src/OpenGl/OpenGl_Context.hxx

   1 // Created on: 2012-01-26
   2 // Created by: Kirill GAVRILOV
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  11 // distribution for complete text of the license and disclaimer of any warranty.
  12 //
  13 // Alternatively, this file may be used under the terms of Open CASCADE
  14 // commercial license or contractual agreement.
  15
  16 #ifndef _OpenGl_Context_H__
  17 #define _OpenGl_Context_H__
  18
  19 #include <Aspect_Handle.hxx>
  20 #include <Aspect_Drawable.hxx>
  21 #include <Aspect_Display.hxx>
  22 #include <Aspect_RenderingContext.hxx>
  23 #include <Handle_OpenGl_Context.hxx>
  24 #include <Handle_OpenGl_FrameBuffer.hxx>
  25 #include <Handle_OpenGl_Sampler.hxx>
  26 #include <Handle_OpenGl_ShaderManager.hxx>
  27 #include <Handle_OpenGl_ShaderProgram.hxx>
  28 #include <NCollection_DataMap.hxx>
  29 #include <NCollection_Map.hxx>
  30 #include <NCollection_Handle.hxx>
  31 #include <NCollection_List.hxx>
  32 #include <Message.hxx>
  33 #include <OpenGl_Caps.hxx>
  34 #include <OpenGl_Vec.hxx>
  35 #include <OpenGl_Resource.hxx>
  36 #include <Standard_Transient.hxx>
  37 #include <TCollection_AsciiString.hxx>
  38 #include <TColStd_PackedMapOfInteger.hxx>
  39 #include <OpenGl_Clipping.hxx>
  40 #include <OpenGl_GlCore11.hxx>
  41 #include <OpenGl_Utils.hxx>
  42
  43 //! Forward declarations
  44 #if defined(__APPLE__)
  45   #import <TargetConditionals.h>
  46   #if defined(TARGET_OS_IPHONE) && TARGET_OS_IPHONE
  47     #ifdef __OBJC__
  48       @class EAGLContext;
  49     #else
  50       struct EAGLContext;
  51     #endif
  52   #else
  53     #ifdef __OBJC__
  54       @class NSOpenGLContext;
  55     #else
  56       struct NSOpenGLContext;
  57     #endif
  58   #endif
  59 #endif
  60
  61 struct OpenGl_GlFunctions;
  62 struct OpenGl_ArbTBO;
  63 struct OpenGl_ArbIns;
  64 struct OpenGl_ArbDbg;
  65 struct OpenGl_ArbFBO;
  66 struct OpenGl_ArbFBOBlit;
  67 struct OpenGl_ExtGS;
  68 struct OpenGl_ArbTexBindless;
  69
  70 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore12;
  71 typedef OpenGl_TmplCore12<OpenGl_GlCore11>     OpenGl_GlCore12;
  72 typedef OpenGl_TmplCore12<OpenGl_GlCore11Fwd>  OpenGl_GlCore12Fwd;
  73
  74 struct OpenGl_GlCore13;
  75 struct OpenGl_GlCore13Fwd;
  76
  77 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore14;
  78 typedef OpenGl_TmplCore14<OpenGl_GlCore13>     OpenGl_GlCore14;
  79 typedef OpenGl_TmplCore14<OpenGl_GlCore13Fwd>  OpenGl_GlCore14Fwd;
  80
  81 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore15;
  82 typedef OpenGl_TmplCore15<OpenGl_GlCore14>     OpenGl_GlCore15;
  83 typedef OpenGl_TmplCore15<OpenGl_GlCore14Fwd>  OpenGl_GlCore15Fwd;
  84
  85 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore20;
  86 typedef OpenGl_TmplCore20<OpenGl_GlCore15>     OpenGl_GlCore20;
  87 typedef OpenGl_TmplCore20<OpenGl_GlCore15Fwd>  OpenGl_GlCore20Fwd;
  88
  89 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore21;
  90 typedef OpenGl_TmplCore21<OpenGl_GlCore20>     OpenGl_GlCore21;
  91 typedef OpenGl_TmplCore21<OpenGl_GlCore20Fwd>  OpenGl_GlCore21Fwd;
  92
  93 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore30;
  94 typedef OpenGl_TmplCore30<OpenGl_GlCore21>     OpenGl_GlCore30;
  95 typedef OpenGl_TmplCore30<OpenGl_GlCore21Fwd>  OpenGl_GlCore30Fwd;
  96
  97 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore31;
  98 typedef OpenGl_TmplCore31<OpenGl_GlCore30>     OpenGl_GlCore31Back;
  99 typedef OpenGl_TmplCore31<OpenGl_GlCore30Fwd>  OpenGl_GlCore31;
 100
 101 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore32;
 102 typedef OpenGl_TmplCore32<OpenGl_GlCore31Back> OpenGl_GlCore32Back;
 103 typedef OpenGl_TmplCore32<OpenGl_GlCore31>     OpenGl_GlCore32;
 104
 105 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore33;
 106 typedef OpenGl_TmplCore33<OpenGl_GlCore32Back> OpenGl_GlCore33Back;
