0024023: Revamp the OCCT Handle -- general
[occt.git] / src / OpenGl / OpenGl_AspectFace.cxx
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14 // commercial license or contractual agreement.
15
16 #include <Aspect_PolygonOffsetMode.hxx>
17 #include <NCollection_Vec3.hxx>
18
19 #include <OpenGl_AspectFace.hxx>
20 #include <OpenGl_Context.hxx>
21 #include <OpenGl_ShaderManager.hxx>
22 #include <OpenGl_ShaderProgram.hxx>
23 #include <OpenGl_Texture.hxx>
24 #include <OpenGl_Workspace.hxx>
25
26 #include <Graphic3d_ShaderProgram.hxx>
27 #include <Graphic3d_TextureMap.hxx>
28 #include <Graphic3d_TextureParams.hxx>
29 #include <Graphic3d_TypeOfReflection.hxx>
30 #include <Graphic3d_MaterialAspect.hxx>
31
32 #include <Image_PixMap.hxx>
33
34 namespace
35 {
36   static OPENGL_SURF_PROP THE_DEFAULT_MATERIAL =
37   {
38     0.2F,  0.8F, 0.1F, 0.0F, // amb, diff, spec, emsv
39     1.0F, 10.0F, 1.0F, 0.0F, // trans, shine, index, env_reflexion
40     0, // isphysic
41     (OPENGL_AMBIENT_MASK | OPENGL_DIFFUSE_MASK | OPENGL_SPECULAR_MASK), // color_mask
42     {{ 1.0F, 1.0F, 1.0F, 1.0F }}, // ambient color
43     {{ 1.0F, 1.0F, 1.0F, 1.0F }}, // diffuse color
44     {{ 1.0F, 1.0F, 1.0F, 1.0F }}, // specular color
45     {{ 1.0F, 1.0F, 1.0F, 1.0F }}, // emissive color
46     {{ 1.0F, 1.0F, 1.0F, 1.0F }}  // material color
47   };
48
49   static const TCollection_AsciiString THE_EMPTY_KEY;
50 };
51
52 // =======================================================================
53 // function : convertMaterial
54 // purpose  :
55 // =======================================================================
56 void OpenGl_AspectFace::convertMaterial (const CALL_DEF_MATERIAL& theMat,
57                                          OPENGL_SURF_PROP&        theSurf)
58 {
59   theSurf.amb  = theMat.IsAmbient  ? theMat.Ambient  : 0.0f;
60   theSurf.diff = theMat.IsDiffuse  ? theMat.Diffuse  : 0.0f;
61   theSurf.spec = theMat.IsSpecular ? theMat.Specular : 0.0f;
62   theSurf.emsv = theMat.IsEmission ? theMat.Emission : 0.0f;
63
64   theSurf.isphysic = theMat.IsPhysic ? 1 : 0; // type of material
65
66   // color of material
67   theSurf.color_mask = 0;
68   if (theMat.IsAmbient)
69   {
70     theSurf.color_mask |= OPENGL_AMBIENT_MASK;
71   }
72   if (theMat.IsDiffuse)
73   {
74     theSurf.color_mask |= OPENGL_DIFFUSE_MASK;
75   }
76   if (theMat.IsSpecular)
77   {
78     theSurf.color_mask |= OPENGL_SPECULAR_MASK;
79   }
80   if (theMat.IsEmission)
81   {
82     theSurf.color_mask |= OPENGL_EMISSIVE_MASK;
83   }
84
85   // ambient color
86   theSurf.ambcol.rgb[0] = theMat.ColorAmb.r;
87   theSurf.ambcol.rgb[1] = theMat.ColorAmb.g;
88   theSurf.ambcol.rgb[2] = theMat.ColorAmb.b;
89   theSurf.ambcol.rgb[3] = 1.0f;
90
91   // diffuse color
92   theSurf.difcol.rgb[0] = theMat.ColorDif.r;
93   theSurf.difcol.rgb[1] = theMat.ColorDif.g;
94   theSurf.difcol.rgb[2] = theMat.ColorDif.b;
95   theSurf.difcol.rgb[3] = 1.0f;
96
97   // specular color
98   theSurf.speccol.rgb[0] = theMat.ColorSpec.r;
99   theSurf.speccol.rgb[1] = theMat.ColorSpec.g;
100   theSurf.speccol.rgb[2] = theMat.ColorSpec.b;
101   theSurf.speccol.rgb[3] = 1.0f;
102
103   // emission color
104   theSurf.emscol.rgb[0] = theMat.ColorEms.r;
105   theSurf.emscol.rgb[1] = theMat.ColorEms.g;
106   theSurf.emscol.rgb[2] = theMat.ColorEms.b;
107   theSurf.emscol.rgb[3] = 1.0f;
108
109   theSurf.shine = 128.0f * float(theMat.Shininess);
110   theSurf.env_reflexion = theMat.EnvReflexion;
111
112   // trans = 0. => opaque
113   // trans = 1. => transparent
114   // in OpenGl it is opposite.
