source: trunk/test/tutorial/tut03.cpp @ 1162

Last change on this file since 1162 was 1162, checked in by gary, 9 years ago

win32: various compilation fixes, mostly project updates, but also a
workaround for a Visual Studio compiler bug (Connect Id #730878).

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 30.2 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#include <cmath>
17
18#include "core.h"
19#include "lolgl.h"
20#include "loldebug.h"
21
22using namespace std;
23using namespace lol;
24
25#if USE_SDL && defined __APPLE__
26#   include <SDL_main.h>
27#endif
28
29#if defined _WIN32
30#   undef main /* FIXME: still needed? */
31#   include <direct.h>
32#endif
33
34#ifdef __CELLOS_LV2__
35static GLint const INTERNAL_FORMAT = GL_ARGB_SCE;
36static GLenum const TEXTURE_FORMAT = GL_BGRA;
37static GLenum const TEXTURE_TYPE = GL_UNSIGNED_INT_8_8_8_8_REV;
38#elif defined __native_client__
39static GLint const INTERNAL_FORMAT = GL_RGBA;
40static GLenum const TEXTURE_FORMAT = GL_RGBA;
41static GLenum const TEXTURE_TYPE = GL_UNSIGNED_BYTE;
42#else
43/* Seems efficient for little endian textures */
44static GLint const INTERNAL_FORMAT = GL_RGBA;
45static GLenum const TEXTURE_FORMAT = GL_BGRA;
46static GLenum const TEXTURE_TYPE = GL_UNSIGNED_INT_8_8_8_8_REV;
47#endif
48
49class Fractal : public WorldEntity
50{
51public:
52    Fractal(ivec2 const &size)
53    {
54        /* Ensure texture size is a multiple of 16 for better aligned
55         * data access. Store the dimensions of a texel for our shader,
56         * as well as the half-size of the screen. */
57        m_size = size;
58        m_size.x = (m_size.x + 15) & ~15;
59        m_size.y = (m_size.y + 15) & ~15;
60        /* FIXME: casts are necessary because of missing operators */
61        m_texel_settings = vec4(1.0, 1.0, 2.0, 2.0) / (vec4)m_size.xyxy;
62        m_screen_settings = vec4(1.0, 1.0, 0.5, 0.5) * (vec4)m_size.xyxy;
63
64        /* Window size decides the world aspect ratio. For instance, 640×480
65         * will be mapped to (-0.66,-0.5) - (0.66,0.5). */
66#if !defined __native_client__
67        m_window_size = Video::GetSize();
68#else
69        /* FIXME: it's illegal to call this on the game thread! */
70        m_window_size = ivec2(640, 480);
71#endif
72        if (m_window_size.y < m_window_size.x)
73            m_window2world = 0.5 / m_window_size.y;
74        else
75            m_window2world = 0.5 / m_window_size.x;
76        m_texel2world = (vec2)m_window_size / (vec2)m_size
77                                            * (vec2)m_window2world;
78
79        m_oldmouse = ivec2(0, 0);
80
81        m_pixels = new u8vec4[m_size.x * m_size.y];
82        m_tmppixels = new u8vec4[m_size.x / 2 * m_size.y / 2];
83        m_frame = -1;
84        m_slices = 4;
85        for (int i = 0; i < 4; i++)
86        {
87            m_deltashift[i] = 0.0;
88            m_deltascale[i] = 1.0;
89            m_dirty[i] = 2;
90        }
91#if defined __CELLOS_LV2__
92        //m_center = f64cmplx(-.22815528839841, -1.11514249704382);
93        //m_center = f64cmplx(0.001643721971153, 0.822467633298876);
94        m_center = f64cmplx(-0.65823419062254, 0.50221777363480);
95        m_zoom_speed = -0.000025;
96#else
97        m_center = -0.75;
98        m_zoom_speed = 0.0;
99#endif
100        m_translate = 0;
101        m_radius = 5.0;
102        m_ready = false;
103        m_drag = false;
104
105        m_palette = new u8vec4[(MAX_ITERATIONS + 1) * PALETTE_STEP];
106        for (int i = 0; i < (MAX_ITERATIONS + 1) * PALETTE_STEP; i++)
107        {
108            double f = (double)i / PALETTE_STEP;
109
110            double r = 0.5 * sin(f * 0.27 + 2.0) + 0.5;
111            double g = 0.5 * sin(f * 0.17 - 1.8) + 0.5;
112            double b = 0.5 * sin(f * 0.21 - 2.6) + 0.5;
113
114            if (f < 7.0)
115            {
116                f = f < 1.0 ? 0.0 : (f - 1.0) / 6.0;
117                r *= f;
118                g *= f;
119                b *= f;
120            }
121
122            uint8_t red = r * 255.99f;
123            uint8_t green = g * 255.99f;
124            uint8_t blue = b * 255.99f;
125#if defined __CELLOS_LV2__
126            m_palette[i] = u8vec4(255, red, green, blue);
