src/OpenGl/OpenGl_Workspace.hxx

   1 // Created on: 2011-09-20
   2 // Created by: Sergey ZERCHANINOV
   3 // Copyright (c) 2011-2013 OPEN CASCADE SAS
   4 //
   5 // This file is part of Open CASCADE Technology software library.
   6 //
   7 // This library is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   8 // the terms of the GNU Lesser General Public License version 2.1 as published
   9 // by the Free Software Foundation, with special exception defined in the file
  10 // OCCT_LGPL_EXCEPTION.txt. Consult the file LICENSE_LGPL_21.txt included in OCCT
  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_Workspace_Header
  17 #define _OpenGl_Workspace_Header
  18
  19 #include <map>
  20 #include <set>
  21
  22 #include <Handle_OpenGl_Workspace.hxx>
  23 #include <OpenGl_Window.hxx>
  24
  25 #include <TColStd_Array2OfReal.hxx>
  26 #include <Quantity_Color.hxx>
  27 #include <Graphic3d_CView.hxx>
  28 #include <Graphic3d_TypeOfComposition.hxx>
  29 #include <Graphic3d_TypeOfTexture.hxx>
  30 #include <Graphic3d_PtrFrameBuffer.hxx>
  31 #include <Graphic3d_BufferType.hxx>
  32 #include <Handle_Graphic3d_TextureParams.hxx>
  33
  34 #include <Aspect_CLayer2d.hxx>
  35 #include <Aspect_Handle.hxx>
  36 #include <Aspect_PrintAlgo.hxx>
  37 #include <Aspect_PolygonOffsetMode.hxx>
  38
  39 #include <InterfaceGraphic_Graphic3d.hxx>
  40 #include <InterfaceGraphic_Visual3d.hxx>
  41
  42 #include <NCollection_Sequence.hxx>
  43
  44 #include <OpenGl_AspectFace.hxx>
  45 #include <OpenGl_FrameBuffer.hxx>
  46 #include <OpenGl_Matrix.hxx>
  47 #include <OpenGl_NamedStatus.hxx>
  48 #include <OpenGl_PrinterContext.hxx>
  49 #include <OpenGl_SceneGeometry.hxx>
  50 #include <OpenGl_TextParam.hxx>
  51 #include <OpenGl_RenderFilter.hxx>
  52 #include <OpenGl_Vec.hxx>
  53 #include <OpenGl_LineAttributes.hxx>
  54
  55 #include <Handle_OpenGl_View.hxx>
  56 #include <Handle_OpenGl_Texture.hxx>
  57
  58 #include <OpenGl_ShaderObject.hxx>
  59 #include <OpenGl_ShaderProgram.hxx>
  60 #include <OpenGl_TextureBufferArb.hxx>
  61
  62 class OpenGl_AspectLine;
  63 class OpenGl_AspectMarker;
  64 class OpenGl_AspectText;
  65 class OpenGl_FrameBuffer;
  66 class OpenGl_Structure;
  67 class OpenGl_TriangleSet;
  68 class OpenGl_Element;
  69 class Image_PixMap;
  70
  71 //! OpenGL material definition
  72 struct OpenGl_Material
  73 {
  74
  75   OpenGl_Vec4 Ambient;  //!< ambient reflection coefficient
  76   OpenGl_Vec4 Diffuse;  //!< diffuse reflection coefficient
  77   OpenGl_Vec4 Specular; //!< glossy  reflection coefficient
  78   OpenGl_Vec4 Emission; //!< material emission
  79   OpenGl_Vec4 Params;   //!< extra packed parameters
  80
  81   Standard_ShortReal  Shine()              const { return Params.x(); }
  82   Standard_ShortReal& ChangeShine()              { return Params.x(); }
  83
  84   Standard_ShortReal  Transparency()       const { return Params.y(); }
  85   Standard_ShortReal& ChangeTransparency()       { return Params.y(); }
  86
  87   //! Initialize material
  88   void Init (const OPENGL_SURF_PROP& theProps);
  89
  90   //! Returns packed (serialized) representation of material properties
  91   const OpenGl_Vec4* Packed() const { return reinterpret_cast<const OpenGl_Vec4*> (this); }
  92   static Standard_Integer NbOfVec4() { return 5; }
  93
  94 };
  95
  96 DEFINE_STANDARD_HANDLE (OpenGl_RaytraceFilter, OpenGl_RenderFilter)
  97
  98 //! Graphical ray-tracing filter.
