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) {
  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 \r
  97 #if defined(WIN32)
  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 #endif  /* defined(WIN32) */\r
 122 \r
 123 PFNGLGENBUFFERSPROC gl_GenBuffers;\r
 124 PFNGLBINDBUFFERPROC gl_BindBuffer;\r
 125 PFNGLBUFFERDATAPROC gl_BufferData;\r
 126 PFNGLCREATESHADERPROC gl_CreateShader;\r
 127 PFNGLSHADERSOURCEPROC gl_ShaderSource;\r
 128 PFNGLCOMPILESHADERPROC gl_CompileShader;\r
 129 PFNGLCREATEPROGRAMPROC gl_CreateProgram;\r
 130 PFNGLATTACHSHADERPROC gl_AttachShader;\r
 131 PFNGLLINKPROGRAMPROC gl_LinkProgram;\r
 132 PFNGLUSEPROGRAMPROC gl_UseProgram;\r
 133 PFNGLGETSHADERIVPROC gl_GetShaderiv;\r
 134 PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC gl_GetShaderInfoLog;\r
 135 PFNGLGETPROGRAMIVPROC gl_GetProgramiv;\r
 136 PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC gl_GetProgramInfoLog;\r
 137 PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC gl_GetAttribLocation;\r
 138 PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC gl_VertexAttribPointer;\r
 139 PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC gl_EnableVertexAttribArray;\r
 140 PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC gl_GetUniformLocation;\r
 141 PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC gl_UniformMatrix4fv;\r
 142
 143 void initExtensionEntries(void)
 144 {
 145    gl_GenBuffers = (PFNGLGENBUFFERSPROC) glutGetProcAddress ("glGenBuffers");
 146    gl_BindBuffer = (PFNGLBINDBUFFERPROC) glutGetProcAddress ("glBindBuffer");
 147    gl_BufferData = (PFNGLBUFFERDATAPROC) glutGetProcAddress ("glBufferData");
 148    gl_CreateShader = (PFNGLCREATESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCreateShader");
 149    gl_ShaderSource = (PFNGLSHADERSOURCEPROC) glutGetProcAddress ("glShaderSource");
 150    gl_CompileShader = (PFNGLCOMPILESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCompileShader");
 151    gl_CreateProgram = (PFNGLCREATEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glCreateProgram");
 152    gl_AttachShader = (PFNGLATTACHSHADERPROC) glutGetProcAddress ("glAttachShader");
 153    gl_LinkProgram = (PFNGLLINKPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glLinkProgram");
 154    gl_UseProgram = (PFNGLUSEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glUseProgram");
 155    gl_GetShaderiv = (PFNGLGETSHADERIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderiv");
 156    gl_GetShaderInfoLog = (PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderInfoLog");
 157    gl_GetProgramiv = (PFNGLGETPROGRAMIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramiv");
 158    gl_GetProgramInfoLog = (PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramInfoLog");
 159    gl_GetAttribLocation = (PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetAttribLocation");
 160    gl_VertexAttribPointer = (PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC) glutGetProcAddress ("glVertexAttribPointer");
 161    gl_EnableVertexAttribArray = (PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC) glutGetProcAddress ("glEnableVertexAttribArray");
 162    gl_GetUniformLocation = (PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetUniformLocation");
 163    gl_UniformMatrix4fv = (PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC) glutGetProcAddress ("glUniformMatrix4fv");
 164 }
 165
 166 /* vertex array data for a colored 2D triangle, consisting of RGB color values
 167    and XY coordinates */
 168 const GLfloat varray[] = {
 169    1.0f, 0.0f, 0.0f, /* red */
 170    5.0f, 5.0f,       /* lower left */
 171
 172    0.0f, 1.0f, 0.0f, /* green */
 173    25.0f, 5.0f,      /* lower right */
 174
 175    0.0f, 0.0f, 1.0f, /* blue */
 176    5.0f, 25.0f       /* upper left */
 177 };
 178
 179 /* ISO C somehow enforces this silly use of 'enum' for compile-time constants */
 180 enum {
 181   numColorComponents = 3,
