shapes demo can now test shader based drawing as well, added glmatrix
authorDiederick Niehorster <dcnieho@gmail.com>
Sat, 9 Jun 2012 14:56:58 +0000 (14:56 +0000)
committerDiederick Niehorster <dcnieho@gmail.com>
Sat, 9 Jun 2012 14:56:58 +0000 (14:56 +0000)
helpers mostly written by John T.

git-svn-id: svn+ssh://svn.code.sf.net/p/freeglut/code/trunk/freeglut/freeglut@1328 7f0cb862-5218-0410-a997-914c9d46530a

progs/demos/shapes/glmatrix.c [new file with mode: 0644]
progs/demos/shapes/glmatrix.h [new file with mode: 0644]
progs/demos/shapes/shapes.c

diff --git a/progs/demos/shapes/glmatrix.c b/progs/demos/shapes/glmatrix.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3d1b77e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,254 @@
+#include <string.h>\r
+#define _USE_MATH_DEFINES\r
+#include <math.h>\r
+#include "glmatrix.h"\r
+\r
+#define MMODE_IDX(x)   ((x) - GL_MODELVIEW)\r
+#define MAT_STACK_SIZE 32\r
+#define MAT_IDENT      {1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1}\r
+\r
+static int mm_idx = 0;\r
+static float mat_stack[3][MAT_STACK_SIZE][16] = {{MAT_IDENT}, {MAT_IDENT}, {MAT_IDENT}};\r
+static int stack_top[3];\r
+\r
+void gl_matrix_mode(int mm)\r
+{\r
+    mm_idx = MMODE_IDX(mm);\r
+}\r
+\r
+void gl_push_matrix(void)\r
+{\r
+    int top = stack_top[mm_idx];\r
+\r
+    memcpy(mat_stack[mm_idx][top + 1], mat_stack[mm_idx][top], 16 * sizeof(float));\r
+    stack_top[mm_idx]++;\r
+}\r
+\r
+void gl_pop_matrix(void)\r
+{\r
+    stack_top[mm_idx]--;\r
+}\r
+\r
+void gl_load_identity(void)\r
+{\r
+    static const float idmat[] = MAT_IDENT;\r
+    int top = stack_top[mm_idx];\r
+    float *mat = mat_stack[mm_idx][top];\r
+\r
+    memcpy(mat, idmat, sizeof idmat);\r
+}\r
+\r
+void gl_load_matrixf(const float *m)\r
+{\r
+    int top = stack_top[mm_idx];\r
+    float *mat = mat_stack[mm_idx][top];\r
+\r
+    memcpy(mat, m, 16 * sizeof *mat);\r
+}\r
+\r
+#define M4(i, j)       ((i << 2) + j)\r
+\r
+void gl_mult_matrixf(const float *m2)\r
+{\r
+    int i, j;\r
+    int top = stack_top[mm_idx];\r
+    float *m1 = mat_stack[mm_idx][top];\r
+    float res[16];\r
+\r
+    for(i=0; i<4; i++) {\r
+        for(j=0; j<4; j++) {\r
+            res[M4(i,j)] = m1[M4(i,0)] * m2[M4(0,j)] +\r
+                        m1[M4(i,1)] * m2[M4(1,j)] +\r
+                        m1[M4(i,2)] * m2[M4(2,j)] +\r
+                        m1[M4(i,3)] * m2[M4(3,j)];\r
+        }\r
+    }\r
+\r
+    memcpy(m1, res, sizeof res);\r
+}\r
+\r
+void gl_translatef(float x, float y, float z)\r
+{\r
+    float mat[] = MAT_IDENT;\r
+\r
+    mat[12] = x;\r
+    mat[13] = y;\r
+    mat[14] = z;\r
+\r
+    gl_mult_matrixf(mat);\r
+}\r
+\r
+void gl_rotatef(float angle, float x, float y, float z)\r
+{\r
+    float mat[] = MAT_IDENT;\r
+\r
+    float angle_rad = (float)M_PI * angle / 180.f;\r
+    float sina = (float)sin(angle_rad);\r
+    float cosa = (float)cos(angle_rad);\r
+    float one_minus_cosa = 1.f - cosa;\r
+    float nxsq = x * x;\r
+    float nysq = y * y;\r
+    float nzsq = z * z;\r
+\r
+    mat[0] = nxsq + (1.f - nxsq) * cosa;\r
+    mat[4] = x * y * one_minus_cosa - z * sina;\r
+    mat[8] = x * z * one_minus_cosa + y * sina;\r
+    mat[1] = x * y * one_minus_cosa + z * sina;\r
+    mat[5] = nysq + (1.f - nysq) * cosa;\r
+    mat[9] = y * z * one_minus_cosa - x * sina;\r
+    mat[2] = x * z * one_minus_cosa - y * sina;\r
+    mat[6] = y * z * one_minus_cosa + x * sina;\r
