git.mutantstargoat.com Git - freeglut/blob - progs/demos/shapes/shapes.c

   1 /*! \file    shapes.c
   2     \ingroup demos
   3
   4     This program is a test harness for the various shapes
   5     in OpenGLUT.  It may also be useful to see which
   6     parameters control what behavior in the OpenGLUT
   7     objects.
   8
   9     Spinning wireframe and solid-shaded shapes are
  10     displayed.  Some parameters can be adjusted.
  11
  12    Keys:
  13       -    <tt>Esc &nbsp;</tt> Quit
  14       -    <tt>q Q &nbsp;</tt> Quit
  15       -    <tt>i I &nbsp;</tt> Show info
  16       -    <tt>p P &nbsp;</tt> Toggle perspective or orthographic projection
  17       -    <tt>r R &nbsp;</tt> Toggle fixed or animated rotation around model X-axis
  18       -    <tt>= + &nbsp;</tt> Increase \a slices
  19       -    <tt>- _ &nbsp;</tt> Decreate \a slices
  20       -    <tt>, < &nbsp;</tt> Decreate \a stacks
  21       -    <tt>. > &nbsp;</tt> Increase \a stacks
  22       -    <tt>9 ( &nbsp;</tt> Decreate \a depth  (Sierpinski Sponge)
  23       -    <tt>0 ) &nbsp;</tt> Increase \a depth  (Sierpinski Sponge)
  24       -    <tt>up&nbsp; &nbsp;</tt> Increase "outer radius"
  25       -    <tt>down&nbsp;</tt> Decrease "outer radius"
  26       -    <tt>left&nbsp;</tt> Decrease "inner radius"
  27       -    <tt>right</tt> Increase "inner radius"
  28       -    <tt>PgUp&nbsp;</tt> Next shape-drawing function
  29       -    <tt>PgDn&nbsp;</tt> Prev shape-drawing function
  30
  31     \author  Written by Nigel Stewart November 2003
  32
  33     \author  Portions Copyright (C) 2004, the OpenGLUT project contributors. <br>
  34              OpenGLUT branched from freeglut in February, 2004.
  35
  36     \image   html openglut_shapes.png OpenGLUT Geometric Shapes Demonstration
  37     \include demos/shapes/shapes.c
  38 */
  39
  40 #include <GL/freeglut.h>
  41
  42 #include <stdarg.h>
  43 #include <stdio.h>
  44 #include <stdlib.h>
  45
  46 #include "glmatrix.h"
  47
  48 #ifdef _MSC_VER
  49 /* DUMP MEMORY LEAKS */
  50 #include <crtdbg.h>
  51 #endif
  52
  53 /* report GL errors, if any, to stderr */
  54 void checkError(const char *functionName)
  55 {
  56     GLenum error;
  57     while (( error = glGetError() ) != GL_NO_ERROR) {
  58         fprintf (stderr, "GL error 0x%X detected in %s\n", error, functionName);
  59     }
  60 }
  61
  62 /*
  63  * OpenGL 2+ shader mode needs some function and macro definitions,
  64  * avoiding a dependency on additional libraries like GLEW or the
  65  * GL/glext.h header
  66  */
  67 #ifndef GL_FRAGMENT_SHADER
  68 #define GL_FRAGMENT_SHADER 0x8B30
  69 #endif
  70
  71 #ifndef GL_VERTEX_SHADER
  72 #define GL_VERTEX_SHADER 0x8B31
  73 #endif
  74
  75 #ifndef GL_COMPILE_STATUS
  76 #define GL_COMPILE_STATUS 0x8B81
  77 #endif
  78
  79 #ifndef GL_LINK_STATUS
  80 #define GL_LINK_STATUS 0x8B82
  81 #endif
  82
  83 #ifndef GL_INFO_LOG_LENGTH
  84 #define GL_INFO_LOG_LENGTH 0x8B84
  85 #endif
  86
  87 typedef ptrdiff_t ourGLsizeiptr;
  88 typedef char ourGLchar;
  89
  90 #ifndef APIENTRY
  91 #define APIENTRY
  92 #endif
  93
  94 #ifndef GL_VERSION_1_5
  95 typedef void (APIENTRY *PFNGLGENBUFFERSPROC) (GLsizei n, GLuint *buffers);
  96 typedef void (APIENTRY *PFNGLBINDBUFFERPROC) (GLenum target, GLuint buffer);
  97 typedef void (APIENTRY *PFNGLBUFFERDATAPROC) (GLenum target, ourGLsizeiptr size, const GLvoid *data, GLenum usage);
  98 #endif
  99 #ifndef GL_VERSION_2_0
 100 typedef GLuint (APIENTRY *PFNGLCREATESHADERPROC) (GLenum type);
 101 typedef void (APIENTRY *PFNGLSHADERSOURCEPROC) (GLuint shader, GLsizei count, const ourGLchar **string, const GLint *length);
 102 typedef void (APIENTRY *PFNGLCOMPILESHADERPROC) (GLuint shader);
 103 typedef GLuint (APIENTRY *PFNGLCREATEPROGRAMPROC) (void);
 104 typedef void (APIENTRY *PFNGLATTACHSHADERPROC) (GLuint program, GLuint shader);
 105 typedef void (APIENTRY *PFNGLLINKPROGRAMPROC) (GLuint program);
 106 typedef void (APIENTRY *PFNGLUSEPROGRAMPROC) (GLuint program);
 107 typedef void (APIENTRY *PFNGLGETSHADERIVPROC) (GLuint shader, GLenum pname, GLint *params);
 108 typedef void (APIENTRY *PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC) (GLuint shader, GLsizei bufSize, GLsizei *length, ourGLchar *infoLog);
 109 typedef void (APIENTRY *PFNGLGETPROGRAMIVPROC) (GLenum target, GLenum pname, GLint *params);
 110 typedef void (APIENTRY *PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC) (GLuint program, GLsizei bufSize, GLsizei *length, ourGLchar *infoLog);
 111 typedef GLint (APIENTRY *PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) (GLuint program, const ourGLchar *name);
 112 typedef GLint (APIENTRY *PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) (GLuint program, const ourGLchar *name);