115   theSurf.trans = 1.0f - theMat.Transparency;
116   theSurf.index = theMat.RefractionIndex;
117
118   // material BSDF (for physically-based rendering)
119   theSurf.BSDF = theMat.BSDF;
120 }
121
122 // =======================================================================
123 // function : OpenGl_AspectFace
124 // purpose  :
125 // =======================================================================
126 OpenGl_AspectFace::OpenGl_AspectFace()
127 : myInteriorStyle (Aspect_IS_SOLID),
128   myEdge (TOff),
129   myHatch (TEL_HS_SOLID),
130   myDistinguishingMode (TOff),
131   myCullingMode (TelCullNone),
132   myIntFront (THE_DEFAULT_MATERIAL),
133   myIntBack (THE_DEFAULT_MATERIAL),
134   myPolygonOffset (THE_DEFAULT_POFFSET),
135   myDoTextureMap (false)
136 {}
137
138 // =======================================================================
139 // function : SetAspect
140 // purpose  :
141 // =======================================================================
142 void OpenGl_AspectFace::SetAspect (const CALL_DEF_CONTEXTFILLAREA& theAspect)
143 {
144   myInteriorStyle = (Aspect_InteriorStyle )theAspect.Style;
145   myEdge = theAspect.Edge ? TOn : TOff;
146
147   //TelInteriorStyleIndex
148   switch (theAspect.Hatch)
149   {
150     case 0: /* Aspect_HS_HORIZONTAL */
151       myHatch = TEL_HS_HORIZONTAL;
152       break;
153     case 1: /* Aspect_HS_HORIZONTAL_WIDE */
154       myHatch = TEL_HS_HORIZONTAL_SPARSE;
155       break;
156     case 2: /* Aspect_HS_VERTICAL */
157       myHatch = TEL_HS_VERTICAL;
158       break;
159     case 3: /* Aspect_HS_VERTICAL_WIDE */
160       myHatch = TEL_HS_VERTICAL_SPARSE;
161       break;
162     case 4: /* Aspect_HS_DIAGONAL_45 */
163       myHatch = TEL_HS_DIAG_45;
164       break;
165     case 5: /* Aspect_HS_DIAGONAL_45_WIDE */
166       myHatch = TEL_HS_DIAG_45_SPARSE;
167       break;
168     case 6: /* Aspect_HS_DIAGONAL_135 */
169       myHatch = TEL_HS_DIAG_135;
170       break;
171     case 7: /* Aspect_HS_DIAGONAL_135_WIDE */
172       myHatch = TEL_HS_DIAG_135_SPARSE;
173       break;
174     case 8: /* Aspect_HS_GRID */
175       myHatch = TEL_HS_GRID;
176       break;
177     case 9: /* Aspect_HS_GRID_WIDE */
178       myHatch = TEL_HS_GRID_SPARSE;
179       break;
180     case 10: /* Aspect_HS_GRID_DIAGONAL */
181       myHatch = TEL_HS_CROSS;
182       break;
183     case 11: /* Aspect_HS_GRID_DIAGONAL_WIDE */
184       myHatch = TEL_HS_CROSS_SPARSE;
185       break;
186     default:
187       myHatch = 0;
188       break;
189   }
190
191   myDistinguishingMode = theAspect.Distinguish ? TOn : TOff;
192   myCullingMode = theAspect.BackFace ? TelCullBack : TelCullNone;
193
194   convertMaterial (theAspect.Front, myIntFront);
195   convertMaterial (theAspect.Back,  myIntBack);
196
197   //TelInteriorColour
198   myIntFront.matcol.rgb[0] = (float )theAspect.IntColor.r;
199   myIntFront.matcol.rgb[1] = (float )theAspect.IntColor.g;
200   myIntFront.matcol.rgb[2] = (float )theAspect.IntColor.b;
201   myIntFront.matcol.rgb[3] = 1.0f;
202
203   //TelBackInteriorColour
204   myIntBack.matcol.rgb[0] = (float )theAspect.BackIntColor.r;
205   myIntBack.matcol.rgb[1] = (float )theAspect.BackIntColor.g;
206   myIntBack.matcol.rgb[2] = (float )theAspect.BackIntColor.b;
207   myIntBack.matcol.rgb[3] = 1.0f;
208
