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[occt.git] / src / OpenGl / OpenGl_Workspace.cxx
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4 //
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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   myIsRaytraceDataValid = Standard_False;
198   myToUpdateRaytraceData = Standard_False;
199
200 #endif
201 }
202
203 // =======================================================================
204 // function : SetImmediateModeDrawToFront
205 // purpose  :
206 // =======================================================================
207 Standard_Boolean OpenGl_Workspace::SetImmediateModeDrawToFront (const Standard_Boolean theDrawToFrontBuffer)
208 {
209   const Standard_Boolean aPrevMode = myTransientDrawToFront;
210   myTransientDrawToFront = theDrawToFrontBuffer;
211   return aPrevMode;
212 }
213
214 // =======================================================================
215 // function : ~OpenGl_Workspace
216 // purpose  :
217 // =======================================================================
218 OpenGl_Workspace::~OpenGl_Workspace()
219 {
220 #ifdef HAVE_OPENCL
221   ReleaseOpenCL();
222 #endif
223 }
224
225 // =======================================================================
226 // function : Activate
227 // purpose  :
228 // =======================================================================
229 Standard_Boolean OpenGl_Workspace::Activate()
230 {
231   if (!OpenGl_Window::Activate())
232     return Standard_False;
233
234   ViewMatrix_applied      = &myDefaultMatrix;
235   StructureMatrix_applied = &myDefaultMatrix;
236
237   ResetAppliedAspect();
238
239   return Standard_True;
240 }
241
242 // =======================================================================
243 // function : UseTransparency
244 // purpose  : call_togl_transparency
245 // =======================================================================
246 void OpenGl_Workspace::UseTransparency (const Standard_Boolean theFlag)
247 {
248   myUseTransparency = theFlag;
249 }
250
251 //=======================================================================
252 //function : ResetAppliedAspect
253 //purpose  : Sets default values of GL parameters in accordance with default aspects
254 //=======================================================================
255 void OpenGl_Workspace::ResetAppliedAspect()
256 {
257   NamedStatus           = !myTextureBound.IsNull() ? OPENGL_NS_TEXTURE : 0;
258   HighlightColor        = &THE_WHITE_COLOR;
259   AspectLine_set        = &myDefaultAspectLine;
260   AspectLine_applied    = NULL;
261   AspectFace_set        = &myDefaultAspectFace;
262   AspectFace_applied    = NULL;
263   AspectMarker_set      = &myDefaultAspectMarker;
264   AspectMarker_applied  = NULL;
265   AspectText_set        = &myDefaultAspectText;
266   AspectText_applied    = NULL;
267   TextParam_set         = &myDefaultTextParam;
268   TextParam_applied     = NULL;
269   PolygonOffset_applied = NULL;
270   myCullingMode         = TelCullUndefined;
271
272   AspectLine(Standard_True);
273   AspectFace(Standard_True);
274   AspectMarker(Standard_True);
275   AspectText(Standard_True);
276 }
277
278 // =======================================================================
279 // function : DisableTexture
280 // purpose  :
281 // =======================================================================
282 Handle(OpenGl_Texture) OpenGl_Workspace::DisableTexture()
283 {
284   if (myTextureBound.IsNull())
285   {
286     return myTextureBound;
287   }
288
289   // reset texture matrix because some code may expect it is identity
290   GLint aMatrixMode = GL_TEXTURE;
291   glGetIntegerv (GL_MATRIX_MODE, &aMatrixMode);
292   glMatrixMode (GL_TEXTURE);
293   glLoadIdentity();
294   glMatrixMode (aMatrixMode);
