0029570: Visualization, Graphic3d_Aspect - merge Graphic3d_Group aspects
[occt.git] / src / OpenGl / OpenGl_PrimitiveArray.cxx
1 // Created on: 2011-07-13
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12 //
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14 // commercial license or contractual agreement.
15
16 #include <OpenGl_Aspects.hxx>
17 #include <OpenGl_Context.hxx>
18 #include <OpenGl_GraphicDriver.hxx>
19 #include <OpenGl_IndexBuffer.hxx>
20 #include <OpenGl_PointSprite.hxx>
21 #include <OpenGl_PrimitiveArray.hxx>
22 #include <OpenGl_Sampler.hxx>
23 #include <OpenGl_ShaderManager.hxx>
24 #include <OpenGl_ShaderProgram.hxx>
25 #include <OpenGl_Structure.hxx>
26 #include <OpenGl_VertexBufferCompat.hxx>
27 #include <OpenGl_View.hxx>
28 #include <OpenGl_Workspace.hxx>
29 #include <Graphic3d_TextureParams.hxx>
30 #include <NCollection_AlignedAllocator.hxx>
31
32 namespace
33 {
34   //! Convert data type to GL info
35   inline GLenum toGlDataType (const Graphic3d_TypeOfData theType,
36                               GLint&                     theNbComp)
37   {
38     switch (theType)
39     {
40       case Graphic3d_TOD_USHORT:
41         theNbComp = 1;
42         return GL_UNSIGNED_SHORT;
43       case Graphic3d_TOD_UINT:
44         theNbComp = 1;
45         return GL_UNSIGNED_INT;
46       case Graphic3d_TOD_VEC2:
47         theNbComp = 2;
48         return GL_FLOAT;
49       case Graphic3d_TOD_VEC3:
50         theNbComp = 3;
51         return GL_FLOAT;
52       case Graphic3d_TOD_VEC4:
53         theNbComp = 4;
54         return GL_FLOAT;
55       case Graphic3d_TOD_VEC4UB:
56         theNbComp = 4;
57         return GL_UNSIGNED_BYTE;
58       case Graphic3d_TOD_FLOAT:
59         theNbComp = 1;
60         return GL_FLOAT;
61     }
62     theNbComp = 0;
63     return GL_NONE;
64   }
65
66 }
67
68 //! Auxiliary template for VBO with interleaved attributes.
69 template<class TheBaseClass, int NbAttributes>
70 class OpenGl_VertexBufferT : public TheBaseClass
71 {
72 public:
73
74   //! Create uninitialized VBO.
75   OpenGl_VertexBufferT (const Graphic3d_Buffer& theAttribs)
76   : Stride (theAttribs.IsInterleaved() ? theAttribs.Stride : 0)
77   {
78     memcpy (Attribs, theAttribs.AttributesArray(), sizeof(Graphic3d_Attribute) * NbAttributes);
79   }
80
81   virtual bool HasColorAttribute() const
82   {
83     for (Standard_Integer anAttribIter = 0; anAttribIter < NbAttributes; ++anAttribIter)
84     {
85       const Graphic3d_Attribute& anAttrib = Attribs[anAttribIter];
86       if (anAttrib.Id == Graphic3d_TOA_COLOR)
87       {
88         return true;
89       }
90     }
91     return false;
92   }
93
94   virtual bool HasNormalAttribute() const
95   {
96     for (Standard_Integer anAttribIter = 0; anAttribIter < NbAttributes; ++anAttribIter)
97     {
98       const Graphic3d_Attribute& anAttrib = Attribs[anAttribIter];
99       if (anAttrib.Id == Graphic3d_TOA_NORM)
100       {
101         return true;
102       }
103     }
104     return false;
105   }
106
107   virtual void BindPositionAttribute (const Handle(OpenGl_Context)& theGlCtx) const
108   {
109     if (!TheBaseClass::IsValid())
110     {
111       return;
112     }
113
114     TheBaseClass::Bind (theGlCtx);
115     GLint aNbComp;
116     const GLubyte* anOffset = TheBaseClass::myOffset;
117     const Standard_Size aMuliplier = Stride != 0 ? 1 : TheBaseClass::myElemsNb;
118     for (Standard_Integer anAttribIter = 0; anAttribIter < NbAttributes; ++anAttribIter)
119     {
120       const Graphic3d_Attribute& anAttrib = Attribs[anAttribIter];
121       const GLenum   aDataType = toGlDataType (anAttrib.DataType, aNbComp);
122       if (anAttrib.Id == Graphic3d_TOA_POS
123        && aDataType != GL_NONE)
124       {
125         TheBaseClass::bindAttribute (theGlCtx, Graphic3d_TOA_POS, aNbComp, aDataType, Stride, anOffset);
126         break;
127       }
128
129       anOffset += aMuliplier * Graphic3d_Attribute::Stride (anAttrib.DataType);
130     }
131   }
132
133   virtual void BindAllAttributes (const Handle(OpenGl_Context)& theGlCtx) const
134   {
135     if (!TheBaseClass::IsValid())
136     {
137       return;
138     }
139
140     TheBaseClass::Bind (theGlCtx);
141     GLint aNbComp;
142     const GLubyte* anOffset = TheBaseClass::myOffset;
143     const Standard_Size aMuliplier = Stride != 0 ? 1 : TheBaseClass::myElemsNb;
144     for (Standard_Integer anAttribIter = 0; anAttribIter < NbAttributes; ++anAttribIter)
145     {
146       const Graphic3d_Attribute& anAttrib = Attribs[anAttribIter];
147       const GLenum   aDataType = toGlDataType (anAttrib.DataType, aNbComp);
148       if (aDataType != GL_NONE)
149       {
150         TheBaseClass::bindAttribute (theGlCtx, anAttrib.Id, aNbComp, aDataType, Stride, anOffset);
151       }
152       anOffset += aMuliplier * Graphic3d_Attribute::Stride (anAttrib.DataType);
153     }
154   }
155
156   virtual void UnbindAllAttributes (const Handle(OpenGl_Context)& theGlCtx) const
157   {
158     if (!TheBaseClass::IsValid())
159     {
160       return;
161     }
162     TheBaseClass::Unbind (theGlCtx);
163
164     for (Standard_Integer anAttribIter = 0; anAttribIter < NbAttributes; ++anAttribIter)
165     {
166       const Graphic3d_Attribute& anAttrib = Attribs[anAttribIter];
167       TheBaseClass::unbindAttribute (theGlCtx, anAttrib.Id);
168     }
169   }
170
171 private:
172
173   Graphic3d_Attribute Attribs[NbAttributes];
174   Standard_Integer    Stride;
175
176 };
177
178 // =======================================================================
179 // function : clearMemoryGL
