source: trunk/test/tutorial/tut03.cpp @ 1104

Last change on this file since 1104 was 1104, checked in by sam, 9 years ago

test: unroll the Mandelbrot loop to gain a few milliseconds per frame, and
increase the maximum iteration count to 340.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 30.0 KB
Line 
1//
2// Lol Engine - Fractal tutorial
3//
4// Copyright: (c) 2011 Sam Hocevar <sam@hocevar.net>
5//   This program is free software; you can redistribute it and/or
6//   modify it under the terms of the Do What The Fuck You Want To
7//   Public License, Version 2, as published by Sam Hocevar. See
8//   http://sam.zoy.org/projects/COPYING.WTFPL for more details.
9//
10
11#if defined HAVE_CONFIG_H
12#   include "config.h"
13#endif
14
15#include <cstring>
16
17#include "core.h"
18#include "lolgl.h"
19#include "loldebug.h"
20
21using namespace std;
22using namespace lol;
23
24#if USE_SDL && defined __APPLE__
25#   include <SDL_main.h>
26#endif
27
28#if defined _WIN32
29#   undef main /* FIXME: still needed? */
30#   include <direct.h>
31#endif
32
33#ifdef __CELLOS_LV2__
34static GLint const INTERNAL_FORMAT = GL_ARGB_SCE;
35static GLenum const TEXTURE_FORMAT = GL_BGRA;
36static GLenum const TEXTURE_TYPE = GL_UNSIGNED_INT_8_8_8_8_REV;
37#elif defined __native_client__
38static GLint const INTERNAL_FORMAT = GL_RGBA;
39static GLenum const TEXTURE_FORMAT = GL_RGBA;
40static GLenum const TEXTURE_TYPE = GL_UNSIGNED_BYTE;
41#else
42/* Seems efficient for little endian textures */
43static GLint const INTERNAL_FORMAT = GL_RGBA;
44static GLenum const TEXTURE_FORMAT = GL_BGRA;
45static GLenum const TEXTURE_TYPE = GL_UNSIGNED_INT_8_8_8_8_REV;
46#endif
47
48class Fractal : public WorldEntity
49{
50public:
51    Fractal(ivec2 const &size)
52    {
53        /* Ensure texture size is a multiple of 16 for better aligned
54         * data access. Store the dimensions of a texel for our shader,
55         * as well as the half-size of the screen. */
56        m_size = size;
57        m_size.x = (m_size.x + 15) & ~15;
58        m_size.y = (m_size.y + 15) & ~15;
59        m_texel_settings = vec4(1.0, 1.0, 2.0, 2.0) / (vec4)m_size.xyxy();
60        m_screen_settings = vec4(1.0, 1.0, 0.5, 0.5) * (vec4)m_size.xyxy();
61
62        /* Window size decides the world aspect ratio. For instance, 640×480
63         * will be mapped to (-0.66,-0.5) - (0.66,0.5). */
64#if !defined __native_client__
65        m_window_size = Video::GetSize();
66#else
67        /* FIXME: it's illegal to call this on the game thread! */
68        m_window_size = ivec2(640, 480);
69#endif
70        if (m_window_size.y < m_window_size.x)
71            m_window2world = 0.5 / m_window_size.y;
72        else
73            m_window2world = 0.5 / m_window_size.x;
74        m_texel2world = (vec2)m_window_size / (vec2)m_size * m_window2world;
75
76        m_oldmouse = ivec2(0, 0);
77
78        m_pixels = new u8vec4[m_size.x * m_size.y];
79        m_tmppixels = new u8vec4[m_size.x / 2 * m_size.y / 2];
80        m_frame = -1;
81        m_slices = 4;
82        for (int i = 0; i < 4; i++)
83        {
84            m_deltashift[i] = 0.0;
85            m_deltascale[i] = 1.0;
86            m_dirty[i] = 2;
87        }
88#if defined __CELLOS_LV2__
89        //m_center = f64cmplx(-.22815528839841, -1.11514249704382);
90        //m_center = f64cmplx(0.001643721971153, 0.822467633298876);
91        m_center = f64cmplx(-0.65823419062254, 0.50221777363480);
92        m_zoom_speed = -0.000025;
93#else
94        m_center = -0.75;
95        m_zoom_speed = 0.0;
96#endif
97        m_translate = 0;
98        m_radius = 5.0;
99        m_ready = false;
100        m_drag = false;
101
102        m_palette = new u8vec4[(MAX_ITERATIONS + 1) * PALETTE_STEP];
103        for (int i = 0; i < (MAX_ITERATIONS + 1) * PALETTE_STEP; i++)
104        {
105            double f = (double)i / PALETTE_STEP;
106
107            double r = 0.5 * sin(f * 0.27 + 2.0) + 0.5;
108            double g = 0.5 * sin(f * 0.17 - 1.8) + 0.5;
109            double b = 0.5 * sin(f * 0.21 - 2.6) + 0.5;
110
111            if (f < 7.0)
112            {
113                f = f < 1.0 ? 0.0 : (f - 1.0) / 6.0;
114                r *= f;
115                g *= f;
116                b *= f;