+    mat[10] = nzsq + (1.f - nzsq) * cosa;\r
+\r
+    gl_mult_matrixf(mat);\r
+}\r
+\r
+void gl_scalef(float x, float y, float z)\r
+{\r
+    float mat[] = MAT_IDENT;\r
+\r
+    mat[0] = x;\r
+    mat[5] = y;\r
+    mat[10] = z;\r
+\r
+    gl_mult_matrixf(mat);\r
+}\r
+\r
+void gl_ortho(float left, float right, float bottom, float top, float near, float far)\r
+{\r
+    float mat[] = MAT_IDENT;\r
+\r
+    float dx = right - left;\r
+    float dy = top - bottom;\r
+    float dz = far - near;\r
+\r
+    float tx = -(right + left) / dx;\r
+    float ty = -(top + bottom) / dy;\r
+    float tz = -(far + near) / dz;\r
+\r
+    float sx = 2.f / dx;\r
+    float sy = 2.f / dy;\r
+    float sz = -2.f / dz;\r
+\r
+    mat[0] = sx;\r
+    mat[5] = sy;\r
+    mat[10] = sz;\r
+    mat[12] = tx;\r
+    mat[13] = ty;\r
+    mat[14] = tz;\r
+\r
+    gl_mult_matrixf(mat);\r
+}\r
+\r
+void gl_frustum(float left, float right, float bottom, float top, float near, float far)\r
+{\r
+    float mat[] = MAT_IDENT;\r
+\r
+    float dx = right - left;\r
+    float dy = top - bottom;\r
+    float dz = far - near;\r
+\r
+    float a = (right + left) / dx;\r
+    float b = (top + bottom) / dy;\r
+    float c = -(far + near) / dz;\r
+    float d = -2.f * far * near / dz;\r
+\r
+    mat[0] = 2.f * near / dx;\r
+    mat[5] = 2.f * near / dy;\r
+    mat[8] = a;\r
+    mat[9] = b;\r
+    mat[10] = c;\r
+    mat[11] = -1.f;\r
+    mat[14] = d;\r
+\r
+    gl_mult_matrixf(mat);\r
+}\r
+\r
+void glu_perspective(float vfov, float aspect, float near, float far)\r
+{\r
+    float vfov_rad = (float)M_PI * vfov / 180.f;\r
+    float x = near * (float)tan(vfov_rad / 2.f);\r
+    gl_frustum(-aspect * x, aspect * x, -x, x, near, far);\r
+}\r
+\r
+float* get_matrix(int mm)\r
+{\r
+    int idx = MMODE_IDX(mm);\r
+    int top = stack_top[idx];\r
+    return mat_stack[idx][top];\r
+}\r
+\r
+\r
+#define M3(i, j)       ((i * 3) + j)\r
+static float inv_transpose_result[9];\r
+\r
+float* get_inv_transpose_3x3(int mm)\r
+{\r
+    int idx = MMODE_IDX(mm);\r
+    int top = stack_top[idx];\r
+    float *m1 = mat_stack[idx][top];\r
+    \r
+\r
+    float determinant = +m1[M4(0,0)]*(m1[M4(1,1)]*m1[M4(2,2)]-m1[M4(2,1)]*m1[M4(1,2)])\r
+                        -m1[M4(0,1)]*(m1[M4(1,0)]*m1[M4(2,2)]-m1[M4(1,2)]*m1[M4(2,0)])\r
+                        +m1[M4(0,2)]*(m1[M4(1,0)]*m1[M4(2,1)]-m1[M4(1,1)]*m1[M4(2,0)]);\r
+\r
+    float invdet = 1/determinant;\r
+\r
+    inv_transpose_result[M3(0,0)] =  (m1[M4(1,1)]*m1[M4(2,2)]-m1[M4(2,1)]*m1[M4(1,2)])*invdet;\r
+    inv_transpose_result[M3(1,0)] = -(m1[M4(0,1)]*m1[M4(2,2)]-m1[M4(0,2)]*m1[M4(2,1)])*invdet;\r
+    inv_transpose_result[M3(2,0)] =  (m1[M4(0,1)]*m1[M4(1,2)]-m1[M4(0,2)]*m1[M4(1,1)])*invdet;\r
+    inv_transpose_result[M3(0,1)] = -(m1[M4(1,0)]*m1[M4(2,2)]-m1[M4(1,2)]*m1[M4(2,0)])*invdet;\r
+    inv_transpose_result[M3(1,1)] =  (m1[M4(0,0)]*m1[M4(2,2)]-m1[M4(0,2)]*m1[M4(2,0)])*invdet;\r
+    inv_transpose_result[M3(2,1)] = -(m1[M4(0,0)]*m1[M4(1,2)]-m1[M4(1,0)]*m1[M4(0,2)])*invdet;\r
+    inv_transpose_result[M3(0,2)] =  (m1[M4(1,0)]*m1[M4(2,1)]-m1[M4(2,0)]*m1[M4(1,1)])*invdet;\r
+    inv_transpose_result[M3(1,2)] = -(m1[M4(0,0)]*m1[M4(2,1)]-m1[M4(2,0)]*m1[M4(0,1)])*invdet;\r
+    inv_transpose_result[M3(2,2)] =  (m1[M4(0,0)]*m1[M4(1,1)]-m1[M4(1,0)]*m1[M4(0,1)])*invdet;\r
+\r
+    return inv_transpose_result;\r
+}\r
+\r
+\r
+#if 0\r
+void gl_apply_xform(unsigned int prog)\r
