foo
[andemo] / src / sanegl.c
diff --git a/src/sanegl.c b/src/sanegl.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b22dadd
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,478 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <math.h>
+#include <assert.h>
+
+#include "opengl.h"
+
+#ifdef GLDEF
+#undef GLDEF
+#endif
+#include "sanegl.h"
+
+#define MMODE_IDX(x)   ((x) - GL_MODELVIEW)
+#define MAT_STACK_SIZE 32
+#define MAT_IDENT      {1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1}
+
+#define MAX_VERTS      512
+
+static void gl_draw_immediate(void);
+
+typedef struct { float x, y; } vec2_t;
+typedef struct { float x, y, z; } vec3_t;
+typedef struct { float x, y, z, w; } vec4_t;
+
+static int mm_idx = 0;
+static float mat_stack[3][MAT_STACK_SIZE][16] = {{MAT_IDENT}, {MAT_IDENT}, {MAT_IDENT}};
+static int stack_top[3];
+static float mat_mvp[16];
+static int mvp_valid;
+static int prim = -1;
+
+static vec3_t cur_normal;
+static vec4_t cur_color, cur_attrib;
+static vec2_t cur_texcoord;
+
+static vec4_t *vert_arr, *col_arr, *attr_arr;
+static vec3_t *norm_arr;
+static vec2_t *texc_arr;
+/*static unsigned int vbuf, cbuf, nbuf, tbuf, abuf;*/
+static int vloc, nloc, cloc, tloc, aloc = -1;
+
+static int num_verts, vert_calls;
+static int cur_prog;
+
+
+void gl_matrix_mode(int mm)
+{
+       mm_idx = MMODE_IDX(mm);
+}
+
+void gl_push_matrix(void)
+{
+       int top = stack_top[mm_idx];
+
+       memcpy(mat_stack[mm_idx][top + 1], mat_stack[mm_idx][top], 16 * sizeof(float));
+       stack_top[mm_idx]++;
+       mvp_valid = 0;
+}
+
+void gl_pop_matrix(void)
+{
+       stack_top[mm_idx]--;
+       mvp_valid = 0;
+}
+
+void gl_load_identity(void)
+{
+       static const float idmat[] = MAT_IDENT;
+       int top = stack_top[mm_idx];
+       float *mat = mat_stack[mm_idx][top];
+
+       memcpy(mat, idmat, sizeof idmat);
+       mvp_valid = 0;
+}
+
+void gl_load_matrixf(const float *m)
+{
+       int top = stack_top[mm_idx];
+       float *mat = mat_stack[mm_idx][top];
+
+       memcpy(mat, m, 16 * sizeof *mat);
+       mvp_valid = 0;
+}
+
+#define M(i, j)        ((i << 2) + j)
+
+void gl_mult_matrixf(const float *m2)
+{
+       int i, j;
+       int top = stack_top[mm_idx];
+       float *m1 = mat_stack[mm_idx][top];
+       float res[16];
+
+       for(i=0; i<4; i++) {
+               for(j=0; j<4; j++) {
+                       res[M(i,j)] = m1[M(i,0)] * m2[M(0,j)] +
+                                               m1[M(i,1)] * m2[M(1,j)] +
+                                               m1[M(i,2)] * m2[M(2,j)] +
+                                               m1[M(i,3)] * m2[M(3,j)];
+               }
+       }
+
+       memcpy(m1, res, sizeof res);
+       mvp_valid = 0;
+}
+
+void gl_translatef(float x, float y, float z)
+{
+       float mat[] = MAT_IDENT;
+
+       mat[12] = x;
+       mat[13] = y;
+       mat[14] = z;
+
+       gl_mult_matrixf(mat);
+}
+
+void gl_rotatef(float angle, float x, float y, float z)
+{
+       float mat[] = MAT_IDENT;
+
+       float angle_rad = M_PI * angle / 180.0;
+       float sina = sin(angle_rad);
+       float cosa = cos(angle_rad);
+       float one_minus_cosa = 1.0 - cosa;
+       float nxsq = x * x;
