0024437: Visualization - silhouette edges based on OpenGL
[occt.git] / src / OpenGl / OpenGl_ShaderManager.cxx
index 71f6bda..c1aa495 100644 (file)
@@ -46,11 +46,6 @@ namespace
 
 #define EOL "\n"
 
-//! Definition of TexCoord varying.
-const char THE_VARY_TexCoord_OUT[] =
-  EOL"THE_SHADER_OUT vec4 TexCoord;";
-const char THE_VARY_TexCoord_IN[] =
-  EOL"THE_SHADER_IN  vec4 TexCoord;";
 //! Compute TexCoord value in Vertex Shader
 const char THE_VARY_TexCoord_Trsf[] =
   EOL"  float aRotSin = occTextureTrsf_RotationSin();"
@@ -113,8 +108,8 @@ const char THE_FUNC_pointLight[] =
   EOL"    aSpecl = pow (aNdotH, theIsFront ? occFrontMaterial_Shininess() : occBackMaterial_Shininess());"
   EOL"  }"
   EOL
-  EOL"Diffuse  += occLight_Diffuse  (theId).rgb * aNdotL * anAtten;"
-  EOL"Specular += occLight_Specular (theId).rgb * aSpecl * anAtten;"
+  EOL"  Diffuse  += occLight_Diffuse  (theId).rgb * aNdotL * anAtten;"
+  EOL"  Specular += occLight_Specular (theId).rgb * aSpecl * anAtten;"
   EOL"}";
 
 //! Function computes contribution of spotlight source
@@ -286,6 +281,30 @@ EOL"  {"
 EOL"    discard;"
 EOL"  }";
 
+//! Modify color for Wireframe presentation.
+const char THE_FRAG_WIREFRAME_COLOR[] =
+EOL"vec4 getFinalColor(void)"
+EOL"{"
+EOL"  float aDistance = min (min (EdgeDistance[0], EdgeDistance[1]), EdgeDistance[2]);"
+EOL"  bool isHollow = occWireframeColor.a < 0.0;"
+EOL"  float aMixVal = smoothstep (occLineWidth - occLineFeather * 0.5, occLineWidth + occLineFeather * 0.5, aDistance);"
+EOL"  vec4 aMixColor = isHollow"
+EOL"                 ? vec4 (getColor().rgb, 1.0 - aMixVal)"          // edges only (of interior color)
+EOL"                 : mix (occWireframeColor, getColor(), aMixVal);" // interior + edges
+EOL"  return aMixColor;"
+EOL"}";
+
+//! Compute gl_Position vertex shader output.
+const char THE_VERT_gl_Position[] =
+EOL"  gl_Position = occProjectionMatrix * occWorldViewMatrix * occModelWorldMatrix * occVertex;";
+
+//! Displace gl_Position alongside vertex normal for outline rendering.
+//! This code adds silhouette only for smooth surfaces of closed primitive, and produces visual artifacts on sharp edges.
+const char THE_VERT_gl_Position_OUTLINE[] =
+EOL"  float anOutlineDisp = occOrthoScale > 0.0 ? occOrthoScale : gl_Position.w;"
+EOL"  vec4  anOutlinePos  = occVertex + vec4 (occNormal * (occSilhouetteThickness * anOutlineDisp), 0.0);"
+EOL"  gl_Position = occProjectionMatrix * occWorldViewMatrix * occModelWorldMatrix * anOutlinePos;";
+
 #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
 
   static const GLfloat THE_DEFAULT_AMBIENT[4]    = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
@@ -369,6 +388,17 @@ EOL"  }";
   }
 #endif
 
+  //! Generate map key for light sources configuration.
+  static TCollection_AsciiString genLightKey (const Handle(Graphic3d_LightSet)& theLights)
+  {
+    if (theLights->NbEnabled() <= THE_NB_UNROLLED_LIGHTS_MAX)
+    {
+      return TCollection_AsciiString ("l_") + theLights->KeyEnabledLong();
+    }
+
+    const Standard_Integer aMaxLimit = roundUpMaxLightSources (theLights->NbEnabled());
+    return TCollection_AsciiString ("l_") + theLights->KeyEnabledShort() + aMaxLimit;
+  }
 }
 
 // =======================================================================
@@ -378,7 +408,7 @@ EOL"  }";
 OpenGl_ShaderManager::OpenGl_ShaderManager (OpenGl_Context* theContext)
 : myFfpProgram (new OpenGl_ShaderProgramFFP()),
   myShadingModel (Graphic3d_TOSM_VERTEX),
-  myUnlitPrograms (new OpenGl_SetOfShaderPrograms()),
+  myUnlitPrograms (new OpenGl_SetOfPrograms()),
   myContext  (theContext),
   myHasLocalOrigin (Standard_False),
   myLastView (NULL)
@@ -403,7 +433,8 @@ void OpenGl_ShaderManager::clear()
 {
   myProgramList.Clear();
   myLightPrograms.Nullify();
-  myUnlitPrograms = new OpenGl_SetOfShaderPrograms();
+  myUnlitPrograms = new OpenGl_SetOfPrograms();
+  myOutlinePrograms.Nullify();
   myMapOfLightPrograms.Clear();
   myFontProgram.Nullify();
   myBlitProgram.Nullify();
@@ -517,22 +548,15 @@ void OpenGl_ShaderManager::switchLightPrograms()
   const Handle(Graphic3d_LightSet)& aLights = myLightSourceState.LightSources();
   if (aLights.IsNull())
   {
-    myLightPrograms = myUnlitPrograms;
+    if (!myMapOfLightPrograms.Find ("unlit", myLightPrograms))
+    {
+      myLightPrograms = new OpenGl_SetOfShaderPrograms (myUnlitPrograms);
+      myMapOfLightPrograms.Bind ("unlit", myLightPrograms);
+    }
     return;
   }
 
-  TCollection_AsciiString aKey ("l_");
-  if (aLights->NbEnabled() <= THE_NB_UNROLLED_LIGHTS_MAX)
-  {
-    aKey += aLights->KeyEnabledLong();
-  }
-  else
-  {
-    const Standard_Integer aMaxLimit = roundUpMaxLightSources (aLights->NbEnabled());
-    aKey += aLights->KeyEnabledShort();
-    aKey += aMaxLimit;
-  }
-
+  const TCollection_AsciiString aKey = genLightKey (aLights);
   if (!myMapOfLightPrograms.Find (aKey, myLightPrograms))
   {
     myLightPrograms = new OpenGl_SetOfShaderPrograms();
@@ -1135,6 +1159,7 @@ void OpenGl_ShaderManager::PushMaterialState (const Handle(OpenGl_ShaderProgram)
       return;
     }
 
+    myContext->SetSampleAlphaToCoverage (false);
     if (myMaterialState.AlphaCutoff() < ShortRealLast())
     {
       glAlphaFunc (GL_GEQUAL, myMaterialState.AlphaCutoff());
@@ -1163,6 +1188,7 @@ void OpenGl_ShaderManager::PushMaterialState (const Handle(OpenGl_ShaderProgram)
     return;
   }
 
+  myContext->SetSampleAlphaToCoverage (myMaterialState.HasAlphaCutoff());
   theProgram->SetUniform (myContext,
                           theProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_ALPHA_CUTOFF),
                           myMaterialState.AlphaCutoff());
@@ -1173,15 +1199,12 @@ void OpenGl_ShaderManager::PushMaterialState (const Handle(OpenGl_ShaderProgram)
                           theProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_DISTINGUISH_MODE),
                           myMaterialState.ToDistinguish() ? 1 : 0);
 
-  const GLint aLocFront = theProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_FRONT_MATERIAL);
-  if (aLocFront != OpenGl_ShaderProgram::INVALID_LOCATION)
+  if (const OpenGl_ShaderUniformLocation aLocFront = theProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_FRONT_MATERIAL))
   {
     theProgram->SetUniform (myContext, aLocFront, OpenGl_Material::NbOfVec4(),
                             aFrontMat.Packed());
   }
-
-  const GLint aLocBack = theProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_BACK_MATERIAL);
-  if (aLocBack != OpenGl_ShaderProgram::INVALID_LOCATION)
+  if (const OpenGl_ShaderUniformLocation aLocBack = theProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_BACK_MATERIAL))
   {
     theProgram->SetUniform (myContext, aLocBack,  OpenGl_Material::NbOfVec4(),
                             aBackMat.Packed());
@@ -1217,6 +1240,45 @@ void OpenGl_ShaderManager::PushOitState (const Handle(OpenGl_ShaderProgram)& the
   }
 }
 