 107 typedef OpenGl_TmplCore33<OpenGl_GlCore32>     OpenGl_GlCore33;
 108
 109 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore40;
 110 typedef OpenGl_TmplCore40<OpenGl_GlCore33Back> OpenGl_GlCore40Back;
 111 typedef OpenGl_TmplCore40<OpenGl_GlCore33>     OpenGl_GlCore40;
 112
 113 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore41;
 114 typedef OpenGl_TmplCore41<OpenGl_GlCore40Back> OpenGl_GlCore41Back;
 115 typedef OpenGl_TmplCore41<OpenGl_GlCore40>     OpenGl_GlCore41;
 116
 117 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore42;
 118 typedef OpenGl_TmplCore42<OpenGl_GlCore41Back> OpenGl_GlCore42Back;
 119 typedef OpenGl_TmplCore42<OpenGl_GlCore41>     OpenGl_GlCore42;
 120
 121 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore43;
 122 typedef OpenGl_TmplCore43<OpenGl_GlCore42Back> OpenGl_GlCore43Back;
 123 typedef OpenGl_TmplCore43<OpenGl_GlCore42>     OpenGl_GlCore43;
 124
 125 template<typename theBaseClass_t> struct OpenGl_TmplCore44;
 126 typedef OpenGl_TmplCore44<OpenGl_GlCore43Back> OpenGl_GlCore44Back;
 127 typedef OpenGl_TmplCore44<OpenGl_GlCore43>     OpenGl_GlCore44;
 128
 129 //! This class generalize access to the GL context and available extensions.
 130 //!
 131 //! Functions related to specific OpenGL version or extension are grouped into structures which can be accessed as fields of this class.
 132 //! The most simple way to check that required functionality is available - is NULL check for the group:
 133 //! @code
 134 //!   if (myContext->core20 != NULL)
 135 //!   {
 136 //!     myGlProgram = myContext->core20->glCreateProgram();
 137 //!     .. do more stuff ..
 138 //!   }
 139 //!   else
 140 //!   {
 141 //!     .. compatibility with outdated configurations ..
 142 //!   }
 143 //! @endcode
 144 //!
 145 //! Current implementation provide access to OpenGL core functionality up to 4.4 version (core12, core13, core14, core15, fields core20)
 146 //! as well as several extensions (arbTBO, arbFBO, etc.).
 147 //!
 148 //! OpenGL context might be initialized in Core Profile. In this case deprecated functionality become unavailable.
 149 //! To make code easily adaptable to wide range of OpenGL versions, function sets related to each version has two kinds of suffixes:
 150 //!  - "back" for version 3.2+.
 151 //!     Represents function set for Backward-Compatible Profile.
 152 //!     Function sets without this suffix represents core profile.
 153 //!  - "fwd"  for version 3.0-.
 154 //!     Represents non-deprecated function set of earlier OpenGL versions, which are still available within OpenGL 3.2 Core Profile.
 155 //!     Function sets without this suffix represents complete list of functions related to specific OpenGL version.
 156 //!
 157 //! To select which core** function set should be used in specific case:
 158 //!  - Determine the minimal OpenGL version required for implemented functionality and use it to access all functions.
 159 //!    For example, if algorithm requires OpenGL 2.1+, it is better to write core20fwd->glEnable() rather than core11fwd->glEnable() for uniformity.
 160 //!  - If functionality will work within Core Profile, use function sets with appropriate suffix.
 161 //!  - Validate minimal requirements at initialization/creation time and omit checks within code where algorithm should be already initialized.
 162 //!    Properly escape code incompatible with Core Profile. The simplest way to check Core Profile is "if (core11 == NULL)".
 163 //!
 164 //! Simplified extensions classification:
 165 //!  - prefixed with NV, AMD, ATI are vendor-specific (however may be provided by other vendors in some cases);
 166 //!  - prefixed with EXT are accepted by 2+ vendors;
 167 //!  - prefixed with ARB are accepted by Architecture Review Board and are candidates
 168 //!    for inclusion into GL core functionality.
 169 //! Some functionality can be represented in several extensions simultaneously.