+{\r
+    int loc, mvidx, pidx, tidx, mvtop, ptop, ttop;\r
+\r
+    mvidx = MMODE_IDX(GL_MODELVIEW);\r
+    pidx = MMODE_IDX(GL_PROJECTION);\r
+    tidx = MMODE_IDX(GL_TEXTURE);\r
+\r
+    mvtop = stack_top[mvidx];\r
+    ptop = stack_top[pidx];\r
+    ttop = stack_top[tidx];\r
+\r
+    assert(prog);\r
+\r
+    if((loc = glGetUniformLocation(prog, "matrix_modelview")) != -1) {\r
+        glUniformMatrix4fv(loc, 1, 0, mat_stack[mvidx][mvtop]);\r
+    }\r
+\r
+    if((loc = glGetUniformLocation(prog, "matrix_projection")) != -1) {\r
+        glUniformMatrix4fv(loc, 1, 0, mat_stack[pidx][ptop]);\r
+    }\r
+\r
+    if((loc = glGetUniformLocation(prog, "matrix_texture")) != -1) {\r
+        glUniformMatrix4fv(loc, 1, 0, mat_stack[tidx][ttop]);\r
+    }\r
+\r
+    if((loc = glGetUniformLocation(prog, "matrix_normal")) != -1) {\r
+        float nmat[9];\r
+\r
+        nmat[0] = mat_stack[mvidx][mvtop][0];\r
+        nmat[1] = mat_stack[mvidx][mvtop][1];\r
+        nmat[2] = mat_stack[mvidx][mvtop][2];\r
+        nmat[3] = mat_stack[mvidx][mvtop][4];\r
+        nmat[4] = mat_stack[mvidx][mvtop][5];\r
+        nmat[5] = mat_stack[mvidx][mvtop][6];\r
+        nmat[6] = mat_stack[mvidx][mvtop][8];\r
+        nmat[7] = mat_stack[mvidx][mvtop][9];\r
+        nmat[8] = mat_stack[mvidx][mvtop][10];\r
+        glUniformMatrix3fv(loc, 1, 0, nmat);\r
+    }\r
+}\r
+#endif\r
diff --git a/progs/demos/shapes/glmatrix.h b/progs/demos/shapes/glmatrix.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ab1c096
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,31 @@
+#ifndef GLMATRIX_H_\r
+#define GLMATRIX_H_\r
+\r
+#ifndef GL_MODELVIEW\r
+#define GL_MODELVIEW           0x1700\r
+#endif\r
+#ifndef GL_PROJECTION\r
+#define GL_PROJECTION          0x1701\r
+#endif\r
+#ifndef GL_TEXTURE\r
+#define GL_TEXTURE                     0x1702\r
+#endif\r
+\r
+void gl_matrix_mode(int mmode);\r
+void gl_push_matrix(void);\r
+void gl_pop_matrix(void);\r
+void gl_load_identity(void);\r
+void gl_load_matrixf(const float *mat);\r
+void gl_mult_matrixf(const float *mat);\r
+void gl_translatef(float x, float y, float z);\r
+void gl_rotatef(float angle, float x, float y, float z);\r
+void gl_scalef(float x, float y, float z);\r
+void gl_ortho(float left, float right, float bottom, float top, float near, float far);\r
+void gl_frustum(float left, float right, float bottom, float top, float near, float far);\r
+void glu_perspective(float vfov, float aspect, float near, float far);\r
+\r
+/* getters */\r
+float* get_matrix(int mm);\r
+float* get_inv_transpose_3x3(int mm);\r
+\r
+#endif /* GLMATRIX_H_ */\r
index 271ea04..e984d29 100644 (file)
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 
+#include "glmatrix.h"
+
 #ifdef _MSC_VER
 /* DUMP MEMORY LEAKS */
 #include <crtdbg.h>
 #endif
 
 /*
+ * OpenGL 2+ shader mode needs some function and macro definitions, 
+ * avoiding a dependency on additional libraries like GLEW or the
+ * GL/glext.h header
+ */
+#ifndef GL_FRAGMENT_SHADER
+#define GL_FRAGMENT_SHADER 0x8B30
+#endif
+
+#ifndef GL_VERTEX_SHADER
+#define GL_VERTEX_SHADER 0x8B31
+#endif
+
+#ifndef GL_COMPILE_STATUS
+#define GL_COMPILE_STATUS 0x8B81
+#endif
+
+#ifndef GL_LINK_STATUS
+#define GL_LINK_STATUS 0x8B82
+#endif
+
+#ifndef GL_INFO_LOG_LENGTH
+#define GL_INFO_LOG_LENGTH 0x8B84
+#endif
+
+typedef ptrdiff_t ourGLsizeiptr;
+typedef char ourGLchar;
+
+#ifndef APIENTRY
+#define APIENTRY
