- trying to fix bug 2781865
[freeglut] / progs / demos / smooth_opengl3 / smooth_opengl3.c
1 /*
2  * smooth_opengl3.c, based on smooth.c, which is (c) by SGI, see below.
3  * This program demonstrates smooth shading in a way which is fully
4  * OpenGL-3.1-compliant.
5  * A smooth shaded polygon is drawn in a 2-D projection.
6  */
7
8 /*
9  * Original copyright notice from smooth.c:
10  *
11  * License Applicability. Except to the extent portions of this file are
12  * made subject to an alternative license as permitted in the SGI Free
13  * Software License B, Version 1.1 (the "License"), the contents of this
14  * file are subject only to the provisions of the License. You may not use
15  * this file except in compliance with the License. You may obtain a copy
16  * of the License at Silicon Graphics, Inc., attn: Legal Services, 1600
17  * Amphitheatre Parkway, Mountain View, CA 94043-1351, or at:
18  * 
19  * http://oss.sgi.com/projects/FreeB
20  * 
21  * Note that, as provided in the License, the Software is distributed on an
22  * "AS IS" basis, with ALL EXPRESS AND IMPLIED WARRANTIES AND CONDITIONS
23  * DISCLAIMED, INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, ANY IMPLIED WARRANTIES AND
24  * CONDITIONS OF MERCHANTABILITY, SATISFACTORY QUALITY, FITNESS FOR A
25  * PARTICULAR PURPOSE, AND NON-INFRINGEMENT.
26  * 
27  * Original Code. The Original Code is: OpenGL Sample Implementation,
28  * Version 1.2.1, released January 26, 2000, developed by Silicon Graphics,
29  * Inc. The Original Code is Copyright (c) 1991-2000 Silicon Graphics, Inc.
30  * Copyright in any portions created by third parties is as indicated
31  * elsewhere herein. All Rights Reserved.
32  * 
33  * Additional Notice Provisions: The application programming interfaces
34  * established by SGI in conjunction with the Original Code are The
35  * OpenGL(R) Graphics System: A Specification (Version 1.2.1), released
36  * April 1, 1999; The OpenGL(R) Graphics System Utility Library (Version
37  * 1.3), released November 4, 1998; and OpenGL(R) Graphics with the X
38  * Window System(R) (Version 1.3), released October 19, 1998. This software
39  * was created using the OpenGL(R) version 1.2.1 Sample Implementation
40  * published by SGI, but has not been independently verified as being
41  * compliant with the OpenGL(R) version 1.2.1 Specification.
42  *
43  */
44
45 #include <GL/freeglut.h>
46 #include <stdlib.h>
47 #include <stdio.h>
48 #include <stddef.h>
49 #include <string.h>
50
51 /* report GL errors, if any, to stderr */
52 void checkError(const char *functionName)
53 {
54    GLenum error;
55    while (( error = glGetError() ) != GL_NO_ERROR) {
56       fprintf (stderr, "GL error 0x%X detected in %s\n", error, functionName);
57    }
58 }
59
60 /* extension #defines, types and entries, avoiding a dependency on additional
61    libraries like GLEW or the GL/glext.h header */
62 #ifndef GL_ARRAY_BUFFER
63 #define GL_ARRAY_BUFFER 0x8892
64 #endif
65
66 #ifndef GL_STATIC_DRAW
67 #define GL_STATIC_DRAW 0x88E4
68 #endif
69
70 #ifndef GL_FRAGMENT_SHADER
71 #define GL_FRAGMENT_SHADER 0x8B30
72 #endif
73
74 #ifndef GL_VERTEX_SHADER
75 #define GL_VERTEX_SHADER 0x8B31
76 #endif
77
78 #ifndef GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION
79 #define GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION 0x8B8C
80 #endif
81
82 #ifndef GL_COMPILE_STATUS
83 #define GL_COMPILE_STATUS 0x8B81
84 #endif
85
86 #ifndef GL_LINK_STATUS
87 #define GL_LINK_STATUS 0x8B82
88 #endif
89
90 #ifndef GL_INFO_LOG_LENGTH
91 #define GL_INFO_LOG_LENGTH 0x8B84
92 #endif
93
