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 <math.h>
  30 #include <time.h>
  31
  32 #include <GL/gl.h>
  33 #include <EGL/egl.h>
  34 #include <EGL/eglext.h>
  35
  36 #include <linux/input.h>
  37 #include <wayland-client.h>
  38 #include <wayland-cursor.h>
  39
  40 #include "window.h"
  41
  42 struct gears {
  43         struct window *window;
  44         struct widget *widget;
  45
  46         struct display *d;
  47
  48         EGLDisplay display;
  49         EGLDisplay config;
  50         EGLContext context;
  51         GLfloat angle;
  52
  53         struct {
  54                 GLfloat rotx;
  55                 GLfloat roty;
  56         } view;
  57
  58         int button_down;
  59         int last_x, last_y;
  60
  61         GLint gear_list[3];
  62 };
  63
  64 struct gear_template {
  65         GLfloat material[4];
  66         GLfloat inner_radius;
  67         GLfloat outer_radius;
  68         GLfloat width;
  69         GLint teeth;
  70         GLfloat tooth_depth;
  71 };
  72
  73 static const struct gear_template gear_templates[] = {
  74         { { 0.8, 0.1, 0.0, 1.0 }, 1.0, 4.0, 1.0, 20, 0.7 },
  75         { { 0.0, 0.8, 0.2, 1.0 }, 0.5, 2.0, 2.0, 10, 0.7 },
  76         { { 0.2, 0.2, 1.0, 1.0 }, 1.3, 2.0, 0.5, 10, 0.7 },
  77 };
  78
  79 static GLfloat light_pos[4] = {5.0, 5.0, 10.0, 0.0};
  80
  81 static void die(const char *msg)
  82 {
  83         fprintf(stderr, "%s", msg);
  84         exit(EXIT_FAILURE);
  85 }
  86
  87 static void
  88 make_gear(const struct gear_template *t)
  89 {
  90         GLint i;
  91         GLfloat r0, r1, r2;
  92         GLfloat angle, da;
  93         GLfloat u, v, len;
  94
  95         glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, t->material);
  96
  97         r0 = t->inner_radius;
  98         r1 = t->outer_radius - t->tooth_depth / 2.0;
  99         r2 = t->outer_radius + t->tooth_depth / 2.0;
 100
 101         da = 2.0 * M_PI / t->teeth / 4.0;
 102
 103         glShadeModel(GL_FLAT);
 104
 105         glNormal3f(0.0, 0.0, 1.0);
 106
 107         /* draw front face */
 108         glBegin(GL_QUAD_STRIP);
 109         for (i = 0; i <= t->teeth; i++) {
 110                 angle = i * 2.0 * M_PI / t->teeth;
 111                 glVertex3f(r0 * cos(angle), r0 * sin(angle), t->width * 0.5);
 112                 glVertex3f(r1 * cos(angle), r1 * sin(angle), t->width * 0.5);
 113                 if (i < t->teeth) {
 114                         glVertex3f(r0 * cos(angle), r0 * sin(angle), t->width * 0.5);
 115                         glVertex3f(r1 * cos(angle + 3 * da), r1 * sin(angle + 3 * da), t->width * 0.5);
 116                 }
 117         }
 118         glEnd();
 119
 120         /* draw front sides of teeth */
 121         glBegin(GL_QUADS);
 122         da = 2.0 * M_PI / t->teeth / 4.0;
 123         for (i = 0; i < t->teeth; i++) {
 124                 angle = i * 2.0 * M_PI / t->teeth;
 125
 126                 glVertex3f(r1 * cos(angle), r1 * sin(angle), t->width * 0.5);
 127                 glVertex3f(r2 * cos(angle + da), r2 * sin(angle + da), t->width * 0.5);
 128                 glVertex3f(r2 * cos(angle + 2 * da), r2 * sin(angle + 2 * da), t->width * 0.5);
 129                 glVertex3f(r1 * cos(angle + 3 * da), r1 * sin(angle + 3 * da), t->width * 0.5);
 130         }
 131         glEnd();
 132
 133         glNormal3f(0.0, 0.0, -1.0);
 134
 135         /* draw back face */
 136         glBegin(GL_QUAD_STRIP);
 137         for (i = 0; i <= t->teeth; i++) {
 138                 angle = i * 2.0 * M_PI / t->teeth;
 139                 glVertex3f(r1 * cos(angle), r1 * sin(angle), -t->width * 0.5);
 140                 glVertex3f(r0 * cos(angle), r0 * sin(angle), -t->width * 0.5);
 141                 if (i < t->teeth) {
 142                         glVertex3f(r1 * cos(angle + 3 * da), r1 * sin(angle + 3 * da), -t->width * 0.5);