+#endif
+
+typedef void (APIENTRY *PFNGLGENBUFFERSPROC) (GLsizei n, GLuint *buffers);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLBINDBUFFERPROC) (GLenum target, GLuint buffer);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLBUFFERDATAPROC) (GLenum target, ourGLsizeiptr size, const GLvoid *data, GLenum usage);
+typedef GLuint (APIENTRY *PFNGLCREATESHADERPROC) (GLenum type);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLSHADERSOURCEPROC) (GLuint shader, GLsizei count, const ourGLchar **string, const GLint *length);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLCOMPILESHADERPROC) (GLuint shader);
+typedef GLuint (APIENTRY *PFNGLCREATEPROGRAMPROC) (void);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLATTACHSHADERPROC) (GLuint program, GLuint shader);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLLINKPROGRAMPROC) (GLuint program);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLUSEPROGRAMPROC) (GLuint program);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLGETSHADERIVPROC) (GLuint shader, GLenum pname, GLint *params);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC) (GLuint shader, GLsizei bufSize, GLsizei *length, ourGLchar *infoLog);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLGETPROGRAMIVPROC) (GLenum target, GLenum pname, GLint *params);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC) (GLuint program, GLsizei bufSize, GLsizei *length, ourGLchar *infoLog);
+typedef GLint (APIENTRY *PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) (GLuint program, const ourGLchar *name);
+typedef GLint (APIENTRY *PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) (GLuint program, const ourGLchar *name);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC) (GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat *value);
+typedef void (APIENTRY *PFNGLUNIFORMMATRIX3FVPROC) (GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat *value);
+
+PFNGLCREATESHADERPROC gl_CreateShader;
+PFNGLSHADERSOURCEPROC gl_ShaderSource;
+PFNGLCOMPILESHADERPROC gl_CompileShader;
+PFNGLCREATEPROGRAMPROC gl_CreateProgram;
+PFNGLATTACHSHADERPROC gl_AttachShader;
+PFNGLLINKPROGRAMPROC gl_LinkProgram;
+PFNGLUSEPROGRAMPROC gl_UseProgram;
+PFNGLGETSHADERIVPROC gl_GetShaderiv;
+PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC gl_GetShaderInfoLog;
+PFNGLGETPROGRAMIVPROC gl_GetProgramiv;
+PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC gl_GetProgramInfoLog;
+PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC gl_GetAttribLocation;
+PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC gl_GetUniformLocation;
+PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC gl_UniformMatrix4fv;
+PFNGLUNIFORMMATRIX3FVPROC gl_UniformMatrix3fv;
+
+void initExtensionEntries(void)
+{
+    gl_CreateShader = (PFNGLCREATESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCreateShader");
+    gl_ShaderSource = (PFNGLSHADERSOURCEPROC) glutGetProcAddress ("glShaderSource");
+    gl_CompileShader = (PFNGLCOMPILESHADERPROC) glutGetProcAddress ("glCompileShader");
+    gl_CreateProgram = (PFNGLCREATEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glCreateProgram");
+    gl_AttachShader = (PFNGLATTACHSHADERPROC) glutGetProcAddress ("glAttachShader");
+    gl_LinkProgram = (PFNGLLINKPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glLinkProgram");
+    gl_UseProgram = (PFNGLUSEPROGRAMPROC) glutGetProcAddress ("glUseProgram");
