clients/gears.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2008 Kristian Høgsberg
   3  *
   4  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
   5  * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
   6  * the above copyright notice appear in all copies and that both that copyright
   7  * notice and this permission notice appear in supporting documentation, and
   8  * that the name of the copyright holders not be used in advertising or
   9  * publicity pertaining to distribution of the software without specific,
  10  * written prior permission.  The copyright holders make no representations
  11  * about the suitability of this software for any purpose.  It is provided "as
  12  * is" without express or implied warranty.
  13  *
  14  * THE COPYRIGHT HOLDERS DISCLAIM ALL WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE,
  15  * INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS, IN NO
  16  * EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY SPECIAL, INDIRECT OR
  17  * CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE,
  18  * DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER
  19  * TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE
  20  * OF THIS SOFTWARE.
  21  */
  22
  23 #include "config.h"
  24
  25 #include <stdint.h>
  26 #include <stdio.h>
  27 #include <stdlib.h>
  28 #include <string.h>
  29 #include <fcntl.h>
  30 #include <unistd.h>
  31 #include <math.h>
  32 #include <time.h>
  33 #include <glib.h>
  34
  35 #include <GL/gl.h>
  36 #include <EGL/egl.h>
  37 #include <EGL/eglext.h>
  38
  39 #include "wayland-util.h"
  40 #include "wayland-client.h"
  41
  42 #include "window.h"
  43
  44 struct gears {
  45         struct window *window;
  46
  47         struct display *d;
  48
  49         EGLDisplay display;
  50         EGLDisplay config;
  51         EGLContext context;
  52         GLfloat angle;
  53
  54         GLint gear_list[3];
  55 };
  56
  57 struct gear_template {
  58         GLfloat material[4];
  59         GLfloat inner_radius;
  60         GLfloat outer_radius;
  61         GLfloat width;
  62         GLint teeth;
  63         GLfloat tooth_depth;
  64 };
  65
  66 const static struct gear_template gear_templates[] = {
  67         { { 0.8, 0.1, 0.0, 1.0 }, 1.0, 4.0, 1.0, 20, 0.7 },
  68         { { 0.0, 0.8, 0.2, 1.0 }, 0.5, 2.0, 2.0, 10, 0.7 },
  69         { { 0.2, 0.2, 1.0, 1.0 }, 1.3, 2.0, 0.5, 10, 0.7 },
  70 };
  71
  72 static GLfloat light_pos[4] = {5.0, 5.0, 10.0, 0.0};
  73
  74 static void die(const char *msg)
  75 {
  76         fprintf(stderr, "%s", msg);
  77         exit(EXIT_FAILURE);
  78 }
  79
  80 static void
  81 make_gear(const struct gear_template *t)
  82 {
  83         GLint i;
  84         GLfloat r0, r1, r2;
  85         GLfloat angle, da;
  86         GLfloat u, v, len;
  87
  88         glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, t->material);
  89
  90         r0 = t->inner_radius;
  91         r1 = t->outer_radius - t->tooth_depth / 2.0;
  92         r2 = t->outer_radius + t->tooth_depth / 2.0;
  93
  94         da = 2.0 * M_PI / t->teeth / 4.0;
  95
  96         glShadeModel(GL_FLAT);
  97
  98         glNormal3f(0.0, 0.0, 1.0);
  99
 100         /* draw front face */
 101         glBegin(GL_QUAD_STRIP);
 102         for (i = 0; i <= t->teeth; i++) {
 103                 angle = i * 2.0 * M_PI / t->teeth;
 104                 glVertex3f(r0 * cos(angle), r0 * sin(angle), t->width * 0.5);
 105                 glVertex3f(r1 * cos(angle), r1 * sin(angle), t->width * 0.5);
 106                 if (i < t->teeth) {
 107                         glVertex3f(r0 * cos(angle), r0 * sin(angle), t->width * 0.5);
