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-3.1-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) {\r
  56       const GLubyte* sError = gluErrorString(error);
  57       fprintf (stderr, "GL error 0x%X, %s, detected in %s\n", error, sError, functionName);
  58    }
  59 }
  60
  61 /* extension #defines, types and entries, avoiding a dependency on additional
  62    libraries like GLEW or the GL/glext.h header */
  63 #ifndef GL_ARRAY_BUFFER
  64 #define GL_ARRAY_BUFFER 0x8892
  65 #endif
  66
  67 #ifndef GL_STATIC_DRAW
  68 #define GL_STATIC_DRAW 0x88E4
  69 #endif
  70
  71 #ifndef GL_FRAGMENT_SHADER
  72 #define GL_FRAGMENT_SHADER 0x8B30
  73 #endif
  74
  75 #ifndef GL_VERTEX_SHADER
  76 #define GL_VERTEX_SHADER 0x8B31
  77 #endif
  78
  79 #ifndef GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION
  80 #define GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION 0x8B8C
  81 #endif
  82
  83 #ifndef GL_COMPILE_STATUS
  84 #define GL_COMPILE_STATUS 0x8B81
  85 #endif
  86
  87 #ifndef GL_LINK_STATUS
  88 #define GL_LINK_STATUS 0x8B82
  89 #endif
  90
  91 #ifndef GL_INFO_LOG_LENGTH
  92 #define GL_INFO_LOG_LENGTH 0x8B84
  93 #endif
  94
  95 typedef ptrdiff_t ourGLsizeiptr;
  96 typedef char ourGLchar;
  97
  98 #ifndef APIENTRY
  99 #define APIENTRY
 100 #endif
 101
 102 typedef void (APIENTRY *PFNGLGENBUFFERSPROC) (GLsizei n, GLuint *buffers);
 103 typedef void (APIENTRY *PFNGLBINDBUFFERPROC) (GLenum target, GLuint buffer);
 104 typedef void (APIENTRY *PFNGLBUFFERDATAPROC) (GLenum target, ourGLsizeiptr size, const GLvoid *data, GLenum usage);
 105 typedef GLuint (APIENTRY *PFNGLCREATESHADERPROC) (GLenum type);
 106 typedef void (APIENTRY *PFNGLSHADERSOURCEPROC) (GLuint shader, GLsizei count, const ourGLchar **string, const GLint *length);
 107 typedef void (APIENTRY *PFNGLCOMPILESHADERPROC) (GLuint shader);
 108 typedef GLuint (APIENTRY *PFNGLCREATEPROGRAMPROC) (void);
 109 typedef void (APIENTRY *PFNGLATTACHSHADERPROC) (GLuint program, GLuint shader);
 110 typedef void (APIENTRY *PFNGLLINKPROGRAMPROC) (GLuint program);
 111 typedef void (APIENTRY *PFNGLUSEPROGRAMPROC) (GLuint program);
 112 typedef void (APIENTRY *PFNGLGETSHADERIVPROC) (GLuint shader, GLenum pname, GLint *params);
 113 typedef void (APIENTRY *PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC) (GLuint shader, GLsizei bufSize, GLsizei *length, ourGLchar *infoLog);
 114 typedef void (APIENTRY *PFNGLGETPROGRAMIVPROC) (GLenum target, GLenum pname, GLint *params);
 115 typedef void (APIENTRY *PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC) (GLuint program, GLsizei bufSize, GLsizei *length, ourGLchar *infoLog);
 116 typedef GLint (APIENTRY *PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) (GLuint program, const ourGLchar *name);
 117 typedef void (APIENTRY *PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC) (GLuint index, GLint size, GLenum type, GLboolean normalized, GLsizei stride, const GLvoid *pointer);
 118 typedef void (APIENTRY *PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC) (GLuint index);
 119 typedef GLint (APIENTRY *PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) (GLuint program, const ourGLchar *name);
 120 typedef void (APIENTRY *PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC) (GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat *value);
 121
 122 PFNGLGENBUFFERSPROC gl_GenBuffers;
 123 PFNGLBINDBUFFERPROC gl_BindBuffer;
 124 PFNGLBUFFERDATAPROC gl_BufferData;
 125 PFNGLCREATESHADERPROC gl_CreateShader;
 126 PFNGLSHADERSOURCEPROC gl_ShaderSource;
 127 PFNGLCOMPILESHADERPROC gl_CompileShader;
 128 PFNGLCREATEPROGRAMPROC gl_CreateProgram;
 129 PFNGLATTACHSHADERPROC gl_AttachShader;
 130 PFNGLLINKPROGRAMPROC gl_LinkProgram;
