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_VERTEX_SHADER
  70 #define GL_VERTEX_SHADER 0x8B31
  71 #endif
  72
  73 #ifndef GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION
  74 #define GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION 0x8B8C
  75 #endif
  76
  77 #ifndef GL_COMPILE_STATUS
  78 #define GL_COMPILE_STATUS 0x8B81
  79 #endif
  80
  81 #ifndef GL_LINK_STATUS
  82 #define GL_LINK_STATUS 0x8B82
  83 #endif
  84
  85 #ifndef GL_INFO_LOG_LENGTH
  86 #define GL_INFO_LOG_LENGTH 0x8B84
  87 #endif
  88
  89 typedef void (*PFNGLGENBUFFERSPROC) (GLsizei n, GLuint *buffers);
  90 PFNGLGENBUFFERSPROC gl_GenBuffers;
  91
  92 typedef void (*PFNGLBINDBUFFERPROC) (GLenum target, GLuint buffer);
  93 PFNGLBINDBUFFERPROC gl_BindBuffer;
  94
  95 typedef void (*PFNGLBUFFERDATAPROC) (GLenum target, GLsizeiptr size,
  96                                      const GLvoid *data, GLenum usage);
  97 PFNGLBUFFERDATAPROC gl_BufferData;
  98
  99 typedef GLuint (*PFNGLCREATESHADERPROC) (GLenum type);
 100 PFNGLCREATESHADERPROC gl_CreateShader;
 101
 102 typedef void (*PFNGLSHADERSOURCEPROC)
 103    (GLuint shader, GLsizei count, const GLchar **string, const GLint *length);
 104 PFNGLSHADERSOURCEPROC gl_ShaderSource;
 105
 106 typedef void (*PFNGLCOMPILESHADERPROC) (GLuint shader);
 107 PFNGLCOMPILESHADERPROC gl_CompileShader;
 108
 109 typedef GLuint (*PFNGLCREATEPROGRAMPROC) (void);
 110 PFNGLCREATEPROGRAMPROC gl_CreateProgram;
 111
 112 typedef void (*PFNGLATTACHSHADERPROC) (GLuint program, GLuint shader);
 113 PFNGLATTACHSHADERPROC gl_AttachShader;
 114
 115 typedef void (*PFNGLLINKPROGRAMPROC) (GLuint program);
 116 PFNGLLINKPROGRAMPROC gl_LinkProgram;
 117
 118 typedef void (*PFNGLUSEPROGRAMPROC) (GLuint program);
 119 PFNGLUSEPROGRAMPROC gl_UseProgram;
 120
 121 typedef void (*PFNGLGETSHADERIVPROC) (GLuint shader, GLenum pname, GLint *params);
 122 PFNGLGETSHADERIVPROC gl_GetShaderiv;
 123
 124 typedef void (*PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC)
 125    (GLuint shader, GLsizei bufSize, GLsizei *length, GLchar *infoLog);
 126 PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC gl_GetShaderInfoLog;
 127
 128 typedef void (*PFNGLGETPROGRAMIVPROC) (GLenum target, GLenum pname, GLint *params);
 129 PFNGLGETPROGRAMIVPROC gl_GetProgramiv;
 130
 131 typedef void (*PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC)
 132    (GLuint program, GLsizei bufSize, GLsizei *length, GLchar *infoLog);
 133 PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC gl_GetProgramInfoLog;
 134
 135 typedef GLint (*PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) (GLuint program, const GLchar *name);
 136 PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC gl_GetAttribLocation;
 137
 138 typedef void (*PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC)
 139    (GLuint index, GLint size, GLenum type, GLboolean normalized, GLsizei stride,
 140     const GLvoid *pointer);
 141 PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC gl_VertexAttribPointer;
 142
 143 typedef void (*PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC) (GLuint index);
 144 PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC gl_EnableVertexAttribArray;
 145
 146 typedef GLint (*PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) (GLuint program, const GLchar *name);
 147 PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC gl_GetUniformLocation;
 148
 149 typedef void (*PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC)
