git.mutantstargoat.com Git - freeglut/blob - 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-3.0-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 <string.h>
  49
  50 /* report GL errors, if any, to stderr */
  51 void checkError(const char *functionName)
  52 {
  53    GLenum error;
  54    while (( error = glGetError() ) != GL_NO_ERROR) {
  55       fprintf (stderr, "GL error 0x%X detected in %s\n", error, functionName);
  56    }
  57 }
  58
  59 /* extension #defines, types and entries, avoiding a dependency on additional
  60    libraries like GLEW or the GL/glext.h header */
  61 #ifndef GL_ARRAY_BUFFER
  62 #define GL_ARRAY_BUFFER 0x8892
  63 #endif
  64
  65 #ifndef GL_STATIC_DRAW
  66 #define GL_STATIC_DRAW 0x88E4
  67 #endif
  68
  69 #ifndef GL_FRAGMENT_SHADER
  70 #define GL_FRAGMENT_SHADER 0x8B30
  71 #endif
  72
  73 #ifndef GL_VERTEX_SHADER
  74 #define GL_VERTEX_SHADER 0x8B31
  75 #endif
  76
  77 #ifndef GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION
  78 #define GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION 0x8B8C
  79 #endif
  80
  81 #ifndef GL_COMPILE_STATUS
  82 #define GL_COMPILE_STATUS 0x8B81
  83 #endif
  84
  85 #ifndef GL_LINK_STATUS
  86 #define GL_LINK_STATUS 0x8B82
  87 #endif
  88
  89 #ifndef GL_INFO_LOG_LENGTH
  90 #define GL_INFO_LOG_LENGTH 0x8B84
  91 #endif
  92
  93 typedef ptrdiff_t ourGLsizeiptr;
  94 typedef char ourGLchar;
  95
  96 typedef void (*PFNGLGENBUFFERSPROC) (GLsizei n, GLuint *buffers);
  97 PFNGLGENBUFFERSPROC gl_GenBuffers;
  98
  99 typedef void (*PFNGLBINDBUFFERPROC) (GLenum target, GLuint buffer);
 100 PFNGLBINDBUFFERPROC gl_BindBuffer;
 101
 102 typedef void (*PFNGLBUFFERDATAPROC) (GLenum target, ourGLsizeiptr size,
 103                                      const GLvoid *data, GLenum usage);
 104 PFNGLBUFFERDATAPROC gl_BufferData;
 105
 106 typedef GLuint (*PFNGLCREATESHADERPROC) (GLenum type);
 107 PFNGLCREATESHADERPROC gl_CreateShader;
 108
 109 typedef void (*PFNGLSHADERSOURCEPROC)
 110    (GLuint shader, GLsizei count, const ourGLchar **string, const GLint *length);
 111 PFNGLSHADERSOURCEPROC gl_ShaderSource;
 112
 113 typedef void (*PFNGLCOMPILESHADERPROC) (GLuint shader);
 114 PFNGLCOMPILESHADERPROC gl_CompileShader;
 115
 116 typedef GLuint (*PFNGLCREATEPROGRAMPROC) (void);
 117 PFNGLCREATEPROGRAMPROC gl_CreateProgram;
 118
 119 typedef void (*PFNGLATTACHSHADERPROC) (GLuint program, GLuint shader);
 120 PFNGLATTACHSHADERPROC gl_AttachShader;
 121
 122 typedef void (*PFNGLLINKPROGRAMPROC) (GLuint program);
 123 PFNGLLINKPROGRAMPROC gl_LinkProgram;
 124
 125 typedef void (*PFNGLUSEPROGRAMPROC) (GLuint program);
 126 PFNGLUSEPROGRAMPROC gl_UseProgram;
 127
 128 typedef void (*PFNGLGETSHADERIVPROC) (GLuint shader, GLenum pname, GLint *params);
 129 PFNGLGETSHADERIVPROC gl_GetShaderiv;
 130
 131 typedef void (*PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC)
 132    (GLuint shader, GLsizei bufSize, GLsizei *length, ourGLchar *infoLog);
 133 PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC gl_GetShaderInfoLog;
 134
 135 typedef void (*PFNGLGETPROGRAMIVPROC) (GLenum target, GLenum pname, GLint *params);
 136 PFNGLGETPROGRAMIVPROC gl_GetProgramiv;
 137
 138 typedef void (*PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC)
 139    (GLuint program, GLsizei bufSize, GLsizei *length, ourGLchar *infoLog);
 140 PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC gl_GetProgramInfoLog;
 141
 142 typedef GLint (*PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) (GLuint program, const ourGLchar *name);
 143 PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC gl_GetAttribLocation;
 144
 145 typedef void (*PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC)
