source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/GlRenderer.cpp @ 2743

Revision 2743, 48.5 KB checked in by mattausch, 16 years ago (diff)
  • Property svn:executable set to *
Line 
1#include "Mesh.h"
2#include "glInterface.h"
3#include "OcclusionQuery.h"
4#include "GlRenderer.h"
5#include "ViewCellsManager.h"
6#include "SceneGraph.h"
7#include "ViewCell.h"
8#include "Beam.h"
9#include "KdTree.h"
10#include "Environment.h"
11#include "Triangle3.h"
12#include "IntersectableWrapper.h"
13#include "BvHierarchy.h"
14#include "KdTree.h"
15#include "SamplingStrategy.h"
16#include "Preprocessor.h"
17#include "SceneGraph.h"
18
19
20#ifdef USE_CG
21
22#include <Cg/cg.h>
23#include <Cg/cgGL.h>
24
25#endif
26
27// if 1 = SAFE RENDERING OF PVS primitives without VBOs for Pvs error estimation
28#define EVAL_ERROR 0
29
30namespace GtpVisibilityPreprocessor {
31
32
33static bool arbQuerySupport = false;
34static bool nvQuerySupport = false;
35
36static GLuint frontDepthMap;
37static GLuint backDepthMap;
38
39const int depthMapSize = 512;
40
41
42static void InitExtensions()
43{
44        GLenum err = glewInit();
45
46        if (GLEW_OK != err)
47        {
48                // problem: glewInit failed, something is seriously wrong
49                cerr << "Error: " << glewGetErrorString(err) << endl;
50                exit(1);
51        }
52
53        if (GLEW_ARB_occlusion_query)
54                arbQuerySupport = true;
55       
56        if (GLEW_NV_occlusion_query)
57                nvQuerySupport = true;
58
59        if  (!arbQuerySupport && !nvQuerySupport)
60        {
61                cout << "I require the GL_ARB_occlusion_query or the GL_NV_occlusion_query OpenGL extension to work.\n";
62                exit(1);
63        }
64
65        if (!GLEW_ARB_vertex_buffer_object)
66        {
67                cout << "vbos not supported" << endl;
68        }
69        else
70        {
71                cout << "vbos supported" << endl;
72        }
73}
74
75
76GlRenderer::GlRenderer(SceneGraph *sceneGraph,
77                                           ViewCellsManager *viewCellsManager,
78                                           KdTree *tree):
79Renderer(sceneGraph, viewCellsManager),
80mKdTree(tree),
81mUseFalseColors(false),
82mVboId(-1),
83mData(NULL),
84mIndices(NULL),
85mComputeGVS(false),
86mCurrentFrame(100)
87{
88        mSceneGraph->CollectObjects(mObjects);
89
90        if (0)
91        {
92                viewCellsManager->GetViewPoint(mViewPoint);
93                mViewDirection = Vector3(0,0,1);
94        }
95        else
96        {
97
98                // for sg snapshot
99                mViewPoint = Vector3(32.8596, 9.86079, -1023.79);
100                mViewDirection = Vector3(-0.92196, 0, 0.387286);
101
102                // inside
103                mViewPoint = Vector3(14.1254, 10.9818, -1032.75);
104                mViewDirection = Vector3(-0.604798, 0, 0.796379);
105
106                if (1) {
107
108                        // outside
109                        mViewPoint = Vector3(35.092, 17.7078, -857.966);
110                        mViewDirection = Vector3(-0.411287, 0, -0.911506);
111
112                        // strange viewcell for error measurements (id 534)
113                        mViewPoint = Vector3(1405.9, 218.284, -736.785);
114                        mViewDirection = Vector3(0.989155, 0, 0.146877);
115
116                        // high error for city_full
117                        mViewPoint = Vector3(842.521, 194.708, -136.708);
118                        mViewDirection = Vector3(0.730514, 0, -0.682897);
119
120                        // also high error for city_full
121                        mViewPoint = Vector3(1038.7f, 192.4f, -471.0f);
122                        mViewDirection = Vector3(-0.8f, 0.0f, -0.6f);
123
124                        mViewPoint = Vector3(440.295, 196.959, -781.302);
125                        mViewDirection = Vector3(-0.0566328, 0, -0.998395);
126
127                        mViewPoint = Vector3(680.682, 189.552, -278.177);
128                        mViewDirection = Vector3(0.942709, -0, -0.333584);
129
130                        // strange error for gvs
131                        /*mViewPoint = Vector3(1186.9, 193.552, -377.044);
132                        mViewDirection = Vector3(-0.963031, -0, -0.269365);
133
134                        mViewPoint = Vector3(1189.54, 220.087, -462.869);
135                        mViewDirection = Vector3(-0.996972, -0, -0.0776569);
136
137                        mViewPoint = Vector3(1199.53, 257.677, -457.145);
138                        mViewDirection = Vector3(-0.71206, -0, -0.702108);
139
140                        mViewPoint = Vector3(1188.22, 187.427, -381.739);
141                        mViewDirection = Vector3(-0.963031, -0, -0.269365);
142
143                        mViewPoint = Vector3(1188.22, 187.427, -381.739);
144                        mViewDirection = Vector3(-0.963031, -0, -0.269365);
145*/
146                }
147        }
148
149        mFrame = 0;
150        mWireFrame = false;
151        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("Preprocessor.detectEmptyViewSpace",
152                                                      mDetectEmptyViewSpace);
153
154        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("Preprocessor.snapErrorFrames",
155                                                      mSnapErrorFrames);
156
157        mSnapPrefix = "snap/";
158        mUseForcedColors = false;
159        mRenderBoxes = false;