  99 //! Filters out all raytracable structures.
 100 class OpenGl_RaytraceFilter : public OpenGl_RenderFilter
 101 {
 102 public:
 103
 104   //! Default constructor.
 105   OpenGl_RaytraceFilter() {}
 106
 107   //! Remembers the previously set filter.
 108   inline void SetPrevRenderFilter (const Handle(OpenGl_RenderFilter)& theFilter)
 109   {
 110     myPrevRenderFilter = theFilter;
 111   }
 112
 113   //! Checks whether the element can be rendered or not.
 114   //! @param theElement [in] the element to check.
 115   //! @return True if element can be rendered.
 116   virtual Standard_Boolean CanRender (const OpenGl_Element* theElement);
 117
 118 private:
 119
 120   Handle(OpenGl_RenderFilter) myPrevRenderFilter;
 121
 122 public:
 123
 124   DEFINE_STANDARD_RTTI(OpenGl_RaytraceFilter)
 125 };
 126
 127 //! Represents window with GL context.
 128 //! Provides methods to render primitives and maintain GL state.
 129 class OpenGl_Workspace : public OpenGl_Window
 130 {
 131 public:
 132
 133   //! Main constructor - prepare GL context for specified window.
 134   OpenGl_Workspace (const Handle(OpenGl_GraphicDriver)& theDriver,
 135                     const CALL_DEF_WINDOW&        theCWindow,
 136                     Aspect_RenderingContext       theGContext,
 137                     const Handle(OpenGl_Caps)&    theCaps,
 138                     const Handle(OpenGl_Context)& theShareCtx);
 139
 140   //! Destructor
 141   virtual ~OpenGl_Workspace();
 142
 143   void SetActiveView (const Handle(OpenGl_View)& theView) { myView = theView; }
 144   const Handle(OpenGl_View)& ActiveView () const { return myView; }
 145
 146   //! Redraw the window.
 147   void Redraw (const Graphic3d_CView& theCView,
 148                const Aspect_CLayer2d& theCUnderLayer,
 149                const Aspect_CLayer2d& theCOverLayer);
 150
 151   Standard_Boolean SetImmediateModeDrawToFront (const Standard_Boolean theDrawToFrontBuffer);
 152   void RedrawImmediate (const Graphic3d_CView& theCView,
 153                         const Aspect_CLayer2d& theCUnderLayer,
 154                         const Aspect_CLayer2d& theCOverLayer,
 155                         const Standard_Boolean theToForce = Standard_False);
 156
 157   void Invalidate (const Graphic3d_CView& /*theCView*/)
 158   {
 159     myBackBufferRestored = Standard_False;
 160   }
 161
 162   //! Special method to perform printing.
 163   //! System-specific and currently only Win platform implemented.
 164   Standard_Boolean Print (const Handle(OpenGl_PrinterContext)& thePrintContext,
 165                           const Graphic3d_CView& theCView,
 166                           const Aspect_CLayer2d& theCUnderLayer,
 167                           const Aspect_CLayer2d& theCOverLayer,
 168                           const Aspect_Handle    theHPrintDC,
 169                           const Standard_Boolean theToShowBackground,
 170                           const Standard_CString theFileName,
 171                           const Aspect_PrintAlgo thePrintAlgorithm,
 172                           const Standard_Real    theScaleFactor);
 173
 174   const Handle(OpenGl_PrinterContext)& PrinterContext() const
 175   {
 176     return myPrintContext;
 177   }
 178
 179   void DisplayCallback (const Graphic3d_CView& theCView, int theReason);
 180
 181   Graphic3d_PtrFrameBuffer FBOCreate (const Standard_Integer theWidth, const Standard_Integer theHeight);
 182   void FBORelease (Graphic3d_PtrFrameBuffer theFBOPtr);
 183   Standard_Boolean BufferDump (OpenGl_FrameBuffer*         theFBOPtr,
 184                                Image_PixMap&               theImage,
 185                                const Graphic3d_BufferType& theBufferType);
 186
 187   Standard_Boolean& UseZBuffer()   { return myUseZBuffer; }
 188   Standard_Boolean& UseDepthTest() { return myUseDepthTest; }
 189   Standard_Boolean& UseGLLight()   { return myUseGLLight; }