 143                         glVertex3f(r0 * cos(angle), r0 * sin(angle), -t->width * 0.5);
 144                 }
 145         }
 146         glEnd();
 147
 148         /* draw back sides of teeth */
 149         glBegin(GL_QUADS);
 150         da = 2.0 * M_PI / t->teeth / 4.0;
 151         for (i = 0; i < t->teeth; i++) {
 152                 angle = i * 2.0 * M_PI / t->teeth;
 153
 154                 glVertex3f(r1 * cos(angle + 3 * da), r1 * sin(angle + 3 * da), -t->width * 0.5);
 155                 glVertex3f(r2 * cos(angle + 2 * da), r2 * sin(angle + 2 * da), -t->width * 0.5);
 156                 glVertex3f(r2 * cos(angle + da), r2 * sin(angle + da), -t->width * 0.5);
 157                 glVertex3f(r1 * cos(angle), r1 * sin(angle), -t->width * 0.5);
 158         }
 159         glEnd();
 160
 161         /* draw outward faces of teeth */
 162         glBegin(GL_QUAD_STRIP);
 163         for (i = 0; i < t->teeth; i++) {
 164                 angle = i * 2.0 * M_PI / t->teeth;
 165
 166                 glVertex3f(r1 * cos(angle), r1 * sin(angle), t->width * 0.5);
 167                 glVertex3f(r1 * cos(angle), r1 * sin(angle), -t->width * 0.5);
 168                 u = r2 * cos(angle + da) - r1 * cos(angle);
 169                 v = r2 * sin(angle + da) - r1 * sin(angle);
 170                 len = sqrt(u * u + v * v);
 171                 u /= len;
 172                 v /= len;
 173                 glNormal3f(v, -u, 0.0);
 174                 glVertex3f(r2 * cos(angle + da), r2 * sin(angle + da), t->width * 0.5);
 175                 glVertex3f(r2 * cos(angle + da), r2 * sin(angle + da), -t->width * 0.5);
 176                 glNormal3f(cos(angle), sin(angle), 0.0);
 177                 glVertex3f(r2 * cos(angle + 2 * da), r2 * sin(angle + 2 * da), t->width * 0.5);
 178                 glVertex3f(r2 * cos(angle + 2 * da), r2 * sin(angle + 2 * da), -t->width * 0.5);
 179                 u = r1 * cos(angle + 3 * da) - r2 * cos(angle + 2 * da);
 180                 v = r1 * sin(angle + 3 * da) - r2 * sin(angle + 2 * da);
 181                 glNormal3f(v, -u, 0.0);
 182                 glVertex3f(r1 * cos(angle + 3 * da), r1 * sin(angle + 3 * da), t->width * 0.5);
 183                 glVertex3f(r1 * cos(angle + 3 * da), r1 * sin(angle + 3 * da), -t->width * 0.5);
 184                 glNormal3f(cos(angle), sin(angle), 0.0);
 185         }
 186
 187         glVertex3f(r1 * cos(0), r1 * sin(0), t->width * 0.5);
 188         glVertex3f(r1 * cos(0), r1 * sin(0), -t->width * 0.5);
 189
 190         glEnd();
 191
 192         glShadeModel(GL_SMOOTH);
 193
 194         /* draw inside radius cylinder */
 195         glBegin(GL_QUAD_STRIP);
 196         for (i = 0; i <= t->teeth; i++) {
 197                 angle = i * 2.0 * M_PI / t->teeth;
 198                 glNormal3f(-cos(angle), -sin(angle), 0.0);
 199                 glVertex3f(r0 * cos(angle), r0 * sin(angle), -t->width * 0.5);
 200                 glVertex3f(r0 * cos(angle), r0 * sin(angle), t->width * 0.5);
 201         }
 202         glEnd();
 203 }
 204
 205 static void
 206 frame_callback(void *data, struct wl_callback *callback, uint32_t time)
 207 {
 208         struct gears *gears = data;
 209
 210         gears->angle = (GLfloat) (time % 8192) * 360 / 8192.0;
 211
 212         window_schedule_redraw(gears->window);
 213
 214         if (callback)
 215                 wl_callback_destroy(callback);
 216 }
 217
 218 static const struct wl_callback_listener listener = {
 219         frame_callback
 220 };
 221
 222 static int
 223 motion_handler(struct widget *widget, struct input *input,
 224                 uint32_t time, float x, float y, void *data)
 225 {
 226         struct gears *gears = data;
 227         int offset_x, offset_y;
 228         float step = 0.5;
 229
 230         if (gears->button_down) {