117            }
118
119            uint8_t red = r * 255.99f;
120            uint8_t green = g * 255.99f;
121            uint8_t blue = b * 255.99f;
122#if defined __CELLOS_LV2__
123            m_palette[i] = u8vec4(255, red, green, blue);
124#elif defined __native_client__
125            m_palette[i] = u8vec4(red, green, blue, 255);
126#else
127            m_palette[i] = u8vec4(blue, green, red, 255);
128#endif
129        }
130
131#if !defined __native_client__
132        m_centertext = new Text(NULL, "gfx/font/ascii.png");
133        m_centertext->SetPos(ivec3(5, m_window_size.y - 15, 1));
134        Ticker::Ref(m_centertext);
135
136        m_mousetext = new Text(NULL, "gfx/font/ascii.png");
137        m_mousetext->SetPos(ivec3(5, m_window_size.y - 29, 1));
138        Ticker::Ref(m_mousetext);
139
140        m_zoomtext = new Text(NULL, "gfx/font/ascii.png");
141        m_zoomtext->SetPos(ivec3(5, m_window_size.y - 43, 1));
142        Ticker::Ref(m_zoomtext);
143#endif
144
145        position = ivec3(0, 0, 0);
146        bbox[0] = position;
147        bbox[1] = ivec3(m_window_size, 0);
148        Input::TrackMouse(this);
149
150        /* Spawn worker threads and wait for their readiness. */
151        for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
152            m_threads[i] = new Thread(DoWorkHelper, this);
153        for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
154            m_spawnqueue.Pop();
155    }
156
157    ~Fractal()
158    {
159        /* Signal worker threads for completion. */
160        for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
161            m_jobqueue.Push(-1);
162
163        Input::UntrackMouse(this);
164#if !defined __native_client__
165        Ticker::Unref(m_centertext);
166        Ticker::Unref(m_mousetext);
167        Ticker::Unref(m_zoomtext);
168#endif
169        delete m_pixels;
170        delete m_tmppixels;
171        delete m_palette;
172    }
173
174    inline f64cmplx TexelToWorldOffset(vec2 texel)
175    {
176        double dx = (0.5 + texel.x - m_size.x / 2) * m_texel2world.x;
177        double dy = (0.5 + m_size.y / 2 - texel.y) * m_texel2world.y;
178        return m_radius * f64cmplx(dx, dy);
179    }
180
181    inline f64cmplx ScreenToWorldOffset(vec2 pixel)
182    {
183        /* No 0.5 offset here, because we want to be able to position the
184         * mouse at (0,0) exactly. */
185        double dx = pixel.x - m_window_size.x / 2;
186        double dy = m_window_size.y / 2 - pixel.y;
187        return m_radius * m_window2world * f64cmplx(dx, dy);
188    }
189
190    virtual void TickGame(float deltams)
191    {
192        WorldEntity::TickGame(deltams);
193
194        int prev_frame = m_frame;
195        m_frame = (m_frame + 1) % 4;
196
197        f64cmplx worldmouse = m_center + ScreenToWorldOffset(mousepos);
198
199        ivec3 buttons = Input::GetMouseButtons();
200#if !defined __CELLOS_LV2__
201        if (buttons[1])
202        {
203            if (!m_drag)
204            {
205                m_oldmouse = mousepos;
206                m_drag = true;
207            }
208            m_translate = ScreenToWorldOffset(m_oldmouse)
209                        - ScreenToWorldOffset(mousepos);
210            /* XXX: the purpose of this hack is to avoid translating by
211             * an exact number of pixels. If this were to happen, the step()
212             * optimisation for i915 cards in our shader would behave
213             * incorrectly because a quarter of the pixels in the image
214             * would have tie rankings in the distance calculation. */
215            m_translate *= 1023.0 / 1024.0;
216            m_oldmouse = mousepos;
217        }
218        else
219        {
220            m_drag = false;
221            if (m_translate != 0.0)
222            {
223                m_translate *= pow(2.0, -deltams * 0.005);
224                if (m_translate.norm() / m_radius < 1e-4)
225                    m_translate = 0.0;
226            }
227        }
228
229        if ((buttons[0] || buttons[2]) && mousepos.x != -1)
230        {
231            double zoom = buttons[0] ? -0.0005 : 0.0005;
232            m_zoom_speed += deltams * zoom;
233            if (m_zoom_speed / zoom > 5)
