_WALK)
+  {
+    u = pp->umove;
+    v = pp->vmove;
+    if (g & 1)
+      v = 0.5*M_PI-0.25*v;
+    else
+      v = 0.5*M_PI-0.5*v;
+    sqrt2og = M_SQRT2/g;
+    h1m1og = 0.5*(1.0-1.0/g);
+    gm1 = g-1.0;
+    cu = cos(u);
+    su = sin(u);
+    cgu = cos(g*u);
+    sgu = sin(g*u);
+    cgm1u = cos(gm1*u);
+    sgm1u = sin(gm1*u);
+    cv = cos(v);
+    c2v = cos(2.0*v);
+    s2v = sin(2.0*v);
+    cv2 = cv*cv;
+    nomx = sqrt2og*cv2*cgm1u+h1m1og*s2v*cu;
+    nomy = sqrt2og*cv2*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+    nomux = -sqrt2og*cv2*gm1*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+    nomuy = sqrt2og*cv2*gm1*cgm1u-h1m1og*s2v*cu;
+    nomvx = -sqrt2og*s2v*cgm1u+2.0*h1m1og*c2v*cu;
+    nomvy = -sqrt2og*s2v*sgm1u-2.0*h1m1og*c2v*su;
+    den = 1.0/(1.0-0.5*M_SQRT2*d*s2v*sgu);
+    den2 = den*den;
+    denu = 0.5*M_SQRT2*d*g*cgu*s2v;
+    denv = M_SQRT2*d*sgu*c2v;
+    xx[0] = nomx*den;
+    xx[1] = nomy*den;
+    xx[2] = cv2*den-oz;
+    /* Avoid degenerate tangential plane basis vectors. */
+    if (0.5*M_PI-fabs(v) < FLT_EPSILON)
+    {
+      if (0.5*M_PI-v < FLT_EPSILON)
+        v = 0.5*M_PI-FLT_EPSILON;
+      else
+        v = -0.5*M_PI+FLT_EPSILON;
+      cv = cos(v);
+      c2v = cos(2.0*v);
+      s2v = sin(2.0*v);
+      cv2 = cv*cv;
+      nomx = sqrt2og*cv2*cgm1u+h1m1og*s2v*cu;
+      nomy = sqrt2og*cv2*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+      nomux = -sqrt2og*cv2*gm1*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+      nomuy = sqrt2og*cv2*gm1*cgm1u-h1m1og*s2v*cu;
+      nomvx = -sqrt2og*s2v*cgm1u+2.0*h1m1og*c2v*cu;
+      nomvy = -sqrt2og*s2v*sgm1u-2.0*h1m1og*c2v*su;
+      den = 1.0/(1.0-0.5*M_SQRT2*d*s2v*sgu);
+      den2 = den*den;
+      denu = 0.5*M_SQRT2*d*g*cgu*s2v;
+      denv = M_SQRT2*d*sgu*c2v;
+    }
+    xxu[0] = nomux*den+nomx*denu*den2;
+    xxu[1] = nomuy*den+nomy*denu*den2;
+    xxu[2] = cv2*denu*den2;
+    xxv[0] = nomvx*den+nomx*denv*den2;
+    xxv[1] = nomvy*den+nomy*denv*den2;
+    xxv[2] = -s2v*den+cv2*denv*den2;
+    for (l=0; l<3; l++)
+    {
+      p[l] = xx[l]*radius;
+      pu[l] = xxu[l]*radius;
+      pv[l] = xxv[l]*radius;
+    }
+    n[0] = pu[1]*pv[2]-pu[2]*pv[1];
+    n[1] = pu[2]*pv[0]-pu[0]*pv[2];
+    n[2] = pu[0]*pv[1]-pu[1]*pv[0];
+    t = 1.0/(pp->side*4.0*sqrt(n[0]*n[0]+n[1]*n[1]+n[2]*n[2]));
+    n[0] *= t;
+    n[1] *= t;
+    n[2] *= t;
+    pm[0] = pu[0]*pp->dumove-pv[0]*0.25*pp->dvmove;
+    pm[1] = pu[1]*pp->dumove-pv[1]*0.25*pp->dvmove;
+    pm[2] = pu[2]*pp->dumove-pv[2]*0.25*pp->dvmove;
+    t = 1.0/(4.0*sqrt(pm[0]*pm[0]+pm[1]*pm[1]+pm[2]*pm[2]));
+    pm[0] *= t;
+    pm[1] *= t;
+    pm[2] *= t;
+    b[0] = n[1]*pm[2]-n[2]*pm[1];
+    b[1] = n[2]*pm[0]-n[0]*pm[2];
+    b[2] = n[0]*pm[1]-n[1]*pm[0];
+    t = 1.0/(4.0*sqrt(b[0]*b[0]+b[1]*b[1]+b[2]*b[2]));
+    b[0] *= t;
+    b[1] *= t;
+    b[2] *= t;
+
+    /* Compute alpha, beta, gamma from the three basis vectors.