 190
 191   Standard_Integer AntiAliasingMode() const { return myAntiAliasingMode; }
 192
 193   //// RELATED TO STATUS ////
 194
 195   Standard_Integer   NamedStatus;
 196
 197   const TEL_COLOUR* HighlightColor;
 198
 199   const OpenGl_AspectLine*   SetAspectLine   (const OpenGl_AspectLine*   theAspect);
 200   const OpenGl_AspectFace*   SetAspectFace   (const OpenGl_AspectFace*   theAspect);
 201   const OpenGl_AspectMarker* SetAspectMarker (const OpenGl_AspectMarker* theAspect);
 202   const OpenGl_AspectText*   SetAspectText   (const OpenGl_AspectText*   theAspect);
 203
 204   void SetTextParam (const OpenGl_TextParam* theParam) { TextParam_set = theParam; }
 205
 206   //// THESE METHODS ARE EXPORTED AS THEY PROVIDE STATE INFO TO USERDRAW
 207   Standard_EXPORT const OpenGl_AspectLine*   AspectLine   (const Standard_Boolean theWithApply);
 208   Standard_EXPORT const OpenGl_AspectFace*   AspectFace   (const Standard_Boolean theWithApply);
 209   Standard_EXPORT const OpenGl_AspectMarker* AspectMarker (const Standard_Boolean theWithApply);
 210   Standard_EXPORT const OpenGl_AspectText*   AspectText   (const Standard_Boolean theWithApply);
 211   inline const OpenGl_TextParam* AspectTextParams() const
 212   {
 213     return TextParam_applied;
 214   }
 215
 216   //! Clear the applied aspect state.
 217   void ResetAppliedAspect();
 218
 219   Standard_EXPORT Handle(OpenGl_Texture) DisableTexture();
 220   Standard_EXPORT Handle(OpenGl_Texture) EnableTexture (const Handle(OpenGl_Texture)&          theTexture,
 221                                                         const Handle(Graphic3d_TextureParams)& theParams = NULL);
 222   const Handle(OpenGl_Texture)& ActiveTexture() const { return myTextureBound; }
 223
 224   //! Set filter for restricting rendering of particular elements.
 225   //! Filter can be applied for rendering passes used by recursive
 226   //! rendering algorithms for rendering elements of groups.
 227   //! @param theFilter [in] the filter instance.
 228   inline void SetRenderFilter (const Handle(OpenGl_RenderFilter)& theFilter)
 229   {
 230     myRenderFilter = theFilter;
 231   }
 232
 233   //! Get rendering filter.
 234   //! @return filter instance.
 235   inline const Handle(OpenGl_RenderFilter)& GetRenderFilter() const
 236   {
 237     return myRenderFilter;
 238   }
 239
 240   //! @return applied view matrix.
 241   inline const OpenGl_Matrix* ViewMatrix() const { return ViewMatrix_applied; }
 242
 243   //! @return applied model structure matrix.
 244   inline const OpenGl_Matrix* ModelMatrix() const { return StructureMatrix_applied; }
 245
 246   //! Sets and applies current polygon offset.
 247   void SetPolygonOffset (int theMode, Standard_ShortReal theFactor, Standard_ShortReal theUnits);
 248
 249   //! Returns currently applied polygon offset params.
 250   const TEL_POFFSET_PARAM& AppliedPolygonOffset() { return PolygonOffset_applied; }
 251
 252   //! @return true if clipping algorithm enabled
 253   inline Standard_Boolean IsCullingEnabled() const { return myIsCullingEnabled; }
 254
 255   //! Returns a flag whether to redraw the scene using OpenGL rasterization
 256   Standard_Boolean ToRedrawGL() const { return myToRedrawGL; }
 257
 258 protected:
 259
 260   //! Copy content of Back buffer to the Front buffer
 261   void copyBackToFront();
 262
 263   virtual Standard_Boolean Activate();
 264
 265   void redraw1 (const Graphic3d_CView& theCView,
 266                 const Aspect_CLayer2d& theCUnderLayer,
 267                 const Aspect_CLayer2d& theCOverLayer,
 268                 const int              theToSwap);
 269
 270   void updateMaterial (const int theFlag);
 271
 272   void setTextureParams (Handle(OpenGl_Texture)&                theTexture,
 273                          const Handle(Graphic3d_TextureParams)& theParams);
 274
 275 protected:
 276
 277   //! Result of OpenGL shaders initialization.