127#elif defined __native_client__
128            m_palette[i] = u8vec4(red, green, blue, 255);
129#else
130            m_palette[i] = u8vec4(blue, green, red, 255);
131#endif
132        }
133
134#if !defined __native_client__
135        m_centertext = new Text(NULL, "gfx/font/ascii.png");
136        m_centertext->SetPos(ivec3(5, m_window_size.y - 15, 1));
137        Ticker::Ref(m_centertext);
138
139        m_mousetext = new Text(NULL, "gfx/font/ascii.png");
140        m_mousetext->SetPos(ivec3(5, m_window_size.y - 29, 1));
141        Ticker::Ref(m_mousetext);
142
143        m_zoomtext = new Text(NULL, "gfx/font/ascii.png");
144        m_zoomtext->SetPos(ivec3(5, m_window_size.y - 43, 1));
145        Ticker::Ref(m_zoomtext);
146#endif
147
148        position = ivec3(0, 0, 0);
149        bbox[0] = position;
150        bbox[1] = ivec3(m_window_size, 0);
151        Input::TrackMouse(this);
152
153        /* Spawn worker threads and wait for their readiness. */
154        for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
155            m_threads[i] = new Thread(DoWorkHelper, this);
156        for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
157            m_spawnqueue.Pop();
158    }
159
160    ~Fractal()
161    {
162        /* Signal worker threads for completion. */
163        for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
164            m_jobqueue.Push(-1);
165
166        Input::UntrackMouse(this);
167#if !defined __native_client__
168        Ticker::Unref(m_centertext);
169        Ticker::Unref(m_mousetext);
170        Ticker::Unref(m_zoomtext);
171#endif
172        delete m_pixels;
173        delete m_tmppixels;
174        delete m_palette;
175    }
176
177    inline f64cmplx TexelToWorldOffset(vec2 texel)
178    {
179        double dx = (0.5 + texel.x - m_size.x / 2) * m_texel2world.x;
180        double dy = (0.5 + m_size.y / 2 - texel.y) * m_texel2world.y;
181        return m_radius * f64cmplx(dx, dy);
182    }
183
184    inline f64cmplx ScreenToWorldOffset(vec2 pixel)
185    {
186        /* No 0.5 offset here, because we want to be able to position the
187         * mouse at (0,0) exactly. */
188        double dx = pixel.x - m_window_size.x / 2;
189        double dy = m_window_size.y / 2 - pixel.y;
190        return m_radius * m_window2world * f64cmplx(dx, dy);
191    }
192
193    virtual void TickGame(float deltams)
194    {
195        WorldEntity::TickGame(deltams);
196
197        int prev_frame = m_frame;
198        m_frame = (m_frame + 1) % 4;
199
200        f64cmplx worldmouse = m_center + ScreenToWorldOffset(mousepos);
201
202        ivec3 buttons = Input::GetMouseButtons();
203#if !defined __CELLOS_LV2__
204        if (buttons[1])
205        {
206            if (!m_drag)
207            {
208                m_oldmouse = mousepos;
209                m_drag = true;
210            }
211            m_translate = ScreenToWorldOffset(m_oldmouse)
212                        - ScreenToWorldOffset(mousepos);
213            /* XXX: the purpose of this hack is to avoid translating by
214             * an exact number of pixels. If this were to happen, the step()
215             * optimisation for i915 cards in our shader would behave
216             * incorrectly because a quarter of the pixels in the image
217             * would have tie rankings in the distance calculation. */
218            m_translate *= 1023.0 / 1024.0;
219            m_oldmouse = mousepos;
220        }
221        else
222        {
223            m_drag = false;
224            if (m_translate != 0.0)
225            {
226                m_translate *= pow(2.0, -deltams * 0.005);
227                if (m_translate.norm() / m_radius < 1e-4)
228                    m_translate = 0.0;
229            }
230        }
231
232        if ((buttons[0] || buttons[2]) && mousepos.x != -1)
233        {
234            double zoom = buttons[0] ? -0.0005 : 0.0005;
235            m_zoom_speed += deltams * zoom;
236            if (m_zoom_speed / zoom > 5)
237                m_zoom_speed = 5 * zoom;
238        }
239        else if (m_zoom_speed)
240        {
241            m_zoom_speed *= pow(2.0, -deltams * 0.005);
