added 'r' toggle to shapes demo to also animate rotation around object
[freeglut] / progs / demos / shapes / shapes.c
index 2dc50f4..271ea04 100644 (file)
-/*
- * FreeGLUT Shapes Demo
- *
- * Written by Nigel Stewart November 2003
- *
- * This program is test harness for the sphere, cone 
- * and torus shapes in FreeGLUT.
- *
- * Spinning wireframe and smooth shaded shapes are
- * displayed until the ESC or q key is pressed.  The
- * number of geometry stacks and slices can be adjusted
- * using the + and - keys.
- */
+/*! \file    shapes.c
+    \ingroup demos
+
+    This program is a test harness for the various shapes
+    in OpenGLUT.  It may also be useful to see which
+    parameters control what behavior in the OpenGLUT
+    objects.
+    Spinning wireframe and solid-shaded shapes are
+    displayed.  Some parameters can be adjusted.
+   Keys:
+      -    <tt>Esc &nbsp;</tt> Quit
+      -    <tt>q Q &nbsp;</tt> Quit
+      -    <tt>i I &nbsp;</tt> Show info
+      -    <tt>p P &nbsp;</tt> Toggle perspective or orthographic projection
+      -    <tt>r R &nbsp;</tt> Toggle fixed or animated rotation around model X-axis
+      -    <tt>= + &nbsp;</tt> Increase \a slices
+      -    <tt>- _ &nbsp;</tt> Decreate \a slices
+      -    <tt>, < &nbsp;</tt> Decreate \a stacks
+      -    <tt>. > &nbsp;</tt> Increase \a stacks
+      -    <tt>9 ( &nbsp;</tt> Decreate \a depth  (Sierpinski Sponge)
+      -    <tt>0 ) &nbsp;</tt> Increase \a depth  (Sierpinski Sponge)
+      -    <tt>up&nbsp; &nbsp;</tt> Increase "outer radius"
+      -    <tt>down&nbsp;</tt> Decrease "outer radius"
+      -    <tt>left&nbsp;</tt> Decrease "inner radius"
+      -    <tt>right</tt> Increase "inner radius"
+      -    <tt>PgUp&nbsp;</tt> Next shape-drawing function
+      -    <tt>PgDn&nbsp;</tt> Prev shape-drawing function
+
+    \author  Written by Nigel Stewart November 2003
+
+    \author  Portions Copyright (C) 2004, the OpenGLUT project contributors. <br>
+             OpenGLUT branched from freeglut in February, 2004.
+    \image   html openglut_shapes.png OpenGLUT Geometric Shapes Demonstration
+    \include demos/shapes/shapes.c
+*/
 
 #include <GL/freeglut.h>
 
+#include <stdarg.h>
+#include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 
+#ifdef _MSC_VER
+/* DUMP MEMORY LEAKS */
+#include <crtdbg.h>
+#endif
+
+/*
+ * This macro is only intended to be used on arrays, of course.
+ */
+#define NUMBEROF(x) ((sizeof(x))/(sizeof(x[0])))
+
+/*
+ * These global variables control which object is drawn,
+ * and how it is drawn.  No object uses all of these
+ * variables.
+ */
+static int function_index;
 static int slices = 16;
 static int stacks = 16;
+static double irad = .25;
+static double orad = 1.0;   /* doubles as size for objects other than Torus */
+static int depth = 4;
+static double offset[ 3 ] = { 0, 0, 0 };
+static GLboolean show_info = GL_TRUE;
+static float ar;
+static GLboolean persProject = GL_TRUE;
+static GLboolean animateXRot = GL_FALSE;
 