 278   enum RaytraceInitStatus
 279   {
 280     OpenGl_RT_NONE,
 281     OpenGl_RT_INIT,
 282     OpenGl_RT_FAIL
 283   };
 284
 285   //! Describes update mode (state).
 286   enum GeomUpdateMode
 287   {
 288     OpenGl_GUM_CHECK,   //!< check if geometry update is necessary
 289     OpenGl_GUM_PREPARE, //!< collect unchanged objects
 290     OpenGl_GUM_UPDATE   //!< update raytracing data, rebuild changed objects
 291   };
 292
 293   //! Defines frequently used shader variables.
 294   enum ShaderVariableIndex
 295   {
 296     OpenGl_RT_aPosition,
 297
 298     OpenGl_RT_uOriginLT,
 299     OpenGl_RT_uOriginLB,
 300     OpenGl_RT_uOriginRT,
 301     OpenGl_RT_uOriginRB,
 302     OpenGl_RT_uDirectLT,
 303     OpenGl_RT_uDirectLB,
 304     OpenGl_RT_uDirectRT,
 305     OpenGl_RT_uDirectRB,
 306     OpenGl_RT_uUnviewMat,
 307
 308     OpenGl_RT_uSceneRad,
 309     OpenGl_RT_uSceneEps,
 310     OpenGl_RT_uLightAmbnt,
 311     OpenGl_RT_uLightCount,
 312
 313     OpenGl_RT_uShadEnabled,
 314     OpenGl_RT_uReflEnabled,
 315     OpenGl_RT_uEnvMapEnable,
 316
 317     OpenGl_RT_uOffsetX,
 318     OpenGl_RT_uOffsetY,
 319     OpenGl_RT_uSamples,
 320     OpenGl_RT_uWinSizeX,
 321     OpenGl_RT_uWinSizeY,
 322
 323     OpenGl_RT_uTextures,
 324
 325     OpenGl_RT_NbVariables // special field
 326   };
 327
 328   //! Defines texture samplers.
 329   enum ShaderSamplerNames
 330   {
 331     OpenGl_RT_SceneNodeInfoTexture = 0,
 332     OpenGl_RT_SceneMinPointTexture = 1,
 333     OpenGl_RT_SceneMaxPointTexture = 2,
 334
 335     OpenGl_RT_ObjectNodeInfoTexture = 3,
 336     OpenGl_RT_ObjectMinPointTexture = 4,
 337     OpenGl_RT_ObjectMaxPointTexture = 5,
 338
 339     OpenGl_RT_GeometryVertexTexture = 6,
 340     OpenGl_RT_GeometryNormalTexture = 7,
 341     OpenGl_RT_GeometryTexCrdTexture = 8,
 342     OpenGl_RT_GeometryTriangTexture = 9,
 343
 344     OpenGl_RT_EnvironmentMapTexture = 10,
 345
 346     OpenGl_RT_RaytraceMaterialTexture = 11,
 347     OpenGl_RT_RaytraceLightSrcTexture = 12,
 348
 349     OpenGl_RT_FSAAInputTexture = 13,
 350
 351     OpenGl_RT_SceneTransformTexture = 14,
 352
 353     OpenGl_RT_OpenGlColorTexture = 15,
 354     OpenGl_RT_OpenGlDepthTexture = 16
 355   };
 356
 357   //! Tool class for management of shader sources.
 358   class ShaderSource
 359   {
 360   public:
 361
 362     //! Creates new uninitialized shader source.
 363     ShaderSource()
 364     {
 365       //
 366     }
 367
 368     //! Creates new shader source from specified file.
 369     ShaderSource (const TCollection_AsciiString& theFileName)
 370     {
 371       Load (&theFileName, 1);
 372     }
 373
 374   public:
 375
 376     //! Returns prefix to insert before the source.
 377     const TCollection_AsciiString& Prefix() const
 378     {
 379       return myPrefix;
 380     }
 381
 382     //! Sets prefix to insert before the source.