+           |  -b[0]  -b[1]  -b[2] |
+       m = |   n[0]   n[1]   n[2] |
+           | -pm[0] -pm[1] -pm[2] |
+    */
+    pp->alpha = atan2(-n[2],-pm[2])*180/M_PI;
+    pp->beta = atan2(-b[2],sqrt(b[0]*b[0]+b[1]*b[1]))*180/M_PI;
+    pp->delta = atan2(b[1],-b[0])*180/M_PI;
+
+    /* Compute the rotation that rotates the projective plane in 3D. */
+    rotateall(pp->alpha,pp->beta,pp->delta,mat);
+
+    u = pp->umove;
+    v = pp->vmove;
+    if (g & 1)
+      v = 0.5*M_PI-0.25*v;
+    else
+      v = 0.5*M_PI-0.5*v;
+    sqrt2og = M_SQRT2/g;
+    h1m1og = 0.5*(1.0-1.0/g);
+    gm1 = g-1.0;
+    cu = cos(u);
+    su = sin(u);
+    sgu = sin(g*u);
+    cgm1u = cos(gm1*u);
+    sgm1u = sin(gm1*u);
+    cv = cos(v);
+    s2v = sin(2.0*v);
+    cv2 = cv*cv;
+    nomx = sqrt2og*cv2*cgm1u+h1m1og*s2v*cu;
+    nomy = sqrt2og*cv2*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+    den = 1.0/(1.0-0.5*M_SQRT2*d*s2v*sgu);
+    xx[0] = nomx*den;
+    xx[1] = nomy*den;
+    xx[2] = cv2*den-oz;
+    for (l=0; l<3; l++)
+    {
+      r = 0.0;
+      for (m=0; m<3; m++)
+        r += mat[l][m]*xx[m];
+      p[l] = r*radius;
+    }
+
+    pp->offset3d[0] = -p[0];
+    pp->offset3d[1] = -p[1]-DELTAY;
+    pp->offset3d[2] = -p[2];
+  }
+  else
+  {
+    /* Compute the rotation that rotates the projective plane in 3D,
+       including the trackball rotations. */
+    rotateall(pp->alpha,pp->beta,pp->delta,r1);
+
+    gltrackball_get_quaternion(pp->trackball,qu);
+    quat_to_rotmat(qu,r2);
+
+    mult_rotmat(r2,r1,mat);
+  }
+
+  if (colors == COLORS_TWOSIDED)
+  {
+    glColor3fv(mat_diff_red);
+    if (display_mode == DISP_TRANSPARENT)
+    {
+      glMaterialfv(GL_FRONT,GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE,mat_diff_trans_red);
+      glMaterialfv(GL_BACK,GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE,mat_diff_trans_green);
+    }
+    else
+    {
+      glMaterialfv(GL_FRONT,GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE,mat_diff_red);
+      glMaterialfv(GL_BACK,GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE,mat_diff_green);
+    }
+  }
+  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,pp->tex_name);
+
+  ur = umax-umin;
+  vr = vmax-vmin;
+
+  /* Set up the projective plane coordinates and normals. */
+  if (appearance != APPEARANCE_DIRECTION_BANDS)
+  {
+    for (i=0; i<=numv; i++)
+    {
+      if (appearance == APPEARANCE_DISTANCE_BANDS &&
+          ((i & (NUMB-1)) >= NUMB/4+1) && ((i & (NUMB-1)) < 3*NUMB/4))
+        continue;
+      for (j=0; j<=numu; j++)
+      {
+        l = i;
+        m = j;
+        o = i*(numu+1)+j;
+        u = ur*j/numu+umin;
+        v = vr*i/numv+vmin;
+        if (g & 1)
+          v = 0.5*M_PI-0.25*v;
+        else
+          v = 0.5*M_PI-0.5*v;
+        sqrt2og = M_SQRT2/g;
+        h1m1og = 0.5*(1.0-1.0/g);
+        gm1 = g-1.0;
+        cu = cos(u);
+        su = sin(u);
+        cgu = cos(g*u);
+        sgu = sin(g*u);
+        cgm1u = cos(gm1*u);
+        sgm1u = sin(gm1*u);
+        cv = cos(v);
+        c2v = cos(2.0*v);
+        s2v = sin(2.0*v);
+        cv2 = cv*cv;
+        nomx = sqrt2og*cv2*cgm1u+h1m1og*s2v*cu;
+        nomy = sqrt2og*cv2*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+        nomux = -sqrt2og*cv2*gm1*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+        nomuy = sqrt2og*cv2*gm1*cgm1u-h1m1og*s2v*cu;
+        nomvx = -sqrt2og*s2v*cgm1u+2.0*h1m1og*c2v*cu;
+        nomvy = -sqrt2og*s2v*sgm1u-2.0*h1m1og*c2v*su;
+        den = 1.0/(1.0-0.5*M_SQRT2*d*s2v*sgu);
+        den2 = den*den;
+        denu = 0.5*M_SQRT2*d*g*cgu*s2v;
+        denv = M_SQRT2*d*sgu*c2v;
+        xx[0] = nomx*den;
