http://www.jwz.org/xscreensaver/xscreensaver-5.12.tar.gz
[xscreensaver] / hacks / glx / tube.c
index 6632c29d6882ec641a2e565f507b195974e3b5b4..a21682501fb63f0a86fcda4c14c6e826a122f421 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/* tube, Copyright (c) 2001 Jamie Zawinski <jwz@jwz.org>
+/* tube, Copyright (c) 2001-2010 Jamie Zawinski <jwz@jwz.org>
  * Utility functions to create tubes and cones in GL.
  *
  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
  * implied warranty.
  */
 
-#include "config.h"
-#include <stdlib.h>
 #include <math.h>
-#include <GL/glx.h>
+
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+# include "config.h"
+#endif
+
+#include <stdlib.h>
+
+#ifdef HAVE_COCOA
+# include <OpenGL/gl.h>
+#else
+# include <GL/gl.h>
+#endif
+
 #include "tube.h"
 
-static void
-unit_tube (int faces, Bool smooth, Bool wire)
+typedef struct { GLfloat x, y, z; } XYZ;
+
+static int
+unit_tube (int faces, int smooth, int caps_p, int wire_p)
 {
   int i;
+  int polys = 0;
   GLfloat step = M_PI * 2 / faces;
   GLfloat s2 = step/2;
   GLfloat th;
-  GLfloat x, y, x0, y0;
+  GLfloat x, y, x0=0, y0=0;
   int z = 0;
 
+  int arraysize, out;
+  struct { XYZ p; XYZ n; GLfloat s, t; } *array;
+
+  arraysize = (faces+1) * 6;
+  array = (void *) calloc (arraysize, sizeof(*array));
+  if (! array) abort();
+  out = 0;
+
+
+  /* #### texture coords are currently not being computed */
+
+
   /* side walls
    */
-  glFrontFace(GL_CCW);
-  glBegin (wire ? GL_LINES : (smooth ? GL_QUAD_STRIP : GL_QUADS));
-
   th = 0;
   x = 1;
   y = 0;
@@ -45,13 +67,27 @@ unit_tube (int faces, Bool smooth, Bool wire)
 
   for (i = 0; i < faces; i++)
     {
+      array[out].p.x = x;                      /* bottom point A */
+      array[out].p.y = 0;
+      array[out].p.z = y;
+
       if (smooth)
-        glNormal3f(x, 0, y);
+        array[out].n = array[out].p;           /* its own normal */
       else
-        glNormal3f(x0, 0, y0);
+        {
+          array[out].n.x = x0;                 /* mid-plane normal */
+          array[out].n.y = 0;
+          array[out].n.z = y0;
+        }
+      out++;
+
+
+      array[out].p.x = x;                      /* top point A */
+      array[out].p.y = 1;
+      array[out].p.z = y;
+      array[out].n = array[out-1].n;           /* same normal */
+      out++;
 
-      glVertex3f(x, 0, y);
-      glVertex3f(x, 1, y);
 
       th += step;
       x  = cos (th);
@@ -62,45 +98,117 @@ unit_tube (int faces, Bool smooth, Bool wire)
           x0 = cos (th + s2);
           y0 = sin (th + s2);
 
-          glVertex3f(x, 1, y);
-          glVertex3f(x, 0, y);
+          array[out].p.x = x;                  /* top point B */
+          array[out].p.y = 1;
+          array[out].p.z = y;
+          array[out].n = array[out-1].n;       /* same normal */
+          out++;
+
+
+          array[out] = array[out-3];           /* bottom point A */
+          out++;
+
+          array[out] = array[out-2];           /* top point B */
+          out++;
+
+          array[out].p.x = x;                  /* bottom point B */
+          array[out].p.y = 0;
+          array[out].p.z = y;
+          array[out].n = array[out-1].n;       /* same normal */
+          out++;
+
+          polys++;
         }
+
+      polys++;
+      if (out >= arraysize) abort();
     }
-  glEnd();
+
+  glEnableClientState (GL_VERTEX_ARRAY);
+  glEnableClientState (GL_NORMAL_ARRAY);
+  glEnableClientState (GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
+
+  glVertexPointer   (3, GL_FLOAT, sizeof(*array), &array[0].p);
+  glNormalPointer   (   GL_FLOAT, sizeof(*array), &array[0].n);
+  glTexCoordPointer (2, GL_FLOAT, sizeof(*array), &array[0].s);
+
+  glDrawArrays ((wire_p ? GL_LINES :
+                 (smooth ? GL_TRIANGLE_STRIP : GL_TRIANGLES)),
+                0, out);
+
 