 383     void SetPrefix (const TCollection_AsciiString& thePrefix)
 384     {
 385       myPrefix = thePrefix;
 386     }
 387
 388     //! Returns shader source combined with prefix.
 389     TCollection_AsciiString Source() const;
 390
 391     //! Loads shader source from specified files.
 392     void Load (const TCollection_AsciiString* theFileNames, const Standard_Integer theCount);
 393
 394   private:
 395
 396     TCollection_AsciiString mySource; //!< Source string of the shader object
 397     TCollection_AsciiString myPrefix; //!< Prefix to insert before the source
 398
 399   };
 400
 401   //! Default ray-tracing depth.
 402   static const Standard_Integer THE_DEFAULT_NB_BOUNCES = 3;
 403
 404   //! Default size of traversal stack.
 405   static const Standard_Integer THE_DEFAULT_STACK_SIZE = 24;
 406
 407   //! Compile-time ray-tracing parameters.
 408   struct RaytracingParams
 409   {
 410     //! Actual size of traversal stack in shader program.
 411     Standard_Integer StackSize;
 412
 413     //! Actual ray-tracing depth (number of ray bounces).
 414     Standard_Integer NbBounces;
 415
 416     //! Sets light propagation through transparent media.
 417     Standard_Boolean TransparentShadows;
 418
 419     //! Creates default compile-time ray-tracing parameters.
 420     RaytracingParams()
 421     : StackSize (THE_DEFAULT_STACK_SIZE),
 422       NbBounces (THE_DEFAULT_NB_BOUNCES),
 423       TransparentShadows (Standard_False)
 424     {
 425       //
 426     }
 427   };
 428
 429 protected: //! @name methods related to ray-tracing
 430
 431   //! Updates 3D scene geometry for ray-tracing.
 432   Standard_Boolean UpdateRaytraceGeometry (GeomUpdateMode theMode);
 433
 434   //! Checks to see if the structure is modified.
 435   Standard_Boolean CheckRaytraceStructure (const OpenGl_Structure* theStructure);
 436
 437   //! Creates ray-tracing material properties.
 438   Standard_Boolean CreateMaterial (const OpenGl_AspectFace* theAspect, OpenGl_RaytraceMaterial& theMaterial);
 439
 440   //! Updates 3D scene light sources for ray-tracing.
 441   Standard_Boolean UpdateRaytraceLightSources (const OpenGl_Mat4& theInvModelView);
 442
 443   //! Updates environment map for ray-tracing.
 444   Standard_Boolean UpdateRaytraceEnvironmentMap();
 445
 446   //! Adds OpenGL structure to ray-traced scene geometry.
 447   Standard_Boolean AddRaytraceStructure (const OpenGl_Structure* theStructure, std::set<const OpenGl_Structure*>& theElements);
 448
 449   //! Adds OpenGL groups to ray-traced scene geometry.
 450   Standard_Boolean AddRaytraceGroups (const OpenGl_Structure*   theStructure,
 451                                       const Standard_Integer    theStructMatId,
 452                                       const Standard_ShortReal* theTransform);
 453
 454   //! Adds OpenGL primitive array to ray-traced scene geometry.
 455   OpenGl_TriangleSet* AddRaytracePrimitiveArray (
 456     const OpenGl_PrimitiveArray* theArray, int theMatID, const OpenGl_Mat4* theTrans);
 457
 458   //! Adds vertex indices from OpenGL primitive array to ray-traced scene geometry.
 459   Standard_Boolean AddRaytraceVertexIndices (OpenGl_TriangleSet&          theSet,
 460                                              const OpenGl_PrimitiveArray& theArray,
 461                                              Standard_Integer             theOffset,
 462                                              Standard_Integer             theCount,
 463                                              Standard_Integer             theMatID);
 464
 465   //! Adds OpenGL triangle array to ray-traced scene geometry.
 466   Standard_Boolean AddRaytraceTriangleArray (OpenGl_TriangleSet&                  theSet,
 467                                              const Handle(Graphic3d_IndexBuffer)& theIndices,
 468                                              Standard_Integer                     theOffset,
 469                                              Standard_Integer                     theCount,
 470                                              Standard_Integer                     theMatID);
 471
 472   //! Adds OpenGL triangle fan array to ray-traced scene geometry.
