From http://www.jwz.org/xscreensaver/xscreensaver-5.37.tar.gz
[xscreensaver] / hacks / glx / winduprobot.c
index 842a074425fd455b59b65fd6e982d8c7bc6ec324..c90d07359687098ffe5db5f038213a6667c8b18e 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/* winduprobot, Copyright (c) 2014 Jamie Zawinski <jwz@jwz.org>
+/* winduprobot, Copyright (c) 2014-2017 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
@@ -14,7 +14,7 @@
  * came for us to throw the Cocktail Robotics Grand Challenge at DNA Lounge, I
  * photographed this robot (holding a tiny martini glass) to make a flyer for
  * the event.  You can see that photo here:
- * http://www.dnalounge.com/flyers/2014/09/14.html
+ * https://www.dnalounge.com/flyers/2014/09/14.html
  *
  * Then I decided to try and make award statues for the contest by modeling
  * this robot and 3D-printing it (a robot on a post, with the DNA Lounge
  *  - Clean up the model a little bit more;
  *  - Export to DXF with "Millimeters", "Triangles", using
  *    http://www.guitar-list.com/download-software/convert-sketchup-skp-files-dxf-or-stl
+ *
+ * We did eventually end up with robotic award statues, but we constructed
+ * them out of mass-produced wind-up robots, rather than 3D printing them:
+ * https://www.dnalounge.com/gallery/2014/09-14/045.html
+ * https://www.youtube.com/watch?v=EZF4ZAAy49g
  */
 
-#define LABEL_FONT "-*-helvetica-bold-r-normal-*-240-*"
+#define LABEL_FONT "-*-helvetica-bold-r-normal-*-*-240-*-*-*-*-*-*"
 
 #define DEFAULTS       "*delay:        20000       \n" \
                        "*count:        25          \n" \
                        "*program:      xscreensaver-text\n" \
                        "*usePty:       False\n"
 
-#define DEBUG
+#undef DEBUG
 #define WORDBUBBLES
 
 # define refresh_robot 0
+# define release_robot 0
 #undef countof
 #define countof(x) (sizeof((x))/sizeof((*x)))
 
@@ -82,7 +88,7 @@
 
 #ifdef WORDBUBBLES
 # include "textclient.h"
-# include "glxfonts.h"
+# include "texfont.h"
 #endif
 
 #include <ctype.h>
@@ -232,7 +238,7 @@ reshape_robot (ModeInfo *mi, int width, int height)
 {
   GLfloat h = (GLfloat) height / (GLfloat) width;
 
-  glViewport (0, 0, (GLint) width, (GLint) height);
+  glViewport (0, 0, width, height);
 
   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
   glLoadIdentity();
@@ -240,7 +246,7 @@ reshape_robot (ModeInfo *mi, int width, int height)
 
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
   glLoadIdentity();
-  gluLookAt( 0, 20, 30,
+  gluLookAt( 0, 0, 30,
              0, 0, 0,
              0, 1, 0);
 
@@ -338,6 +344,7 @@ load_textures (ModeInfo *mi)
 static int unit_gear (ModeInfo *, GLfloat color[4]);
 static int draw_ground (ModeInfo *, GLfloat color[4]);
 static void init_walker (ModeInfo *, walker *);
+static void free_robot (ModeInfo *mi);
 
 static void
 parse_color (ModeInfo *mi, char *key, GLfloat color[4])
@@ -364,14 +371,7 @@ init_robot (ModeInfo *mi)
   robot_configuration *bp;
   int wire = MI_IS_WIREFRAME(mi);
   int i;
-  if (!bps) {
-    bps = (robot_configuration *)
-      calloc (MI_NUM_SCREENS(mi), sizeof (robot_configuration));
-    if (!bps) {
-      fprintf(stderr, "%s: out of memory\n", progname);
-      exit(1);
-    }
-  }
+  MI_INIT (mi, bps, free_robot);
 
   bp = &bps[MI_SCREEN(mi)];
 
@@ -423,7 +423,7 @@ init_robot (ModeInfo *mi)
       char *key = 0;
       GLfloat spec1[4] = {1.00, 1.00, 1.00, 1.0};
       GLfloat spec2[4] = {0.40, 0.40, 0.70, 1.0};
-      GLfloat *spec = spec1;
+      GLfloat *spec = 0;
       GLfloat shiny = 20;
 
       glNewList (bp->dlists[i], GL_COMPILE);
@@ -588,16 +588,13 @@ init_robot (ModeInfo *mi)
 
