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