+       float nysq = y * y;
+       float nzsq = z * z;
+
+       mat[0] = nxsq + (1.0 - nxsq) * cosa;
+       mat[4] = x * y * one_minus_cosa - z * sina;
+       mat[8] = x * z * one_minus_cosa + y * sina;
+       mat[1] = x * y * one_minus_cosa + z * sina;
+       mat[5] = nysq + (1.0 - nysq) * cosa;
+       mat[9] = y * z * one_minus_cosa - x * sina;
+       mat[2] = x * z * one_minus_cosa - y * sina;
+       mat[6] = y * z * one_minus_cosa + x * sina;
+       mat[10] = nzsq + (1.0 - nzsq) * cosa;
+
+       gl_mult_matrixf(mat);
+}
+
+void gl_scalef(float x, float y, float z)
+{
+       float mat[] = MAT_IDENT;
+
+       mat[0] = x;
+       mat[5] = y;
+       mat[10] = z;
+
+       gl_mult_matrixf(mat);
+}
+
+void gl_ortho(float left, float right, float bottom, float top, float near, float far)
+{
+       float mat[] = MAT_IDENT;
+
+       float dx = right - left;
+       float dy = top - bottom;
+       float dz = far - near;
+
+       float tx = -(right + left) / dx;
+       float ty = -(top + bottom) / dy;
+       float tz = -(far + near) / dz;
+
+       float sx = 2.0 / dx;
+       float sy = 2.0 / dy;
+       float sz = -2.0 / dz;
+
+       mat[0] = sx;
+       mat[5] = sy;
+       mat[10] = sz;
+       mat[12] = tx;
+       mat[13] = ty;
+       mat[14] = tz;
+
+       gl_mult_matrixf(mat);
+}
+
+void gl_frustum(float left, float right, float bottom, float top, float near, float far)
+{
+       float mat[] = MAT_IDENT;
+
+       float dx = right - left;
+       float dy = top - bottom;
+       float dz = far - near;
+
+       float a = (right + left) / dx;
+       float b = (top + bottom) / dy;
+       float c = -(far + near) / dz;
+       float d = -2.0 * far * near / dz;
+
+       mat[0] = 2.0 * near / dx;
+       mat[5] = 2.0 * near / dy;
+       mat[8] = a;
+       mat[9] = b;
+       mat[10] = c;
+       mat[11] = -1.0;
+       mat[14] = d;
+
+       gl_mult_matrixf(mat);
+}
+
+void glu_perspective(float vfov, float aspect, float near, float far)
+{
+       float vfov_rad = M_PI * vfov / 180.0;
+       float x = near * tan(vfov_rad / 2.0);
+       gl_frustum(-aspect * x, aspect * x, -x, x, near, far);
+}
+
+void gl_apply_xform(unsigned int prog)
+{
+       int loc, mvidx, pidx, tidx, mvtop, ptop, ttop;
+
+       mvidx = MMODE_IDX(GL_MODELVIEW);
+       pidx = MMODE_IDX(GL_PROJECTION);
+       tidx = MMODE_IDX(GL_TEXTURE);
+
+       mvtop = stack_top[mvidx];
+       ptop = stack_top[pidx];
+       ttop = stack_top[tidx];
+
+       assert(prog);
+
+       if((loc = glGetUniformLocation(prog, "matrix_modelview")) != -1) {
+               glUniformMatrix4fv(loc, 1, 0, mat_stack[mvidx][mvtop]);
+       }
+
+       if((loc = glGetUniformLocation(prog, "matrix_projection")) != -1) {
+               glUniformMatrix4fv(loc, 1, 0, mat_stack[pidx][ptop]);
+       }
+
+       if((loc = glGetUniformLocation(prog, "matrix_texture")) != -1) {
+               glUniformMatrix4fv(loc, 1, 0, mat_stack[tidx][ttop]);
+       }
+
+       if((loc = glGetUniformLocation(prog, "matrix_normal")) != -1) {
+               float nmat[9];
+
+               nmat[0] = mat_stack[mvidx][mvtop][0];
+               nmat[1] = mat_stack[mvidx][mvtop][1];
+               nmat[2] = mat_stack[mvidx][mvtop][2];