 # endif /* WORDBUBBLES */
 
-  /* Let's tilt the floor a little. */
 # ifdef DEBUG
   if (!debug_p)
 # endif
-    {
-      gltrackball_start (bp->user_trackball, 0, 500,  1000, 1000);
-      gltrackball_track (bp->user_trackball,
-                         0, 500 + (random() % 200) - 100,
-                         1000, 1000);
-    }
+    /* Let's tilt the floor a little. */
+    gltrackball_reset (bp->user_trackball,
+                       -0.6 + frand(1.2),
+                       -0.6 + frand(0.2));
 }
 
 
@@ -1605,8 +1602,10 @@ init_walker (ModeInfo *mi, walker *f)
 /* Draw a robot standing in the right place, 1 unit tall.
  */
 static int
-draw_walker (ModeInfo *mi, walker *f)
+draw_walker (ModeInfo *mi, walker *f, const char *tag)
 {
+  robot_configuration *bp = &bps[MI_SCREEN(mi)];
+  int wire = MI_IS_WIREFRAME(mi);
   int count = 0;
   glPushMatrix();
 
@@ -1637,14 +1636,35 @@ draw_walker (ModeInfo *mi, walker *f)
   /* Draw these last, and outer shell first, to make transparency work.
      The order in which things hit the depth buffer matters.
    */
- if (f->body_transparency >= 0.001)
-   {
-     count += draw_arm (mi, f, True,  f->hand_rot[0], f->hand_pos[0]);
-     count += draw_arm (mi, f, False, f->hand_rot[1], f->hand_pos[1]);
-     count += draw_body (mi, f, False);
-     count += draw_body (mi, f, True);
-     count += draw_dome (mi, f);
-   }
+  if (f->body_transparency >= 0.001)
+    {
+      count += draw_arm (mi, f, True,  f->hand_rot[0], f->hand_pos[0]);
+      count += draw_arm (mi, f, False, f->hand_rot[1], f->hand_pos[1]);
+      count += draw_body (mi, f, False);
+      count += draw_body (mi, f, True);
+      count += draw_dome (mi, f);
+    }
+
+  if (tag)  /* For debugging depth sorting: label each robot */
+    {
+      GLfloat m[4][4];
+      if (! wire) glDisable (GL_DEPTH_TEST);
+      glColor3f (1, 1, 1);
+      glPushMatrix();
+
+      /* Billboard rotation */
+      glGetFloatv (GL_MODELVIEW_MATRIX, &m[0][0]);
+      m[0][0] = 1; m[1][0] = 0; m[2][0] = 0;
+      m[0][1] = 0; m[1][1] = 1; m[2][1] = 0;
+      m[0][2] = 0; m[1][2] = 0; m[2][2] = 1;
+      glLoadIdentity();
+      glMultMatrixf (&m[0][0]);
+      glScalef (0.04, 0.04, 0.04);
+
+      print_texture_string (bp->font_data, tag);
+      glPopMatrix();
+      if (! wire) glEnable (GL_DEPTH_TEST);
+    }
 
   glPopMatrix();
   return count;
@@ -1655,10 +1675,20 @@ static int
 draw_ground (ModeInfo *mi, GLfloat color[4])
 {
   int wire = MI_IS_WIREFRAME(mi);
-  GLfloat i;
-  GLfloat cell_size = 0.9;
-  int cells = 1000 * size;
+  GLfloat i, j, k;
+
+  /* When using fog, iOS apparently doesn't like lines or quads that are
+     really long, and extend very far outside of the scene. Maybe?  If the
+     length of the line (cells * cell_size) is greater than 25 or so, lines
+     that are oriented steeply away from the viewer tend to disappear
+     (whether implemented as GL_LINES or as GL_QUADS).
+
+     So we do a bunch of smaller grids instead of one big one.
+  */
+  int cells = 30;
+  GLfloat cell_size = 0.8;
   int points = 0;
+  int grids = 12;
 
 # ifdef DEBUG
   if (debug_p) return 0;
@@ -1672,7 +1702,7 @@ draw_ground (ModeInfo *mi, GLfloat color[4])
     {
       GLfloat fog_color[4] = { 0, 0, 0, 1 };
 
