lib/devices/opengl.c

   1 #include <stdlib.h>
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include <math.h>
   5
   6 #include "../gfxdevice.h"
   7 #include "../gfxtools.h"
   8 #include "../MD5.h"
   9 #include "../types.h"
  10
  11 #include <math.h>
  12 #include <time.h>
  13 #include <GL/gl.h>
  14 #include <GL/glut.h>
  15
  16 #include <stdarg.h>
  17
  18 //#define ZSTEP (1/65536.0)
  19 #define ZSTEP (1/32.0)
  20 //#define ZSTEP (1/4.0)
  21
  22 typedef struct _fontlist {
  23     gfxfont_t*font;
  24     struct _fontlist*next;
  25 } fontlist_t;
  26
  27 typedef struct _internal {
  28     gfxfont_t*font;
  29     char*fontid;
  30     fontlist_t* fontlist;
  31     int width, height;
  32     int currentz;
  33
  34     int config_polygonoutlines;
  35
  36     GLUtesselator *tesselator;
  37     GLUtesselator *tesselator_line;
  38     GLUtesselator *tesselator_tex;
  39 } internal_t;
  40
  41 static int verbose = 0;
  42 static void dbg(char*format, ...)
  43 {
  44     char buf[1024];
  45     int l;
  46     va_list arglist;
  47     if(!verbose)
  48         return;
  49     va_start(arglist, format);
  50     vsprintf(buf, format, arglist);
  51     va_end(arglist);
  52     l = strlen(buf);
  53     while(l && buf[l-1]=='\n') {
  54         buf[l-1] = 0;
  55         l--;
  56     }
  57     printf("(device-opengl) %s\n", buf);
  58     fflush(stdout);
  59 }
  60
  61 #ifndef CALLBACK
  62 #define CALLBACK
  63 #endif
  64
  65 typedef void(*callbackfunction_t)();
  66
  67 void CALLBACK errorCallback(GLenum errorCode)
  68 {
  69    const GLubyte *estring;
  70    estring = gluErrorString(errorCode);
  71    printf("Tessellation Error: %s\n", estring);
  72    exit(0);
  73 }
  74 void CALLBACK beginCallback(GLenum which)
  75 {
  76     glBegin(which);
  77 }
  78 void CALLBACK endCallback(void)
  79 {
  80     glEnd();
  81 }
  82 void CALLBACK vertexCallback(GLvoid *vertex)
  83 {
  84    double*xyz = (GLdouble*)vertex;
  85    glVertex3d(xyz[0],xyz[1],xyz[2]);
  86 }
  87 void CALLBACK combineCallback(GLdouble coords[3], GLdouble *data[4], GLfloat w[4], GLdouble **out)
  88 {
  89    GLdouble *vertex;
  90    vertex = (GLdouble *) malloc(6 * sizeof(GLdouble));
  91    vertex[0] = coords[0];
  92    vertex[1] = coords[1];
  93    vertex[2] = coords[2];
  94    *out = vertex;
  95 }
  96 void CALLBACK vertexCallbackTex(GLvoid *vertex)
  97 {
  98    double*v = (GLdouble*)vertex;
  99    glTexCoord2f(v[3],v[4]);
 100    glVertex3d(v[0],v[1],v[2]);
 101 }
 102 void CALLBACK combineCallbackTex(GLdouble coords[3], GLdouble *data[4], GLfloat w[4], GLdouble **out)
 103 {
 104    GLdouble *vertex;
 105    vertex = (GLdouble *) malloc(5 * sizeof(GLdouble));
 106    vertex[0] = coords[0];
 107    vertex[1] = coords[1];
 108    vertex[2] = coords[2];
 109    if(data[2] && data[3]) {
 110        vertex[3] = w[0]*data[0][3] + w[1]*data[1][3] + w[2]*data[2][3] + w[3]*data[3][3];
 111        vertex[4] = w[0]*data[0][4] + w[1]*data[1][4] + w[2]*data[2][4] + w[3]*data[3][4];
 112    } else {
 113        vertex[3] = w[0]*data[0][3] + w[1]*data[1][3];
 114        vertex[4] = w[0]*data[0][4] + w[1]*data[1][4];
 115    }
 116    *out = vertex;
 117 }
 118
 119 int opengl_setparameter(struct _gfxdevice*dev, const char*key, const char*value)
 120 {