+               nmat[3] = mat_stack[mvidx][mvtop][4];
+               nmat[4] = mat_stack[mvidx][mvtop][5];
+               nmat[5] = mat_stack[mvidx][mvtop][6];
+               nmat[6] = mat_stack[mvidx][mvtop][8];
+               nmat[7] = mat_stack[mvidx][mvtop][9];
+               nmat[8] = mat_stack[mvidx][mvtop][10];
+               glUniformMatrix3fv(loc, 1, 0, nmat);
+       }
+
+       if((loc = glGetUniformLocation(prog, "matrix_modelview_projection")) != -1) {
+               if(!mvp_valid) {
+                       /* TODO calc mvp */
+               }
+               glUniformMatrix4fv(loc, 1, 0, mat_mvp);
+       }
+}
+
+
+/* immediate mode rendering */
+void gl_begin(int p)
+{
+       if(!vert_arr) {
+               vert_arr = malloc(MAX_VERTS * sizeof *vert_arr);
+               norm_arr = malloc(MAX_VERTS * sizeof *norm_arr);
+               texc_arr = malloc(MAX_VERTS * sizeof *texc_arr);
+               col_arr = malloc(MAX_VERTS * sizeof *col_arr);
+               attr_arr = malloc(MAX_VERTS * sizeof *attr_arr);
+               assert(vert_arr && norm_arr && texc_arr && col_arr && attr_arr);
+       }
+
+       prim = p;
+       num_verts = vert_calls = 0;
+
+       glGetIntegerv(GL_CURRENT_PROGRAM, &cur_prog);
+       assert(cur_prog);
+
+       gl_apply_xform(cur_prog);
+
+       vloc = glGetAttribLocation(cur_prog, "attr_vertex");
+       nloc = glGetAttribLocation(cur_prog, "attr_normal");
+       cloc = glGetAttribLocation(cur_prog, "attr_color");
+       tloc = glGetAttribLocation(cur_prog, "attr_texcoord");
+}
+
+void gl_end(void)
+{
+       if(num_verts > 0) {
+               gl_draw_immediate();
+       }
+       aloc = -1;
+}
+
+static void gl_draw_immediate(void)
+{
+       int glprim;
+
+       if(vloc == -1) {
+               fprintf(stderr, "gl_draw_immediate call with vloc == -1\n");
+               return;
+       }
+
+       glprim = prim == GL_QUADS ? GL_TRIANGLES : prim;
+
+       glVertexAttribPointer(vloc, 4, GL_FLOAT, 0, 0, vert_arr);
+       glEnableVertexAttribArray(vloc);
+
+       if(nloc != -1) {
+               glVertexAttribPointer(nloc, 3, GL_FLOAT, 0, 0, norm_arr);
+               glEnableVertexAttribArray(nloc);
+       }
+
+       if(cloc != -1) {
+               glVertexAttribPointer(cloc, 4, GL_FLOAT, 1, 0, col_arr);
+               glEnableVertexAttribArray(cloc);
+       }
+
+       if(tloc != -1) {
+               glVertexAttribPointer(tloc, 2, GL_FLOAT, 0, 0, texc_arr);
+               glEnableVertexAttribArray(tloc);
+       }
+
+       if(aloc != -1) {
+               glVertexAttribPointer(aloc, 4, GL_FLOAT, 0, 0, attr_arr);
+               glEnableVertexAttribArray(aloc);
+       }
+
+       glDrawArrays(glprim, 0, num_verts);
+
+       glDisableVertexAttribArray(vloc);
+       if(nloc != -1) {
+               glDisableVertexAttribArray(nloc);
+       }
+       if(cloc != -1) {
+               glDisableVertexAttribArray(cloc);
+       }
+       if(tloc != -1) {
+               glDisableVertexAttribArray(tloc);
+       }
+       if(aloc != -1) {
+               glDisableVertexAttribArray(aloc);
+       }
+}
+
+
+void gl_vertex2f(float x, float y)
+{
+       gl_vertex4f(x, y, 0.0f, 1.0f);