+        xx[1] = nomy*den;
+        xx[2] = cv2*den-oz;
+        /* Avoid degenerate tangential plane basis vectors. */
+        if (0.5*M_PI-fabs(v) < FLT_EPSILON)
+        {
+          if (0.5*M_PI-v < FLT_EPSILON)
+            v = 0.5*M_PI-FLT_EPSILON;
+          else
+            v = -0.5*M_PI+FLT_EPSILON;
+          cv = cos(v);
+          c2v = cos(2.0*v);
+          s2v = sin(2.0*v);
+          cv2 = cv*cv;
+          nomx = sqrt2og*cv2*cgm1u+h1m1og*s2v*cu;
+          nomy = sqrt2og*cv2*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+          nomux = -sqrt2og*cv2*gm1*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+          nomuy = sqrt2og*cv2*gm1*cgm1u-h1m1og*s2v*cu;
+          nomvx = -sqrt2og*s2v*cgm1u+2.0*h1m1og*c2v*cu;
+          nomvy = -sqrt2og*s2v*sgm1u-2.0*h1m1og*c2v*su;
+          den = 1.0/(1.0-0.5*M_SQRT2*d*s2v*sgu);
+          den2 = den*den;
+          denu = 0.5*M_SQRT2*d*g*cgu*s2v;
+          denv = M_SQRT2*d*sgu*c2v;
+        }
+        xxu[0] = nomux*den+nomx*denu*den2;
+        xxu[1] = nomuy*den+nomy*denu*den2;
+        xxu[2] = cv2*denu*den2;
+        xxv[0] = nomvx*den+nomx*denv*den2;
+        xxv[1] = nomvy*den+nomy*denv*den2;
+        xxv[2] = -s2v*den+cv2*denv*den2;
+        for (l=0; l<3; l++)
+        {
+          r = 0.0;
+          s = 0.0;
+          t = 0.0;
+          for (m=0; m<3; m++)
+          {
+            r += mat[l][m]*xx[m];
+            s += mat[l][m]*xxu[m];
+            t += mat[l][m]*xxv[m];
+          }
+          p[l] = r*radius+pp->offset3d[l];
+          pu[l] = s*radius;
+          pv[l] = t*radius;
+        }
+        n[0] = pu[1]*pv[2]-pu[2]*pv[1];
+        n[1] = pu[2]*pv[0]-pu[0]*pv[2];
+        n[2] = pu[0]*pv[1]-pu[1]*pv[0];
+        t = 1.0/sqrt(n[0]*n[0]+n[1]*n[1]+n[2]*n[2]);
+        n[0] *= t;
+        n[1] *= t;
+        n[2] *= t;
+        pp->pp[3*o+0] = p[0];
+        pp->pp[3*o+1] = p[1];
+        pp->pp[3*o+2] = p[2];
+        pp->pn[3*o+0] = n[0];
+        pp->pn[3*o+1] = n[1];
+        pp->pn[3*o+2] = n[2];
+      }
+    }
+  }
+  else /* appearance == APPEARANCE_DIRECTION_BANDS */
+  {
+    for (j=0; j<=numu; j++)
+    {
+      if ((j & (NUMB-1)) >= NUMB/2+1)
+        continue;
+      for (i=0; i<=numv; i++)
+      {
+        o = i*(numu+1)+j;
+        u = -ur*j/numu+umin;
+        v = vr*i/numv+vmin;
+        if (g & 1)
+          v = 0.5*M_PI-0.25*v;
+        else
+          v = 0.5*M_PI-0.5*v;
+        sqrt2og = M_SQRT2/g;
+        h1m1og = 0.5*(1.0-1.0/g);
+        gm1 = g-1.0;
+        cu = cos(u);
+        su = sin(u);
+        cgu = cos(g*u);
+        sgu = sin(g*u);
+        cgm1u = cos(gm1*u);
+        sgm1u = sin(gm1*u);
+        cv = cos(v);
+        c2v = cos(2.0*v);
+        s2v = sin(2.0*v);
+        cv2 = cv*cv;
+        nomx = sqrt2og*cv2*cgm1u+h1m1og*s2v*cu;
+        nomy = sqrt2og*cv2*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+        nomux = -sqrt2og*cv2*gm1*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+        nomuy = sqrt2og*cv2*gm1*cgm1u-h1m1og*s2v*cu;
+        nomvx = -sqrt2og*s2v*cgm1u+2.0*h1m1og*c2v*cu;
+        nomvy = -sqrt2og*s2v*sgm1u-2.0*h1m1og*c2v*su;
+        den = 1.0/(1.0-0.5*M_SQRT2*d*s2v*sgu);
+        den2 = den*den;
+        denu = 0.5*M_SQRT2*d*g*cgu*s2v;
+        denv = M_SQRT2*d*sgu*c2v;
+        xx[0] = nomx*den;
+        xx[1] = nomy*den;
+        xx[2] = cv2*den-oz;
+        /* Avoid degenerate tangential plane basis vectors. */
+        if (0.5*M_PI-fabs(v) < FLT_EPSILON)
+        {
+          if (0.5*M_PI-v < FLT_EPSILON)
+            v = 0.5*M_PI-FLT_EPSILON;
+          else
+            v = -0.5*M_PI+FLT_EPSILON;
+          cv = cos(v);
