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[occt.git] / src / OpenGl / OpenGl_Workspace.cxx
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12 //
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14 // commercial license or contractual agreement.
15
16 #ifdef HAVE_CONFIG_H
17   #include <config.h>
18 #endif
19
20 #include <OpenGl_GlCore15.hxx>
21
22 #include <InterfaceGraphic.hxx>
23
24 #include <OpenGl_AspectLine.hxx>
25 #include <OpenGl_AspectFace.hxx>
26 #include <OpenGl_AspectMarker.hxx>
27 #include <OpenGl_AspectText.hxx>
28 #include <OpenGl_Context.hxx>
29 #include <OpenGl_FrameBuffer.hxx>
30 #include <OpenGl_Texture.hxx>
31 #include <OpenGl_View.hxx>
32 #include <OpenGl_Workspace.hxx>
33 #include <OpenGl_Element.hxx>
34
35 #include <Graphic3d_TextureParams.hxx>
36
37 #if defined(_WIN32) && defined(HAVE_VIDEOCAPTURE)
38   #include <OpenGl_AVIWriter.hxx>
39 #endif
40
41 IMPLEMENT_STANDARD_HANDLE(OpenGl_Workspace,OpenGl_Window)
42 IMPLEMENT_STANDARD_RTTIEXT(OpenGl_Workspace,OpenGl_Window)
43
44 namespace
45 {
46   static const TEL_COLOUR  THE_WHITE_COLOR = { { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f } };
47   static const OpenGl_Vec4 THE_BLACK_COLOR      (0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
48
49   static const OpenGl_AspectLine myDefaultAspectLine;
50   static const OpenGl_AspectFace myDefaultAspectFace;
51   static const OpenGl_AspectMarker myDefaultAspectMarker;
52   static const OpenGl_AspectText myDefaultAspectText;
53
54   static const OpenGl_TextParam myDefaultTextParam =
55   {
56     16, Graphic3d_HTA_LEFT, Graphic3d_VTA_BOTTOM
57   };
58
59   static const OpenGl_Matrix myDefaultMatrix =
60   {
61     {{ 1.0F, 0.0F, 0.0F, 0.0F },
62      { 0.0F, 1.0F, 0.0F, 0.0F },
63      { 0.0F, 0.0F, 1.0F, 0.0F },
64      { 0.0F, 0.0F, 0.0F, 1.0F }}
65   };
66
67 };
68
69 // =======================================================================
70 // function : Init
71 // purpose  :
72 // =======================================================================
73 void OpenGl_Material::Init (const OPENGL_SURF_PROP& theProp)
74 {
75   // ambient component
76   if (theProp.color_mask & OPENGL_AMBIENT_MASK)
77   {
78     const float* aSrcAmb = theProp.isphysic ? theProp.ambcol.rgb : theProp.matcol.rgb;
79     Ambient = OpenGl_Vec4 (aSrcAmb[0] * theProp.amb,
80                            aSrcAmb[1] * theProp.amb,
81                            aSrcAmb[2] * theProp.amb,
82                            1.0f);
83   }
84   else
85   {
86     Ambient = THE_BLACK_COLOR;
87   }
88
89   // diffusion component
90   if (theProp.color_mask & OPENGL_DIFFUSE_MASK)
91   {
92     const float* aSrcDif = theProp.isphysic ? theProp.difcol.rgb : theProp.matcol.rgb;
93     Diffuse = OpenGl_Vec4 (aSrcDif[0] * theProp.diff,
94                            aSrcDif[1] * theProp.diff,
95                            aSrcDif[2] * theProp.diff,
96                            1.0f);
97   }
98   else