 108                         glVertex3f(r1 * cos(angle + 3 * da), r1 * sin(angle + 3 * da), t->width * 0.5);
 109                 }
 110         }
 111         glEnd();
 112
 113         /* draw front sides of teeth */
 114         glBegin(GL_QUADS);
 115         da = 2.0 * M_PI / t->teeth / 4.0;
 116         for (i = 0; i < t->teeth; i++) {
 117                 angle = i * 2.0 * M_PI / t->teeth;
 118
 119                 glVertex3f(r1 * cos(angle), r1 * sin(angle), t->width * 0.5);
 120                 glVertex3f(r2 * cos(angle + da), r2 * sin(angle + da), t->width * 0.5);
 121                 glVertex3f(r2 * cos(angle + 2 * da), r2 * sin(angle + 2 * da), t->width * 0.5);
 122                 glVertex3f(r1 * cos(angle + 3 * da), r1 * sin(angle + 3 * da), t->width * 0.5);
 123         }
 124         glEnd();
 125
 126         glNormal3f(0.0, 0.0, -1.0);
 127
 128         /* draw back face */
 129         glBegin(GL_QUAD_STRIP);
 130         for (i = 0; i <= t->teeth; i++) {
 131                 angle = i * 2.0 * M_PI / t->teeth;
 132                 glVertex3f(r1 * cos(angle), r1 * sin(angle), -t->width * 0.5);
 133                 glVertex3f(r0 * cos(angle), r0 * sin(angle), -t->width * 0.5);
 134                 if (i < t->teeth) {
 135                         glVertex3f(r1 * cos(angle + 3 * da), r1 * sin(angle + 3 * da), -t->width * 0.5);
 136                         glVertex3f(r0 * cos(angle), r0 * sin(angle), -t->width * 0.5);
 137                 }
 138         }
 139         glEnd();
 140
 141         /* draw back sides of teeth */
 142         glBegin(GL_QUADS);
 143         da = 2.0 * M_PI / t->teeth / 4.0;
 144         for (i = 0; i < t->teeth; i++) {
 145                 angle = i * 2.0 * M_PI / t->teeth;
 146
 147                 glVertex3f(r1 * cos(angle + 3 * da), r1 * sin(angle + 3 * da), -t->width * 0.5);
 148                 glVertex3f(r2 * cos(angle + 2 * da), r2 * sin(angle + 2 * da), -t->width * 0.5);
 149                 glVertex3f(r2 * cos(angle + da), r2 * sin(angle + da), -t->width * 0.5);
 150                 glVertex3f(r1 * cos(angle), r1 * sin(angle), -t->width * 0.5);
 151         }
 152         glEnd();
 153
 154         /* draw outward faces of teeth */
 155         glBegin(GL_QUAD_STRIP);
 156         for (i = 0; i < t->teeth; i++) {
 157                 angle = i * 2.0 * M_PI / t->teeth;
 158
 159                 glVertex3f(r1 * cos(angle), r1 * sin(angle), t->width * 0.5);
 160                 glVertex3f(r1 * cos(angle), r1 * sin(angle), -t->width * 0.5);
 161                 u = r2 * cos(angle + da) - r1 * cos(angle);
 162                 v = r2 * sin(angle + da) - r1 * sin(angle);
 163                 len = sqrt(u * u + v * v);
 164                 u /= len;
 165                 v /= len;
 166                 glNormal3f(v, -u, 0.0);
 167                 glVertex3f(r2 * cos(angle + da), r2 * sin(angle + da), t->width * 0.5);
 168                 glVertex3f(r2 * cos(angle + da), r2 * sin(angle + da), -t->width * 0.5);
 169                 glNormal3f(cos(angle), sin(angle), 0.0);
 170                 glVertex3f(r2 * cos(angle + 2 * da), r2 * sin(angle + 2 * da), t->width * 0.5);
 171                 glVertex3f(r2 * cos(angle + 2 * da), r2 * sin(angle + 2 * da), -t->width * 0.5);
 172                 u = r1 * cos(angle + 3 * da) - r2 * cos(angle + 2 * da);
 173                 v = r1 * sin(angle + 3 * da) - r2 * sin(angle + 2 * da);
 174                 glNormal3f(v, -u, 0.0);
 175                 glVertex3f(r1 * cos(angle + 3 * da), r1 * sin(angle + 3 * da), t->width * 0.5);
 176                 glVertex3f(r1 * cos(angle + 3 * da), r1 * sin(angle + 3 * da), -t->width * 0.5);
