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
  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 140\n",
 215    "uniform mat4 fg_ProjectionMatrix;\n",
 216    "in vec4 fg_Color;\n",
 217    "in vec4 fg_Vertex;\n",
 218    "smooth out vec4 fg_SmoothColor;\n",
 219    "void main()\n",
 220    "{\n",
 221    "   fg_SmoothColor = fg_Color;\n",
 222    "   gl_Position = fg_ProjectionMatrix * fg_Vertex;\n",
 223    "}\n"
 224 };
 225
 226 const ourGLchar *fragmentShaderSource[] = {
 227    "#version 140\n",
 228    "smooth in vec4 fg_SmoothColor;\n",
 229    "out vec4 fg_FragColor;\n",
 230    "void main(void)\n",
 231    "{\n",
 232    "   fg_FragColor = fg_SmoothColor;\n",
 233    "}\n"
 234 };
 235
 236 void compileAndCheck(GLuint shader)
 237 {
 238    GLint status;
 239    gl_CompileShader (shader);
 240    gl_GetShaderiv (shader, GL_COMPILE_STATUS, &status);
 241    if (status == GL_FALSE) {
 242      GLint infoLogLength;
 243      ourGLchar *infoLog;
 244      gl_GetShaderiv (shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
 245      infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
 246      gl_GetShaderInfoLog (shader, infoLogLength, NULL, infoLog);
 247      fprintf (stderr, "compile log: %s\n", infoLog);
 248      free (infoLog);
 249    }
 250 }
 251
 252 GLuint compileShaderSource(GLenum type, GLsizei count, const ourGLchar **string)
 253 {
 254    GLuint shader = gl_CreateShader (type);
 255    gl_ShaderSource (shader, count, string, NULL);
 256    compileAndCheck (shader);
 257    return shader;
 258 }
 259
 260 void linkAndCheck(GLuint program)
 261 {
 262    GLint status;
 263    gl_LinkProgram (program);
 264    gl_GetProgramiv (program, GL_LINK_STATUS, &status);
 265    if (status == GL_FALSE) {
 266      GLint infoLogLength;
 267      ourGLchar *infoLog;
 268      gl_GetProgramiv (program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
 269      infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
 270      gl_GetProgramInfoLog (program, infoLogLength, NULL, infoLog);
 271      fprintf (stderr, "link log: %s\n", infoLog);
 272      free (infoLog);
 273    }
 274 }
 275
 276 GLuint createProgram(GLuint vertexShader, GLuint fragmentShader)
 277 {
 278    GLuint program = gl_CreateProgram ();
 279    if (vertexShader != 0) {
 280       gl_AttachShader (program, vertexShader);
 281    }
 282    if (fragmentShader != 0) {
 283       gl_AttachShader (program, fragmentShader);
 284    }
 285    linkAndCheck (program);
 286    return program;
 287 }
 288
 289 GLuint fgProjectionMatrixIndex;
 290 GLuint fgColorIndex;
 291 GLuint fgVertexIndex;
 292
 293 void initShader(void)
 294 {
 295    const GLsizei vertexShaderLines = sizeof(vertexShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
 296    GLuint vertexShader =
 297      compileShaderSource (GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderLines, vertexShaderSource);
 298
 299    const GLsizei fragmentShaderLines = sizeof(fragmentShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
 300    GLuint fragmentShader =
 301      compileShaderSource (GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderLines, fragmentShaderSource);
 302
 303    GLuint program = createProgram (vertexShader, fragmentShader);
 304
 305    gl_UseProgram (program);
 306
 307    fgProjectionMatrixIndex = gl_GetUniformLocation(program, "fg_ProjectionMatrix");
 308
 309    fgColorIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Color");
 310    gl_EnableVertexAttribArray (fgColorIndex);
 311
 312    fgVertexIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Vertex");
 313    gl_EnableVertexAttribArray (fgVertexIndex);
 314
 315    checkError ("initShader");
 316 }
 317