160        //mUseGlLists = true;
161        mUseGlLists = false;
162
163        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("Preprocessor.useVbos", mUseVbos);
164
165        if (mViewCellsManager->GetViewCellPointsList()->size())
166                mPvsStatFrames = (int)mViewCellsManager->GetViewCellPointsList()->size();
167        else
168                Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.pvsRenderErrorSamples",
169                                                                                                 mPvsStatFrames);
170       
171        Debug<<"Info: will evaluate pixel error with "<<mPvsStatFrames<<" samples"<<endl;
172       
173        mPvsErrorBuffer.resize(mPvsStatFrames);
174        ClearErrorBuffer();
175}
176
177
178GlRenderer::~GlRenderer()
179{
180        cerr<<"gl renderer destructor..\n";
181
182        CLEAR_CONTAINER(mOcclusionQueries);
183
184        DeleteVbos();
185
186        if (mData) delete [] mData;
187        if (mIndices) delete [] mIndices;
188
189        glDeleteBuffersARB(1, &mVboId);
190        cerr<<"done."<<endl;
191}
192
193
194void GlRenderer::RenderTriangle(TriangleIntersectable *object)
195{
196        Triangle3 *t = &(object->GetItem());
197        glBegin(GL_TRIANGLES);
198        Vector3 normal = t->GetNormal();
199        glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
200        glVertex3f(t->mVertices[0].x, t->mVertices[0].y, t->mVertices[0].z);
201        glVertex3f(t->mVertices[1].x, t->mVertices[1].y, t->mVertices[1].z);
202        glVertex3f(t->mVertices[2].x, t->mVertices[2].y, t->mVertices[2].z);
203        glEnd();
204}
205
206
207void GlRenderer::RenderIntersectable(Intersectable *object)
208{
209  if (!object || (object->mRenderedFrame == mCurrentFrame))
210        return;
211
212        object->mRenderedFrame = mCurrentFrame;
213
214        glPushAttrib(GL_CURRENT_BIT);
215
216        if (mUseFalseColors) SetupFalseColor(object->mId);
217
218        switch (object->Type())
219        {
220        case Intersectable::MESH_INSTANCE:
221                RenderMeshInstance((MeshInstance *)object);
222                break;
223        case Intersectable::VIEW_CELL:
224                RenderViewCell(static_cast<ViewCell *>(object));
225                break;
226        case Intersectable::TRANSFORMED_MESH_INSTANCE:
227                RenderTransformedMeshInstance(static_cast<TransformedMeshInstance *>(object));
228                break;
229        case Intersectable::TRIANGLE_INTERSECTABLE:
230                RenderTriangle(static_cast<TriangleIntersectable *>(object));
231                break;
232        case Intersectable::BVH_INTERSECTABLE:
233                {
234                        BvhNode *node = static_cast<BvhNode *>(object);
235
236                        if (mRenderBoxes)
237                                RenderBox(node->GetBoundingBox());
238                        else
239                                RenderBvhNode(node);
240                        break;
241                }
242        case Intersectable::KD_INTERSECTABLE:
243                {
244                        KdNode *node = (static_cast<KdIntersectable *>(object))->GetItem();
245
246                        if (mRenderBoxes)
247                                RenderBox(mKdTree->GetBox(node));
248                        else
249                                RenderKdNode(node);
250                        break;
251                }
252
253        default:
254                cerr<<"Rendering this object not yet implemented\n";
255                break;
256        }
257
258        glPopAttrib();
259}
260
261
262void GlRenderer::RenderRays(const VssRayContainer &rays, int colorType, int showDistribution, int maxAge)
263{
264        float importance;
265
266        glBegin(GL_LINES);
267
268        VssRayContainer::const_iterator it = rays.begin(), it_end = rays.end();
269
270        for (; it != it_end; ++it)
271        {
272                VssRay *ray = *it;
273
274                // only show distributions that were checked
275                if (((ray->mDistribution == SamplingStrategy::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 1) == 0)) ||
276                        ((ray->mDistribution == SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 2) == 0)) ||
277                        ((ray->mDistribution == SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 4) == 0)) ||
278                        ((ray->mDistribution == SamplingStrategy::MUTATION_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 8) == 0)) ||
279                        ((mViewCellsManager->GetPreprocessor()->mPass - ray->mPass) >= maxAge))
280                {
281                        continue;
282                }
283               
284                switch (colorType)
285                {
286                case 0:
287                        glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
288                        break;
289
290                case 1:
291                        importance = 1.0f * ray->Length() /  Magnitude(mViewCellsManager->GetViewSpaceBox().Diagonal());
292                        glColor3f(importance, importance, importance);
293                        break;
294
295                case 2:
296                        importance = log10(1e3 * ray->mPvsContribution) / 3.0f;
297                        glColor3f(importance, importance, importance);
298                        break;
299
300                case 3:
301                        {
302                                // nested switches ok?