 170 //! In this case developer should be careful because different specification may differ
 171 //! in aspects (like enumeration values and error-handling).
 172 //!
 173 //! Notice that some systems provide mechanisms to simultaneously incorporate with GL contexts with different capabilities.
 174 //! For this reason OpenGl_Context should be initialized and used for each GL context independently.
 175 class OpenGl_Context : public Standard_Transient
 176 {
 177 public:
 178
 179   //! Function for getting power of to number larger or equal to input number.
 180   //! @param theNumber    number to 'power of two'
 181   //! @param theThreshold upper threshold
 182   //! @return power of two number
 183   inline static Standard_Integer GetPowerOfTwo (const Standard_Integer theNumber,
 184                                                 const Standard_Integer theThreshold)
 185   {
 186     for (Standard_Integer p2 = 2; p2 <= theThreshold; p2 <<= 1)
 187     {
 188       if (theNumber <= p2)
 189       {
 190         return p2;
 191       }
 192     }
 193     return theThreshold;
 194   }
 195
 196 public:
 197
 198   //! Empty constructor. You should call Init() to perform initialization with bound GL context.
 199   Standard_EXPORT OpenGl_Context (const Handle(OpenGl_Caps)& theCaps = NULL);
 200
 201   //! Destructor.
 202   Standard_EXPORT virtual ~OpenGl_Context();
 203
 204   //! Release all resources, including shared ones
 205   Standard_EXPORT void forcedRelease();
 206
 207   //! Share GL context resources.
 208   //! theShareCtx - handle to context to retrieve handles to shared resources.
 209   Standard_EXPORT void Share (const Handle(OpenGl_Context)& theShareCtx);
 210
 211   //! Initialize class from currently bound OpenGL context. Method should be called only once.
 212   //! @return false if no GL context is bound to the current thread
 213   Standard_EXPORT Standard_Boolean Init (const Standard_Boolean theIsCoreProfile = Standard_False);
 214
 215   //! @return true if this context is valid (has been initialized)
 216   inline Standard_Boolean IsValid() const
 217   {
 218     return myIsInitialized;
 219   }
 220
 221 #if defined(HAVE_EGL)
 222   //! Initialize class from specified surface and rendering context. Method should be called only once.
 223   //! @return false if OpenGL context can not be bound to specified surface
 224   Standard_EXPORT Standard_Boolean Init (const Aspect_Drawable         theEglSurface,
 225                                          const Aspect_Display          theEglDisplay,
 226                                          const Aspect_RenderingContext theEglContext,
 227                                          const Standard_Boolean        theIsCoreProfile = Standard_False);
 228 #elif defined(_WIN32)
 229   //! Initialize class from specified window and rendering context. Method should be called only once.
 230   //! @return false if OpenGL context can not be bound to specified window
 231   Standard_EXPORT Standard_Boolean Init (const Aspect_Handle           theWindow,
 232                                          const Aspect_Handle           theWindowDC,
 233                                          const Aspect_RenderingContext theGContext,
 234                                          const Standard_Boolean        theIsCoreProfile = Standard_False);
 235
 236   //! @return the window handle (HWND) currently bound to this OpenGL context
 237   inline Aspect_Handle Window() const
 238   {
 239     return myWindow;
 240   }
 241
 242 #elif defined(__APPLE__) && !defined(MACOSX_USE_GLX)
 243   #if defined(TARGET_OS_IPHONE) && TARGET_OS_IPHONE
 244
 245   //! Initialize class from specified OpenGL ES context (EAGLContext). Method should be called only once.
 246   Standard_EXPORT Standard_Boolean Init (EAGLContext*                  theGContext,
 247                                          const Standard_Boolean        theIsCoreProfile = Standard_False);
 248   #else
 249
 250   //! Initialize class from specified OpenGL context (NSOpenGLContext). Method should be called only once.
 251   Standard_EXPORT Standard_Boolean Init (NSOpenGLContext*              theGContext,
 252                                          const Standard_Boolean        theIsCoreProfile = Standard_False);
 253   #endif
 254 #else
 255
 256   //! Initialize class from specified window and rendering context. Method should be called only once.
 257   //! @return false if OpenGL context can not be bound to specified window
 258   Standard_EXPORT Standard_Boolean Init (const Aspect_Drawable         theWindow,
 259                                          const Aspect_Display          theDisplay,
 260                                          const Aspect_RenderingContext theGContext,
 261                                          const Standard_Boolean        theIsCoreProfile = Standard_False);
 262
 263   //! @return the window handle (GLXDrawable) currently bound to this OpenGL context
 264   inline Aspect_Drawable Window() const
 265   {
 266     return myWindow;
 267   }
 268 #endif
 269
 270   //! Read OpenGL version information from active context.