-/* GLUT callback Handlers */
+/*
+ * These one-liners draw particular objects, fetching appropriate
+ * information from the above globals.  They are just thin wrappers
+ * for the FreeGLUT objects.
+ */
+static void drawSolidTetrahedron(void)         { glutSolidTetrahedron ();                        }
+static void drawWireTetrahedron(void)          { glutWireTetrahedron ();                         }
+static void drawSolidCube(void)                { glutSolidCube(orad);                            }  /* orad doubles as size input */
+static void drawWireCube(void)                 { glutWireCube(orad);                             }  /* orad doubles as size input */
+static void drawSolidOctahedron(void)          { glutSolidOctahedron ();                         }
+static void drawWireOctahedron(void)           { glutWireOctahedron ();                          }
+static void drawSolidDodecahedron(void)        { glutSolidDodecahedron ();                       }
+static void drawWireDodecahedron(void)         { glutWireDodecahedron ();                        }
+static void drawSolidRhombicDodecahedron(void) { glutSolidRhombicDodecahedron ();                }
+static void drawWireRhombicDodecahedron(void)  { glutWireRhombicDodecahedron ();                 }
+static void drawSolidIcosahedron(void)         { glutSolidIcosahedron ();                        }
+static void drawWireIcosahedron(void)          { glutWireIcosahedron ();                         }
+static void drawSolidSierpinskiSponge(void)    { glutSolidSierpinskiSponge (depth, offset, orad);}  /* orad doubles as size input */
+static void drawWireSierpinskiSponge(void)     { glutWireSierpinskiSponge (depth, offset, orad); }  /* orad doubles as size input */
+static void drawSolidTorus(void)               { glutSolidTorus(irad,orad,slices,stacks);        }
+static void drawWireTorus(void)                { glutWireTorus (irad,orad,slices,stacks);        }
+static void drawSolidSphere(void)              { glutSolidSphere(orad,slices,stacks);            }  /* orad doubles as size input */
+static void drawWireSphere(void)               { glutWireSphere(orad,slices,stacks);             }  /* orad doubles as size input */
+static void drawSolidCone(void)                { glutSolidCone(orad,orad,slices,stacks);         }  /* orad doubles as size input */
+static void drawWireCone(void)                 { glutWireCone(orad,orad,slices,stacks);          }  /* orad doubles as size input */
+static void drawSolidCylinder(void)            { glutSolidCylinder(orad,orad,slices,stacks);     }  /* orad doubles as size input */
+static void drawWireCylinder(void)             { glutWireCylinder(orad,orad,slices,stacks);      }  /* orad doubles as size input */
+static void drawSolidTeapot(void)
+{
+    /* per Glut manpage, it should be noted that the teapot is rendered
+     * with clockwise winding for front facing polygons...
+     */
+    glFrontFace(GL_CW);
+    glutSolidTeapot(orad);  /* orad doubles as size input */
+    glFrontFace(GL_CCW);
+}
+static void drawWireTeapot(void)
+{
+    /* per Glut manpage, it should be noted that the teapot is rendered
+     * with clockwise winding for front facing polygons...
+     */
+    glFrontFace(GL_CW);
+    glutWireTeapot(orad);  /* orad doubles as size input */
+    glFrontFace(GL_CCW);
+}
 