209   //TelPolygonOffset
210   myPolygonOffset.mode   = (Aspect_PolygonOffsetMode )theAspect.PolygonOffsetMode;
211   myPolygonOffset.factor = theAspect.PolygonOffsetFactor;
212   myPolygonOffset.units  = theAspect.PolygonOffsetUnits;
213
214   CALL_DEF_CONTEXTLINE anEdgeAspect;
215   anEdgeAspect.Color.r  = (float )theAspect.EdgeColor.r;
216   anEdgeAspect.Color.g  = (float )theAspect.EdgeColor.g;
217   anEdgeAspect.Color.b  = (float )theAspect.EdgeColor.b;
218   anEdgeAspect.LineType = (Aspect_TypeOfLine )theAspect.LineType;
219   anEdgeAspect.Width    = (float )theAspect.Width;
220   myAspectEdge.SetAspect (anEdgeAspect);
221
222   myDoTextureMap = (theAspect.Texture.doTextureMap != 0);
223
224   // update texture binding
225   myTexture = theAspect.Texture.TextureMap;
226
227   const TCollection_AsciiString& aTextureKey = myTexture.IsNull() ? THE_EMPTY_KEY : myTexture->GetId();
228   if (aTextureKey.IsEmpty() || myResources.TextureId != aTextureKey)
229   {
230     myResources.ResetTextureReadiness();
231   }
232
233   // update shader program binding
234   myShaderProgram = theAspect.ShaderProgram;
235
236   const TCollection_AsciiString& aShaderKey = myShaderProgram.IsNull() ? THE_EMPTY_KEY : myShaderProgram->GetId();
237   if (aShaderKey.IsEmpty() || myResources.ShaderProgramId != aShaderKey)
238   {
239     myResources.ResetShaderReadiness();
240   }
241 }
242
243 // =======================================================================
244 // function : SetAspect
245 // purpose  :
246 // =======================================================================
247 void OpenGl_AspectFace::SetAspect (const Handle(Graphic3d_AspectFillArea3d)& theAspect)
248 {
249   CALL_DEF_CONTEXTFILLAREA aFaceContext;
250   Standard_Real           aWidth;
251   Quantity_Color          aBackIntColor;
252   Quantity_Color          aEdgeColor;
253   Aspect_TypeOfLine       aLType;
254   Quantity_Color          aIntColor;
255   Aspect_InteriorStyle    aIntStyle;
256   NCollection_Vec3<Standard_Real> aColor;
257
258   theAspect->Values (aIntStyle, aIntColor, aBackIntColor, aEdgeColor, aLType, aWidth);
259   aIntColor.Values (aColor.r(), aColor.g(), aColor.b(), Quantity_TOC_RGB);
260
261   aFaceContext.Style      = int (aIntStyle);
262   aFaceContext.IntColor.r = float (aColor.r());
263   aFaceContext.IntColor.g = float (aColor.g());
264   aFaceContext.IntColor.b = float (aColor.b());
265
266   if (theAspect->Distinguish())
267   {
268     aBackIntColor.Values (aColor.r(), aColor.g(), aColor.b(), Quantity_TOC_RGB);
269   }
270
271   aFaceContext.BackIntColor.r = float (aColor.r());
272   aFaceContext.BackIntColor.g = float (aColor.g());
273   aFaceContext.BackIntColor.b = float (aColor.b());
274
275   aFaceContext.Edge = theAspect->Edge () ? 1:0;
276   aEdgeColor.Values (aColor.r(), aColor.g(), aColor.b(), Quantity_TOC_RGB);
277
278   aFaceContext.EdgeColor.r = float (aColor.r());
279   aFaceContext.EdgeColor.g = float (aColor.g());
280   aFaceContext.EdgeColor.b = float (aColor.b());
281   aFaceContext.LineType    = int (aLType);
282   aFaceContext.Width       = float (aWidth);
283   aFaceContext.Hatch       = int (theAspect->HatchStyle ());
284
285   aFaceContext.Distinguish = theAspect->Distinguish () ? 1:0;
286   aFaceContext.BackFace    = theAspect->BackFace ()    ? 1:0;
287