 150   (GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat *value);
 151 PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC gl_UniformMatrix4fv;
 152
 153 void initExtensionEntries(void)
 154 {
 155    gl_GenBuffers = (PFNGLGENBUFFERSPROC) glutGetProcAddress ("glGenBuffers");
 156    gl_BindBuffer = (PFNGLBINDBUFFERPROC) glutGetProcAddress ("glBindBuffer");
 157    gl_BufferData = (PFNGLBUFFERDATAPROC) glutGetProcAddress ("glBufferData");
 158    gl_CreateShader = (PFNGLCREATESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCreateShader");
 159    gl_ShaderSource = (PFNGLSHADERSOURCEPROC) glutGetProcAddress ("glShaderSource");
 160    gl_CompileShader = (PFNGLCOMPILESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCompileShader");
 161    gl_CreateProgram = (PFNGLCREATEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glCreateProgram");
 162    gl_AttachShader = (PFNGLATTACHSHADERPROC) glutGetProcAddress ("glAttachShader");
 163    gl_LinkProgram = (PFNGLLINKPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glLinkProgram");
 164    gl_UseProgram = (PFNGLUSEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glUseProgram");
 165    gl_GetShaderiv = (PFNGLGETSHADERIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderiv");
 166    gl_GetShaderInfoLog = (PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderInfoLog");
 167    gl_GetProgramiv = (PFNGLGETPROGRAMIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramiv");
 168    gl_GetProgramInfoLog = (PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramInfoLog");
 169    gl_GetAttribLocation = (PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetAttribLocation");
 170    gl_VertexAttribPointer = (PFNGLVERTEXATTRIBPOINTERPROC) glutGetProcAddress ("glVertexAttribPointer");
 171    gl_EnableVertexAttribArray = (PFNGLENABLEVERTEXATTRIBARRAYPROC) glutGetProcAddress ("glEnableVertexAttribArray");
 172    gl_GetUniformLocation = (PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetUniformLocation");
 173    gl_UniformMatrix4fv = (PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC) glutGetProcAddress ("glUniformMatrix4fv");
 174 }
 175
 176 /* vertex array data for a colored 2D triangle, consisting of RGB color values
 177    and XY coordinates */
 178 const GLfloat varray[] = {
 179    1.0f, 0.0f, 0.0f, /* red */
 180    5.0f, 5.0f,       /* lower left */
 181
 182    0.0f, 1.0f, 0.0f, /* green */
 183    25.0f, 5.0f,      /* lower right */
 184
 185    0.0f, 0.0f, 1.0f, /* blue */
 186    5.0f, 25.0f       /* upper left */
 187 };
 188
 189 /* ISO C somehow enforces this silly use of 'enum' for compile-time constants */
 190 enum {
 191   numColorComponents = 3,
 192   numVertexComponents = 2,
 193   stride = sizeof(GLfloat) * (numColorComponents + numVertexComponents),
 194   numElements = sizeof(varray) / stride
 195 };
 196
 197 /* the name of the vertex buffer object */
 198 GLuint vertexBufferName;
 199
 200 void initBuffer(void)
 201 {
 202    gl_GenBuffers (1, &vertexBufferName);
 203    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
 204    gl_BufferData (GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(varray), varray, GL_STATIC_DRAW);
 205    checkError ("initBuffer");
 206 }
 207
 208 const GLchar *vertexShaderSource[] = {
 209    "#version 130\n",
 210    "uniform mat4 fg_ProjectionMatrix;\n",
 211    "in vec4 fg_Color;\n",
 212    "in vec4 fg_Vertex;\n",
 213    "void main(void)\n",
 214    "{\n",