303                                switch (ray->mDistribution)
304                                {
305                                case SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION:
306                                        glColor3f(1, 0, 0);
307                                        break;
308                                case SamplingStrategy::MUTATION_BASED_DISTRIBUTION:
309                                        glColor3f(0, 1, 0);
310                                        break;
311                                case SamplingStrategy::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION:
312                                        glColor3f(0, 1, 1);
313                                        break;
314                                        case SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION:
315                                        glColor3f(1, 1, 0);
316                                        break;
317                                }
318                        }
319                }               
320
321                glVertex3fv(&ray->mOrigin.x);
322                glVertex3fv(&ray->mTermination.x);
323        }
324
325        glEnd();
326}
327
328
329void GlRenderer::RenderViewCell(ViewCell *vc)
330{
331        if (vc->GetMesh())
332        {
333                if (!mUseFalseColors)
334                {
335                        if (vc->GetValid())
336                                glColor3f(0,1,0);
337                        else
338                                glColor3f(0,0,1);
339                }
340
341                RenderMesh(vc->GetMesh());
342        }
343        else
344        {
345                // render viewcells in the subtree
346                if (!vc->IsLeaf())
347                {
348                        ViewCellInterior *vci = (ViewCellInterior *) vc;
349
350                        ViewCellContainer::iterator it = vci->mChildren.begin();
351                        for (; it != vci->mChildren.end(); ++it)
352                        {
353                                RenderViewCell(*it);
354                        }
355                }
356                else
357                {
358                        // cerr<<"Empty viewcell mesh\n";
359                }
360        }
361}
362
363
364void GlRenderer::RenderMeshInstance(MeshInstance *mi)
365{
366        RenderMesh(mi->GetMesh());
367}
368
369
370void
371GlRenderer::RenderTransformedMeshInstance(TransformedMeshInstance *mi)
372{
373        // apply world transform before rendering
374        Matrix4x4 m;
375        mi->GetWorldTransform(m);
376
377        glPushMatrix();
378        glMultMatrixf((float *)m.x);
379
380        RenderMesh(mi->GetMesh());
381       
382        glPopMatrix();
383}
384
385
386void
387GlRenderer::SetupFalseColor(const unsigned int id)
388{
389        // swap bits of the color
390        glColor3ub(id&255, (id>>8)&255, (id>>16)&255);
391}
392
393
394unsigned int GlRenderer::GetId(const unsigned char r,
395                                                           const unsigned char g,
396                                                           const unsigned char b) const
397{
398        return r + (g << 8) + (b << 16);
399}
400
401
402void
403GlRenderer::SetupMaterial(Material *m)
404{
405  if (m)
406        glColor3fv(&(m->mDiffuseColor.r));
407}
408
409
410void GlRenderer::RenderMesh(Mesh *mesh)
411{
412        int i = 0;
413
414        if (!mUseFalseColors && !mUseForcedColors)
415                SetupMaterial(mesh->mMaterial);
416
417        for (i = 0; i < mesh->mFaces.size(); i++)
418        {
419                if (mWireFrame)
420                        glBegin(GL_LINE_LOOP);
421                else
422                        glBegin(GL_POLYGON);
423
424                Face *face = mesh->mFaces[i];
425                Vector3 normal = mesh->GetNormal(i);
426
427                glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
428                for (int j = 0; j < face->mVertexIndices.size(); j++) {
429                        glVertex3fv(&mesh->mVertices[face->mVertexIndices[j]].x);
430                }
431                glEnd();
432        }
433}
434
435       
436void GlRenderer::InitGL()
437{
438        mSphere = (GLUquadric *)gluNewQuadric();
439
440        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
441        glLoadIdentity();
442
443        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
444        glLoadIdentity();
445
446        glFrontFace(GL_CCW);
447        glCullFace(GL_BACK);
448
449        glShadeModel(GL_FLAT);
450        glDepthFunc(GL_LESS );
451        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
452        glEnable(GL_CULL_FACE);
453
454        InitExtensions();
455
456        glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
457        glEnable(GL_NORMALIZE);
458        glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
459
460        // create some occlusion queries
461        OcclusionQuery::GenQueries(mOcclusionQueries, 100);
462
463        SceneGraphInterior *interior = mSceneGraph->GetRoot();
464
465        SceneGraphNodeContainer::iterator ni = interior->mChildren.begin();
466
467        for (; ni != interior->mChildren.end(); ni++)
468                CreateVertexArrays(static_cast<SceneGraphLeaf *>(*ni));
469}
470
471
472void
473GlRenderer::SetupProjection(const int w, const int h, const float angle)
474{
475        glViewport(0, 0, w, h);
476        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
477        glLoadIdentity();
478        gluPerspective(angle, 1.0, 1.0f, 2.0 * Magnitude(mSceneGraph->GetBox().Diagonal()));
479        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
480}
481
482
483
484void
485GlRenderer::SetupCamera()
486{
487        Vector3 target = mViewPoint + mViewDirection;
488
489        Vector3 up(0,1,0);
490
491        if (fabs(DotProd(mViewDirection, up)) > 0.99f)
492          up = Vector3(1, 0, 0);
493
494        glLoadIdentity();
495        gluLookAt(mViewPoint.x, mViewPoint.y, mViewPoint.z,
496                target.x, target.y, target.z,
497                up.x, up.y, up.z);
498}
499
500
501void GlRenderer::_RenderScene()
502{
503        ObjectContainer::const_iterator oi = mObjects.begin();
504
505        for (; oi != mObjects.end(); oi++)
506                RenderIntersectable(*oi);
507}
508
509
510void GlRenderer::_RenderSceneTrianglesWithDrawArrays()
511{
512        EnableDrawArrays();
513       
514        if (mUseVbos)
515                glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, mVboId);
516
517        const int offset = (int)mObjects.size() * 3;
518        char *arrayPtr = mUseVbos ? NULL : (char *)mData;
519       
520        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr);
521        glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr + offset * sizeof(Vector3));
522       
523        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, offset);
524}
525
526
527void GlRenderer::_RenderDynamicObject(SceneGraphLeaf *leaf)
528{
529        // apply world transform before rendering
530        Matrix4x4 m;
531        leaf->GetTransform(m);
532
533        glPushMatrix();
534        glMultMatrixf((float *)m.x);
535
536        glBegin(GL_TRIANGLES);
537
538        ObjectContainer::const_iterator oi = leaf->mGeometry.begin();
539        for (; oi != leaf->mGeometry.end(); oi++)
540        {
541                TriangleIntersectable *object = (TriangleIntersectable *)*oi;
542                Triangle3 *t = &(object->GetItem());
543
544                Vector3 normal = t->GetNormal();
545                glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
546
547                glVertex3f(t->mVertices[0].x, t->mVertices[0].y, t->mVertices[0].z);
548                glVertex3f(t->mVertices[1].x, t->mVertices[1].y, t->mVertices[1].z);
549                glVertex3f(t->mVertices[2].x, t->mVertices[2].y, t->mVertices[2].z);
550        }
551
552        glEnd();
553       
554        glPopMatrix();
555
556        if (0)
557        {
558                // render the box of the object
559                AxisAlignedBox3 box = leaf->GetBox();
560                RenderBox(box);
561        }
562}
563
564
565
566void GlRenderer::_RenderSceneTriangles()