99   {
100     Diffuse = THE_BLACK_COLOR;
101   }
102
103   // specular component
104   if (theProp.color_mask & OPENGL_SPECULAR_MASK)
105   {
106     const float* aSrcSpe = theProp.isphysic ? theProp.speccol.rgb : THE_WHITE_COLOR.rgb;
107     Specular = OpenGl_Vec4 (aSrcSpe[0] * theProp.spec,
108                             aSrcSpe[1] * theProp.spec,
109                             aSrcSpe[2] * theProp.spec,
110                             1.0f);
111   }
112   else
113   {
114     Specular = THE_BLACK_COLOR;
115   }
116
117   // emission component
118   if (theProp.color_mask & OPENGL_EMISSIVE_MASK)
119   {
120     const float* aSrcEms = theProp.isphysic ? theProp.emscol.rgb : theProp.matcol.rgb;
121     Emission = OpenGl_Vec4 (aSrcEms[0] * theProp.emsv,
122                             aSrcEms[1] * theProp.emsv,
123                             aSrcEms[2] * theProp.emsv,
124                             1.0f);
125   }
126   else
127   {
128     Emission = THE_BLACK_COLOR;
129   }
130
131   ChangeShine()        = theProp.shine;
132   ChangeTransparency() = theProp.trans;
133 }
134
135 // =======================================================================
136 // function : OpenGl_Workspace
137 // purpose  :
138 // =======================================================================
139 OpenGl_Workspace::OpenGl_Workspace (const Handle(OpenGl_Display)& theDisplay,
140                                     const CALL_DEF_WINDOW&        theCWindow,
141                                     Aspect_RenderingContext       theGContext,
142                                     const Handle(OpenGl_Caps)&    theCaps,
143                                     const Handle(OpenGl_Context)& theShareCtx)
144 : OpenGl_Window (theDisplay, theCWindow, theGContext, theCaps, theShareCtx),
145   NamedStatus (0),
146   HighlightColor (&THE_WHITE_COLOR),
147   //
148   myIsTransientOpen (Standard_False),
149   myRetainMode (Standard_False),
150   myTransientDrawToFront (Standard_True),
151   myUseTransparency (Standard_False),
152   myUseZBuffer (Standard_False),
153   myUseDepthTest (Standard_True),
154   myUseGLLight (Standard_True),
155   myBackBufferRestored (Standard_False),
156   //
157   AspectLine_set (&myDefaultAspectLine),
158   AspectLine_applied (NULL),
159   AspectFace_set (&myDefaultAspectFace),
160   AspectFace_applied (NULL),
161   AspectMarker_set (&myDefaultAspectMarker),
162   AspectMarker_applied (NULL),
163   AspectText_set (&myDefaultAspectText),
164   AspectText_applied (NULL),
165   TextParam_set (&myDefaultTextParam),
166   TextParam_applied (NULL),
167   ViewMatrix_applied (&myDefaultMatrix),
168   StructureMatrix_applied (&myDefaultMatrix),
169   myCullingMode (TelCullUndefined),
170   myModelViewMatrix (myDefaultMatrix),
171   PolygonOffset_applied (NULL)
172 {
173   theDisplay->InitAttributes();
174
175   // General initialization of the context
176
177   // Eviter d'avoir les faces mal orientees en noir.