242            if (abs(m_zoom_speed) < 1e-5 || m_drag)
243                m_zoom_speed = 0.0;
244        }
245#endif
246
247        if (m_zoom_speed || m_translate != 0.0)
248        {
249            f64cmplx oldcenter = m_center;
250            double oldradius = m_radius;
251            double zoom = pow(2.0, deltams * m_zoom_speed);
252            if (m_radius * zoom > 8.0)
253            {
254                m_zoom_speed *= -1.0;
255                zoom = 8.0 / m_radius;
256            }
257            else if (m_radius * zoom < 1e-14)
258            {
259                m_zoom_speed *= -1.0;
260                zoom = 1e-14 / m_radius;
261            }
262            m_radius *= zoom;
263#if !defined __CELLOS_LV2__
264            m_center += m_translate;
265            m_center = (m_center - worldmouse) * zoom + worldmouse;
266            worldmouse = m_center + ScreenToWorldOffset(mousepos);
267#endif
268
269            /* Store the transformation properties to go from m_frame - 1
270             * to m_frame. */
271            m_deltashift[prev_frame] = (m_center - oldcenter) / oldradius;
272            m_deltashift[prev_frame].x /= m_size.x * m_texel2world.x;
273            m_deltashift[prev_frame].y /= m_size.y * m_texel2world.y;
274            m_deltascale[prev_frame] = m_radius / oldradius;
275            m_dirty[0] = m_dirty[1] = m_dirty[2] = m_dirty[3] = 2;
276        }
277        else
278        {
279            /* If settings didn't change, set transformation from previous
280             * frame to identity. */
281            m_deltashift[prev_frame] = 0.0;
282            m_deltascale[prev_frame] = 1.0;
283        }
284
285        /* Transformation from current frame to current frame is always
286         * identity. */
287        m_zoom_settings[m_frame][0] = 0.0f;
288        m_zoom_settings[m_frame][1] = 0.0f;
289        m_zoom_settings[m_frame][2] = 1.0f;
290
291        /* Compute transformation from other frames to current frame */
292        for (int i = 0; i < 3; i++)
293        {
294            int prev_index = (m_frame + 4 - i) % 4;
295            int cur_index = (m_frame + 3 - i) % 4;
296
297            m_zoom_settings[cur_index][0] = m_zoom_settings[prev_index][0] * m_deltascale[cur_index] + m_deltashift[cur_index].x;
298            m_zoom_settings[cur_index][1] = m_zoom_settings[prev_index][1] * m_deltascale[cur_index] + m_deltashift[cur_index].y;
299            m_zoom_settings[cur_index][2] = m_zoom_settings[prev_index][2] * m_deltascale[cur_index];
300        }
301
302        /* Precompute texture offset change instead of doing it in GLSL */
303        for (int i = 0; i < 4; i++)
304        {
305            m_zoom_settings[i][0] += 0.5 * (1.0 - m_zoom_settings[i][2]);
306            m_zoom_settings[i][1] -= 0.5 * (1.0 - m_zoom_settings[i][2]);
307        }
308
309#if !defined __native_client__
310        char buf[128];
311        sprintf(buf, "center: %+16.14f%+16.14fi", m_center.x, m_center.y);
312        m_centertext->SetText(buf);
313        sprintf(buf, " mouse: %+16.14f%+16.14fi", worldmouse.x, worldmouse.y);
314        m_mousetext->SetText(buf);
315        sprintf(buf, "  zoom: %g", 1.0 / m_radius);
316        m_zoomtext->SetText(buf);
317#endif
318
319        if (m_dirty[m_frame])
320        {
321            m_dirty[m_frame]--;
322
323            for (int i = 0; i < m_size.y; i += MAX_LINES * 2)
324                m_jobqueue.Push(i);
325        }
326    }
327
328    static void *DoWorkHelper(void *data)
329    {
330        Fractal *that = (Fractal *)data;
331        that->m_spawnqueue.Push(0);
332        for ( ; ; )
333        {
334            int line = that->m_jobqueue.Pop();
335            if (line == -1)
336                break;
337            that->DoWork(line);
338            that->m_donequeue.Push(0);
339        }
340        return NULL;
341    };
342
343    void DoWork(int line)
344    {
345        double const maxsqlen = 1024;
346        double const k1 = 1.0 / (1 << 10) / (std::log(maxsqlen) / std::log(2.0));
347
348        int jmin = ((m_frame + 1) % 4) / 2 + line;
349        int jmax = jmin + MAX_LINES * 2;
350        if (jmax > m_size.y)
351            jmax = m_size.y;
352        u8vec4 *m_pixelstart = m_pixels
