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