+// =======================================================================
+// function : PushInteriorState
+// purpose  :
+// =======================================================================
+void OpenGl_ShaderManager::PushInteriorState (const Handle(OpenGl_ShaderProgram)& theProgram,
+                                              const Handle(Graphic3d_AspectFillArea3d)& theAspect) const
+{
+  if (theProgram.IsNull()
+  || !theProgram->IsValid())
+  {
+    return;
+  }
+
+  if (const OpenGl_ShaderUniformLocation aLocViewPort = theProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_VIEWPORT))
+  {
+    theProgram->SetUniform (myContext, aLocViewPort, OpenGl_Vec4 ((float )myContext->Viewport()[0], (float )myContext->Viewport()[1], (float )myContext->Viewport()[2], (float )myContext->Viewport()[3]));
+  }
+  if (const OpenGl_ShaderUniformLocation aLocLineWidth = theProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_LINE_WIDTH))
+  {
+    theProgram->SetUniform (myContext, aLocLineWidth, theAspect->EdgeWidth() * myContext->LineWidthScale());
+    theProgram->SetUniform (myContext, theProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_LINE_FEATHER), myContext->LineFeather() * myContext->LineWidthScale());
+  }
+  if (const OpenGl_ShaderUniformLocation aLocWireframeColor = theProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_WIREFRAME_COLOR))
+  {
+    if (theAspect->InteriorStyle() == Aspect_IS_HOLLOW)
+    {
+      theProgram->SetUniform (myContext, aLocWireframeColor, OpenGl_Vec4 (-1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f));
+    }
+    else
+    {
+      theProgram->SetUniform (myContext, aLocWireframeColor, theAspect->EdgeColorRGBA());
+    }
+  }
+  if (const OpenGl_ShaderUniformLocation aLocQuadModeState = theProgram->GetStateLocation (OpenGl_OCCT_QUAD_MODE_STATE))
+  {
+    theProgram->SetUniform (myContext, aLocQuadModeState, theAspect->ToSkipFirstEdge() ? 1 : 0);
+  }
+}
+
 // =======================================================================
 // function : PushState
 // purpose  : Pushes state of OCCT graphics parameters to the program
@@ -1239,14 +1301,15 @@ void OpenGl_ShaderManager::PushState (const Handle(OpenGl_ShaderProgram)& thePro
 // =======================================================================
 Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramFont()
 {
-  Handle(Graphic3d_ShaderProgram) aProgramSrc = new Graphic3d_ShaderProgram();
+  OpenGl_ShaderObject::ShaderVariableList aUniforms, aStageInOuts;
+  aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec2 TexCoord", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+
   TCollection_AsciiString aSrcVert = TCollection_AsciiString()
-     + EOL"THE_SHADER_OUT vec2 TexCoord;"
-       EOL"void main()"
-       EOL"{"
-       EOL"  TexCoord = occTexCoord.st;"
-       EOL"  gl_Position = occProjectionMatrix * occWorldViewMatrix * occModelWorldMatrix * occVertex;"
-       EOL"}";
+    + EOL"void main()"
+      EOL"{"
+      EOL"  TexCoord = occTexCoord.st;"
+    + THE_VERT_gl_Position
+    + EOL"}";
 
   TCollection_AsciiString
     aSrcGetAlpha = EOL"float getAlpha(void) { return occTexture2D(occSamplerBaseColor, TexCoord.st).a; }";
@@ -1257,9 +1320,8 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramFont()
   }
 #endif
 
-  TCollection_AsciiString aSrcFrag = TCollection_AsciiString() +
-     + EOL"THE_SHADER_IN vec2 TexCoord;"
-     + aSrcGetAlpha
+  TCollection_AsciiString aSrcFrag =
+       aSrcGetAlpha
      + EOL"void main()"
        EOL"{"
        EOL"  vec4 aColor = occColor;"
@@ -1268,23 +1330,12 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramFont()
        EOL"  occSetFragColor (aColor);"
        EOL"}";
 
-#if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
-  if (myContext->core32 != NULL)
-  {
-    aProgramSrc->SetHeader ("#version 150");
-  }
-#else
-  if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 1))
-  {
-    // prefer "100 es" on OpenGL ES 3.0 devices
-    // and    "300 es" on newer devices (3.1+)
-    aProgramSrc->SetHeader ("#version 300 es");
-  }
-#endif
+  Handle(Graphic3d_ShaderProgram) aProgramSrc = new Graphic3d_ShaderProgram();
+  defaultGlslVersion (aProgramSrc, "font", 0);
   aProgramSrc->SetNbLightsMax (0);
   aProgramSrc->SetNbClipPlanesMax (0);
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_VERTEX,   aSrcVert));
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aSrcFrag));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcVert, Graphic3d_TOS_VERTEX,   aUniforms, aStageInOuts));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcFrag, Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aUniforms, aStageInOuts));
   TCollection_AsciiString aKey;
   if (!Create (aProgramSrc, aKey, myFontProgram))
   {
@@ -1300,27 +1351,26 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramFont()
 // =======================================================================
 Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramFboBlit()
 {
-  Handle(Graphic3d_ShaderProgram) aProgramSrc = new Graphic3d_ShaderProgram();
+  OpenGl_ShaderObject::ShaderVariableList aUniforms, aStageInOuts;
+  aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec2 TexCoord", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+
   TCollection_AsciiString aSrcVert =
-      EOL"THE_SHADER_OUT vec2 TexCoord;"
       EOL"void main()"
       EOL"{"
       EOL"  TexCoord    = occVertex.zw;"
       EOL"  gl_Position = vec4(occVertex.x, occVertex.y, 0.0, 1.0);"
       EOL"}";
 
+  aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("sampler2D uColorSampler", Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+  aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("sampler2D uDepthSampler", Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
   TCollection_AsciiString aSrcFrag =
-      EOL"uniform sampler2D uColorSampler;"
-      EOL"uniform sampler2D uDepthSampler;"
-      EOL
-      EOL"THE_SHADER_IN vec2 TexCoord;"
-      EOL
       EOL"void main()"
       EOL"{"
       EOL"  gl_FragDepth = occTexture2D (uDepthSampler, TexCoord).r;"
       EOL"  occSetFragColor (occTexture2D (uColorSampler, TexCoord));"
       EOL"}";
 
+  Handle(Graphic3d_ShaderProgram) aProgramSrc = new Graphic3d_ShaderProgram();
 #if defined(GL_ES_VERSION_2_0)
   if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 0))
   {
@@ -1335,10 +1385,6 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramFboBlit()
   {
     // there is no way to draw into depth buffer
     aSrcFrag =
-      EOL"uniform sampler2D uColorSampler;"
-      EOL
-      EOL"THE_SHADER_IN vec2 TexCoord;"
-      EOL
       EOL"void main()"
       EOL"{"
       EOL"  occSetFragColor (occTexture2D (uColorSampler, TexCoord));"
@@ -1350,10 +1396,11 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramFboBlit()
     aProgramSrc->SetHeader ("#version 150");
   }
 #endif
+  aProgramSrc->SetId ("occt_blit");
   aProgramSrc->SetNbLightsMax (0);
   aProgramSrc->SetNbClipPlanesMax (0);
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_VERTEX,   aSrcVert));
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aSrcFrag));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcVert, Graphic3d_TOS_VERTEX,   aUniforms, aStageInOuts));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcFrag, Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aUniforms, aStageInOuts));
   TCollection_AsciiString aKey;
   if (!Create (aProgramSrc, aKey, myBlitProgram))
   {
@@ -1378,8 +1425,10 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramOitCompositing (const St
   Handle(Graphic3d_ShaderProgram) aProgramSrc = new Graphic3d_ShaderProgram();
   TCollection_AsciiString aSrcVert, aSrcFrag;
 
+  OpenGl_ShaderObject::ShaderVariableList aUniforms, aStageInOuts;
+  aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec2 TexCoord", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+
   aSrcVert =
-    EOL"THE_SHADER_OUT vec2 TexCoord;"
     EOL"void main()"
     EOL"{"
     EOL"  TexCoord    = occVertex.zw;"
@@ -1388,12 +1437,9 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramOitCompositing (const St
 
   if (!theMsaa)
   {
+    aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("sampler2D uAccumTexture",  Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+    aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("sampler2D uWeightTexture", Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
     aSrcFrag =
-      EOL"uniform sampler2D uAccumTexture;"
-      EOL"uniform sampler2D uWeightTexture;"
-      EOL
-      EOL"THE_SHADER_IN vec2 TexCoord;"
-      EOL
       EOL"void main()"
       EOL"{"
       EOL"  vec4 aAccum   = occTexture2D (uAccumTexture,  TexCoord);"
@@ -1414,12 +1460,9 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramOitCompositing (const St
   }
   else
   {
+    aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("sampler2DMS uAccumTexture",  Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+    aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("sampler2DMS uWeightTexture", Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
     aSrcFrag =
-      EOL"uniform sampler2DMS uAccumTexture;"
-      EOL"uniform sampler2DMS uWeightTexture;"
-      EOL
-      EOL"THE_SHADER_IN vec2 TexCoord;"
-      EOL
       EOL"void main()"
       EOL"{"
       EOL"  ivec2 aTexel  = ivec2 (vec2 (textureSize (uAccumTexture)) * TexCoord);"
@@ -1444,10 +1487,11 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramOitCompositing (const St
   #endif
   }
 