234                m_zoom_speed = 5 * zoom;
235        }
236        else if (m_zoom_speed)
237        {
238            m_zoom_speed *= pow(2.0, -deltams * 0.005);
239            if (abs(m_zoom_speed) < 1e-5 || m_drag)
240                m_zoom_speed = 0.0;
241        }
242#endif
243
244        if (m_zoom_speed || m_translate != 0.0)
245        {
246            f64cmplx oldcenter = m_center;
247            double oldradius = m_radius;
248            double zoom = pow(2.0, deltams * m_zoom_speed);
249            if (m_radius * zoom > 8.0)
250            {
251                m_zoom_speed *= -1.0;
252                zoom = 8.0 / m_radius;
253            }
254            else if (m_radius * zoom < 1e-14)
255            {
256                m_zoom_speed *= -1.0;
257                zoom = 1e-14 / m_radius;
258            }
259            m_radius *= zoom;
260#if !defined __CELLOS_LV2__
261            m_center += m_translate;
262            m_center = (m_center - worldmouse) * zoom + worldmouse;
263            worldmouse = m_center + ScreenToWorldOffset(mousepos);
264#endif
265
266            /* Store the transformation properties to go from m_frame - 1
267             * to m_frame. */
268            m_deltashift[prev_frame] = (m_center - oldcenter) / oldradius;
269            m_deltashift[prev_frame].x /= m_size.x * m_texel2world.x;
270            m_deltashift[prev_frame].y /= m_size.y * m_texel2world.y;
271            m_deltascale[prev_frame] = m_radius / oldradius;
272            m_dirty[0] = m_dirty[1] = m_dirty[2] = m_dirty[3] = 2;
273        }
274        else
275        {
276            /* If settings didn't change, set transformation from previous
277             * frame to identity. */
278            m_deltashift[prev_frame] = 0.0;
279            m_deltascale[prev_frame] = 1.0;
280        }
281
282        /* Transformation from current frame to current frame is always
283         * identity. */
284        m_zoom_settings[m_frame][0] = 0.0f;
285        m_zoom_settings[m_frame][1] = 0.0f;
286        m_zoom_settings[m_frame][2] = 1.0f;
287
288        /* Compute transformation from other frames to current frame */
289        for (int i = 0; i < 3; i++)
290        {
291            int prev_index = (m_frame + 4 - i) % 4;
292            int cur_index = (m_frame + 3 - i) % 4;
293
294            m_zoom_settings[cur_index][0] = m_zoom_settings[prev_index][0] * m_deltascale[cur_index] + m_deltashift[cur_index].x;
295            m_zoom_settings[cur_index][1] = m_zoom_settings[prev_index][1] * m_deltascale[cur_index] + m_deltashift[cur_index].y;
296            m_zoom_settings[cur_index][2] = m_zoom_settings[prev_index][2] * m_deltascale[cur_index];
297        }
298
299        /* Precompute texture offset change instead of doing it in GLSL */
300        for (int i = 0; i < 4; i++)
301        {
302            m_zoom_settings[i][0] += 0.5 * (1.0 - m_zoom_settings[i][2]);
303            m_zoom_settings[i][1] -= 0.5 * (1.0 - m_zoom_settings[i][2]);
304        }
305
306#if !defined __native_client__
307        char buf[128];
308        sprintf(buf, "center: %+16.14f%+16.14fi", m_center.x, m_center.y);
309        m_centertext->SetText(buf);
310        sprintf(buf, " mouse: %+16.14f%+16.14fi", worldmouse.x, worldmouse.y);
311        m_mousetext->SetText(buf);
312        sprintf(buf, "  zoom: %g", 1.0 / m_radius);
313        m_zoomtext->SetText(buf);
314#endif
315
316        if (m_dirty[m_frame])
317        {
318            m_dirty[m_frame]--;
319
320            for (int i = 0; i < m_size.y; i += MAX_LINES * 2)
321                m_jobqueue.Push(i);
322        }
323    }
324
325    static void *DoWorkHelper(void *data)
326    {
327        Fractal *that = (Fractal *)data;
328        that->m_spawnqueue.Push(0);
329        for ( ; ; )
330        {
331            int line = that->m_jobqueue.Pop();
332            if (line == -1)
333                break;
334            that->DoWork(line);
335            that->m_donequeue.Push(0);
336        }
337        return NULL;
338    };
339
340    void DoWork(int line)
341    {
342        double const maxsqlen = 1024;
343        double const k1 = 1.0 / (1 << 10) / log2(maxsqlen);
344
345        int jmin = ((m_frame + 1) % 4) / 2 + line;