 113 typedef void (APIENTRY *PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC) (GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat *value);
 114 typedef void (APIENTRY *PFNGLUNIFORMMATRIX3FVPROC) (GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat *value);
 115 #endif
 116
 117 PFNGLCREATESHADERPROC gl_CreateShader;
 118 PFNGLSHADERSOURCEPROC gl_ShaderSource;
 119 PFNGLCOMPILESHADERPROC gl_CompileShader;
 120 PFNGLCREATEPROGRAMPROC gl_CreateProgram;
 121 PFNGLATTACHSHADERPROC gl_AttachShader;
 122 PFNGLLINKPROGRAMPROC gl_LinkProgram;
 123 PFNGLUSEPROGRAMPROC gl_UseProgram;
 124 PFNGLGETSHADERIVPROC gl_GetShaderiv;
 125 PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC gl_GetShaderInfoLog;
 126 PFNGLGETPROGRAMIVPROC gl_GetProgramiv;
 127 PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC gl_GetProgramInfoLog;
 128 PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC gl_GetAttribLocation;
 129 PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC gl_GetUniformLocation;
 130 PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC gl_UniformMatrix4fv;
 131 PFNGLUNIFORMMATRIX3FVPROC gl_UniformMatrix3fv;
 132
 133 void initExtensionEntries(void)
 134 {
 135     gl_CreateShader = (PFNGLCREATESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCreateShader");
 136     gl_ShaderSource = (PFNGLSHADERSOURCEPROC) glutGetProcAddress ("glShaderSource");
 137     gl_CompileShader = (PFNGLCOMPILESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCompileShader");
 138     gl_CreateProgram = (PFNGLCREATEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glCreateProgram");
 139     gl_AttachShader = (PFNGLATTACHSHADERPROC) glutGetProcAddress ("glAttachShader");
 140     gl_LinkProgram = (PFNGLLINKPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glLinkProgram");
 141     gl_UseProgram = (PFNGLUSEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glUseProgram");
 142     gl_GetShaderiv = (PFNGLGETSHADERIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderiv");
 143     gl_GetShaderInfoLog = (PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderInfoLog");
 144     gl_GetProgramiv = (PFNGLGETPROGRAMIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramiv");
 145     gl_GetProgramInfoLog = (PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramInfoLog");
 146     gl_GetAttribLocation = (PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetAttribLocation");
 147     gl_GetUniformLocation = (PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetUniformLocation");
 148     gl_UniformMatrix4fv = (PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC) glutGetProcAddress ("glUniformMatrix4fv");
 149     gl_UniformMatrix3fv = (PFNGLUNIFORMMATRIX3FVPROC) glutGetProcAddress ("glUniformMatrix3fv");
 150 }
 151
 152 const ourGLchar *vertexShaderSource[] = {
 153     "/**",
 154     " * From the OpenGL Programming wikibook: http://en.wikibooks.org/wiki/GLSL_Programming/GLUT/Smooth_Specular_Highlights",
 155     " * This file is in the public domain.",
 156     " * Contributors: Sylvain Beucler",
 157     " */",
 158     "attribute vec3 fg_coord;",
 159     "attribute vec3 fg_normal;",
 160     "varying vec4 position;  /* position of the vertex (and fragment) in world space */",
 161     "varying vec3 varyingNormalDirection;  /* surface normal vector in world space */",
 162     "uniform mat4 m, p;      /* don't need v, as always identity in our demo */",
 163     "uniform mat3 m_3x3_inv_transp;",
 164     " ",
 165     "void main()",
 166     "{",
 167     "  vec4 fg_coord4 = vec4(fg_coord, 1.0);",
 168     "  position = m * fg_coord4;",
 169     "  varyingNormalDirection = normalize(m_3x3_inv_transp * fg_normal);",
 170     " ",
 171     "  mat4 mvp = p*m;   /* normally p*v*m */",
 172     "  gl_Position = mvp * fg_coord4;",
 173     "}"
 174 };
 175
 176 const ourGLchar *fragmentShaderSource[] = {
 177     "/**",
 178     " * From the OpenGL Programming wikibook: http://en.wikibooks.org/wiki/GLSL_Programming/GLUT/Smooth_Specular_Highlights",
 179     " * This file is in the public domain.",
 180     " * Contributors: Martin Kraus, Sylvain Beucler",
 181     " */",
 182     "varying vec4 position;  /* position of the vertex (and fragment) in world space */",
 183     "varying vec3 varyingNormalDirection;  /* surface normal vector in world space */",
 184     "/* uniform mat4 v_inv;   // in this demo, the view matrix is always an identity matrix */",
 185     " ",
 186     "struct lightSource",
 187     "{",
 188     "  vec4 position;",
 189     "  vec4 diffuse;",
 190     "  vec4 specular;",
 191     "  float constantAttenuation, linearAttenuation, quadraticAttenuation;",
 192     "  float spotCutoff, spotExponent;",
 193     "  vec3 spotDirection;",
 194     "};",
 195     "lightSource light0 = lightSource(",