+  aProgramSrc->SetId (theMsaa ? "occt_weight-oit-msaa" : "occt_weight-oit");
   aProgramSrc->SetNbLightsMax (0);
   aProgramSrc->SetNbClipPlanesMax (0);
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_VERTEX,   aSrcVert));
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aSrcFrag));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcVert, Graphic3d_TOS_VERTEX,   aUniforms, aStageInOuts));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcFrag, Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aUniforms, aStageInOuts));
   TCollection_AsciiString aKey;
   if (!Create (aProgramSrc, aKey, aProgram))
   {
@@ -1471,7 +1515,7 @@ TCollection_AsciiString OpenGl_ShaderManager::pointSpriteAlphaSrc (const Standar
   TCollection_AsciiString aSrcGetAlpha = EOL"float getAlpha(void) { return occTexture2D(occSamplerBaseColor, " THE_VEC2_glPointCoord ").a; }";
 #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
   if (myContext->core11 == NULL
-   && (theBits & OpenGl_PO_TextureA) != 0)
+   && (theBits & OpenGl_PO_HasTextures) == OpenGl_PO_TextureA)
   {
     aSrcGetAlpha = EOL"float getAlpha(void) { return occTexture2D(occSamplerBaseColor, " THE_VEC2_glPointCoord ").r; }";
   }
@@ -1481,18 +1525,168 @@ TCollection_AsciiString OpenGl_ShaderManager::pointSpriteAlphaSrc (const Standar
   return aSrcGetAlpha;
 }
 
-namespace
+// =======================================================================
+// function : defaultGlslVersion
+// purpose  :
+// =======================================================================
+int OpenGl_ShaderManager::defaultGlslVersion (const Handle(Graphic3d_ShaderProgram)& theProgram,
+                                              const TCollection_AsciiString& theName,
+                                              int theBits,
+                                              bool theUsesDerivates) const
 {
+  int aBits = theBits;
+#if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
+  if (myContext->core32 != NULL)
+  {
+    theProgram->SetHeader ("#version 150");
+  }
+  else
+  {
+    if ((theBits & OpenGl_PO_StippleLine) != 0)
+    {
+      if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 0))
+      {
+        theProgram->SetHeader ("#version 130");
+      }
+      else if (myContext->CheckExtension ("GL_EXT_gpu_shader4"))
+      {
+        theProgram->SetHeader ("#extension GL_EXT_gpu_shader4 : enable");
+      }
+      else
+      {
+        aBits = aBits & ~OpenGl_PO_StippleLine;
+      }
+    }
+  }
+  (void )theUsesDerivates;
+#else
+  // prefer "100 es" on OpenGL ES 3.0- devices (save the features unavailable before "300 es")
+  // and    "300 es" on OpenGL ES 3.1+ devices
+  if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 1))
+  {
+    if ((theBits & OpenGl_PO_NeedsGeomShader) != 0)
+    {
+      theProgram->SetHeader (myContext->hasGeometryStage != OpenGl_FeatureInExtensions ? "#version 320 es" : "#version 310 es");
+    }
+    else
+    {
+      theProgram->SetHeader ("#version 300 es");
+    }
+  }
+  else
+  {
+    if ((theBits & OpenGl_PO_WriteOit) != 0
+     || (theBits & OpenGl_PO_StippleLine) != 0)
+    {
+      if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 0))
+      {
+        theProgram->SetHeader ("#version 300 es");
+      }
+      else
+      {
+        aBits = aBits & ~OpenGl_PO_WriteOit;
+        aBits = aBits & ~OpenGl_PO_StippleLine;
+      }
+    }
+    if (theUsesDerivates)
+    {
+      if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 0))
+      {
+        theProgram->SetHeader ("#version 300 es");
+      }
+      else if (myContext->oesStdDerivatives)
+      {
+        theProgram->SetHeader ("#extension GL_OES_standard_derivatives : enable");
+      }
+    }
+  }
+#endif
+
+  // should fit OpenGl_PO_NB
+  char aBitsStr[64];
+  Sprintf (aBitsStr, "%04x", aBits);
+  theProgram->SetId (TCollection_AsciiString ("occt_") + theName + aBitsStr);
+  return aBits;
+}
+
+// =======================================================================
+// function : prepareGeomMainSrc
+// purpose  :
+// =======================================================================
+TCollection_AsciiString OpenGl_ShaderManager::prepareGeomMainSrc (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariableList& theUnifoms,
+                                                                  OpenGl_ShaderObject::ShaderVariableList& theStageInOuts,
+                                                                  Standard_Integer theBits)
+{
+  if ((theBits & OpenGl_PO_NeedsGeomShader) == 0)
+  {
+    return TCollection_AsciiString();
+  }
+
+  TCollection_AsciiString aSrcMainGeom =
+    EOL"void main()"
+    EOL"{";
 
-  // =======================================================================
-  // function : textureUsed
-  // purpose  :
-  // =======================================================================
-  static bool textureUsed (const Standard_Integer theBits)
+  if ((theBits & OpenGl_PO_MeshEdges) != 0)
   {
-    return (theBits & OpenGl_PO_TextureA) != 0 || (theBits & OpenGl_PO_TextureRGB) != 0;
+    theUnifoms.Append    (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 occViewport",       Graphic3d_TOS_GEOMETRY));
+    theUnifoms.Append    (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("bool occIsQuadMode",     Graphic3d_TOS_GEOMETRY));
+    theUnifoms.Append    (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("float occLineWidth",     Graphic3d_TOS_GEOMETRY));
+    theUnifoms.Append    (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("float occLineWidth",     Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+    theUnifoms.Append    (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("float occLineFeather",   Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+    theUnifoms.Append    (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 occWireframeColor", Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+    theStageInOuts.Append(OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec3 EdgeDistance",      Graphic3d_TOS_GEOMETRY | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+
+    aSrcMainGeom = TCollection_AsciiString()
+    + EOL"vec3 ViewPortTransform (vec4 theVec)"
+      EOL"{"
+      EOL"  vec3 aWinCoord = theVec.xyz / theVec.w;"
+      EOL"  aWinCoord    = aWinCoord * 0.5 + 0.5;"
+      EOL"  aWinCoord.xy = aWinCoord.xy * occViewport.zw + occViewport.xy;"
+      EOL"  return aWinCoord;"
+      EOL"}"
+    + aSrcMainGeom
+    + EOL"  vec3 aSideA = ViewPortTransform (gl_in[2].gl_Position) - ViewPortTransform (gl_in[1].gl_Position);"
+      EOL"  vec3 aSideB = ViewPortTransform (gl_in[2].gl_Position) - ViewPortTransform (gl_in[0].gl_Position);"
+      EOL"  vec3 aSideC = ViewPortTransform (gl_in[1].gl_Position) - ViewPortTransform (gl_in[0].gl_Position);"
+      EOL"  float aQuadArea = abs (aSideB.x * aSideC.y - aSideB.y * aSideC.x);"
+      EOL"  vec3 aLenABC    = vec3 (length (aSideA), length (aSideB), length (aSideC));"
+      EOL"  vec3 aHeightABC = vec3 (aQuadArea) / aLenABC;"
+      EOL"  aHeightABC = max (aHeightABC, vec3 (10.0 * occLineWidth));" // avoid shrunk presentation disappearing at distance
+      EOL"  float aQuadModeHeightC = occIsQuadMode ? occLineWidth + 1.0 : 0.0;";
+  }
+
+  for (Standard_Integer aVertIter = 0; aVertIter < 3; ++aVertIter)
+  {
+    const TCollection_AsciiString aVertIndex (aVertIter);
+    // pass variables from Vertex shader to Fragment shader through Geometry shader
+    for (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariableList::Iterator aVarListIter (theStageInOuts); aVarListIter.More(); aVarListIter.Next())
+    {
+      if (aVarListIter.Value().Stages == (Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT))
+      {
+        const TCollection_AsciiString aVarName = aVarListIter.Value().Name.Token (" ", 2);
+        aSrcMainGeom += TCollection_AsciiString()
+         + EOL"  geomOut." + aVarName + " = geomIn[" + aVertIndex + "]." + aVarName + ";";
+      }
+    }
+
+    if ((theBits & OpenGl_PO_MeshEdges) != 0)
+    {
+      switch (aVertIter)
+      {
+        case 0: aSrcMainGeom += EOL"  EdgeDistance = vec3 (aHeightABC[0], 0.0, aQuadModeHeightC);"; break;
+        case 1: aSrcMainGeom += EOL"  EdgeDistance = vec3 (0.0, aHeightABC[1], aQuadModeHeightC);"; break;
+        case 2: aSrcMainGeom += EOL"  EdgeDistance = vec3 (0.0, 0.0, aHeightABC[2]);"; break;
+      }
+    }
+    aSrcMainGeom += TCollection_AsciiString()
+     + EOL"  gl_Position = gl_in[" + aVertIndex + "].gl_Position;"
+       EOL"  EmitVertex();";
   }
+  aSrcMainGeom +=
+    EOL"  EndPrimitive();"
+    EOL"}";
 