346        int jmax = jmin + MAX_LINES * 2;
347        if (jmax > m_size.y)
348            jmax = m_size.y;
349        u8vec4 *m_pixelstart = m_pixels
350                             + m_size.x * (m_size.y / 4 * m_frame + line / 4);
351
352        for (int j = jmin; j < jmax; j += 2)
353        for (int i = m_frame % 2; i < m_size.x; i += 2)
354        {
355            f64cmplx z0 = m_center + TexelToWorldOffset(ivec2(i, j));
356            f64cmplx z1, z2, z3, r0 = z0;
357            //f64cmplx r0(0.28693186889504513, 0.014286693904085048);
358            //f64cmplx r0(0.001643721971153, 0.822467633298876);
359            //f64cmplx r0(-1.207205434596, 0.315432814901);
360            //f64cmplx r0(-0.79192956889854, -0.14632423080102);
361            //f64cmplx r0(0.3245046418497685, 0.04855101129280834);
362            int iter = MAX_ITERATIONS - 4;
363            for (;;)
364            {
365                /* Unroll the loop: tests are more expensive to do at each
366                 * iteration than the few extra multiplications. */
367                z1 = z0 * z0 + r0;
368                z2 = z1 * z1 + r0;
369                z3 = z2 * z2 + r0;
370                z0 = z3 * z3 + r0;
371                if (z0.sqlen() >= maxsqlen)
372                    break;
373                iter -= 4;
374                if (iter < 4)
375                    break;
376            }
377
378            if (iter)
379            {
380                double n = z0.sqlen();
381
382                if (z1.sqlen() >= maxsqlen) { iter += 3; n = z1.sqlen(); }
383                else if (z2.sqlen() >= maxsqlen) { iter += 2; n = z2.sqlen(); }
384                else if (z3.sqlen() >= maxsqlen) { iter += 1; n = z3.sqlen(); }
385
386                if (n > maxsqlen * maxsqlen)
387                    n = maxsqlen * maxsqlen;
388
389                /* Approximate log(sqrt(n))/log(sqrt(maxsqlen)) */
390                double f = iter;
391                union { double n; uint64_t x; } u = { n };
392                double k = (u.x >> 42) - (((1 << 10) - 1) << 10);
393                k *= k1;
394
395                /* Approximate log2(k) in [1,2]. */
396                f += (- 0.344847817623168308695977510213252644185 * k
397                      + 2.024664188044341212602376988171727038739) * k
398                      - 1.674876738008591047163498125918330313237;
399
400                *m_pixelstart++ = m_palette[(int)(f * PALETTE_STEP)];
401            }
402            else
403            {
404#if defined __CELLOS_LV2__
405                *m_pixelstart++ = u8vec4(255, 0, 0, 0);
406#else
407                *m_pixelstart++ = u8vec4(0, 0, 0, 255);
408#endif
409            }
410        }
411    }
412
413    virtual void TickDraw(float deltams)
414    {
415        WorldEntity::TickDraw(deltams);
416
417        static float const vertices[] =
418        {
419             1.0f,  1.0f,
420            -1.0f,  1.0f,
421            -1.0f, -1.0f,
422            -1.0f, -1.0f,
423             1.0f, -1.0f,
424             1.0f,  1.0f,
425        };
426
427        static float const texcoords[] =
428        {
429             1.0f,  1.0f,
430             0.0f,  1.0f,
431             0.0f,  0.0f,
432             0.0f,  0.0f,
433             1.0f,  0.0f,
434             1.0f,  1.0f,
435        };
436
437        if (!m_ready)
438        {
439            /* Create a texture of half the width and twice the height
440             * so that we can upload four different subimages each frame. */
441            glGenTextures(1, &m_texid);
442            glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_texid);
443            glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, INTERNAL_FORMAT,
444                         m_size.x / 2, m_size.y * 2, 0,
445                         TEXTURE_FORMAT, TEXTURE_TYPE, m_pixels);
446#if defined __CELLOS_LV2__
447            /* We need this hint because by default the storage type is
448             * GL_TEXTURE_SWIZZLED_GPU_SCE. */
449            glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_ALLOCATION_HINT_SCE,
450                            GL_TEXTURE_TILED_GPU_SCE);
451#endif
452            glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