+          c2v = cos(2.0*v);
+          s2v = sin(2.0*v);
+          cv2 = cv*cv;
+          nomx = sqrt2og*cv2*cgm1u+h1m1og*s2v*cu;
+          nomy = sqrt2og*cv2*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+          nomux = -sqrt2og*cv2*gm1*sgm1u-h1m1og*s2v*su;
+          nomuy = sqrt2og*cv2*gm1*cgm1u-h1m1og*s2v*cu;
+          nomvx = -sqrt2og*s2v*cgm1u+2.0*h1m1og*c2v*cu;
+          nomvy = -sqrt2og*s2v*sgm1u-2.0*h1m1og*c2v*su;
+          den = 1.0/(1.0-0.5*M_SQRT2*d*s2v*sgu);
+          den2 = den*den;
+          denu = 0.5*M_SQRT2*d*g*cgu*s2v;
+          denv = M_SQRT2*d*sgu*c2v;
+        }
+        xxu[0] = nomux*den+nomx*denu*den2;
+        xxu[1] = nomuy*den+nomy*denu*den2;
+        xxu[2] = cv2*denu*den2;
+        xxv[0] = nomvx*den+nomx*denv*den2;
+        xxv[1] = nomvy*den+nomy*denv*den2;
+        xxv[2] = -s2v*den+cv2*denv*den2;
+        for (l=0; l<3; l++)
+        {
+          r = 0.0;
+          s = 0.0;
+          t = 0.0;
+          for (m=0; m<3; m++)
+          {
+            r += mat[l][m]*xx[m];
+            s += mat[l][m]*xxu[m];
+            t += mat[l][m]*xxv[m];
+          }
+          p[l] = r*radius+pp->offset3d[l];
+          pu[l] = s*radius;
+          pv[l] = t*radius;
+        }
+        n[0] = pu[1]*pv[2]-pu[2]*pv[1];
+        n[1] = pu[2]*pv[0]-pu[0]*pv[2];
+        n[2] = pu[0]*pv[1]-pu[1]*pv[0];
+        t = 1.0/sqrt(n[0]*n[0]+n[1]*n[1]+n[2]*n[2]);
+        n[0] *= t;
+        n[1] *= t;
+        n[2] *= t;
+        pp->pp[3*o+0] = p[0];
+        pp->pp[3*o+1] = p[1];
+        pp->pp[3*o+2] = p[2];
+        pp->pn[3*o+0] = n[0];
+        pp->pn[3*o+1] = n[1];
+        pp->pn[3*o+2] = n[2];
+      }
+    }
+  }
+
+  if (appearance != APPEARANCE_DIRECTION_BANDS)
+  {
+    for (i=0; i<numv; i++)
+    {
+      if (appearance == APPEARANCE_DISTANCE_BANDS &&
+          ((i & (NUMB-1)) >= NUMB/4) && ((i & (NUMB-1)) < 3*NUMB/4))
+        continue;
+      if (display_mode == DISP_WIREFRAME)
+        glBegin(GL_QUAD_STRIP);
+      else
+        glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP);
+      for (j=0; j<=numu; j++)
+      {
+        for (k=0; k<=1; k++)
+        {
+          l = (i+k);
+          m = j;
+          o = l*(numu+1)+m;
+          glTexCoord2fv(&pp->tex[2*o]);
+          if (colors != COLORS_TWOSIDED)
+          {
+            glColor3fv(&pp->col[4*o]);
+            glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE,
+                         &pp->col[4*o]);
+          }
+          glNormal3fv(&pp->pn[3*o]);
+          glVertex3fv(&pp->pp[3*o]);
+          polys++;
+        }
+      }
+      glEnd();
+    }
+  }
+  else /* appearance == APPEARANCE_DIRECTION_BANDS */
+  {
+    for (j=0; j<numu; j++)
+    {
+      if ((j & (NUMB-1)) >= NUMB/2)
+        continue;
+      if (display_mode == DISP_WIREFRAME)
+        glBegin(GL_QUAD_STRIP);
+      else
+        glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP);
+      for (i=0; i<=numv; i++)
+      {
+        for (k=0; k<=1; k++)
+        {
+          l = i;
+          m = (j+k);
+          o = l*(numu+1)+m;
+          glTexCoord2fv(&pp->tex[2*o]);
+          if (colors != COLORS_TWOSIDED)
+          {
+            glColor3fv(&pp->col[4*o]);
+            glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE,
+                         &pp->col[4*o]);
+          }
+          glNormal3fv(&pp->pn[3*o]);
+          glVertex3fv(&pp->pp[3*o]);
+          polys++;
+        }
+      }
+      glEnd();
+    }
+  }
+
+  polys /= 2;
+  return polys;
+}
+
+
+/* Generate a texture image that shows the orientation reversal. */
+static void gen_texture(ModeInfo *mi)
+{