 473   Standard_Boolean AddRaytraceTriangleFanArray (OpenGl_TriangleSet&                  theSet,
 474                                                 const Handle(Graphic3d_IndexBuffer)& theIndices,
 475                                                 Standard_Integer                     theOffset,
 476                                                 Standard_Integer                     theCount,
 477                                                 Standard_Integer                     theMatID);
 478
 479   //! Adds OpenGL triangle strip array to ray-traced scene geometry.
 480   Standard_Boolean AddRaytraceTriangleStripArray (OpenGl_TriangleSet&                  theSet,
 481                                                   const Handle(Graphic3d_IndexBuffer)& theIndices,
 482                                                   Standard_Integer                     theOffset,
 483                                                   Standard_Integer                     theCount,
 484                                                   Standard_Integer                     theMatID);
 485
 486   //! Adds OpenGL quadrangle array to ray-traced scene geometry.
 487   Standard_Boolean AddRaytraceQuadrangleArray (OpenGl_TriangleSet&                  theSet,
 488                                                const Handle(Graphic3d_IndexBuffer)& theIndices,
 489                                                Standard_Integer                     theOffset,
 490                                                Standard_Integer                     theCount,
 491                                                Standard_Integer                     theMatID);
 492
 493   //! Adds OpenGL quadrangle strip array to ray-traced scene geometry.
 494   Standard_Boolean AddRaytraceQuadrangleStripArray (OpenGl_TriangleSet&                  theSet,
 495                                                     const Handle(Graphic3d_IndexBuffer)& theIndices,
 496                                                     Standard_Integer                     theOffset,
 497                                                     Standard_Integer                     theCount,
 498                                                     Standard_Integer                     theMatID);
 499
 500   //! Adds OpenGL polygon array to ray-traced scene geometry.
 501   Standard_Boolean AddRaytracePolygonArray (OpenGl_TriangleSet&                  theSet,
 502                                             const Handle(Graphic3d_IndexBuffer)& theIndices,
 503                                             Standard_Integer                     theOffset,
 504                                             Standard_Integer                     theCount,
 505                                             Standard_Integer                     theMatID);
 506
 507   //! Loads and compiles shader object from specified source.
 508   Handle(OpenGl_ShaderObject) LoadShader (const ShaderSource& theSource, GLenum theType);
 509
 510   //! Performs safe exit when shaders initialization fails.
 511   Standard_Boolean SafeFailBack (const TCollection_ExtendedString& theMessage);
 512
 513   //! Generates shader prefix based on current ray-tracing options.
 514   TCollection_AsciiString GenerateShaderPrefix();
 515
 516   //! Initializes OpenGL/GLSL shader programs.
 517   Standard_Boolean InitRaytraceResources (const Graphic3d_CView& theCView);
 518
 519   //! Releases OpenGL/GLSL shader programs.
 520   void ReleaseRaytraceResources();
 521
 522   //! Uploads ray-trace data to the GPU.
 523   Standard_Boolean UploadRaytraceData();
 524
 525   //! Resizes OpenGL frame buffers.
 526   Standard_Boolean ResizeRaytraceBuffers (const Standard_Integer theSizeX,
 527                                           const Standard_Integer theSizeY);
 528
 529   //! Generates viewing rays for corners of screen quad.
 530   void UpdateCamera (const OpenGl_Mat4& theOrientation,
 531                      const OpenGl_Mat4& theViewMapping,
 532                      OpenGl_Vec3        theOrigins[4],
 533                      OpenGl_Vec3        theDirects[4],
 534                      OpenGl_Mat4&       theInvModelProj);
 535
 536   //! Sets uniform state for the given ray-tracing shader program.
 537   Standard_Boolean SetUniformState (const Graphic3d_CView&        theCView,
 538                                     const Standard_Integer        theSizeX,
 539                                     const Standard_Integer        theSizeY,
 540                                     const OpenGl_Vec3*            theOrigins,
 541                                     const OpenGl_Vec3*            theDirects,
 542                                     const OpenGl_Mat4&            theUnviewMat,
 543                                     const Standard_Integer        theProgramIndex,
 544                                     Handle(OpenGl_ShaderProgram)& theRaytraceProgram);
 545
 546   //! Runs ray-tracing shader programs.