 196     "  vec4(2.0, 5.0, 5.0, 0.0),",
 197     "  vec4(1.0, 1.0, 1.0, 1.0),",
 198     "  vec4(1.0, 1.0, 1.0, 1.0),",
 199     "    0.0, 1.0, 0.0,",
 200     "  180.0, 0.0,",
 201     "  vec3(0.0, 0.0, 0.0)",
 202     ");",
 203     "vec4 scene_ambient = vec4(0.2, 0.2, 0.2, 1.0);",
 204     " ",
 205     "struct material",
 206     "{",
 207     "  vec4 ambient;",
 208     "  vec4 diffuse;",
 209     "  vec4 specular;",
 210     "  float shininess;",
 211     "};",
 212     "material frontMaterial = material(",
 213     "  vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0),",
 214     "  vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0),",
 215     "  vec4(1.0, 1.0, 1.0, 1.0),",
 216     "  100.0",
 217     ");",
 218     " ",
 219     "void main()",
 220     "{",
 221     "  vec3 normalDirection = normalize(varyingNormalDirection);",
 222     "  /* vec3 viewDirection = normalize(vec3(v_inv * vec4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0) - position)); */",
 223     "  vec3 viewDirection = normalize(vec3(vec4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0) - position));    /* in this demo, the view matrix is always an identity matrix */",
 224     "  vec3 lightDirection;",
 225     "  float attenuation;",
 226     " ",
 227     "  if (0.0 == light0.position.w) /* directional light? */",
 228     "    {",
 229     "      attenuation = 1.0; /* no attenuation */",
 230     "      lightDirection = normalize(vec3(light0.position));",
 231     "    } ",
 232     "  else /* point light or spotlight (or other kind of light) */",
 233     "    {",
 234     "      vec3 positionToLightSource = vec3(light0.position - position);",
 235     "      float distance = length(positionToLightSource);",
 236     "      lightDirection = normalize(positionToLightSource);",
 237     "      attenuation = 1.0 / (light0.constantAttenuation",
 238     "                           + light0.linearAttenuation * distance",
 239     "                           + light0.quadraticAttenuation * distance * distance);",
 240     " ",
 241     "      if (light0.spotCutoff <= 90.0) /* spotlight? */",
 242     "        {",
 243     "          float clampedCosine = max(0.0, dot(-lightDirection, light0.spotDirection));",
 244     "          if (clampedCosine < cos(radians(light0.spotCutoff))) /* outside of spotlight cone? */",
 245     "            {",
 246     "              attenuation = 0.0;",
 247     "            }",
 248     "          else",
 249     "            {",
 250     "              attenuation = attenuation * pow(clampedCosine, light0.spotExponent);   ",
 251     "            }",
 252     "        }",
 253     "    }",
 254     " ",
 255     "  vec3 ambientLighting = vec3(scene_ambient) * vec3(frontMaterial.ambient);",
 256     " ",
 257     "  vec3 diffuseReflection = attenuation ",
 258     "    * vec3(light0.diffuse) * vec3(frontMaterial.diffuse)",
 259     "    * max(0.0, dot(normalDirection, lightDirection));",
 260     " ",
 261     "  vec3 specularReflection;",
 262     "  if (dot(normalDirection, lightDirection) < 0.0) /* light source on the wrong side? */",
 263     "    {",
 264     "      specularReflection = vec3(0.0, 0.0, 0.0); /* no specular reflection */",
 265     "    }",
 266     "  else /* light source on the right side */",
 267     "    {",
 268     "      specularReflection = attenuation * vec3(light0.specular) * vec3(frontMaterial.specular) ",
 269     "        * pow(max(0.0, dot(reflect(-lightDirection, normalDirection), viewDirection)), frontMaterial.shininess);",
 270     "    }",
 271     " ",
 272     "  gl_FragColor = vec4(ambientLighting + diffuseReflection + specularReflection, 1.0);",
 273     "}"
 274 };
 275
 276 GLint getAttribOrUniformLocation(const char* name, GLuint program, GLboolean isAttrib)
 277 {
 278     if (isAttrib)
 279     {
 280         GLint attrib = gl_GetAttribLocation(program, name);
 281         if (attrib == -1)
 282         {
 283             fprintf(stderr, "Warning: Could not bind attrib %s\n", name);
 284         }
 285
 286         return attrib;
 287     }
 288     else
 289     {
 290         GLint uniform = gl_GetUniformLocation(program, name);
 291         if (uniform == -1)
 292         {
 293             fprintf(stderr, "Warning: Could not bind uniform %s\n", name);
 294         }
 295
 296         return uniform;
 297     }
 298     checkError ("getAttribOrUniformLocation");
 299 }
 300
 301 GLuint program;
 302 GLint attribute_fg_coord = -1, attribute_fg_normal = -1;
 303 GLint uniform_m = -1, uniform_p = -1, uniform_m_3x3_inv_transp = -1;
 304 GLint shaderReady = 0;  /* Set to 1 when all initialization went well, to -1 when shader somehow unusable. */
 305
 306
 307
 308 void compileAndCheck(GLuint shader)
 309 {
 310     GLint status;