+  return aSrcMainGeom;
 }
 
 // =======================================================================
@@ -1500,27 +1694,30 @@ namespace
 // purpose  :
 // =======================================================================
 Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramUnlit (Handle(OpenGl_ShaderProgram)& theProgram,
-                                                               const Standard_Integer        theBits)
+                                                               Standard_Integer theBits,
+                                                               Standard_Boolean theIsOutline)
 {
   Handle(Graphic3d_ShaderProgram) aProgramSrc = new Graphic3d_ShaderProgram();
-  TCollection_AsciiString aSrcVert, aSrcVertExtraOut, aSrcVertExtraMain, aSrcVertExtraFunc, aSrcGetAlpha;
-  TCollection_AsciiString aSrcFrag, aSrcFragExtraOut, aSrcFragExtraMain, aSrcFragWriteOit;
+  TCollection_AsciiString aSrcVert, aSrcVertExtraMain, aSrcVertExtraFunc, aSrcGetAlpha, aSrcVertEndMain;
+  TCollection_AsciiString aSrcFrag, aSrcFragExtraMain;
   TCollection_AsciiString aSrcFragGetColor     = EOL"vec4 getColor(void) { return occColor; }";
-  TCollection_AsciiString aSrcFragMainGetColor = EOL"  occSetFragColor (getColor());";
+  TCollection_AsciiString aSrcFragMainGetColor = EOL"  occSetFragColor (getFinalColor());";
+  OpenGl_ShaderObject::ShaderVariableList aUniforms, aStageInOuts;
+
   if ((theBits & OpenGl_PO_Point) != 0)
   {
   #if defined(GL_ES_VERSION_2_0)
     aSrcVertExtraMain += EOL"  gl_PointSize = occPointSize;";
   #endif
 
-    if ((theBits & OpenGl_PO_TextureRGB) != 0)
+    if ((theBits & OpenGl_PO_HasTextures) != 0)
     {
-      aSrcFragGetColor =
-        EOL"vec4 getColor(void) { return occTexture2D(occSamplerBaseColor, " THE_VEC2_glPointCoord "); }";
-    }
+      if ((theBits & OpenGl_PO_HasTextures) == OpenGl_PO_TextureRGB)
+      {
+        aSrcFragGetColor =
+          EOL"vec4 getColor(void) { return occTexture2D(occSamplerBaseColor, " THE_VEC2_glPointCoord "); }";
+      }
 
-    if (textureUsed (theBits))
-    {
       aSrcGetAlpha = pointSpriteAlphaSrc (theBits);
 
     #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
@@ -1547,10 +1744,13 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramUnlit (Handle(OpenGl_Sha
   }
   else
   {
-    if ((theBits & OpenGl_PO_TextureRGB) != 0)
+    if ((theBits & OpenGl_PO_TextureRGB) != 0 || (theBits & OpenGl_PO_TextureEnv) != 0)
+    {
+      aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 TexCoord", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+    }
+
+    if ((theBits & OpenGl_PO_HasTextures) == OpenGl_PO_TextureRGB)
     {
-      aSrcVertExtraOut  += THE_VARY_TexCoord_OUT;
-      aSrcFragExtraOut  += THE_VARY_TexCoord_IN;
       aSrcVertExtraMain += THE_VARY_TexCoord_Trsf;
 
       aSrcFragGetColor =
@@ -1558,9 +1758,6 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramUnlit (Handle(OpenGl_Sha
     }
     else if ((theBits & OpenGl_PO_TextureEnv) != 0)
     {
-      aSrcVertExtraOut += THE_VARY_TexCoord_OUT;
-      aSrcFragExtraOut += THE_VARY_TexCoord_IN;
-
       aSrcVertExtraFunc = THE_FUNC_transformNormal;
 
       aSrcVertExtraMain +=
@@ -1576,26 +1773,28 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramUnlit (Handle(OpenGl_Sha
   }
   if ((theBits & OpenGl_PO_VertColor) != 0)
   {
-    aSrcVertExtraOut  += EOL"THE_SHADER_OUT vec4 VertColor;";
+    aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 VertColor", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
     aSrcVertExtraMain += EOL"  VertColor = occVertColor;";
-    aSrcFragExtraOut  += EOL"THE_SHADER_IN  vec4 VertColor;";
     aSrcFragGetColor  =  EOL"vec4 getColor(void) { return VertColor; }";
   }
 
   int aNbClipPlanes = 0;
   if ((theBits & OpenGl_PO_ClipPlanesN) != 0)
   {
-    aSrcVertExtraOut +=
-      EOL"THE_SHADER_OUT vec4 PositionWorld;"
-      EOL"THE_SHADER_OUT vec4 Position;";
-    aSrcFragExtraOut +=
-      EOL"THE_SHADER_IN  vec4 PositionWorld;"
-      EOL"THE_SHADER_IN  vec4 Position;";
+    aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 PositionWorld", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+    aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 Position",      Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
     aSrcVertExtraMain +=
       EOL"  PositionWorld = occModelWorldMatrix * occVertex;"
       EOL"  Position      = occWorldViewMatrix * PositionWorld;";
 
-    if ((theBits & OpenGl_PO_ClipPlanes1) != 0)
+    if ((theBits & OpenGl_PO_ClipPlanesN) == OpenGl_PO_ClipPlanesN)
+    {
+      aNbClipPlanes = Graphic3d_ShaderProgram::THE_MAX_CLIP_PLANES_DEFAULT;
+      aSrcFragExtraMain += (theBits & OpenGl_PO_ClipChains) != 0
+                         ? THE_FRAG_CLIP_CHAINS_N
+                         : THE_FRAG_CLIP_PLANES_N;
+    }
+    else if ((theBits & OpenGl_PO_ClipPlanes1) != 0)
     {
       aNbClipPlanes = 1;
       aSrcFragExtraMain += THE_FRAG_CLIP_PLANES_1;
@@ -1607,57 +1806,27 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramUnlit (Handle(OpenGl_Sha
                          ? THE_FRAG_CLIP_CHAINS_2
                          : THE_FRAG_CLIP_PLANES_2;
     }
-    else
-    {
-      aNbClipPlanes = Graphic3d_ShaderProgram::THE_MAX_CLIP_PLANES_DEFAULT;
-      aSrcFragExtraMain += (theBits & OpenGl_PO_ClipChains) != 0
-                          ? THE_FRAG_CLIP_CHAINS_N
-                          : THE_FRAG_CLIP_PLANES_N;
-    }
   }
   if ((theBits & OpenGl_PO_WriteOit) != 0)
   {
     aProgramSrc->SetNbFragmentOutputs (2);
     aProgramSrc->SetWeightOitOutput (true);
-  #if defined(GL_ES_VERSION_2_0)
-    if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 0))
-    {
-      aProgramSrc->SetHeader ("#version 300 es");
-    }
-  #endif
   }
 