 131 PFNGLUSEPROGRAMPROC gl_UseProgram;
 132 PFNGLGETSHADERIVPROC gl_GetShaderiv;
 133 PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC gl_GetShaderInfoLog;
 134 PFNGLGETPROGRAMIVPROC gl_GetProgramiv;
 135 PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC gl_GetProgramInfoLog;
 136 PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC gl_GetAttribLocation;
 137 PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC gl_VertexAttribPointer;
 138 PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC gl_EnableVertexAttribArray;
 139 PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC gl_GetUniformLocation;
 140 PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC gl_UniformMatrix4fv;
 141
 142 void initExtensionEntries(void)
 143 {
 144    gl_GenBuffers = (PFNGLGENBUFFERSPROC) glutGetProcAddress ("glGenBuffers");
 145    gl_BindBuffer = (PFNGLBINDBUFFERPROC) glutGetProcAddress ("glBindBuffer");
 146    gl_BufferData = (PFNGLBUFFERDATAPROC) glutGetProcAddress ("glBufferData");
 147    gl_CreateShader = (PFNGLCREATESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCreateShader");
 148    gl_ShaderSource = (PFNGLSHADERSOURCEPROC) glutGetProcAddress ("glShaderSource");
 149    gl_CompileShader = (PFNGLCOMPILESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCompileShader");
 150    gl_CreateProgram = (PFNGLCREATEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glCreateProgram");
 151    gl_AttachShader = (PFNGLATTACHSHADERPROC) glutGetProcAddress ("glAttachShader");
 152    gl_LinkProgram = (PFNGLLINKPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glLinkProgram");
 153    gl_UseProgram = (PFNGLUSEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glUseProgram");
 154    gl_GetShaderiv = (PFNGLGETSHADERIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderiv");
 155    gl_GetShaderInfoLog = (PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderInfoLog");
 156    gl_GetProgramiv = (PFNGLGETPROGRAMIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramiv");
 157    gl_GetProgramInfoLog = (PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramInfoLog");
 158    gl_GetAttribLocation = (PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetAttribLocation");
 159    gl_VertexAttribPointer = (PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC) glutGetProcAddress ("glVertexAttribPointer");
 160    gl_EnableVertexAttribArray = (PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC) glutGetProcAddress ("glEnableVertexAttribArray");
 161    gl_GetUniformLocation = (PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetUniformLocation");
 162    gl_UniformMatrix4fv = (PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC) glutGetProcAddress ("glUniformMatrix4fv");
 163 }
 164
 165 /* vertex array data for a colored 2D triangle, consisting of RGB color values
 166    and XY coordinates */
 167 const GLfloat varray[] = {
 168    1.0f, 0.0f, 0.0f, /* red */
 169    5.0f, 5.0f,       /* lower left */
 170
 171    0.0f, 1.0f, 0.0f, /* green */
 172    25.0f, 5.0f,      /* lower right */
 173
 174    0.0f, 0.0f, 1.0f, /* blue */
 175    5.0f, 25.0f       /* upper left */
 176 };
 177
 178 /* ISO C somehow enforces this silly use of 'enum' for compile-time constants */
 179 enum {
 180   numColorComponents = 3,
 181   numVertexComponents = 2,
 182   stride = sizeof(GLfloat) * (numColorComponents + numVertexComponents),
 183   numElements = sizeof(varray) / stride
 184 };
 185
 186 /* the name of the vertex buffer object */
 187 GLuint vertexBufferName;
 188
 189 void initBuffer(void)
 190 {
 191    gl_GenBuffers (1, &vertexBufferName);
 192    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
 193    gl_BufferData (GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(varray), varray, GL_STATIC_DRAW);