180 // purpose  :
181 // =======================================================================
182 void OpenGl_PrimitiveArray::clearMemoryGL (const Handle(OpenGl_Context)& theGlCtx) const
183 {
184   if (!myVboIndices.IsNull())
185   {
186     myVboIndices->Release (theGlCtx.operator->());
187     myVboIndices.Nullify();
188   }
189   if (!myVboAttribs.IsNull())
190   {
191     myVboAttribs->Release (theGlCtx.operator->());
192     myVboAttribs.Nullify();
193   }
194 }
195
196 // =======================================================================
197 // function : initNormalVbo
198 // purpose  :
199 // =======================================================================
200 Standard_Boolean OpenGl_PrimitiveArray::initNormalVbo (const Handle(OpenGl_Context)& theCtx) const
201 {
202   switch (myAttribs->NbAttributes)
203   {
204     case 1:  myVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBuffer, 1> (*myAttribs); break;
205     case 2:  myVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBuffer, 2> (*myAttribs); break;
206     case 3:  myVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBuffer, 3> (*myAttribs); break;
207     case 4:  myVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBuffer, 4> (*myAttribs); break;
208     case 5:  myVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBuffer, 5> (*myAttribs); break;
209     case 6:  myVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBuffer, 6> (*myAttribs); break;
210     case 7:  myVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBuffer, 7> (*myAttribs); break;
211     case 8:  myVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBuffer, 8> (*myAttribs); break;
212     case 9:  myVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBuffer, 9> (*myAttribs); break;
213     case 10: myVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBuffer, 10>(*myAttribs); break;
214   }
215
216   const Standard_Boolean isAttribMutable     = myAttribs->IsMutable();
217   const Standard_Boolean isAttribInterleaved = myAttribs->IsInterleaved();
218   if (myAttribs->NbElements != myAttribs->NbMaxElements()
219    && myIndices.IsNull()
220    && (!isAttribInterleaved || isAttribMutable))
221   {
222     throw Standard_ProgramError ("OpenGl_PrimitiveArray::buildVBO() - vertex attribute data with reserved size is not supported");
223   }
224
225   // specify data type as Byte and NbComponents as Stride, so that OpenGl_VertexBuffer::EstimatedDataSize() will return correct value
226   const Standard_Integer aNbVertexes = (isAttribMutable || !isAttribInterleaved) ? myAttribs->NbMaxElements() : myAttribs->NbElements;
227   if (!myVboAttribs->init (theCtx, myAttribs->Stride, aNbVertexes, myAttribs->Data(), GL_UNSIGNED_BYTE, myAttribs->Stride))
228   {
229     TCollection_ExtendedString aMsg = TCollection_ExtendedString("VBO creation for Primitive Array has failed for ") + aNbVertexes + " vertices. Out of memory?";
230     theCtx->PushMessage (GL_DEBUG_SOURCE_APPLICATION, GL_DEBUG_TYPE_PERFORMANCE, 0, GL_DEBUG_SEVERITY_LOW, aMsg);
231
232     clearMemoryGL (theCtx);
233     return Standard_False;
234   }
235   else if (myIndices.IsNull())
236   {
237     if (isAttribMutable && isAttribInterleaved)
238     {
239       // for mutable interlaced array we can change dynamically number of vertexes (they will be just skipped at the end of buffer);
240       // this doesn't matter in case if we have indexed array
241       myVboAttribs->SetElemsNb (myAttribs->NbElements);
242     }
243     return Standard_True;
244   }
245
246   const Standard_Integer aNbIndexes = !myIndices->IsMutable() ? myIndices->NbElements : myIndices->NbMaxElements();
247   myVboIndices = new OpenGl_IndexBuffer();
248   bool isOk = false;
249   switch (myIndices->Stride)
250   {
251     case 2:
252     {
253       isOk = myVboIndices->Init (theCtx, 1, aNbIndexes, reinterpret_cast<const GLushort*> (myIndices->Data()));
254       myVboIndices->SetElemsNb (myIndices->NbElements);
255       myIndices->Validate();
256       break;
257     }
258     case 4:
259     {
260       isOk = myVboIndices->Init (theCtx, 1, aNbIndexes, reinterpret_cast<const GLuint*> (myIndices->Data()));
261       myVboIndices->SetElemsNb (myIndices->NbElements);
262       myIndices->Validate();
263       break;
264     }
265     default:
266     {
267       clearMemoryGL (theCtx);
268       return Standard_False;
269     }
270   }
271   if (!isOk)
272   {
273     TCollection_ExtendedString aMsg = TCollection_ExtendedString("VBO creation for Primitive Array has failed for ") + aNbIndexes + " indices. Out of memory?";
274     theCtx->PushMessage (GL_DEBUG_SOURCE_APPLICATION, GL_DEBUG_TYPE_PERFORMANCE, 0, GL_DEBUG_SEVERITY_LOW, aMsg);
275     clearMemoryGL (theCtx);
276     return Standard_False;
277   }
278   return Standard_True;
279 }
280
281 // =======================================================================
282 // function : buildVBO
283 // purpose  :
284 // =======================================================================
285 Standard_Boolean OpenGl_PrimitiveArray::buildVBO (const Handle(OpenGl_Context)& theCtx,
286                                                   const Standard_Boolean        theToKeepData) const
287 {
288   bool isNormalMode = theCtx->ToUseVbo();
289   clearMemoryGL (theCtx);
290   if (myAttribs.IsNull()
291    || myAttribs->IsEmpty()
292    || myAttribs->NbElements < 1
293    || myAttribs->NbAttributes < 1
294    || myAttribs->NbAttributes > 10)
295   {
296     // vertices should be always defined - others are optional