94 typedef ptrdiff_t ourGLsizeiptr;
95 typedef char ourGLchar;
96
97 #ifndef APIENTRY
98 #define APIENTRY
99 #endif
100
101
102 #ifndef GL_ARB_vertex_array_object
103 typedef void (APIENTRY *PFNGLGENVERTEXARRAYSPROC) (GLsizei n, GLuint *arrays);
104 typedef void (APIENTRY *PFNGLBINDVERTEXARRAYPROC) (GLuint array);
105 #endif
106 #ifndef GL_VERSION_1_5
107 typedef void (APIENTRY *PFNGLGENBUFFERSPROC) (GLsizei n, GLuint *buffers);
108 typedef void (APIENTRY *PFNGLBINDBUFFERPROC) (GLenum target, GLuint buffer);
109 typedef void (APIENTRY *PFNGLBUFFERDATAPROC) (GLenum target, ourGLsizeiptr size, const GLvoid *data, GLenum usage);
110 #endif
111 #ifndef GL_VERSION_2_0
112 typedef GLuint (APIENTRY *PFNGLCREATESHADERPROC) (GLenum type);
113 typedef void (APIENTRY *PFNGLSHADERSOURCEPROC) (GLuint shader, GLsizei count, const ourGLchar **string, const GLint *length);
114 typedef void (APIENTRY *PFNGLCOMPILESHADERPROC) (GLuint shader);
115 typedef GLuint (APIENTRY *PFNGLCREATEPROGRAMPROC) (void);
116 typedef void (APIENTRY *PFNGLATTACHSHADERPROC) (GLuint program, GLuint shader);
117 typedef void (APIENTRY *PFNGLLINKPROGRAMPROC) (GLuint program);
118 typedef void (APIENTRY *PFNGLUSEPROGRAMPROC) (GLuint program);
119 typedef void (APIENTRY *PFNGLGETSHADERIVPROC) (GLuint shader, GLenum pname, GLint *params);
120 typedef void (APIENTRY *PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC) (GLuint shader, GLsizei bufSize, GLsizei *length, ourGLchar *infoLog);
121 typedef void (APIENTRY *PFNGLGETPROGRAMIVPROC) (GLenum target, GLenum pname, GLint *params);
122 typedef void (APIENTRY *PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC) (GLuint program, GLsizei bufSize, GLsizei *length, ourGLchar *infoLog);
123 typedef GLint (APIENTRY *PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) (GLuint program, const ourGLchar *name);
124 typedef void (APIENTRY *PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC) (GLuint index, GLint size, GLenum type, GLboolean normalized, GLsizei stride, const GLvoid *pointer);
125 typedef void (APIENTRY *PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC) (GLuint index);
126 typedef GLint (APIENTRY *PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) (GLuint program, const ourGLchar *name);
127 typedef void (APIENTRY *PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC) (GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat *value);
128 #endif
129
130 PFNGLGENVERTEXARRAYSPROC gl_GenVertexArrays;
131 PFNGLBINDVERTEXARRAYPROC gl_BindVertexArray;
132 PFNGLGENBUFFERSPROC gl_GenBuffers;
133 PFNGLBINDBUFFERPROC gl_BindBuffer;
134 PFNGLBUFFERDATAPROC gl_BufferData;
135 PFNGLCREATESHADERPROC gl_CreateShader;
136 PFNGLSHADERSOURCEPROC gl_ShaderSource;
137 PFNGLCOMPILESHADERPROC gl_CompileShader;
138 PFNGLCREATEPROGRAMPROC gl_CreateProgram;
139 PFNGLATTACHSHADERPROC gl_AttachShader;
140 PFNGLLINKPROGRAMPROC gl_LinkProgram;
141 PFNGLUSEPROGRAMPROC gl_UseProgram;
142 PFNGLGETSHADERIVPROC gl_GetShaderiv;
143 PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC gl_GetShaderInfoLog;
144 PFNGLGETPROGRAMIVPROC gl_GetProgramiv;
145 PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC gl_GetProgramInfoLog;
146 PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC gl_GetAttribLocation;
147 PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC gl_VertexAttribPointer;
148 PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC gl_EnableVertexAttribArray;
149 PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC gl_GetUniformLocation;
150 PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC gl_UniformMatrix4fv;