178   // Pourrait etre utiliser pour detecter les problemes d'orientation
179   glLightModeli ((GLenum )GL_LIGHT_MODEL_TWO_SIDE, GL_TRUE);
180
181   // Optimisation pour le Fog et l'antialiasing
182   glHint (GL_FOG_HINT,            GL_FASTEST);
183   glHint (GL_POINT_SMOOTH_HINT,   GL_FASTEST);
184   glHint (GL_LINE_SMOOTH_HINT,    GL_FASTEST);
185   glHint (GL_POLYGON_SMOOTH_HINT, GL_FASTEST);
186
187   // Polygon Offset
188   EnablePolygonOffset();
189
190 #ifdef HAVE_OPENCL
191
192   myComputeInitStatus = OpenGl_CLIS_NONE;
193
194   myViewModificationStatus = 0;
195   myLayersModificationStatus = 0;
196
197   myRaytraceOutputTexture[0] = 0;
198   myRaytraceOutputTexture[1] = 0;
199
200   myIsRaytraceDataValid = Standard_False;
201   myToUpdateRaytraceData = Standard_False;
202
203 #endif
204 }
205
206 // =======================================================================
207 // function : SetImmediateModeDrawToFront
208 // purpose  :
209 // =======================================================================
210 Standard_Boolean OpenGl_Workspace::SetImmediateModeDrawToFront (const Standard_Boolean theDrawToFrontBuffer)
211 {
212   const Standard_Boolean aPrevMode = myTransientDrawToFront;
213   myTransientDrawToFront = theDrawToFrontBuffer;
214   return aPrevMode;
215 }
216
217 // =======================================================================
218 // function : ~OpenGl_Workspace
219 // purpose  :
220 // =======================================================================
221 OpenGl_Workspace::~OpenGl_Workspace()
222 {
223 #ifdef HAVE_OPENCL
224   ReleaseOpenCL();
225 #endif
226 }
227
228 // =======================================================================
229 // function : Activate
230 // purpose  :
231 // =======================================================================
232 Standard_Boolean OpenGl_Workspace::Activate()
233 {
234   if (!OpenGl_Window::Activate())
235     return Standard_False;
236
237   ViewMatrix_applied      = &myDefaultMatrix;
238   StructureMatrix_applied = &myDefaultMatrix;
239
240   ResetAppliedAspect();
241
242   return Standard_True;
243 }
244
245 // =======================================================================
246 // function : UseTransparency
247 // purpose  : call_togl_transparency
248 // =======================================================================
249 void OpenGl_Workspace::UseTransparency (const Standard_Boolean theFlag)
250 {
251   myUseTransparency = theFlag;
252 }
253
254 //=======================================================================
255 //function : ResetAppliedAspect
256 //purpose  : Sets default values of GL parameters in accordance with default aspects
257 //=======================================================================
258 void OpenGl_Workspace::ResetAppliedAspect()
259 {
260   NamedStatus           = !myTextureBound.IsNull() ? OPENGL_NS_TEXTURE : 0;
261   HighlightColor        = &THE_WHITE_COLOR;
262   AspectLine_set        = &myDefaultAspectLine;
263   AspectLine_applied    = NULL;
264   AspectFace_set        = &myDefaultAspectFace;
265   AspectFace_applied    = NULL;
266   AspectMarker_set      = &myDefaultAspectMarker;
267   AspectMarker_applied  = NULL;
268   AspectText_set        = &myDefaultAspectText;
269   AspectText_applied    = NULL;
270   TextParam_set         = &myDefaultTextParam;
271   TextParam_applied     = NULL;
272   PolygonOffset_applied = NULL;
273   myCullingMode         = TelCullUndefined;
274
275   AspectLine(Standard_True);
276   AspectFace(Standard_True);
277   AspectMarker(Standard_True);
278   AspectText(Standard_True);
279 }
280
281 // =======================================================================
282 // function : DisableTexture
283 // purpose  :
284 // =======================================================================
285 Handle(OpenGl_Texture) OpenGl_Workspace::DisableTexture()
286 {
287   if (myTextureBound.IsNull())