297     return Standard_False;
298   }
299
300   if (isNormalMode
301    && initNormalVbo (theCtx))
302   {
303     if (!theCtx->caps->keepArrayData
304      && !theToKeepData
305      && !myAttribs->IsMutable())
306     {
307       myIndices.Nullify();
308       myAttribs.Nullify();
309     }
310     else
311     {
312       myAttribs->Validate();
313     }
314     return Standard_True;
315   }
316
317   Handle(OpenGl_VertexBufferCompat) aVboAttribs;
318   switch (myAttribs->NbAttributes)
319   {
320     case 1:  aVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBufferCompat, 1> (*myAttribs); break;
321     case 2:  aVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBufferCompat, 2> (*myAttribs); break;
322     case 3:  aVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBufferCompat, 3> (*myAttribs); break;
323     case 4:  aVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBufferCompat, 4> (*myAttribs); break;
324     case 5:  aVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBufferCompat, 5> (*myAttribs); break;
325     case 6:  aVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBufferCompat, 6> (*myAttribs); break;
326     case 7:  aVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBufferCompat, 7> (*myAttribs); break;
327     case 8:  aVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBufferCompat, 8> (*myAttribs); break;
328     case 9:  aVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBufferCompat, 9> (*myAttribs); break;
329     case 10: aVboAttribs = new OpenGl_VertexBufferT<OpenGl_VertexBufferCompat, 10>(*myAttribs); break;
330   }
331   aVboAttribs->initLink (myAttribs, 0, myAttribs->NbElements, GL_NONE);
332   if (!myIndices.IsNull())
333   {
334     Handle(OpenGl_VertexBufferCompat) aVboIndices = new OpenGl_VertexBufferCompat();
335     switch (myIndices->Stride)
336     {
337       case 2:
338       {
339         aVboIndices->initLink (myIndices, 1, myIndices->NbElements, GL_UNSIGNED_SHORT);
340         break;
341       }
342       case 4:
343       {
344         aVboIndices->initLink (myIndices, 1, myIndices->NbElements, GL_UNSIGNED_INT);
345         break;
346       }
347       default:
348       {
349         return Standard_False;
350       }
351     }
352     myVboIndices = aVboIndices;
353   }
354   myVboAttribs = aVboAttribs;
355   if (!theCtx->caps->keepArrayData
356    && !theToKeepData)
357   {
358     // does not make sense for compatibility mode
359     //myIndices.Nullify();
360     //myAttribs.Nullify();
361   }
362
363   return Standard_True;
364 }
365
366 // =======================================================================
367 // function : updateVBO
368 // purpose  :
369 // =======================================================================
370 void OpenGl_PrimitiveArray::updateVBO (const Handle(OpenGl_Context)& theCtx) const
371 {
372   if (!myAttribs.IsNull())
373   {
374     Graphic3d_BufferRange aRange = myAttribs->InvalidatedRange();
375     if (!aRange.IsEmpty()
376      &&  myVboAttribs->IsValid()
377      && !myVboAttribs->IsVirtual())
378     {
379       myVboAttribs->Bind (theCtx);
380       theCtx->core15fwd->glBufferSubData (myVboAttribs->GetTarget(),
381                                           aRange.Start,
382                                           aRange.Length,
383                                           myAttribs->Data() + aRange.Start);
384       myVboAttribs->Unbind (theCtx);
385       if (myAttribs->IsInterleaved())
386       {
387         myVboAttribs->SetElemsNb (myAttribs->NbElements);
388       }
389     }
390     myAttribs->Validate();
391   }
392   if (!myIndices.IsNull())
393   {
394     Graphic3d_BufferRange aRange = myIndices->InvalidatedRange();
395     if (!aRange.IsEmpty()
396      &&  myVboIndices->IsValid()
397      && !myVboIndices->IsVirtual())
398     {
399       myVboIndices->Bind (theCtx);
400       theCtx->core15fwd->glBufferSubData (myVboIndices->GetTarget(),
401                                           aRange.Start,
402                                           aRange.Length,
403                                           myIndices->Data() + aRange.Start);
404       myVboIndices->Unbind (theCtx);
405       myVboIndices->SetElemsNb (myIndices->NbElements);
406     }
407     myIndices->Validate();
408   }
409 }
410
411 // =======================================================================
412 // function : drawArray
413 // purpose  :
414 // =======================================================================
415 void OpenGl_PrimitiveArray::drawArray (const Handle(OpenGl_Workspace)& theWorkspace,
416                                        const Graphic3d_Vec4*           theFaceColors,
417                                        const Standard_Boolean          theHasVertColor) const
418 {
419   if (myVboAttribs.IsNull())
420   {
421   #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
422     if (myDrawMode == GL_POINTS)
423     {
424       // extreme compatibility mode - without sprites but with markers
425       drawMarkers (theWorkspace);
426     }
427   #endif
428     return;
429   }
430
431   const Handle(OpenGl_Context)& aGlContext = theWorkspace->GetGlContext();
432   const bool                    toHilight  = theWorkspace->ToHighlight();
433   const GLenum aDrawMode = !aGlContext->ActiveProgram().IsNull()
434                          && aGlContext->ActiveProgram()->HasTessellationStage()
435                          ? GL_PATCHES
436                          : myDrawMode;
437   myVboAttribs->BindAllAttributes (aGlContext);
438   if (theHasVertColor && toHilight)