453            glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
454
455            m_shader = Shader::Create(
456#if !defined __CELLOS_LV2__
457#if !defined HAVE_GLES_2X
458                "#version 120\n"
459#else
460                "precision highp float;"
461#endif
462                ""
463                "uniform mat4 u_ZoomSettings;"
464                "uniform vec4 u_TexelSize;"
465                "uniform vec4 u_ScreenSize;"
466                ""
467                "attribute vec2 a_TexCoord;"
468                "attribute vec2 a_Vertex;"
469                ""
470                "varying vec4 v_CenterX, v_CenterY, v_IndexX, v_IndexY;"
471                ""
472                "void main(void)"
473                "{"
474                "    gl_Position = vec4(a_Vertex, 0.0, 1.0);"
475                     /* Center point in [-.5,.5], apply zoom and translation
476                      * transformation, and go back to texture coordinates
477                      * in [0,1]. That's the ideal point we would like to
478                      * compute the value for. Then add or remove half the
479                      * size of a texel: the distance from this new point to
480                      * the final point will be our error. */
481                "    vec4 offsets = vec4(0.5, -0.5, 0.015625, -0.015625);"
482                "    vec4 zoomscale = vec4(u_ZoomSettings[0][2],"
483                "                          u_ZoomSettings[1][2],"
484                "                          u_ZoomSettings[2][2],"
485                "                          u_ZoomSettings[3][2]);"
486                "    vec4 zoomtx = vec4(u_ZoomSettings[0][0],"
487                "                       u_ZoomSettings[1][0],"
488                "                       u_ZoomSettings[2][0],"
489                "                       u_ZoomSettings[3][0]);"
490                "    vec4 zoomty = vec4(u_ZoomSettings[0][1],"
491                "                       u_ZoomSettings[1][1],"
492                "                       u_ZoomSettings[2][1],"
493                "                       u_ZoomSettings[3][1]);"
494                "    v_CenterX = zoomscale * a_TexCoord.x + zoomtx"
495                "              + offsets.xyxy * u_TexelSize.x;"
496                "    v_CenterY = zoomscale * a_TexCoord.y - zoomty"
497                "              + offsets.xyyx * u_TexelSize.y;"
498                     /* Precompute the multiple of one texel where our ideal
499                      * point lies. The fragment shader will call floor() on
500                      * this value. We add or remove a slight offset to avoid
501                      * rounding issues at the image's edges. */
502                "    v_IndexX = v_CenterX * u_ScreenSize.z - offsets.zwzw;"
503                "    v_IndexY = v_CenterY * u_ScreenSize.w - offsets.zwwz;"
504                "}",
505
506#if !defined HAVE_GLES_2X
507                "#version 120\n"
508#else
509                "precision highp float;"
510#endif
511                ""
512                "uniform vec4 u_TexelSize;"
513                "uniform sampler2D u_Texture;"
514                ""
515                "varying vec4 v_CenterX, v_CenterY, v_IndexX, v_IndexY;"
516                ""
517                "void main(void)"
518                "{"
519                "    vec4 v05 = vec4(0.5, 0.5, 0.5, 0.5);"
520                "    vec4 rx, ry, t0, dx, dy, dd;"
521                     /* Get a pixel coordinate from each slice into rx & ry */
522                "    rx = u_TexelSize.x + u_TexelSize.z * floor(v_IndexX);"
523                "    ry = u_TexelSize.y + u_TexelSize.w * floor(v_IndexY);"
524                     /* Compute inverse distance to expected pixel in dd,
525                      * and put zero if we fall outside the texture. */
526                "    t0 = step(abs(rx - v05), v05) * step(abs(ry - v05), v05);"
527                "    dx = rx - v_CenterX;"
528                "    dy = ry - v_CenterY;"
529                //"    vec4 dd = t0 * (abs(dx) + abs(dy));"
530                //"    vec4 dd = t0 / (0.001 + sqrt((dx * dx) + (dy * dy)));"
531                "    dd = t0 / (0.000001 + (dx * dx) + (dy * dy));"