   /* End caps
    */
-  for (z = 0; z <= 1; z++)
-    {
-      glFrontFace(z == 0 ? GL_CCW : GL_CW);
-      glNormal3f(0, (z == 0 ? -1 : 1), 0);
-      glBegin(wire ? GL_LINE_LOOP : GL_TRIANGLE_FAN);
-      if (! wire) glVertex3f(0, z, 0);
-      for (i = 0, th = 0; i <= faces; i++)
-        {
-          GLfloat x = cos (th);
-          GLfloat y = sin (th);
-          glVertex3f(x, z, y);
-          th += step;
-        }
-      glEnd();
-    }
+  if (caps_p)
+    for (z = 0; z <= 1; z++)
+      {
+        out = 0;
+        if (! wire_p)
+          {
+            array[out].p.x = 0;
+            array[out].p.y = z;
+            array[out].p.z = 0;
+
+            array[out].n.x = 0;
+            array[out].n.y = (z == 0 ? -1 : 1);
+            array[out].n.z = 0;
+            out++;
+          }
+
+        th = 0;
+        for (i = (z == 0 ? 0 : faces);
+             (z == 0 ? i <= faces : i >= 0);
+             i += (z == 0 ? 1 : -1)) {
+            GLfloat x = cos (th);
+            GLfloat y = sin (th);
+
+            array[out] = array[0];  /* same normal and texture */
+            array[out].p.x = x;
+            array[out].p.y = z;
+            array[out].p.z = y;
+            out++;
+
+            th += (z == 0 ? step : -step);
+
+            polys++;
+            if (out >= arraysize) abort();
+          }
+
+        glVertexPointer   (3, GL_FLOAT, sizeof(*array), &array[0].p);
+        glNormalPointer   (   GL_FLOAT, sizeof(*array), &array[0].n);
+        glTexCoordPointer (2, GL_FLOAT, sizeof(*array), &array[0].s);
+
+        glDrawArrays ((wire_p ? GL_LINE_LOOP : GL_TRIANGLE_FAN), 0, out);
+      }
+
+  return polys;
 }
 
 
-static void
-unit_cone (int faces, Bool smooth, Bool wire)
+static int
+unit_cone (int faces, int smooth, int cap_p, int wire_p)
 {
   int i;
+  int polys = 0;
   GLfloat step = M_PI * 2 / faces;
   GLfloat s2 = step/2;
   GLfloat th;
   GLfloat x, y, x0, y0;
 
+  int arraysize, out;
+  struct { XYZ p; XYZ n; GLfloat s, t; } *array;
+
+  arraysize = (faces+1) * 3;
+  array = (void *) calloc (arraysize, sizeof(*array));
+  if (! array) abort();
+  out = 0;
+
+
+  /* #### texture coords are currently not being computed */
+
+
   /* side walls
    */
-  glFrontFace(GL_CW);
-  glBegin(wire ? GL_LINES : GL_TRIANGLES);
 
   th = 0;
   x = 1;
@@ -110,11 +218,30 @@ unit_cone (int faces, Bool smooth, Bool wire)
 
   for (i = 0; i < faces; i++)
     {
-      glNormal3f(x0, 0, y0);
-      glVertex3f(0,  1, 0);
+      array[out].p.x = x;              /* bottom point A */
+      array[out].p.y = 0;
+      array[out].p.z = y;
+
+      if (smooth)
+        array[out].n = array[out].p;   /* its own normal */
+      else
+        {
+          array[out].n.x = x0;         /* mid-plane normal */
+          array[out].n.y = 0;
+          array[out].n.z = y0;
+        }
+      out++;
+
+
+      array[out].p.x = 0;              /* tip point */
+      array[out].p.y = 1;
+      array[out].p.z = 0;
+
+      array[out].n.x = x0;             /* mid-plane normal */
+      array[out].n.y = 0;
+      array[out].n.z = y0;
+      out++;
 
-      if (smooth) glNormal3f(x, 0, y);
-      glVertex3f(x, 0, y);
 
       th += step;
       x0 = cos (th + s2);
@@ -122,57 +249,105 @@ unit_cone (int faces, Bool smooth, Bool wire)
       x  = cos (th);
       y  = sin (th);
 
-      if (smooth) glNormal3f(x, 0, y);
-      glVertex3f(x, 0, y);
+      array[out].p.x = x;              /* bottom point B */
+      array[out].p.y = 0;
+      array[out].p.z = y;
+
+      if (smooth)
+        array[out].n = array[out].p;   /* its own normal */
+      else
+        array[out].n = array[out-1].n;  /* same normal as other two */
+      out++;
+
+
+      if (out >= arraysize) abort();
+      polys++;
     }
-  glEnd();
+
+  glEnableClientState (GL_VERTEX_ARRAY);
+  glEnableClientState (GL_NORMAL_ARRAY);
+  glEnableClientState (GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
+
+  glVertexPointer   (3, GL_FLOAT, sizeof(*array), &array[0].p);
+  glNormalPointer   (   GL_FLOAT, sizeof(*array), &array[0].n);
+  glTexCoordPointer (2, GL_FLOAT, sizeof(*array), &array[0].s);
+
+  glDrawArrays ((wire_p ? GL_LINES : GL_TRIANGLES), 0, out);
+
 