 194    checkError ("initBuffer");
 195 }
 196
 197 const ourGLchar *vertexShaderSource[] = {
 198    "#version 140\n",
 199    "uniform mat4 fg_ProjectionMatrix;\n",
 200    "in vec4 fg_Color;\n",
 201    "in vec4 fg_Vertex;\n",
 202    "smooth out vec4 fg_SmoothColor;\n",
 203    "void main()\n",
 204    "{\n",
 205    "   fg_SmoothColor = fg_Color;\n",
 206    "   gl_Position = fg_ProjectionMatrix * fg_Vertex;\n",
 207    "}\n"
 208 };
 209
 210 const ourGLchar *fragmentShaderSource[] = {
 211    "#version 140\n",
 212    "smooth in vec4 fg_SmoothColor;\n",
 213    "out vec4 fg_FragColor;\n",
 214    "void main(void)\n",
 215    "{\n",
 216    "   fg_FragColor = fg_SmoothColor;\n",
 217    "}\n"
 218 };
 219
 220 void compileAndCheck(GLuint shader)
 221 {
 222    GLint status;
 223    gl_CompileShader (shader);
 224    gl_GetShaderiv (shader, GL_COMPILE_STATUS, &status);
 225    if (status == GL_FALSE) {
 226      GLint infoLogLength;
 227      ourGLchar *infoLog;
 228      gl_GetShaderiv (shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
 229      infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
 230      gl_GetShaderInfoLog (shader, infoLogLength, NULL, infoLog);
 231      fprintf (stderr, "compile log: %s\n", infoLog);
 232      free (infoLog);
 233    }
 234 }
 235
 236 GLuint compileShaderSource(GLenum type, GLsizei count, const ourGLchar **string)
 237 {
 238    GLuint shader = gl_CreateShader (type);
 239    gl_ShaderSource (shader, count, string, NULL);
 240    compileAndCheck (shader);
 241    return shader;
 242 }
 243
 244 void linkAndCheck(GLuint program)
 245 {
 246    GLint status;
 247    gl_LinkProgram (program);
 248    gl_GetProgramiv (program, GL_LINK_STATUS, &status);
 249    if (status == GL_FALSE) {
 250      GLint infoLogLength;
 251      ourGLchar *infoLog;
 252      gl_GetProgramiv (program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
 253      infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
 254      gl_GetProgramInfoLog (program, infoLogLength, NULL, infoLog);
 255      fprintf (stderr, "link log: %s\n", infoLog);
 256      free (infoLog);
 257    }
 258 }
 259
 260 GLuint createProgram(GLuint vertexShader, GLuint fragmentShader)
 261 {
 262    GLuint program = gl_CreateProgram ();
 263    if (vertexShader != 0) {
 264       gl_AttachShader (program, vertexShader);
 265    }
 266    if (fragmentShader != 0) {
 267       gl_AttachShader (program, fragmentShader);
 268    }
 269    linkAndCheck (program);
 270    return program;
 271 }
 272
 273 GLuint fgProjectionMatrixIndex;
 274 GLuint fgColorIndex;
 275 GLuint fgVertexIndex;
 276
 277 void initShader(void)
 278 {
 279    const GLsizei vertexShaderLines = sizeof(vertexShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
 280    GLuint vertexShader =
 281      compileShaderSource (GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderLines, vertexShaderSource);
 282
 283    const GLsizei fragmentShaderLines = sizeof(fragmentShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
 284    GLuint fragmentShader =
 285      compileShaderSource (GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderLines, fragmentShaderSource);
 286
 287    GLuint program = createProgram (vertexShader, fragmentShader);
 288
 289    gl_UseProgram (program);
 290
 291    fgProjectionMatrixIndex = gl_GetUniformLocation(program, "fg_ProjectionMatrix");
 292
 293    fgColorIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Color");
 294    gl_EnableVertexAttribArray (fgColorIndex);
 295
 296    fgVertexIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Vertex");
 297    gl_EnableVertexAttribArray (fgVertexIndex);
 298
 299    checkError ("initShader");