-      glLineWidth (2);
+      glLineWidth (4);
       glEnable (GL_LINE_SMOOTH);
       glHint (GL_LINE_SMOOTH_HINT, GL_NICEST);
       glBlendFunc (GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA); 
@@ -1680,25 +1710,36 @@ draw_ground (ModeInfo *mi, GLfloat color[4])
 
       glFogi (GL_FOG_MODE, GL_EXP2);
       glFogfv (GL_FOG_COLOR, fog_color);
-      glFogf (GL_FOG_DENSITY, 0.017);
-      glFogf (GL_FOG_START, -cells/2 * cell_size);
-# ifndef USE_IPHONE  /* #### Not working on iOS for some reason */
+      glFogf (GL_FOG_DENSITY, 0.015);
+      glFogf (GL_FOG_START, -cells/2 * cell_size * grids);
       glEnable (GL_FOG);
-# endif
     }
 
   glColor4fv (color);
   glMaterialfv (GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color);
 
-  glBegin (GL_LINES);
-  for (i = -cells/2; i < cells/2; i++)
+  glTranslatef (-cells * grids * cell_size / 2,
+                -cells * grids * cell_size / 2, 0);
+
+  for (j = 0; j < grids; j++)
     {
-      GLfloat a = i * cell_size;
-      GLfloat b = cells/2 * cell_size;
-      glVertex3f (a, -b, 0); glVertex3f (a, b, 0); points++;
-      glVertex3f (-b, a, 0); glVertex3f (b, a, 0); points++;
+      glPushMatrix();
+      for (k = 0; k < grids; k++)
+        {
+          glBegin (GL_LINES);
+          for (i = -cells/2; i < cells/2; i++)
+            {
+              GLfloat a = i * cell_size;
+              GLfloat b = cells/2 * cell_size;
+              glVertex3f (a, -b, 0); glVertex3f (a, b, 0); points++;
+              glVertex3f (-b, a, 0); glVertex3f (b, a, 0); points++;
+            }
+          glEnd();
+          glTranslatef (cells * cell_size, 0, 0);
+        }
+      glPopMatrix();
+      glTranslatef (0, cells * cell_size, 0);
     }
-  glEnd();
 
   if (!wire)
     {
@@ -2092,7 +2133,8 @@ draw_label (ModeInfo *mi, walker *f, GLfloat y_off, GLfloat scale,
   glRotatef (current_device_rotation(), 0, 0, 1);  /* right side up */
 
   {
-    int cw, ch, w, h;
+    XCharStruct e;
+    int cw, ch, w, h, ascent, descent;
     GLfloat s;
     GLfloat max = 24;   /* max point size to avoid pixellated text */
 
@@ -2100,19 +2142,23 @@ draw_label (ModeInfo *mi, walker *f, GLfloat y_off, GLfloat scale,
     if (mi->xgwa.height <= 640 || mi->xgwa.width <= 640)
       max *= 3;
     
-    cw = texture_string_width (bp->font_data, "X", &ch);  /* line height */
+    texture_string_metrics (bp->font_data, "X", &e, &ascent, &descent);
+    cw = e.width;
+    ch = ascent + descent;
     s = 1.0 / ch;
     if (ch > max) s *= max/ch;
 
     s *= scale;
 
-    w = texture_string_width (bp->font_data, label, &h);
+    texture_string_metrics (bp->font_data, label, &e, 0, 0);
+    w = e.width;
+    h = e.ascent + e.descent;
 
     glScalef (s, s, 1);
     glTranslatef (-w/2, h*2/3 + (cw * 7), 0);
 
     glPushMatrix();
-    glTranslatef (0, -h - ch/4, -0.1);
+    glTranslatef (0, -h + (ch * 1.2), -0.1);
     draw_bubble_box (mi, w, h, 
                      ch * 2,           /* corner radius */
                      ch * 2.5,         /* arrow height */
@@ -2121,9 +2167,8 @@ draw_label (ModeInfo *mi, walker *f, GLfloat y_off, GLfloat scale,
     glPopMatrix();
 
     glColor4fv (bp->text_color);
-    print_gl_string (mi->dpy, bp->font_data,
-                     0, 0, 0, 0,
-                     label, False);
+    glTranslatef (0, ch/2, 0);
+    print_texture_string (bp->font_data, label);
   }
 
   glPopMatrix();
@@ -2229,6 +2274,20 @@ bubble (ModeInfo *mi)
 
 
 