567{
568        glBegin(GL_TRIANGLES);
569
570        ObjectContainer::const_iterator oi = mObjects.begin();
571        for (; oi != mObjects.end(); oi++) {
572
573          if ((*oi)->Type() == Intersectable::TRIANGLE_INTERSECTABLE) {
574                        TriangleIntersectable *object = (TriangleIntersectable *)*oi;
575                        Triangle3 *t = &(object->GetItem());
576
577                        Vector3 normal = t->GetNormal();
578                        glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
579                        glVertex3f(t->mVertices[0].x, t->mVertices[0].y, t->mVertices[0].z);
580                        glVertex3f(t->mVertices[1].x, t->mVertices[1].y, t->mVertices[1].z);
581                        glVertex3f(t->mVertices[2].x, t->mVertices[2].y, t->mVertices[2].z);
582          }
583        }
584
585        glEnd();
586}
587
588
589bool GlRenderer::RenderScene()
590{
591        ++ mCurrentFrame;
592
593        //Intersectable::NewMail();
594
595        Preprocessor *p = mViewCellsManager->GetPreprocessor();
596
597        // handle dynamic objects
598        DynamicObjectsContainer::const_iterator dit, dit_end = p->mDynamicObjects.end();
599
600        for (dit = p->mDynamicObjects.begin(); dit != dit_end; ++ dit)
601                _RenderDynamicObject(*dit);
602
603        _RenderSceneTrianglesWithDrawArrays();
604
605        return true;
606}
607
608
609
610Preprocessor *GlRenderer::GetPreprocessor()
611{
612        return mViewCellsManager->GetPreprocessor();
613}
614
615
616/****************************************************************/
617/*               GlRendererBuffer implementation                */
618/****************************************************************/
619
620
621
622GlRendererBuffer::GlRendererBuffer(SceneGraph *sceneGraph,
623                                                                   ViewCellsManager *viewcells,
624                                                                   KdTree *tree):
625GlRenderer(sceneGraph, viewcells, tree) 
626{
627        mPixelBuffer = NULL;
628        // implement width and height in subclasses
629}
630
631
632void
633GlRendererBuffer::EvalQueryWithItemBuffer()
634{
635        // read back the texture
636        glReadPixels(0, 0,
637                GetWidth(), GetHeight(),
638                GL_RGBA,
639                GL_UNSIGNED_BYTE,
640                mPixelBuffer);
641
642
643        unsigned int *p = mPixelBuffer;
644
645        for (int y = 0; y < GetHeight(); y++)
646        {
647                for (int x = 0; x < GetWidth(); x++, p++)
648                {
649                        unsigned int id = (*p) & 0xFFFFFF;
650
651                        if (id != 0xFFFFFF)
652                        {
653                                ++ mObjects[id]->mCounter;
654                        }
655                }
656        }
657}
658
659
660void
661GlRendererBuffer::EvalQueryWithOcclusionQueries(
662                                                                           //RenderCostSample &sample
663                                                                           )
664{
665        glDepthFunc(GL_LEQUAL);
666               
667        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
668        glDepthMask(GL_FALSE);
669
670
671        // simulate detectemptyviewspace using backface culling
672        if (mDetectEmptyViewSpace)
673        {
674                glEnable(GL_CULL_FACE);
675                //cout << "culling" << endl;
676        }
677        else
678        {
679                //cout << "not culling" << endl;
680                glDisable(GL_CULL_FACE);
681        }
682
683       
684        //const int numQ = 1;
685        const int numQ = (int)mOcclusionQueries.size();
686       
687        //glFinish();
688        int q = 0;
689
690        //-- now issue queries for all objects
691        for (int j = 0; j < (int)mObjects.size(); j += q)
692        {       
693                for (q = 0; ((j + q) < (int)mObjects.size()) && (q < numQ); ++ q)
694                {
695                        mOcclusionQueries[q]->BeginQuery();
696                       
697                        RenderIntersectable(mObjects[j + q]);
698               
699                        mOcclusionQueries[q]->EndQuery();
700                }
701                //cout << "q: " << q << endl;
702                // collect results of the queries
703                for (int t = 0; t < q; ++ t)
704                {
705                        unsigned int pixelCount;
706               
707                        //-- reenable other state
708
709                        pixelCount = mOcclusionQueries[t]->GetQueryResult();
710
711                        //if (pixelCount > 0)
712                        //      cout <<"o="<<j+q<<" q="<<mOcclusionQueries[q]->GetQueryId()<<" pc="<<pixelCount<<" ";
713                        mObjects[j + t]->mCounter += pixelCount;
714               
715                }
716        }
717
718        //glFinish();
719        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
720        glDepthMask(GL_TRUE);
721       
722        glEnable(GL_CULL_FACE);
723}
724
725
726void
727GlRenderer::RandomViewPoint()
728{
729  // do not use this function since it could return different viewpoints for
730  // different executions of the algorithm
731
732  //  mViewCellsManager->GetViewPoint(mViewPoint);
733
734  while (1) {
735        Vector3 pVector = Vector3(halton.GetNumber(1),
736                                                          halton.GetNumber(2),
737                                                          halton.GetNumber(3));
738       
739        mViewPoint =  mViewCellsManager->GetViewSpaceBox().GetPoint(pVector);
740        ViewCell *v = mViewCellsManager->GetViewCell(mViewPoint);
741        if (v && v->GetValid())
742          break;
743        // generate a new vector
744        halton.GenerateNext();
745  }
746 
747  Vector3 dVector = Vector3(2*M_PI*halton.GetNumber(4),
748                                                        M_PI*halton.GetNumber(5),
749                                                        0.0f);
750 
751  mViewDirection = Normalize(Vector3(sin(dVector.x),
752                                                                         //     cos(dVector.y),
753                                                                         0.0f,
754                                                                         cos(dVector.x)));
755  halton.GenerateNext();
756}
757
758
759void
760GlRenderer::RenderBox(const AxisAlignedBox3 &box)
761{
762
763  glBegin(GL_LINE_LOOP);
764  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Min().z );
765  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Min().z );
766  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Min().z );
767  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Min().z );
768  glEnd();
769
770  glBegin(GL_LINE_LOOP);
771  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Max().z );
772  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Max().z );
773  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Max().z );
774  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Max().z );
775  glEnd();
776
777  glBegin(GL_LINE_LOOP);
778  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Min().z );
779  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Max().z );
780  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Max().z );
781  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Min().z );
782  glEnd();
783
784  glBegin(GL_LINE_LOOP);
785  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Min().z );
786  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Max().z );
787  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Max().z );
788  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Min().z );
789  glEnd();
790
791  glBegin(GL_LINE_LOOP);
792  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Min().z );
793  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Min().z );
794  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Max().z );
795  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Max().z );
796  glEnd();
797
798  glBegin(GL_LINE_LOOP);