+}
+
+void gl_vertex3f(float x, float y, float z)
+{
+       gl_vertex4f(x, y, z, 1.0f);
+}
+
+void gl_vertex4f(float x, float y, float z, float w)
+{
+       int i, buffer_full;
+
+       if(prim == GL_QUADS && vert_calls % 4 == 3) {
+               for(i=0; i<2; i++) {
+                       if(aloc != -1) {
+                               attr_arr[num_verts] = attr_arr[num_verts - 3 + i];
+                       }
+                       if(cloc != -1) {
+                               col_arr[num_verts] = col_arr[num_verts - 3 + i];
+                       }
+                       if(tloc != -1) {
+                               texc_arr[num_verts] = texc_arr[num_verts - 3 + i];
+                       }
+                       if(nloc != -1) {
+                               norm_arr[num_verts] = norm_arr[num_verts - 3 + i];
+                       }
+                       vert_arr[num_verts] = vert_arr[num_verts - 3 + i];
+                       num_verts++;
+               }
+       }
+
+       vert_arr[num_verts].x = x;
+       vert_arr[num_verts].y = y;
+       vert_arr[num_verts].z = z;
+       vert_arr[num_verts].w = w;
+
+       if(cloc != -1) {
+               col_arr[num_verts] = cur_color;
+       }
+       if(nloc != -1) {
+               norm_arr[num_verts] = cur_normal;
+       }
+       if(tloc != -1) {
+               texc_arr[num_verts] = cur_texcoord;
+       }
+       if(aloc != -1) {
+               attr_arr[num_verts] = cur_attrib;
+       }
+
+       vert_calls++;
+       num_verts++;
+
+       if(prim == GL_QUADS) {
+               /* leave space for 6 more worst-case and don't allow flushes mid-quad */
+               buffer_full = num_verts >= MAX_VERTS - 6 && vert_calls % 4 == 0;
+       } else {
+               buffer_full = num_verts >= MAX_VERTS - prim;
+       }
+
+       if(buffer_full) {
+               gl_draw_immediate();
+               gl_begin(prim); /* reset everything */
+       }
+}
+
+
+void gl_normal3f(float x, float y, float z)
+{
+       cur_normal.x = x;
+       cur_normal.y = y;
+       cur_normal.z = z;
+}
+
+
+void gl_color3f(float r, float g, float b)
+{
+       cur_color.x = r;
+       cur_color.y = g;
+       cur_color.z = b;
+       cur_color.w = 1.0f;
+}
+
+void gl_color4f(float r, float g, float b, float a)
+{
+       cur_color.x = r;
+       cur_color.y = g;
+       cur_color.z = b;
+       cur_color.w = a;
+}
+
+
+void gl_texcoord1f(float s)
+{
+       cur_texcoord.x = s;
+       cur_texcoord.y = 0.0f;
+}
+
+void gl_texcoord2f(float s, float t)
+{
+       cur_texcoord.x = s;
+       cur_texcoord.y = t;
+}
+
+void gl_vertex_attrib2f(int loc, float x, float y)
+{
+       aloc = loc;
+       cur_attrib.x = x;
+       cur_attrib.y = y;
+       cur_attrib.z = 0.0f;
+       cur_attrib.w = 1.0f;
+}
+
+void gl_vertex_attrib3f(int loc, float x, float y, float z)
+{
+       aloc = loc;
+       cur_attrib.x = x;
+       cur_attrib.y = y;
+       cur_attrib.z = z;
+       cur_attrib.w = 1.0f;
+}
+
+void gl_vertex_attrib4f(int loc, float x, float y, float z, float w)
+{
+       aloc = loc;
+       cur_attrib.x = x;
+       cur_attrib.y = y;
+       cur_attrib.z = z;
+       cur_attrib.w = w;
+}