 146    (GLuint index, GLint size, GLenum type, GLboolean normalized, GLsizei stride,
 147     const GLvoid *pointer);
 148 PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC gl_VertexAttribPointer;
 149
 150 typedef void (*PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC) (GLuint index);
 151 PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC gl_EnableVertexAttribArray;
 152
 153 typedef GLint (*PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) (GLuint program, const ourGLchar *name);
 154 PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC gl_GetUniformLocation;
 155
 156 typedef void (*PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC)
 157   (GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat *value);
 158 PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC gl_UniformMatrix4fv;
 159
 160 void initExtensionEntries(void)
 161 {
 162    gl_GenBuffers = (PFNGLGENBUFFERSPROC) glutGetProcAddress ("glGenBuffers");
 163    gl_BindBuffer = (PFNGLBINDBUFFERPROC) glutGetProcAddress ("glBindBuffer");
 164    gl_BufferData = (PFNGLBUFFERDATAPROC) glutGetProcAddress ("glBufferData");
 165    gl_CreateShader = (PFNGLCREATESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCreateShader");
 166    gl_ShaderSource = (PFNGLSHADERSOURCEPROC) glutGetProcAddress ("glShaderSource");
 167    gl_CompileShader = (PFNGLCOMPILESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCompileShader");
 168    gl_CreateProgram = (PFNGLCREATEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glCreateProgram");
 169    gl_AttachShader = (PFNGLATTACHSHADERPROC) glutGetProcAddress ("glAttachShader");
 170    gl_LinkProgram = (PFNGLLINKPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glLinkProgram");
 171    gl_UseProgram = (PFNGLUSEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glUseProgram");
 172    gl_GetShaderiv = (PFNGLGETSHADERIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderiv");
 173    gl_GetShaderInfoLog = (PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderInfoLog");
 174    gl_GetProgramiv = (PFNGLGETPROGRAMIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramiv");
 175    gl_GetProgramInfoLog = (PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramInfoLog");
 176    gl_GetAttribLocation = (PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetAttribLocation");
 177    gl_VertexAttribPointer = (PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC) glutGetProcAddress ("glVertexAttribPointer");
 178    gl_EnableVertexAttribArray = (PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC) glutGetProcAddress ("glEnableVertexAttribArray");
 179    gl_GetUniformLocation = (PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetUniformLocation");
 180    gl_UniformMatrix4fv = (PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC) glutGetProcAddress ("glUniformMatrix4fv");
 181 }
 182
 183 /* vertex array data for a colored 2D triangle, consisting of RGB color values
 184    and XY coordinates */
 185 const GLfloat varray[] = {
 186    1.0f, 0.0f, 0.0f, /* red */
 187    5.0f, 5.0f,       /* lower left */
 188
 189    0.0f, 1.0f, 0.0f, /* green */
 190    25.0f, 5.0f,      /* lower right */
 191
 192    0.0f, 0.0f, 1.0f, /* blue */
 193    5.0f, 25.0f       /* upper left */
 194 };
 195
 196 /* ISO C somehow enforces this silly use of 'enum' for compile-time constants */
 197 enum {
 198   numColorComponents = 3,
 199   numVertexComponents = 2,
 200   stride = sizeof(GLfloat) * (numColorComponents + numVertexComponents),
 201   numElements = sizeof(varray) / stride
 202 };
 203
 204 /* the name of the vertex buffer object */
 205 GLuint vertexBufferName;
 206
 207 void initBuffer(void)
 208 {
 209    gl_GenBuffers (1, &vertexBufferName);
 210    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