-  TCollection_AsciiString aSrcVertEndMain;
-  if ((theBits & OpenGl_PO_StippleLine) != 0)
+  if (theIsOutline)
   {
-    bool hasGlslBitOps = false;
-  #if defined(GL_ES_VERSION_2_0)
-    if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 0))
-    {
-      aProgramSrc->SetHeader ("#version 300 es");
-      hasGlslBitOps = true;
-    }
-  #else
-    if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 0))
-    {
-      aProgramSrc->SetHeader ("#version 130");
-      hasGlslBitOps = true;
-    }
-    else if(myContext->CheckExtension("GL_EXT_gpu_shader4"))
-    {
-      aProgramSrc->SetHeader ("#extension GL_EXT_gpu_shader4 : enable");
-      hasGlslBitOps = true;
-    }
-  #endif
-
-    if (hasGlslBitOps)
+    aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("float occOrthoScale",          Graphic3d_TOS_VERTEX));
+    aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("float occSilhouetteThickness", Graphic3d_TOS_VERTEX));
+    aSrcVertEndMain = THE_VERT_gl_Position_OUTLINE;
+  }
+  else if ((theBits & OpenGl_PO_StippleLine) != 0)
+  {
+    const Standard_Integer aBits = defaultGlslVersion (aProgramSrc, "unlit", theBits);
+    if ((aBits & OpenGl_PO_StippleLine) != 0)
     {
-      aSrcVertExtraOut +=
-        EOL"THE_SHADER_OUT vec2 ScreenSpaceCoord;";
-      aSrcFragExtraOut +=
-        EOL"THE_SHADER_IN  vec2 ScreenSpaceCoord;"
-        EOL"uniform int   uPattern;"
-        EOL"uniform float uFactor;";
+      aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("int   uPattern", Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+      aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("float uFactor",  Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+      aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec2 ScreenSpaceCoord", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
       aSrcVertEndMain =
         EOL"  ScreenSpaceCoord = gl_Position.xy / gl_Position.w;";
       aSrcFragMainGetColor =
@@ -1665,59 +1834,47 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramUnlit (Handle(OpenGl_Sha
         EOL"  float aRotatePoint = gl_FragCoord.x * sin (anAngle) + gl_FragCoord.y * cos (anAngle);"
         EOL"  uint  aBit         = uint (floor (aRotatePoint / uFactor + 0.5)) & 15U;"
         EOL"  if ((uint (uPattern) & (1U << aBit)) == 0U) discard;"
-        EOL"  vec4 aColor = getColor();"
+        EOL"  vec4 aColor = getFinalColor();"
         EOL"  if (aColor.a <= 0.1) discard;"
         EOL"  occSetFragColor (aColor);";
     }
     else
     {
-      const TCollection_ExtendedString aWarnMessage =
-        "Warning: stipple lines in GLSL will be ignored.";
-      myContext->PushMessage (GL_DEBUG_SOURCE_APPLICATION,
-        GL_DEBUG_TYPE_PORTABILITY, 0, GL_DEBUG_SEVERITY_HIGH, aWarnMessage);
+      myContext->PushMessage (GL_DEBUG_SOURCE_APPLICATION, GL_DEBUG_TYPE_PORTABILITY, 0, GL_DEBUG_SEVERITY_HIGH, "Warning: stipple lines in GLSL will be ignored.");
     }
   }
 
   aSrcVert =
       aSrcVertExtraFunc
-    + aSrcVertExtraOut
     + EOL"void main()"
       EOL"{"
     + aSrcVertExtraMain
-    + EOL"  gl_Position = occProjectionMatrix * occWorldViewMatrix * occModelWorldMatrix * occVertex;"
+    + THE_VERT_gl_Position
     + aSrcVertEndMain
     + EOL"}";
 
+  TCollection_AsciiString aSrcGeom = prepareGeomMainSrc (aUniforms, aStageInOuts, theBits);
+  aSrcFragGetColor += (theBits & OpenGl_PO_MeshEdges) != 0
+    ? THE_FRAG_WIREFRAME_COLOR
+    : EOL"#define getFinalColor getColor";
+
   aSrcFrag =
-      aSrcFragExtraOut
-    + aSrcFragGetColor
+      aSrcFragGetColor
     + aSrcGetAlpha
     + EOL"void main()"
       EOL"{"
     + aSrcFragExtraMain
     + aSrcFragMainGetColor
-    + aSrcFragWriteOit
     + EOL"}";
 
-#if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
-  if (myContext->core32 != NULL)
-  {
-    aProgramSrc->SetHeader ("#version 150");
-  }
-#else
-  if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 1))
-  {
-    // prefer "100 es" on OpenGL ES 3.0 devices
-    // and    "300 es" on newer devices (3.1+)
-    aProgramSrc->SetHeader ("#version 300 es");
-  }
-#endif
+  defaultGlslVersion (aProgramSrc, theIsOutline ? "outline" : "unlit", theBits);
   aProgramSrc->SetNbLightsMax (0);
   aProgramSrc->SetNbClipPlanesMax (aNbClipPlanes);
   aProgramSrc->SetAlphaTest ((theBits & OpenGl_PO_AlphaTest) != 0);
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_VERTEX,   aSrcVert));
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aSrcFrag));
-
+  const Standard_Integer aNbGeomInputVerts = !aSrcGeom.IsEmpty() ? 3 : 0;
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcVert, Graphic3d_TOS_VERTEX,   aUniforms, aStageInOuts, "", "", aNbGeomInputVerts));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcGeom, Graphic3d_TOS_GEOMETRY, aUniforms, aStageInOuts, "geomIn", "geomOut", aNbGeomInputVerts));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcFrag, Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aUniforms, aStageInOuts, "", "", aNbGeomInputVerts));
   TCollection_AsciiString aKey;
   if (!Create (aProgramSrc, aKey, theProgram))
   {
@@ -1735,7 +1892,7 @@ TCollection_AsciiString OpenGl_ShaderManager::pointSpriteShadingSrc (const TColl
                                                                      const Standard_Integer theBits)
 {
   TCollection_AsciiString aSrcFragGetColor;
-  if ((theBits & OpenGl_PO_TextureA) != 0)
+  if ((theBits & OpenGl_PO_HasTextures) == OpenGl_PO_TextureA)
   {
     aSrcFragGetColor = pointSpriteAlphaSrc (theBits) +
       EOL"vec4 getColor(void)"
@@ -1746,7 +1903,7 @@ TCollection_AsciiString OpenGl_ShaderManager::pointSpriteShadingSrc (const TColl
       EOL"  return aColor;"
       EOL"}";
   }
-  else if ((theBits & OpenGl_PO_TextureRGB) != 0)
+  else if ((theBits & OpenGl_PO_HasTextures) == OpenGl_PO_TextureRGB)
   {
     aSrcFragGetColor = TCollection_AsciiString() +
       EOL"vec4 getColor(void)"
@@ -1905,16 +2062,18 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramGouraud (Handle(OpenGl_S
                                                                  const Standard_Integer        theBits)
 {
   Handle(Graphic3d_ShaderProgram) aProgramSrc = new Graphic3d_ShaderProgram();
-  TCollection_AsciiString aSrcVert, aSrcVertColor, aSrcVertExtraOut, aSrcVertExtraMain;
-  TCollection_AsciiString aSrcFrag, aSrcFragExtraOut, aSrcFragExtraMain, aSrcFragWriteOit;
+  TCollection_AsciiString aSrcVert, aSrcVertColor, aSrcVertExtraMain;
+  TCollection_AsciiString aSrcFrag, aSrcFragExtraMain;
   TCollection_AsciiString aSrcFragGetColor = EOL"vec4 getColor(void) { return gl_FrontFacing ? FrontColor : BackColor; }";
+  OpenGl_ShaderObject::ShaderVariableList aUniforms, aStageInOuts;
+
   if ((theBits & OpenGl_PO_Point) != 0)
   {
   #if defined(GL_ES_VERSION_2_0)
     aSrcVertExtraMain += EOL"  gl_PointSize = occPointSize;";
   #endif
 
-    if (textureUsed (theBits))
+    if ((theBits & OpenGl_PO_HasTextures) != 0)
     {
       #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
         if (myContext->core11 != NULL
@@ -1929,10 +2088,9 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramGouraud (Handle(OpenGl_S
   }
   else
   {
-    if ((theBits & OpenGl_PO_TextureRGB) != 0)
+    if ((theBits & OpenGl_PO_HasTextures) == OpenGl_PO_TextureRGB)
     {
-      aSrcVertExtraOut  += THE_VARY_TexCoord_OUT;
-      aSrcFragExtraOut  += THE_VARY_TexCoord_IN;
+      aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 TexCoord", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
       aSrcVertExtraMain += THE_VARY_TexCoord_Trsf;
 
       aSrcFragGetColor =
@@ -1952,17 +2110,20 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramGouraud (Handle(OpenGl_S
   int aNbClipPlanes = 0;
   if ((theBits & OpenGl_PO_ClipPlanesN) != 0)
   {
-    aSrcVertExtraOut +=
-      EOL"THE_SHADER_OUT vec4 PositionWorld;"
-      EOL"THE_SHADER_OUT vec4 Position;";
-    aSrcFragExtraOut +=
-      EOL"THE_SHADER_IN  vec4 PositionWorld;"
-      EOL"THE_SHADER_IN  vec4 Position;";
+    aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 PositionWorld", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+    aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 Position",      Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
     aSrcVertExtraMain +=
       EOL"  PositionWorld = aPositionWorld;"
       EOL"  Position      = aPosition;";
 