 271   Standard_EXPORT static void ReadGlVersion (Standard_Integer& theGlVerMajor,
 272                                              Standard_Integer& theGlVerMinor);
 273
 274   //! Check if theExtName extension is supported by active GL context.
 275   Standard_EXPORT Standard_Boolean CheckExtension (const char* theExtName) const;
 276
 277   //! Check if theExtName extension is in extensions string.
 278   Standard_EXPORT static Standard_Boolean CheckExtension (const char* theExtString,
 279                                                           const char* theExtName);
 280
 281   //! Auxiliary template to retrieve GL function pointer.
 282   //! Pointer to function retrieved from library is statically casted
 283   //! to requested type - there no way to check real signature of exported function.
 284   //! The context should be bound before call.
 285   template <typename FuncType_t>
 286   Standard_Boolean FindProc (const char* theFuncName,
 287                              FuncType_t& theFuncPtr)
 288   {
 289     theFuncPtr = (FuncType_t )findProc (theFuncName);
 290     return (theFuncPtr != NULL);
 291   }
 292
 293   //! @return true if detected GL version is greater or equal to requested one.
 294   inline Standard_Boolean IsGlGreaterEqual (const Standard_Integer theVerMajor,
 295                                             const Standard_Integer theVerMinor) const
 296   {
 297     return (myGlVerMajor >  theVerMajor)
 298         || (myGlVerMajor == theVerMajor && myGlVerMinor >= theVerMinor);
 299   }
 300
 301   //! Clean up errors stack for this GL context (glGetError() in loop).
 302   Standard_EXPORT void ResetErrors();
 303
 304   //! This method uses system-dependent API to retrieve information
 305   //! about GL context bound to the current thread.
 306   //! @return true if current thread is bound to this GL context
 307   Standard_EXPORT Standard_Boolean IsCurrent() const;
 308
 309   //! Activates current context.
 310   //! Class should be initialized with appropriate info.
 311   Standard_EXPORT Standard_Boolean MakeCurrent();
 312
 313   //! Swap front/back buffers for this GL context (should be activated before!).
 314   Standard_EXPORT void SwapBuffers();
 315
 316   //! Return true if active mode is GL_RENDER (cached state)
 317   Standard_Boolean IsRender() const
 318   {
 319   #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
 320     return myRenderMode == GL_RENDER;
 321   #else
 322     return Standard_True;
 323   #endif
 324   }
 325
 326   //! Return true if active mode is GL_FEEDBACK (cached state)
 327   Standard_Boolean IsFeedback() const
 328   {
 329   #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
 330     return myRenderMode == GL_FEEDBACK;
 331   #else
 332     return Standard_False;
 333   #endif
 334   }
 335
 336   //! This function retrieves information from GL about free GPU memory that is:
 337   //!  - OS-dependent. On some OS it is per-process and on others - for entire system.
 338   //!  - Vendor-dependent. Currently available only on NVIDIA and AMD/ATi drivers only.
 339   //!  - Numbers meaning may vary.
 340   //! You should use this info only for diagnostics purposes.
 341   //! @return free GPU dedicated memory in bytes.
 342   Standard_EXPORT Standard_Size AvailableMemory() const;
 343
 344   //! This function retrieves information from GL about GPU memory
 345   //! and contains more vendor-specific values than AvailableMemory().
 346   Standard_EXPORT TCollection_AsciiString MemoryInfo() const;
 347
 348   //! Access shared resource by its name.
 349   //! @param  theKey - unique identifier;
 350   //! @return handle to shared resource or NULL.
 351   Standard_EXPORT const Handle(OpenGl_Resource)& GetResource (const TCollection_AsciiString& theKey) const;
 352
 353   //! Access shared resource by its name.
 354   //! @param  theKey   - unique identifier;
 355   //! @param  theValue - handle to fill;
 356   //! @return true if resource was shared.
 357   template<typename TheHandleType>
 358   Standard_Boolean GetResource (const TCollection_AsciiString& theKey,
 359                                 TheHandleType&                 theValue) const
 360   {
 361     const Handle(OpenGl_Resource)& aResource = GetResource (theKey);
 362     if (aResource.IsNull())
 363     {
 364       return Standard_False;
 365     }
 366
 367     theValue = TheHandleType::DownCast (aResource);
 368     return !theValue.IsNull();
 369   }
 370
 371   //! Register shared resource.
 372   //! Notice that after registration caller shouldn't release it by himself -
 373   //! it will be automatically released on context destruction.
 374   //! @param theKey      - unique identifier, shouldn't be empty;
 375   //! @param theResource - new resource to register, shouldn't be NULL.