 211    gl_BufferData (GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(varray), varray, GL_STATIC_DRAW);
 212    checkError ("initBuffer");
 213 }
 214
 215 const ourGLchar *vertexShaderSource[] = {
 216    "#version 130\n",
 217    "uniform mat4 fg_ProjectionMatrix;\n",
 218    "in vec4 fg_Color;\n",
 219    "in vec4 fg_Vertex;\n",
 220    "void main(void)\n",
 221    "{\n",
 222    "   gl_FrontColor = fg_Color;\n",
 223    "   gl_Position = fg_ProjectionMatrix * fg_Vertex;\n",
 224    "}\n"
 225 };
 226
 227 const ourGLchar *fragmentShaderSource[] = {
 228    "#version 130\n",
 229    "out vec4 fg_FragColor;\n",
 230    "void main(void)\n",
 231    "{\n",
 232    "   fg_FragColor = gl_Color;\n",
 233    "}\n"
 234 };
 235
 236 void compileAndCheck(GLuint shader)
 237 {
 238    GLint status;
 239    gl_CompileShader (shader);
 240    gl_GetShaderiv (shader, GL_COMPILE_STATUS, &status);
 241    if (status == GL_FALSE) {
 242      GLint infoLogLength;
 243      ourGLchar *infoLog;
 244      gl_GetShaderiv (shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
 245      infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
 246      gl_GetShaderInfoLog (shader, infoLogLength, NULL, infoLog);
 247      fprintf (stderr, "compile log: %s\n", infoLog);
 248      free (infoLog);
 249    }
 250 }
 251
 252 GLuint compileShaderSource(GLenum type, GLsizei count, const ourGLchar **string)
 253 {
 254    GLuint shader = gl_CreateShader (type);
 255    gl_ShaderSource (shader, count, string, NULL);
 256    compileAndCheck (shader);
 257    return shader;
 258 }
 259
 260 void linkAndCheck(GLuint program)
 261 {
 262    GLint status;
 263    gl_LinkProgram (program);
 264    gl_GetProgramiv (program, GL_LINK_STATUS, &status);
 265    if (status == GL_FALSE) {
 266      GLint infoLogLength;
 267      ourGLchar *infoLog;
 268      gl_GetProgramiv (program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
 269      infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
 270      gl_GetProgramInfoLog (program, infoLogLength, NULL, infoLog);
 271      fprintf (stderr, "link log: %s\n", infoLog);
 272      free (infoLog);
 273    }
 274 }
 275
 276 GLuint createProgram(GLuint vertexShader, GLuint fragmentShader)
 277 {
 278    GLuint program = gl_CreateProgram ();
 279    if (vertexShader != 0) {
 280       gl_AttachShader (program, vertexShader);
 281    }
 282    if (fragmentShader != 0) {
 283       gl_AttachShader (program, fragmentShader);
 284    }
 285    linkAndCheck (program);
 286    return program;
 287 }
 288
 289 GLuint fgProjectionMatrixIndex;
 290 GLuint fgColorIndex;
 291 GLuint fgVertexIndex;
 292
 293 void initShader(void)
 294 {
 295    const GLsizei vertexShaderLines = sizeof(vertexShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
 296    GLuint vertexShader =
 297      compileShaderSource (GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderLines, vertexShaderSource);
 298
 299    const GLsizei fragmentShaderLines = sizeof(fragmentShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
 300    GLuint fragmentShader =
 301      compileShaderSource (GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderLines, fragmentShaderSource);
 302
 303    GLuint program = createProgram (vertexShader, fragmentShader);
 304
 305    gl_UseProgram (program);
 306
 307    fgProjectionMatrixIndex = gl_GetUniformLocation(program, "fg_ProjectionMatrix");
 308
 309    fgColorIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Color");
 310    gl_EnableVertexAttribArray (fgColorIndex);
 311
 312    fgVertexIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Vertex");
 313    gl_EnableVertexAttribArray (fgVertexIndex);
 314
 315    checkError ("initShader");