151
152 void initExtensionEntries(void)
153 {
154    gl_GenVertexArrays = (PFNGLGENVERTEXARRAYSPROC) glutGetProcAddress ("glGenVertexArrays");
155    gl_BindVertexArray = (PFNGLBINDVERTEXARRAYPROC) glutGetProcAddress ("glBindVertexArray");
156    gl_GenBuffers = (PFNGLGENBUFFERSPROC) glutGetProcAddress ("glGenBuffers");
157    gl_BindBuffer = (PFNGLBINDBUFFERPROC) glutGetProcAddress ("glBindBuffer");
158    gl_BufferData = (PFNGLBUFFERDATAPROC) glutGetProcAddress ("glBufferData");
159    gl_CreateShader = (PFNGLCREATESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCreateShader");
160    gl_ShaderSource = (PFNGLSHADERSOURCEPROC) glutGetProcAddress ("glShaderSource");
161    gl_CompileShader = (PFNGLCOMPILESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCompileShader");
162    gl_CreateProgram = (PFNGLCREATEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glCreateProgram");
163    gl_AttachShader = (PFNGLATTACHSHADERPROC) glutGetProcAddress ("glAttachShader");
164    gl_LinkProgram = (PFNGLLINKPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glLinkProgram");
165    gl_UseProgram = (PFNGLUSEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glUseProgram");
166    gl_GetShaderiv = (PFNGLGETSHADERIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderiv");
167    gl_GetShaderInfoLog = (PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderInfoLog");
168    gl_GetProgramiv = (PFNGLGETPROGRAMIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramiv");
169    gl_GetProgramInfoLog = (PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramInfoLog");
170    gl_GetAttribLocation = (PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetAttribLocation");
171    gl_VertexAttribPointer = (PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC) glutGetProcAddress ("glVertexAttribPointer");
172    gl_EnableVertexAttribArray = (PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC) glutGetProcAddress ("glEnableVertexAttribArray");
173    gl_GetUniformLocation = (PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetUniformLocation");
174    gl_UniformMatrix4fv = (PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC) glutGetProcAddress ("glUniformMatrix4fv");
175 }
176
177 /* vertex array data for a colored 2D triangle, consisting of RGB color values
178    and XY coordinates */
179 const GLfloat varray[] = {
180    1.0f, 0.0f, 0.0f, /* red */
181    5.0f, 5.0f,       /* lower left */
182
183    0.0f, 1.0f, 0.0f, /* green */
184    25.0f, 5.0f,      /* lower right */
185
186    0.0f, 0.0f, 1.0f, /* blue */
187    5.0f, 25.0f       /* upper left */
188 };
189
190 /* ISO C somehow enforces this silly use of 'enum' for compile-time constants */
191 enum {
192   numColorComponents = 3,
193   numVertexComponents = 2,
194   stride = sizeof(GLfloat) * (numColorComponents + numVertexComponents),
195   numElements = sizeof(varray) / stride
196 };
197
198 /* the name of the vertex buffer object */
199 GLuint vertexBufferName;
200 GLuint vertexArrayName;
201
202 void initBuffer(void)
203 {
204    /* Need to setup a vertex array as otherwise invalid operation errors can
205     * occur when accessing vertex buffer (OpenGL 3.3 has no default zero named
206     * vertex array) 
207     */
208    gl_GenVertexArrays(1, &vertexArrayName);
209    gl_BindVertexArray(vertexArrayName);
210
211    gl_GenBuffers (1, &vertexBufferName);
212    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
213    gl_BufferData (GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(varray), varray, GL_STATIC_DRAW);
214    checkError ("initBuffer");
