resizer demo: adding a bit more output to console to indicate what is going on upon...
[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    if (!gl_GenVertexArrays || !gl_BindVertexArray)
157    {
158        fprintf (stderr, "glGenVertexArrays or glBindVertexArray not found");
159        exit(1);
160    }
161    gl_GenBuffers = (PFNGLGENBUFFERSPROC) glutGetProcAddress ("glGenBuffers");
162    gl_BindBuffer = (PFNGLBINDBUFFERPROC) glutGetProcAddress ("glBindBuffer");
163    gl_BufferData = (PFNGLBUFFERDATAPROC) glutGetProcAddress ("glBufferData");
164    if (!gl_GenBuffers || !gl_BindBuffer || !gl_BufferData)
165    {
166        fprintf (stderr, "glGenBuffers, glBindBuffer or glBufferData not found");
167        exit(1);
168    }
169    gl_CreateShader = (PFNGLCREATESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCreateShader");
170    gl_ShaderSource = (PFNGLSHADERSOURCEPROC) glutGetProcAddress ("glShaderSource");
171    gl_CompileShader = (PFNGLCOMPILESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCompileShader");
172    gl_CreateProgram = (PFNGLCREATEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glCreateProgram");
173    gl_AttachShader = (PFNGLATTACHSHADERPROC) glutGetProcAddress ("glAttachShader");
174    gl_LinkProgram = (PFNGLLINKPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glLinkProgram");
175    gl_UseProgram = (PFNGLUSEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glUseProgram");
176    gl_GetShaderiv = (PFNGLGETSHADERIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderiv");
177    gl_GetShaderInfoLog = (PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderInfoLog");
178    gl_GetProgramiv = (PFNGLGETPROGRAMIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramiv");
179    gl_GetProgramInfoLog = (PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramInfoLog");
180    gl_GetAttribLocation = (PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetAttribLocation");
181    gl_VertexAttribPointer = (PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC) glutGetProcAddress ("glVertexAttribPointer");
182    gl_EnableVertexAttribArray = (PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC) glutGetProcAddress ("glEnableVertexAttribArray");
183    gl_GetUniformLocation = (PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetUniformLocation");
184    gl_UniformMatrix4fv = (PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC) glutGetProcAddress ("glUniformMatrix4fv");
185    if (!gl_CreateShader || !gl_ShaderSource || !gl_CompileShader || !gl_CreateProgram || !gl_AttachShader || !gl_LinkProgram || !gl_UseProgram || !gl_GetShaderiv || !gl_GetShaderInfoLog || !gl_GetProgramiv || !gl_GetProgramInfoLog || !gl_GetAttribLocation || !gl_VertexAttribPointer || !gl_EnableVertexAttribArray || !gl_GetUniformLocation || !gl_UniformMatrix4fv)
186    {
187        fprintf (stderr, "glCreateShader, glShaderSource, glCompileShader, glCreateProgram, glAttachShader, glLinkProgram, glUseProgram, glGetShaderiv, glGetShaderInfoLog, glGetProgramiv, glGetProgramInfoLog, glGetAttribLocation, glVertexAttribPointer, glEnableVertexAttribArray, glGetUniformLocation or glUniformMatrix4fv not found");
188        exit(1);
189    }
190 }
191
192 /* vertex array data for a colored 2D triangle, consisting of RGB color values
193    and XY coordinates */
194 const GLfloat varray[] = {
195    1.0f, 0.0f, 0.0f, /* red */
196    5.0f, 5.0f,       /* lower left */
197
198    0.0f, 1.0f, 0.0f, /* green */
199    25.0f, 5.0f,      /* lower right */
200
201    0.0f, 0.0f, 1.0f, /* blue */
202    5.0f, 25.0f       /* upper left */
203 };
204
205 /* ISO C somehow enforces this silly use of 'enum' for compile-time constants */
206 enum {
207   numColorComponents = 3,
208   numVertexComponents = 2,
209   stride = sizeof(GLfloat) * (numColorComponents + numVertexComponents),
210   numElements = sizeof(varray) / stride
211 };
212
213 /* the name of the vertex buffer object */
214 GLuint vertexBufferName;
215 GLuint vertexArrayName;
216
217 void initBuffer(void)
218 {
