ftp://ftp.smr.ru/pub/0/FreeBSD/releases/distfiles/xscreensaver-3.16.tar.gz
[xscreensaver] / hacks / rd-bomb.c
diff --git a/hacks/rd-bomb.c b/hacks/rd-bomb.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e380c27
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,582 @@
+/* xscreensaver, Copyright (c) 1992, 1995, 1997, 1998, 1999
+ *  Jamie Zawinski <jwz@jwz.org>
+ *
+ *  reaction/diffusion textures
+ *  Copyright (c) 1997 Scott Draves spot@transmeta.com
+ *  this code is derived from Bomb
+ *  see http://www.cs.cmu.edu/~spot/bomb.html
+ *
+ * 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.
+ *
+ * And remember: X Windows is to graphics hacking as roman numerals are to
+ * the square root of pi.
+ */
+
+#include <math.h>
+
+#include "screenhack.h"
+#include <X11/Xutil.h>
+
+#ifdef HAVE_XSHM_EXTENSION
+# include "xshm.h"
+#endif /* HAVE_XSHM_EXTENSION */
+
+/* costs ~6% speed */
+#define dither_when_mapped 1
+
+static int verbose;
+static int ncolors = 0;
+static XColor *colors = 0;
+static Display *display;
+static Visual *visual;
+#if dither_when_mapped
+static unsigned char *mc = 0;
+#endif
+static Colormap cmap = 0;
+static Window window;
+static int mapped;
+static int pdepth;
+static void random_colors(void);
+
+/* -----------------------------------------------------------
+   pixel hack, 8-bit pixel grid, first/next frame interface
+
+   pixack_init(int *size_h, int *size_v)
+   pixack_frame(char *pix_buf)
+   */
+
+
+#define bps 16
+#define mx ((1<<16)-1)
+
+/* you can replace integer mults wish shift/adds with these,
+   but it doesn't help on my 586 */
+#define x5(n) ((n<<2)+n)
+#define x7(n) ((n<<3)-n)
+
+/* why strip bit? */
+#define R (ya_random()&((1<<30)-1))
+
+static int frame = 0, epoch_time;
+static ushort *r1, *r2, *r1b, *r2b;
+static int width, height, npix;
+static int radius;
+static int reaction = 0;
+static int diffusion = 0;
+
+/* returns number of pixels that the pixack produces.  called once. */
+static void
+pixack_init(int *size_h, int *size_v) 
+{
+  int sz_base;
+  width = get_integer_resource ("width", "Integer");
+  height = get_integer_resource ("height", "Integer");
+  sz_base = 80 + (R%40);
+  if (width <= 0) width = (R%20) ? sz_base : (28 + R%10);
+  if (height <= 0) height = (R%20) ? sz_base : (28 + R%10);
+
+  /* jwz: when (and only when) XSHM is in use on an SGI 8-bit visual,
+     we get shear unless width is a multiple of 4.  I don't understand
+     why.  This is undoubtedly the wrong fix... */
+  width &= ~0x7;
+
+  /* don't go there */
+  if (width < 10) width = 10;
+  if (height < 10) height = 10;
+  epoch_time = get_integer_resource ("epoch", "Integer");
+  npix = (width + 2) * (height + 2);
+  r1 = (ushort *) malloc(sizeof(ushort) * npix);
+  r2 = (ushort *) malloc(sizeof(ushort) * npix);
+  r1b = (ushort *) malloc(sizeof(ushort) * npix);
+  r2b = (ushort *) malloc(sizeof(ushort) * npix);
+
+  if (!r1 || !r2 || !r1b || !r2b) {
+    fprintf(stderr, "not enough memory for %d pixels.\n", npix);
+    exit(1);
+  }
+
+  *size_h = width;
+  *size_v = height;
+}
+
+#define test_pattern_hyper 0
+
+
+/* returns the pixels.  called many times. */
+static void
+pixack_frame(char *pix_buf) 
+{
+  int i, j;
+  int w2 = width + 2;
+  ushort *t;
+#if test_pattern_hyper
+  if (frame&0x100)
+    sleep(1);
+#endif
+  if (verbose) {
+    double tm = 0;
+    struct timeval tp;
+    if (!(frame%100)) {
+      double tm2;