353                             + m_size.x * (m_size.y / 4 * m_frame + line / 4);
354
355        for (int j = jmin; j < jmax; j += 2)
356        for (int i = m_frame % 2; i < m_size.x; i += 2)
357        {
358            f64cmplx z0 = m_center + TexelToWorldOffset(ivec2(i, j));
359            f64cmplx z1, z2, z3, r0 = z0;
360            //f64cmplx r0(0.28693186889504513, 0.014286693904085048);
361            //f64cmplx r0(0.001643721971153, 0.822467633298876);
362            //f64cmplx r0(-1.207205434596, 0.315432814901);
363            //f64cmplx r0(-0.79192956889854, -0.14632423080102);
364            //f64cmplx r0(0.3245046418497685, 0.04855101129280834);
365            int iter = MAX_ITERATIONS - 4;
366            for (;;)
367            {
368                /* Unroll the loop: tests are more expensive to do at each
369                 * iteration than the few extra multiplications. */
370                z1 = z0 * z0 + r0;
371                z2 = z1 * z1 + r0;
372                z3 = z2 * z2 + r0;
373                z0 = z3 * z3 + r0;
374                if (sqlen(z0) >= maxsqlen)
375                    break;
376                iter -= 4;
377                if (iter < 4)
378                    break;
379            }
380
381            if (iter)
382            {
383                double n = sqlen(z0);
384
385                if (sqlen(z1) >= maxsqlen) { iter += 3; n = sqlen(z1); }
386                else if (sqlen(z2) >= maxsqlen) { iter += 2; n = sqlen(z2); }
387                else if (sqlen(z3) >= maxsqlen) { iter += 1; n = sqlen(z3); }
388
389                if (n > maxsqlen * maxsqlen)
390                    n = maxsqlen * maxsqlen;
391
392                /* Approximate log(sqrt(n))/log(sqrt(maxsqlen)) */
393                double f = iter;
394                union { double n; uint64_t x; } u = { n };
395                double k = (u.x >> 42) - (((1 << 10) - 1) << 10);
396                k *= k1;
397
398                /* Approximate log2(k) in [1,2]. */
399                f += (- 0.344847817623168308695977510213252644185 * k
400                      + 2.024664188044341212602376988171727038739) * k
401                      - 1.674876738008591047163498125918330313237;
402
403                *m_pixelstart++ = m_palette[(int)(f * PALETTE_STEP)];
404            }
405            else
406            {
407#if defined __CELLOS_LV2__
408                *m_pixelstart++ = u8vec4(255, 0, 0, 0);
409#else
410                *m_pixelstart++ = u8vec4(0, 0, 0, 255);
411#endif
412            }
413        }
414    }
415
416    virtual void TickDraw(float deltams)
417    {
418        WorldEntity::TickDraw(deltams);
419
420        static float const vertices[] =
421        {
422             1.0f,  1.0f,
423            -1.0f,  1.0f,
424            -1.0f, -1.0f,
425            -1.0f, -1.0f,
426             1.0f, -1.0f,
427             1.0f,  1.0f,
428        };
429
430        static float const texcoords[] =
431        {
432             1.0f,  1.0f,
433             0.0f,  1.0f,
434             0.0f,  0.0f,
435             0.0f,  0.0f,
436             1.0f,  0.0f,
437             1.0f,  1.0f,
438        };
439
440        if (!m_ready)
441        {
442            /* Create a texture of half the width and twice the height
443             * so that we can upload four different subimages each frame. */
444            glGenTextures(1, &m_texid);
445            glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_texid);
446            glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, INTERNAL_FORMAT,
447                         m_size.x / 2, m_size.y * 2, 0,
448                         TEXTURE_FORMAT, TEXTURE_TYPE, m_pixels);
449#if defined __CELLOS_LV2__
450            /* We need this hint because by default the storage type is
451             * GL_TEXTURE_SWIZZLED_GPU_SCE. */
452            glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_ALLOCATION_HINT_SCE,
453                            GL_TEXTURE_TILED_GPU_SCE);
454#endif
455            glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
456            glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
457
458            m_shader = Shader::Create(