+    gl_GetShaderiv = (PFNGLGETSHADERIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderiv");
+    gl_GetShaderInfoLog = (PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetShaderInfoLog");
+    gl_GetProgramiv = (PFNGLGETPROGRAMIVPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramiv");
+    gl_GetProgramInfoLog = (PFNGLGETPROGRAMINFOLOGPROC) glutGetProcAddress ("glGetProgramInfoLog");
+    gl_GetAttribLocation = (PFNGLGETATTRIBLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetAttribLocation");
+    gl_GetUniformLocation = (PFNGLGETUNIFORMLOCATIONPROC) glutGetProcAddress ("glGetUniformLocation");
+    gl_UniformMatrix4fv = (PFNGLUNIFORMMATRIX4FVPROC) glutGetProcAddress ("glUniformMatrix4fv");
+    gl_UniformMatrix3fv = (PFNGLUNIFORMMATRIX3FVPROC) glutGetProcAddress ("glUniformMatrix3fv");
+}
+
+const ourGLchar *vertexShaderSource[] = {
+    "/**",
+    " * From the OpenGL Programming wikibook: http://en.wikibooks.org/wiki/GLSL_Programming/GLUT/Smooth_Specular_Highlights",
+    " * This file is in the public domain.",
+    " * Contributors: Sylvain Beucler",
+    " */",
+    "attribute vec3 fg_coord;",
+    "attribute vec3 fg_normal;",
+    "varying vec4 position;  // position of the vertex (and fragment) in world space",
+    "varying vec3 varyingNormalDirection;  // surface normal vector in world space",
+    "uniform mat4 m, p;      // don't need v, as always identity in our demo",
+    "uniform mat3 m_3x3_inv_transp;",
+    " ",
+    "void main()",
+    "{",
+    "  vec4 fg_coord4 = vec4(fg_coord, 1.0);",
+    "  position = m * fg_coord4;",
+    "  varyingNormalDirection = normalize(m_3x3_inv_transp * fg_normal);",
+    " ",
+    "  mat4 mvp = p*m;   // normally p*v*m",
+    "  gl_Position = mvp * fg_coord4;",
+    "}"
+};
+
+const ourGLchar *fragmentShaderSource[] = {
+    "/**",
+    " * From the OpenGL Programming wikibook: http://en.wikibooks.org/wiki/GLSL_Programming/GLUT/Smooth_Specular_Highlights",
+    " * This file is in the public domain.",
+    " * Contributors: Martin Kraus, Sylvain Beucler",
+    " */",
+    "varying vec4 position;  // position of the vertex (and fragment) in world space",
+    "varying vec3 varyingNormalDirection;  // surface normal vector in world space",
+    "//uniform mat4 v_inv;   // in this demo, the view matrix is always an identity matrix",
+    " ",
+    "struct lightSource",
+    "{",
+    "  vec4 position;",
+    "  vec4 diffuse;",
+    "  vec4 specular;",
+    "  float constantAttenuation, linearAttenuation, quadraticAttenuation;",
+    "  float spotCutoff, spotExponent;",
+    "  vec3 spotDirection;",
+    "};",
+    "lightSource light0 = lightSource(",
+    "  vec4(2.0, 5.0, 5.0, 0.0),",
+    "  vec4(1.0,  1.0,  1.0, 1.0),",
+    "  vec4(1.0,  1.0,  1.0, 1.0),",
+    "  0.0, 1.0, 0.0,",
+    "  180.0, 0.0,",
+    "  vec3(0.0, 0.0, 0.0)",
+    ");",
+    "vec4 scene_ambient = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);",
+    " ",
+    "struct material",
+    "{",
+    "  vec4 ambient;",
+    "  vec4 diffuse;",
+    "  vec4 specular;",
+    "  float shininess;",
+    "};",
+    "material frontMaterial = material(",
+    "  vec4(0.7, 0.7, 0.7, 1.0),",
+    "  vec4(0.8, 0.8, 0.8, 1.0),",
+    "  vec4(1.0, 1.0, 1.0, 1.0),",
+    "  100.0",
+    ");",
+    " ",
+    "void main()",
+    "{",
+    "  vec3 normalDirection = normalize(varyingNormalDirection);",