-    if ((theBits & OpenGl_PO_ClipPlanes1) != 0)
+    if ((theBits & OpenGl_PO_ClipPlanesN) == OpenGl_PO_ClipPlanesN)
+    {
+      aNbClipPlanes = Graphic3d_ShaderProgram::THE_MAX_CLIP_PLANES_DEFAULT;
+      aSrcFragExtraMain += (theBits & OpenGl_PO_ClipChains) != 0
+                         ? THE_FRAG_CLIP_CHAINS_N
+                         : THE_FRAG_CLIP_PLANES_N;
+    }
+    else if ((theBits & OpenGl_PO_ClipPlanes1) != 0)
     {
       aNbClipPlanes = 1;
       aSrcFragExtraMain += THE_FRAG_CLIP_PLANES_1;
@@ -1974,26 +2135,16 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramGouraud (Handle(OpenGl_S
                           ? THE_FRAG_CLIP_CHAINS_2
                           : THE_FRAG_CLIP_PLANES_2;
     }
-    else
-    {
-      aNbClipPlanes = Graphic3d_ShaderProgram::THE_MAX_CLIP_PLANES_DEFAULT;
-      aSrcFragExtraMain += (theBits & OpenGl_PO_ClipChains) != 0
-                         ? THE_FRAG_CLIP_CHAINS_N
-                         : THE_FRAG_CLIP_PLANES_N;
-    }
   }
   if ((theBits & OpenGl_PO_WriteOit) != 0)
   {
     aProgramSrc->SetNbFragmentOutputs (2);
     aProgramSrc->SetWeightOitOutput (true);
-  #if defined(GL_ES_VERSION_2_0)
-    if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 0))
-    {
-      aProgramSrc->SetHeader ("#version 300 es");
-    }
-  #endif
   }
 
+  aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 FrontColor", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+  aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 BackColor",  Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+
   Standard_Integer aNbLights = 0;
   const TCollection_AsciiString aLights = stdComputeLighting (aNbLights, (theBits & OpenGl_PO_VertColor) != 0);
   aSrcVert = TCollection_AsciiString()
@@ -2001,11 +2152,6 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramGouraud (Handle(OpenGl_S
     + EOL
     + aSrcVertColor
     + aLights
-    + EOL
-      EOL"THE_SHADER_OUT vec4 FrontColor;"
-      EOL"THE_SHADER_OUT vec4 BackColor;"
-      EOL
-    + aSrcVertExtraOut
     + EOL"void main()"
       EOL"{"
       EOL"  vec4 aPositionWorld = occModelWorldMatrix * occVertex;"
@@ -2015,39 +2161,31 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramGouraud (Handle(OpenGl_S
       EOL"  FrontColor  = computeLighting (normalize (aNormal), normalize (aView), aPosition, true);"
       EOL"  BackColor   = computeLighting (normalize (aNormal), normalize (aView), aPosition, false);"
     + aSrcVertExtraMain
-    + EOL"  gl_Position = occProjectionMatrix * occWorldViewMatrix * occModelWorldMatrix * occVertex;"
-      EOL"}";
+    + THE_VERT_gl_Position
+    + EOL"}";
+
+  TCollection_AsciiString aSrcGeom = prepareGeomMainSrc (aUniforms, aStageInOuts, theBits);
+  aSrcFragGetColor += (theBits & OpenGl_PO_MeshEdges) != 0
+    ? THE_FRAG_WIREFRAME_COLOR
+    : EOL"#define getFinalColor getColor";
 
   aSrcFrag = TCollection_AsciiString()
-    + EOL"THE_SHADER_IN vec4 FrontColor;"
-      EOL"THE_SHADER_IN vec4 BackColor;"
-    + aSrcFragExtraOut
     + aSrcFragGetColor
     + EOL"void main()"
       EOL"{"
     + aSrcFragExtraMain
-    + EOL"  occSetFragColor (getColor());"
-    + aSrcFragWriteOit
+    + EOL"  occSetFragColor (getFinalColor());"
     + EOL"}";
 
-#if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
-  if (myContext->core32 != NULL)
-  {
-    aProgramSrc->SetHeader ("#version 150");
-  }
-#else
-  if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 1))
-  {
-    // prefer "100 es" on OpenGL ES 3.0 devices
-    // and    "300 es" on newer devices (3.1+)
-    aProgramSrc->SetHeader ("#version 300 es");
-  }
-#endif
+  const TCollection_AsciiString aProgId = TCollection_AsciiString ("gouraud-") + genLightKey (myLightSourceState.LightSources()) + "-";
+  defaultGlslVersion (aProgramSrc, aProgId, theBits);
   aProgramSrc->SetNbLightsMax (aNbLights);
   aProgramSrc->SetNbClipPlanesMax (aNbClipPlanes);
   aProgramSrc->SetAlphaTest ((theBits & OpenGl_PO_AlphaTest) != 0);
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_VERTEX,   aSrcVert));
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aSrcFrag));
+  const Standard_Integer aNbGeomInputVerts = !aSrcGeom.IsEmpty() ? 3 : 0;
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcVert, Graphic3d_TOS_VERTEX,   aUniforms, aStageInOuts, "", "", aNbGeomInputVerts));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcGeom, Graphic3d_TOS_GEOMETRY, aUniforms, aStageInOuts, "geomIn", "geomOut", aNbGeomInputVerts));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcFrag, Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aUniforms, aStageInOuts, "", "", aNbGeomInputVerts));
   TCollection_AsciiString aKey;
   if (!Create (aProgramSrc, aKey, theProgram))
   {
@@ -2066,25 +2204,37 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramPhong (Handle(OpenGl_Sha
                                                                const Standard_Boolean        theIsFlatNormal)
 {
   #define thePhongCompLight "computeLighting (normalize (Normal), normalize (View), Position, gl_FrontFacing)"
-#if defined(GL_ES_VERSION_2_0)
   const bool isFlatNormal = theIsFlatNormal
-                         && (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 0)
-                          || myContext->oesStdDerivatives);
-#else
-  const bool isFlatNormal = theIsFlatNormal;
+                         && myContext->hasFlatShading != OpenGl_FeatureNotAvailable;
+  const char* aDFdxSignReversion = "";
+#if defined(GL_ES_VERSION_2_0)
+  if (isFlatNormal != theIsFlatNormal)
+  {
+    myContext->PushMessage (GL_DEBUG_SOURCE_APPLICATION,
+                            GL_DEBUG_TYPE_PORTABILITY, 0, GL_DEBUG_SEVERITY_MEDIUM,
+                            "Warning: flat shading requires OpenGL ES 3.0+ or GL_OES_standard_derivatives extension.");
+  }
+  else if (isFlatNormal
+        && myContext->Vendor().Search("qualcomm") != -1)
+  {
+    // workaround Adreno driver bug computing reversed normal using dFdx/dFdy
+    aDFdxSignReversion = "-";
+    myContext->PushMessage (GL_DEBUG_SOURCE_APPLICATION, GL_DEBUG_TYPE_PORTABILITY, 0, GL_DEBUG_SEVERITY_MEDIUM,
+                            "Warning: applied workaround for flat shading normal computation using dFdx/dFdy on Adreno");
+  }
 #endif
-
   Handle(Graphic3d_ShaderProgram) aProgramSrc = new Graphic3d_ShaderProgram();
-  TCollection_AsciiString aSrcVert, aSrcVertExtraOut, aSrcVertExtraMain;
-  TCollection_AsciiString aSrcFrag, aSrcFragExtraOut, aSrcFragGetVertColor, aSrcFragExtraMain, aSrcFragWriteOit;
+  TCollection_AsciiString aSrcVert, aSrcVertExtraFunc, aSrcVertExtraMain;
+  TCollection_AsciiString aSrcFrag, aSrcFragExtraOut, aSrcFragGetVertColor, aSrcFragExtraMain;
   TCollection_AsciiString aSrcFragGetColor = EOL"vec4 getColor(void) { return " thePhongCompLight "; }";
+  OpenGl_ShaderObject::ShaderVariableList aUniforms, aStageInOuts;
   if ((theBits & OpenGl_PO_Point) != 0)
   {
   #if defined(GL_ES_VERSION_2_0)
     aSrcVertExtraMain += EOL"  gl_PointSize = occPointSize;";
   #endif
 