799  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Min().z );
800  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Min().z );
801  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Max().z );
802  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Max().z );
803
804  glEnd();
805
806}
807
808void
809GlRenderer::RenderBvhNode(BvhNode *node)
810{
811  if (node->IsLeaf()) {
812        BvhLeaf *leaf = (BvhLeaf *) node;
813
814#if 0
815        if (leaf->mGlList == 0) {
816          leaf->mGlList = glGenLists(1);
817          if (leaf->mGlList != 0)
818                glNewList(leaf->mGlList, GL_COMPILE);
819         
820          for (int i=0; i < leaf->mObjects.size(); i++)
821                RenderIntersectable(leaf->mObjects[i]);
822         
823          if (leaf->mGlList != 0)
824                glEndList();
825        }
826       
827        if (leaf->mGlList != 0)
828          glCallList(leaf->mGlList);
829#else
830        for (int i=0; i < leaf->mObjects.size(); i++)
831          RenderIntersectable(leaf->mObjects[i]);
832#endif
833  } else {
834        BvhInterior *in = (BvhInterior *)node;
835        RenderBvhNode(in->GetBack());
836        RenderBvhNode(in->GetFront());
837  }
838}
839
840void
841GlRenderer::RenderKdNode(KdNode *node)
842{
843        if (node->IsLeaf())
844        {
845                RenderKdLeaf(static_cast<KdLeaf *>(node));
846
847        }
848        else
849        {
850                KdInterior *inter = static_cast<KdInterior *>(node);
851                RenderKdNode(inter->mBack);
852                RenderKdNode(inter->mFront);
853        }
854}
855
856
857void GlRendererBuffer::EvalRenderCostSample(RenderCostSample &sample,
858                                                                                        const bool useOcclusionQueries,
859                                                                                        const int threshold)
860{
861        // choose a random view point
862        mViewCellsManager->GetViewPoint(mViewPoint);
863        sample.mPosition = mViewPoint;
864        //cout << "viewpoint: " << mViewPoint << endl;
865
866        // take a render cost sample by rendering a cube
867        Vector3 directions[6];
868
869        directions[0] = Vector3(1,0,0);
870        directions[1] = Vector3(0,1,0);
871        directions[2] = Vector3(0,0,1);
872        directions[3] = Vector3(-1,0,0);
873        directions[4] = Vector3(0,-1,0);
874        directions[5] = Vector3(0,0,-1);
875
876        sample.mVisibleObjects = 0;
877
878        // reset object counters
879        ObjectContainer::const_iterator it, it_end = mObjects.end();
880
881        for (it = mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
882                (*it)->mCounter = 0;
883
884        ++ mFrame;
885
886        //glCullFace(GL_FRONT);
887        glCullFace(GL_BACK);
888        glDisable(GL_CULL_FACE);
889
890
891        // query all 6 directions for a full point sample
892        for (int i = 0; i < 6; ++ i)
893        {
894                mViewDirection = directions[i];
895                SetupCamera();
896
897                glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
898                glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
899                //glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);      glDepthMask(GL_TRUE);
900                glDepthFunc(GL_LESS);
901
902                mUseFalseColors = true;
903
904                // the actual scene rendering fills the depth (for occlusion queries)
905                // and the frame buffer (for item buffer)
906                RenderScene();
907
908
909                if (0)
910                {
911                        char filename[256];
912                        sprintf_s(filename, "snap/frame-%04d-%d.png", mFrame, i);
913                        //                QImage im = toImage();
914                        //                im.save(filename, "PNG");
915                }
916
917                // evaluate the sample
918                if (useOcclusionQueries)
919                        EvalQueryWithOcclusionQueries();
920                else
921                        EvalQueryWithItemBuffer();
922        } 
923
924        // now evaluate the statistics over that sample
925        // currently only the number of visible objects is taken into account
926        sample.Reset();
927
928        for (it = mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
929        {
930                Intersectable *obj = *it;
931                if (obj->mCounter >= threshold)
932                {
933                        ++ sample.mVisibleObjects;
934                        sample.mVisiblePixels += obj->mCounter;
935                }
936        }
937
938        //cout << "RS=" << sample.mVisibleObjects << " ";
939}
940
941
942GlRendererBuffer::~GlRendererBuffer()
943{
944#if 0
945#ifdef USE_CG
946        if (sCgFragmentProgram)
947                cgDestroyProgram(sCgFragmentProgram);
948        if (sCgContext)
949                cgDestroyContext(sCgContext);
950#endif
951#endif
952
953}
954
955
956void
957GlRendererBuffer::SampleRenderCost(const int numSamples,
958                                                                   vector<RenderCostSample> &samples,
959                                                                   const bool useOcclusionQueries,
960                                                                   const int threshold
961                                                                   )
962{
963        MakeLive();
964
965        if (mPixelBuffer == NULL)
966                mPixelBuffer = new unsigned int[GetWidth()*GetHeight()];
967
968        // using 90 degree projection to capture 360 view with 6 samples
969        SetupProjection(GetHeight(), GetHeight(), 90.0f);
970
971        //samples.resize(numSamples);
972        halton.Reset();
973
974        // the number of queries queried in batch mode
975        const int numQ = 500;
976
977        //const int numQ = (int)mObjects.size();
978        if (useOcclusionQueries)
979        {
980                cout << "\ngenerating " << numQ << " queries ... ";
981                OcclusionQuery::GenQueries(mOcclusionQueries, numQ);
982                cout << "finished" << endl;
983        }
984
985        // sampling queries
986        for (int i = 0; i < numSamples; ++ i)
987        {
988                cout << ".";
989                EvalRenderCostSample(samples[i], useOcclusionQueries, threshold);
990        }
991
992        DoneLive();
993}
994
995
996
997
998
999void
1000GlRenderer::ClearErrorBuffer()
1001{
1002  for (int i=0; i < mPvsStatFrames; i++) {
1003        mPvsErrorBuffer[i].mError = 1.0f;
1004  }
1005  mPvsStat.maxError = 0.0f;
1006}
1007
1008
1009void
1010GlRendererBuffer::EvalPvsStat()
1011{
1012        //MakeLive();
1013       
1014        GlRenderer::EvalPvsStat();
1015       
1016        //DoneLive();
1017        // mRenderingFinished.wakeAll();
1018}
1019
1020
1021void GlRendererBuffer::EvalPvsStat(const SimpleRayContainer &viewPoints)
1022{
1023        //MakeLive();
1024
1025        GlRenderer::EvalPvsStat(viewPoints);
1026 
1027        //DoneLive();
1028}
1029
1030
1031void GlRendererBuffer::SampleBeamContributions(Intersectable *sourceObject,
1032                                                                                           Beam &beam,
1033                                                                                           const int desiredSamples,
1034                                                                                           BeamSampleStatistics &stat)
1035{
1036        // TODO: should be moved out of here (not to be done every time)
1037        // only back faces are interesting for the depth pass
1038        glShadeModel(GL_FLAT);
1039        glDisable(GL_LIGHTING);
1040
1041        // needed to kill the fragments for the front buffer
1042        glEnable(GL_ALPHA_TEST);
1043        glAlphaFunc(GL_GREATER, 0);
1044
1045        // assumes that the beam is constructed and contains kd-tree nodes
1046        // and viewcells which it intersects
1047 
1048 
1049        // Get the number of viewpoints to be sampled
1050        // Now it is a sqrt but in general a wiser decision could be made.
