cinelerra-5.1/guicast/vframe3d.C

   1
   2 /*
   3  * CINELERRA
   4  * Copyright (C) 2011 Adam Williams <broadcast at earthling dot net>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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  15  *
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  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  *
  20  */
  21
  22 #define GL_GLEXT_PROTOTYPES
  23
  24 #include "bcpbuffer.h"
  25 #include "bcresources.h"
  26 #include "bcsignals.h"
  27 #include "bcsynchronous.h"
  28 #include "bctexture.h"
  29 #include "bcwindowbase.h"
  30 #include "vframe.h"
  31
  32 #ifdef HAVE_GL
  33 #include <GL/gl.h>
  34 #include <GL/glext.h>
  35 #endif
  36
  37 #include <stdarg.h>
  38 #include <stdio.h>
  39 #include <string.h>
  40 #include <unistd.h>
  41
  42 int VFrame::get_opengl_state()
  43 {
  44         return opengl_state;
  45 }
  46
  47 void VFrame::set_opengl_state(int value)
  48 {
  49         opengl_state = value;
  50 }
  51
  52 int VFrame::get_window_id()
  53 {
  54         return texture ? texture->window_id : -1;
  55 }
  56
  57 int VFrame::get_texture_id()
  58 {
  59         return texture ? texture->texture_id : -1;
  60 }
  61
  62 int VFrame::get_texture_w()
  63 {
  64         return texture ? texture->texture_w : 0;
  65 }
  66
  67 int VFrame::get_texture_h()
  68 {
  69         return texture ? texture->texture_h : 0;
  70 }
  71
  72
  73 int VFrame::get_texture_components()
  74 {
  75         return texture ? texture->texture_components : 0;
  76 }
  77
  78
  79
  80
  81
  82
  83
  84
  85
  86
  87
  88 void VFrame::to_texture()
  89 {
  90 #ifdef HAVE_GL
  91
  92 // Must be here so user can create textures without copying data by setting
  93 // opengl_state to TEXTURE.
  94         BC_Texture::new_texture(&texture, get_w(), get_h(), get_color_model());
  95
  96 // Determine what to do based on state
  97         switch(opengl_state) {
  98         case VFrame::TEXTURE:
  99                 return;
 100
 101         case VFrame::SCREEN:
 102                 if(pbuffer) {
 103                         enable_opengl();
 104                         screen_to_texture();
 105                 }
 106                 opengl_state = VFrame::TEXTURE;
 107                 return;
 108         }
 109
 110 //printf("VFrame::to_texture %d\n", texture_id);
 111         GLenum type, format;
 112         switch(color_model) {
 113         case BC_RGB888:
 114         case BC_YUV888:
 115                 type = GL_UNSIGNED_BYTE;
 116                 format = GL_RGB;
 117                 break;
 118
 119         case BC_RGBA8888:
 120         case BC_YUVA8888:
 121                 type = GL_UNSIGNED_BYTE;
 122                 format = GL_RGBA;
 123                 break;
 124
 125         case BC_RGB_FLOAT:
 126                 type = GL_FLOAT;
 127                 format = GL_RGB;
 128                 break;
 129
 130         case BC_RGBA_FLOAT:
 131                 format = GL_RGBA;
 132                 type = GL_FLOAT;
 133                 break;
 134
 135         default:
 136                 fprintf(stderr,
 137                         "VFrame::to_texture: unsupported color model %d.\n",
 138                         color_model);
 139                 return;
 140         }
 141
 142         glTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, get_w(), get_h(),
 143                 format, type, get_rows()[0]);
 144         opengl_state = VFrame::TEXTURE;
 145 #endif
 146 }
 147
 148 void VFrame::create_pbuffer()
 149 {
 150         int ww = (get_w()+3) & ~3, hh = (get_h()+3) & ~3;
 151         if( pbuffer && (pbuffer->w != ww || pbuffer->h != hh ||