 215    "   gl_FrontColor = fg_Color;\n",
 216    "   gl_Position = fg_ProjectionMatrix * fg_Vertex;\n",
 217    "}\n"
 218 };
 219
 220 const GLchar *fragmentShaderSource[] = {
 221    "#version 130\n",
 222    "out vec4 fg_FragColor;\n",
 223    "void main(void)\n",
 224    "{\n",
 225    "   fg_FragColor = gl_Color;\n",
 226    "}\n"
 227 };
 228
 229 void compileAndCheck(GLuint shader)
 230 {
 231    GLint status;
 232    gl_CompileShader (shader);
 233    gl_GetShaderiv (shader, GL_COMPILE_STATUS, &status);
 234    if (status == GL_FALSE) {
 235      GLint infoLogLength;
 236      GLchar *infoLog;
 237      gl_GetShaderiv (shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
 238      infoLog = (GLchar*) malloc (infoLogLength);
 239      gl_GetShaderInfoLog (shader, infoLogLength, NULL, infoLog);
 240      fprintf (stderr, "compile log: %s\n", infoLog);
 241      free (infoLog);
 242    }
 243 }
 244
 245 GLuint compileShaderSource(GLenum type, GLsizei count, const GLchar **string)
 246 {
 247    GLuint shader = gl_CreateShader (type);
 248    gl_ShaderSource (shader, count, string, NULL);
 249    compileAndCheck (shader);
 250    return shader;
 251 }
 252
 253 void linkAndCheck(GLuint program)
 254 {
 255    GLint status;
 256    gl_LinkProgram (program);
 257    gl_GetProgramiv (program, GL_LINK_STATUS, &status);
 258    if (status == GL_FALSE) {
 259      GLint infoLogLength;
 260      GLchar *infoLog;
 261      gl_GetProgramiv (program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
 262      infoLog = (GLchar*) malloc (infoLogLength);
 263      gl_GetProgramInfoLog (program, infoLogLength, NULL, infoLog);
 264      fprintf (stderr, "link log: %s\n", infoLog);
 265      free (infoLog);
 266    }
 267 }
 268
 269 GLuint createProgram(GLuint vertexShader, GLuint fragmentShader)
 270 {
 271    GLuint program = gl_CreateProgram ();
 272    if (vertexShader != 0) {
 273       gl_AttachShader (program, vertexShader);
 274    }
 275    if (fragmentShader != 0) {
 276       gl_AttachShader (program, fragmentShader);
 277    }
 278    linkAndCheck (program);
 279    return program;
 280 }
 281
 282 GLuint fgProjectionMatrixIndex;
 283 GLuint fgColorIndex;
 284 GLuint fgVertexIndex;
 285
 286 void initShader(void)
 287 {
 288    const GLsizei vertexShaderLines = sizeof(vertexShaderSource) / sizeof(GLchar*);
 289    GLuint vertexShader =
 290      compileShaderSource (GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderLines, vertexShaderSource);
 291
 292    const GLsizei fragmentShaderLines = sizeof(fragmentShaderSource) / sizeof(GLchar*);
 293    GLuint fragmentShader =
 294      compileShaderSource (GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderLines, fragmentShaderSource);
 295
 296    GLuint program = createProgram (vertexShader, fragmentShader);
 297
 298    gl_UseProgram (program);
 299
 300    fgProjectionMatrixIndex = gl_GetUniformLocation(program, "fg_ProjectionMatrix");
 301
 302    fgColorIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Color");
 303    gl_EnableVertexAttribArray (fgColorIndex);
 304
 305    fgVertexIndex = gl_GetAttribLocation(program, "fg_Vertex");
 306    gl_EnableVertexAttribArray (fgVertexIndex);
 307
 308    checkError ("initShader");
 309 }
 310
 311 void initRendering(void)
 312 {
 313    glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
 314    glShadeModel (GL_SMOOTH);
 315    checkError ("initRendering");
 316 }
 317
 318 void init(void)
 319 {
 320    initExtensionEntries ();