-    if (textureUsed (theBits))
+    if ((theBits & OpenGl_PO_HasTextures) != 0)
     {
       #if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
         if (myContext->core11 != NULL
@@ -2099,10 +2249,9 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramPhong (Handle(OpenGl_Sha
   }
   else
   {
-    if ((theBits & OpenGl_PO_TextureRGB) != 0)
+    if ((theBits & OpenGl_PO_HasTextures) == OpenGl_PO_TextureRGB)
     {
-      aSrcVertExtraOut  += THE_VARY_TexCoord_OUT;
-      aSrcFragExtraOut  += THE_VARY_TexCoord_IN;
+      aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 TexCoord", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
       aSrcVertExtraMain += THE_VARY_TexCoord_Trsf;
 
       aSrcFragGetColor =
@@ -2116,16 +2265,22 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramPhong (Handle(OpenGl_Sha
 
   if ((theBits & OpenGl_PO_VertColor) != 0)
   {
-    aSrcVertExtraOut    += EOL"THE_SHADER_OUT vec4 VertColor;";
+    aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 VertColor", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
     aSrcVertExtraMain   += EOL"  VertColor = occVertColor;";
-    aSrcFragGetVertColor = EOL"THE_SHADER_IN  vec4 VertColor;"
-                           EOL"vec4 getVertColor(void) { return VertColor; }";
+    aSrcFragGetVertColor = EOL"vec4 getVertColor(void) { return VertColor; }";
   }
 
   int aNbClipPlanes = 0;
   if ((theBits & OpenGl_PO_ClipPlanesN) != 0)
   {
-    if ((theBits & OpenGl_PO_ClipPlanes1) != 0)
+    if ((theBits & OpenGl_PO_ClipPlanesN) == OpenGl_PO_ClipPlanesN)
+    {
+      aNbClipPlanes = Graphic3d_ShaderProgram::THE_MAX_CLIP_PLANES_DEFAULT;
+      aSrcFragExtraMain += (theBits & OpenGl_PO_ClipChains) != 0
+                         ? THE_FRAG_CLIP_CHAINS_N
+                         : THE_FRAG_CLIP_PLANES_N;
+    }
+    else if ((theBits & OpenGl_PO_ClipPlanes1) != 0)
     {
       aNbClipPlanes = 1;
       aSrcFragExtraMain += THE_FRAG_CLIP_PLANES_1;
@@ -2137,13 +2292,6 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramPhong (Handle(OpenGl_Sha
                          ? THE_FRAG_CLIP_CHAINS_2
                          : THE_FRAG_CLIP_PLANES_2;
     }
-    else
-    {
-      aNbClipPlanes = Graphic3d_ShaderProgram::THE_MAX_CLIP_PLANES_DEFAULT;
-      aSrcFragExtraMain += (theBits & OpenGl_PO_ClipChains) != 0
-                         ? THE_FRAG_CLIP_CHAINS_N
-                         : THE_FRAG_CLIP_PLANES_N;
-    }
   }
   if ((theBits & OpenGl_PO_WriteOit) != 0)
   {
@@ -2151,36 +2299,43 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramPhong (Handle(OpenGl_Sha
     aProgramSrc->SetWeightOitOutput (true);
   }
 
+  if (isFlatNormal)
+  {
+    aSrcFragExtraOut  += EOL"vec3 Normal;";
+    aSrcFragExtraMain += TCollection_AsciiString()
+      + EOL"  Normal = " + aDFdxSignReversion + "normalize (cross (dFdx (Position.xyz / Position.w), dFdy (Position.xyz / Position.w)));"
+        EOL"  if (!gl_FrontFacing) { Normal = -Normal; }";
+  }
+  else
+  {
+    aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec3 Normal", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+    aSrcVertExtraFunc += THE_FUNC_transformNormal;
+    aSrcVertExtraMain += EOL"  Normal = transformNormal (occNormal);";
+  }
+
+  aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 PositionWorld", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+  aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec4 Position",      Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+  aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec3 View",          Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+
   aSrcVert = TCollection_AsciiString()
-    + (isFlatNormal ? "" : THE_FUNC_transformNormal)
-    + EOL
-      EOL"THE_SHADER_OUT vec4 PositionWorld;"
-      EOL"THE_SHADER_OUT vec4 Position;"
-      EOL"THE_SHADER_OUT vec3 View;"
-    + (isFlatNormal ? ""
-    : EOL"THE_SHADER_OUT vec3 Normal;")
-    + EOL
-    + aSrcVertExtraOut
+    + aSrcVertExtraFunc
     + EOL"void main()"
       EOL"{"
       EOL"  PositionWorld = occModelWorldMatrix * occVertex;"
       EOL"  Position      = occWorldViewMatrix * PositionWorld;"
-    + (isFlatNormal ? ""
-    : EOL"  Normal        = transformNormal (occNormal);")
     + EOL"  View          = vec3 (0.0, 0.0, 1.0);"
     + aSrcVertExtraMain
-    + EOL"  gl_Position = occProjectionMatrix * occWorldViewMatrix * occModelWorldMatrix * occVertex;"
-      EOL"}";
+    + THE_VERT_gl_Position
+    + EOL"}";
+
+  TCollection_AsciiString aSrcGeom = prepareGeomMainSrc (aUniforms, aStageInOuts, theBits);
+  aSrcFragGetColor += (theBits & OpenGl_PO_MeshEdges) != 0
+    ? THE_FRAG_WIREFRAME_COLOR
+    : EOL"#define getFinalColor getColor";
 
   Standard_Integer aNbLights = 0;
   const TCollection_AsciiString aLights = stdComputeLighting (aNbLights, (theBits & OpenGl_PO_VertColor) != 0);
   aSrcFrag = TCollection_AsciiString()
-    + EOL"THE_SHADER_IN vec4 PositionWorld;"
-      EOL"THE_SHADER_IN vec4 Position;"
-      EOL"THE_SHADER_IN vec3 View;"
-    + (isFlatNormal
-    ? EOL"vec3 Normal;"
-    : EOL"THE_SHADER_IN vec3 Normal;")
     + EOL
     + aSrcFragExtraOut
     + aSrcFragGetVertColor
@@ -2190,49 +2345,18 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramPhong (Handle(OpenGl_Sha
       EOL"void main()"
       EOL"{"
     + aSrcFragExtraMain
-    + (isFlatNormal
-    ? EOL"  Normal = normalize (cross (dFdx (Position.xyz / Position.w), dFdy (Position.xyz / Position.w)));"
-      EOL"  if (!gl_FrontFacing) { Normal = -Normal; }"
-    : "")
-    + EOL"  occSetFragColor (getColor());"
-    + aSrcFragWriteOit
+    + EOL"  occSetFragColor (getFinalColor());"
     + EOL"}";
 
-#if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
-  if (myContext->core32 != NULL)
-  {
-    aProgramSrc->SetHeader ("#version 150");
-  }
-#else
-  if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 1))
-  {
-    // prefer "100 es" on OpenGL ES 3.0 devices
-    // and    "300 es" on newer devices (3.1+)
-    aProgramSrc->SetHeader ("#version 300 es");
-  }
-  else if (isFlatNormal)
-  {
-    if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 0))
-    {
-      aProgramSrc->SetHeader ("#version 300 es");
-    }
-    else if (myContext->oesStdDerivatives)
-    {
-      aProgramSrc->SetHeader ("#extension GL_OES_standard_derivatives : enable");
-    }
-    else
-    {
-      myContext->PushMessage (GL_DEBUG_SOURCE_APPLICATION,
-                              GL_DEBUG_TYPE_PORTABILITY, 0, GL_DEBUG_SEVERITY_MEDIUM,
-                              "Warning: flat shading requires OpenGL ES 3.0+ or GL_OES_standard_derivatives extension.");
-    }
-  }
-#endif
+  const TCollection_AsciiString aProgId = TCollection_AsciiString (theIsFlatNormal ? "flat-" : "phong-") + genLightKey (myLightSourceState.LightSources()) + "-";
+  defaultGlslVersion (aProgramSrc, aProgId, theBits, isFlatNormal);
   aProgramSrc->SetNbLightsMax (aNbLights);
   aProgramSrc->SetNbClipPlanesMax (aNbClipPlanes);
   aProgramSrc->SetAlphaTest ((theBits & OpenGl_PO_AlphaTest) != 0);
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_VERTEX,   aSrcVert));
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aSrcFrag));
+  const Standard_Integer aNbGeomInputVerts = !aSrcGeom.IsEmpty() ? 3 : 0;
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcVert, Graphic3d_TOS_VERTEX,   aUniforms, aStageInOuts, "", "", aNbGeomInputVerts));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcGeom, Graphic3d_TOS_GEOMETRY, aUniforms, aStageInOuts, "geomIn", "geomOut", aNbGeomInputVerts));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcFrag, Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aUniforms, aStageInOuts, "", "", aNbGeomInputVerts));
   TCollection_AsciiString aKey;
   if (!Create (aProgramSrc, aKey, theProgram))
   {
@@ -2250,8 +2374,10 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramStereo (Handle(OpenGl_Sh
                                                                 const Graphic3d_StereoMode    theStereoMode)
 {
   Handle(Graphic3d_ShaderProgram) aProgramSrc = new Graphic3d_ShaderProgram();
+  OpenGl_ShaderObject::ShaderVariableList aUniforms, aStageInOuts;
+
+  aStageInOuts.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec2 TexCoord", Graphic3d_TOS_VERTEX | Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
   TCollection_AsciiString aSrcVert =
-      EOL"THE_SHADER_OUT vec2 TexCoord;"
       EOL"void main()"
       EOL"{"
       EOL"  TexCoord    = occVertex.zw;"
@@ -2259,22 +2385,20 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramStereo (Handle(OpenGl_Sh
       EOL"}";
 