532                     /* Modify Y coordinate to select proper quarter. */
533                "    ry = ry * 0.25 + vec4(0.0, 0.25, 0.5, 0.75);"
534                ""
535#if 1
536                "\n#if 0\n" /* XXX: disabled until we can autodetect i915 */
537                     /* t1.x <-- dd.x > dd.y */
538                     /* t1.y <-- dd.z > dd.w */
539                "    vec2 t1 = step(dd.xz, dd.yw);"
540                     /* ret.x <-- max(rx.x, rx.y) wrt. t1.x */
541                     /* ret.y <-- max(rx.z, rx.w) wrt. t1.y */
542                     /* ret.z <-- max(ry.x, ry.y) wrt. t1.x */
543                     /* ret.w <-- max(ry.z, ry.w) wrt. t1.y */
544                "    vec4 ret = mix(vec4(rx.xz, ry.xz),"
545                "                   vec4(rx.yw, ry.yw), t1.xyxy);"
546                     /* dd.x <-- max(dd.x, dd.y) */
547                     /* dd.z <-- max(dd.z, dd.w) */
548                "    dd.xy = mix(dd.xz, dd.yw, t1);"
549                     /* t2 <-- dd.x > dd.z */
550                "    float t2 = step(dd.x, dd.y);"
551                     /* ret.x <-- max(ret.x, ret.y); */
552                     /* ret.y <-- max(ret.z, ret.yw; */
553                "    ret.xy = mix(ret.xz, ret.yw, t2);"
554                "\n#else\n"
555                     /* Fallback for i915 cards -- the trick to reduce the
556                      * number of operations is to compute both step(a,b)
557                      * and step(b,a) and hope that their sum is 1. This is
558                      * almost always the case, and when it isn't we can
559                      * afford to have a few wrong pixels. However, a real
560                      * problem is when panning the image, because half the
561                      * screen is likely to flicker. To avoid this problem,
562                      * we cheat a little (see m_translate comment above). */
563                "    vec4 t1 = step(dd.xzyw, dd.ywxz);"
564                "    vec4 ret = vec4(rx.xz, ry.xz) * t1.zwzw"
565                "             + vec4(rx.yw, ry.yw) * t1.xyxy;"
566                "    dd.xy = dd.xz * t1.zw + dd.yw * t1.xy;"
567                "    vec2 t2 = step(dd.xy, dd.yx);"
568                "    ret.xy = ret.xz * t2.yy + ret.yw * t2.xx;"
569                "\n#endif\n"
570                     /* Nearest neighbour */
571                "    gl_FragColor = texture2D(u_Texture, ret.xy);"
572#else
573                     /* Alternate version: some kind of linear interpolation */
574                "    vec4 p0 = texture2D(u_Texture, vec2(rx.x, ry.x));"
575                "    vec4 p1 = texture2D(u_Texture, vec2(rx.y, ry.y));"
576                "    vec4 p2 = texture2D(u_Texture, vec2(rx.z, ry.z));"
577                "    vec4 p3 = texture2D(u_Texture, vec2(rx.w, ry.w));"
578                "    gl_FragColor = 1.0 / (dd.x + dd.y + dd.z + dd.w)"
579                "          * (dd.x * p0 + dd.y * p1 + dd.z * p2 + dd.w * p3);"
580#endif
581                "}"
582#else
583                "void main(float4 a_Vertex : POSITION,"
584                "          float2 a_TexCoord : TEXCOORD0,"
585                "          uniform float4x4 u_ZoomSettings,"
586                "          uniform float4 u_TexelSize,"
587                "          uniform float4 u_ScreenSize,"
588                "          out float4 out_Position : POSITION,"
589                "          out float4 v_CenterX,"
590                "          out float4 v_CenterY,"
591                "          out float4 v_IndexX,"
592                "          out float4 v_IndexY)"
593                "{"
594                "    out_Position = a_Vertex;"
595                "    float4 offsets = float4(0.5, -0.5, 0.015625, -0.015625);"
596                "    float4 zoomscale = float4(u_ZoomSettings[2][0],"
597                "                              u_ZoomSettings[2][1],"
598                "                              u_ZoomSettings[2][2],"
599                "                              u_ZoomSettings[2][3]);"
600                "    float4 zoomtx = float4(u_ZoomSettings[0][0],"
601                "                           u_ZoomSettings[0][1],"
602                "                           u_ZoomSettings[0][2],"