 547   Standard_Boolean RunRaytraceShaders (const Graphic3d_CView& theCView,
 548                                        const Standard_Integer theSizeX,
 549                                        const Standard_Integer theSizeY,
 550                                        const OpenGl_Vec3      theOrigins[4],
 551                                        const OpenGl_Vec3      theDirects[4],
 552                                        const OpenGl_Mat4&     theUnviewMat,
 553                                        OpenGl_FrameBuffer*    theFrameBuffer);
 554
 555   //! Redraws the window using OpenGL/GLSL ray-tracing.
 556   Standard_Boolean Raytrace (const Graphic3d_CView& theCView,
 557                              const Standard_Integer theSizeX,
 558                              const Standard_Integer theSizeY,
 559                              const Standard_Boolean theToSwap,
 560                              const Aspect_CLayer2d& theCOverLayer,
 561                              const Aspect_CLayer2d& theCUnderLayer,
 562                              OpenGl_FrameBuffer*    theFrameBuffer);
 563
 564 protected: //! @name fields related to ray-tracing
 565
 566   //! Result of shaders initialization.
 567   RaytraceInitStatus myComputeInitStatus;
 568
 569   //! Is geometry data valid?
 570   Standard_Boolean myIsRaytraceDataValid;
 571
 572   //! Warning about missing extension GL_ARB_bindless_texture has been displayed?
 573   Standard_Boolean myIsRaytraceWarnTextures;
 574
 575   //! 3D scene geometry data for ray-tracing.
 576   OpenGl_RaytraceGeometry myRaytraceGeometry;
 577
 578   //! Radius of bounding sphere of the scene.
 579   Standard_ShortReal myRaytraceSceneRadius;
 580   //! Scene epsilon to prevent self-intersections.
 581   Standard_ShortReal myRaytraceSceneEpsilon;
 582
 583   //! Compile-time ray-tracing parameters.
 584   RaytracingParams myRaytraceParameters;
 585
 586   //! OpenGL/GLSL source of ray-tracing fragment shader.
 587   ShaderSource myRaytraceShaderSource;
 588   //! OpenGL/GLSL source of adaptive-AA fragment shader.
 589   ShaderSource myPostFSAAShaderSource;
 590
 591   //! OpenGL/GLSL ray-tracing fragment shader.
 592   Handle(OpenGl_ShaderObject) myRaytraceShader;
 593   //! OpenGL/GLSL adaptive-AA fragment shader.
 594   Handle(OpenGl_ShaderObject) myPostFSAAShader;
 595
 596   //! OpenGL/GLSL ray-tracing shader program.
 597   Handle(OpenGl_ShaderProgram) myRaytraceProgram;
 598   //! OpenGL/GLSL adaptive-AA shader program.
 599   Handle(OpenGl_ShaderProgram) myPostFSAAProgram;
 600
 601   //! Texture buffer of data records of high-level BVH nodes.
 602   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) mySceneNodeInfoTexture;
 603   //! Texture buffer of minimum points of high-level BVH nodes.
 604   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) mySceneMinPointTexture;
 605   //! Texture buffer of maximum points of high-level BVH nodes.
 606   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) mySceneMaxPointTexture;
 607   //! Texture buffer of transformations of high-level BVH nodes.
 608   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) mySceneTransformTexture;
 609
 610   //! Texture buffer of data records of bottom-level BVH nodes.
 611   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) myObjectNodeInfoTexture;
 612   //! Texture buffer of minimum points of bottom-level BVH nodes.
 613   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) myObjectMinPointTexture;
 614   //! Texture buffer of maximum points of bottom-level BVH nodes.
 615   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) myObjectMaxPointTexture;
 616
 617   //! Texture buffer of vertex coords.
 618   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) myGeometryVertexTexture;
 619   //! Texture buffer of vertex normals.
 620   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) myGeometryNormalTexture;
 621   //! Texture buffer of vertex UV coords.
 622   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) myGeometryTexCrdTexture;
 623   //! Texture buffer of triangle indices.
 624   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) myGeometryTriangTexture;
 625
 626   //! Texture buffer of material properties.
 627   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) myRaytraceMaterialTexture;
 628   //! Texture buffer of light source properties.
 629   Handle(OpenGl_TextureBufferArb) myRaytraceLightSrcTexture;
 630
 631   //! Vertex buffer (VBO) for drawing dummy quad.