459#if !defined __CELLOS_LV2__
460#if !defined HAVE_GLES_2X
461                "#version 120\n"
462#else
463                "precision highp float;"
464#endif
465                ""
466                "uniform mat4 u_ZoomSettings;"
467                "uniform vec4 u_TexelSize;"
468                "uniform vec4 u_ScreenSize;"
469                ""
470                "attribute vec2 a_TexCoord;"
471                "attribute vec2 a_Vertex;"
472                ""
473                "varying vec4 v_CenterX, v_CenterY, v_IndexX, v_IndexY;"
474                ""
475                "void main(void)"
476                "{"
477                "    gl_Position = vec4(a_Vertex, 0.0, 1.0);"
478                     /* Center point in [-.5,.5], apply zoom and translation
479                      * transformation, and go back to texture coordinates
480                      * in [0,1]. That's the ideal point we would like to
481                      * compute the value for. Then add or remove half the
482                      * size of a texel: the distance from this new point to
483                      * the final point will be our error. */
484                "    vec4 offsets = vec4(0.5, -0.5, 0.015625, -0.015625);"
485                "    vec4 zoomscale = vec4(u_ZoomSettings[0][2],"
486                "                          u_ZoomSettings[1][2],"
487                "                          u_ZoomSettings[2][2],"
488                "                          u_ZoomSettings[3][2]);"
489                "    vec4 zoomtx = vec4(u_ZoomSettings[0][0],"
490                "                       u_ZoomSettings[1][0],"
491                "                       u_ZoomSettings[2][0],"
492                "                       u_ZoomSettings[3][0]);"
493                "    vec4 zoomty = vec4(u_ZoomSettings[0][1],"
494                "                       u_ZoomSettings[1][1],"
495                "                       u_ZoomSettings[2][1],"
496                "                       u_ZoomSettings[3][1]);"
497                "    v_CenterX = zoomscale * a_TexCoord.x + zoomtx"
498                "              + offsets.xyxy * u_TexelSize.x;"
499                "    v_CenterY = zoomscale * a_TexCoord.y - zoomty"
500                "              + offsets.xyyx * u_TexelSize.y;"
501                     /* Precompute the multiple of one texel where our ideal
502                      * point lies. The fragment shader will call floor() on
503                      * this value. We add or remove a slight offset to avoid
504                      * rounding issues at the image's edges. */
505                "    v_IndexX = v_CenterX * u_ScreenSize.z - offsets.zwzw;"
506                "    v_IndexY = v_CenterY * u_ScreenSize.w - offsets.zwwz;"
507                "}",
508
509#if !defined HAVE_GLES_2X
510                "#version 120\n"
511#else
512                "precision highp float;"
513#endif
514                ""
515                "uniform vec4 u_TexelSize;"
516                "uniform sampler2D u_Texture;"
517                ""
518                "varying vec4 v_CenterX, v_CenterY, v_IndexX, v_IndexY;"
519                ""
520                "void main(void)"
521                "{"
522                "    vec4 v05 = vec4(0.5, 0.5, 0.5, 0.5);"
523                "    vec4 rx, ry, t0, dx, dy, dd;"
524                     /* Get a pixel coordinate from each slice into rx & ry */
525                "    rx = u_TexelSize.x + u_TexelSize.z * floor(v_IndexX);"
526                "    ry = u_TexelSize.y + u_TexelSize.w * floor(v_IndexY);"
527                     /* Compute inverse distance to expected pixel in dd,
528                      * and put zero if we fall outside the texture. */
529                "    t0 = step(abs(rx - v05), v05) * step(abs(ry - v05), v05);"
530                "    dx = rx - v_CenterX;"
531                "    dy = ry - v_CenterY;"
532                //"    vec4 dd = t0 * (abs(dx) + abs(dy));"
533                //"    vec4 dd = t0 / (0.001 + sqrt((dx * dx) + (dy * dy)));"
534                "    dd = t0 / (0.000001 + (dx * dx) + (dy * dy));"
535                     /* Modify Y coordinate to select proper quarter. */
