http://packetstormsecurity.org/UNIX/admin/xscreensaver-4.00.tar.gz
[xscreensaver] / hacks / nerverot.c
index 39f33479185112a346c428127d283773cede1d8c..3c058c6dd806d8020ba3ec8247386df7a9c68d5b 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
-/* nerverot, nervous rotation of random thingies, v1.2
+/* nerverot, nervous rotation of random thingies, v1.4
  * by Dan Bornstein, danfuzz@milk.com
- * Copyright (c) 2000 Dan Bornstein.
+ * Copyright (c) 2000-2001 Dan Bornstein. All rights reserved.
  *
  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
  * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
@@ -39,6 +39,9 @@ static int requestedBlotCount;
 /* delay (usec) between iterations */
 int delay;
 
+/* max iterations per model */
+int maxIters;
+
 /* variability of xoff/yoff per iteration (0..1) */
 static FLOAT nervousness;
 
@@ -159,7 +162,7 @@ static int itersTillNext;
 
 
 /*
- * blot setup stuff
+ * generic blot setup and manipulation
  */
 
 /* initialize a blot with the given coordinates and random display offsets */
@@ -228,6 +231,58 @@ static void randomlyReorderBlots (void)
     }
 }
 
+/* randomly rotate the blots around the origin */
+static void randomlyRotateBlots (void)
+{
+    int n;
+
+    /* random amounts to rotate about each axis */
+    FLOAT xRot = RAND_FLOAT_PM1 * M_PI;
+    FLOAT yRot = RAND_FLOAT_PM1 * M_PI;
+    FLOAT zRot = RAND_FLOAT_PM1 * M_PI;
+
+    /* rotation factors */
+    FLOAT sinX = sin (xRot);
+    FLOAT cosX = cos (xRot);
+    FLOAT sinY = sin (yRot);
+    FLOAT cosY = cos (yRot);
+    FLOAT sinZ = sin (zRot);
+    FLOAT cosZ = cos (zRot);
+
+    for (n = 0; n < blotCount; n++)
+    {
+       FLOAT x1 = blots[n].x;
+       FLOAT y1 = blots[n].y;
+       FLOAT z1 = blots[n].z;
+       FLOAT x2, y2, z2;
+
+       /* rotate on z axis */
+       x2 = x1 * cosZ - y1 * sinZ;
+       y2 = x1 * sinZ + y1 * cosZ;
+       z2 = z1;
+
+       /* rotate on x axis */
+       y1 = y2 * cosX - z2 * sinX;
+       z1 = y2 * sinX + z2 * cosX;
+       x1 = x2;
+
+       /* rotate on y axis */
+       z2 = z1 * cosY - x1 * sinY;
+       x2 = z1 * sinY + x1 * cosY;
+       y2 = y1;
+
+       blots[n].x = x2;
+       blots[n].y = y2;
+       blots[n].z = z2;
+    }
+}
+
+
+
+/*
+ * blot configurations
+ */
+
 /* set up the initial array of blots to be a at the edge of a sphere */
 static void setupBlotsSphere (void)
 {
@@ -263,8 +318,6 @@ static void setupBlotsSphere (void)
     }
 }
 
-
-
 /* set up the initial array of blots to be a simple cube */
 static void setupBlotsCube (void)
 {
@@ -319,20 +372,26 @@ static void setupBlotsCube (void)
 
     scaleBlotsToRadius1 ();
     randomlyReorderBlots ();
+    randomlyRotateBlots ();
 }
 
-
-
 /* set up the initial array of blots to be a cylinder */
 static void setupBlotsCylinder (void)
 {
     int i, j, n;
-
-    /* derive blotsPerEdge from blotCount, but then do the reverse
-     * since roundoff may have changed blotCount */
-    int blotsPerEdge = requestedBlotCount / 32;
     FLOAT distBetween;
 
+    /* derive blotsPerEdge and blotsPerRing from blotCount, but then do the
+     * reverse since roundoff may have changed blotCount */
+    FLOAT reqRoot = sqrt ((FLOAT) requestedBlotCount);
+    int blotsPerRing = ceil (RAND_FLOAT_PM1 * reqRoot) / 2 + reqRoot;
+    int blotsPerEdge = requestedBlotCount / blotsPerRing;
+
+    if (blotsPerRing < 2)
+    {
+       blotsPerRing = 2;
+    }
+
     if (blotsPerEdge < 2)
     {
        blotsPerEdge = 2;
@@ -340,15 +399,15 @@ static void setupBlotsCylinder (void)
 
     distBetween = 2.0 / (blotsPerEdge - 1);
 
-    blotCount = blotsPerEdge * 32;
+    blotCount = blotsPerEdge * blotsPerRing;
     blots = calloc (sizeof (Blot), blotCount);
     n = 0;
 