439   {
440     // disable per-vertex color
441     OpenGl_VertexBuffer::unbindAttribute (aGlContext, Graphic3d_TOA_COLOR);
442   }
443   if (!myVboIndices.IsNull())
444   {
445     myVboIndices->Bind (aGlContext);
446     GLubyte* anOffset = myVboIndices->GetDataOffset();
447     if (!myBounds.IsNull())
448     {
449       // draw primitives by vertex count with the indices
450       const size_t aStride = myVboIndices->GetDataType() == GL_UNSIGNED_SHORT ? sizeof(unsigned short) : sizeof(unsigned int);
451       for (Standard_Integer aGroupIter = 0; aGroupIter < myBounds->NbBounds; ++aGroupIter)
452       {
453         const GLint aNbElemsInGroup = myBounds->Bounds[aGroupIter];
454         if (theFaceColors != NULL) aGlContext->SetColor4fv (theFaceColors[aGroupIter]);
455         glDrawElements (aDrawMode, aNbElemsInGroup, myVboIndices->GetDataType(), anOffset);
456         anOffset += aStride * aNbElemsInGroup;
457       }
458     }
459     else
460     {
461       // draw one (or sequential) primitive by the indices
462       glDrawElements (aDrawMode, myVboIndices->GetElemsNb(), myVboIndices->GetDataType(), anOffset);
463     }
464     myVboIndices->Unbind (aGlContext);
465   }
466   else if (!myBounds.IsNull())
467   {
468     GLint aFirstElem = 0;
469     for (Standard_Integer aGroupIter = 0; aGroupIter < myBounds->NbBounds; ++aGroupIter)
470     {
471       const GLint aNbElemsInGroup = myBounds->Bounds[aGroupIter];
472       if (theFaceColors != NULL) aGlContext->SetColor4fv (theFaceColors[aGroupIter]);
473       glDrawArrays (aDrawMode, aFirstElem, aNbElemsInGroup);
474       aFirstElem += aNbElemsInGroup;
475     }
476   }
477   else
478   {
479     if (myDrawMode == GL_POINTS)
480     {
481       drawMarkers (theWorkspace);
482     }
483     else
484     {
485       glDrawArrays (aDrawMode, 0, myVboAttribs->GetElemsNb());
486     }
487   }
488
489   // bind with 0
490   myVboAttribs->UnbindAllAttributes (aGlContext);
491 }
492
493 // =======================================================================
494 // function : drawEdges
495 // purpose  :
496 // =======================================================================
497 void OpenGl_PrimitiveArray::drawEdges (const Handle(OpenGl_Workspace)& theWorkspace) const
498 {
499   const Handle(OpenGl_Context)& aGlContext = theWorkspace->GetGlContext();
500   if (myVboAttribs.IsNull())
501   {
502     return;
503   }
504
505   const OpenGl_Aspects* anAspect = theWorkspace->Aspects();
506 #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
507   const Standard_Integer aPolyModeOld = aGlContext->SetPolygonMode (GL_LINE);
508 #endif
509
510   if (aGlContext->core20fwd != NULL)
511   {
512     aGlContext->ShaderManager()->BindLineProgram (Handle(OpenGl_TextureSet)(), anAspect->Aspect()->EdgeLineType(),
513                                                   Graphic3d_TOSM_UNLIT, Graphic3d_AlphaMode_Opaque, Standard_False,
514                                                   anAspect->ShaderProgramRes (aGlContext));
515   }
516   aGlContext->SetSampleAlphaToCoverage (aGlContext->ShaderManager()->MaterialState().HasAlphaCutoff());
517   const GLenum aDrawMode = !aGlContext->ActiveProgram().IsNull()
518                          && aGlContext->ActiveProgram()->HasTessellationStage()
519                          ? GL_PATCHES
520                          : myDrawMode;
521 #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
522   if (aGlContext->ActiveProgram().IsNull()
523    && aGlContext->core11 != NULL)
524   {
525     glDisable (GL_LIGHTING);
526   }
527 #endif
528
529   /// OCC22236 NOTE: draw edges for all situations:
530   /// 1) draw elements with GL_LINE style as edges from myPArray->bufferVBO[VBOEdges] indices array
531   /// 2) draw elements from vertex array, when bounds defines count of primitive's vertices.
532   /// 3) draw primitive's edges by vertexes if no edges and bounds array is specified
533   myVboAttribs->BindPositionAttribute (aGlContext);
534
535   aGlContext->SetColor4fv (theWorkspace->EdgeColor().a() >= 0.1f
536                          ? theWorkspace->EdgeColor()
537                          : theWorkspace->View()->BackgroundColor());
538   aGlContext->SetTypeOfLine (anAspect->Aspect()->EdgeLineType());
539   aGlContext->SetLineWidth  (anAspect->Aspect()->EdgeWidth());
540
541   if (!myVboIndices.IsNull())
542   {
543     myVboIndices->Bind (aGlContext);
544     GLubyte* anOffset = myVboIndices->GetDataOffset();
545
546     // draw primitives by vertex count with the indices
547     if (!myBounds.IsNull())
548     {
549       const size_t aStride = myVboIndices->GetDataType() == GL_UNSIGNED_SHORT ? sizeof(unsigned short) : sizeof(unsigned int);
550       for (Standard_Integer aGroupIter = 0; aGroupIter < myBounds->NbBounds; ++aGroupIter)
551       {
552         const GLint aNbElemsInGroup = myBounds->Bounds[aGroupIter];
553         glDrawElements (aDrawMode, aNbElemsInGroup, myVboIndices->GetDataType(), anOffset);
554         anOffset += aStride * aNbElemsInGroup;
555       }
556     }
557     // draw one (or sequential) primitive by the indices
558     else
559     {
560       glDrawElements (aDrawMode, myVboIndices->GetElemsNb(), myVboIndices->GetDataType(), anOffset);
561     }
562     myVboIndices->Unbind (aGlContext);
563   }
564   else if (!myBounds.IsNull())
565   {
566     GLint aFirstElem = 0;
567     for (Standard_Integer aGroupIter = 0; aGroupIter < myBounds->NbBounds; ++aGroupIter)
568     {
569       const GLint aNbElemsInGroup = myBounds->Bounds[aGroupIter];