 311     gl_CompileShader (shader);
 312     gl_GetShaderiv (shader, GL_COMPILE_STATUS, &status);
 313     if (status == GL_FALSE) {
 314         GLint infoLogLength;
 315         ourGLchar *infoLog;
 316         gl_GetShaderiv (shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
 317         infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
 318         gl_GetShaderInfoLog (shader, infoLogLength, NULL, infoLog);
 319         fprintf (stderr, "compile log: %s\n", infoLog);
 320         free (infoLog);
 321     }
 322     checkError ("compileAndCheck");
 323 }
 324
 325 GLuint compileShaderSource(GLenum type, GLsizei count, const ourGLchar **string)
 326 {
 327     GLuint shader = gl_CreateShader (type);
 328     gl_ShaderSource (shader, count, string, NULL);
 329
 330     checkError ("compileShaderSource");
 331
 332     compileAndCheck (shader);
 333     return shader;
 334 }
 335
 336 void linkAndCheck(GLuint program)
 337 {
 338     GLint status;
 339     gl_LinkProgram (program);
 340     gl_GetProgramiv (program, GL_LINK_STATUS, &status);
 341     if (status == GL_FALSE) {
 342         GLint infoLogLength;
 343         ourGLchar *infoLog;
 344         gl_GetProgramiv (program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
 345         infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
 346         gl_GetProgramInfoLog (program, infoLogLength, NULL, infoLog);
 347         fprintf (stderr, "link log: %s\n", infoLog);
 348         free (infoLog);
 349     }
 350     checkError ("linkAndCheck");
 351 }
 352
 353 void createProgram(GLuint vertexShader, GLuint fragmentShader)
 354 {
 355     program = gl_CreateProgram ();
 356     if (vertexShader != 0) {
 357         gl_AttachShader (program, vertexShader);
 358     }
 359     if (fragmentShader != 0) {
 360         gl_AttachShader (program, fragmentShader);
 361     }
 362
 363     checkError ("createProgram");
 364
 365     linkAndCheck (program);
 366 }
 367
 368 void initShader(void)
 369 {
 370     const GLsizei vertexShaderLines = sizeof(vertexShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
 371     GLuint vertexShader =
 372         compileShaderSource (GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderLines, vertexShaderSource);
 373
 374     const GLsizei fragmentShaderLines = sizeof(fragmentShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
 375     GLuint fragmentShader =
 376         compileShaderSource (GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderLines, fragmentShaderSource);
 377
 378     checkError ("initShader - 1");
 379
 380     createProgram (vertexShader, fragmentShader);
 381
 382     gl_UseProgram (program);
 383
 384     attribute_fg_coord      = getAttribOrUniformLocation("fg_coord"         , program, GL_TRUE);
 385     attribute_fg_normal     = getAttribOrUniformLocation("fg_normal"        , program, GL_TRUE);
 386     uniform_m               = getAttribOrUniformLocation("m"                , program, GL_FALSE);
 387     uniform_p               = getAttribOrUniformLocation("p"                , program, GL_FALSE);
 388     uniform_m_3x3_inv_transp= getAttribOrUniformLocation("m_3x3_inv_transp" , program, GL_FALSE);
 389
 390     gl_UseProgram (0);
 391
 392     if (attribute_fg_coord==-1 || attribute_fg_normal==-1 ||
 393         uniform_m==-1 || uniform_p==-1 || uniform_m_3x3_inv_transp==-1)
 394         shaderReady = -1;
 395     else
 396         shaderReady = 1;
 397
 398     checkError ("initShader - 2");
 399 }
 400
 401 /*
 402  * This macro is only intended to be used on arrays, of course.
 403  */
 404 #define NUMBEROF(x) ((sizeof(x))/(sizeof(x[0])))
 405
 406 /*
 407  * These global variables control which object is drawn,
 408  * and how it is drawn.  No object uses all of these
 409  * variables.
 410  */
 411 static int function_index;
 412 static int slices = 16;
 413 static int stacks = 16;
 414 static double irad = .25;
 415 static double orad = 1.0;   /* doubles as size for objects other than Torus */
 416 static int depth = 4;
 417 static double offset[ 3 ] = { 0, 0, 0 };
 418 static GLboolean show_info = GL_TRUE;
 419 static float ar;
 420 static GLboolean persProject = GL_TRUE;
 421 static GLboolean animateXRot = GL_FALSE;
 422 static GLboolean useShader   = GL_FALSE;
 423 static GLboolean visNormals  = GL_FALSE;
 424
 425 /*
 426  * Enum to tell drawSizeInfo what to draw for each object
 427  */
 428 #define GEO_NO_SIZE 0
 429 #define GEO_SIZE 1
 430 #define GEO_SCALE 2
 431 #define GEO_INNER_OUTER_RAD 4
 432 #define GEO_RAD 8
 433 #define GEO_BASE_HEIGHT 16
 434 #define GEO_RAD_HEIGHT 32
 435
 436 /*
 437  * These one-liners draw particular objects, fetching appropriate
 438  * information from the above globals.  They are just thin wrappers
 439  * for the FreeGLUT objects.