-static void 
-resize(int width, int height)
+#define RADIUS    1.0f
+
+static void drawSolidCuboctahedron(void)
 {
-    const float ar = (float) width / (float) height;
-    
-    glViewport(0, 0, width, height);
+  glBegin( GL_TRIANGLES );
+    glNormal3d( 0.577350269189, 0.577350269189, 0.577350269189); glVertex3d( RADIUS, RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( 0.0, RADIUS, RADIUS ); glVertex3d( RADIUS, 0.0, RADIUS );
+    glNormal3d( 0.577350269189, 0.577350269189,-0.577350269189); glVertex3d( RADIUS, RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( RADIUS, 0.0,-RADIUS ); glVertex3d( 0.0, RADIUS,-RADIUS );
+    glNormal3d( 0.577350269189,-0.577350269189, 0.577350269189); glVertex3d( RADIUS,-RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( RADIUS, 0.0, RADIUS ); glVertex3d( 0.0,-RADIUS, RADIUS );
+    glNormal3d( 0.577350269189,-0.577350269189,-0.577350269189); glVertex3d( RADIUS,-RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( 0.0,-RADIUS,-RADIUS ); glVertex3d( RADIUS, 0.0,-RADIUS );
+    glNormal3d(-0.577350269189, 0.577350269189, 0.577350269189); glVertex3d(-RADIUS, RADIUS, 0.0 ); glVertex3d(-RADIUS, 0.0, RADIUS ); glVertex3d( 0.0, RADIUS, RADIUS );
+    glNormal3d(-0.577350269189, 0.577350269189,-0.577350269189); glVertex3d(-RADIUS, RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( 0.0, RADIUS,-RADIUS ); glVertex3d(-RADIUS, 0.0,-RADIUS );
+    glNormal3d(-0.577350269189,-0.577350269189, 0.577350269189); glVertex3d(-RADIUS,-RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( 0.0,-RADIUS, RADIUS ); glVertex3d(-RADIUS, 0.0, RADIUS );
+    glNormal3d(-0.577350269189,-0.577350269189,-0.577350269189); glVertex3d(-RADIUS,-RADIUS, 0.0 ); glVertex3d(-RADIUS, 0.0,-RADIUS ); glVertex3d( 0.0,-RADIUS,-RADIUS );
+  glEnd();
+
+  glBegin( GL_QUADS );
+    glNormal3d( 1.0, 0.0, 0.0 ); glVertex3d( RADIUS, RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( RADIUS, 0.0, RADIUS ); glVertex3d( RADIUS,-RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( RADIUS, 0.0,-RADIUS );
+    glNormal3d(-1.0, 0.0, 0.0 ); glVertex3d(-RADIUS, RADIUS, 0.0 ); glVertex3d(-RADIUS, 0.0,-RADIUS ); glVertex3d(-RADIUS,-RADIUS, 0.0 ); glVertex3d(-RADIUS, 0.0, RADIUS );
+    glNormal3d( 0.0, 1.0, 0.0 ); glVertex3d( RADIUS, RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( 0.0, RADIUS,-RADIUS ); glVertex3d(-RADIUS, RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( 0.0, RADIUS, RADIUS );
+    glNormal3d( 0.0,-1.0, 0.0 ); glVertex3d( RADIUS,-RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( 0.0,-RADIUS, RADIUS ); glVertex3d(-RADIUS,-RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( 0.0,-RADIUS,-RADIUS );
+    glNormal3d( 0.0, 0.0, 1.0 ); glVertex3d( RADIUS, 0.0, RADIUS ); glVertex3d( 0.0, RADIUS, RADIUS ); glVertex3d(-RADIUS, 0.0, RADIUS ); glVertex3d( 0.0,-RADIUS, RADIUS );
+    glNormal3d( 0.0, 0.0,-1.0 ); glVertex3d( RADIUS, 0.0,-RADIUS ); glVertex3d( 0.0,-RADIUS,-RADIUS ); glVertex3d(-RADIUS, 0.0,-RADIUS ); glVertex3d( 0.0, RADIUS,-RADIUS );
+  glEnd();
+}
+
+static void drawWireCuboctahedron(void)
+{
+  glBegin( GL_LINE_LOOP );
+    glNormal3d( 1.0, 0.0, 0.0 ); glVertex3d( RADIUS, RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( RADIUS, 0.0, RADIUS ); glVertex3d( RADIUS,-RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( RADIUS, 0.0,-RADIUS );