570       glDrawArrays (aDrawMode, aFirstElem, aNbElemsInGroup);
571       aFirstElem += aNbElemsInGroup;
572     }
573   }
574   else
575   {
576     glDrawArrays (aDrawMode, 0, !myVboAttribs.IsNull() ? myVboAttribs->GetElemsNb() : myAttribs->NbElements);
577   }
578
579   // unbind buffers
580   myVboAttribs->UnbindAttribute (aGlContext, Graphic3d_TOA_POS);
581
582   // restore line context
583 #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
584   aGlContext->SetPolygonMode (aPolyModeOld);
585 #endif
586 }
587
588 // =======================================================================
589 // function : drawMarkers
590 // purpose  :
591 // =======================================================================
592 void OpenGl_PrimitiveArray::drawMarkers (const Handle(OpenGl_Workspace)& theWorkspace) const
593 {
594   const OpenGl_Aspects* anAspectMarker = theWorkspace->Aspects();
595   const Handle(OpenGl_Context)&     aCtx    = theWorkspace->GetGlContext();
596   const GLenum aDrawMode = !aCtx->ActiveProgram().IsNull()
597                          && aCtx->ActiveProgram()->HasTessellationStage()
598                          ? GL_PATCHES
599                          : myDrawMode;
600
601   const Handle(OpenGl_TextureSet)& aSpriteNormRes = anAspectMarker->SpriteRes (aCtx);
602   const OpenGl_PointSprite* aSpriteNorm = !aSpriteNormRes.IsNull() ? dynamic_cast<const OpenGl_PointSprite*> (aSpriteNormRes->First().get()) : NULL;
603   if (aSpriteNorm != NULL
604   && !aSpriteNorm->IsDisplayList())
605   {
606     // Textured markers will be drawn with the point sprites
607     aCtx->SetPointSize (anAspectMarker->MarkerSize());
608     aCtx->SetPointSpriteOrigin();
609   #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
610     if (aCtx->core11 != NULL)
611     {
612       aCtx->core11fwd->glEnable (GL_ALPHA_TEST);
613       aCtx->core11fwd->glAlphaFunc (GL_GEQUAL, 0.1f);
614     }
615   #endif
616
617     aCtx->core11fwd->glEnable (GL_BLEND);
618     aCtx->core11fwd->glBlendFunc (GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
619
620     aCtx->core11fwd->glDrawArrays (aDrawMode, 0, !myVboAttribs.IsNull() ? myVboAttribs->GetElemsNb() : myAttribs->NbElements);
621
622     aCtx->core11fwd->glDisable (GL_BLEND);
623   #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
624     if (aCtx->core11 != NULL)
625     {
626       if (aCtx->ShaderManager()->MaterialState().AlphaCutoff() >= ShortRealLast())
627       {
628         aCtx->core11fwd->glDisable (GL_ALPHA_TEST);
629       }
630       else
631       {
632         aCtx->core11fwd->glAlphaFunc (GL_GEQUAL, aCtx->ShaderManager()->MaterialState().AlphaCutoff());
633       }
634     }
635   #endif
636     aCtx->SetPointSize (1.0f);
637     return;
638   }
639   else if (anAspectMarker->Aspect()->MarkerType() == Aspect_TOM_POINT)
640   {
641     aCtx->SetPointSize (anAspectMarker->MarkerSize());
642     aCtx->core11fwd->glDrawArrays (aDrawMode, 0, !myVboAttribs.IsNull() ? myVboAttribs->GetElemsNb() : myAttribs->NbElements);
643     aCtx->SetPointSize (1.0f);
644   }
645 #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
646   // Textured markers will be drawn with the glBitmap
647   else if (anAspectMarker->Aspect()->MarkerType() != Aspect_TOM_POINT
648         && aSpriteNorm != NULL)
649   {
650     /**if (!isHilight && (myPArray->vcolours != NULL))
651     {
652       for (Standard_Integer anIter = 0; anIter < myAttribs->NbElements; anIter++)
653       {
654         glColor4ubv    (myPArray->vcolours[anIter].GetData());
655         glRasterPos3fv (myAttribs->Value<Graphic3d_Vec3> (anIter).GetData());
656         aSpriteNorm->DrawBitmap (theWorkspace->GetGlContext());
657       }
658     }
659     else*/
660     {
661       for (Standard_Integer anIter = 0; anIter < myAttribs->NbElements; anIter++)
662       {
663         aCtx->core11->glRasterPos3fv (myAttribs->Value<Graphic3d_Vec3> (anIter).GetData());
664         aSpriteNorm->DrawBitmap (theWorkspace->GetGlContext());
665       }
666     }
667   }
668 #endif
669 }
670
671 // =======================================================================
672 // function : OpenGl_PrimitiveArray
673 // purpose  :
674 // =======================================================================
675 OpenGl_PrimitiveArray::OpenGl_PrimitiveArray (const OpenGl_GraphicDriver* theDriver)
676
677 : myDrawMode  (DRAW_MODE_NONE),
678   myIsFillType(Standard_False),
679   myIsVboInit (Standard_False)
680 {
681   if (theDriver != NULL)
682   {
683     myUID = theDriver->GetNextPrimitiveArrayUID();
684   }
685 }
686
687 // =======================================================================
688 // function : OpenGl_PrimitiveArray
689 // purpose  :
690 // =======================================================================
691 OpenGl_PrimitiveArray::OpenGl_PrimitiveArray (const OpenGl_GraphicDriver*          theDriver,
692                                               const Graphic3d_TypeOfPrimitiveArray theType,
693                                               const Handle(Graphic3d_IndexBuffer)& theIndices,
694                                               const Handle(Graphic3d_Buffer)&      theAttribs,
695                                               const Handle(Graphic3d_BoundBuffer)& theBounds)
696
697 : myIndices   (theIndices),
698   myAttribs   (theAttribs),
699   myBounds    (theBounds),
700   myDrawMode  (DRAW_MODE_NONE),
701   myIsFillType(Standard_False),
702   myIsVboInit (Standard_False)
703 {
704   if (!myIndices.IsNull()
705     && myIndices->NbElements < 1)
706   {
707     // dummy index buffer?