 121     internal_t*i = (internal_t*)dev->internal;
 122     dbg("setparameter %s=%s", key, value);
 123     if(!strcmp(key, "polygonoutlines")) {
 124         i->config_polygonoutlines = atoi(value);
 125     }
 126     return 0;
 127 }
 128
 129 void opengl_startpage(struct _gfxdevice*dev, int width, int height)
 130 {
 131     dbg("startpage %d %d", width, height);
 132     internal_t*i = (internal_t*)dev->internal;
 133     i->width = width;
 134     i->height = height;
 135     i->currentz = 0;
 136 }
 137
 138 void opengl_startclip(struct _gfxdevice*dev, gfxline_t*line)
 139 {
 140     dbg("startclip");
 141 }
 142
 143 void opengl_endclip(struct _gfxdevice*dev)
 144 {
 145     dbg("endclip");
 146 }
 147
 148 void opengl_stroke(struct _gfxdevice*dev, gfxline_t*line, gfxcoord_t width, gfxcolor_t*color, gfx_capType cap_style, gfx_joinType joint_style, gfxcoord_t miterLimit)
 149 {
 150     dbg("stroke");
 151     internal_t*i = (internal_t*)dev->internal;
 152     i->currentz++;
 153     char running = 0;
 154     gfxline_t*l=0;
 155
 156     glColor4f(color->r/255.0, color->g/255.0, color->b/255.0, color->a/255.0);
 157
 158     //glLineWidth(width*64);
 159     if(width <= 0) {
 160         width = 1.0;
 161     }
 162     glLineWidth(width);
 163     double z = i->currentz*ZSTEP;
 164
 165     glPolygonOffset(0.0, 500.0);
 166
 167     l = line;
 168     while(l) {
 169         if(l->type == gfx_moveTo) {
 170             if(running) {
 171                 running = 0;
 172                 glEnd();
 173             }
 174         }
 175         if(!running) {
 176             running = 1;
 177             glBegin(GL_LINE_STRIP);
 178         }
 179         glVertex3d(l->x, l->y, z);
 180         l=l->next;
 181     }
 182     if(running) {
 183         running = 0;
 184         glEnd();
 185     }
 186     glLineWidth(1.0);
 187 }
 188
 189 #define SPLINE_SUBDIVISION 2
 190
 191 void tesselatePolygon(GLUtesselator*tesselator, double z, gfxline_t*line)
 192 {
 193     int len = 0;
 194     gfxline_t*l=0;
 195     double lastx=0,lasty=0;
 196     double*xyz=0;
 197     char running = 0;
 198     gluTessBeginPolygon(tesselator, NULL);
 199     l = line;
 200     len = 0;
 201     while(l) {
 202         if(l->type == gfx_splineTo) {
 203             double c = sqrt(abs(l->x-2*l->sx+lastx) + abs(l->y-2*l->sy+lasty))*SPLINE_SUBDIVISION;
 204             int steps = (int)c;
 205             if(steps<1) steps = 1;
 206             len += steps;
 207         } else {
 208             len++;
 209         }
 210         l = l->next;
 211     }
 212     //printf("full len:%d\n", len);
 213     xyz = malloc(sizeof(double)*3*len);
 214     l = line;
 215     len = 0;
 216     while(l) {
 217         if(l->type == gfx_moveTo) {
 218             if(running) {
 219                 running = 0;
 220                 gluTessEndContour(tesselator);
 221             }
 222         }
 223         if(!running) {
 224             running = 1;
 225             gluTessBeginContour(tesselator);
 226         }
 227
 228         if(l->type == gfx_splineTo) {
 229             int j;
 230             double c = sqrt(abs(l->x-2*l->sx+lastx) + abs(l->y-2*l->sy+lasty))*SPLINE_SUBDIVISION;
 231             int steps = (int)c;
 232             if(steps<1) steps = 1;
 233             //printf("c=%f d1=%f (%f/%f) d2=%f (%f/%f)\n", c,d1,l->x-l->sx,l->y-l->sy,d2,lastx-l->sx,lasty-l->sy);