 182   numVertexComponents = 2,
 183   stride = sizeof(GLfloat) * (numColorComponents + numVertexComponents),
 184   numElements = sizeof(varray) / stride
 185 };
 186
 187 /* the name of the vertex buffer object */
 188 GLuint vertexBufferName;
 189
 190 void initBuffer(void)
 191 {
 192    gl_GenBuffers (1, &vertexBufferName);
 193    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
 194    gl_BufferData (GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(varray), varray, GL_STATIC_DRAW);
 195    checkError ("initBuffer");
 196 }
 197
 198 const ourGLchar *vertexShaderSource[] = {
 199    "#version 140\n",
 200    "uniform mat4 fg_ProjectionMatrix;\n",
 201    "in vec4 fg_Color;\n",
 202    "in vec4 fg_Vertex;\n",
 203    "smooth out vec4 fg_SmoothColor;\n",
 204    "void main()\n",
 205    "{\n",
 206    "   fg_SmoothColor = fg_Color;\n",
 207    "   gl_Position = fg_ProjectionMatrix * fg_Vertex;\n",
 208    "}\n"
 209 };
 210
 211 const ourGLchar *fragmentShaderSource[] = {
 212    "#version 140\n",
 213    "smooth in vec4 fg_SmoothColor;\n",
 214    "out vec4 fg_FragColor;\n",
 215    "void main(void)\n",
 216    "{\n",
 217    "   fg_FragColor = fg_SmoothColor;\n",
 218    "}\n"
 219 };
 220
 221 void compileAndCheck(GLuint shader)
 222 {
 223    GLint status;
 224    gl_CompileShader (shader);
 225    gl_GetShaderiv (shader, GL_COMPILE_STATUS, &status);
 226    if (status == GL_FALSE) {
 227      GLint infoLogLength;
 228      ourGLchar *infoLog;
 229      gl_GetShaderiv (shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
 230      infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
 231      gl_GetShaderInfoLog (shader, infoLogLength, NULL, infoLog);
 232      fprintf (stderr, "compile log: %s\n", infoLog);
 233      free (infoLog);
 234    }
 235 }
 236
 237 GLuint compileShaderSource(GLenum type, GLsizei count, const ourGLchar **string)
 238 {
 239    GLuint shader = gl_CreateShader (type);
 240    gl_ShaderSource (shader, count, string, NULL);
 241    compileAndCheck (shader);
 242    return shader;
 243 }
 244
 245 void linkAndCheck(GLuint program)
 246 {
 247    GLint status;
 248    gl_LinkProgram (program);
 249    gl_GetProgramiv (program, GL_LINK_STATUS, &status);
 250    if (status == GL_FALSE) {
 251      GLint infoLogLength;
 252      ourGLchar *infoLog;
 253      gl_GetProgramiv (program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
 254      infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
 255      gl_GetProgramInfoLog (program, infoLogLength, NULL, infoLog);
 256      fprintf (stderr, "link log: %s\n", infoLog);
 257      free (infoLog);
 258    }
 259 }
 260
 261 GLuint createProgram(GLuint vertexShader, GLuint fragmentShader)
 262 {
 263    GLuint program = gl_CreateProgram ();
 264    if (vertexShader != 0) {
 265       gl_AttachShader (program, vertexShader);
 266    }
 267    if (fragmentShader != 0) {
 268       gl_AttachShader (program, fragmentShader);
 269    }
 270    linkAndCheck (program);
 271    return program;
 272 }
 273
 274 GLuint fgProjectionMatrixIndex;
 275 GLuint fgColorIndex;
 276 GLuint fgVertexIndex;
 277
 278 void initShader(void)
 279 {
 280    const GLsizei vertexShaderLines = sizeof(vertexShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
 281    GLuint vertexShader =
 282      compileShaderSource (GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderLines, vertexShaderSource);
 283
 284    const GLsizei fragmentShaderLines = sizeof(fragmentShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
 285    GLuint fragmentShader =
 286      compileShaderSource (GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderLines, fragmentShaderSource);
 287
 288    GLuint program = createProgram (vertexShader, fragmentShader);
 289
 290    gl_UseProgram (program);
 291
 292    fgProjectionMatrixIndex = gl_GetUniformLocation(program, "fg_ProjectionMatrix");
 293
 294    fgColorIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Color");