708     myIndices.Nullify();
709   }
710
711   if (theDriver != NULL)
712   {
713     myUID = theDriver->GetNextPrimitiveArrayUID();
714   #if defined (GL_ES_VERSION_2_0)
715     const Handle(OpenGl_Context)& aCtx = theDriver->GetSharedContext();
716     if (!aCtx.IsNull())
717     {
718       processIndices (aCtx);
719     }
720   #endif
721   }
722
723   setDrawMode (theType);
724 }
725
726 // =======================================================================
727 // function : ~OpenGl_PrimitiveArray
728 // purpose  :
729 // =======================================================================
730 OpenGl_PrimitiveArray::~OpenGl_PrimitiveArray()
731 {
732   //
733 }
734
735 // =======================================================================
736 // function : Release
737 // purpose  :
738 // =======================================================================
739 void OpenGl_PrimitiveArray::Release (OpenGl_Context* theContext)
740 {
741   myIsVboInit = Standard_False;
742   if (!myVboIndices.IsNull())
743   {
744     if (theContext)
745     {
746       theContext->DelayedRelease (myVboIndices);
747     }
748     myVboIndices.Nullify();
749   }
750   if (!myVboAttribs.IsNull())
751   {
752     if (theContext)
753     {
754       theContext->DelayedRelease (myVboAttribs);
755     }
756     myVboAttribs.Nullify();
757   }
758 }
759
760 // =======================================================================
761 // function : Render
762 // purpose  :
763 // =======================================================================
764 void OpenGl_PrimitiveArray::Render (const Handle(OpenGl_Workspace)& theWorkspace) const
765 {
766   if (myDrawMode == DRAW_MODE_NONE)
767   {
768     return;
769   }
770
771   const OpenGl_Aspects* anAspectFace = theWorkspace->ApplyAspects();
772   const Handle(OpenGl_Context)& aCtx = theWorkspace->GetGlContext();
773
774   Handle(OpenGl_TextureSet) aTextureBack;
775   bool toDrawArray = true;
776   int toDrawInteriorEdges = 0; // 0 - no edges, 1 - glsl edges, 2 - polygonMode
777   if (myIsFillType)
778   {
779     toDrawArray = anAspectFace->Aspect()->InteriorStyle() != Aspect_IS_EMPTY;
780     if (anAspectFace->Aspect()->ToDrawEdges())
781     {
782       toDrawInteriorEdges = 1;
783       toDrawArray = true;
784     #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
785       if (anAspectFace->Aspect()->EdgeLineType() != Aspect_TOL_SOLID
786        || aCtx->hasGeometryStage == OpenGl_FeatureNotAvailable
787        || aCtx->caps->usePolygonMode)
788       {
789         toDrawInteriorEdges = 2;
790         if (anAspectFace->Aspect()->InteriorStyle() == Aspect_IS_EMPTY)
791         {
792           if (anAspectFace->Aspect()->EdgeLineType() != Aspect_TOL_SOLID)
793           {
794             toDrawArray = false;
795           }
796           else
797           {
798             aCtx->SetPolygonMode (GL_LINE);
799           }
800         }
801       }
802     #endif
803     }
804   }
805   else
806   {
807     if (myDrawMode == GL_POINTS)
808     {
809       if (anAspectFace->Aspect()->MarkerType() == Aspect_TOM_EMPTY)
810       {
811         return;
812       }
813     }
814     else
815     {
816       if (anAspectFace->Aspect()->LineType() == Aspect_TOL_EMPTY)
817       {
818         return;
819       }
820     }
821
822     // Temporarily disable environment mapping
823     aTextureBack = aCtx->BindTextures (Handle(OpenGl_TextureSet)());
824   }
825
826   // create VBOs on first render call
827   if (!myIsVboInit)
828   {
829     // compatibility - keep data to draw markers using display lists
830     Standard_Boolean toKeepData = Standard_False;
831     if (myDrawMode == GL_POINTS)
832     {
833       const Handle(OpenGl_TextureSet)& aSpriteNormRes = anAspectFace->SpriteRes (aCtx);
834       const OpenGl_PointSprite* aSpriteNorm = !aSpriteNormRes.IsNull() ? dynamic_cast<const OpenGl_PointSprite*> (aSpriteNormRes->First().get()) : NULL;
835       toKeepData = aSpriteNorm != NULL
836                &&  aSpriteNorm->IsDisplayList();
837     }
838   #if defined (GL_ES_VERSION_2_0)
839     processIndices (aCtx);
840   #endif
841     buildVBO (aCtx, toKeepData);
842     myIsVboInit = Standard_True;
843   }
844   else if ((!myAttribs.IsNull()
845          &&  myAttribs->IsMutable())
846         || (!myIndices.IsNull()
847          &&  myIndices->IsMutable()))
848   {
849     updateVBO (aCtx);
850   }
851
852   Graphic3d_TypeOfShadingModel aShadingModel = Graphic3d_TOSM_UNLIT;
853   if (toDrawArray)
854   {
855     const bool hasColorAttrib = !myVboAttribs.IsNull()
856                               && myVboAttribs->HasColorAttribute();
857     const bool toHilight    = theWorkspace->ToHighlight();
858     const bool hasVertColor = hasColorAttrib && !toHilight;
859     const bool hasVertNorm  = !myVboAttribs.IsNull() && myVboAttribs->HasNormalAttribute();
860     switch (myDrawMode)
861     {
862       case GL_POINTS:
863       {
864         aShadingModel = aCtx->ShaderManager()->ChooseMarkerShadingModel (anAspectFace->ShadingModel(), hasVertNorm);
865         const Handle(OpenGl_TextureSet)& aSpriteNormRes = anAspectFace->SpriteRes (aCtx);
866         const OpenGl_PointSprite* aSpriteNorm = !aSpriteNormRes.IsNull() ? dynamic_cast<const OpenGl_PointSprite*> (aSpriteNormRes->First().get()) : NULL;
867         if (aSpriteNorm != NULL
868         && !aSpriteNorm->IsDisplayList())
869         {
870           const Handle(OpenGl_TextureSet)& aSprite = toHilight && anAspectFace->SpriteHighlightRes (aCtx)->First()->IsValid()