 234             //printf("%f %f %f\n", lastx, l->sx, l->x);
 235             //printf("%f %f %f\n", lasty, l->sy, l->y);
 236             for(j=1;j<=steps;j++) {
 237                 //printf("%d\n", j);
 238                 double t = (double)j / (double)steps;
 239                 xyz[len*3+0] = lastx*(1-t)*(1-t) + 2*l->sx*(1-t)*t + l->x*t*t;
 240                 xyz[len*3+1] = lasty*(1-t)*(1-t) + 2*l->sy*(1-t)*t + l->y*t*t;
 241                 xyz[len*3+2] = z;
 242                 gluTessVertex(tesselator, &xyz[len*3], &xyz[len*3]);
 243                 len++;
 244             }
 245             //printf("%d\n", len);
 246         } else {
 247             xyz[len*3+0] = l->x;
 248             xyz[len*3+1] = l->y;
 249             xyz[len*3+2] = z;
 250             gluTessVertex(tesselator, &xyz[len*3], &xyz[len*3]);
 251             len++;
 252         }
 253         lastx = l->x;
 254         lasty = l->y;
 255
 256         l=l->next;
 257     }
 258     if(running) {
 259         running = 0;
 260         gluTessEndContour(tesselator);
 261     }
 262     gluTessEndPolygon(tesselator);
 263     free(xyz);
 264 }
 265
 266 void opengl_fill(struct _gfxdevice*dev, gfxline_t*line, gfxcolor_t*color)
 267 {
 268     double z;
 269     dbg("fill %02x%02x%02x%02x", color->a, color->r, color->g, color->b);
 270     internal_t*i = (internal_t*)dev->internal;
 271
 272     glDisable(GL_TEXTURE_2D);
 273     glColor4f(color->r/255.0, color->g/255.0, color->b/255.0, color->a/255.0);
 274
 275     i->currentz ++;
 276     z = (i->currentz*ZSTEP);
 277     tesselatePolygon(i->tesselator, z, line);
 278
 279     //tesselatePolygon(i->tesselator_line, z, line);
 280 }
 281
 282 typedef struct _gfxhash
 283 {
 284     unsigned char d[16];
 285 } gfxhash_t;
 286
 287 char gfxhash_compare(gfxhash_t*h1, gfxhash_t*h2)
 288 {
 289     return !memcmp(h1->d, h2->d, 16);
 290 }
 291
 292 typedef struct _imgopengl
 293 {
 294     gfxhash_t hash;
 295     GLuint texID;
 296     int width, height;
 297     unsigned char*data;
 298     struct _imgopengl*next;
 299 } imgopengl_t;
 300
 301 static imgopengl_t*img2texid = 0;
 302
 303 static gfxhash_t gfximage_hash(gfximage_t*img)
 304 {
 305     int t;
 306     int size = img->width*img->height*4;
 307     U8*data = (U8*)img->data;
 308     gfxhash_t hash;
 309     hash_md5(data, size, hash.d);
 310     return hash;
 311 }
 312
 313 static void delTextures()
 314 {
 315     imgopengl_t*i = img2texid;
 316     while(i) {
 317         imgopengl_t*next = i->next;
 318         if(i->data) {
 319             glDeleteTextures(1, &i->texID);
 320             free(i->data);
 321         }
 322         memset(i, 0, sizeof(imgopengl_t));
 323         free(i);
 324         i = next;
 325     }
 326 }
 327
 328 static imgopengl_t*addTexture(gfximage_t*img)
 329 {
 330     gfxhash_t hash = gfximage_hash(img);
 331     imgopengl_t*i = img2texid;
 332
 333     int width_bits = 0;
 334     int height_bits = 0;
 335     while(1<<width_bits < img->width)
 336         width_bits++;
 337     while(1<<height_bits < img->height)
 338         height_bits++;
 339     int newwidth = 1<<width_bits;
 340     int newheight = 1<<height_bits;
 341
 342     while(i) {
 343         if(gfxhash_compare(&hash, &i->hash) && newwidth==i->width && newheight==i->height) {