 376   Standard_EXPORT Standard_Boolean ShareResource (const TCollection_AsciiString& theKey,
 377                                                   const Handle(OpenGl_Resource)& theResource);
 378
 379   //! Release shared resource.
 380   //! If there are more than one reference to this resource
 381   //! (also used by some other existing object) then call will be ignored.
 382   //! This means that current object itself should nullify handle before this call.
 383   //! Notice that this is unrecommended operation at all and should be used
 384   //! only in case of fat resources to release memory for other needs.
 385   //! @param theKey     unique identifier
 386   //! @param theToDelay postpone release until next redraw call
 387   Standard_EXPORT void ReleaseResource (const TCollection_AsciiString& theKey,
 388                                         const Standard_Boolean         theToDelay = Standard_False);
 389
 390   //! Append resource to queue for delayed clean up.
 391   //! Resources in this queue will be released at next redraw call.
 392   Standard_EXPORT void DelayedRelease (Handle(OpenGl_Resource)& theResource);
 393
 394   //! Clean up the delayed release queue.
 395   Standard_EXPORT void ReleaseDelayed();
 396
 397   //! @return tool for management of clippings within this context.
 398   inline OpenGl_Clipping& ChangeClipping() { return myClippingState; }
 399
 400   //! @return tool for management of clippings within this context.
 401   inline const OpenGl_Clipping& Clipping() const { return myClippingState; }
 402
 403   //! @return tool for management of shader programs within this context.
 404   inline const Handle(OpenGl_ShaderManager)& ShaderManager() const { return myShaderManager; }
 405
 406 public:
 407
 408   //! Either GL_CLAMP_TO_EDGE (1.2+) or GL_CLAMP (1.1).
 409   Standard_Integer TextureWrapClamp() const { return myTexClamp; }
 410
 411   //! @return maximum degree of anisotropy texture filter
 412   Standard_EXPORT Standard_Integer MaxDegreeOfAnisotropy() const;
 413
 414   //! @return value for GL_MAX_TEXTURE_SIZE
 415   Standard_EXPORT Standard_Integer MaxTextureSize() const;
 416
 417   //! Get maximum number of clip planes supported by OpenGl.
 418   //! This value is implementation dependent. At least 6
 419   //! planes should be supported by OpenGl (see specs).
 420   //! @return value for GL_MAX_CLIP_PLANES
 421   Standard_EXPORT Standard_Integer MaxClipPlanes() const;
 422
 423   //! Returns true if VBO is supported and permitted.
 424   inline bool ToUseVbo() const
 425   {
 426     return core15fwd != NULL
 427        && !caps->vboDisable;
 428   }
 429
 430   //! @return cached state of GL_NORMALIZE.
 431   Standard_Boolean IsGlNormalizeEnabled() const { return myIsGlNormalizeEnabled; }
 432
 433   //! Sets GL_NORMALIZE enabled or disabled.
 434   //! @return old value of the flag
 435   Standard_EXPORT Standard_Boolean SetGlNormalizeEnabled (Standard_Boolean isEnabled);
 436
 437   //! Applies matrix stored in ModelWorldState to OpenGl.
 438   void ApplyModelWorldMatrix();
 439
 440   //! Applies matrix stored in WorldViewState to OpenGl.
 441   void ApplyWorldViewMatrix();
 442
 443   //! Applies combination of matrices stored in ModelWorldState and WorldViewState to OpenGl.
 444   void ApplyModelViewMatrix();
 445
 446   //! Applies matrix stored in ProjectionState to OpenGl.
 447   void ApplyProjectionMatrix();
 448
 449 public:
 450
 451   //! @return messenger instance
 452   inline const Handle(Message_Messenger)& Messenger() const
 453   {
 454     return ::Message::DefaultMessenger();
 455   }
 456
 457   //! Callback for GL_ARB_debug_output extension
 458   //! @param theSource   message source   within GL_DEBUG_SOURCE_   enumeration
 459   //! @param theType     message type     within GL_DEBUG_TYPE_     enumeration
 460   //! @param theId       message ID       within source
 461   //! @param theSeverity message severity within GL_DEBUG_SEVERITY_ enumeration
 462   //! @param theMessage  the message itself
 463   Standard_EXPORT void PushMessage (const unsigned int theSource,
 464                                     const unsigned int theType,
 465                                     const unsigned int theId,
 466                                     const unsigned int theSeverity,
 467                                     const TCollection_ExtendedString& theMessage);
 468
 469   //! Adds a filter for messages with theId and theSource (GL_DEBUG_SOURCE_)
 470   Standard_EXPORT Standard_Boolean ExcludeMessage (const unsigned int theSource,
 471                                                    const unsigned int theId);
 472
 473   //! Removes a filter for messages with theId and theSource (GL_DEBUG_SOURCE_)
 474   Standard_EXPORT Standard_Boolean IncludeMessage (const unsigned int theSource,
 475                                                    const unsigned int theId);
 476
 477   //! @return true if OpenGl context supports left and
 478   //! right rendering buffers.