1051        // The less viewpoints the better for rendering performance, since less passes
1052        // over the beam is needed.
1053        // The viewpoints could actually be generated outside of the bounding box which
1054        // would distribute the 'efective viewpoints' of the object surface and thus
1055        // with a few viewpoints better sample the viewpoint space....
1056
1057        //TODO: comment in
1058        //int viewPointSamples = sqrt((float)desiredSamples);
1059        int viewPointSamples = max(desiredSamples / (GetWidth() * GetHeight()), 1);
1060       
1061        // the number of direction samples per pass is given by the number of viewpoints
1062        int directionalSamples = desiredSamples / viewPointSamples;
1063       
1064        Debug << "directional samples: " << directionalSamples << endl;
1065        for (int i = 0; i < viewPointSamples; ++ i)
1066        {
1067                Vector3 viewPoint = beam.mBox.GetRandomPoint();
1068               
1069                // perhaps the viewpoint should be shifted back a little bit so that it always lies
1070                // inside the source object
1071                // 'ideally' the viewpoints would be distributed on the soureObject surface, but this
1072        // would require more complicated sampling (perhaps hierarchical rejection sampling of
1073                // the object surface is an option here - only the mesh faces which are inside the box
1074                // are considered as candidates)
1075               
1076                SampleViewpointContributions(sourceObject,
1077                                                                         viewPoint,
1078                                                                         beam,
1079                                                                         directionalSamples,
1080                                                                         stat);
1081        }
1082
1083
1084        // note:
1085        // this routine would be called only if the number of desired samples is sufficiently
1086        // large - for other rss tree cells the cpu based sampling is perhaps more efficient
1087        // distributing the work between cpu and gpu would also allow us to place more sophisticated
1088        // sample distributions (silhouette ones) using the cpu and the jittered once on the GPU
1089        // in order that thios scheme is working well the gpu render buffer should run in a separate
1090        // thread than the cpu sampler, which would not be such a big problem....
1091
1092        // disable alpha test again
1093        glDisable(GL_ALPHA_TEST);
1094}
1095
1096
1097
1098void GlRendererBuffer::SampleViewpointContributions(Intersectable *sourceObject,
1099                                                                                                        const Vector3 viewPoint,
1100                                                                                                        Beam &beam,
1101                                                                                                        const int samples,
1102                                                    BeamSampleStatistics &stat)
1103{
1104    // 1. setup the view port to match the desired samples
1105        glViewport(0, 0, samples, samples);
1106
1107        // 2. setup the projection matrix and view matrix to match the viewpoint + beam.mDirBox
1108        SetupProjectionForViewPoint(viewPoint, beam, sourceObject);
1109
1110
1111        // 3. reset z-buffer to 0 and render the source object for the beam
1112        //    with glCullFace(Enabled) and glFrontFace(GL_CW)
1113        //    save result to the front depth map
1114        //    the front depth map holds ray origins
1115
1116
1117        // front depth buffer must be initialised to 0
1118        float clearDepth;
1119       
1120        glGetFloatv(GL_DEPTH_CLEAR_VALUE, &clearDepth);
1121        glClearDepth(0.0f);
1122        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
1123
1124
1125        // glFrontFace(GL_CCW);
1126        glEnable(GL_CULL_FACE);
1127        glCullFace(GL_FRONT);
1128        glColorMask(0, 0, 0, 0);
1129       
1130
1131        // stencil is increased where the source object is located
1132        glEnable(GL_STENCIL_TEST);     
1133        glStencilFunc(GL_ALWAYS, 0x1, 0x1);
1134        glStencilOp(GL_REPLACE, GL_REPLACE, GL_REPLACE);
1135
1136
1137#if 0
1138        static int glSourceObjList = -1;         
1139        if (glSourceObjList != -1)
1140        {
1141                glSourceObjList = glGenLists(1);
1142                glNewList(glSourceObjList, GL_COMPILE);
1143
1144                RenderIntersectable(sourceObject);
1145       
1146                glEndList();
1147        }
1148        glCallList(glSourceObjList);
1149
1150#else
1151        RenderIntersectable(sourceObject);
1152
1153#endif 
1154
1155         // copy contents of the front depth buffer into depth texture
1156        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frontDepthMap);   
1157        glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, 0, 0, depthMapSize, depthMapSize);
1158
1159        // reset clear function
1160        glClearDepth(clearDepth);
1161       
1162       
1163        // 4. set up the termination depth buffer (= standard depth buffer)
1164        //    only rays which have non-zero entry in the origin buffer are valid since
1165        //    they realy start on the object surface (this is tagged by setting a
1166        //    stencil buffer bit at step 3).