871                                                    ? anAspectFace->SpriteHighlightRes (aCtx)
872                                                    : aSpriteNormRes;
873           aCtx->BindTextures (aSprite);
874           aCtx->ShaderManager()->BindMarkerProgram (aSprite, aShadingModel, Graphic3d_AlphaMode_Opaque, hasVertColor, anAspectFace->ShaderProgramRes (aCtx));
875         }
876         else
877         {
878           aCtx->ShaderManager()->BindMarkerProgram (Handle(OpenGl_TextureSet)(), aShadingModel, Graphic3d_AlphaMode_Opaque, hasVertColor, anAspectFace->ShaderProgramRes (aCtx));
879         }
880         break;
881       }
882       case GL_LINES:
883       case GL_LINE_STRIP:
884       {
885         aShadingModel = aCtx->ShaderManager()->ChooseLineShadingModel (anAspectFace->ShadingModel(), hasVertNorm);
886         aCtx->ShaderManager()->BindLineProgram (NULL,
887                                                 anAspectFace->Aspect()->LineType(),
888                                                 aShadingModel,
889                                                 Graphic3d_AlphaMode_Opaque,
890                                                 hasVertColor,
891                                                 anAspectFace->ShaderProgramRes (aCtx));
892         break;
893       }
894       default:
895       {
896         aShadingModel = aCtx->ShaderManager()->ChooseFaceShadingModel (anAspectFace->ShadingModel(), hasVertNorm);
897         const Handle(OpenGl_TextureSet)& aTextures = aCtx->ActiveTextures();
898         const Standard_Boolean toEnableEnvMap = (!aTextures.IsNull() && (aTextures == theWorkspace->EnvironmentTexture()));
899         aCtx->ShaderManager()->BindFaceProgram (aTextures,
900                                                 aShadingModel,
901                                                 aCtx->ShaderManager()->MaterialState().HasAlphaCutoff() ? Graphic3d_AlphaMode_Mask : Graphic3d_AlphaMode_Opaque,
902                                                 toDrawInteriorEdges == 1 ? anAspectFace->Aspect()->InteriorStyle() : Aspect_IS_SOLID,
903                                                 hasVertColor,
904                                                 toEnableEnvMap,
905                                                 toDrawInteriorEdges == 1,
906                                                 anAspectFace->ShaderProgramRes (aCtx));
907         if (toDrawInteriorEdges == 1)
908         {
909           aCtx->ShaderManager()->PushInteriorState (aCtx->ActiveProgram(), anAspectFace->Aspect());
910         }
911         break;
912       }
913     }
914
915   #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
916     // manage FFP lighting
917     if (aCtx->ActiveProgram().IsNull()
918      && aCtx->core11 != NULL)
919     {
920       if (aShadingModel == Graphic3d_TOSM_UNLIT)
921       {
922         glDisable (GL_LIGHTING);
923       }
924       else
925       {
926         glEnable (GL_LIGHTING);
927       }
928     }
929   #endif
930
931     if (!aCtx->ActiveTextures().IsNull()
932      && !aCtx->ActiveTextures()->IsEmpty()
933      && !aCtx->ActiveTextures()->First().IsNull()
934      && myDrawMode != GL_POINTS) // transformation is not supported within point sprites
935     {
936       aCtx->SetTextureMatrix (aCtx->ActiveTextures()->First()->Sampler()->Parameters());
937     }
938     aCtx->SetSampleAlphaToCoverage (aCtx->ShaderManager()->MaterialState().HasAlphaCutoff());
939
940     const Graphic3d_Vec4* aFaceColors = !myBounds.IsNull() && !toHilight && anAspectFace->Aspect()->InteriorStyle() != Aspect_IS_HIDDENLINE
941                                       ?  myBounds->Colors
942                                       :  NULL;
943     const OpenGl_Vec4& anInteriorColor = theWorkspace->InteriorColor();
944     aCtx->SetColor4fv (anInteriorColor);
945     if (!myIsFillType)
946     {
947       if (myDrawMode == GL_LINES
948        || myDrawMode == GL_LINE_STRIP)
949       {
950         aCtx->SetTypeOfLine (anAspectFace->Aspect()->LineType());
951         aCtx->SetLineWidth  (anAspectFace->Aspect()->LineWidth());
952       }
953
954       drawArray (theWorkspace, aFaceColors, hasColorAttrib);
955       aCtx->BindTextures (aTextureBack);
956       return;
957     }
958
959     drawArray (theWorkspace, aFaceColors, hasColorAttrib);
960
961     // draw outline - only closed triangulation with defined vertex normals can be drawn in this way
962     if (anAspectFace->Aspect()->ToDrawSilhouette()
963      && aCtx->ToCullBackFaces()
964      && aCtx->ShaderManager()->BindOutlineProgram())
965     {
966       const Graphic3d_Vec2i aViewSize (aCtx->Viewport()[2], aCtx->Viewport()[3]);
967       const Standard_Integer aMin = aViewSize.minComp();
968       const GLfloat anEdgeWidth  = (GLfloat )anAspectFace->Aspect()->EdgeWidth() * aCtx->LineWidthScale() / (GLfloat )aMin;
969       const GLfloat anOrthoScale = theWorkspace->View()->Camera()->IsOrthographic() ? (GLfloat )theWorkspace->View()->Camera()->Scale() : -1.0f;
970
971       const Handle(OpenGl_ShaderProgram)& anOutlineProgram = aCtx->ActiveProgram();
972       anOutlineProgram->SetUniform (aCtx, anOutlineProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_SILHOUETTE_THICKNESS), anEdgeWidth);
973       anOutlineProgram->SetUniform (aCtx, anOutlineProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_ORTHO_SCALE),          anOrthoScale);
974       aCtx->SetColor4fv (anAspectFace->Aspect()->EdgeColorRGBA());
975
976       aCtx->core11fwd->glCullFace (GL_FRONT);
977       drawArray (theWorkspace, NULL, false);