 632   OpenGl_VertexBuffer myRaytraceScreenQuad;
 633
 634   //! Framebuffer (FBO) to perform adaptive FSAA.
 635   Handle(OpenGl_FrameBuffer) myRaytraceFBO1;
 636   //! Framebuffer (FBO) to perform adaptive FSAA.
 637   Handle(OpenGl_FrameBuffer) myRaytraceFBO2;
 638   //! Framebuffer (FBO) for pre-raytrace rendering by OpenGL.
 639   Handle(OpenGl_FrameBuffer) myOpenGlFBO;
 640
 641   //! State of OpenGL view.
 642   Standard_Size myViewModificationStatus;
 643   //! State of OpenGL layer list.
 644   Standard_Size myLayersModificationStatus;
 645
 646   //! State of OpenGL structures reflected to ray-tracing.
 647   std::map<const OpenGl_Structure*, Standard_Size> myStructureStates;
 648
 649   //! PrimitiveArray to TriangleSet map for scene partial update.
 650   std::map<Standard_Size, OpenGl_TriangleSet*> myArrayToTrianglesMap;
 651
 652   //! Cached locations of frequently used uniform variables.
 653   Standard_Integer myUniformLocations[2][OpenGl_RT_NbVariables];
 654
 655   //! Graphical ray-tracing filter to filter out all raytracable structures.
 656   Handle(OpenGl_RaytraceFilter) myRaytraceFilter;
 657
 658   //! Redraw the scene using OpenGL rasterization or ray-tracing?
 659   Standard_Boolean myToRedrawGL;
 660
 661 protected: //! @name protected fields
 662
 663   Handle(OpenGl_PrinterContext) myPrintContext;
 664   Handle(OpenGl_View)           myView;
 665   Handle(OpenGl_LineAttributes) myLineAttribs;
 666   Standard_Integer       myAntiAliasingMode;
 667   Standard_Boolean       myTransientDrawToFront; //!< optimization flag for immediate mode (to render directly to the front buffer)
 668   Standard_Boolean       myBackBufferRestored;
 669   Standard_Boolean       myIsImmediateDrawn;     //!< flag indicates that immediate mode buffer contains some data
 670   Standard_Boolean       myUseZBuffer;
 671   Standard_Boolean       myUseDepthTest;
 672   Standard_Boolean       myUseGLLight;
 673   Standard_Boolean       myIsCullingEnabled;     //!< frustum culling flag
 674
 675   unsigned int           myFrameCounter;         //!< redraw counter, for debugging
 676
 677 protected: //! @name fields related to status
 678
 679   Handle(OpenGl_RenderFilter) myRenderFilter;
 680   Handle(OpenGl_Texture) myTextureBound;    //!< currently bound texture (managed by OpenGl_AspectFace and OpenGl_View environment texture)
 681   const OpenGl_AspectLine *AspectLine_set, *AspectLine_applied;
 682   const OpenGl_AspectFace *AspectFace_set, *AspectFace_applied;
 683   const OpenGl_AspectMarker *AspectMarker_set, *AspectMarker_applied;
 684   const OpenGl_AspectText *AspectText_set, *AspectText_applied;
 685
 686   const OpenGl_TextParam *TextParam_set, *TextParam_applied;
 687
 688   const OpenGl_Matrix* ViewMatrix_applied;
 689   const OpenGl_Matrix* StructureMatrix_applied;
 690
 691   OpenGl_Material myMatFront;    //!< current front material state (cached to reduce GL context updates)
 692   OpenGl_Material myMatBack;     //!< current back  material state
 693   OpenGl_Material myMatTmp;      //!< temporary variable
 694   TelCullMode     myCullingMode; //!< back face culling mode, applied from face aspect
 695
 696   OpenGl_Matrix myModelViewMatrix; //!< Model matrix with applied structure transformations
 697
 698   TEL_POFFSET_PARAM PolygonOffset_applied; //!< Currently applied polygon offset.
 699
 700   OpenGl_AspectFace myAspectFaceHl; //!< Hiddenline aspect
 701
 702 public: //! @name type definition
 703
 704   DEFINE_STANDARD_RTTI(OpenGl_Workspace)
 705   DEFINE_STANDARD_ALLOC
 706
 707 };
 708
 709 #endif // _OpenGl_Workspace_Header