288   {
289     return myTextureBound;
290   }
291
292   // reset texture matrix because some code may expect it is identity
293   GLint aMatrixMode = GL_TEXTURE;
294   glGetIntegerv (GL_MATRIX_MODE, &aMatrixMode);
295   glMatrixMode (GL_TEXTURE);
296   glLoadIdentity();
297   glMatrixMode (aMatrixMode);
298
299   myTextureBound->Unbind (myGlContext);
300   switch (myTextureBound->GetTarget())
301   {
302     case GL_TEXTURE_1D:
303     {
304       if (myTextureBound->GetParams()->GenMode() != GL_NONE)
305       {
306         glDisable (GL_TEXTURE_GEN_S);
307       }
308       glDisable (GL_TEXTURE_1D);
309       break;
310     }
311     case GL_TEXTURE_2D:
312     {
313       if (myTextureBound->GetParams()->GenMode() != GL_NONE)
314       {
315         glDisable (GL_TEXTURE_GEN_S);
316         glDisable (GL_TEXTURE_GEN_T);
317         if (myTextureBound->GetParams()->GenMode() == Graphic3d_TOTM_SPRITE)
318         {
319           glDisable (GL_POINT_SPRITE);
320         }
321       }
322       glDisable (GL_TEXTURE_2D);
323       break;
324     }
325     default: break;
326   }
327
328   Handle(OpenGl_Texture) aPrevTexture = myTextureBound;
329   myTextureBound.Nullify();
330   return aPrevTexture;
331 }
332
333 // =======================================================================
334 // function : setTextureParams
335 // purpose  :
336 // =======================================================================
337 void OpenGl_Workspace::setTextureParams (Handle(OpenGl_Texture)&                theTexture,
338                                          const Handle(Graphic3d_TextureParams)& theParams)
339 {
340   const Handle(Graphic3d_TextureParams)& aParams = theParams.IsNull() ? theTexture->GetParams() : theParams;
341   if (aParams.IsNull())
342   {
343     return;
344   }
345
346   GLint aMatrixMode = GL_TEXTURE;
347   glGetIntegerv (GL_MATRIX_MODE, &aMatrixMode);
348
349   // setup texture matrix
350   glMatrixMode (GL_TEXTURE);
351   glLoadIdentity();
352   const Graphic3d_Vec2& aScale = aParams->Scale();
353   const Graphic3d_Vec2& aTrans = aParams->Translation();
354   glScalef     ( aScale.x(),  aScale.y(), 1.0f);
355   glTranslatef (-aTrans.x(), -aTrans.y(), 0.0f);
356   glRotatef (-aParams->Rotation(), 0.0f, 0.0f, 1.0f);
357
358   // setup generation of texture coordinates
359   switch (aParams->GenMode())
360   {
361     case Graphic3d_TOTM_OBJECT:
362     {
363       glTexGeni  (GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
364       glTexGenfv (GL_S, GL_OBJECT_PLANE,     aParams->GenPlaneS().GetData());
365       if (theTexture->GetTarget() != GL_TEXTURE_1D)
366       {
367         glTexGeni  (GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
368         glTexGenfv (GL_T, GL_OBJECT_PLANE,     aParams->GenPlaneT().GetData());
369       }
370       break;
371     }
372     case Graphic3d_TOTM_SPHERE:
373     {
374       glTexGeni (GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);
375       if (theTexture->GetTarget() != GL_TEXTURE_1D)
376       {
377         glTexGeni (GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);
378       }
379       break;
380     }
381     case Graphic3d_TOTM_EYE:
382     {
383       glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
384       glPushMatrix();
385       glLoadIdentity();
386
387       glTexGeni  (GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_EYE_LINEAR);
388       glTexGenfv (GL_S, GL_EYE_PLANE,        aParams->GenPlaneS().GetData());
389
390       if (theTexture->GetTarget() != GL_TEXTURE_1D)
391       {
392         glTexGeni  (GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_EYE_LINEAR);
393         glTexGenfv (GL_T, GL_EYE_PLANE,        aParams->GenPlaneT().GetData());
394       }
395       glPopMatrix();
396       break;
397     }
398     case Graphic3d_TOTM_SPRITE:
399     {
400       if (GetGlContext()->core20 != NULL)
401       {
402         glEnable  (GL_POINT_SPRITE);