603                "                           u_ZoomSettings[0][3]);"
604                "    float4 zoomty = float4(u_ZoomSettings[1][0],"
605                "                           u_ZoomSettings[1][1],"
606                "                           u_ZoomSettings[1][2],"
607                "                           u_ZoomSettings[1][3]);"
608                "    v_CenterX = zoomscale * a_TexCoord.x + zoomtx"
609                "              + offsets.xyxy * u_TexelSize.x;"
610                "    v_CenterY = zoomscale * a_TexCoord.y - zoomty"
611                "              + offsets.xyyx * u_TexelSize.y;"
612                "    v_IndexX = v_CenterX * u_ScreenSize.z - offsets.zwzw;"
613                "    v_IndexY = v_CenterY * u_ScreenSize.w - offsets.zwwz;"
614                "}",
615
616                "void main(in float4 v_CenterX,"
617                "          in float4 v_CenterY,"
618                "          in float4 v_IndexX,"
619                "          in float4 v_IndexY,"
620                "          uniform float4 u_TexelSize2,"
621                "          uniform sampler2D u_Texture,"
622                "          out float4 out_FragColor : COLOR)"
623                "{"
624                "    float4 v05 = float4(0.5, 0.5, 0.5, 0.5);"
625                "    float4 rx, ry, t0, dx, dy, dd;"
626                "    rx = u_TexelSize2.x + u_TexelSize2.z * floor(v_IndexX);"
627                "    ry = u_TexelSize2.y + u_TexelSize2.w * floor(v_IndexY);"
628                "    t0 = step(abs(rx - v05), v05) * step(abs(ry - v05), v05);"
629                "    dx = rx - v_CenterX;"
630                "    dy = ry - v_CenterY;"
631                "    dd = t0 / (0.000001 + (dx * dx) + (dy * dy));"
632                "    ry = ry * 0.25 + float4(0.0, 0.25, 0.5, 0.75);"
633                "    float2 t1 = step(dd.xz, dd.yw);"
634                "    float4 ret = lerp(float4(rx.xz, ry.xz),"
635                "                      float4(rx.yw, ry.yw), t1.xyxy);"
636                "    dd.xy = lerp(dd.xz, dd.yw, t1);"
637                "    float t2 = step(dd.x, dd.y);"
638                "    ret.xy = lerp(ret.xz, ret.yw, t2);"
639                "    out_FragColor = tex2D(u_Texture, ret.xy);"
640                "}"
641#endif
642            );
643            m_vertexattrib = m_shader->GetAttribLocation("a_Vertex");
644            m_texattrib = m_shader->GetAttribLocation("a_TexCoord");
645            m_texeluni = m_shader->GetUniformLocation("u_TexelSize");
646#if defined __CELLOS_LV2__
647            m_texeluni2 = m_shader->GetUniformLocation("u_TexelSize2");
648#endif
649            m_screenuni = m_shader->GetUniformLocation("u_ScreenSize");
650            m_zoomuni = m_shader->GetUniformLocation("u_ZoomSettings");
651            m_ready = true;
652
653#if !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
654            /* Method 1: store vertex buffer on the GPU memory */
655            glGenBuffers(1, &m_vbo);
656            glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_vbo);
657            glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices,
658                         GL_STATIC_DRAW);
659            glGenBuffers(1, &m_tbo);
660            glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_tbo);
661            glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(texcoords), texcoords,
662                         GL_STATIC_DRAW);
663#elif !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
664            /* Method 2: upload vertex information at each frame */
665#else
666#endif
667
668            /* FIXME: this object never cleans up */
669        }
670
671#if !defined HAVE_GLES_2X
672        glEnable(GL_TEXTURE_2D);
673#endif
674        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_texid);
675
676        if (m_dirty[m_frame])
677        {
678            for (int i = 0; i < m_size.y; i += MAX_LINES * 2)
679                m_donequeue.Pop();
680
681            m_dirty[m_frame]--;
682
683#ifdef __CELLOS_LV2__
684            /* glTexSubImage2D is extremely slow on the PS3, to the point
685             * that uploading the whole texture is 40 times faster. */