536                "    ry = ry * 0.25 + vec4(0.0, 0.25, 0.5, 0.75);"
537                ""
538#if 1
539                "\n#if 0\n" /* XXX: disabled until we can autodetect i915 */
540                     /* t1.x <-- dd.x > dd.y */
541                     /* t1.y <-- dd.z > dd.w */
542                "    vec2 t1 = step(dd.xz, dd.yw);"
543                     /* ret.x <-- max(rx.x, rx.y) wrt. t1.x */
544                     /* ret.y <-- max(rx.z, rx.w) wrt. t1.y */
545                     /* ret.z <-- max(ry.x, ry.y) wrt. t1.x */
546                     /* ret.w <-- max(ry.z, ry.w) wrt. t1.y */
547                "    vec4 ret = mix(vec4(rx.xz, ry.xz),"
548                "                   vec4(rx.yw, ry.yw), t1.xyxy);"
549                     /* dd.x <-- max(dd.x, dd.y) */
550                     /* dd.z <-- max(dd.z, dd.w) */
551                "    dd.xy = mix(dd.xz, dd.yw, t1);"
552                     /* t2 <-- dd.x > dd.z */
553                "    float t2 = step(dd.x, dd.y);"
554                     /* ret.x <-- max(ret.x, ret.y); */
555                     /* ret.y <-- max(ret.z, ret.yw; */
556                "    ret.xy = mix(ret.xz, ret.yw, t2);"
557                "\n#else\n"
558                     /* Fallback for i915 cards -- the trick to reduce the
559                      * number of operations is to compute both step(a,b)
560                      * and step(b,a) and hope that their sum is 1. This is
561                      * almost always the case, and when it isn't we can
562                      * afford to have a few wrong pixels. However, a real
563                      * problem is when panning the image, because half the
564                      * screen is likely to flicker. To avoid this problem,
565                      * we cheat a little (see m_translate comment above). */
566                "    vec4 t1 = step(dd.xzyw, dd.ywxz);"
567                "    vec4 ret = vec4(rx.xz, ry.xz) * t1.zwzw"
568                "             + vec4(rx.yw, ry.yw) * t1.xyxy;"
569                "    dd.xy = dd.xz * t1.zw + dd.yw * t1.xy;"
570                "    vec2 t2 = step(dd.xy, dd.yx);"
571                "    ret.xy = ret.xz * t2.yy + ret.yw * t2.xx;"
572                "\n#endif\n"
573                     /* Nearest neighbour */
574                "    gl_FragColor = texture2D(u_Texture, ret.xy);"
575#else
576                     /* Alternate version: some kind of linear interpolation */
577                "    vec4 p0 = texture2D(u_Texture, vec2(rx.x, ry.x));"
578                "    vec4 p1 = texture2D(u_Texture, vec2(rx.y, ry.y));"
579                "    vec4 p2 = texture2D(u_Texture, vec2(rx.z, ry.z));"
580                "    vec4 p3 = texture2D(u_Texture, vec2(rx.w, ry.w));"
581                "    gl_FragColor = 1.0 / (dd.x + dd.y + dd.z + dd.w)"
582                "          * (dd.x * p0 + dd.y * p1 + dd.z * p2 + dd.w * p3);"
583#endif
584                "}"
585#else
586                "void main(float4 a_Vertex : POSITION,"
587                "          float2 a_TexCoord : TEXCOORD0,"
588                "          uniform float4x4 u_ZoomSettings,"
589                "          uniform float4 u_TexelSize,"
590                "          uniform float4 u_ScreenSize,"
591                "          out float4 out_Position : POSITION,"
592                "          out float4 v_CenterX,"
593                "          out float4 v_CenterY,"
594                "          out float4 v_IndexX,"
595                "          out float4 v_IndexY)"
596                "{"
597                "    out_Position = a_Vertex;"
598                "    float4 offsets = float4(0.5, -0.5, 0.015625, -0.015625);"
599                "    float4 zoomscale = float4(u_ZoomSettings[2][0],"
600                "                              u_ZoomSettings[2][1],"
601                "                              u_ZoomSettings[2][2],"
602                "                              u_ZoomSettings[2][3]);"
603                "    float4 zoomtx = float4(u_ZoomSettings[0][0],"
604                "                           u_ZoomSettings[0][1],"
605                "                           u_ZoomSettings[0][2],"