219    /* Need to setup a vertex array as otherwise invalid operation errors can
220     * occur when accessing vertex buffer (OpenGL 3.3 has no default zero named
221     * vertex array) 
222     */
223    gl_GenVertexArrays(1, &vertexArrayName);
224    gl_BindVertexArray(vertexArrayName);
225
226    gl_GenBuffers (1, &vertexBufferName);
227    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
228    gl_BufferData (GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(varray), varray, GL_STATIC_DRAW);
229    checkError ("initBuffer");
230 }
231
232 const ourGLchar *vertexShaderSource[] = {
233    "#version 140\n",
234    "uniform mat4 fg_ProjectionMatrix;\n",
235    "in vec4 fg_Color;\n",
236    "in vec4 fg_Vertex;\n",
237    "smooth out vec4 fg_SmoothColor;\n",
238    "void main()\n",
239    "{\n",
240    "   fg_SmoothColor = fg_Color;\n",
241    "   gl_Position = fg_ProjectionMatrix * fg_Vertex;\n",
242    "}\n"
243 };
244
245 const ourGLchar *fragmentShaderSource[] = {
246    "#version 140\n",
247    "smooth in vec4 fg_SmoothColor;\n",
248    "out vec4 fg_FragColor;\n",
249    "void main(void)\n",
250    "{\n",
251    "   fg_FragColor = fg_SmoothColor;\n",
252    "}\n"
253 };
254
255 void compileAndCheck(GLuint shader)
256 {
257    GLint status;
258    gl_CompileShader (shader);
259    gl_GetShaderiv (shader, GL_COMPILE_STATUS, &status);
260    if (status == GL_FALSE) {
261      GLint infoLogLength;
262      ourGLchar *infoLog;
263      gl_GetShaderiv (shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
264      infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
265      gl_GetShaderInfoLog (shader, infoLogLength, NULL, infoLog);
266      fprintf (stderr, "compile log: %s\n", infoLog);
267      free (infoLog);
268    }
269 }
270
271 GLuint compileShaderSource(GLenum type, GLsizei count, const ourGLchar **string)
272 {
273    GLuint shader = gl_CreateShader (type);
274    gl_ShaderSource (shader, count, string, NULL);
275    compileAndCheck (shader);
276    return shader;
277 }
278
279 void linkAndCheck(GLuint program)
280 {
281    GLint status;
282    gl_LinkProgram (program);
283    gl_GetProgramiv (program, GL_LINK_STATUS, &status);
284    if (status == GL_FALSE) {
285      GLint infoLogLength;
286      ourGLchar *infoLog;
287      gl_GetProgramiv (program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
288      infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
289      gl_GetProgramInfoLog (program, infoLogLength, NULL, infoLog);
290      fprintf (stderr, "link log: %s\n", infoLog);
291      free (infoLog);
292    }
293 }
294
295 GLuint createProgram(GLuint vertexShader, GLuint fragmentShader)
296 {
297    GLuint program = gl_CreateProgram ();
298    if (vertexShader != 0) {
299       gl_AttachShader (program, vertexShader);
300    }
301    if (fragmentShader != 0) {
302       gl_AttachShader (program, fragmentShader);
303    }
304    linkAndCheck (program);
305    return program;
306 }
307
308 GLuint fgProjectionMatrixIndex;
309 GLuint fgColorIndex;
310 GLuint fgVertexIndex;
311
312 void initShader(void)
313 {
314    const GLsizei vertexShaderLines = sizeof(vertexShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
315    GLuint vertexShader =
316      compileShaderSource (GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderLines, vertexShaderSource);
317
318    const GLsizei fragmentShaderLines = sizeof(fragmentShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
319    GLuint fragmentShader =
320      compileShaderSource (GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderLines, fragmentShaderSource);
321
322    GLuint program = createProgram (vertexShader, fragmentShader);
323
324    gl_UseProgram (program);
325
326    fgProjectionMatrixIndex = gl_GetUniformLocation(program, "fg_ProjectionMatrix");
327
328    fgColorIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Color");
329    gl_EnableVertexAttribArray (fgColorIndex);
330
331    fgVertexIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Vertex");
332    gl_EnableVertexAttribArray (fgVertexIndex);
333
334    checkError ("initShader");
335 }