 318 void initRendering(void)
 319 {
 320    glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
 321    checkError ("initRendering");
 322 }
 323
 324 void init(void)
 325 {
 326    initExtensionEntries ();
 327    initBuffer ();
 328    initShader ();
 329    initRendering ();
 330 }
 331
 332 void dumpInfo(void)
 333 {
 334    printf ("Vendor: %s\n", glGetString (GL_VENDOR));
 335    printf ("Renderer: %s\n", glGetString (GL_RENDERER));
 336    printf ("Version: %s\n", glGetString (GL_VERSION));
 337    printf ("GLSL: %s\n", glGetString (GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION));
 338    checkError ("dumpInfo");
 339 }
 340
 341 const GLvoid *bufferObjectPtr (GLsizei index)
 342 {
 343    return (const GLvoid *) (((char *) NULL) + index);
 344 }
 345
 346 GLfloat projectionMatrix[16];
 347
 348 void triangle(void)
 349 {
 350    gl_UniformMatrix4fv (fgProjectionMatrixIndex, 1, GL_FALSE, projectionMatrix);
 351
 352    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
 353    gl_VertexAttribPointer (fgColorIndex, numColorComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
 354                            stride, bufferObjectPtr (0));
 355    gl_VertexAttribPointer (fgVertexIndex, numVertexComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
 356                            stride, bufferObjectPtr (sizeof(GLfloat) * numColorComponents));
 357    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, numElements);
 358    checkError ("triangle");
 359 }
 360
 361 void display(void)
 362 {
 363    glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 364    triangle ();
 365    glFlush ();
 366    checkError ("display");
 367 }
 368
 369 void loadOrthof(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t,
 370                 GLfloat n, GLfloat f)
 371 {
 372    m[ 0] = 2.0f / (r - l);
 373    m[ 1] = 0.0f;
 374    m[ 2] = 0.0f;
 375    m[ 3] = 0.0f;
 376
 377    m[ 4] = 0.0f;
 378    m[ 5] = 2.0f / (t - b);
 379    m[ 6] = 0.0f;
 380    m[ 7] = 0.0f;
 381
 382    m[ 8] = 0.0f;
 383    m[ 9] = 0.0f;
 384    m[10] = -2.0f / (f - n);
 385    m[11] = 0.0f;
 386
 387    m[12] = -(r + l) / (r - l);
 388    m[13] = -(t + b) / (t - b);
 389    m[14] = -(f + n) / (f - n);
 390    m[15] = 1.0f;
 391 }
 392
 393 void loadOrtho2Df(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t)
 394 {
 395    loadOrthof (m, l, r, b, t, -1.0f, 1.0f);
 396 }
 397
 398 void reshape (int w, int h)
 399 {
 400    glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
 401    if (w <= h) {
 402       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0f, 30.0f, 0.0f, 30.0f * (GLfloat) h/(GLfloat) w);
 403    } else {
 404       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0f, 30.0f * (GLfloat) w/(GLfloat) h, 0.0f, 30.0f);
 405    }
 406    checkError ("reshape");
 407 }
 408
 409 void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
 410 {
 411    switch (key) {
 412       case 27:
 413          exit(0);
 414          break;
 415    }
 416 }
 417
 418 int main(int argc, char** argv)
 419 {
 420    glutInit(&argc, argv);
 421    glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
 422    /* add command line argument "classic" for a pre-3.x context */
 423    if ((argc != 2) || (strcmp (argv[1], "classic") != 0)) {
 424       glutInitContextVersion (3, 1);
 425       glutInitContextFlags (GLUT_FORWARD_COMPATIBLE | GLUT_DEBUG);
 426    }
 427    glutInitWindowSize (500, 500);
 428    glutInitWindowPosition (100, 100);
 429    glutCreateWindow (argv[0]);
 430    dumpInfo ();
 431    init ();
 432    glutDisplayFunc(display);
 433    glutReshapeFunc(reshape);
 434    glutKeyboardFunc (keyboard);
 435    glutMainLoop();
 436    return 0;
 437 }