 321    initBuffer ();
 322    initShader ();
 323    initRendering ();
 324 }
 325
 326 void dumpInfo(void)
 327 {
 328    printf ("Vendor: %s\n", glGetString (GL_VENDOR));
 329    printf ("Renderer: %s\n", glGetString (GL_RENDERER));
 330    printf ("Version: %s\n", glGetString (GL_VERSION));
 331    printf ("GLSL: %s\n", glGetString (GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION));
 332    checkError ("dumpInfo");
 333 }
 334
 335 const GLvoid *bufferObjectPtr (GLsizei index)
 336 {
 337    return (const GLvoid *) (((char *) NULL) + index);
 338 }
 339
 340 GLfloat projectionMatrix[16];
 341
 342 void triangle(void)
 343 {
 344    gl_UniformMatrix4fv (fgProjectionMatrixIndex, 1, GL_FALSE, projectionMatrix);
 345
 346    gl_BindBuffer (GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferName);
 347    gl_VertexAttribPointer (fgColorIndex, numColorComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
 348                            stride, bufferObjectPtr (0));
 349    gl_VertexAttribPointer (fgVertexIndex, numVertexComponents, GL_FLOAT, GL_FALSE,
 350                            stride, bufferObjectPtr (sizeof(GLfloat) * numColorComponents));
 351    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, numElements);
 352    checkError ("triangle");
 353 }
 354
 355 void display(void)
 356 {
 357    glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 358    triangle ();
 359    glFlush ();
 360    checkError ("display");
 361 }
 362
 363 void loadOrthof(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t,
 364                 GLfloat n, GLfloat f)
 365 {
 366    m[ 0] = 2.0f / (r - l);
 367    m[ 1] = 0.0f;
 368    m[ 2] = 0.0f;
 369    m[ 3] = 0.0f;
 370
 371    m[ 4] = 0.0f;
 372    m[ 5] = 2.0f / (t - b);
 373    m[ 6] = 0.0f;
 374    m[ 7] = 0.0f;
 375
 376    m[ 8] = 0.0f;
 377    m[ 9] = 0.0f;
 378    m[10] = -2.0f / (f - n);
 379    m[11] = 0.0f;
 380
 381    m[12] = -(r + l) / (r - l);
 382    m[13] = -(t + b) / (t - b);
 383    m[14] = -(f + n) / (f - n);
 384    m[15] = 1.0f;
 385 }
 386
 387 void loadOrtho2Df(GLfloat *m, GLfloat l, GLfloat r, GLfloat b, GLfloat t)
 388 {
 389    loadOrthof (m, l, r, b, t, -1.0f, 1.0f);
 390 }
 391
 392 void reshape (int w, int h)
 393 {
 394    glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
 395    if (w <= h) {
 396       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0, 30.0, 0.0, 30.0 * (GLfloat) h/(GLfloat) w);
 397    } else {
 398       loadOrtho2Df (projectionMatrix, 0.0, 30.0 * (GLfloat) w/(GLfloat) h, 0.0, 30.0);
 399    }
 400    checkError ("reshape");
 401 }
 402
 403 void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
 404 {
 405    switch (key) {
 406       case 27:
 407          exit(0);
 408          break;
 409    }
 410 }
 411
 412 int main(int argc, char** argv)
 413 {
 414    glutInit(&argc, argv);
 415    glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
 416    /* add command line argument "classic" for a pre-3.0 context */
 417    if ((argc != 2) || (strcmp (argv[1], "classic") != 0)) {
 418       glutInitContextVersion (3, 0);
 419       glutInitContextFlags (GLUT_FORWARD_COMPATIBLE | GLUT_DEBUG);
 420    }
 421    glutInitWindowSize (500, 500);
 422    glutInitWindowPosition (100, 100);
 423    glutCreateWindow (argv[0]);
 424    dumpInfo ();
 425    init ();
 426    glutDisplayFunc(display);
 427    glutReshapeFunc(reshape);
 428    glutKeyboardFunc (keyboard);
 429    glutMainLoop();
 430    return 0;
 431 }