 152             pbuffer->window_id != BC_WindowBase::get_synchronous()->current_window->get_id() ) ) {
 153                 delete pbuffer;
 154                 pbuffer = 0;
 155         }
 156
 157         if( !pbuffer ) {
 158                 pbuffer = new BC_PBuffer(ww, hh);
 159         }
 160 }
 161
 162 void VFrame::enable_opengl()
 163 {
 164         create_pbuffer();
 165         if( pbuffer ) {
 166                 pbuffer->enable_opengl();
 167         }
 168 }
 169
 170 BC_PBuffer* VFrame::get_pbuffer()
 171 {
 172         return pbuffer;
 173 }
 174
 175
 176 void VFrame::screen_to_texture(int x, int y, int w, int h)
 177 {
 178 #ifdef HAVE_GL
 179 // Create texture
 180         BC_Texture::new_texture(&texture,
 181                 get_w(), get_h(), get_color_model());
 182         if(pbuffer) {
 183                 glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 184
 185 // Read canvas into texture, use back texture for DOUBLE_BUFFER
 186 #if 1
 187 // According to the man page, it must be GL_BACK for the onscreen buffer
 188 // and GL_FRONT for a single buffered PBuffer.  In reality it must be
 189 // GL_BACK for a single buffered PBuffer if the PBuffer has alpha and using
 190 // GL_FRONT captures the onscreen front buffer.
 191 // 10/11/2010 is now generating "illegal operation"
 192                 glReadBuffer(GL_BACK);
 193 #else
 194                 glReadBuffer(BC_WindowBase::get_synchronous()->is_pbuffer ?
 195                         GL_FRONT : GL_BACK);
 196 #endif
 197                 glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0,
 198                         x >= 0 ? x : 0, y >= 0 ? y : 0,
 199                         w >= 0 ? w : get_w(), h >= 0 ? h : get_h());
 200         }
 201 #endif
 202 }
 203
 204 void VFrame::screen_to_ram()
 205 {
 206 #ifdef HAVE_GL
 207         enable_opengl();
 208         glReadBuffer(GL_BACK);
 209         int type = BC_CModels::is_float(color_model) ? GL_FLOAT : GL_UNSIGNED_BYTE;
 210         int format = BC_CModels::has_alpha(color_model) ? GL_RGBA : GL_RGB;
 211         glReadPixels(0, 0, get_w(), get_h(), format, type, get_rows()[0]);
 212         opengl_state = VFrame::RAM;
 213 #endif
 214 }
 215
 216 void VFrame::draw_texture(
 217         float in_x1, float in_y1, float in_x2, float in_y2,
 218         float out_x1, float out_y1, float out_x2, float out_y2,
 219         int flip_y)
 220 {
 221 #ifdef HAVE_GL
 222         in_x1 /= get_texture_w();  in_y1 /= get_texture_h();
 223         in_x2 /= get_texture_w();  in_y2 /= get_texture_h();
 224         float ot_y1 = flip_y ? -out_y1 : -out_y2;
 225         float ot_y2 = flip_y ? -out_y2 : -out_y1;
 226         texture->draw_texture(
 227                 in_x1,in_y1,  in_x2,in_y2,
 228                 out_x1,ot_y1, out_x2, ot_y2);
 229 #endif
 230 }
 231
 232 void VFrame::draw_texture(int flip_y)
 233 {
 234         draw_texture(0,0,  get_w(),get_h(),
 235                 0,0, get_w(),get_h(), flip_y);
 236 }
 237
 238
 239 void VFrame::bind_texture(int texture_unit, int nearest)
 240 {
 241 // Bind the texture
 242         if(texture) {
 243                 texture->bind(texture_unit, nearest);
 244         }
 245 }
 246
 247
 248 void VFrame::init_screen(int w, int h)
 249 {
 250 #ifdef HAVE_GL
 251         glViewport(0, 0, w, h);
 252         glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 253         glLoadIdentity();
 254         float near = 1;
 255         float far = 100;
 256         float frustum_ratio = near / ((near + far)/2);
 257         float near_h = (float)h * frustum_ratio;
 258         float near_w = (float)w * frustum_ratio;
 259         glFrustum(-near_w/2, near_w/2, -near_h/2, near_h/2, near, far);
 260         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 261         glLoadIdentity();