686            glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, INTERNAL_FORMAT,
687                         m_size.x / 2, m_size.y * 2, 0,
688                         TEXTURE_FORMAT, TEXTURE_TYPE, m_pixels);
689#else
690            glTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, m_frame * m_size.y / 2,
691                            m_size.x / 2, m_size.y / 2,
692                            TEXTURE_FORMAT, TEXTURE_TYPE,
693                            m_pixels + m_size.x * m_size.y / 4 * m_frame);
694#endif
695        }
696
697        m_shader->Bind();
698        m_shader->SetUniform(m_texeluni, m_texel_settings);
699#if defined __CELLOS_LV2__
700        m_shader->SetUniform(m_texeluni2, m_texel_settings);
701#endif
702        m_shader->SetUniform(m_screenuni, m_screen_settings);
703        m_shader->SetUniform(m_zoomuni, m_zoom_settings);
704#if !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
705        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_vbo);
706        glEnableVertexAttribArray(m_vertexattrib);
707        glVertexAttribPointer(m_vertexattrib, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
708
709        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_tbo);
710        glEnableVertexAttribArray(m_texattrib);
711        glVertexAttribPointer(m_texattrib, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
712#elif !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
713        /* Never used for now */
714        //glEnableVertexAttribArray(m_vertexattrib);
715        //glVertexAttribPointer(m_vertexattrib, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
716#else
717        glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
718        glVertexPointer(2, GL_FLOAT, 0, vertices);
719        glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
720        glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, texcoords);
721#endif
722
723        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
724
725#if !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
726        glDisableVertexAttribArray(m_vertexattrib);
727        glDisableVertexAttribArray(m_texattrib);
728        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
729#elif !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
730        /* Never used for now */
731        //glDisableVertexAttribArray(m_vertexattrib);
732        //glDisableVertexAttribArray(m_texattrib);
733#else
734        glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
735        glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
736#endif
737    }
738
739private:
740    static int const MAX_ITERATIONS = 340;
741    static int const PALETTE_STEP = 32;
742    static int const MAX_THREADS = 8;
743    static int const MAX_LINES = 8;
744
745    ivec2 m_size, m_window_size, m_oldmouse;
746    double m_window2world;
747    f64vec2 m_texel2world;
748    u8vec4 *m_pixels, *m_tmppixels, *m_palette;
749    Shader *m_shader;
750    GLuint m_texid;
751#if !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
752    GLuint m_vbo, m_tbo;
753    GLuint m_tco;
754#endif
755    int m_vertexattrib, m_texattrib, m_texeluni, m_screenuni, m_zoomuni;
756#if defined __CELLOS_LV2__
757    int m_texeluni2;
758#endif
759    int m_frame, m_slices, m_dirty[4];
760    bool m_ready, m_drag;
761
762    f64cmplx m_center, m_translate;
763    double m_zoom_speed, m_radius;
764    vec4 m_texel_settings, m_screen_settings;
765    mat4 m_zoom_settings;
766    f64cmplx m_deltashift[4];
767    double m_deltascale[4];
768
769    /* Worker threads */
770    Thread *m_threads[MAX_THREADS];
771    Queue m_spawnqueue, m_jobqueue, m_donequeue;
772
773    /* Debug information */
774#if !defined __native_client__
775    Text *m_centertext, *m_mousetext, *m_zoomtext;
776#endif
777};
778
779int main(int argc, char **argv)
780{
781#if defined _WIN32
782    _chdir("../..");
783#endif
784
785    Application app("Tutorial 3: Fractal", ivec2(640, 480), 60.0f);
786
787    new DebugFps(5, 5);
788    new Fractal(ivec2(640, 480));
789    //new DebugRecord("fractalol.ogm", 60.0f);
790
791    app.Run();
792
793    return EXIT_SUCCESS;
794}
795
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.