 344             return i;
 345         }
 346         i = i->next;
 347     }
 348
 349     GLuint texIDs[1];
 350     glGenTextures(1, texIDs);
 351
 352     i = malloc(sizeof(imgopengl_t));
 353     i->hash = hash;
 354     i->texID = texIDs[0];
 355     i->next = img2texid;
 356     img2texid = i;
 357
 358     i->width = newwidth;
 359     i->height = newheight;
 360
 361     unsigned char*data = malloc(newwidth*newheight*4);
 362     i->data = data;
 363     int x,y;
 364     for(y=0;y<img->height;y++) {
 365         for(x=0;x<img->width;x++) {
 366             data[(y*newwidth+x)*4+0] = img->data[y*img->width+x].r;
 367             data[(y*newwidth+x)*4+1] = img->data[y*img->width+x].g;
 368             data[(y*newwidth+x)*4+2] = img->data[y*img->width+x].b;
 369             data[(y*newwidth+x)*4+3] = img->data[y*img->width+x].a;
 370         }
 371         int lastx = img->width - 1;
 372         for(;x<newwidth;x++) {
 373             data[(y*newwidth+x)*4+0] = img->data[y*img->width+lastx].r;
 374             data[(y*newwidth+x)*4+1] = img->data[y*img->width+lastx].g;
 375             data[(y*newwidth+x)*4+2] = img->data[y*img->width+lastx].b;
 376             data[(y*newwidth+x)*4+3] = img->data[y*img->width+lastx].a;
 377         }
 378     }
 379     int lasty = img->height - 1;
 380     for(;y<newheight;y++) {
 381         for(x=0;x<newwidth;x++) {
 382             data[(y*newwidth+x)*4+0] = img->data[lasty*img->width+x].r;
 383             data[(y*newwidth+x)*4+1] = img->data[lasty*img->width+x].g;
 384             data[(y*newwidth+x)*4+2] = img->data[lasty*img->width+x].b;
 385             data[(y*newwidth+x)*4+3] = img->data[lasty*img->width+x].a;
 386         }
 387     }
 388
 389     glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 390     glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, i->texID);
 391     glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, i->width, i->height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
 392
 393     return i;
 394 };
 395
 396 void opengl_fillbitmap(struct _gfxdevice*dev, gfxline_t*line, gfximage_t*img, gfxmatrix_t*matrix, gfxcxform_t*cxform)
 397 {
 398     dbg("fillbitmap");
 399     internal_t*i = (internal_t*)dev->internal;
 400     char running = 0;
 401     int len = 0;
 402     double*xyz=0;
 403     gfxline_t*l=0;
 404     glColor4f(1.0,0,0.7,1.0);
 405
 406     i->currentz ++;
 407
 408     imgopengl_t* txt = addTexture(img);
 409
 410     gfxmatrix_t m2;
 411     gfxmatrix_invert(matrix, &m2);
 412     m2.m00 /= txt->width;
 413     m2.m10 /= txt->width;
 414     m2.tx /= txt->width;
 415     m2.m01 /= txt->height;
 416     m2.m11 /= txt->height;
 417     m2.ty /= txt->height;
 418
 419     glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 420     glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, txt->texID);
 421     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
 422     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
 423     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
 424     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
 425     glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
 426
 427     gluTessBeginPolygon(i->tesselator_tex, NULL);
 428     l = line;
 429     len = 0;
 430     while(l) {
 431         len++;