295
296   myTextureBound->Unbind (myGlContext);
297   switch (myTextureBound->GetTarget())
298   {
299     case GL_TEXTURE_1D:
300     {
301       if (myTextureBound->GetParams()->GenMode() != GL_NONE)
302       {
303         glDisable (GL_TEXTURE_GEN_S);
304       }
305       glDisable (GL_TEXTURE_1D);
306       break;
307     }
308     case GL_TEXTURE_2D:
309     {
310       if (myTextureBound->GetParams()->GenMode() != GL_NONE)
311       {
312         glDisable (GL_TEXTURE_GEN_S);
313         glDisable (GL_TEXTURE_GEN_T);
314         if (myTextureBound->GetParams()->GenMode() == Graphic3d_TOTM_SPRITE)
315         {
316           glDisable (GL_POINT_SPRITE);
317         }
318       }
319       glDisable (GL_TEXTURE_2D);
320       break;
321     }
322     default: break;
323   }
324
325   Handle(OpenGl_Texture) aPrevTexture = myTextureBound;
326   myTextureBound.Nullify();
327   return aPrevTexture;
328 }
329
330 // =======================================================================
331 // function : setTextureParams
332 // purpose  :
333 // =======================================================================
334 void OpenGl_Workspace::setTextureParams (Handle(OpenGl_Texture)&                theTexture,
335                                          const Handle(Graphic3d_TextureParams)& theParams)
336 {
337   const Handle(Graphic3d_TextureParams)& aParams = theParams.IsNull() ? theTexture->GetParams() : theParams;
338   if (aParams.IsNull())
339   {
340     return;
341   }
342
343   GLint aMatrixMode = GL_TEXTURE;
344   glGetIntegerv (GL_MATRIX_MODE, &aMatrixMode);
345
346   // setup texture matrix
347   glMatrixMode (GL_TEXTURE);
348   glLoadIdentity();
349   const Graphic3d_Vec2& aScale = aParams->Scale();
350   const Graphic3d_Vec2& aTrans = aParams->Translation();
351   glScalef     ( aScale.x(),  aScale.y(), 1.0f);
352   glTranslatef (-aTrans.x(), -aTrans.y(), 0.0f);
353   glRotatef (-aParams->Rotation(), 0.0f, 0.0f, 1.0f);
354
355   // setup generation of texture coordinates
356   switch (aParams->GenMode())
357   {
358     case Graphic3d_TOTM_OBJECT:
359     {
360       glTexGeni  (GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
361       glTexGenfv (GL_S, GL_OBJECT_PLANE,     aParams->GenPlaneS().GetData());
362       if (theTexture->GetTarget() != GL_TEXTURE_1D)
363       {
364         glTexGeni  (GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
365         glTexGenfv (GL_T, GL_OBJECT_PLANE,     aParams->GenPlaneT().GetData());
366       }
367       break;
368     }
369     case Graphic3d_TOTM_SPHERE:
370     {
371       glTexGeni (GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);
372       if (theTexture->GetTarget() != GL_TEXTURE_1D)
373       {
374         glTexGeni (GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);
375       }
376       break;
377     }
378     case Graphic3d_TOTM_EYE:
379     {
380       glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
381       glPushMatrix();
382       glLoadIdentity();
383
384       glTexGeni  (GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_EYE_LINEAR);
385       glTexGenfv (GL_S, GL_EYE_PLANE,        aParams->GenPlaneS().GetData());
386
387       if (theTexture->GetTarget() != GL_TEXTURE_1D)
388       {
389         glTexGeni  (GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_EYE_LINEAR);
390         glTexGenfv (GL_T, GL_EYE_PLANE,        aParams->GenPlaneT().GetData());
391       }
392       glPopMatrix();
393       break;
394     }
395     case Graphic3d_TOTM_SPRITE:
396     {
397       if (GetGlContext()->core20 != NULL)
398       {
399         glEnable  (GL_POINT_SPRITE);
400         glTexEnvi (GL_POINT_SPRITE, GL_COORD_REPLACE, GL_TRUE);
401         glTexEnvi (GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