 177                 glNormal3f(cos(angle), sin(angle), 0.0);
 178         }
 179
 180         glVertex3f(r1 * cos(0), r1 * sin(0), t->width * 0.5);
 181         glVertex3f(r1 * cos(0), r1 * sin(0), -t->width * 0.5);
 182
 183         glEnd();
 184
 185         glShadeModel(GL_SMOOTH);
 186
 187         /* draw inside radius cylinder */
 188         glBegin(GL_QUAD_STRIP);
 189         for (i = 0; i <= t->teeth; i++) {
 190                 angle = i * 2.0 * M_PI / t->teeth;
 191                 glNormal3f(-cos(angle), -sin(angle), 0.0);
 192                 glVertex3f(r0 * cos(angle), r0 * sin(angle), -t->width * 0.5);
 193                 glVertex3f(r0 * cos(angle), r0 * sin(angle), t->width * 0.5);
 194         }
 195         glEnd();
 196 }
 197
 198 static void
 199 draw_gears(struct gears *gears)
 200 {
 201         GLfloat view_rotx = 20.0, view_roty = 30.0, view_rotz = 0.0;
 202         struct rectangle window_allocation;
 203         struct rectangle allocation;
 204
 205         window_draw(gears->window);
 206
 207         window_get_child_allocation(gears->window, &allocation);
 208         window_get_allocation(gears->window, &window_allocation);
 209
 210         if (display_acquire_window_surface(gears->d,
 211                                             gears->window,
 212                                             gears->context) < 0) {
 213                 die("Unable to acquire window surface, "
 214                     "compiled without cairo-egl?\n");
 215         }
 216
 217         glViewport(allocation.x,
 218                    window_allocation.height - allocation.height - allocation.x,
 219                    allocation.width, allocation.height);
 220         glScissor(allocation.x,
 221                   window_allocation.height - allocation.height - allocation.y,
 222                   allocation.width, allocation.height);
 223
 224         glEnable(GL_SCISSOR_TEST);
 225         glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 226
 227         glPushMatrix();
 228
 229         glTranslatef(0.0, 0.0, -50);
 230
 231         glRotatef(view_rotx, 1.0, 0.0, 0.0);
 232         glRotatef(view_roty, 0.0, 1.0, 0.0);
 233         glRotatef(view_rotz, 0.0, 0.0, 1.0);
 234
 235         glPushMatrix();
 236         glTranslatef(-3.0, -2.0, 0.0);
 237         glRotatef(gears->angle, 0.0, 0.0, 1.0);
 238         glCallList(gears->gear_list[0]);
 239         glPopMatrix();
 240
 241         glPushMatrix();
 242         glTranslatef(3.1, -2.0, 0.0);
 243         glRotatef(-2.0 * gears->angle - 9.0, 0.0, 0.0, 1.0);
 244         glCallList(gears->gear_list[1]);
 245         glPopMatrix();
 246
 247         glPushMatrix();
 248         glTranslatef(-3.1, 4.2, 0.0);
 249         glRotatef(-2.0 * gears->angle - 25.0, 0.0, 0.0, 1.0);
 250         glCallList(gears->gear_list[2]);
 251         glPopMatrix();
 252
 253         glPopMatrix();
 254
 255         glFlush();
 256
 257         display_release_window_surface(gears->d, gears->window);
 258         window_flush(gears->window);
 259 }
 260
 261 static void
 262 resize_handler(struct window *window,
 263                int32_t width, int32_t height, void *data)
 264 {
 265         struct gears *gears = data;
 266
 267         /* Constrain child size to be square and at least 300x300 */
 268         if (width > height)
 269                 height = width;
 270         else
 271                 width = height;
 272         if (width < 300) {
 273                 width = 300;
 274                 height = 300;
 275         }
 276
 277         window_set_child_size(gears->window, width, height);
 278 }
 279
 280 static void
 281 keyboard_focus_handler(struct window *window,