606                "                           u_ZoomSettings[0][3]);"
607                "    float4 zoomty = float4(u_ZoomSettings[1][0],"
608                "                           u_ZoomSettings[1][1],"
609                "                           u_ZoomSettings[1][2],"
610                "                           u_ZoomSettings[1][3]);"
611                "    v_CenterX = zoomscale * a_TexCoord.x + zoomtx"
612                "              + offsets.xyxy * u_TexelSize.x;"
613                "    v_CenterY = zoomscale * a_TexCoord.y - zoomty"
614                "              + offsets.xyyx * u_TexelSize.y;"
615                "    v_IndexX = v_CenterX * u_ScreenSize.z - offsets.zwzw;"
616                "    v_IndexY = v_CenterY * u_ScreenSize.w - offsets.zwwz;"
617                "}",
618
619                "void main(in float4 v_CenterX,"
620                "          in float4 v_CenterY,"
621                "          in float4 v_IndexX,"
622                "          in float4 v_IndexY,"
623                "          uniform float4 u_TexelSize2,"
624                "          uniform sampler2D u_Texture,"
625                "          out float4 out_FragColor : COLOR)"
626                "{"
627                "    float4 v05 = float4(0.5, 0.5, 0.5, 0.5);"
628                "    float4 rx, ry, t0, dx, dy, dd;"
629                "    rx = u_TexelSize2.x + u_TexelSize2.z * floor(v_IndexX);"
630                "    ry = u_TexelSize2.y + u_TexelSize2.w * floor(v_IndexY);"
631                "    t0 = step(abs(rx - v05), v05) * step(abs(ry - v05), v05);"
632                "    dx = rx - v_CenterX;"
633                "    dy = ry - v_CenterY;"
634                "    dd = t0 / (0.000001 + (dx * dx) + (dy * dy));"
635                "    ry = ry * 0.25 + float4(0.0, 0.25, 0.5, 0.75);"
636                "    float2 t1 = step(dd.xz, dd.yw);"
637                "    float4 ret = lerp(float4(rx.xz, ry.xz),"
638                "                      float4(rx.yw, ry.yw), t1.xyxy);"
639                "    dd.xy = lerp(dd.xz, dd.yw, t1);"
640                "    float t2 = step(dd.x, dd.y);"
641                "    ret.xy = lerp(ret.xz, ret.yw, t2);"
642                "    out_FragColor = tex2D(u_Texture, ret.xy);"
643                "}"
644#endif
645            );
646            m_vertexattrib = m_shader->GetAttribLocation("a_Vertex");
647            m_texattrib = m_shader->GetAttribLocation("a_TexCoord");
648            m_texeluni = m_shader->GetUniformLocation("u_TexelSize");
649#if defined __CELLOS_LV2__
650            m_texeluni2 = m_shader->GetUniformLocation("u_TexelSize2");
651#endif
652            m_screenuni = m_shader->GetUniformLocation("u_ScreenSize");
653            m_zoomuni = m_shader->GetUniformLocation("u_ZoomSettings");
654            m_ready = true;
655
656#if !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
657            /* Method 1: store vertex buffer on the GPU memory */
658            glGenBuffers(1, &m_vbo);
659            glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_vbo);
660            glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices,
661                         GL_STATIC_DRAW);
662            glGenBuffers(1, &m_tbo);
663            glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_tbo);
664            glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(texcoords), texcoords,
665                         GL_STATIC_DRAW);
666#elif !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
667            /* Method 2: upload vertex information at each frame */
668#else
669#endif
670
671            /* FIXME: this object never cleans up */
672        }
673
674#if !defined HAVE_GLES_2X
675        glEnable(GL_TEXTURE_2D);
676#endif
677        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_texid);
678
679        if (m_dirty[m_frame])
680        {
681            for (int i = 0; i < m_size.y; i += MAX_LINES * 2)
682                m_donequeue.Pop();
683
684            m_dirty[m_frame]--;
685
686#ifdef __CELLOS_LV2__
687            /* glTexSubImage2D is extremely slow on the PS3, to the point
688             * that uploading the whole texture is 40 times faster. */