+#ifdef GETTIMEOFDAY_TWO_ARGS
+      struct timezone tzp;
+      gettimeofday(&tp, &tzp);
+#else
+      gettimeofday(&tp);
+#endif
+      tm2 = tp.tv_sec + tp.tv_usec * 1e-6;
+      if (frame > 0)
+       printf("fps = %2.4g\n", 100.0 / (tm2 - tm));
+      tm = tm2;
+    }
+  }
+  if (!(frame%epoch_time)) {
+    int s;
+    if (0 != frame) {
+      int t = epoch_time / 500;
+      if (t > 15)
+       t = 15;
+      sleep(t);
+    }
+         
+    for (i = 0; i < npix; i++) {
+      /* equilibrium */
+      r1[i] = 65500;
+      r2[i] = 11;
+    }
+
+    random_colors();
+
+    XSetWindowBackground(display, window, colors[255 % ncolors].pixel);
+    XClearWindow(display, window);
+
+    s = w2 * (height/2) + width/2;
+    radius = get_integer_resource ("radius", "Integer");
+    {
+      int maxr = width/2-2;
+      int maxr2 = height/2-2;
+      if (maxr2 < maxr) maxr = maxr2;
+
+      if (radius < 0)
+       radius = 1 + ((R%10) ? (R%5) : (R % maxr));
+      if (radius > maxr) radius = maxr;
+    }
+    for (i = -radius; i < (radius+1); i++)
+      for (j = -radius; j < (radius+1); j++)
+       r2[s + i + j*w2] = mx - (R&63);
+    reaction = get_integer_resource ("reaction", "Integer");
+    if (reaction < 0 || reaction > 2) reaction = R&1;
+    diffusion = get_integer_resource ("diffusion", "Integer");
+    if (diffusion < 0 || diffusion > 2)
+      diffusion = (R%5) ? ((R%3)?0:1) : 2;
+    if (2 == reaction && 2 == diffusion)
+      reaction = diffusion = 0;
+      
+    if (verbose)
+      printf("reaction = %d\ndiffusion = %d\nradius = %d\n",
+            reaction, diffusion, radius);
+  }
+  for (i = 0; i <= width+1; i++) {
+    r1[i] = r1[i + w2 * height];
+    r2[i] = r2[i + w2 * height];
+    r1[i + w2 * (height + 1)] = r1[i + w2];
+    r2[i + w2 * (height + 1)] = r2[i + w2];
+  }
+  for (i = 0; i <= height+1; i++) {
+    r1[w2 * i] = r1[width + w2 * i];
+    r2[w2 * i] = r2[width + w2 * i];
+    r1[w2 * i + width + 1] = r1[w2 * i + 1];
+    r2[w2 * i + width + 1] = r2[w2 * i + 1];
+  }
+  for (i = 0; i < height; i++) {
+    int ii = i + 1;
+    char *q = pix_buf + width * i;
+    short *qq = ((short *) pix_buf) + width * i;
+    long  *qqq = ((long *) pix_buf) + width * i;
+    ushort *i1 = r1 + 1 + w2 * ii;
+    ushort *i2 = r2 + 1 + w2 * ii;
+    ushort *o1 = r1b + 1 + w2 * ii;
+    ushort *o2 = r2b + 1 + w2 * ii;
+    for (j = 0; j < width; j++) {
+#if test_pattern_hyper
+      int r1 = (i * j + (frame&127)*frame)&65535;
+#else
+      int uvv, r1 = 0, r2 = 0;
+      switch (diffusion) {
+      case 0:
+       r1 = i1[j] + i1[j+1] + i1[j-1] + i1[j+w2] + i1[j-w2];
+       r1 = r1 / 5;
+       r2 = (i2[j]<<3) + i2[j+1] + i2[j-1] + i2[j+w2] + i2[j-w2];
+       r2 = r2 / 12;
+       break;
+      case 1:
+       r1 = i1[j+1] + i1[j-1] + i1[j+w2] + i1[j-w2];
+       r1 = r1 >> 2;
+       r2 = (i2[j]<<2) + i2[j+1] + i2[j-1] + i2[j+w2] + i2[j-w2];
+       r2 = r2 >> 3;
+       break;
+      case 2:
+       r1 = (i1[j]<<1) + (i1[j+1]<<1) + (i1[j-1]<<1) + i1[j+w2] + i1[j-w2];
+       r1 = r1 >> 3;
+       r2 = (i2[j]<<2) + i2[j+1] + i2[j-1] + i2[j+w2] + i2[j-w2];
+       r2 = r2 >> 3;
+       break;
+      }
+
+      /* John E. Pearson "Complex Patterns in a Simple System"
+        Science, July 1993 */
+
+      uvv = (((r1 * r2) >> bps) * r2) >> bps;
+      switch (reaction) {  /* costs 4% */
+      case 0:
+       r1 += 4 * (((28 * (mx-r1)) >> 10) - uvv);