     /* define the edges */
-    for (i = 0; i < 32; i++)
+    for (i = 0; i < blotsPerRing; i++)
     {
-       FLOAT x = sin (2 * M_PI / 32 * i);
-       FLOAT y = cos (2 * M_PI / 32 * i);
+       FLOAT x = sin (2 * M_PI / blotsPerRing * i);
+       FLOAT y = cos (2 * M_PI / blotsPerRing * i);
        for (j = 0; j < blotsPerEdge; j++)
        {
            initBlot (&blots[n], x, y, j * distBetween - 1);
@@ -358,19 +417,22 @@ static void setupBlotsCylinder (void)
 
     scaleBlotsToRadius1 ();
     randomlyReorderBlots ();
+    randomlyRotateBlots ();
 }
 
-
-
 /* set up the initial array of blots to be a squiggle */
 static void setupBlotsSquiggle (void)
 {
     FLOAT x, y, z, xv, yv, zv, len;
+    int minCoor, maxCoor;
     int n;
 
     blotCount = requestedBlotCount;
     blots = calloc (sizeof (Blot), blotCount);
 
+    maxCoor = (int) (RAND_FLOAT_01 * 5) + 1;
+    minCoor = -maxCoor;
+
     x = RAND_FLOAT_PM1;
     y = RAND_FLOAT_PM1;
     z = RAND_FLOAT_PM1;
@@ -402,9 +464,9 @@ static void setupBlotsSquiggle (void)
            newy = y + yv * 0.1;
            newz = z + zv * 0.1;
 
-           if (   (newx >= -1) && (newx <= 1)
-               && (newy >= -1) && (newy <= 1)
-               && (newz >= -1) && (newz <= 1))
+           if (   (newx >= minCoor) && (newx <= maxCoor)
+               && (newy >= minCoor) && (newy <= maxCoor)
+               && (newz >= minCoor) && (newz <= maxCoor))
            {
                break;
            }
@@ -419,8 +481,6 @@ static void setupBlotsSquiggle (void)
     randomlyReorderBlots ();
 }
 
-
-
 /* set up the initial array of blots to be near the corners of a
  * cube, distributed slightly */
 static void setupBlotsCubeCorners (void)
@@ -444,9 +504,137 @@ static void setupBlotsCubeCorners (void)
     }
 
     scaleBlotsToRadius1 ();
+    randomlyRotateBlots ();
+}
+
+/* set up the initial array of blots to be randomly distributed
+ * on the surface of a tetrahedron */
+static void setupBlotsTetrahedron (void)
+{
+    /* table of corners of the tetrahedron */
+    static FLOAT cor[4][3] = { {  0.0,   1.0,  0.0 },
+                              { -0.75, -0.5, -0.433013 },
+                              {  0.0,  -0.5,  0.866025 },
+                              {  0.75, -0.5, -0.433013 } };
+
+    int n, c;
+
+    /* derive blotsPerSurface from blotCount, but then do the reverse
+     * since roundoff may have changed blotCount */
+    int blotsPerSurface = requestedBlotCount / 4;
+
+    blotCount = blotsPerSurface * 4;
+    blots = calloc (sizeof (Blot), blotCount);
+
+    for (n = 0; n < blotCount; n += 4)
+    {
+       /* pick a random point on a unit right triangle */
+       FLOAT rawx = RAND_FLOAT_01;
+       FLOAT rawy = RAND_FLOAT_01;
+
+       if ((rawx + rawy) > 1)
+       {
+           /* swap coords into place */
+           FLOAT t = 1.0 - rawx;
+           rawx = 1.0 - rawy;
+           rawy = t;
+       }
+
+       /* translate the point to be on each of the surfaces */
+       for (c = 0; c < 4; c++)
+       {
+           FLOAT x, y, z;
+           
+           int c1 = (c + 1) % 4;
+           int c2 = (c + 2) % 4;
+           
+           x = (cor[c1][0] - cor[c][0]) * rawx + 
+               (cor[c2][0] - cor[c][0]) * rawy + 
+               cor[c][0];
+
+           y = (cor[c1][1] - cor[c][1]) * rawx + 
+               (cor[c2][1] - cor[c][1]) * rawy + 
+               cor[c][1];
+
+           z = (cor[c1][2] - cor[c][2]) * rawx + 
+               (cor[c2][2] - cor[c][2]) * rawy + 
+               cor[c][2];
+
+           initBlot (&blots[n + c], x, y, z);
+       }
+    }
+
+    randomlyRotateBlots ();
+}
+
+/* set up the initial array of blots to be an almost-evenly-distributed
+ * square sheet */
+static void setupBlotsSheet (void)
+{
+    int x, y;
+
+    int blotsPerDimension = floor (sqrt (requestedBlotCount));
+    FLOAT spaceBetween;
+
+    if (blotsPerDimension < 2)
+    {
+       blotsPerDimension = 2;
+    }
+
+    spaceBetween = 2.0 / (blotsPerDimension - 1);
+
+    blotCount = blotsPerDimension * blotsPerDimension;
+    blots = calloc (sizeof (Blot), blotCount);
+
+    for (x = 0; x < blotsPerDimension; x++)
+    {
+       for (y = 0; y < blotsPerDimension; y++)
+       {
+           FLOAT x1 = x * spaceBetween - 1.0;
+           FLOAT y1 = y * spaceBetween - 1.0;
+           FLOAT z1 = 0.0;
+
+           x1 += RAND_FLOAT_PM1 * spaceBetween / 3;
+           y1 += RAND_FLOAT_PM1 * spaceBetween / 3;
+           z1 += RAND_FLOAT_PM1 * spaceBetween / 2;
+
+           initBlot (&blots[x + y * blotsPerDimension], x1, y1, z1);
+       }
+    }
+
+    scaleBlotsToRadius1 ();
+    randomlyReorderBlots ();
+    randomlyRotateBlots ();
 }
 