 316 }
 317
 318 void initRendering(void)
 319 {
 320    glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
 321    glShadeModel (GL_SMOOTH);
 322    checkError ("initRendering");
 323 }
 324
 325 void init(void)
 326 {
 327    initExtensionEntries ();
 328    initBuffer ();
 329    initShader ();
 330    initRendering ();
 331 }
 332
 333 void dumpInfo(void)
 334 {
 335    printf ("Vendor: %s\n", glGetString (GL_VENDOR));
 336    printf ("Renderer: %s\n", glGetString (GL_RENDERER));
 337    printf ("Version: %s\n", glGetString (GL_VERSION));
 338    printf ("GLSL: %s\n", glGetString (GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION));
 339    checkError ("dumpInfo");
 340 }
 341
 342 const GLvoid *bufferObjectPtr (GLsizei index)
 343 {
 344    return (const GLvoid *) (((char *) NULL) + index);
 345 }
 346
 347 GLfloat projectionMatrix[16];
 348
 349 void triangle(void)
 350 {
 351    gl_UniformMatrix4fv (fgProjectionMatrixIndex, 1, GL_FALSE, projectionMatrix);
 352
 353    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
 354    gl_VertexAttribPointer (fgColorIndex, numColorComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
 355                            stride, bufferObjectPtr (0));
 356    gl_VertexAttribPointer (fgVertexIndex, numVertexComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
 357                            stride, bufferObjectPtr (sizeof(GLfloat) * numColorComponents));
 358    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, numElements);
 359    checkError ("triangle");
 360 }
 361
 362 void display(void)
 363 {
 364    glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 365    triangle ();
 366    glFlush ();
 367    checkError ("display");
 368 }
 369
 370 void loadOrthof(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t,
 371                 GLfloat n, GLfloat f)
 372 {
 373    m[ 0] = 2.0f / (r - l);
 374    m[ 1] = 0.0f;
 375    m[ 2] = 0.0f;
 376    m[ 3] = 0.0f;
 377
 378    m[ 4] = 0.0f;
 379    m[ 5] = 2.0f / (t - b);
 380    m[ 6] = 0.0f;
 381    m[ 7] = 0.0f;
 382
 383    m[ 8] = 0.0f;
 384    m[ 9] = 0.0f;
 385    m[10] = -2.0f / (f - n);
 386    m[11] = 0.0f;
 387
 388    m[12] = -(r + l) / (r - l);
 389    m[13] = -(t + b) / (t - b);
 390    m[14] = -(f + n) / (f - n);
 391    m[15] = 1.0f;
 392 }
 393
 394 void loadOrtho2Df(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t)
 395 {
 396    loadOrthof (m, l, r, b, t, -1.0f, 1.0f);
 397 }
 398
 399 void reshape (int w, int h)
 400 {
 401    glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
 402    if (w <= h) {
 403       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0, 30.0, 0.0, 30.0 * (GLfloat) h/(GLfloat) w);
 404    } else {
 405       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0, 30.0 * (GLfloat) w/(GLfloat) h, 0.0, 30.0);
 406    }
 407    checkError ("reshape");
 408 }
 409
 410 void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
 411 {
 412    switch (key) {
 413       case 27:
 414          exit(0);
 415          break;
 416    }
 417 }
 418
 419 int main(int argc, char** argv)
 420 {
 421    glutInit(&argc, argv);
 422    glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
 423    /* add command line argument "classic" for a pre-3.0 context */
 424    if ((argc != 2) || (strcmp (argv[1], "classic") != 0)) {
 425       glutInitContextVersion (3, 0);
 426       glutInitContextFlags (GLUT_FORWARD_COMPATIBLE | GLUT_DEBUG);
 427    }
 428    glutInitWindowSize (500, 500);
 429    glutInitWindowPosition (100, 100);
 430    glutCreateWindow (argv[0]);
 431    dumpInfo ();
 432    init ();
 433    glutDisplayFunc(display);
 434    glutReshapeFunc(reshape);
 435    glutKeyboardFunc (keyboard);
 436    glutMainLoop();
 437    return 0;
 438 }