+       r2 += 4 * (uvv - ((80 * r2) >> 10));
+       break;
+      case 1:
+       r1 += 3 * (((27 * (mx-r1)) >> 10) - uvv);
+       r2 += 3 * (uvv - ((80 * r2) >> 10));
+       break;
+      case 2:
+       r1 += 2 * (((28 * (mx-r1)) >> 10) - uvv);
+       r2 += 3 * (uvv - ((80 * r2) >> 10));
+       break;
+      }
+      if (r1 > mx) r1 = mx;
+      if (r2 > mx) r2 = mx;
+      if (r1 < 0) r1 = 0;
+      if (r2 < 0) r2 = 0;
+      o1[j] = r1;
+      o2[j] = r2;
+#endif
+
+      /* this is terrible.  here i want to assume ncolors = 256.
+        should lose double indirection */
+
+      if (mapped)
+#if dither_when_mapped
+       q[j] = colors[mc[r1]  % ncolors].pixel;
+#else
+      q[j] = colors[(r1>>8) % ncolors].pixel;
+#endif
+      else if (pdepth == 8)
+       q[j] = colors[(r1>>8) % ncolors].pixel;
+      else if (pdepth == 16)
+#if dither_when_mapped
+       qq[j] = colors[mc[r1] % ncolors].pixel;
+#else
+       qq[j] = colors[(r1>>8) % ncolors].pixel;
+#endif
+      else if (pdepth == 32)
+#if dither_when_mapped
+       qqq[j] = colors[mc[r1] % ncolors].pixel;
+#else
+       qqq[j] = colors[(r1>>8) % ncolors].pixel;
+#endif
+      else
+       abort();
+    }
+  }
+  t = r1; r1 = r1b; r1b = t;
+  t = r2; r2 = r2b; r2b = t;  
+}
+
+
+/* ------------- xscreensaver rendering -------------- */
+
+
+
+char *progclass = "RD";
+
+
+char *defaults [] = {
+  ".background:        black",
+  ".foreground:        white",
+  "*width:     0",                     /* tried to use -1 but it complained */
+  "*height:    0",
+  "*epoch:     40000",
+  "*reaction:  -1",
+  "*diffusion: -1",
+  "*verbose:   off",
+  "*radius:    -1",
+  "*speed:     0.0",
+  "*size:      1.0",
+  "*delay:     1",
+  "*colors:    -1",
+#ifdef HAVE_XSHM_EXTENSION
+  "*useSHM:    True",
+#endif /* HAVE_XSHM_EXTENSION */
+  0
+};
+
+XrmOptionDescRec options [] = {
+  { "-width",          ".width",       XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-height",         ".height",      XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-epoch",          ".epoch",       XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-reaction",       ".reaction",    XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-diffusion",      ".diffusion",   XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-verbose",                ".verbose",     XrmoptionNoArg, "True" },
+  { "-radius",         ".radius",      XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-speed",          ".speed",       XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-size",           ".size",        XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-delay",          ".delay",       XrmoptionSepArg, 0 },
+  { "-ncolors",                ".colors",      XrmoptionSepArg, 0 },
+#ifdef HAVE_XSHM_EXTENSION
+  { "-shm",            ".useSHM",      XrmoptionNoArg, "True" },
+  { "-no-shm",         ".useSHM",      XrmoptionNoArg, "False" },
+#endif /* HAVE_XSHM_EXTENSION */
+  { 0, 0, 0, 0 }
+};
+
+
+static void
+random_colors(void)
+{
+  memset(colors, 0, ncolors*sizeof(*colors));
+  make_smooth_colormap (display, visual, cmap, colors, &ncolors,
+                       True, 0, True);
+  if (ncolors <= 2) {
+    mono_p = True;
+    ncolors = 2;
+    colors[0].flags = DoRed|DoGreen|DoBlue;
+    colors[0].red = colors[0].green = colors[0].blue = 0;
+    XAllocColor(display, cmap, &colors[0]);
+    colors[1].flags = DoRed|DoGreen|DoBlue;