 262 // Shift down and right so 0,0 is the top left corner
 263         glTranslatef(-w/2.f, h/2.f, 0.f);
 264         glTranslatef(0.0, 0.0, -(far + near) / 2);
 265
 266         glDisable(GL_DEPTH_TEST);
 267         glShadeModel(GL_SMOOTH);
 268 // Default for direct copy playback
 269         glDisable(GL_BLEND);
 270         glDisable(GL_COLOR_MATERIAL);
 271         glDisable(GL_CULL_FACE);
 272         glEnable(GL_NORMALIZE);
 273         glAlphaFunc(GL_ALWAYS, 0);
 274         glDisable(GL_ALPHA_TEST);
 275         glDisable(GL_LIGHTING);
 276
 277         const GLfloat zero[] = { 0, 0, 0, 0 };
 278 //      const GLfloat one[] = { 1, 1, 1, 1 };
 279 //      const GLfloat light_position[] = { 0, 0, -1, 0 };
 280 //      const GLfloat light_direction[] = { 0, 0, 1, 0 };
 281
 282 //      glEnable(GL_LIGHT0);
 283 //      glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, zero);
 284 //      glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, one);
 285 //      glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, one);
 286 //      glLighti(GL_LIGHT0, GL_SPOT_CUTOFF, 180);
 287 //      glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);
 288 //      glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPOT_DIRECTION, light_direction);
 289 //      glLightModeli(GL_LIGHT_MODEL_TWO_SIDE, 1);
 290 //      glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, zero);
 291         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_DIFFUSE, zero);
 292         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR, zero);
 293         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_EMISSION, zero);
 294         glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT, zero);
 295         glMaterialf(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, 0);
 296 #endif
 297 }
 298
 299 void VFrame::init_screen()
 300 {
 301         init_screen(get_w(), get_h());
 302 }
 303
 304
 305
 306 #ifdef HAVE_GL
 307
 308 static int print_error(const char *text, unsigned int object, int is_program)
 309 {
 310         char info[BCTEXTLEN];
 311         int len = 0;
 312         if( is_program )
 313                 glGetProgramInfoLog(object, BCTEXTLEN, &len, info);
 314         else
 315                 glGetShaderInfoLog(object, BCTEXTLEN, &len, info);
 316         if( len > 0 ) printf("Playback3D::print_error:\n%s\n%s\n", text, info);
 317         return !len ? 0 : 1;
 318 }
 319
 320 static char *shader_segs(const char **segs, int n)
 321 {
 322         if( !segs || !n ) return 0;
 323 // concat source segs
 324         int ids = 0;
 325         char *ret = 0;
 326         for( int i=0; i<n; ++i ) {
 327                 const char *text = *segs++;
 328                 char src[strlen(text) + BCSTRLEN + 1], *sp = src;
 329                 const char *tp = strstr(text, "main()");
 330                 if( tp ) {
 331 // Replace main() with a mainxxx()
 332                         int n = tp - text;
 333                         memcpy(sp, text, n);  sp += n;
 334                         sp += sprintf(sp, "main%03d()", ids++);
 335                         strcpy(sp, tp+strlen("main()"));
 336                         text = src;
 337                 }
 338                 char *cp = !ret ? cstrdup(text) : cstrcat(2, ret, text);
 339                 delete [] ret;  ret = cp;
 340         }
 341
 342 // add main() which calls mainxxx() in order
 343         char main_prog[BCTEXTLEN];
 344         char *cp = main_prog;
 345         cp += sprintf(cp, "\nvoid main() {\n");
 346         for( int i=0; i < ids; ++i )
 347                 cp += sprintf(cp, "\tmain%03d();\n", i);
 348         cp += sprintf(cp, "}\n");
 349         if( ret ) {