 282                        struct input *device, void *data)
 283 {
 284         struct gears *gears = data;
 285         struct rectangle allocation;
 286
 287         window_get_child_allocation(gears->window, &allocation);
 288         resize_handler(window, allocation.width, allocation.height, gears);
 289 }
 290
 291 static void
 292 frame_callback(void *data, struct wl_callback *callback, uint32_t time)
 293 {
 294         static const struct wl_callback_listener listener = {
 295                 frame_callback
 296         };
 297         struct gears *gears = data;
 298
 299         gears->angle = (GLfloat) (time % 8192) * 360 / 8192.0;
 300
 301         draw_gears(gears);
 302
 303         if (callback)
 304                 wl_callback_destroy(callback);
 305
 306         callback = wl_surface_frame(window_get_wl_surface(gears->window));
 307         wl_callback_add_listener(callback, &listener, gears);
 308 }
 309
 310 static struct gears *
 311 gears_create(struct display *display)
 312 {
 313         const int width = 450, height = 500;
 314         struct gears *gears;
 315         int i;
 316
 317         gears = malloc(sizeof *gears);
 318         memset(gears, 0, sizeof *gears);
 319         gears->d = display;
 320         gears->window = window_create(display, width, height);
 321         window_set_transparent(gears->window, 0);
 322         window_set_title(gears->window, "Wayland Gears");
 323
 324         gears->display = display_get_egl_display(gears->d);
 325         if (gears->display == NULL)
 326                 die("failed to create egl display\n");
 327
 328         eglBindAPI(EGL_OPENGL_API);
 329
 330         gears->config = display_get_rgb_egl_config(gears->d);
 331
 332         gears->context = eglCreateContext(gears->display, gears->config,
 333                                           EGL_NO_CONTEXT, NULL);
 334         if (gears->context == NULL)
 335                 die("failed to create context\n");
 336
 337         if (!eglMakeCurrent(gears->display, NULL, NULL, gears->context))
 338                 die("faile to make context current\n");
 339
 340         for (i = 0; i < 3; i++) {
 341                 gears->gear_list[i] = glGenLists(1);
 342                 glNewList(gears->gear_list[i], GL_COMPILE);
 343                 make_gear(&gear_templates[i]);
 344                 glEndList();
 345         }
 346
 347         glEnable(GL_NORMALIZE);
 348
 349         glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 350         glLoadIdentity();
 351         glFrustum(-1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 5.0, 200.0);
 352         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 353
 354         glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_pos);
 355         glEnable(GL_CULL_FACE);
 356         glEnable(GL_LIGHTING);
 357         glEnable(GL_LIGHT0);
 358         glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 359         glClearColor(0, 0, 0, 0.92);
 360
 361         window_set_user_data(gears->window, gears);
 362         window_set_resize_handler(gears->window, resize_handler);
 363         window_set_keyboard_focus_handler(gears->window, keyboard_focus_handler);
 364
 365         frame_callback(gears, NULL, 0);
 366
 367         return gears;
 368 }
 369
 370 int main(int argc, char *argv[])
 371 {
 372         struct display *d;
 373
 374         d = display_create(&argc, &argv, NULL);
 375         if (d == NULL) {
 376                 fprintf(stderr, "failed to create display: %m\n");
 377                 return -1;
 378         }
 379         gears_create(d);
 380         display_run(d);
 381
 382         return 0;
 383 }