   /* End cap
    */
-  glFrontFace(GL_CCW);
-  glNormal3f(0, -1, 0);
-  glBegin(wire ? GL_LINE_LOOP : GL_TRIANGLE_FAN);
-  if (! wire) glVertex3f(0, 0, 0);
-  for (i = 0, th = 0; i <= faces; i++)
+  if (cap_p)
     {
-      GLfloat x = cos (th);
-      GLfloat y = sin (th);
-      glVertex3f(x, 0, y);
-      th += step;
+      out = 0;
+
+      if (! wire_p)
+        {
+          array[out].p.x = 0;
+          array[out].p.y = 0;
+          array[out].p.z = 0;
+
+          array[out].n.x = 0;
+          array[out].n.y = -1;
+          array[out].n.z = 0;
+          out++;
+        }
+
+      for (i = 0, th = 0; i <= faces; i++)
+        {
+          GLfloat x = cos (th);
+          GLfloat y = sin (th);
+
+          array[out] = array[0];  /* same normal and texture */
+          array[out].p.x = x;
+          array[out].p.y = 0;
+          array[out].p.z = y;
+          out++;
+          th += step;
+          polys++;
+          if (out >= arraysize) abort();
+        }
+
+      glVertexPointer   (3, GL_FLOAT, sizeof(*array), &array[0].p);
+      glNormalPointer   (   GL_FLOAT, sizeof(*array), &array[0].n);
+      glTexCoordPointer (2, GL_FLOAT, sizeof(*array), &array[0].s);
+
+      glDrawArrays ((wire_p ? GL_LINE_LOOP : GL_TRIANGLE_FAN), 0, out);
     }
-  glEnd();
+
+  free (array);
+
+  return polys;
 }
 
 
-static void
+static int
 tube_1 (GLfloat x1, GLfloat y1, GLfloat z1,
         GLfloat x2, GLfloat y2, GLfloat z2,
         GLfloat diameter, GLfloat cap_size,
-        int faces, Bool smooth, Bool wire,
-        Bool cone_p)
+        int faces, int smooth, int caps_p, int wire_p,
+        int cone_p)
 {
-  GLfloat length, angle, a, b, c;
+  GLfloat length, X, Y, Z;
+  int polys = 0;
 
   if (diameter <= 0) abort();
 
-  a = (x2 - x1);
-  b = (y2 - y1);
-  c = (z2 - z1);
+  X = (x2 - x1);
+  Y = (y2 - y1);
+  Z = (z2 - z1);
 
-  length = sqrt (a*a + b*b + c*c);
-  angle = acos (a / length);
+  if (X == 0 && Y == 0 && Z == 0)
+    return 0;
 
-  glPushMatrix();
-  glTranslatef(x1, y1, z1);
-  glScalef (length, length, length);
+  length = sqrt (X*X + Y*Y + Z*Z);
 
-  if (c == 0 && b == 0)
-    glRotatef (angle / (M_PI / 180), 0, 1, 0);
-  else
-    glRotatef (angle / (M_PI / 180), 0, -c, b);
+  glPushMatrix();
 
-  glRotatef (-90, 0, 0, 1);
-  glScalef (diameter/length, 1, diameter/length);
+  glTranslatef(x1, y1, z1);
+  glRotatef (-atan2 (X, Y)               * (180 / M_PI), 0, 0, 1);
+  glRotatef ( atan2 (Z, sqrt(X*X + Y*Y)) * (180 / M_PI), 1, 0, 0);
+  glScalef (diameter, length, diameter);
 
   /* extend the endpoints of the tube by the cap size in both directions */
   if (cap_size != 0)
@@ -183,30 +358,34 @@ tube_1 (GLfloat x1, GLfloat y1, GLfloat z1,
     }
 
   if (cone_p)
-    unit_cone (faces, smooth, wire);
+    polys = unit_cone (faces, smooth, caps_p, wire_p);
   else
-    unit_tube (faces, smooth, wire);
+    polys = unit_tube (faces, smooth, caps_p, wire_p);
+
   glPopMatrix();
+  return polys;
 }
 
 
-void
+int
 tube (GLfloat x1, GLfloat y1, GLfloat z1,
       GLfloat x2, GLfloat y2, GLfloat z2,
       GLfloat diameter, GLfloat cap_size,
-      int faces, Bool smooth, Bool wire)
+      int faces, int smooth, int caps_p, int wire_p)
 {
-  tube_1 (x1, y1, z1, x2, y2, z2, diameter, cap_size, faces, smooth, wire,
-          False);
+  return tube_1 (x1, y1, z1, x2, y2, z2, diameter, cap_size,
+                 faces, smooth, caps_p, wire_p,
+                 0);
 }
 
 
-void
+int
 cone (GLfloat x1, GLfloat y1, GLfloat z1,
       GLfloat x2, GLfloat y2, GLfloat z2,
       GLfloat diameter, GLfloat cap_size,
-      int faces, Bool smooth, Bool wire)
+      int faces, int smooth, int cap_p, int wire_p)
 {
-  tube_1 (x1, y1, z1, x2, y2, z2, diameter, cap_size, faces, smooth, wire,
-          True);
+  return tube_1 (x1, y1, z1, x2, y2, z2, diameter, cap_size,
+                 faces, smooth, cap_p, wire_p,
+                 1);
 }