402         GetGlContext()->core15->glPointParameteri (GL_POINT_SPRITE_COORD_ORIGIN, GL_LOWER_LEFT);
403       }
404       break;
405     }
406     case Graphic3d_TOTM_MANUAL:
407     default: break;
408   }
409
410   // setup lighting
411   if (aParams->GenMode() != Graphic3d_TOTM_SPRITE)
412   {
413     glTexEnvi (GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, aParams->IsModulate() ? GL_MODULATE : GL_DECAL);
414   }
415
416   // setup texture filtering and wrapping
417   //if (theTexture->GetParams() != theParams)
418   const GLenum aFilter   = (aParams->Filter() == Graphic3d_TOTF_NEAREST) ? GL_NEAREST : GL_LINEAR;
419   const GLenum aWrapMode = aParams->IsRepeat() ? GL_REPEAT : GL_CLAMP;
420   switch (theTexture->GetTarget())
421   {
422     case GL_TEXTURE_1D:
423     {
424       glTexParameteri (GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, aFilter);
425       glTexParameteri (GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, aFilter);
426       glTexParameteri (GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_WRAP_S,     aWrapMode);
427       break;
428     }
429     case GL_TEXTURE_2D:
430     {
431       GLenum aFilterMin = aFilter;
432       if (theTexture->HasMipmaps())
433       {
434         aFilterMin = GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST;
435         if (aParams->Filter() == Graphic3d_TOTF_BILINEAR)
436         {
437           aFilterMin = GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST;
438         }
439         else if (aParams->Filter() == Graphic3d_TOTF_TRILINEAR)
440         {
441           aFilterMin = GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR;
442         }
443
444         if (myGlContext->extAnis)
445         {
446           // setup degree of anisotropy filter
447           const GLint aMaxDegree = myGlContext->MaxDegreeOfAnisotropy();
448           switch (aParams->AnisoFilter())
449           {
450             case Graphic3d_LOTA_QUALITY:
451             {
452               glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, aMaxDegree);
453               break;
454             }
455             case Graphic3d_LOTA_MIDDLE:
456             {
457
458               glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, (aMaxDegree <= 4) ? 2 : (aMaxDegree / 2));
459               break;
460             }
461             case Graphic3d_LOTA_FAST:
462             {
463               glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, 2);
464               break;
465             }
466             case Graphic3d_LOTA_OFF:
467             default:
468             {
469               glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, 1);
470               break;
471             }
472           }
473         }
474       }
475       glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, aFilterMin);
476       glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, aFilter);
477       glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S,     aWrapMode);
478       glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T,     aWrapMode);
479       break;
480     }
481     default: break;
482   }
483
484   switch (theTexture->GetTarget())
485   {
486     case GL_TEXTURE_1D:
487     {
488       if (aParams->GenMode() != Graphic3d_TOTM_MANUAL)
489       {
490         glEnable (GL_TEXTURE_GEN_S);
491       }
492       glEnable (GL_TEXTURE_1D);
493       break;
494     }
495     case GL_TEXTURE_2D:
496     {
497       if (aParams->GenMode() != Graphic3d_TOTM_MANUAL)
498       {
499         glEnable (GL_TEXTURE_GEN_S);
500         glEnable (GL_TEXTURE_GEN_T);
501       }
502       glEnable (GL_TEXTURE_2D);
503       break;
504     }
505     default: break;
506   }
507
508   glMatrixMode (aMatrixMode); // turn back active matrix