 440  */
 441 static void drawSolidTetrahedron(void)         { glutSolidTetrahedron ();                        }
 442 static void drawWireTetrahedron(void)          { glutWireTetrahedron ();                         }
 443 static void drawSolidCube(void)                { glutSolidCube(orad);                            }  /* orad doubles as size input */
 444 static void drawWireCube(void)                 { glutWireCube(orad);                             }  /* orad doubles as size input */
 445 static void drawSolidOctahedron(void)          { glutSolidOctahedron ();                         }
 446 static void drawWireOctahedron(void)           { glutWireOctahedron ();                          }
 447 static void drawSolidDodecahedron(void)        { glutSolidDodecahedron ();                       }
 448 static void drawWireDodecahedron(void)         { glutWireDodecahedron ();                        }
 449 static void drawSolidRhombicDodecahedron(void) { glutSolidRhombicDodecahedron ();                }
 450 static void drawWireRhombicDodecahedron(void)  { glutWireRhombicDodecahedron ();                 }
 451 static void drawSolidIcosahedron(void)         { glutSolidIcosahedron ();                        }
 452 static void drawWireIcosahedron(void)          { glutWireIcosahedron ();                         }
 453 static void drawSolidSierpinskiSponge(void)    { glutSolidSierpinskiSponge (depth, offset, orad);}  /* orad doubles as size input */
 454 static void drawWireSierpinskiSponge(void)     { glutWireSierpinskiSponge (depth, offset, orad); }  /* orad doubles as size input */
 455 static void drawSolidTorus(void)               { glutSolidTorus(irad,orad,slices,stacks);        }
 456 static void drawWireTorus(void)                { glutWireTorus (irad,orad,slices,stacks);        }
 457 static void drawSolidSphere(void)              { glutSolidSphere(orad,slices,stacks);            }  /* orad doubles as size input */
 458 static void drawWireSphere(void)               { glutWireSphere(orad,slices,stacks);             }  /* orad doubles as size input */
 459 static void drawSolidCone(void)                { glutSolidCone(irad,orad,slices,stacks);         }  /* irad doubles as base input, and orad as height input */
 460 static void drawWireCone(void)                 { glutWireCone(irad,orad,slices,stacks);          }  /* irad doubles as base input, and orad as height input */
 461 static void drawSolidCylinder(void)            { glutSolidCylinder(irad,orad,slices,stacks);     }  /* irad doubles as radius input, and orad as height input */
 462 static void drawWireCylinder(void)             { glutWireCylinder(irad,orad,slices,stacks);      }  /* irad doubles as radius input, and orad as height input */
 463 static void drawSolidTeapot(void)
 464 {
 465     /* per Glut manpage, it should be noted that the teapot is rendered
 466      * with clockwise winding for front facing polygons...
 467      */
 468     glFrontFace(GL_CW);
 469     glutSolidTeapot(orad);  /* orad doubles as size input */
 470     glFrontFace(GL_CCW);
 471 }
 472 static void drawWireTeapot(void)
 473 {
 474     /* per Glut manpage, it should be noted that the teapot is rendered
 475      * with clockwise winding for front facing polygons...
 476      */
 477     glFrontFace(GL_CW);
 478     glutWireTeapot(orad);  /* orad doubles as size input */
 479     glFrontFace(GL_CCW);
 480 }
 481
 482 #define RADIUSFAC    0.70710678118654752440084436210485f
 483
 484 static void drawSolidCuboctahedron(void)
 485 {
 486   GLfloat radius = RADIUSFAC*(GLfloat)orad; /* orad doubles as size */
 487   glBegin( GL_TRIANGLES );
 488     glNormal3d( 0.577350269189, 0.577350269189, 0.577350269189); glVertex3d( radius, radius, 0.0 ); glVertex3d( 0.0, radius, radius ); glVertex3d( radius, 0.0, radius );
 489     glNormal3d( 0.577350269189, 0.577350269189,-0.577350269189); glVertex3d( radius, radius, 0.0 ); glVertex3d( radius, 0.0,-radius ); glVertex3d( 0.0, radius,-radius );
 490     glNormal3d( 0.577350269189,-0.577350269189, 0.577350269189); glVertex3d( radius,-radius, 0.0 ); glVertex3d( radius, 0.0, radius ); glVertex3d( 0.0,-radius, radius );
 491     glNormal3d( 0.577350269189,-0.577350269189,-0.577350269189); glVertex3d( radius,-radius, 0.0 ); glVertex3d( 0.0,-radius,-radius ); glVertex3d( radius, 0.0,-radius );
 492     glNormal3d(-0.577350269189, 0.577350269189, 0.577350269189); glVertex3d(-radius, radius, 0.0 ); glVertex3d(-radius, 0.0, radius ); glVertex3d( 0.0, radius, radius );
 493     glNormal3d(-0.577350269189, 0.577350269189,-0.577350269189); glVertex3d(-radius, radius, 0.0 ); glVertex3d( 0.0, radius,-radius ); glVertex3d(-radius, 0.0,-radius );
 494     glNormal3d(-0.577350269189,-0.577350269189, 0.577350269189); glVertex3d(-radius,-radius, 0.0 ); glVertex3d( 0.0,-radius, radius ); glVertex3d(-radius, 0.0, radius );
 495     glNormal3d(-0.577350269189,-0.577350269189,-0.577350269189); glVertex3d(-radius,-radius, 0.0 ); glVertex3d(-radius, 0.0,-radius ); glVertex3d( 0.0,-radius,-radius );
 496   glEnd();
 497
 498   glBegin( GL_QUADS );
 499     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 );
 500     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 );
 501     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 );
 502     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 );
 503     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 );
 504     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 );
 505   glEnd();
 506 }
 507
 508 static void drawWireCuboctahedron(void)
 509 {
 510   GLfloat radius = RADIUSFAC*(GLfloat)orad; /* orad doubles as size */
 511   glBegin( GL_LINE_LOOP );
 512     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 );
 513   glEnd();
 514   glBegin( GL_LINE_LOOP );
 515     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 );
 516   glEnd();
 517   glBegin( GL_LINE_LOOP );
 518     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 );
 519   glEnd();
 520   glBegin( GL_LINE_LOOP );
 521     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 );
 522   glEnd();
 523   glBegin( GL_LINE_LOOP );
 524     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 );
 525   glEnd();
 526   glBegin( GL_LINE_LOOP );
 527     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 );
 528   glEnd();
 529 }
 530
 531 #undef RADIUSFAC
 532
 533 /*
 534  * This structure defines an entry in our function-table.