+    "  //vec3 viewDirection = normalize(vec3(v_inv * vec4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0) - position));",
+    "  vec3 viewDirection = normalize(vec3(vec4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0) - position));    // in this demo, the view matrix is always an identity matrix",
+    "  vec3 lightDirection;",
+    "  float attenuation;",
+    " ",
+    "  if (0.0 == light0.position.w) // directional light?",
+    "    {",
+    "      attenuation = 1.0; // no attenuation",
+    "      lightDirection = normalize(vec3(light0.position));",
+    "    } ",
+    "  else // point light or spotlight (or other kind of light) ",
+    "    {",
+    "      vec3 positionToLightSource = vec3(light0.position - position);",
+    "      float distance = length(positionToLightSource);",
+    "      lightDirection = normalize(positionToLightSource);",
+    "      attenuation = 1.0 / (light0.constantAttenuation",
+    "                           + light0.linearAttenuation * distance",
+    "                           + light0.quadraticAttenuation * distance * distance);",
+    " ",
+    "      if (light0.spotCutoff <= 90.0) // spotlight?",
+    "        {",
+    "          float clampedCosine = max(0.0, dot(-lightDirection, light0.spotDirection));",
+    "          if (clampedCosine < cos(radians(light0.spotCutoff))) // outside of spotlight cone?",
+    "            {",
+    "              attenuation = 0.0;",
+    "            }",
+    "          else",
+    "            {",
+    "              attenuation = attenuation * pow(clampedCosine, light0.spotExponent);   ",
+    "            }",
+    "        }",
+    "    }",
+    " ",
+    "  vec3 ambientLighting = vec3(scene_ambient) * vec3(frontMaterial.ambient);",
+    " ",
+    "  vec3 diffuseReflection = attenuation ",
+    "    * vec3(light0.diffuse) * vec3(frontMaterial.diffuse)",
+    "    * max(0.0, dot(normalDirection, lightDirection));",
+    " ",
+    "  vec3 specularReflection;",
+    "  if (dot(normalDirection, lightDirection) < 0.0) // light source on the wrong side?",
+    "    {",
+    "      specularReflection = vec3(0.0, 0.0, 0.0); // no specular reflection",
+    "    }",
+    "  else // light source on the right side",
+    "    {",
+    "      specularReflection = attenuation * vec3(light0.specular) * vec3(frontMaterial.specular) ",
+    "        * pow(max(0.0, dot(reflect(-lightDirection, normalDirection), viewDirection)), frontMaterial.shininess);",
+    "    }",
+    " ",
+    "  gl_FragColor = vec4(ambientLighting + diffuseReflection + specularReflection, 1.0);",
+    "}"
+};
+
+GLint getAttribOrUniformLocation(const char* name, GLuint program, GLboolean isAttrib)
+{
+    if (isAttrib)
+    {
+        GLint attrib = gl_GetAttribLocation(program, name);
+        if (attrib == -1)
+        {
+            fprintf(stderr, "Warning: Could not bind attrib %s\n", name);  
+        }
+
+        return attrib;
+    }
+    else
+    {
+        GLint uniform = gl_GetUniformLocation(program, name);
+        if (uniform == -1)
+        {
+            fprintf(stderr, "Warning: Could not bind uniform %s\n", name);  
+        }
+
+        return uniform;
+    }
+}
+
+GLuint program;
+GLint attribute_fg_coord = -1, attribute_fg_normal = -1;  
+GLint uniform_m = -1, uniform_p = -1, uniform_m_3x3_inv_transp = -1;
+GLint shaderReady = 0;  // Set to 1 when all initialization went well, to -1 when somehow unusable.