1167       
1168        glStencilFunc(GL_EQUAL, 0x1, 0x1);
1169        glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP);
1170
1171        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1172        glDepthMask(1);
1173
1174        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
1175               
1176        glEnable(GL_CULL_FACE);
1177        glCullFace(GL_BACK);
1178
1179        // setup front depth buffer
1180        glEnable(GL_TEXTURE_2D);
1181       
1182#if 0
1183#ifdef USE_CG
1184        // bind pixel shader implementing the front depth buffer functionality
1185        cgGLBindProgram(sCgFragmentProgram);
1186        cgGLEnableProfile(sCgFragmentProfile);
1187#endif
1188#endif
1189        // 5. render all objects inside the beam
1190        //    we can use id based false color to read them back for gaining the pvs
1191
1192        glColorMask(1, 1, 1, 1);
1193
1194       
1195        // if objects not stored in beam => extract objects
1196        if (beam.mFlags & !Beam::STORE_OBJECTS)
1197        {
1198                vector<KdNode *>::const_iterator it, it_end = beam.mKdNodes.end();
1199
1200                Intersectable::NewMail();
1201                for (it = beam.mKdNodes.begin(); it != it_end; ++ it)
1202                {
1203                        mKdTree->CollectObjects(*it, beam.mObjects);
1204                }
1205        }
1206
1207
1208        //    (objects can be compiled to a gl list now so that subsequent rendering for
1209        //    this beam is fast - the same hold for step 3)
1210        //    Afterwards we have two depth buffers defining the ray origin and termination
1211       
1212
1213#if 0
1214        static int glObjList = -1;
1215        if (glObjList != -1)
1216        {
1217                glObjList = glGenLists(1);
1218                glNewList(glObjList, GL_COMPILE);
1219       
1220                ObjectContainer::const_iterator it, it_end = beam.mObjects.end();
1221                for (it = beam.mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
1222                {
1223                        // render all objects except the source object
1224                        if (*it != sourceObject)
1225                                RenderIntersectable(*it);
1226                }
1227               
1228                glEndList();
1229        }
1230
1231        glCallList(glObjList);
1232#else
1233        ObjectContainer::const_iterator it, it_end = beam.mObjects.end();
1234        for (it = beam.mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
1235        {       
1236                // render all objects except the source object
1237                if (*it != sourceObject)
1238                        RenderIntersectable(*it);
1239        }
1240#endif
1241       
1242        // 6. Use occlusion queries for all viewcell meshes associated with the beam ->
1243        //     a fragment passes if the corresponding stencil fragment is set and its depth is
1244        //     between origin and termination buffer
1245
1246        // create new queries if necessary
1247        OcclusionQuery::GenQueries(mOcclusionQueries, (int)beam.mViewCells.size());
1248
1249        // check whether any backfacing polygon would pass the depth test?
1250        // matt: should check both back /front facing because of dual depth buffer
1251        // and danger of cutting the near plane with front facing polys.
1252       
1253        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
1254        glDepthMask(GL_FALSE);
1255        glDisable(GL_CULL_FACE);
1256
1257 
1258        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = beam.mViewCells.end();
1259
1260        int queryIdx = 0;
1261
1262        for (vit = beam.mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
1263        {
1264                mOcclusionQueries[queryIdx ++]->BeginQuery();
1265                RenderIntersectable(*vit);
1266                mOcclusionQueries[queryIdx]->EndQuery();
1267
1268                ++ queryIdx;
1269        }
1270
1271        // at this point, if possible, go and do some other computation
1272
1273        // 7. The number of visible pixels is the number of sample rays which see the source
1274        //    object from the corresponding viewcell -> remember these values for later update
1275        //   of the viewcell pvs - or update immediately?
1276
1277        queryIdx = 0;
1278
1279        for (vit = beam.mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
1280        {
1281                // fetch queries
1282                unsigned int pixelCount = mOcclusionQueries[queryIdx ++]->GetQueryResult();
1283
1284                if (pixelCount)
1285                        Debug << "view cell " << (*vit)->GetId() << " visible pixels: " << pixelCount << endl;
1286        }
1287       
1288
1289        // 8. Copmpute rendering statistics
1290        // In general it is not neccessary to remember to extract all the rays cast. I hope it
1291        // would be sufficient to gain only the intergral statistics about the new contributions
1292        // and so the rss tree would actually store no new rays (only the initial ones)
1293        // the subdivision of the tree would only be driven by the statistics (the glrender could
1294        // evaluate the contribution entropy for example)
1295        // However might be an option to extract/store only those the rays which made a contribution
1296        // (new viewcell has been discovered) or relative contribution greater than a threshold ...