 535  */
 536 typedef struct
 537 {
 538     const char * const name;
 539     void (*solid) (void);
 540     void (*wire)  (void);
 541     int drawSizeInfoFlag;
 542 } entry;
 543
 544 #define ENTRY(e,f) {#e, drawSolid##e, drawWire##e,f}
 545 static const entry table [] =
 546 {
 547     ENTRY (Tetrahedron,GEO_NO_SIZE),
 548     ENTRY (Cube,GEO_SIZE),
 549     ENTRY (Octahedron,GEO_NO_SIZE),
 550     ENTRY (Dodecahedron,GEO_NO_SIZE),
 551     ENTRY (RhombicDodecahedron,GEO_NO_SIZE),
 552     ENTRY (Icosahedron,GEO_NO_SIZE),
 553     ENTRY (SierpinskiSponge,GEO_SCALE),
 554     ENTRY (Teapot,GEO_SIZE),
 555     ENTRY (Torus,GEO_INNER_OUTER_RAD),
 556     ENTRY (Sphere,GEO_RAD),
 557     ENTRY (Cone,GEO_BASE_HEIGHT),
 558     ENTRY (Cylinder,GEO_RAD_HEIGHT),
 559     ENTRY (Cuboctahedron,GEO_SIZE)   /* This one doesn't work when in shader mode and is then skipped */
 560 };
 561 #undef ENTRY
 562
 563 /*!
 564     Does printf()-like work using freeglut
 565     glutBitmapString().  Uses a fixed font.  Prints
 566     at the indicated row/column position.
 567
 568     Limitation: Cannot address pixels.
 569     Limitation: Renders in screen coords, not model coords.
 570 */
 571 static void shapesPrintf (int row, int col, const char *fmt, ...)
 572 {
 573     static char buf[256];
 574     int viewport[4];
 575     void *font = GLUT_BITMAP_9_BY_15;
 576     va_list args;
 577
 578     va_start(args, fmt);
 579 #if defined(WIN32) && !defined(__CYGWIN__)
 580     (void) _vsnprintf (buf, sizeof(buf), fmt, args);
 581 #else
 582     (void) vsnprintf (buf, sizeof(buf), fmt, args);
 583 #endif
 584     va_end(args);
 585
 586     glGetIntegerv(GL_VIEWPORT,viewport);
 587
 588     glPushMatrix();
 589     glLoadIdentity();
 590
 591     glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 592     glPushMatrix();
 593     glLoadIdentity();
 594
 595         glOrtho(0,viewport[2],0,viewport[3],-1,1);
 596
 597         glRasterPos2i
 598         (
 599               glutBitmapWidth(font, ' ') * col,
 600             - glutBitmapHeight(font) * row + viewport[3]
 601         );
 602         glutBitmapString (font, (unsigned char*)buf);
 603
 604     glPopMatrix();
 605     glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 606     glPopMatrix();
 607 }
 608
 609 /* Print info about the about the current shape and render state on the screen */
 610 static void DrawSizeInfo(int *row)
 611 {
 612     switch (table [function_index].drawSizeInfoFlag)
 613     {
 614     case GEO_NO_SIZE:
 615         break;
 616     case GEO_SIZE:
 617         shapesPrintf ((*row)++, 1, "Size  Up  Down : %f", orad);
 618         break;
 619     case GEO_SCALE:
 620         shapesPrintf ((*row)++, 1, "Scale  Up  Down : %f", orad);
 621         break;
 622     case GEO_INNER_OUTER_RAD:
 623         shapesPrintf ((*row)++, 1, "Inner radius Left Right: %f", irad);
 624         shapesPrintf ((*row)++, 1, "Outer radius  Up  Down : %f", orad);
 625         break;
 626     case GEO_RAD:
 627         shapesPrintf ((*row)++, 1, "Radius  Up  Down : %f", orad);
 628         break;
 629     case GEO_BASE_HEIGHT:
 630         shapesPrintf ((*row)++, 1, "Base   Left Right: %f", irad);
 631         shapesPrintf ((*row)++, 1, "Height  Up  Down : %f", orad);
 632         break;
 633     case GEO_RAD_HEIGHT:
 634         shapesPrintf ((*row)++, 1, "Radius Left Right: %f", irad);
 635         shapesPrintf ((*row)++, 1, "Height  Up  Down : %f", orad);
 636         break;
 637     }
 638 }
 639
 640 static void drawInfo()
 641 {
 642     int row = 1;
 643     shapesPrintf (row++, 1, "Shape PgUp PgDn: %s", table [function_index].name);
 644     shapesPrintf (row++, 1, "Slices +-: %d   Stacks <>: %d", slices, stacks);
 645     shapesPrintf (row++, 1, "nSides +-: %d   nRings <>: %d", slices, stacks);
 646     shapesPrintf (row++, 1, "Depth  (): %d", depth);
 647     DrawSizeInfo(&row);
 648     if (persProject)
 649         shapesPrintf (row++, 1, "Perspective projection (p)");
 650     else
 651         shapesPrintf (row++, 1, "Orthographic projection (p)");
 652     if (useShader)
 653         shapesPrintf (row++, 1, "Using shader (s)");
 654     else
 655         shapesPrintf (row++, 1, "Using fixed function pipeline (s)");
 656     if (animateXRot)
 657         shapesPrintf (row++, 1, "2D rotation (r)");
 658     else
 659         shapesPrintf (row++, 1, "1D rotation (r)");
 660     shapesPrintf (row++, 1, "visualizing normals: %i (n)",visNormals);