978
979       aCtx->core11fwd->glCullFace (GL_BACK);
980     }
981   }
982
983 #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
984   // draw triangulation edges using Polygon Mode
985   if (toDrawInteriorEdges == 2)
986   {
987     if (anAspectFace->Aspect()->InteriorStyle() == Aspect_IS_HOLLOW
988      && anAspectFace->Aspect()->EdgeLineType()  == Aspect_TOL_SOLID)
989     {
990       aCtx->SetPolygonMode (GL_FILL);
991     }
992     else
993     {
994       drawEdges (theWorkspace);
995     }
996   }
997 #endif
998 }
999
1000 // =======================================================================
1001 // function : setDrawMode
1002 // purpose  :
1003 // =======================================================================
1004 void OpenGl_PrimitiveArray::setDrawMode (const Graphic3d_TypeOfPrimitiveArray theType)
1005 {
1006   if (myAttribs.IsNull())
1007   {
1008     myDrawMode = DRAW_MODE_NONE;
1009     myIsFillType = false;
1010     return;
1011   }
1012
1013   switch (theType)
1014   {
1015     case Graphic3d_TOPA_POINTS:
1016       myDrawMode   = GL_POINTS;
1017       myIsFillType = false;
1018       break;
1019     case Graphic3d_TOPA_SEGMENTS:
1020       myDrawMode   = GL_LINES;
1021       myIsFillType = false;
1022       break;
1023     case Graphic3d_TOPA_POLYLINES:
1024       myDrawMode   = GL_LINE_STRIP;
1025       myIsFillType = false;
1026       break;
1027     case Graphic3d_TOPA_TRIANGLES:
1028       myDrawMode   = GL_TRIANGLES;
1029       myIsFillType = true;
1030       break;
1031     case Graphic3d_TOPA_TRIANGLESTRIPS:
1032       myDrawMode   = GL_TRIANGLE_STRIP;
1033       myIsFillType = true;
1034       break;
1035     case Graphic3d_TOPA_TRIANGLEFANS:
1036       myDrawMode   = GL_TRIANGLE_FAN;
1037       myIsFillType = true;
1038       break;
1039     //
1040     case Graphic3d_TOPA_LINES_ADJACENCY:
1041       myDrawMode = GL_LINES_ADJACENCY;
1042       myIsFillType = false;
1043       break;
1044     case Graphic3d_TOPA_LINE_STRIP_ADJACENCY:
1045       myDrawMode   = GL_LINE_STRIP_ADJACENCY;
1046       myIsFillType = false;
1047       break;
1048     case Graphic3d_TOPA_TRIANGLES_ADJACENCY:
1049       myDrawMode   = GL_TRIANGLES_ADJACENCY;
1050       myIsFillType = true;
1051       break;
1052     case Graphic3d_TOPA_TRIANGLE_STRIP_ADJACENCY:
1053       myDrawMode   = GL_TRIANGLE_STRIP_ADJACENCY;
1054       myIsFillType = true;
1055       break;
1056     //
1057   #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
1058     case Graphic3d_TOPA_QUADRANGLES:
1059       myDrawMode   = GL_QUADS;
1060       myIsFillType = true;
1061       break;
1062     case Graphic3d_TOPA_QUADRANGLESTRIPS:
1063       myDrawMode   = GL_QUAD_STRIP;
1064       myIsFillType = true;
1065       break;
1066     case Graphic3d_TOPA_POLYGONS:
1067       myDrawMode   = GL_POLYGON;
1068       myIsFillType = true;
1069       break;
1070   #else
1071     case Graphic3d_TOPA_QUADRANGLES:
1072     case Graphic3d_TOPA_QUADRANGLESTRIPS:
1073     case Graphic3d_TOPA_POLYGONS:
1074   #endif
1075     case Graphic3d_TOPA_UNDEFINED:
1076       myDrawMode   = DRAW_MODE_NONE;
1077       myIsFillType = false;
1078       break;
1079   }
1080 }
1081
1082 // =======================================================================
1083 // function : processIndices
1084 // purpose  :
1085 // =======================================================================
1086 Standard_Boolean OpenGl_PrimitiveArray::processIndices (const Handle(OpenGl_Context)& theContext) const
1087 {
1088   if (myIndices.IsNull()
1089    || myAttribs.IsNull()
1090    || theContext->hasUintIndex)
1091   {
1092     return Standard_True;
1093   }
1094
1095   if (myAttribs->NbElements > std::numeric_limits<GLushort>::max())
1096   {
1097     Handle(Graphic3d_Buffer) anAttribs = new Graphic3d_Buffer (new NCollection_AlignedAllocator (16));
1098     if (!anAttribs->Init (myIndices->NbElements, myAttribs->AttributesArray(), myAttribs->NbAttributes))
1099     {
1100       return Standard_False; // failed to initialize attribute array
1101     }
1102
1103     for (Standard_Integer anIdxIdx = 0; anIdxIdx < myIndices->NbElements; ++anIdxIdx)
1104     {
1105       const Standard_Integer anIndex = myIndices->Index (anIdxIdx);
1106       memcpy (anAttribs->ChangeData() + myAttribs->Stride * anIdxIdx,
1107               myAttribs->Data()       + myAttribs->Stride * anIndex,
1108               myAttribs->Stride);
1109     }
1110
1111     myIndices.Nullify();
1112     myAttribs = anAttribs;
1113   }
1114
1115   return Standard_True;
1116 }
1117
1118 // =======================================================================
1119 // function : InitBuffers
1120 // purpose  :
1121 // =======================================================================
1122 void OpenGl_PrimitiveArray::InitBuffers (const Handle(OpenGl_Context)&        theContext,
1123                                          const Graphic3d_TypeOfPrimitiveArray theType,
1124                                          const Handle(Graphic3d_IndexBuffer)& theIndices,
1125                                          const Handle(Graphic3d_Buffer)&      theAttribs,
1126                                          const Handle(Graphic3d_BoundBuffer)& theBounds)
1127 {
1128   // Release old graphic resources
1129   Release (theContext.operator->());
1130
1131   myIndices = theIndices;
1132   myAttribs = theAttribs;
1133   myBounds = theBounds;
1134 #if defined(GL_ES_VERSION_2_0)
1135   processIndices (theContext);
1136 #endif
1137
1138   setDrawMode (theType);
1139 }