 295    gl_EnableVertexAttribArray (fgColorIndex);
 296
 297    fgVertexIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Vertex");
 298    gl_EnableVertexAttribArray (fgVertexIndex);
 299
 300    checkError ("initShader");
 301 }
 302
 303 void initRendering(void)
 304 {
 305    glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
 306    checkError ("initRendering");
 307 }
 308
 309 void init(void)
 310 {
 311    initExtensionEntries ();
 312    initBuffer ();
 313    initShader ();
 314    initRendering ();
 315 }
 316
 317 void dumpInfo(void)
 318 {
 319    printf ("Vendor: %s\n", glGetString (GL_VENDOR));
 320    printf ("Renderer: %s\n", glGetString (GL_RENDERER));
 321    printf ("Version: %s\n", glGetString (GL_VERSION));
 322    printf ("GLSL: %s\n", glGetString (GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION));
 323    checkError ("dumpInfo");
 324 }
 325
 326 const GLvoid *bufferObjectPtr (GLsizei index)
 327 {
 328    return (const GLvoid *) (((char *) NULL) + index);
 329 }
 330
 331 GLfloat projectionMatrix[16];
 332
 333 void triangle(void)
 334 {
 335    gl_UniformMatrix4fv (fgProjectionMatrixIndex, 1, GL_FALSE, projectionMatrix);
 336
 337    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
 338    gl_VertexAttribPointer (fgColorIndex, numColorComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
 339                            stride, bufferObjectPtr (0));
 340    gl_VertexAttribPointer (fgVertexIndex, numVertexComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
 341                            stride, bufferObjectPtr (sizeof(GLfloat) * numColorComponents));
 342    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, numElements);
 343    checkError ("triangle");
 344 }
 345
 346 void display(void)
 347 {
 348    glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 349    triangle ();
 350    glFlush ();
 351    checkError ("display");
 352 }
 353
 354 void loadOrthof(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t,
 355                 GLfloat n, GLfloat f)
 356 {
 357    m[ 0] = 2.0f / (r - l);
 358    m[ 1] = 0.0f;
 359    m[ 2] = 0.0f;
 360    m[ 3] = 0.0f;
 361
 362    m[ 4] = 0.0f;
 363    m[ 5] = 2.0f / (t - b);
 364    m[ 6] = 0.0f;
 365    m[ 7] = 0.0f;
 366
 367    m[ 8] = 0.0f;
 368    m[ 9] = 0.0f;
 369    m[10] = -2.0f / (f - n);
 370    m[11] = 0.0f;
 371
 372    m[12] = -(r + l) / (r - l);
 373    m[13] = -(t + b) / (t - b);
 374    m[14] = -(f + n) / (f - n);
 375    m[15] = 1.0f;
 376 }
 377
 378 void loadOrtho2Df(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t)
 379 {
 380    loadOrthof (m, l, r, b, t, -1.0f, 1.0f);
 381 }
 382
 383 void reshape (int w, int h)
 384 {
 385    glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
 386    if (w <= h) {
 387       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0f, 30.0f, 0.0f, 30.0f * (GLfloat) h/(GLfloat) w);
 388    } else {
 389       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0f, 30.0f * (GLfloat) w/(GLfloat) h, 0.0f, 30.0f);
 390    }
 391    checkError ("reshape");
 392 }
 393
 394 void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
 395 {
 396    switch (key) {
 397       case 27:
 398          exit(0);
 399          break;
 400    }
 401 }
 402
 403 int main(int argc, char** argv)
 404 {
 405    glutInit(&argc, argv);
 406    glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
 407    /* add command line argument "classic" for a pre-3.x context */
 408    if ((argc != 2) || (strcmp (argv[1], "classic") != 0)) {
 409       glutInitContextVersion (3, 1);
 410       glutInitContextFlags (GLUT_FORWARD_COMPATIBLE | GLUT_DEBUG);
 411    }
 412    glutInitWindowSize (500, 500);
 413    glutInitWindowPosition (100, 100);
 414    glutCreateWindow (argv[0]);
 415    dumpInfo ();
 416    init ();
 417    glutDisplayFunc(display);
 418    glutReshapeFunc(reshape);
 419    glutKeyboardFunc (keyboard);
 420    glutMainLoop();
 421    return 0;
 422 }