 231                 offset_x = x - gears->last_x;
 232                 offset_y = y - gears->last_y;
 233                 gears->last_x = x;
 234                 gears->last_y = y;
 235                 gears->view.roty += offset_x * step;
 236                 gears->view.rotx += offset_y * step;
 237                 if (gears->view.roty >= 360)
 238                         gears->view.roty = gears->view.roty - 360;
 239                 if (gears->view.roty <= 0)
 240                         gears->view.roty = gears->view.roty + 360;
 241                 if (gears->view.rotx >= 360)
 242                         gears->view.rotx = gears->view.rotx - 360;
 243                 if (gears->view.rotx <= 0)
 244                         gears->view.rotx = gears->view.rotx + 360;
 245         }
 246
 247         return WL_CURSOR_LEFT_PTR;
 248 }
 249
 250 static void
 251 button_handler(struct widget *widget, struct input *input,
 252                 uint32_t time, uint32_t button, uint32_t state, void *data)
 253 {
 254         struct gears *gears = data;
 255
 256         if (button == BTN_LEFT) {
 257                 if (state) {
 258                         gears->button_down = 1;
 259                         input_get_position(input,
 260                                         &gears->last_x, &gears->last_y);
 261                 } else {
 262                         gears->button_down = 0;
 263                 }
 264         }
 265 }
 266
 267 static void
 268 redraw_handler(struct widget *widget, void *data)
 269 {
 270         struct rectangle window_allocation;
 271         struct rectangle allocation;
 272         struct wl_callback *callback;
 273         struct gears *gears = data;
 274
 275         widget_get_allocation(gears->widget, &allocation);
 276         window_get_allocation(gears->window, &window_allocation);
 277
 278         if (display_acquire_window_surface(gears->d,
 279                                             gears->window,
 280                                             gears->context) < 0) {
 281                 die("Unable to acquire window surface, "
 282                     "compiled without cairo-egl?\n");
 283         }
 284
 285         glViewport(allocation.x,
 286                    window_allocation.height - allocation.height - allocation.y,
 287                    allocation.width, allocation.height);
 288         glScissor(allocation.x,
 289                   window_allocation.height - allocation.height - allocation.y,
 290                   allocation.width, allocation.height);
 291
 292         glEnable(GL_SCISSOR_TEST);
 293         glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 294
 295         glPushMatrix();
 296
 297         glTranslatef(0.0, 0.0, -50);
 298
 299         glRotatef(gears->view.rotx, 1.0, 0.0, 0.0);
 300         glRotatef(gears->view.roty, 0.0, 1.0, 0.0);
 301
 302         glPushMatrix();
 303         glTranslatef(-3.0, -2.0, 0.0);
 304         glRotatef(gears->angle, 0.0, 0.0, 1.0);
 305         glCallList(gears->gear_list[0]);
 306         glPopMatrix();
 307
 308         glPushMatrix();
 309         glTranslatef(3.1, -2.0, 0.0);
 310         glRotatef(-2.0 * gears->angle - 9.0, 0.0, 0.0, 1.0);
 311         glCallList(gears->gear_list[1]);
 312         glPopMatrix();
 313
 314         glPushMatrix();
 315         glTranslatef(-3.1, 4.2, 0.0);
 316         glRotatef(-2.0 * gears->angle - 25.0, 0.0, 0.0, 1.0);
 317         glCallList(gears->gear_list[2]);
 318         glPopMatrix();
 319
 320         glPopMatrix();
 321
 322         glFlush();
 323
 324         display_release_window_surface(gears->d, gears->window);
 325
 326         callback = wl_surface_frame(window_get_wl_surface(gears->window));
 327         wl_callback_add_listener(callback, &listener, gears);
 328 }
 329
 330 static void
 331 resize_handler(struct widget *widget,