 479   Standard_Boolean HasStereoBuffers() const
 480   {
 481   #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
 482     return myIsStereoBuffers;
 483   #else
 484     return Standard_False;
 485   #endif
 486   }
 487
 488 public: //! @name methods to alter or retrieve current state
 489
 490   //! Switch to left stereographic rendering buffer.
 491   //! This method can be used to keep unchanged choise
 492   //! of front/back/both buffer rendering.
 493   Standard_EXPORT void SetDrawBufferLeft();
 494
 495   //! Switch to right stereographic rendering buffer.
 496   //! This method can be used to keep unchanged choise
 497   //! of front/back/both buffer rendering.
 498   Standard_EXPORT void SetDrawBufferRight();
 499
 500   //! Switch to non-stereographic rendering buffer.
 501   //! This method can be used to keep unchanged choise
 502   //! of front/back/both buffer rendering.
 503   Standard_EXPORT void SetDrawBufferMono();
 504
 505   //! Fetch OpenGl context state. This class tracks value of several OpenGl
 506   //! state variables. Consulting the cached values is quicker than
 507   //! doing the same via OpenGl API. Call this method if any of the controlled
 508   //! OpenGl state variables has a possibility of being out-of-date.
 509   Standard_EXPORT void FetchState();
 510
 511   //! @return active GLSL program
 512   const Handle(OpenGl_ShaderProgram)& ActiveProgram() const
 513   {
 514     return myActiveProgram;
 515   }
 516
 517   //! @return OpenGL sampler object used to override default texture parameters
 518   const Handle(OpenGl_Sampler)& TextureSampler()
 519   {
 520     return myTexSampler;
 521   }
 522
 523   //! Bind specified program to current context,
 524   //! or unbind previous one when NULL specified.
 525   //! @return true if some program is bound to context
 526   Standard_EXPORT Standard_Boolean BindProgram (const Handle(OpenGl_ShaderProgram)& theProgram);
 527
 528   //! Setup current color.
 529   Standard_EXPORT void SetColor4fv (const OpenGl_Vec4& theColor);
 530
 531   //! Setup point size.
 532   Standard_EXPORT void SetPointSize (const Standard_ShortReal theSize);
 533
 534   //! Bind default Vertex Array Object
 535   Standard_EXPORT void BindDefaultVao();
 536
 537   //! Default Frame Buffer Object.
 538   const Handle(OpenGl_FrameBuffer)& DefaultFrameBuffer() const
 539   {
 540     return myDefaultFbo;
 541   }
 542
 543   //! Setup new Default Frame Buffer Object and return previously set.
 544   //! This call doesn't change Active FBO!
 545   Standard_EXPORT Handle(OpenGl_FrameBuffer) SetDefaultFrameBuffer (const Handle(OpenGl_FrameBuffer)& theFbo);
 546
 547   //! Return debug context initialization state.
 548   Standard_Boolean IsDebugContext() const
 549   {
 550     return myIsGlDebugCtx;
 551   }
 552
 553 private:
 554
 555   //! Wrapper to system function to retrieve GL function pointer by name.
 556   Standard_EXPORT void* findProc (const char* theFuncName);
 557
 558   //! Print error if not all functions have been exported by context for reported version.
 559   //! Note that this will never happen when using GLX, since returned functions can not be validated.
 560   //! @param theGlVerMajor the OpenGL major version with missing functions
 561   //! @param theGlVerMinor the OpenGL minor version with missing functions
 562   Standard_EXPORT void checkWrongVersion (const Standard_Integer theGlVerMajor,
 563                                           const Standard_Integer theGlVerMinor);
 564
 565   //! Private initialization function that should be called only once.