509   theTexture->SetParams (aParams);
510 }
511
512 // =======================================================================
513 // function : EnableTexture
514 // purpose  :
515 // =======================================================================
516 Handle(OpenGl_Texture) OpenGl_Workspace::EnableTexture (const Handle(OpenGl_Texture)&          theTexture,
517                                                         const Handle(Graphic3d_TextureParams)& theParams)
518 {
519   if (theTexture.IsNull() || !theTexture->IsValid())
520   {
521     return DisableTexture();
522   }
523
524   if (myTextureBound == theTexture
525    && (theParams.IsNull() || theParams == theTexture->GetParams()))
526   {
527     // already bound
528     return myTextureBound;
529   }
530
531   Handle(OpenGl_Texture) aPrevTexture = DisableTexture();
532   myTextureBound = theTexture;
533   myTextureBound->Bind (myGlContext);
534   setTextureParams (myTextureBound, theParams);
535
536   return aPrevTexture;
537 }
538
539 // =======================================================================
540 // function : Redraw
541 // purpose  :
542 // =======================================================================
543 void OpenGl_Workspace::Redraw (const Graphic3d_CView& theCView,
544                                const Aspect_CLayer2d& theCUnderLayer,
545                                const Aspect_CLayer2d& theCOverLayer)
546 {
547   if (!Activate())
548   {
549     return;
550   }
551
552   // release pending GL resources
553   Handle(OpenGl_Context) aGlCtx = GetGlContext();
554   aGlCtx->ReleaseDelayed();
555
556   // fetch OpenGl context state
557   aGlCtx->FetchState();
558
559   Tint toSwap = (aGlCtx->IsRender()); // swap buffers
560   GLint aViewPortBack[4];
561   OpenGl_FrameBuffer* aFrameBuffer = (OpenGl_FrameBuffer* )theCView.ptrFBO;
562   if (aFrameBuffer != NULL)
563   {
564     glGetIntegerv (GL_VIEWPORT, aViewPortBack);
565     aFrameBuffer->SetupViewport (aGlCtx);
566     aFrameBuffer->BindBuffer    (aGlCtx);
567     toSwap = 0; // no need to swap buffers
568   }
569
570 #ifdef HAVE_OPENCL
571   if (!theCView.IsRaytracing || myComputeInitStatus == OpenGl_CLIS_FAIL)
572   {
573 #endif
574     Redraw1 (theCView, theCUnderLayer, theCOverLayer, toSwap);
575     if (aFrameBuffer == NULL || !myTransientDrawToFront)
576     {
577       RedrawImmediatMode();
578     }
579
580     theCView.WasRedrawnGL = Standard_True;
581 #ifdef HAVE_OPENCL
582   }
583   else
584   {
585     int aSizeX = aFrameBuffer != NULL ? aFrameBuffer->GetVPSizeX() : myWidth;
586     int aSizeY = aFrameBuffer != NULL ? aFrameBuffer->GetVPSizeY() : myHeight;
587
588     Raytrace (theCView, aSizeX, aSizeY, toSwap);
589
590     theCView.WasRedrawnGL = Standard_False;
591   }
592 #endif
593
594   if (aFrameBuffer != NULL)
595   {
596     aFrameBuffer->UnbindBuffer (aGlCtx);
597     // move back original viewport
598     glViewport (aViewPortBack[0], aViewPortBack[1], aViewPortBack[2], aViewPortBack[3]);
599   }
600
601 #if (defined(_WIN32) || defined(__WIN32__)) && defined(HAVE_VIDEOCAPTURE)
602   if (OpenGl_AVIWriter_AllowWriting (theCView.DefWindow.XWindow))
603   {
604     GLint params[4];
605     glGetIntegerv (GL_VIEWPORT, params);
606     int nWidth  = params[2] & ~0x7;
607     int nHeight = params[3] & ~0x7;
608
609     const int nBitsPerPixel = 24;
610     GLubyte* aDumpData = new GLubyte[nWidth * nHeight * nBitsPerPixel / 8];
611
612     glPixelStorei (GL_PACK_ALIGNMENT, 1);
613     glReadPixels (0, 0, nWidth, nHeight, GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, aDumpData);
614     OpenGl_AVIWriter_AVIWriter (aDumpData, nWidth, nHeight, nBitsPerPixel);
615     delete[] aDumpData;
616   }
617 #endif
618
619   // reset render mode state
620   aGlCtx->FetchState();
621 }