215 }
216
217 const ourGLchar *vertexShaderSource[] = {
218    "#version 140\n",
219    "uniform mat4 fg_ProjectionMatrix;\n",
220    "in vec4 fg_Color;\n",
221    "in vec4 fg_Vertex;\n",
222    "smooth out vec4 fg_SmoothColor;\n",
223    "void main()\n",
224    "{\n",
225    "   fg_SmoothColor = fg_Color;\n",
226    "   gl_Position = fg_ProjectionMatrix * fg_Vertex;\n",
227    "}\n"
228 };
229
230 const ourGLchar *fragmentShaderSource[] = {
231    "#version 140\n",
232    "smooth in vec4 fg_SmoothColor;\n",
233    "out vec4 fg_FragColor;\n",
234    "void main(void)\n",
235    "{\n",
236    "   fg_FragColor = fg_SmoothColor;\n",
237    "}\n"
238 };
239
240 void compileAndCheck(GLuint shader)
241 {
242    GLint status;
243    gl_CompileShader (shader);
244    gl_GetShaderiv (shader, GL_COMPILE_STATUS, &status);
245    if (status == GL_FALSE) {
246      GLint infoLogLength;
247      ourGLchar *infoLog;
248      gl_GetShaderiv (shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
249      infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
250      gl_GetShaderInfoLog (shader, infoLogLength, NULL, infoLog);
251      fprintf (stderr, "compile log: %s\n", infoLog);
252      free (infoLog);
253    }
254 }
255
256 GLuint compileShaderSource(GLenum type, GLsizei count, const ourGLchar **string)
257 {
258    GLuint shader = gl_CreateShader (type);
259    gl_ShaderSource (shader, count, string, NULL);
260    compileAndCheck (shader);
261    return shader;
262 }
263
264 void linkAndCheck(GLuint program)
265 {
266    GLint status;
267    gl_LinkProgram (program);
268    gl_GetProgramiv (program, GL_LINK_STATUS, &status);
269    if (status == GL_FALSE) {
270      GLint infoLogLength;
271      ourGLchar *infoLog;
272      gl_GetProgramiv (program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
273      infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
274      gl_GetProgramInfoLog (program, infoLogLength, NULL, infoLog);
275      fprintf (stderr, "link log: %s\n", infoLog);
276      free (infoLog);
277    }
278 }
279
280 GLuint createProgram(GLuint vertexShader, GLuint fragmentShader)
281 {
282    GLuint program = gl_CreateProgram ();
283    if (vertexShader != 0) {
284       gl_AttachShader (program, vertexShader);
285    }
286    if (fragmentShader != 0) {
287       gl_AttachShader (program, fragmentShader);
288    }
289    linkAndCheck (program);
290    return program;
291 }
292
293 GLuint fgProjectionMatrixIndex;
294 GLuint fgColorIndex;
295 GLuint fgVertexIndex;
296
297 void initShader(void)
298 {
299    const GLsizei vertexShaderLines = sizeof(vertexShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
300    GLuint vertexShader =
301      compileShaderSource (GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderLines, vertexShaderSource);
302
303    const GLsizei fragmentShaderLines = sizeof(fragmentShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
304    GLuint fragmentShader =
305      compileShaderSource (GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderLines, fragmentShaderSource);
306
307    GLuint program = createProgram (vertexShader, fragmentShader);
308
309    gl_UseProgram (program);
310
311    fgProjectionMatrixIndex = gl_GetUniformLocation(program, "fg_ProjectionMatrix");
312
313    fgColorIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Color");
314    gl_EnableVertexAttribArray (fgColorIndex);
315
316    fgVertexIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Vertex");
317    gl_EnableVertexAttribArray (fgVertexIndex);
318
319    checkError ("initShader");
320 }
321
322 void initRendering(void)