+  romanboystruct *pp = &romanboy[MI_SCREEN(mi)];
+
+  glGenTextures(1,&pp->tex_name);
+  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,pp->tex_name);
+  glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT,1);
+  glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_S,GL_REPEAT);
+  glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_REPEAT);
+  glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
+  glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);
+  glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV,GL_TEXTURE_ENV_MODE,GL_MODULATE);
+  glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RGB,TEX_DIMENSION,TEX_DIMENSION,0,
+               GL_LUMINANCE,GL_UNSIGNED_BYTE,texture);
+}
+
+
+static void init(ModeInfo *mi)
+{
+  static const GLfloat light_ambient[]  = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
+  static const GLfloat light_diffuse[]  = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
+  static const GLfloat light_specular[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
+  static const GLfloat light_position[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 0.0 };
+  static const GLfloat mat_specular[]   = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
+  romanboystruct *pp = &romanboy[MI_SCREEN(mi)];
+
+  if (deform_speed == 0.0)
+    deform_speed = 10.0;
+
+  if (init_deform < 0.0)
+    init_deform = 0.0;
+  if (init_deform > 1000.0)
+    init_deform = 1000.0;
+
+  if (walk_speed == 0.0)
+    walk_speed = 20.0;
+
+  if (view == VIEW_TURN)
+  {
+    pp->alpha = frand(360.0);
+    pp->beta = frand(360.0);
+    pp->delta = frand(360.0);
+  }
+  else
+  {
+    pp->alpha = 0.0;
+    pp->beta = 0.0;
+    pp->delta = 0.0;
+  }
+  pp->umove = frand(2.0*M_PI);
+  pp->vmove = frand(2.0*M_PI);
+  pp->dumove = 0.0;
+  pp->dvmove = 0.0;
+  pp->side = 1;
+  if (sin(walk_direction*M_PI/180.0) >= 0.0)
+    pp->dir = 1;
+  else
+    pp->dir = -1;
+
+  pp->dd = init_deform*0.001;
+  pp->defdir = -1;
+
+  pp->offset3d[0] = 0.0;
+  pp->offset3d[1] = 0.0;
+  pp->offset3d[2] = -1.8;
+
+  gen_texture(mi);
+  setup_roman_boy_color_texture(mi,0.0,2.0*M_PI,0.0,2.0*M_PI,pp->g*NUMU,NUMV);
+
+  if (marks)
+    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
+  else
+    glDisable(GL_TEXTURE_2D);
+
+  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
+  glLoadIdentity();
+  if (projection == DISP_PERSPECTIVE || view == VIEW_WALK)
+  {
+    if (view == VIEW_WALK)
+      gluPerspective(60.0,1.0,0.01,10.0);
+    else
+      gluPerspective(60.0,1.0,0.1,10.0);
+  }
+  else
+  {
+    glOrtho(-1.0,1.0,-1.0,1.0,0.1,10.0);
+  }
+  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
+  glLoadIdentity();
+
+# ifdef HAVE_JWZGLES /* #### glPolygonMode other than GL_FILL unimplemented */
+  if (display_mode == DISP_WIREFRAME)
+    display_mode = DISP_SURFACE;
+# endif
+
+  if (display_mode == DISP_SURFACE)
+  {
+    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
+    glDepthFunc(GL_LESS);
+    glShadeModel(GL_SMOOTH);
+    glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_FILL);
+    glLightModeli(GL_LIGHT_MODEL_TWO_SIDE,GL_TRUE);
+    glEnable(GL_LIGHTING);
+    glEnable(GL_LIGHT0);
+    glLightfv(GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,light_ambient);
+    glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,light_diffuse);
+    glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,light_specular);
+    glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_position);
+    glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SPECULAR,mat_specular);
+    glMaterialf(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SHININESS,50.0);