+    colors[1].red = colors[1].green = colors[1].blue = 0xFFFF;
+    XAllocColor(display, cmap, &colors[1]);
+  }
+
+  /* Scale it up so that there are exactly 255 colors -- that keeps the
+     animation speed consistent, even when there aren't many allocatable
+     colors, and prevents the -mono mode from looking like static. */
+  if (ncolors != 255) {
+    int i, n = 255;
+    double scale = (double) ncolors / (double) (n+1);
+    XColor *c2 = (XColor *) malloc(sizeof(*c2) * (n+1));
+    for (i = 0; i < n; i++)
+      c2[i] = colors[(int) (i * scale)];
+    free(colors);
+    colors = c2;
+    ncolors = n;
+  }
+
+}
+
+/* should factor into RD-specfic and compute-every-pixel general */
+void
+screenhack (Display *dpy, Window win)
+{
+  GC gc;
+  XGCValues gcv;
+  XWindowAttributes xgwa;
+  XImage *image;
+  int array_width, array_height;
+  double array_x, array_y;
+  double array_dx, array_dy;
+  int w2;
+  char *p;
+  int vdepth;
+  int npix;
+#ifdef HAVE_XSHM_EXTENSION
+  Bool use_shm = get_boolean_resource("useSHM", "Boolean");
+  XShmSegmentInfo shm_info;
+#endif
+
+  double delay = get_float_resource ("delay", "Float");
+
+  display = dpy;
+  window = win;
+
+
+  XGetWindowAttributes (dpy, win, &xgwa);
+  visual = xgwa.visual;
+  pixack_init(&width, &height);
+  {
+    double s = get_float_resource ("size", "Float");
+    double p = get_float_resource ("speed", "Float");
+    if (s < 0.0 || s > 1.0)
+      s = 1.0;
+    s = sqrt(s);
+    array_width = xgwa.width * s;
+    array_height = xgwa.height * s;
+    if (s < 0.99) {
+      array_width = (array_width / width) * width;
+      array_height = (array_height / height) * height;
+    }
+    if (array_width < width) array_width = width;
+    if (array_height < height) array_height = height;
+    array_x = (xgwa.width - array_width)/2;
+    array_y = (xgwa.height - array_height)/2;
+    array_dx = p;
+    array_dy = .31415926 * p;
+
+    /* start in a random direction */
+    if (random() & 1) array_dx = -array_dx;
+    if (random() & 1) array_dy = -array_dy;
+
+  }
+  verbose = get_boolean_resource ("verbose", "Boolean");
+  npix = (width + 2) * (height + 2);
+  w2 = width + 2;
+  gcv.function = GXcopy;
+  gc = XCreateGC(dpy, win, GCFunction, &gcv);
+  vdepth = visual_depth(DefaultScreenOfDisplay(dpy), xgwa.visual);
+
+  /* This code only deals with pixmap depths of 1, 8, 16, and 32.
+     Therefore, we assume that those depths will be supported by the
+     coresponding visual depths (that depth-24 displays accept depth-32
+     pixmaps, and that depth-12 displays accept depth-16 pixmaps.) */
+  pdepth = (vdepth == 1 ? 1 :
+           vdepth <= 8 ? 8 :
+           vdepth <= 16 ? 16 :
+           32);
+
+  /* Ok, this like, sucks and stuff.  There are some XFree86 systems
+     that have depth-24 visuals, that do not accept depth-32 XImages!
+     Which if you ask me is just absurd, since all it would take is
+     for the server to truncate the bits in that case.  So, this crap
+     here detects the specific case of: we have chosen depth 32;
+     and the server does not support depth 32.  In that case, we
+     try and use depth 16 instead.
+
+     The real fix would be to rewrite this program to deal with
+     depth 24 directly (or even better, arbitrary depths, but that
+     would mean going through the XImage routines instead of messing
+     with the XImage->data directly.)