689            glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, INTERNAL_FORMAT,
690                         m_size.x / 2, m_size.y * 2, 0,
691                         TEXTURE_FORMAT, TEXTURE_TYPE, m_pixels);
692#else
693            glTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, m_frame * m_size.y / 2,
694                            m_size.x / 2, m_size.y / 2,
695                            TEXTURE_FORMAT, TEXTURE_TYPE,
696                            m_pixels + m_size.x * m_size.y / 4 * m_frame);
697#endif
698        }
699
700        m_shader->Bind();
701        m_shader->SetUniform(m_texeluni, m_texel_settings);
702#if defined __CELLOS_LV2__
703        m_shader->SetUniform(m_texeluni2, m_texel_settings);
704#endif
705        m_shader->SetUniform(m_screenuni, m_screen_settings);
706        m_shader->SetUniform(m_zoomuni, m_zoom_settings);
707#if !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
708        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_vbo);
709        glEnableVertexAttribArray(m_vertexattrib);
710        glVertexAttribPointer(m_vertexattrib, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
711
712        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_tbo);
713        glEnableVertexAttribArray(m_texattrib);
714        glVertexAttribPointer(m_texattrib, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
715#elif !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
716        /* Never used for now */
717        //glEnableVertexAttribArray(m_vertexattrib);
718        //glVertexAttribPointer(m_vertexattrib, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
719#else
720        glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
721        glVertexPointer(2, GL_FLOAT, 0, vertices);
722        glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
723        glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, texcoords);
724#endif
725
726        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
727
728#if !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
729        glDisableVertexAttribArray(m_vertexattrib);
730        glDisableVertexAttribArray(m_texattrib);
731        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
732#elif !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
733        /* Never used for now */
734        //glDisableVertexAttribArray(m_vertexattrib);
735        //glDisableVertexAttribArray(m_texattrib);
736#else
737        glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
738        glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
739#endif
740    }
741
742private:
743    static int const MAX_ITERATIONS = 340;
744    static int const PALETTE_STEP = 32;
745    static int const MAX_THREADS = 8;
746    static int const MAX_LINES = 8;
747
748    ivec2 m_size, m_window_size, m_oldmouse;
749    double m_window2world;
750    f64vec2 m_texel2world;
751    u8vec4 *m_pixels, *m_tmppixels, *m_palette;
752    Shader *m_shader;
753    GLuint m_texid;
754#if !defined __CELLOS_LV2__ && !defined __ANDROID__
755    GLuint m_vbo, m_tbo;
756    GLuint m_tco;
757#endif
758    int m_vertexattrib, m_texattrib, m_texeluni, m_screenuni, m_zoomuni;
759#if defined __CELLOS_LV2__
760    int m_texeluni2;
761#endif
762    int m_frame, m_slices, m_dirty[4];
763    bool m_ready, m_drag;
764
765    f64cmplx m_center, m_translate;
766    double m_zoom_speed, m_radius;
767    vec4 m_texel_settings, m_screen_settings;
768    mat4 m_zoom_settings;
769    f64cmplx m_deltashift[4];
770    double m_deltascale[4];
771
772    /* Worker threads */
773    Thread *m_threads[MAX_THREADS];
774    Queue<int> m_spawnqueue, m_jobqueue, m_donequeue;
775
776    /* Debug information */
777#if !defined __native_client__
778    Text *m_centertext, *m_mousetext, *m_zoomtext;
779#endif
780};
781
782int main(int argc, char **argv)
783{
784#if defined _WIN32
785    _chdir("../..");
786#endif
787
788    Application app("Tutorial 3: Fractal", ivec2(640, 480), 60.0f);
789
790    new DebugFps(5, 5);
791    new Fractal(ivec2(640, 480));
792    //new DebugRecord("fractalol.ogm", 60.0f);
793
794    app.Run();
795
796    return EXIT_SUCCESS;
797}
798
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.