 566   Standard_EXPORT void init (const Standard_Boolean theIsCoreProfile);
 567
 568 public: //! @name core profiles
 569
 570   OpenGl_GlCore11*     core11;     //!< OpenGL 1.1 core functionality
 571   OpenGl_GlCore11Fwd*  core11fwd;  //!< OpenGL 1.1 without deprecated entry points
 572   OpenGl_GlCore15*     core15;     //!< OpenGL 1.5 core functionality
 573   OpenGl_GlCore15Fwd*  core15fwd;  //!< OpenGL 1.5 without deprecated entry points
 574   OpenGl_GlCore20*     core20;     //!< OpenGL 2.0 core functionality (includes 1.5)
 575   OpenGl_GlCore20Fwd*  core20fwd;  //!< OpenGL 2.0 without deprecated entry points
 576   OpenGl_GlCore32*     core32;     //!< OpenGL 3.2 core profile
 577   OpenGl_GlCore32Back* core32back; //!< OpenGL 3.2 backward compatibility profile
 578   OpenGl_GlCore33*     core33;     //!< OpenGL 3.3 core profile
 579   OpenGl_GlCore33Back* core33back; //!< OpenGL 3.3 backward compatibility profile
 580   OpenGl_GlCore41*     core41;     //!< OpenGL 4.1 core profile
 581   OpenGl_GlCore41Back* core41back; //!< OpenGL 4.1 backward compatibility profile
 582   OpenGl_GlCore42*     core42;     //!< OpenGL 4.2 core profile
 583   OpenGl_GlCore42Back* core42back; //!< OpenGL 4.2 backward compatibility profile
 584   OpenGl_GlCore43*     core43;     //!< OpenGL 4.3 core profile
 585   OpenGl_GlCore43Back* core43back; //!< OpenGL 4.3 backward compatibility profile
 586   OpenGl_GlCore44*     core44;     //!< OpenGL 4.4 core profile
 587   OpenGl_GlCore44Back* core44back; //!< OpenGL 4.4 backward compatibility profile
 588
 589   Handle(OpenGl_Caps) caps; //!< context options
 590
 591 public: //! @name extensions
 592
 593   Standard_Boolean       hasHighp;       //!< highp in GLSL ES fragment shader is supported
 594   Standard_Boolean       hasTexRGBA8;    //!< always available on desktop; on OpenGL ES - since 3.0 or as extension GL_OES_rgb8_rgba8
 595   Standard_Boolean       arbNPTW;        //!< GL_ARB_texture_non_power_of_two
 596   Standard_Boolean       arbTexRG;       //!< GL_ARB_texture_rg
 597   OpenGl_ArbTexBindless* arbTexBindless; //!< GL_ARB_bindless_texture
 598   OpenGl_ArbTBO*         arbTBO;         //!< GL_ARB_texture_buffer_object
 599   Standard_Boolean       arbTboRGB32;    //!< GL_ARB_texture_buffer_object_rgb32 (3-component TBO), in core since 4.0
 600   OpenGl_ArbIns*         arbIns;         //!< GL_ARB_draw_instanced
 601   OpenGl_ArbDbg*         arbDbg;         //!< GL_ARB_debug_output
 602   OpenGl_ArbFBO*         arbFBO;         //!< GL_ARB_framebuffer_object
 603   OpenGl_ArbFBOBlit*     arbFBOBlit;     //!< glBlitFramebuffer function, moved out from OpenGl_ArbFBO structure for compatibility with OpenGL ES 2.0
 604   OpenGl_ExtGS*          extGS;          //!< GL_EXT_geometry_shader4
 605   Standard_Boolean       extBgra;        //!< GL_EXT_bgra or GL_EXT_texture_format_BGRA8888 on OpenGL ES
 606   Standard_Boolean       extAnis;        //!< GL_EXT_texture_filter_anisotropic
 607   Standard_Boolean       extPDS;         //!< GL_EXT_packed_depth_stencil
 608   Standard_Boolean       atiMem;         //!< GL_ATI_meminfo
 609   Standard_Boolean       nvxMem;         //!< GL_NVX_gpu_memory_info
 610
 611 private: // system-dependent fields
 612
 613 #if defined(HAVE_EGL)
 614   Aspect_Drawable         myWindow;   //!< EGL surface                   : EGLSurface
 615   Aspect_Display          myDisplay;  //!< EGL connection to the Display : EGLDisplay
 616   Aspect_RenderingContext myGContext; //!< EGL rendering context         : EGLContext
 617 #elif defined(_WIN32)
 618   Aspect_Handle           myWindow;   //!< window handle (owner of GL context) : HWND
 619   Aspect_Handle           myWindowDC; //!< Device Descriptor handle : HDC
 620   Aspect_RenderingContext myGContext; //!< Rendering Context handle : HGLRC
 621 #elif defined(__APPLE__) && !defined(MACOSX_USE_GLX)
 622   #if defined(TARGET_OS_IPHONE) && TARGET_OS_IPHONE
 623   EAGLContext*            myGContext;    //!< Rendering Context handle
 624   #else
 625   NSOpenGLContext*        myGContext; //!< Rendering Context handle