 300 }
 301
 302 void initRendering(void)
 303 {
 304    glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
 305    checkError ("initRendering");
 306 }
 307
 308 void init(void)
 309 {
 310    initExtensionEntries ();
 311    initBuffer ();
 312    initShader ();
 313    initRendering ();
 314 }
 315
 316 void dumpInfo(void)
 317 {
 318    printf ("Vendor: %s\n", glGetString (GL_VENDOR));
 319    printf ("Renderer: %s\n", glGetString (GL_RENDERER));
 320    printf ("Version: %s\n", glGetString (GL_VERSION));
 321    printf ("GLSL: %s\n", glGetString (GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION));
 322    checkError ("dumpInfo");
 323 }
 324
 325 const GLvoid *bufferObjectPtr (GLsizei index)
 326 {
 327    return (const GLvoid *) (((char *) NULL) + index);
 328 }
 329
 330 GLfloat projectionMatrix[16];
 331
 332 void triangle(void)
 333 {
 334    gl_UniformMatrix4fv (fgProjectionMatrixIndex, 1, GL_FALSE, projectionMatrix);
 335
 336    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
 337    gl_VertexAttribPointer (fgColorIndex, numColorComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
 338                            stride, bufferObjectPtr (0));
 339    gl_VertexAttribPointer (fgVertexIndex, numVertexComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
 340                            stride, bufferObjectPtr (sizeof(GLfloat) * numColorComponents));
 341    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, numElements);
 342    checkError ("triangle");
 343 }
 344
 345 void display(void)
 346 {
 347    glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 348    triangle ();
 349    glFlush ();
 350    checkError ("display");
 351 }
 352
 353 void loadOrthof(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t,
 354                 GLfloat n, GLfloat f)
 355 {
 356    m[ 0] = 2.0f / (r - l);
 357    m[ 1] = 0.0f;
 358    m[ 2] = 0.0f;
 359    m[ 3] = 0.0f;
 360
 361    m[ 4] = 0.0f;
 362    m[ 5] = 2.0f / (t - b);
 363    m[ 6] = 0.0f;
 364    m[ 7] = 0.0f;
 365
 366    m[ 8] = 0.0f;
 367    m[ 9] = 0.0f;
 368    m[10] = -2.0f / (f - n);
 369    m[11] = 0.0f;
 370
 371    m[12] = -(r + l) / (r - l);
 372    m[13] = -(t + b) / (t - b);
 373    m[14] = -(f + n) / (f - n);
 374    m[15] = 1.0f;
 375 }
 376
 377 void loadOrtho2Df(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t)
 378 {
 379    loadOrthof (m, l, r, b, t, -1.0f, 1.0f);
 380 }
 381
 382 void reshape (int w, int h)
 383 {
 384    glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
 385    if (w <= h) {
 386       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0f, 30.0f, 0.0f, 30.0f * (GLfloat) h/(GLfloat) w);
 387    } else {
 388       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0f, 30.0f * (GLfloat) w/(GLfloat) h, 0.0f, 30.0f);
 389    }
 390    checkError ("reshape");
 391 }
 392
 393 void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
 394 {
 395    switch (key) {
 396       case 27:
 397          exit(0);
 398          break;
 399    }
 400 }
 401
 402 int main(int argc, char** argv)
 403 {
 404    glutInit(&argc, argv);
 405    glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
 406    /* add command line argument "classic" for a pre-3.x context */
 407    if ((argc != 2) || (strcmp (argv[1], "classic") != 0)) {
 408       glutInitContextVersion (3, 1);
 409       glutInitContextFlags (GLUT_FORWARD_COMPATIBLE | GLUT_DEBUG);
 410    }
 411    glutInitWindowSize (500, 500);
 412    glutInitWindowPosition (100, 100);
 413    glutCreateWindow (argv[0]);
 414    dumpInfo ();
 415    init ();
 416    glutDisplayFunc(display);
 417    glutReshapeFunc(reshape);
 418    glutKeyboardFunc (keyboard);
 419    glutMainLoop();
 420    return 0;
 421 }