288   aFaceContext.Back.Shininess = float ((theAspect->BackMaterial ()).Shininess ());
289   aFaceContext.Back.Ambient   = float ((theAspect->BackMaterial ()).Ambient ());
290   aFaceContext.Back.Diffuse   = float ((theAspect->BackMaterial ()).Diffuse ());
291   aFaceContext.Back.Specular  = float ((theAspect->BackMaterial ()).Specular ());
292   aFaceContext.Back.Transparency  = float ((theAspect->BackMaterial ()).Transparency ());
293   aFaceContext.Back.Emission      = float ((theAspect->BackMaterial ()).Emissive ());
294
295   // Reflection mode
296   aFaceContext.Back.IsAmbient = ((theAspect->BackMaterial ()).ReflectionMode (Graphic3d_TOR_AMBIENT) ? 1 : 0 );
297   aFaceContext.Back.IsDiffuse = ((theAspect->BackMaterial ()).ReflectionMode (Graphic3d_TOR_DIFFUSE) ? 1 : 0 );
298   aFaceContext.Back.IsSpecular = ((theAspect->BackMaterial ()).ReflectionMode (Graphic3d_TOR_SPECULAR) ? 1 : 0 );
299   aFaceContext.Back.IsEmission = ((theAspect->BackMaterial ()).ReflectionMode (Graphic3d_TOR_EMISSION) ? 1 : 0 );
300
301   // Material type
302   const Graphic3d_MaterialAspect aBackMat = theAspect->BackMaterial ();
303   Standard_Boolean isBackPhys = aBackMat.MaterialType (Graphic3d_MATERIAL_PHYSIC);
304   aFaceContext.Back.IsPhysic = (isBackPhys ? 1 : 0 );
305
306   // Specular Color
307   aFaceContext.Back.ColorSpec.r = float (((theAspect->BackMaterial ()).SpecularColor ()).Red ());
308   aFaceContext.Back.ColorSpec.g = float (((theAspect->BackMaterial ()).SpecularColor ()).Green ());
309   aFaceContext.Back.ColorSpec.b = float (((theAspect->BackMaterial ()).SpecularColor ()).Blue ());
310
311   // Ambient color
312   aFaceContext.Back.ColorAmb.r = float (((theAspect->BackMaterial ()).AmbientColor ()).Red ());
313   aFaceContext.Back.ColorAmb.g = float (((theAspect->BackMaterial ()).AmbientColor ()).Green ());
314   aFaceContext.Back.ColorAmb.b = float (((theAspect->BackMaterial ()).AmbientColor ()).Blue ());
315
316   // Diffuse color
317   aFaceContext.Back.ColorDif.r = float (((theAspect->BackMaterial ()).DiffuseColor ()).Red ());
318   aFaceContext.Back.ColorDif.g = float (((theAspect->BackMaterial ()).DiffuseColor ()).Green ());
319   aFaceContext.Back.ColorDif.b = float (((theAspect->BackMaterial ()).DiffuseColor ()).Blue ());
320
321   // Emissive color
322   aFaceContext.Back.ColorEms.r = float (((theAspect->BackMaterial ()).EmissiveColor ()).Red ());
323   aFaceContext.Back.ColorEms.g = float (((theAspect->BackMaterial ()).EmissiveColor ()).Green ());
324   aFaceContext.Back.ColorEms.b = float (((theAspect->BackMaterial ()).EmissiveColor ()).Blue ());
325
326   aFaceContext.Back.EnvReflexion = float ((theAspect->BackMaterial ()).EnvReflexion());
327
328   aFaceContext.Front.Shininess    = float ((theAspect->FrontMaterial ()).Shininess ());
329   aFaceContext.Front.Ambient      = float ((theAspect->FrontMaterial ()).Ambient ());
330   aFaceContext.Front.Diffuse      = float ((theAspect->FrontMaterial ()).Diffuse ());
331   aFaceContext.Front.Specular     = float ((theAspect->FrontMaterial ()).Specular ());
332   aFaceContext.Front.Transparency = float ((theAspect->FrontMaterial ()).Transparency ());
333   aFaceContext.Front.Emission     = float ((theAspect->FrontMaterial ()).Emissive ());
334
335   // Reflection mode