 432         l = l->next;
 433     }
 434     xyz = malloc(sizeof(double)*5*len);
 435     l = line;
 436     len = 0;
 437     while(l) {
 438         if(l->type == gfx_moveTo) {
 439             if(running) {
 440                 running = 0;
 441                 gluTessEndContour(i->tesselator_tex);
 442             }
 443         }
 444         if(!running) {
 445             running = 1;
 446             gluTessBeginContour(i->tesselator_tex);
 447         }
 448
 449         xyz[len*5+0] = l->x;
 450         xyz[len*5+1] = l->y;
 451         xyz[len*5+2] = (i->currentz*ZSTEP);
 452         xyz[len*5+3] = 0;
 453         xyz[len*5+4] = 0;
 454         gfxmatrix_transform(&m2, /*src*/&xyz[len*5+0], /*dest*/&xyz[len*5+3]);
 455
 456         gluTessVertex(i->tesselator_tex, &xyz[len*5], &xyz[len*5]);
 457         len++;
 458
 459         l=l->next;
 460     }
 461
 462     if(running) {
 463         running = 0;
 464         gluTessEndContour(i->tesselator_tex);
 465     }
 466     gluTessEndPolygon(i->tesselator_tex);
 467     free(xyz);
 468
 469     glDisable(GL_TEXTURE_2D);
 470 }
 471
 472 void opengl_fillgradient(struct _gfxdevice*dev, gfxline_t*line, gfxgradient_t*gradient, gfxgradienttype_t type, gfxmatrix_t*matrix)
 473 {
 474     dbg("fillgradient");
 475 }
 476
 477 void opengl_addfont(gfxdevice_t*dev, gfxfont_t*font)
 478 {
 479     internal_t*i = (internal_t*)dev->internal;
 480
 481     fontlist_t*last=0,*l = i->fontlist;
 482     while(l) {
 483         last = l;
 484         if(!strcmp((char*)l->font->id, font->id)) {
 485             return; // we already know this font
 486         }
 487         l = l->next;
 488     }
 489     l = (fontlist_t*)rfx_calloc(sizeof(fontlist_t));
 490     l->font = font;
 491     l->next = 0;
 492     if(last) {
 493         last->next = l;
 494     } else {
 495         i->fontlist = l;
 496     }
 497 }
 498
 499 void opengl_drawchar(gfxdevice_t*dev, gfxfont_t*font, int glyphnr, gfxcolor_t*color, gfxmatrix_t*matrix)
 500 {
 501     internal_t*i = (internal_t*)dev->internal;
 502     if(!font)
 503         return;
 504
 505     if(i->font && i->font->id && !strcmp(font->id, i->font->id)) {
 506         // current font is correct
 507     } else {
 508         fontlist_t*l = i->fontlist;
 509         i->font = 0;
 510         while(l) {
 511             if(!strcmp((char*)l->font->id, font->id)) {
 512                 i->font = l->font;
 513                 break;
 514             }
 515             l = l->next;
 516         }
 517         if(i->font == 0) {
 518             opengl_addfont(dev, font);
 519             i->font = font;
 520             //fprintf(stderr, "Unknown font id: %s", font->id);
 521             //return;
 522         }
 523     }
 524
 525     gfxglyph_t*glyph = &i->font->glyphs[glyphnr];
 526
 527     gfxline_t*line2 = gfxline_clone(glyph->line);
 528     gfxline_transform(line2, matrix);
 529     opengl_fill(dev, line2, color);
 530     gfxline_free(line2);
 531
 532     i->currentz --;
 533
 534     return;
 535 }
 536
 537
 538
 539 void opengl_drawlink(struct _gfxdevice*dev, gfxline_t*line, const char*action)
 540 {
 541     dbg("link");
 542 }
 543
 544 void opengl_endpage(struct _gfxdevice*dev)
 545 {
 546     dbg("endpage");
 547 }
 548
 549 int opengl_result_save(struct _gfxresult*gfx, const char*filename)