+  glEnd();
+  glBegin( GL_LINE_LOOP );
+    glNormal3d(-1.0, 0.0, 0.0 ); glVertex3d(-RADIUS, RADIUS, 0.0 ); glVertex3d(-RADIUS, 0.0,-RADIUS ); glVertex3d(-RADIUS,-RADIUS, 0.0 ); glVertex3d(-RADIUS, 0.0, RADIUS );
+  glEnd();
+  glBegin( GL_LINE_LOOP );
+    glNormal3d( 0.0, 1.0, 0.0 ); glVertex3d( RADIUS, RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( 0.0, RADIUS,-RADIUS ); glVertex3d(-RADIUS, RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( 0.0, RADIUS, RADIUS );
+  glEnd();
+  glBegin( GL_LINE_LOOP );
+    glNormal3d( 0.0,-1.0, 0.0 ); glVertex3d( RADIUS,-RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( 0.0,-RADIUS, RADIUS ); glVertex3d(-RADIUS,-RADIUS, 0.0 ); glVertex3d( 0.0,-RADIUS,-RADIUS );
+  glEnd();
+  glBegin( GL_LINE_LOOP );
+    glNormal3d( 0.0, 0.0, 1.0 ); glVertex3d( RADIUS, 0.0, RADIUS ); glVertex3d( 0.0, RADIUS, RADIUS ); glVertex3d(-RADIUS, 0.0, RADIUS ); glVertex3d( 0.0,-RADIUS, RADIUS );
+  glEnd();
+  glBegin( GL_LINE_LOOP );
+    glNormal3d( 0.0, 0.0,-1.0 ); glVertex3d( RADIUS, 0.0,-RADIUS ); glVertex3d( 0.0,-RADIUS,-RADIUS ); glVertex3d(-RADIUS, 0.0,-RADIUS ); glVertex3d( 0.0, RADIUS,-RADIUS );
+  glEnd();
+}
+
+#undef RADIUS
+
+/*
+ * This structure defines an entry in our function-table.
+ */
+typedef struct
+{
+    const char * const name;
+    void (*solid) (void);
+    void (*wire)  (void);
+} entry;
+
+#define ENTRY(e) {#e, drawSolid##e, drawWire##e}
+static const entry table [] =
+{
+    ENTRY (Tetrahedron),
+    ENTRY (Cube),
+    ENTRY (Octahedron),
+    ENTRY (Dodecahedron),
+    ENTRY (RhombicDodecahedron),
+    ENTRY (Icosahedron),
+    ENTRY (SierpinskiSponge),
+    ENTRY (Teapot),
+    ENTRY (Torus),
+    ENTRY (Sphere),
+    ENTRY (Cone),
+    ENTRY (Cylinder),
+    ENTRY (Cuboctahedron)
+};
+#undef ENTRY
+
+/*!
+    Does printf()-like work using freeglut
+    glutBitmapString().  Uses a fixed font.  Prints
+    at the indicated row/column position.
+
+    Limitation: Cannot address pixels.
+    Limitation: Renders in screen coords, not model coords.
+*/
+static void shapesPrintf (int row, int col, const char *fmt, ...)
+{
+    static char buf[256];
+    int viewport[4];
+    void *font = GLUT_BITMAP_9_BY_15;
+    va_list args;
+
+    va_start(args, fmt);
+#if defined(WIN32) && !defined(__CYGWIN__)
+    (void) _vsnprintf (buf, sizeof(buf), fmt, args);
+#else
+    (void) vsnprintf (buf, sizeof(buf), fmt, args);
+#endif
+    va_end(args);
+
+    glGetIntegerv(GL_VIEWPORT,viewport);
+
+    glPushMatrix();
+    glLoadIdentity();
+
     glMatrixMode(GL_PROJECTION);
+    glPushMatrix();
     glLoadIdentity();
-    glFrustum(-ar, ar, -1.0, 1.0, 2.0, 100.0);
-    
+
+        glOrtho(0,viewport[2],0,viewport[3],-1,1);
+
+        glRasterPos2i
+        (
+              glutBitmapWidth(font, ' ') * col,
+            - glutBitmapHeight(font) * row + viewport[3]
+        );
+        glutBitmapString (font, (unsigned char*)buf);
+
+    glPopMatrix();
     glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
-    glLoadIdentity() ;
+    glPopMatrix();
+}
+
+/* GLUT callback Handlers */
+
+static void
+resize(int width, int height)
+{
+    ar = (float) width / (float) height;
+
+    glViewport(0, 0, width, height);
 }
 