336   aFaceContext.Front.IsAmbient    = ((theAspect->FrontMaterial ()).ReflectionMode (Graphic3d_TOR_AMBIENT) ? 1 : 0);
337   aFaceContext.Front.IsDiffuse    = ((theAspect->FrontMaterial ()).ReflectionMode (Graphic3d_TOR_DIFFUSE) ? 1 : 0);
338   aFaceContext.Front.IsSpecular   = ((theAspect->FrontMaterial ()).ReflectionMode (Graphic3d_TOR_SPECULAR) ? 1 : 0);
339   aFaceContext.Front.IsEmission   = ((theAspect->FrontMaterial ()).ReflectionMode (Graphic3d_TOR_EMISSION) ? 1 : 0);
340
341   // Material type
342   const Graphic3d_MaterialAspect aFrontMat = theAspect->FrontMaterial ();
343   Standard_Boolean isFrontPhys = aFrontMat.MaterialType (Graphic3d_MATERIAL_PHYSIC);
344   aFaceContext.Front.IsPhysic = (isFrontPhys ? 1 : 0 );
345
346   // Specular Color
347   aFaceContext.Front.ColorSpec.r = float (((theAspect->FrontMaterial ()).SpecularColor ()).Red ());
348   aFaceContext.Front.ColorSpec.g = float (((theAspect->FrontMaterial ()).SpecularColor ()).Green ());
349   aFaceContext.Front.ColorSpec.b = float (((theAspect->FrontMaterial ()).SpecularColor ()).Blue ());
350
351   // Ambient color
352   aFaceContext.Front.ColorAmb.r = float (((theAspect->FrontMaterial ()).AmbientColor ()).Red ());
353   aFaceContext.Front.ColorAmb.g = float (((theAspect->FrontMaterial ()).AmbientColor ()).Green ());
354   aFaceContext.Front.ColorAmb.b = float (((theAspect->FrontMaterial ()).AmbientColor ()).Blue ());
355
356   // Diffuse color
357   aFaceContext.Front.ColorDif.r = float (((theAspect->FrontMaterial ()).DiffuseColor ()).Red ());
358   aFaceContext.Front.ColorDif.g = float (((theAspect->FrontMaterial ()).DiffuseColor ()).Green ());
359   aFaceContext.Front.ColorDif.b = float (((theAspect->FrontMaterial ()).DiffuseColor ()).Blue ());
360
361   // Emissive color
362   aFaceContext.Front.ColorEms.r = float (((theAspect->FrontMaterial ()).EmissiveColor ()).Red ());
363   aFaceContext.Front.ColorEms.g = float (((theAspect->FrontMaterial ()).EmissiveColor ()).Green ());
364   aFaceContext.Front.ColorEms.b = float (((theAspect->FrontMaterial ()).EmissiveColor ()).Blue ());
365
366   aFaceContext.Front.EnvReflexion = float ((theAspect->FrontMaterial ()).EnvReflexion());
367   aFaceContext.IsDef = 1;
368   aFaceContext.Texture.TextureMap   = theAspect->TextureMap();
369   aFaceContext.Texture.doTextureMap = theAspect->TextureMapState() ? 1 : 0;
370
371   Standard_Integer aPolyMode;
372   Standard_ShortReal aPolyFactor, aPolyUnits;
373   theAspect->PolygonOffsets (aPolyMode, aPolyFactor, aPolyUnits);
374   aFaceContext.PolygonOffsetMode   = aPolyMode;
375   aFaceContext.PolygonOffsetFactor = (Standard_ShortReal)aPolyFactor;
376   aFaceContext.PolygonOffsetUnits  = (Standard_ShortReal)aPolyUnits;
377
378   aFaceContext.ShaderProgram = theAspect->ShaderProgram();
379
380   SetAspect (aFaceContext);
381 }
382
383 // =======================================================================
384 // function : Render
385 // purpose  :
386 // =======================================================================
387 void OpenGl_AspectFace::Render (const Handle(OpenGl_Workspace)& theWorkspace) const
388 {
389   theWorkspace->SetAspectFace (this);
390 }
391
392 // =======================================================================
393 // function : Release
394 // purpose  :
395 // =======================================================================