+    glDepthMask(GL_TRUE);
+    glDisable(GL_BLEND);
+  }
+  else if (display_mode == DISP_TRANSPARENT)
+  {
+    glDisable(GL_DEPTH_TEST);
+    glShadeModel(GL_SMOOTH);
+    glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_FILL);
+    glLightModeli(GL_LIGHT_MODEL_TWO_SIDE,GL_TRUE);
+    glEnable(GL_LIGHTING);
+    glEnable(GL_LIGHT0);
+    glLightfv(GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,light_ambient);
+    glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,light_diffuse);
+    glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,light_specular);
+    glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_position);
+    glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SPECULAR,mat_specular);
+    glMaterialf(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SHININESS,50.0);
+    glDepthMask(GL_FALSE);
+    glEnable(GL_BLEND);
+    glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE);
+  }
+  else  /* display_mode == DISP_WIREFRAME */
+  {
+    glDisable(GL_DEPTH_TEST);
+    glShadeModel(GL_FLAT);
+    glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_LINE);
+    glDisable(GL_LIGHTING);
+    glDisable(GL_LIGHT0);
+    glDisable(GL_BLEND);
+  }
+}
+
+
+/* Redisplay the Klein bottle. */
+static void display_romanboy(ModeInfo *mi)
+{
+  romanboystruct *pp = &romanboy[MI_SCREEN(mi)];
+
+  if (!pp->button_pressed)
+  {
+    if (deform)
+    {
+      pp->dd += pp->defdir*deform_speed*0.001;
+      if (pp->dd < 0.0)
+      {
+        pp->dd = -pp->dd;
+        pp->defdir = -pp->defdir;
+      }
+      if (pp->dd > 1.0)
+      {
+        pp->dd = 2.0-pp->dd;
+        pp->defdir = -pp->defdir;
+      }
+    }
+    if (view == VIEW_TURN)
+    {
+      pp->alpha += speed_x * pp->speed_scale;
+      if (pp->alpha >= 360.0)
+        pp->alpha -= 360.0;
+      pp->beta += speed_y * pp->speed_scale;
+      if (pp->beta >= 360.0)
+        pp->beta -= 360.0;
+      pp->delta += speed_z * pp->speed_scale;
+      if (pp->delta >= 360.0)
+        pp->delta -= 360.0;
+    }
+    if (view == VIEW_WALK)
+    {
+      pp->dvmove = (pp->dir*sin(walk_direction*M_PI/180.0)*
+                    walk_speed*M_PI/4096.0);
+      pp->vmove += pp->dvmove;
+      if (pp->vmove > 2.0*M_PI)
+      {
+        pp->vmove = 4.0*M_PI-pp->vmove;
+        pp->umove = pp->umove-M_PI;
+        if (pp->umove < 0.0)
+          pp->umove += 2.0*M_PI;
+        pp->side = -pp->side;
+        pp->dir = -pp->dir;
+        pp->dvmove = -pp->dvmove;
+      }
+      if (pp->vmove < 0.0)
+      {
+        pp->vmove = -pp->vmove;
+        pp->umove = pp->umove-M_PI;
+        if (pp->umove < 0.0)
+          pp->umove += 2.0*M_PI;
+        pp->dir = -pp->dir;
+        pp->dvmove = -pp->dvmove;
+      }
+      pp->dumove = cos(walk_direction*M_PI/180.0)*walk_speed*M_PI/4096.0;
+      pp->umove += pp->dumove;
+      if (pp->umove >= 2.0*M_PI)
+        pp->umove -= 2.0*M_PI;
+      if (pp->umove < 0.0)
+        pp->umove += 2.0*M_PI;
+    }
+  }
+
+  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
+  glLoadIdentity();
+  if (projection == DISP_PERSPECTIVE || view == VIEW_WALK)
+  {
+    if (view == VIEW_WALK)
+      gluPerspective(60.0,pp->aspect,0.01,10.0);
+    else
+      gluPerspective(60.0,pp->aspect,0.1,10.0);
+  }
+  else
+  {
+    if (pp->aspect >= 1.0)
+      glOrtho(-pp->aspect,pp->aspect,-1.0,1.0,0.1,10.0);
+    else
+      glOrtho(-1.0,1.0,-1.0/pp->aspect,1.0/pp->aspect,0.1,10.0);
+  }
+  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
+  glLoadIdentity();
+
+  mi->polygon_count = roman_boy(mi,0.0,2.0*M_PI,0.0,2.0*M_PI,pp->g*NUMU,NUMV);
+}
+
+