   TCollection_AsciiString aSrcFrag;
+  aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("sampler2D uLeftSampler",  Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+  aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("sampler2D uRightSampler", Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+  const char* aName = "stereo";
   switch (theStereoMode)
   {
     case Graphic3d_StereoMode_Anaglyph:
     {
+      aName = "anaglyph";
+      aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("mat4 uMultL", Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
+      aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("mat4 uMultR", Graphic3d_TOS_FRAGMENT));
       aSrcFrag =
-          EOL"uniform sampler2D uLeftSampler;"
-          EOL"uniform sampler2D uRightSampler;"
-          EOL
-          EOL"uniform mat4 uMultL;"
-          EOL"uniform mat4 uMultR;"
-          EOL
           EOL"const vec4 THE_POW_UP   =       vec4 (2.2, 2.2, 2.2, 1.0);"
           EOL"const vec4 THE_POW_DOWN = 1.0 / vec4 (2.2, 2.2, 2.2, 1.0);"
           EOL
-          EOL"THE_SHADER_IN vec2 TexCoord;"
-          EOL
           EOL"void main()"
           EOL"{"
           EOL"  vec4 aColorL = occTexture2D (uLeftSampler,  TexCoord);"
@@ -2288,12 +2412,8 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramStereo (Handle(OpenGl_Sh
     }
     case Graphic3d_StereoMode_RowInterlaced:
     {
+      aName = "row-interlaced";
       aSrcFrag =
-          EOL"uniform sampler2D uLeftSampler;"
-          EOL"uniform sampler2D uRightSampler;"
-          EOL
-          EOL"THE_SHADER_IN vec2 TexCoord;"
-          EOL
           EOL"void main()"
           EOL"{"
           EOL"  vec4 aColorL = occTexture2D (uLeftSampler,  TexCoord);"
@@ -2311,12 +2431,8 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramStereo (Handle(OpenGl_Sh
     }
     case Graphic3d_StereoMode_ColumnInterlaced:
     {
+      aName = "column-interlaced";
       aSrcFrag =
-          EOL"uniform sampler2D uLeftSampler;"
-          EOL"uniform sampler2D uRightSampler;"
-          EOL
-          EOL"THE_SHADER_IN vec2 TexCoord;"
-          EOL
           EOL"void main()"
           EOL"{"
           EOL"  vec4 aColorL = occTexture2D (uLeftSampler,  TexCoord);"
@@ -2334,12 +2450,8 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramStereo (Handle(OpenGl_Sh
     }
     case Graphic3d_StereoMode_ChessBoard:
     {
+      aName = "chessboard";
       aSrcFrag =
-          EOL"uniform sampler2D uLeftSampler;"
-          EOL"uniform sampler2D uRightSampler;"
-          EOL
-          EOL"THE_SHADER_IN vec2 TexCoord;"
-          EOL
           EOL"void main()"
           EOL"{"
           EOL"  vec4 aColorL = occTexture2D (uLeftSampler,  TexCoord);"
@@ -2359,12 +2471,8 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramStereo (Handle(OpenGl_Sh
     }
     case Graphic3d_StereoMode_SideBySide:
     {
+      aName = "sidebyside";
       aSrcFrag =
-          EOL"uniform sampler2D uLeftSampler;"
-          EOL"uniform sampler2D uRightSampler;"
-          EOL
-          EOL"THE_SHADER_IN vec2 TexCoord;"
-          EOL
           EOL"void main()"
           EOL"{"
           EOL"  vec2 aTexCoord = vec2 (TexCoord.x * 2.0, TexCoord.y);"
@@ -2387,12 +2495,8 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramStereo (Handle(OpenGl_Sh
     }
     case Graphic3d_StereoMode_OverUnder:
     {
+      aName = "overunder";
       aSrcFrag =
-          EOL"uniform sampler2D uLeftSampler;"
-          EOL"uniform sampler2D uRightSampler;"
-          EOL
-          EOL"THE_SHADER_IN vec2 TexCoord;"
-          EOL
           EOL"void main()"
           EOL"{"
           EOL"  vec2 aTexCoord = vec2 (TexCoord.x, TexCoord.y * 2.0);"
@@ -2423,11 +2527,6 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramStereo (Handle(OpenGl_Sh
         return aProgram->IsValid();
       }*/
       aSrcFrag =
-          EOL"uniform sampler2D uLeftSampler;"
-          EOL"uniform sampler2D uRightSampler;"
-          EOL
-          EOL"THE_SHADER_IN vec2 TexCoord;"
-          EOL
           EOL"void main()"
           EOL"{"
           EOL"  vec4 aColorL = occTexture2D (uLeftSampler,  TexCoord);"
@@ -2441,24 +2540,11 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramStereo (Handle(OpenGl_Sh
     }
   }
 
-#if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
-  if (myContext->core32 != NULL)
-  {
-    aProgramSrc->SetHeader ("#version 150");
-  }
-#else
-  if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 1))
-  {
-    // prefer "100 es" on OpenGL ES 3.0 devices
-    // and    "300 es" on newer devices (3.1+)
-    aProgramSrc->SetHeader ("#version 300 es");
-  }
-#endif
-
+  defaultGlslVersion (aProgramSrc, aName, 0);
   aProgramSrc->SetNbLightsMax (0);
   aProgramSrc->SetNbClipPlanesMax (0);
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_VERTEX,   aSrcVert));
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aSrcFrag));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcVert, Graphic3d_TOS_VERTEX,   aUniforms, aStageInOuts));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcFrag, Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aUniforms, aStageInOuts));
   TCollection_AsciiString aKey;
   if (!Create (aProgramSrc, aKey, theProgram))
   {
@@ -2480,10 +2566,12 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramStereo (Handle(OpenGl_Sh
 Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramBoundBox()
 {
   Handle(Graphic3d_ShaderProgram) aProgramSrc = new Graphic3d_ShaderProgram();
+
+  OpenGl_ShaderObject::ShaderVariableList aUniforms, aStageInOuts;
+  aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec3 occBBoxCenter", Graphic3d_TOS_VERTEX));
+  aUniforms.Append (OpenGl_ShaderObject::ShaderVariable ("vec3 occBBoxSize",   Graphic3d_TOS_VERTEX));
+
   TCollection_AsciiString aSrcVert =
-    EOL"uniform vec3 occBBoxCenter;"
-    EOL"uniform vec3 occBBoxSize;"
-    EOL
     EOL"void main()"
     EOL"{"
     EOL"  vec4 aCenter = vec4(occVertex.xyz * occBBoxSize + occBBoxCenter, 1.0);"
@@ -2497,24 +2585,11 @@ Standard_Boolean OpenGl_ShaderManager::prepareStdProgramBoundBox()
     EOL"  occSetFragColor (occColor);"
     EOL"}";
 
-#if !defined(GL_ES_VERSION_2_0)
-  if (myContext->core32 != NULL)
-  {
-    aProgramSrc->SetHeader ("#version 150");
-  }
-#else
-  if (myContext->IsGlGreaterEqual (3, 1))
-  {
-    // prefer "100 es" on OpenGL ES 3.0 devices
-    // and    "300 es" on newer devices (3.1+)
-    aProgramSrc->SetHeader ("#version 300 es");
-  }
-#endif
-
+  defaultGlslVersion (aProgramSrc, "bndbox", 0);
   aProgramSrc->SetNbLightsMax (0);
   aProgramSrc->SetNbClipPlanesMax (0);
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_VERTEX,   aSrcVert));
-  aProgramSrc->AttachShader (Graphic3d_ShaderObject::CreateFromSource (Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aSrcFrag));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcVert, Graphic3d_TOS_VERTEX,   aUniforms, aStageInOuts));
+  aProgramSrc->AttachShader (OpenGl_ShaderObject::CreateFromSource (aSrcFrag, Graphic3d_TOS_FRAGMENT, aUniforms, aStageInOuts));
   TCollection_AsciiString aKey;
   if (!Create (aProgramSrc, aKey, myBoundBoxProgram))
   {