403         glTexEnvi (GL_POINT_SPRITE, GL_COORD_REPLACE, GL_TRUE);
404         glTexEnvi (GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
405         GetGlContext()->core15->glPointParameteri (GL_POINT_SPRITE_COORD_ORIGIN, GL_LOWER_LEFT);
406       }
407       break;
408     }
409     case Graphic3d_TOTM_MANUAL:
410     default: break;
411   }
412
413   // setup lighting
414   if (aParams->GenMode() != Graphic3d_TOTM_SPRITE)
415   {
416     glTexEnvi (GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, aParams->IsModulate() ? GL_MODULATE : GL_DECAL);
417   }
418
419   // setup texture filtering and wrapping
420   //if (theTexture->GetParams() != theParams)
421   const GLenum aFilter   = (aParams->Filter() == Graphic3d_TOTF_NEAREST) ? GL_NEAREST : GL_LINEAR;
422   const GLenum aWrapMode = aParams->IsRepeat() ? GL_REPEAT : GL_CLAMP;
423   switch (theTexture->GetTarget())
424   {
425     case GL_TEXTURE_1D:
426     {
427       glTexParameteri (GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, aFilter);
428       glTexParameteri (GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, aFilter);
429       glTexParameteri (GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_WRAP_S,     aWrapMode);
430       break;
431     }
432     case GL_TEXTURE_2D:
433     {
434       GLenum aFilterMin = aFilter;
435       if (theTexture->HasMipmaps())
436       {
437         aFilterMin = GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST;
438         if (aParams->Filter() == Graphic3d_TOTF_BILINEAR)
439         {
440           aFilterMin = GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST;
441         }
442         else if (aParams->Filter() == Graphic3d_TOTF_TRILINEAR)
443         {
444           aFilterMin = GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR;
445         }
446
447         if (myGlContext->extAnis)
448         {
449           // setup degree of anisotropy filter
450           const GLint aMaxDegree = myGlContext->MaxDegreeOfAnisotropy();
451           switch (aParams->AnisoFilter())
452           {
453             case Graphic3d_LOTA_QUALITY:
454             {
455               glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, aMaxDegree);
456               break;
457             }
458             case Graphic3d_LOTA_MIDDLE:
459             {
460
461               glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, (aMaxDegree <= 4) ? 2 : (aMaxDegree / 2));
462               break;
463             }
464             case Graphic3d_LOTA_FAST:
465             {
466               glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, 2);
467               break;
468             }
469             case Graphic3d_LOTA_OFF:
470             default:
471             {
472               glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, 1);
473               break;
474             }
475           }
476         }
477       }
478       glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, aFilterMin);
479       glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, aFilter);
480       glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S,     aWrapMode);
481       glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T,     aWrapMode);
482       break;
483     }
484     default: break;
485   }
486
487   switch (theTexture->GetTarget())
488   {
489     case GL_TEXTURE_1D:
490     {
491       if (aParams->GenMode() != Graphic3d_TOTM_MANUAL)
492       {
493         glEnable (GL_TEXTURE_GEN_S);
494       }
495       glEnable (GL_TEXTURE_1D);
496       break;
497     }
498     case GL_TEXTURE_2D:
499     {
500       if (aParams->GenMode() != Graphic3d_TOTM_MANUAL)
501       {
502         glEnable (GL_TEXTURE_GEN_S);
503         glEnable (GL_TEXTURE_GEN_T);
504       }
505       glEnable (GL_TEXTURE_2D);
506       break;
507     }
508     default: break;
509   }
510
511   glMatrixMode (aMatrixMode); // turn back active matrix