+ENTRYPOINT void reshape_romanboy(ModeInfo *mi, int width, int height)
+{
+  romanboystruct *pp = &romanboy[MI_SCREEN(mi)];
+
+  pp->WindW = (GLint)width;
+  pp->WindH = (GLint)height;
+  glViewport(0,0,width,height);
+  pp->aspect = (GLfloat)width/(GLfloat)height;
+}
+
+
+ENTRYPOINT Bool romanboy_handle_event(ModeInfo *mi, XEvent *event)
+{
+  romanboystruct *pp = &romanboy[MI_SCREEN(mi)];
+
+  if (event->xany.type == ButtonPress && event->xbutton.button == Button1)
+  {
+    pp->button_pressed = True;
+    gltrackball_start(pp->trackball, event->xbutton.x, event->xbutton.y,
+                      MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
+    return True;
+  }
+  else if (event->xany.type == ButtonRelease &&
+           event->xbutton.button == Button1)
+  {
+    pp->button_pressed = False;
+    return True;
+  }
+  else if (event->xany.type == MotionNotify && pp->button_pressed)
+  {
+    gltrackball_track(pp->trackball, event->xmotion.x, event->xmotion.y,
+                      MI_WIDTH(mi), MI_HEIGHT(mi));
+    return True;
+  }
+
+  return False;
+}
+
+
+/*
+ *-----------------------------------------------------------------------------
+ *-----------------------------------------------------------------------------
+ *    Xlock hooks.
+ *-----------------------------------------------------------------------------
+ *-----------------------------------------------------------------------------
+ */
+
+/*
+ *-----------------------------------------------------------------------------
+ *    Initialize romanboy.  Called each time the window changes.
+ *-----------------------------------------------------------------------------
+ */
+
+ENTRYPOINT void init_romanboy(ModeInfo *mi)
+{
+  romanboystruct *pp;
+
+  if (romanboy == NULL)
+  {
+    romanboy =
+      (romanboystruct *)calloc(MI_NUM_SCREENS(mi),sizeof(romanboystruct));
+    if (romanboy == NULL)
+      return;
+  }
+  pp = &romanboy[MI_SCREEN(mi)];
+
+  if (surface_order < 2)
+    pp->g = 2;
+  else if (surface_order > 9)
+    pp->g = 9;
+  else
+    pp->g = surface_order;
+
+  pp->pp = calloc(3*pp->g*(NUMU+1)*(NUMV+1),sizeof(float));
+  pp->pn = calloc(3*pp->g*(NUMU+1)*(NUMV+1),sizeof(float));
+  pp->col = calloc(4*pp->g*(NUMU+1)*(NUMV+1),sizeof(float));
+  pp->tex = calloc(2*pp->g*(NUMU+1)*(NUMV+1),sizeof(float));
+
+  pp->trackball = gltrackball_init(True);
+  pp->button_pressed = False;
+
+  /* Set the display mode. */
+  if (!strcasecmp(mode,"random"))
+  {
+    display_mode = random() % NUM_DISPLAY_MODES;
+  }
+  else if (!strcasecmp(mode,"wireframe"))
+  {
+    display_mode = DISP_WIREFRAME;
+  }
+  else if (!strcasecmp(mode,"surface"))
+  {
+    display_mode = DISP_SURFACE;
+  }
+  else if (!strcasecmp(mode,"transparent"))
+  {
+    display_mode = DISP_TRANSPARENT;
+  }
+  else
+  {
+    display_mode = random() % NUM_DISPLAY_MODES;
+  }
+
+  /* Orientation marks don't make sense in wireframe mode. */
+  if (display_mode == DISP_WIREFRAME)
+    marks = False;
+
+  /* Set the appearance. */
+  if (!strcasecmp(appear,"random"))
+  {
+    appearance = random() % NUM_APPEARANCES;
+  }
+  else if (!strcasecmp(appear,"solid"))
+  {
+    appearance = APPEARANCE_SOLID;
+  }
+  else if (!strcasecmp(appear,"distance-bands"))
+  {
+    appearance = APPEARANCE_DISTANCE_BANDS;
+  }
+  else if (!strcasecmp(appear,"direction-bands"))
+  {
+    appearance = APPEARANCE_DIRECTION_BANDS;
+  }
+  else
+  {
+    appearance = random() % NUM_APPEARANCES;
+  }
+
+  /* Set the color mode. */
+  if (!strcasecmp(color_mode,"random"))
+  {
+    colors = random() % NUM_COLORS;
+  }
+  else if (!strcasecmp(color_mode,"two-sided"))
+  {
+    colors = COLORS_TWOSIDED;
+  }