-static void 
-display(void)
+static void display(void)
 {
     const double t = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME) / 1000.0;
     const double a = t*90.0;
+    const double b = (animateXRot?t:1)*60.0;
 
-    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
-    glColor3d(1,0,0);
+    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
+    glLoadIdentity();
+    if (persProject)
+        glFrustum(-ar, ar, -1.0, 1.0, 2.0, 100.0);
+    else
+        glOrtho(-ar*3, ar*3, -3.0, 3.0, 2.0, 100.0);
+    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
+    glLoadIdentity();
 
-    glPushMatrix();
-        glTranslated(-2.4,1.2,-6);
-        glRotated(60,1,0,0);
-        glRotated(a,0,0,1);
-        glutSolidSphere(1,slices,stacks);
-    glPopMatrix();
+    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 
-    glPushMatrix();
-        glTranslated(0,1.2,-6);
-        glRotated(60,1,0,0);
-        glRotated(a,0,0,1);
-        glutSolidCone(1,1,slices,stacks);
-    glPopMatrix();
+    glEnable(GL_LIGHTING);
 
-    glPushMatrix();
-        glTranslated(2.4,1.2,-6);
-        glRotated(60,1,0,0);
-        glRotated(a,0,0,1);
-        glutSolidTorus(0.2,0.8,slices,stacks);
-    glPopMatrix();
+    glColor3d(1,0,0);
 
     glPushMatrix();
-        glTranslated(-2.4,-1.2,-6);
-        glRotated(60,1,0,0);
+        glTranslated(0,1.2,-6);
+        glRotated(b,1,0,0);
         glRotated(a,0,0,1);
-        glutWireSphere(1,slices,stacks);
+        table [function_index].solid ();
     glPopMatrix();
 
     glPushMatrix();
         glTranslated(0,-1.2,-6);
-        glRotated(60,1,0,0);
+        glRotated(b,1,0,0);
         glRotated(a,0,0,1);
-        glutWireCone(1,1,slices,stacks);
+        table [function_index].wire ();
     glPopMatrix();
 
-    glPushMatrix();
-        glTranslated(2.4,-1.2,-6);
-        glRotated(60,1,0,0);
-        glRotated(a,0,0,1);
-        glutWireTorus(0.2,0.8,slices,stacks);
-    glPopMatrix();
+    glDisable(GL_LIGHTING);
+    glColor3d(0.1,0.1,0.4);
+
+    if( show_info ) {
+        shapesPrintf (1, 1, "Shape PgUp PgDn: %s", table [function_index].name);
+        shapesPrintf (2, 1, "Slices +-: %d   Stacks <>: %d", slices, stacks);
+        shapesPrintf (3, 1, "nSides +-: %d   nRings <>: %d", slices, stacks);
+        shapesPrintf (4, 1, "Depth  (): %d", depth);
+        shapesPrintf (5, 1, "Outer radius  Up  Down : %f", orad);
+        shapesPrintf (6, 1, "Inner radius Left Right: %f", irad);
+    } else {
+        printf ( "Shape %d slides %d stacks %d\n", function_index, slices, stacks ) ;
+    }
 