 550 {
 551     dbg("result:save");
 552     return 0;
 553 }
 554 void* opengl_result_get(struct _gfxresult*gfx, const char*name)
 555 {
 556     dbg("result:get");
 557     return 0;
 558 }
 559 void opengl_result_destroy(struct _gfxresult*gfx)
 560 {
 561     dbg("result:destroy");
 562     free(gfx);
 563     delTextures();
 564 }
 565
 566 gfxresult_t*opengl_finish(struct _gfxdevice*dev)
 567 {
 568     dbg("finish");
 569     internal_t*i = (internal_t*)dev->internal;
 570     gluDeleteTess(i->tesselator);i->tesselator=0;
 571     gluDeleteTess(i->tesselator_tex);i->tesselator_tex=0;
 572     gfxresult_t*result = (gfxresult_t*)malloc(sizeof(gfxresult_t));
 573     memset(result, 0, sizeof(gfxresult_t));
 574     result->save = opengl_result_save;
 575     result->get = opengl_result_get;
 576     result->destroy = opengl_result_destroy;
 577     return result;
 578 }
 579
 580 void gfxdevice_opengl_init(gfxdevice_t*dev)
 581 {
 582     dbg("init");
 583     internal_t*i = (internal_t*)rfx_calloc(sizeof(internal_t));
 584     memset(dev, 0, sizeof(gfxdevice_t));
 585
 586     dev->name = "opengl";
 587
 588     dev->internal = i;
 589
 590     dev->setparameter = opengl_setparameter;
 591     dev->startpage = opengl_startpage;
 592     dev->startclip = opengl_startclip;
 593     dev->endclip = opengl_endclip;
 594     dev->stroke = opengl_stroke;
 595     dev->fill = opengl_fill;
 596     dev->fillbitmap = opengl_fillbitmap;
 597     dev->fillgradient = opengl_fillgradient;
 598     dev->addfont = opengl_addfont;
 599     dev->drawchar = opengl_drawchar;
 600     dev->drawlink = opengl_drawlink;
 601     dev->endpage = opengl_endpage;
 602     dev->finish = opengl_finish;
 603
 604     i->tesselator = gluNewTess();
 605     gluTessCallback(i->tesselator, GLU_TESS_ERROR, (callbackfunction_t)errorCallback);
 606     gluTessCallback(i->tesselator, GLU_TESS_VERTEX, (callbackfunction_t)vertexCallback);
 607     gluTessCallback(i->tesselator, GLU_TESS_BEGIN, (callbackfunction_t)beginCallback);
 608     gluTessCallback(i->tesselator, GLU_TESS_END, (callbackfunction_t)endCallback);
 609     gluTessCallback(i->tesselator, GLU_TESS_COMBINE, (callbackfunction_t)combineCallback);
 610
 611     i->tesselator_line = gluNewTess();
 612     gluTessCallback(i->tesselator_line, GLU_TESS_ERROR, (callbackfunction_t)errorCallback);
 613     gluTessCallback(i->tesselator_line, GLU_TESS_VERTEX, (callbackfunction_t)vertexCallback);
 614     gluTessCallback(i->tesselator_line, GLU_TESS_BEGIN, (callbackfunction_t)beginCallback);
 615     gluTessCallback(i->tesselator_line, GLU_TESS_END, (callbackfunction_t)endCallback);
 616     gluTessProperty(i->tesselator_line, GLU_TESS_BOUNDARY_ONLY, 1.0);
 617
 618     i->tesselator_tex = gluNewTess();
 619     gluTessCallback(i->tesselator_tex, GLU_TESS_ERROR, (callbackfunction_t)errorCallback);
 620     gluTessCallback(i->tesselator_tex, GLU_TESS_VERTEX, (callbackfunction_t)vertexCallbackTex);
 621     gluTessCallback(i->tesselator_tex, GLU_TESS_BEGIN, (callbackfunction_t)beginCallback);
 622     gluTessCallback(i->tesselator_tex, GLU_TESS_END, (callbackfunction_t)endCallback);
 623     gluTessCallback(i->tesselator_tex, GLU_TESS_COMBINE, (callbackfunction_t)combineCallbackTex);
 624
 625     glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
 626 }