+  else if (!strcasecmp(color_mode,"distance"))
+  {
+    colors = COLORS_DISTANCE;
+  }
+  else if (!strcasecmp(color_mode,"direction"))
+  {
+    colors = COLORS_DIRECTION;
+  }
+  else
+  {
+    colors = random() % NUM_COLORS;
+  }
+
+  /* Set the view mode. */
+  if (!strcasecmp(view_mode,"random"))
+  {
+    view = random() % NUM_VIEW_MODES;
+  }
+  else if (!strcasecmp(view_mode,"walk"))
+  {
+    view = VIEW_WALK;
+  }
+  else if (!strcasecmp(view_mode,"turn"))
+  {
+    view = VIEW_TURN;
+  }
+  else
+  {
+    view = random() % NUM_VIEW_MODES;
+  }
+
+  /* Set the 3d projection mode. */
+  if (!strcasecmp(proj,"random"))
+  {
+    /* Orthographic projection only makes sense in turn mode. */
+    if (view == VIEW_TURN)
+      projection = random() % NUM_DISP_MODES;
+    else
+      projection = DISP_PERSPECTIVE;
+  }
+  else if (!strcasecmp(proj,"perspective"))
+  {
+    projection = DISP_PERSPECTIVE;
+  }
+  else if (!strcasecmp(proj,"orthographic"))
+  {
+    projection = DISP_ORTHOGRAPHIC;
+  }
+  else
+  {
+    /* Orthographic projection only makes sense in turn mode. */
+    if (view == VIEW_TURN)
+      projection = random() % NUM_DISP_MODES;
+    else
+      projection = DISP_PERSPECTIVE;
+  }
+
+  /* make multiple screens rotate at slightly different rates. */
+  pp->speed_scale = 0.9 + frand(0.3);
+
+  if ((pp->glx_context = init_GL(mi)) != NULL)
+  {
+    reshape_romanboy(mi,MI_WIDTH(mi),MI_HEIGHT(mi));
+    glDrawBuffer(GL_BACK);
+    init(mi);
+  }
+  else
+  {
+    MI_CLEARWINDOW(mi);
+  }
+}
+
+/*
+ *-----------------------------------------------------------------------------
+ *    Called by the mainline code periodically to update the display.
+ *-----------------------------------------------------------------------------
+ */
+ENTRYPOINT void draw_romanboy(ModeInfo *mi)
+{
+  Display *display = MI_DISPLAY(mi);
+  Window window = MI_WINDOW(mi);
+  romanboystruct *pp;
+
+  if (romanboy == NULL)
+    return;
+  pp = &romanboy[MI_SCREEN(mi)];
+
+  MI_IS_DRAWN(mi) = True;
+  if (!pp->glx_context)
+    return;
+
+  glXMakeCurrent(display,window,*(pp->glx_context));
+
+  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
+  glLoadIdentity();
+
+  display_romanboy(mi);
+
+  if (MI_IS_FPS(mi))
+    do_fps (mi);
+
+  glFlush();
+
+  glXSwapBuffers(display,window);
+}
+
+
+/*
+ *-----------------------------------------------------------------------------
+ *    The display is being taken away from us.  Free up malloc'ed 
+ *      memory and X resources that we've alloc'ed.  Only called
+ *      once, we must zap everything for every screen.
+ *-----------------------------------------------------------------------------
+ */
+
+ENTRYPOINT void release_romanboy(ModeInfo *mi)
+{
+  if (romanboy != NULL)
+  {
+    int screen;
+
+    for (screen = 0; screen < MI_NUM_SCREENS(mi); screen++)
+    {
+      romanboystruct *pp = &romanboy[screen];
+
+      if (pp->glx_context)
+        pp->glx_context = (GLXContext *)NULL;
+      if (pp->pp)
+        (void) free((void *)pp->pp);
+      if (pp->pn)
+        (void) free((void *)pp->pn);
+      if (pp->col)
+        (void) free((void *)pp->col);
+      if (pp->tex)
+        (void) free((void *)pp->tex);
+    }
+    (void) free((void *)romanboy);
+    romanboy = (romanboystruct *)NULL;
+  }
+  FreeAllGL(mi);
+}
+
+#ifndef STANDALONE
+ENTRYPOINT void change_romanboy(ModeInfo *mi)
+{
+  romanboystruct *pp = &romanboy[MI_SCREEN(mi)];
+
+  if (!pp->glx_context)
+    return;
+
+  glXMakeCurrent(MI_DISPLAY(mi),MI_WINDOW(mi),*(pp->glx_context));
+  init(mi);
+}
+#endif /* !STANDALONE */
+
+XSCREENSAVER_MODULE ("RomanBoy", romanboy)
+
+#endif /* USE_GL */