+/* set up the initial array of blots to be a swirlycone */
+static void setupBlotsSwirlyCone (void)
+{
+    FLOAT radSpace = 1.0 / (requestedBlotCount - 1);
+    FLOAT zSpace = radSpace * 2;
+    FLOAT rotAmt = RAND_FLOAT_PM1 * M_PI / 10;
+
+    int n;
+    FLOAT rot = 0.0;
+
+    blotCount = requestedBlotCount;
+    blots = calloc (sizeof (Blot), blotCount);
+
+    for (n = 0; n < blotCount; n++)
+    {
+       FLOAT radius = n * radSpace;
+       FLOAT x = cos (rot) * radius;
+       FLOAT y = sin (rot) * radius;
+       FLOAT z = n * zSpace - 1.0;
 
+       rot += rotAmt;
+       initBlot (&blots[n], x, y, z);
+    }
+
+    scaleBlotsToRadius1 ();
+    randomlyReorderBlots ();
+    randomlyRotateBlots ();
+}
 
 /* forward declaration for recursive use immediately below */
 static void setupBlots (void);
@@ -531,6 +719,10 @@ static void setupBlotsDuo (void)
 
 
 
+/*
+ * main blot setup
+ */
+
 /* free the blots, in preparation for a new shape */
 static void freeBlots (void)
 {
@@ -553,12 +745,10 @@ static void freeBlots (void)
     }
 }
 
-
-
 /* set up the initial arrays of blots */
 static void setupBlots (void)
 {
-    int which = RAND_FLOAT_01 * 7;
+    int which = RAND_FLOAT_01 * 11;
 
     freeBlots ();
 
@@ -580,14 +770,22 @@ static void setupBlots (void)
            setupBlotsCubeCorners ();
            break;
        case 5:
+           setupBlotsTetrahedron ();
+           break;
        case 6:
+           setupBlotsSheet ();
+           break;
+       case 7:
+           setupBlotsSwirlyCone ();
+           break;
+       case 8:
+       case 9:
+       case 10:
            setupBlotsDuo ();
            break;
     }
 }
 
-
-
 /* set up the segments arrays */
 static void setupSegs (void)
 {
@@ -699,7 +897,7 @@ static void setup (void)
     lightY = lightYTarget = RAND_FLOAT_PM1;
     lightZ = lightZTarget = RAND_FLOAT_PM1;
 
-    itersTillNext = RAND_FLOAT_01 * 1234;
+    itersTillNext = RAND_FLOAT_01 * maxIters;
 }
 
 
@@ -801,7 +999,7 @@ static void updateWithFeeling (void)
     itersTillNext--;
     if (itersTillNext < 0)
     {
-       itersTillNext = RAND_FLOAT_01 * 1234;
+       itersTillNext = RAND_FLOAT_01 * maxIters;
        setupBlots ();
        setupSegs ();
        renderSegs ();
@@ -983,6 +1181,7 @@ char *defaults [] = {
     "*count:           250",
     "*colors:          4",
     "*delay:           10000",
+    "*maxIters:                1200",
     "*doubleBuffer:    false",
     "*eventChance:      0.2",
     "*iterAmt:          0.01",
@@ -1000,6 +1199,7 @@ XrmOptionDescRec options [] = {
   { "-count",            ".count",          XrmoptionSepArg, 0 },
   { "-colors",           ".colors",         XrmoptionSepArg, 0 },
   { "-delay",            ".delay",          XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-max-iters",        ".maxIters",       XrmoptionSepArg, 0 },
   { "-db",               ".doubleBuffer",   XrmoptionNoArg,  "true" },
   { "-no-db",            ".doubleBuffer",   XrmoptionNoArg,  "false" },
   { "-event-chance",     ".eventChance",    XrmoptionSepArg, 0 },
@@ -1026,6 +1226,13 @@ static void initParams (void)
        problems = 1;
     }
     
+    maxIters = get_integer_resource ("maxIters", "Integer");
+    if (maxIters < 0)
+    {
+       fprintf (stderr, "error: maxIters must be at least 0\n");
+       problems = 1;
+    }
+    
     doubleBuffer = get_boolean_resource ("doubleBuffer", "Boolean");
 
     requestedBlotCount = get_integer_resource ("count", "Count");