 332                int32_t width, int32_t height, void *data)
 333 {
 334         struct gears *gears = data;
 335
 336         /* Constrain child size to be square and at least 300x300 */
 337         if (width > height)
 338                 height = width;
 339         else
 340                 width = height;
 341         if (width < 300) {
 342                 width = 300;
 343                 height = 300;
 344         }
 345
 346         widget_set_size(gears->widget, width, height);
 347 }
 348
 349 static void
 350 keyboard_focus_handler(struct window *window,
 351                        struct input *device, void *data)
 352 {
 353         window_schedule_redraw(window);
 354 }
 355
 356 static struct gears *
 357 gears_create(struct display *display)
 358 {
 359         const int width = 450, height = 500;
 360         struct gears *gears;
 361         int i;
 362
 363         gears = malloc(sizeof *gears);
 364         memset(gears, 0, sizeof *gears);
 365         gears->d = display;
 366         gears->window = window_create(display);
 367         gears->widget = frame_create(gears->window, gears);
 368         window_set_title(gears->window, "Wayland Gears");
 369
 370         gears->display = display_get_egl_display(gears->d);
 371         if (gears->display == NULL)
 372                 die("failed to create egl display\n");
 373
 374         eglBindAPI(EGL_OPENGL_API);
 375
 376         gears->config = display_get_argb_egl_config(gears->d);
 377
 378         gears->context = eglCreateContext(gears->display, gears->config,
 379                                           EGL_NO_CONTEXT, NULL);
 380         if (gears->context == NULL)
 381                 die("failed to create context\n");
 382
 383         if (!eglMakeCurrent(gears->display, NULL, NULL, gears->context))
 384                 die("failed to make context current\n");
 385
 386         for (i = 0; i < 3; i++) {
 387                 gears->gear_list[i] = glGenLists(1);
 388                 glNewList(gears->gear_list[i], GL_COMPILE);
 389                 make_gear(&gear_templates[i]);
 390                 glEndList();
 391         }
 392
 393         gears->button_down = 0;
 394         gears->last_x = 0;
 395         gears->last_y = 0;
 396
 397         gears->view.rotx = 20.0;
 398         gears->view.roty = 30.0;
 399
 400         glEnable(GL_NORMALIZE);
 401
 402         glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 403         glLoadIdentity();
 404         glFrustum(-1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 5.0, 200.0);
 405         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 406
 407         glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_pos);
 408         glEnable(GL_CULL_FACE);
 409         glEnable(GL_LIGHTING);
 410         glEnable(GL_LIGHT0);
 411         glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 412         glClearColor(0, 0, 0, 0.92);
 413
 414         window_set_user_data(gears->window, gears);
 415         widget_set_resize_handler(gears->widget, resize_handler);
 416         widget_set_redraw_handler(gears->widget, redraw_handler);
 417         widget_set_button_handler(gears->widget, button_handler);
 418         widget_set_motion_handler(gears->widget, motion_handler);
 419         window_set_keyboard_focus_handler(gears->window,
 420                                           keyboard_focus_handler);
 421
 422         window_schedule_resize(gears->window, width, height);
 423
 424         return gears;
 425 }
 426
 427 int main(int argc, char *argv[])
 428 {
 429         struct display *d;
 430
 431         d = display_create(argc, argv);
 432         if (d == NULL) {
 433                 fprintf(stderr, "failed to create display: %m\n");
 434                 return -1;
 435         }
 436         gears_create(d);
 437         display_run(d);
 438
 439         return 0;
 440 }