 350                 cp = cstrcat(2, ret, main_prog);
 351                 delete [] ret;  ret = cp;
 352         }
 353         else
 354                 ret = cstrdup(main_prog);
 355         return ret;
 356 }
 357
 358 static int compile_shader(unsigned int &shader, int type, const GLchar *text)
 359 {
 360         shader = glCreateShader(type);
 361         glShaderSource(shader, 1, &text, 0);
 362         glCompileShader(shader);
 363         return print_error(text, shader, 0);
 364 }
 365
 366 static unsigned int build_shader(const char *vert, const char *frag)
 367 {
 368         int error = 0;
 369         unsigned int vertex_shader = 0;
 370         unsigned int fragment_shader = 0;
 371         unsigned int program = glCreateProgram();
 372         if( !error && vert )
 373                 error = compile_shader(vertex_shader, GL_VERTEX_SHADER, vert);
 374         if( !error && frag )
 375                 error = compile_shader(fragment_shader, GL_FRAGMENT_SHADER, frag);
 376         if( !error && vert ) glAttachShader(program, vertex_shader);
 377         if( !error && frag ) glAttachShader(program, fragment_shader);
 378         if( !error ) glLinkProgram(program);
 379         if( !error ) error = print_error("link", program, 1);
 380         if( !error )
 381                 BC_WindowBase::get_synchronous()->put_shader(program, vert, frag);
 382         else {
 383                 glDeleteProgram(program);
 384                 program = 0;
 385         }
 386         return program;
 387 }
 388
 389 #endif
 390
 391 // call as:
 392 //    make_shader(0, seg1, .., segn, 0);
 393 // or make_shader(&seg);
 394 // line 1: optional comment // vertex shader
 395
 396 unsigned int VFrame::make_shader(const char **segments, ...)
 397 {
 398         unsigned int program = 0;
 399 #ifdef HAVE_GL
 400 // Construct single source file out of arguments
 401         int nb_segs = 1;
 402         if( !segments ) {
 403                 va_list list;  va_start(list, segments);
 404                 while( va_arg(list, char*) != 0 ) ++nb_segs;
 405                 va_end(list);
 406         }
 407         const char *segs[nb_segs];
 408         if( !segments ) {
 409                 va_list list;  va_start(list, segments);
 410                 for( int i=0; i<nb_segs; ++i )
 411                         segs[i] = va_arg(list, const char *);
 412                 va_end(list);
 413                 segments = segs;
 414         }
 415
 416         const char *vert_shaders[nb_segs];  int vert_segs = 0;
 417         const char *frag_shaders[nb_segs];  int frag_segs = 0;
 418         for( int i=0; segments[i]!=0; ++i ) {
 419                 const char *seg = segments[i];
 420                 if( strstr(seg, "// vertex shader") )
 421                         vert_shaders[vert_segs++] = seg;
 422                 else
 423                         frag_shaders[frag_segs++] = seg;
 424         }
 425
 426         char *vert = shader_segs(vert_shaders, vert_segs);
 427         char *frag = shader_segs(frag_shaders, frag_segs);
 428         if( !BC_WindowBase::get_synchronous()->get_shader(&program, vert, frag) )
 429                 program = build_shader(vert, frag);
 430         delete [] vert;
 431         delete [] frag;
 432 #endif
 433         return program;
 434 }
 435
 436 void VFrame::dump_shader(int shader_id)
 437 {
 438         BC_WindowBase::get_synchronous()->dump_shader(shader_id);
 439 }
 440
 441
 442 void VFrame::clear_pbuffer()
 443 {
 444 #ifdef HAVE_GL
 445         float gbuv = BC_CModels::is_yuv(get_color_model()) ? 0.5 : 0;
 446         glClearColor(0.0, gbuv, gbuv, 0.0);
 447         glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 448 #endif
 449 }
 450