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