336
337 void initRendering(void)
338 {
339    glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
340    checkError ("initRendering");
341 }
342
343 void init(void) 
344 {
345    initExtensionEntries ();
346    initBuffer ();
347    initShader ();
348    initRendering ();
349 }
350
351 void dumpInfo(void)
352 {
353    printf ("Vendor: %s\n", glGetString (GL_VENDOR));
354    printf ("Renderer: %s\n", glGetString (GL_RENDERER));
355    printf ("Version: %s\n", glGetString (GL_VERSION));
356    printf ("GLSL: %s\n", glGetString (GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION));
357    checkError ("dumpInfo");
358 }
359
360 const GLvoid *bufferObjectPtr (GLsizei index)
361 {
362    return (const GLvoid *) (((char *) NULL) + index);
363 }
364
365 GLfloat projectionMatrix[16];
366
367 void triangle(void)
368 {
369    gl_UniformMatrix4fv (fgProjectionMatrixIndex, 1, GL_FALSE, projectionMatrix);
370
371    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
372    gl_VertexAttribPointer (fgColorIndex, numColorComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
373                            stride, bufferObjectPtr (0));
374    gl_VertexAttribPointer (fgVertexIndex, numVertexComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
375                            stride, bufferObjectPtr (sizeof(GLfloat) * numColorComponents));
376    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, numElements);
377    checkError ("triangle");
378 }
379
380 void display(void)
381 {
382    glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);
383    triangle ();
384    glFlush ();
385    checkError ("display");
386 }
387
388 void loadOrthof(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t,
389                 GLfloat n, GLfloat f)
390 {
391    m[ 0] = 2.0f / (r - l);
392    m[ 1] = 0.0f;
393    m[ 2] = 0.0f;
394    m[ 3] = 0.0f;
395
396    m[ 4] = 0.0f;
397    m[ 5] = 2.0f / (t - b);
398    m[ 6] = 0.0f;
399    m[ 7] = 0.0f;
400
401    m[ 8] = 0.0f;
402    m[ 9] = 0.0f;
403    m[10] = -2.0f / (f - n);
404    m[11] = 0.0f;
405
406    m[12] = -(r + l) / (r - l);
407    m[13] = -(t + b) / (t - b);
408    m[14] = -(f + n) / (f - n);
409    m[15] = 1.0f;
410 }
411
412 void loadOrtho2Df(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t)
413 {
414    loadOrthof (m, l, r, b, t, -1.0f, 1.0f);
415 }
416
417 void reshape (int w, int h)
418 {
419    glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
420    if (w <= h) {
421       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0f, 30.0f, 0.0f, 30.0f * (GLfloat) h/(GLfloat) w);
422    } else {
423       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0f, 30.0f * (GLfloat) w/(GLfloat) h, 0.0f, 30.0f);
424    }
425    checkError ("reshape");
426 }
427
428 void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
429 {
430    switch (key) {
431       case 27:
432          exit(0);
433          break;
434    }
435 }
436
437 void samplemenu(int menuID)\r
438 {}
439
440 int main(int argc, char** argv)
441 {
442    int menuA;
443    glutInit(&argc, argv);
444    glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
445    /* add command line argument "classic" for a pre-3.x context */
446    if ((argc != 2) || (strcmp (argv[1], "classic") != 0)) {
447       glutInitContextVersion (3, 1);
448       glutInitContextFlags (GLUT_FORWARD_COMPATIBLE | GLUT_DEBUG);
449    }
450    glutInitWindowSize (500, 500); 
451    glutInitWindowPosition (100, 100);
452    glutCreateWindow (argv[0]);
453    dumpInfo ();
454    init ();
455    glutDisplayFunc(display); 
456    glutReshapeFunc(reshape);
457    glutKeyboardFunc (keyboard);
458
459    /* Add a menu. They have their own context and should thus work with forward compatible main windows too. */
460    menuA = glutCreateMenu(samplemenu);\r
461    glutAddMenuEntry("Sub menu A1 (01)",1);\r
462    glutAddMenuEntry("Sub menu A2 (02)",2);\r
463    glutAddMenuEntry("Sub menu A3 (03)",3);
464    glutSetMenu(menuA);\r
465    glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON);
466
467    glutMainLoop();
468    return 0;
469 }