 626   #endif
 627 #else
 628   Aspect_Drawable         myWindow;   //!< window handle (owner of GL context) : GLXDrawable
 629   Aspect_Display          myDisplay;  //!< connection to the X-server : Display*
 630   Aspect_RenderingContext myGContext; //!< X-GLX rendering context : GLXContext
 631 #endif
 632
 633 private: // context info
 634
 635   typedef NCollection_DataMap<TCollection_AsciiString, Standard_Integer> OpenGl_DelayReleaseMap;
 636   typedef NCollection_Handle<OpenGl_DelayReleaseMap> Handle(OpenGl_DelayReleaseMap);
 637   typedef NCollection_DataMap<TCollection_AsciiString, Handle(OpenGl_Resource)> OpenGl_ResourcesMap;
 638   typedef NCollection_Handle<OpenGl_ResourcesMap> Handle(OpenGl_ResourcesMap);
 639   typedef NCollection_List<Handle(OpenGl_Resource)> OpenGl_ResourcesStack;
 640   typedef NCollection_Handle<OpenGl_ResourcesStack> Handle(OpenGl_ResourcesStack);
 641
 642   Handle(OpenGl_ResourcesMap)    mySharedResources; //!< shared resources with unique identification key
 643   Handle(OpenGl_DelayReleaseMap) myDelayed;         //!< shared resources for delayed release
 644   Handle(OpenGl_ResourcesStack)  myUnusedResources; //!< stack of resources for delayed clean up
 645
 646   OpenGl_Clipping myClippingState; //!< state of clip planes
 647
 648   void*            myGlLibHandle;          //!< optional handle to GL library
 649   NCollection_Handle<OpenGl_GlFunctions>
 650                    myFuncs;                //!< mega structure for all GL functions
 651   Standard_Integer myAnisoMax;             //!< maximum level of anisotropy texture filter
 652   Standard_Integer myTexClamp;             //!< either GL_CLAMP_TO_EDGE (1.2+) or GL_CLAMP (1.1)
 653   Standard_Integer myMaxTexDim;            //!< value for GL_MAX_TEXTURE_SIZE
 654   Standard_Integer myMaxClipPlanes;        //!< value for GL_MAX_CLIP_PLANES
 655   Standard_Integer myGlVerMajor;           //!< cached GL version major number
 656   Standard_Integer myGlVerMinor;           //!< cached GL version minor number
 657   Standard_Boolean myIsInitialized;        //!< flag indicates initialization state
 658   Standard_Boolean myIsStereoBuffers;      //!< context supports stereo buffering
 659   Standard_Boolean myIsGlNormalizeEnabled; //!< GL_NORMALIZE flag
 660                                            //!< Used to tell OpenGl that normals should be normalized
 661
 662   Handle(OpenGl_ShaderManager) myShaderManager; //! support object for managing shader programs
 663
 664 private: //! @name fields tracking current state
 665
 666   Handle(OpenGl_ShaderProgram) myActiveProgram; //!< currently active GLSL program
 667   Handle(OpenGl_Sampler)       myTexSampler;    //!< currently active sampler object
 668   Handle(OpenGl_FrameBuffer)   myDefaultFbo;    //!< default Frame Buffer Object
 669   Standard_Integer             myRenderMode;    //!< value for active rendering mode
 670   Standard_Integer             myDrawBuffer;    //!< current draw buffer
 671   unsigned int                 myDefaultVao;    //!< default Vertex Array Object
 672   Standard_Boolean             myIsGlDebugCtx;  //!< debug context initialization state
 673   TCollection_AsciiString      myVendor;        //!< Graphics Driver's vendor
 674   TColStd_PackedMapOfInteger   myFilters[6];    //!< messages suppressing filter (for sources from GL_DEBUG_SOURCE_API_ARB to GL_DEBUG_SOURCE_OTHER_ARB)
 675
 676 public:
 677
 678   OpenGl_Utils::MatrixState<Standard_ShortReal> ModelWorldState; //!< state of orientation matrix
 679   OpenGl_Utils::MatrixState<Standard_ShortReal> WorldViewState;  //!< state of orientation matrix
 680   OpenGl_Utils::MatrixState<Standard_ShortReal> ProjectionState; //!< state of projection  matrix
 681
 682 private:
 683
 684   //! Copying allowed only within Handles
 685   OpenGl_Context            (const OpenGl_Context& );
 686   OpenGl_Context& operator= (const OpenGl_Context& );
 687
 688 public:
 689
 690   DEFINE_STANDARD_RTTI(OpenGl_Context) // Type definition
 691
 692   friend class OpenGl_Window;
 693
 694 };
 695
 696 #endif // _OpenGl_Context_H__