+typedef struct {
+  int i;
+  GLdouble d;
+} depth_sorter;
+
+static int
+cmp_depth_sorter (const void *aa, const void *bb)
+{
+  const depth_sorter *a = (depth_sorter *) aa;
+  const depth_sorter *b = (depth_sorter *) bb;
+  return (a->d == b->d ? 0 : a->d < b->d ? -1 : 1);
+}
+
+
 ENTRYPOINT void
 draw_robot (ModeInfo *mi)
 {
@@ -2236,6 +2295,7 @@ draw_robot (ModeInfo *mi)
   Display *dpy = MI_DISPLAY(mi);
   Window window = MI_WINDOW(mi);
   GLfloat robot_size;
+  depth_sorter *sorted;
   int i;
 
   if (!bp->glx_context)
@@ -2246,9 +2306,15 @@ draw_robot (ModeInfo *mi)
   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 
   glPushMatrix ();
-  glRotatef(current_device_rotation(), 0, 0, 1);
+
+# ifdef HAVE_MOBILE
+  glRotatef (current_device_rotation(), 0, 0, 1);  /* right side up */
+# endif
+
   gltrackball_rotate (bp->user_trackball);
 
+  glTranslatef (0, -20, 0);  /* Move the horizon down the screen */
+
   robot_size = size * 7;
   glScalef (robot_size, robot_size, robot_size);
   look_at_center (mi);
@@ -2336,33 +2402,64 @@ draw_robot (ModeInfo *mi)
 
 # endif /* DEBUG */
 
+  /* For transparency to work right, we have to draw the robots from
+     back to front, from the perspective of the observer.  So project
+     the origin of the robot to screen coordinates, and sort that by Z.
+   */
+  sorted = (depth_sorter *) calloc (bp->nwalkers, sizeof (*sorted));
+  {
+    GLdouble m[16], p[16];
+    GLint v[4];
+    glGetDoublev (GL_MODELVIEW_MATRIX, m);
+    glGetDoublev (GL_PROJECTION_MATRIX, p);
+    glGetIntegerv (GL_VIEWPORT, v);
+
+    for (i = 0; i < bp->nwalkers; i++)
+      {
+        GLdouble x, y, z;
+        walker *f = &bp->walkers[i];
+        gluProject (f->y, f->z, f->x, m, p, v, &x, &y, &z);
+        sorted[i].i = i;
+        sorted[i].d = -z;
+      }
+    qsort (sorted, i, sizeof(*sorted), cmp_depth_sorter);
+  }
+
+
   mi->polygon_count = 0;
   for (i = 0; i < bp->nwalkers; i++)
     {
-      walker *f = &bp->walkers[i];
-      int i, ticks = 22 * speed * f->speed;
+      int ii = sorted[i].i;
+      walker *f = &bp->walkers[ii];
+      int ticks = 22 * speed * f->speed;
       int max = 180;
+      char tag[1024];
+      *tag = 0;
 
       if (ticks < 1) ticks = 1;
       if (ticks > max) ticks = max;
 
-      mi->polygon_count += draw_walker (mi, f);
-
 # ifdef DEBUG
       if (debug_p)
+        sprintf (tag, "%.4f, %.4f,  %.4f",
+                 bp->debug_x, bp->debug_y, bp->debug_z);
+      else
         {
-          char s[1024];
-          sprintf (s, "%.4f, %.4f,  %.4f",
-                   bp->debug_x, bp->debug_y, bp->debug_z);
-          glColor3f (1, 1, 1);
-          draw_label (mi, f, -0.3, 1, s);
+#  if 1
+          /* sprintf (tag + strlen(tag), "    %d\n", ii); */
+          sprintf (tag + strlen(tag), "    %d\n", bp->nwalkers - i - 1);
+          /* sprintf (tag + strlen(tag), "%.03f\n", sorted[i].d); */
+#  endif
         }
+
 # endif /* DEBUG */
 
-      for (i = 0; i < ticks; i++)
+      mi->polygon_count += draw_walker (mi, f, tag);
+
+      for (ii = 0; ii < ticks; ii++)
         tick_walker (mi, f);
     }
-
+  free (sorted);
 
   glPopMatrix ();
 
@@ -2372,12 +2469,13 @@ draw_robot (ModeInfo *mi)
   glXSwapBuffers(dpy, window);
 }
 
-ENTRYPOINT void
-release_robot (ModeInfo *mi)
+static void
+free_robot (ModeInfo *mi)
 {
 # ifdef WORDBUBBLES
   robot_configuration *bp = &bps[MI_SCREEN(mi)];
-  textclient_close (bp->tc);
+  if (bp->tc)
+    textclient_close (bp->tc);
 # endif
 }