 661 }
 662
 663 /* GLUT callback Handlers */
 664 static void
 665 resize(int width, int height)
 666 {
 667     ar = (float) width / (float) height;
 668
 669     glViewport(0, 0, width, height);
 670 }
 671
 672 static void display(void)
 673 {
 674     const double t = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME) / 1000.0;
 675     const double a = t*89.0;
 676     const double b = (animateXRot?t:1)*67.0;
 677
 678     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 679
 680     glutSetOption(GLUT_GEOMETRY_VISUALIZE_NORMALS,visNormals);  /* Normals visualized or not? */
 681
 682     if (useShader && !shaderReady)
 683         initShader();
 684
 685     if (useShader && shaderReady)
 686     {
 687         /* setup use of shader (and vertex buffer by FreeGLUT) */
 688         gl_UseProgram (program);
 689         glutSetVertexAttribCoord3(attribute_fg_coord);
 690         glutSetVertexAttribNormal(attribute_fg_normal);
 691
 692         gl_matrix_mode(GL_PROJECTION);
 693         gl_load_identity();
 694         if (persProject)
 695             gl_frustum(-ar, ar, -1.f, 1.f, 2.f, 100.f);
 696         else
 697             gl_ortho(-ar*3, ar*3, -3.f, 3.f, 2.f, 100.f);
 698         gl_UniformMatrix4fv (uniform_p, 1, GL_FALSE, get_matrix(GL_PROJECTION));
 699
 700
 701         gl_matrix_mode(GL_MODELVIEW);
 702         gl_load_identity();
 703
 704         gl_push_matrix();
 705             /* Not in reverse order like normal OpenGL, our util library multiplies the matrices in the order they are specified in */
 706             gl_rotatef((float)a,0,0,1);
 707             gl_rotatef((float)b,1,0,0);
 708             gl_translatef(0,1.2f,-6);
 709             gl_UniformMatrix4fv (uniform_m               , 1, GL_FALSE, get_matrix(GL_MODELVIEW));
 710             gl_UniformMatrix3fv (uniform_m_3x3_inv_transp, 1, GL_FALSE, get_inv_transpose_3x3(GL_MODELVIEW));
 711             table [function_index].solid ();
 712         gl_pop_matrix();
 713
 714         gl_push_matrix();
 715             gl_rotatef((float)a,0,0,1);
 716             gl_rotatef((float)b,1,0,0);
 717             gl_translatef(0,-1.2f,-6);
 718             gl_UniformMatrix4fv (uniform_m               , 1, GL_FALSE, get_matrix(GL_MODELVIEW));
 719             gl_UniformMatrix3fv (uniform_m_3x3_inv_transp, 1, GL_FALSE, get_inv_transpose_3x3(GL_MODELVIEW));
 720             table [function_index].wire ();
 721         gl_pop_matrix();
 722
 723         gl_UseProgram (0);
 724         glutSetVertexAttribCoord3(-1);
 725         glutSetVertexAttribNormal(-1);
 726
 727         checkError ("display");
 728     }
 729     else
 730     {
 731         /* fixed function pipeline */
 732         glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 733         glLoadIdentity();
 734         if (persProject)
 735             glFrustum(-ar, ar, -1.0, 1.0, 2.0, 100.0);
 736         else
 737             glOrtho(-ar*3, ar*3, -3.0, 3.0, 2.0, 100.0);
 738         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 739         glLoadIdentity();
 740
 741         glEnable(GL_LIGHTING);
 742
 743         glColor3d(1,0,0);
 744
 745         glPushMatrix();
 746             glTranslated(0,1.2,-6);
 747             glRotated(b,1,0,0);
 748             glRotated(a,0,0,1);
 749             table [function_index].solid ();
 750         glPopMatrix();
 751
 752         glPushMatrix();
 753             glTranslated(0,-1.2,-6);
 754             glRotated(b,1,0,0);
 755             glRotated(a,0,0,1);
 756             table [function_index].wire ();
 757         glPopMatrix();
 758
 759         glDisable(GL_LIGHTING);
 760         glColor3d(0.1,0.1,0.4);
 761     }
 762
 763     if( show_info )
 764         /* print info to screen */
 765         drawInfo();
 766     else
 767         /* print to command line instead */
 768         printf ( "Shape %d slides %d stacks %d\n", function_index, slices, stacks ) ;
 769
 770     glutSwapBuffers();
 771 }
 772
 773
 774 static void
 775 key(unsigned char key, int x, int y)
 776 {
 777     switch (key)
 778     {
 779     case 27 :
 780     case 'Q':
 781     case 'q': glutLeaveMainLoop () ;      break;
 782
 783     case 'I':
 784     case 'i': show_info=!show_info;       break;
 785
 786     case '=':
 787     case '+': slices++;                   break;
 788
 789     case '-':
 790     case '_': if( slices > -1 ) slices--; break;
 791
 792     case ',':