512   theTexture->SetParams (aParams);
513 }
514
515 // =======================================================================
516 // function : EnableTexture
517 // purpose  :
518 // =======================================================================
519 Handle(OpenGl_Texture) OpenGl_Workspace::EnableTexture (const Handle(OpenGl_Texture)&          theTexture,
520                                                         const Handle(Graphic3d_TextureParams)& theParams)
521 {
522   if (theTexture.IsNull() || !theTexture->IsValid())
523   {
524     return DisableTexture();
525   }
526
527   if (myTextureBound == theTexture
528    && (theParams.IsNull() || theParams == theTexture->GetParams()))
529   {
530     // already bound
531     return myTextureBound;
532   }
533
534   Handle(OpenGl_Texture) aPrevTexture = DisableTexture();
535   myTextureBound = theTexture;
536   myTextureBound->Bind (myGlContext);
537   setTextureParams (myTextureBound, theParams);
538
539   return aPrevTexture;
540 }
541
542 // =======================================================================
543 // function : Redraw
544 // purpose  :
545 // =======================================================================
546 void OpenGl_Workspace::Redraw (const Graphic3d_CView& theCView,
547                                const Aspect_CLayer2d& theCUnderLayer,
548                                const Aspect_CLayer2d& theCOverLayer)
549 {
550   if (!Activate())
551   {
552     return;
553   }
554
555   // release pending GL resources
556   Handle(OpenGl_Context) aGlCtx = GetGlContext();
557   aGlCtx->ReleaseDelayed();
558
559   // cache render mode state
560   GLint aRendMode = GL_RENDER;
561   glGetIntegerv (GL_RENDER_MODE,  &aRendMode);
562   aGlCtx->SetFeedback (aRendMode == GL_FEEDBACK);
563
564   Tint toSwap = (aRendMode == GL_RENDER); // swap buffers
565   GLint aViewPortBack[4];
566   OpenGl_FrameBuffer* aFrameBuffer = (OpenGl_FrameBuffer* )theCView.ptrFBO;
567   if (aFrameBuffer != NULL)
568   {
569     glGetIntegerv (GL_VIEWPORT, aViewPortBack);
570     aFrameBuffer->SetupViewport (aGlCtx);
571     aFrameBuffer->BindBuffer    (aGlCtx);
572     toSwap = 0; // no need to swap buffers
573   }
574
575 #ifdef HAVE_OPENCL
576   if (!theCView.IsRaytracing || myComputeInitStatus == OpenGl_CLIS_FAIL)
577   {
578 #endif
579     Redraw1 (theCView, theCUnderLayer, theCOverLayer, toSwap);
580     if (aFrameBuffer == NULL || !myTransientDrawToFront)
581     {
582       RedrawImmediatMode();
583     }
584
585     theCView.WasRedrawnGL = Standard_True;
586 #ifdef HAVE_OPENCL
587   }
588   else
589   {
590     int aSizeX = aFrameBuffer != NULL ? aFrameBuffer->GetVPSizeX() : myWidth;
591     int aSizeY = aFrameBuffer != NULL ? aFrameBuffer->GetVPSizeY() : myHeight;
592
593     Raytrace (theCView, aSizeX, aSizeY, toSwap);
594
595     theCView.WasRedrawnGL = Standard_False;
596   }
597 #endif
598
599   if (aFrameBuffer != NULL)
600   {
601     aFrameBuffer->UnbindBuffer (aGlCtx);
602     // move back original viewport
603     glViewport (aViewPortBack[0], aViewPortBack[1], aViewPortBack[2], aViewPortBack[3]);
604   }
605
606 #if (defined(_WIN32) || defined(__WIN32__)) && defined(HAVE_VIDEOCAPTURE)
607   if (OpenGl_AVIWriter_AllowWriting (theCView.DefWindow.XWindow))
608   {
609     GLint params[4];
610     glGetIntegerv (GL_VIEWPORT, params);
611     int nWidth  = params[2] & ~0x7;
612     int nHeight = params[3] & ~0x7;
613
614     const int nBitsPerPixel = 24;
615     GLubyte* aDumpData = new GLubyte[nWidth * nHeight * nBitsPerPixel / 8];
616
617     glPixelStorei (GL_PACK_ALIGNMENT, 1);
618     glReadPixels (0, 0, nWidth, nHeight, GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, aDumpData);
619     OpenGl_AVIWriter_AVIWriter (aDumpData, nWidth, nHeight, nBitsPerPixel);
620     delete[] aDumpData;
621   }
622 #endif
623
624   // reset render mode state
625   aGlCtx->SetFeedback (Standard_False);
626 }