323 {
324    glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
325    checkError ("initRendering");
326 }
327
328 void init(void) 
329 {
330    initExtensionEntries ();
331    initBuffer ();
332    initShader ();
333    initRendering ();
334 }
335
336 void dumpInfo(void)
337 {
338    printf ("Vendor: %s\n", glGetString (GL_VENDOR));
339    printf ("Renderer: %s\n", glGetString (GL_RENDERER));
340    printf ("Version: %s\n", glGetString (GL_VERSION));
341    printf ("GLSL: %s\n", glGetString (GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION));
342    checkError ("dumpInfo");
343 }
344
345 const GLvoid *bufferObjectPtr (GLsizei index)
346 {
347    return (const GLvoid *) (((char *) NULL) + index);
348 }
349
350 GLfloat projectionMatrix[16];
351
352 void triangle(void)
353 {
354    gl_UniformMatrix4fv (fgProjectionMatrixIndex, 1, GL_FALSE, projectionMatrix);
355
356    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
357    gl_VertexAttribPointer (fgColorIndex, numColorComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
358                            stride, bufferObjectPtr (0));
359    gl_VertexAttribPointer (fgVertexIndex, numVertexComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
360                            stride, bufferObjectPtr (sizeof(GLfloat) * numColorComponents));
361    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, numElements);
362    checkError ("triangle");
363 }
364
365 void display(void)
366 {
367    glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);
368    triangle ();
369    glFlush ();
370    checkError ("display");
371 }
372
373 void loadOrthof(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t,
374                 GLfloat n, GLfloat f)
375 {
376    m[ 0] = 2.0f / (r - l);
377    m[ 1] = 0.0f;
378    m[ 2] = 0.0f;
379    m[ 3] = 0.0f;
380
381    m[ 4] = 0.0f;
382    m[ 5] = 2.0f / (t - b);
383    m[ 6] = 0.0f;
384    m[ 7] = 0.0f;
385
386    m[ 8] = 0.0f;
387    m[ 9] = 0.0f;
388    m[10] = -2.0f / (f - n);
389    m[11] = 0.0f;
390
391    m[12] = -(r + l) / (r - l);
392    m[13] = -(t + b) / (t - b);
393    m[14] = -(f + n) / (f - n);
394    m[15] = 1.0f;
395 }
396
397 void loadOrtho2Df(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t)
398 {
399    loadOrthof (m, l, r, b, t, -1.0f, 1.0f);
400 }
401
402 void reshape (int w, int h)
403 {
404    glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
405    if (w <= h) {
406       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0f, 30.0f, 0.0f, 30.0f * (GLfloat) h/(GLfloat) w);
407    } else {
408       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0f, 30.0f * (GLfloat) w/(GLfloat) h, 0.0f, 30.0f);
409    }
410    checkError ("reshape");
411 }
412
413 void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
414 {
415    switch (key) {
416       case 27:
417          exit(0);
418          break;
419    }
420 }
421
422 int main(int argc, char** argv)
423 {
424    glutInit(&argc, argv);
425    glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
426    /* add command line argument "classic" for a pre-3.x context */
427    if ((argc != 2) || (strcmp (argv[1], "classic") != 0)) {
428       glutInitContextVersion (3, 1);
429       glutInitContextFlags (GLUT_FORWARD_COMPATIBLE | GLUT_DEBUG);
430    }
431    glutInitWindowSize (500, 500); 
432    glutInitWindowPosition (100, 100);
433    glutCreateWindow (argv[0]);
434    dumpInfo ();
435    init ();
436    glutDisplayFunc(display); 
437    glutReshapeFunc(reshape);
438    glutKeyboardFunc (keyboard);
439    glutMainLoop();
440    return 0;
441 }