 793     case '<': if( stacks > -1 ) stacks--; break;
 794
 795     case '.':
 796     case '>': stacks++;                   break;
 797
 798     case '9':
 799     case '(': if( depth > -1 ) depth--;   break;
 800
 801     case '0':
 802     case ')': ++depth;                    break;
 803
 804     case 'P':
 805     case 'p': persProject=!persProject;   break;
 806
 807     case 'R':
 808     case 'r': animateXRot=!animateXRot;   break;
 809
 810     case 'S':
 811     case 's':
 812         useShader=!useShader;
 813         /* Cuboctahedron can't be shown when in shader mode, move to next */
 814         if (useShader && NUMBEROF (table)-1 == ( unsigned )function_index)
 815                 function_index = 0;
 816         break;
 817
 818     case 'N':
 819     case 'n': visNormals=!visNormals;     break;
 820
 821     default:
 822         break;
 823     }
 824
 825     glutPostRedisplay();
 826 }
 827
 828 static void special (int key, int x, int y)
 829 {
 830     switch (key)
 831     {
 832     case GLUT_KEY_PAGE_UP:    ++function_index; break;
 833     case GLUT_KEY_PAGE_DOWN:  --function_index; break;
 834     case GLUT_KEY_UP:         orad *= 2;        break;
 835     case GLUT_KEY_DOWN:       orad /= 2;        break;
 836
 837     case GLUT_KEY_RIGHT:      irad *= 2;        break;
 838     case GLUT_KEY_LEFT:       irad /= 2;        break;
 839
 840     default:
 841         break;
 842     }
 843
 844     if (0 > function_index)
 845         function_index = NUMBEROF (table) - 1;
 846
 847     if (NUMBEROF (table) <= ( unsigned )function_index)
 848         function_index = 0;
 849
 850     /* Cuboctahedron can't be shown when in shader mode, skip it */
 851     if (useShader && NUMBEROF (table)-1 == ( unsigned )function_index)
 852         if (key==GLUT_KEY_PAGE_UP)
 853             function_index = 0;
 854         else
 855             function_index -= 1;
 856 }
 857
 858
 859 static void
 860 idle(void)
 861 {
 862     glutPostRedisplay();
 863 }
 864
 865 const GLfloat light_ambient[]  = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
 866 const GLfloat light_diffuse[]  = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };
 867 const GLfloat light_specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };
 868 const GLfloat light_position[] = { 2.0f, 5.0f, 5.0f, 0.0f };
 869
 870 const GLfloat mat_ambient[]    = { 0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0f };
 871 const GLfloat mat_diffuse[]    = { 0.8f, 0.8f, 0.8f, 1.0f };
 872 const GLfloat mat_specular[]   = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };
 873 const GLfloat high_shininess[] = { 100.0f };
 874
 875 /* Program entry point */
 876
 877 int
 878 main(int argc, char *argv[])
 879 {
 880     glutInitWindowSize(800,600);
 881     glutInitWindowPosition(40,40);
 882     glutInit(&argc, argv);
 883     glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH | GLUT_MULTISAMPLE);
 884
 885     glutCreateWindow("FreeGLUT Shapes");
 886
 887     glutReshapeFunc(resize);
 888     glutDisplayFunc(display);
 889     glutKeyboardFunc(key);
 890     glutSpecialFunc(special);
 891     glutIdleFunc(idle);
 892
 893     glutSetOption ( GLUT_ACTION_ON_WINDOW_CLOSE, GLUT_ACTION_CONTINUE_EXECUTION ) ;
 894
 895     glClearColor(1,1,1,1);
 896     glEnable(GL_CULL_FACE);
 897     glCullFace(GL_BACK);
 898
 899     glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 900     glDepthFunc(GL_LESS);
 901
 902     glEnable(GL_LIGHT0);
 903     glEnable(GL_NORMALIZE);
 904     glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
 905
 906     glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT,  light_ambient);
 907     glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE,  light_diffuse);
 908     glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specular);
 909     glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);
 910
 911     glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT,   mat_ambient);
 912     glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE,   mat_diffuse);
 913     glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR,  mat_specular);
 914     glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, high_shininess);
 915
 916     initExtensionEntries();
 917
 918     glutMainLoop();
 919
 920 #ifdef _MSC_VER
 921     /* DUMP MEMORY LEAK INFORMATION */
 922     _CrtDumpMemoryLeaks () ;
 923 #endif
 924
 925     return EXIT_SUCCESS;
 926 }