     glutSwapBuffers();
 }
 
 
-static void 
+static void
 key(unsigned char key, int x, int y)
 {
-    switch (key) 
+    switch (key)
     {
-        case 'n': glDisable ( GL_CULL_FACE ) ;
-                  break ;
-        case 'f': glEnable ( GL_CULL_FACE ) ;
-                  glCullFace ( GL_FRONT ) ;
-                  break ;
-        case 'b': glEnable ( GL_CULL_FACE ) ;
-                  glCullFace ( GL_BACK ) ;
-                  break ;
-        case 27 : 
-        case 'q':
-            exit(0);
-            break;
-
-        case '+':
-            slices++;
-            stacks++;
-            break;
-
-        case '-':
-            if (slices>3 && stacks>3)
-            {
-                slices--;
-                stacks--;
-            }
-            break;
+    case 27 :
+    case 'Q':
+    case 'q': glutLeaveMainLoop () ;      break;
+
+    case 'I':
+    case 'i': show_info = ( show_info == GL_TRUE ) ? GL_FALSE : GL_TRUE; break;
+
+    case '=':
+    case '+': slices++;                   break;
+
+    case '-':
+    case '_': if( slices > -1 ) slices--; break;
+
+    case ',':
+    case '<': if( stacks > -1 ) stacks--; break;
+
+    case '.':
+    case '>': stacks++;                   break;
+
+    case '9': 
+    case '(': if( depth > -1 ) depth--;   break;
+
+    case '0': 
+    case ')': ++depth;                    break;
+
+    case 'P':
+    case 'p': persProject=!persProject;   break;
+
+    case 'R':
+    case 'r': animateXRot=!animateXRot;   break;
+
+    default:
+        break;
     }
 
     glutPostRedisplay();
 }
 
-static void 
+static void special (int key, int x, int y)
+{
+    switch (key)
+    {
+    case GLUT_KEY_PAGE_UP:    ++function_index; break;
+    case GLUT_KEY_PAGE_DOWN:  --function_index; break;
+    case GLUT_KEY_UP:         orad *= 2;        break;
+    case GLUT_KEY_DOWN:       orad /= 2;        break;
+
+    case GLUT_KEY_RIGHT:      irad *= 2;        break;
+    case GLUT_KEY_LEFT:       irad /= 2;        break;
+
+    default:
+        break;
+    }
+
+    if (0 > function_index)
+        function_index = NUMBEROF (table) - 1;
+
+    if (NUMBEROF (table) <= ( unsigned )function_index)
+        function_index = 0;
+}
+
+
+static void
 idle(void)
 {
     glutPostRedisplay();
@@ -143,21 +388,24 @@ const GLfloat high_shininess[] = { 100.0f };
 
 /* Program entry point */
 
-int 
+int
 main(int argc, char *argv[])
 {
-    glutInit(&argc, argv);
     glutInitWindowSize(640,480);
-    glutInitWindowPosition (40,40);
-    glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
+    glutInitWindowPosition(40,40);
+    glutInit(&argc, argv);
+    glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH | GLUT_MULTISAMPLE);
 
     glutCreateWindow("FreeGLUT Shapes");
 
     glutReshapeFunc(resize);
     glutDisplayFunc(display);
     glutKeyboardFunc(key);
+    glutSpecialFunc(special);
     glutIdleFunc(idle);
 
+    glutSetOption ( GLUT_ACTION_ON_WINDOW_CLOSE, GLUT_ACTION_CONTINUE_EXECUTION ) ;
+
     glClearColor(1,1,1,1);
     glEnable(GL_CULL_FACE);
     glCullFace(GL_BACK);
@@ -168,7 +416,6 @@ main(int argc, char *argv[])
     glEnable(GL_LIGHT0);
     glEnable(GL_NORMALIZE);
     glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
-    glEnable(GL_LIGHTING);
 
     glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT,  light_ambient);
     glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE,  light_diffuse);
@@ -182,6 +429,10 @@ main(int argc, char *argv[])
 
     glutMainLoop();
 
+#ifdef _MSC_VER
+    /* DUMP MEMORY LEAK INFORMATION */
+    _CrtDumpMemoryLeaks () ;
+#endif
+
     return EXIT_SUCCESS;
 }
-