+
+
+
+void compileAndCheck(GLuint shader)
+{
+    GLint status;
+    gl_CompileShader (shader);
+    gl_GetShaderiv (shader, GL_COMPILE_STATUS, &status);
+    if (status == GL_FALSE) {
+        GLint infoLogLength;
+        ourGLchar *infoLog;
+        gl_GetShaderiv (shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
+        infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
+        gl_GetShaderInfoLog (shader, infoLogLength, NULL, infoLog);
+        fprintf (stderr, "compile log: %s\n", infoLog);
+        free (infoLog);
+    }
+}
+
+GLuint compileShaderSource(GLenum type, GLsizei count, const ourGLchar **string)
+{
+    GLuint shader = gl_CreateShader (type);
+    gl_ShaderSource (shader, count, string, NULL);
+    compileAndCheck (shader);
+    return shader;
+}
+
+void linkAndCheck(GLuint program)
+{
+    GLint status;
+    gl_LinkProgram (program);
+    gl_GetProgramiv (program, GL_LINK_STATUS, &status);
+    if (status == GL_FALSE) {
+        GLint infoLogLength;
+        ourGLchar *infoLog;
+        gl_GetProgramiv (program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
+        infoLog = (ourGLchar*) malloc (infoLogLength);
+        gl_GetProgramInfoLog (program, infoLogLength, NULL, infoLog);
+        fprintf (stderr, "link log: %s\n", infoLog);
+        free (infoLog);
+    }
+}
+
+void createProgram(GLuint vertexShader, GLuint fragmentShader)
+{
+    program = gl_CreateProgram ();
+    if (vertexShader != 0) {
+        gl_AttachShader (program, vertexShader);
+    }
+    if (fragmentShader != 0) {
+        gl_AttachShader (program, fragmentShader);
+    }
+    linkAndCheck (program);
+}
+
+void initShader(void)
+{
+    const GLsizei vertexShaderLines = sizeof(vertexShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
+    GLuint vertexShader =
+        compileShaderSource (GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderLines, vertexShaderSource);
+
+    const GLsizei fragmentShaderLines = sizeof(fragmentShaderSource) / sizeof(ourGLchar*);
+    GLuint fragmentShader =
+        compileShaderSource (GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderLines, fragmentShaderSource);
+
+    createProgram (vertexShader, fragmentShader);
+
+    gl_UseProgram (program);
+
+    attribute_fg_coord      = getAttribOrUniformLocation("fg_coord"         , program, TRUE);
+    attribute_fg_normal     = getAttribOrUniformLocation("fg_normal"        , program, TRUE);
+    uniform_m               = getAttribOrUniformLocation("m"                , program, FALSE);
+    uniform_p               = getAttribOrUniformLocation("p"                , program, FALSE);
+    uniform_m_3x3_inv_transp= getAttribOrUniformLocation("m_3x3_inv_transp" , program, FALSE);
+
+    gl_UseProgram (0);
+
+    if (attribute_fg_coord==-1 || attribute_fg_normal==-1 ||
+        uniform_m==-1 || uniform_p==-1 || uniform_m_3x3_inv_transp==-1)
+        shaderReady = -1;
+    else
+        shaderReady = 1;
+}
+
+/*
  * This macro is only intended to be used on arrays, of course.
  */
 #define NUMBEROF(x) ((sizeof(x))/(sizeof(x[0])))
@@ -69,6 +393,7 @@ static GLboolean show_info = GL_TRUE;
 static float ar;
 static GLboolean persProject = GL_TRUE;
 static GLboolean animateXRot = GL_FALSE;
+static GLboolean useShader   = GL_FALSE;
 
 /*
  * These one-liners draw particular objects, fetching appropriate
@@ -256,37 +581,86 @@ static void display(void)
     const double a = t*90.0;
     const double b = (animateXRot?t:1)*60.0;
 
-    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
-    glLoadIdentity();
-    if (persProject)
-        glFrustum(-ar, ar, -1.0, 1.0, 2.0, 100.0);
-    else
-        glOrtho(-ar*3, ar*3, -3.0, 3.0, 2.0, 100.0);
-    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
-    glLoadIdentity();
-
     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 
-    glEnable(GL_LIGHTING);
-
-    glColor3d(1,0,0);
-
-    glPushMatrix();
-        glTranslated(0,1.2,-6);
-        glRotated(b,1,0,0);
-        glRotated(a,0,0,1);
-        table [function_index].solid ();
-    glPopMatrix();
-
-    glPushMatrix();
-        glTranslated(0,-1.2,-6);
-        glRotated(b,1,0,0);
-        glRotated(a,0,0,1);
-        table [function_index].wire ();
-    glPopMatrix();
+    if (useShader && !shaderReady)
+        initShader();
 