+
+     jwz, 18-Mar-99: well, the X servers I have access to these days do
+     support 32-deep images on deep visuals, so I no longer have the
+     ability to test this code -- but it was causing problems on the
+     visuals that I do have, and I think that's because I mistakenly
+     wrote `pfv[i].depth' when I meant to write `pfv[i].bits_per_pixel'.
+     The symptom I was seeing was that the grid was 64x64, but the
+     images were being drawn 32x32 -- so there was a black stripe on
+     every other row.  Wow, this code sucks so much.
+   */
+  if (pdepth == 32)
+    {
+      int i, pfvc = 0;
+      Bool ok = False;
+      XPixmapFormatValues *pfv = XListPixmapFormats (dpy, &pfvc);
+      for (i = 0; i < pfvc; i++)
+        if (pfv[i].bits_per_pixel == pdepth)
+          ok = True;
+      if (!ok)
+        pdepth = 16;
+    }
+
+  cmap = xgwa.colormap;
+  ncolors = get_integer_resource ("colors", "Integer");
+
+  if (ncolors <= 0) {
+    if (vdepth > 8)
+      ncolors = 2047;
+    else
+      ncolors = 255;
+  }
+
+  if (mono_p || ncolors < 2) ncolors = 2;
+  if (ncolors <= 2) mono_p = True;
+  colors = (XColor *) malloc(sizeof(*colors) * (ncolors+1));
+
+  mapped = (vdepth <= 8 &&
+           has_writable_cells(xgwa.screen, xgwa.visual));
+
+  {
+    int i, di;
+    mc = (unsigned char *) malloc(1<<16);
+    for (i = 0; i < (1<<16); i++) {
+      di = (i + (random()&255))>>8;
+      if (di > 255) di = 255;
+      mc[i] = di;
+    }
+  }
+
+  p = malloc(npix * (pdepth == 1 ? 1 : (pdepth / 8)));
+  if (!p) {
+    fprintf(stderr, "not enough memory for %d pixels.\n", npix);
+    exit(1);
+  }
+
+  image = 0;
+
+#ifdef HAVE_XSHM_EXTENSION
+  if (use_shm)
+    {
+      image = create_xshm_image(dpy, xgwa.visual, vdepth,
+                               ZPixmap, 0, &shm_info, width, height);
+      if (!image)
+       use_shm = False;
+      else
+       {
+         free(p);
+         p = image->data;
+       }
+    }
+#endif /* HAVE_XSHM_EXTENSION */
+
+  if (!image)
+    {
+      image = XCreateImage(dpy, xgwa.visual, vdepth,
+                          ZPixmap, 0, p,
+                          width, height, 8, 0);
+    }
+
+  while (1) {
+    Bool bump = False;
+
+    int i, j;
+    pixack_frame(p);
+    for (i = 0; i < array_width; i += width)
+      for (j = 0; j < array_height; j += height)
+#ifdef HAVE_XSHM_EXTENSION
+       if (use_shm)
+         XShmPutImage(dpy, win, gc, image, 0, 0, i+array_x, j+array_y,
+                      width, height, False);
+       else
+#endif
+         XPutImage(dpy, win, gc, image, 0, 0, i+array_x, j+array_y,
+                   width, height);
+
+    array_x += array_dx;
+    array_y += array_dy;
+    if (array_x < 0) {
+      array_x = 0;
+      array_dx = -array_dx;
+      bump = True;
+    } else if (array_x > (xgwa.width - array_width)) {
+      array_x = (xgwa.width - array_width);
+      array_dx = -array_dx;
+      bump = True;
+    }
+    if (array_y < 0) {
+      array_y = 0;
+      array_dy = -array_dy;
+      bump = True;
+    } else if (array_y > (xgwa.height - array_height)) {
+      array_y = (xgwa.height - array_height);
+      array_dy = -array_dy;
+      bump = True;
+    }
+
+    if (bump) {
+      if (random() & 1) {
+       double swap = array_dx;
+       array_dx = array_dy;
+       array_dy = swap;
+      }
+    }
+
+    frame++;
+
+    XSync(dpy, False);
+    screenhack_handle_events (dpy);
+    if (delay > 0)
+      usleep(1000 * delay);
+  }
+}