396 void OpenGl_AspectFace::Release (OpenGl_Context* theContext)
397 {
398   if (!myResources.Texture.IsNull())
399   {
400     if (theContext)
401     {
402       if (myResources.TextureId.IsEmpty())
403       {
404         theContext->DelayedRelease (myResources.Texture);
405       }
406       else
407       {
408         myResources.Texture.Nullify(); // we need nullify all handles before ReleaseResource() call
409         theContext->ReleaseResource (myResources.TextureId, Standard_True);
410       }
411     }
412     myResources.Texture.Nullify();
413   }
414   myResources.TextureId.Clear();
415   myResources.ResetTextureReadiness();
416
417   if (!myResources.ShaderProgram.IsNull()
418    && theContext)
419   {
420     theContext->ShaderManager()->Unregister (myResources.ShaderProgramId,
421                                              myResources.ShaderProgram);
422   }
423   myResources.ShaderProgramId.Clear();
424   myResources.ResetShaderReadiness();
425 }
426
427 // =======================================================================
428 // function : BuildTexture
429 // purpose  :
430 // =======================================================================
431 void OpenGl_AspectFace::Resources::BuildTexture (const Handle(OpenGl_Context)&       theCtx,
432                                                  const Handle(Graphic3d_TextureMap)& theTexture)
433 {
434   // release old texture resource
435   if (!Texture.IsNull())
436   {
437     if (TextureId.IsEmpty())
438     {
439       theCtx->DelayedRelease (Texture);
440       Texture.Nullify();
441     }
442     else
443     {
444       Texture.Nullify(); // we need nullify all handles before ReleaseResource() call
445       theCtx->ReleaseResource (TextureId, Standard_True);
446     }
447   }
448
449   TextureId = theTexture.IsNull() ? THE_EMPTY_KEY : theTexture->GetId();
450
451   if (!theTexture.IsNull())
452   {
453     if (TextureId.IsEmpty() || !theCtx->GetResource<Handle(OpenGl_Texture)> (TextureId, Texture))
454     {
455       Texture = new OpenGl_Texture (theTexture->GetParams());
456       Handle(Image_PixMap) anImage = theTexture->GetImage();
457       if (!anImage.IsNull())
458       {
459         Texture->Init (theCtx, *anImage.operator->(), theTexture->Type());
460       }
461       if (!TextureId.IsEmpty())
462       {
463         theCtx->ShareResource (TextureId, Texture);
464       }
465     }
466   }
467 }
468
469 // =======================================================================
470 // function : BuildShader
471 // purpose  :
472 // =======================================================================
473 void OpenGl_AspectFace::Resources::BuildShader (const Handle(OpenGl_Context)&          theCtx,
474                                                 const Handle(Graphic3d_ShaderProgram)& theShader)
475 {
476   if (theCtx->core20fwd == NULL)
477   {
478     return;
479   }
480
481   // release old shader program resources
482   if (!ShaderProgram.IsNull())
483   {
484     theCtx->ShaderManager()->Unregister (ShaderProgramId, ShaderProgram);
485     ShaderProgramId.Clear();
486     ShaderProgram.Nullify();
487   }
488   if (theShader.IsNull())
489   {
490     return;
491   }
492
493   theCtx->ShaderManager()->Create (theShader, ShaderProgramId, ShaderProgram);
494 }