-    glDisable(GL_LIGHTING);
-    glColor3d(0.1,0.1,0.4);
+    if (useShader && shaderReady)
+    {
+        // setup use of shader (and vertex buffer by FreeGLUT)
+        gl_UseProgram (program);
+        glutSetVertexAttribCoord3(attribute_fg_coord);
+        glutSetVertexAttribNormal(attribute_fg_normal);
+
+        gl_matrix_mode(GL_PROJECTION);
+        gl_load_identity();
+        if (persProject)
+            gl_frustum(-ar, ar, -1.f, 1.f, 2.f, 100.f);
+        else
+            gl_ortho(-ar*3, ar*3, -3.f, 3.f, 2.f, 100.f);
+        gl_UniformMatrix4fv (uniform_p, 1, GL_FALSE, get_matrix(GL_PROJECTION));
+
+
+        gl_matrix_mode(GL_MODELVIEW);
+        gl_load_identity();
+
+        gl_push_matrix();
+            /* Not in reverse order like normal OpenGL, matrices are multiplied in in order specified in our util library */
+            gl_rotatef((float)a,0,0,1);
+            gl_rotatef((float)b,1,0,0);
+            gl_translatef(0,1.2f,-6);
+            gl_UniformMatrix4fv (uniform_m               , 1, GL_FALSE, get_matrix(GL_MODELVIEW));
+            gl_UniformMatrix3fv (uniform_m_3x3_inv_transp, 1, GL_FALSE, get_inv_transpose_3x3(GL_MODELVIEW));
+            table [function_index].solid ();
+        gl_pop_matrix();
+
+        gl_push_matrix();
+            gl_rotatef((float)a,0,0,1);
+            gl_rotatef((float)b,1,0,0);
+            gl_translatef(0,-1.2f,-6);
+            gl_UniformMatrix4fv (uniform_m               , 1, GL_FALSE, get_matrix(GL_MODELVIEW));
+            gl_UniformMatrix3fv (uniform_m_3x3_inv_transp, 1, GL_FALSE, get_inv_transpose_3x3(GL_MODELVIEW));
+            table [function_index].wire ();
+        gl_pop_matrix();
+
+        gl_UseProgram (0);
+        glutSetVertexAttribCoord3(-1);
+        glutSetVertexAttribNormal(-1);
+    }
+    else
+    {
+        /* fixed function pipeline */
+        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
+        glLoadIdentity();
+        if (persProject)
+            glFrustum(-ar, ar, -1.0, 1.0, 2.0, 100.0);
+        else
+            glOrtho(-ar*3, ar*3, -3.0, 3.0, 2.0, 100.0);
+        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
+        glLoadIdentity();
+
+        glEnable(GL_LIGHTING);
+
+        glColor3d(1,0,0);
+
+        glPushMatrix();
+            glTranslated(0,1.2,-6);
+            glRotated(b,1,0,0);
+            glRotated(a,0,0,1);
+            table [function_index].solid ();
+        glPopMatrix();
+
+        glPushMatrix();
+            glTranslated(0,-1.2,-6);
+            glRotated(b,1,0,0);
+            glRotated(a,0,0,1);
+            table [function_index].wire ();
+        glPopMatrix();
+
+        glDisable(GL_LIGHTING);
+        glColor3d(0.1,0.1,0.4);
+    }
 
     if( show_info ) {
         shapesPrintf (1, 1, "Shape PgUp PgDn: %s", table [function_index].name);
@@ -295,6 +669,14 @@ static void display(void)
         shapesPrintf (4, 1, "Depth  (): %d", depth);
         shapesPrintf (5, 1, "Outer radius  Up  Down : %f", orad);
         shapesPrintf (6, 1, "Inner radius Left Right: %f", irad);
+        if (persProject)
+            shapesPrintf (7, 1, "Perspective projection");
+        else
+            shapesPrintf (7, 1, "Orthographic projection");
+        if (useShader)
+            shapesPrintf (8, 1, "Using shader");
+        else
+            shapesPrintf (8, 1, "Using fixed function pipeline");
     } else {
         printf ( "Shape %d slides %d stacks %d\n", function_index, slices, stacks ) ;
     }
@@ -313,7 +695,7 @@ key(unsigned char key, int x, int y)
     case 'q': glutLeaveMainLoop () ;      break;
 
     case 'I':
-    case 'i': show_info = ( show_info == GL_TRUE ) ? GL_FALSE : GL_TRUE; break;
+    case 'i': show_info=!show_info;       break;
 
     case '=':
     case '+': slices++;                   break;
@@ -339,6 +721,9 @@ key(unsigned char key, int x, int y)
     case 'R':
     case 'r': animateXRot=!animateXRot;   break;
 
+    case 'S':
+    case 's': useShader=!useShader;       break;
+
     default:
         break;
     }
@@ -427,6 +812,8 @@ main(int argc, char *argv[])
     glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR,  mat_specular);
     glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, high_shininess);
 
+    initExtensionEntries();
+
     glutMainLoop();
 
 #ifdef _MSC_VER