1297
1298        ObjectContainer pvsObj;
1299        stat.pvsSize = ComputePvs(beam.mObjects, pvsObj);
1300       
1301        // to gain ray source and termination
1302        // copy contents of ray termination buffer into depth texture
1303        // and compare with ray source buffer
1304#if 0
1305        VssRayContainer rays;
1306
1307        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, backDepthMap);     
1308        glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, 0, 0, depthMapSize, depthMapSize);
1309
1310        ComputeRays(Intersectable *sourceObj, rays);
1311
1312#endif
1313
1314        ////////
1315        //-- cleanup
1316
1317        // reset gl state
1318        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
1319        glDepthMask(GL_TRUE);
1320        glEnable(GL_CULL_FACE);
1321        glDisable(GL_STENCIL_TEST);
1322
1323#if 0
1324#ifdef USE_CG
1325        cgGLDisableProfile(sCgFragmentProfile);
1326#endif
1327#endif
1328
1329        glDisable(GL_TEXTURE_2D);
1330
1331        // remove objects from beam
1332        if (beam.mFlags & !Beam::STORE_OBJECTS)
1333                beam.mObjects.clear();
1334}
1335
1336
1337void GlRendererBuffer::SetupProjectionForViewPoint(const Vector3 &viewPoint,
1338                                                                                                   const Beam &beam,
1339                                                                                                   Intersectable *sourceObject)
1340{
1341        float left, right, bottom, top, znear, zfar;
1342
1343        beam.ComputePerspectiveFrustum(left, right, bottom, top, znear, zfar,
1344                                                                   mSceneGraph->GetBox());
1345
1346        //Debug << left << " " << right << " " << bottom << " " << top << " " << znear << " " << zfar << endl;
1347        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
1348        glLoadIdentity();
1349        glFrustum(left, right, bottom, top, znear, zfar);
1350        //glFrustum(-1, 1, -1, 1, 1, 20000);
1351
1352    const Vector3 center = viewPoint + beam.GetMainDirection() * (zfar - znear) * 0.3f;
1353        const Vector3 up =
1354                Normalize(CrossProd(beam.mPlanes[0].mNormal, beam.mPlanes[4].mNormal));
1355
1356#ifdef GTP_DEBUG
1357        Debug << "view point: " << viewPoint << endl;
1358        Debug << "eye: " << center << endl;
1359        Debug << "up: " << up << endl;
1360#endif
1361
1362        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
1363        glLoadIdentity();
1364        gluLookAt(viewPoint.x, viewPoint.y, viewPoint.z,
1365                          center.x, center.y, center.z,                   
1366                          up.x, up.y, up.z);
1367}               
1368
1369 
1370void GlRendererBuffer::InitGL()
1371{
1372        //MakeCurrent();
1373        GlRenderer::InitGL();
1374
1375#if 0
1376        // initialise dual depth buffer textures
1377        glGenTextures(1, &frontDepthMap);
1378        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frontDepthMap);
1379
1380        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, depthMapSize,
1381                depthMapSize, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
1382
1383        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
1384        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
1385        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
1386        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
1387
1388        glGenTextures(1, &backDepthMap);
1389        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, backDepthMap);
1390
1391        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, depthMapSize,
1392                                 depthMapSize, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
1393        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
1394        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
1395        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
1396        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
1397
1398
1399#ifdef USE_CG
1400
1401        // cg initialization
1402        cgSetErrorCallback(handleCgError);
1403        sCgContext = cgCreateContext();
1404
1405        if (cgGLIsProfileSupported(CG_PROFILE_ARBFP1))
1406                sCgFragmentProfile = CG_PROFILE_ARBFP1;
1407        else
1408        {
1409                // try FP30
1410                if (cgGLIsProfileSupported(CG_PROFILE_FP30))
1411                        sCgFragmentProfile = CG_PROFILE_FP30;
1412                else
1413                {
1414                        Debug << "Neither arbfp1 or fp30 fragment profiles supported on this system" << endl;
1415                        exit(1);
1416                }
1417        }
1418
1419        sCgFragmentProgram = cgCreateProgramFromFile(sCgContext,
1420                                                         CG_SOURCE, "../src/dual_depth.cg",
1421                                                                                                 sCgFragmentProfile,
1422                                                                                                 NULL,
1423                                                                                                 NULL);
1424
1425        if (!cgIsProgramCompiled(sCgFragmentProgram))
1426                cgCompileProgram(sCgFragmentProgram);
1427
1428        cgGLLoadProgram(sCgFragmentProgram);
1429        cgGLBindProgram(sCgFragmentProgram);
1430
1431        Debug << "---- PROGRAM BEGIN ----\n" <<
1432                cgGetProgramString(sCgFragmentProgram, CG_COMPILED_PROGRAM) << "---- PROGRAM END ----\n";
1433
1434#endif
1435#endif
1436        //DoneCurrent();
1437}
1438
1439
1440void GlRendererBuffer::ComputeRays(Intersectable *sourceObj, VssRayContainer &rays)
1441{
1442        for (int i = 0; i < depthMapSize * depthMapSize; ++ i)
1443        {
1444                // TODO (use glGetTexImage())
1445        }
1446}
1447
1448
1449bool GlRendererBuffer::ValidViewPoint()
1450{       
1451        MakeLive();
1452
1453        SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
1454
1455        bool result = GlRenderer::ValidViewPoint();
1456       
1457        DoneLive();
1458       
1459        return result;
1460}
1461
1462
1463void
1464GlRenderer::EvalPvsStat()
1465{
1466        mPvsStat.Reset();
1467        halton.Reset();
1468
1469        SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
1470
1471        cout << "Random Pvs STATS, mPvsStatFrames=" << mPvsStatFrames << endl;
1472
1473        for (int i=0; i < mPvsStatFrames; i++) {
1474                float err;
1475                // set frame id for saving the error buffer
1476                mFrame = i;
1477
1478                //      cerr<<"RV"<<endl;
1479                RandomViewPoint();
1480                //      cerr<<"RV2"<<endl;
1481
1482                if (mPvsErrorBuffer[i].mError == 1.0f) {
1483                        // check if the view point is valid
1484                        if (!ValidViewPoint()) {
1485                                mPvsErrorBuffer[i].mError = -1.0f;
1486                        }
1487
1488                        // manualy corrected view point
1489                        if (mFrame == 5105)
1490                                mPvsErrorBuffer[i].mError = -1.0f;
1491                }
1492
1493
1494                if (mPvsErrorBuffer[i].mError > 0.0f)
1495                {
1496                        int pvsSize;
1497
1498                        mPvsErrorBuffer[i].mError = GetPixelError(pvsSize, 0);
1499                        mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize = pvsSize;
1500
1501                        //cout<<"("<<i<<" ["<<mViewPoint<<"]["<<mViewDirection<<"] "<<mPvsErrorBuffer[i].mError<<")";
1502                }
1503
1504                err = mPvsErrorBuffer[i].mError;
1505
1506                if (err >= 0.0f) {
1507                        if (err > mPvsStat.maxError)
1508                                mPvsStat.maxError = err;
1509                        mPvsStat.sumError += err;
1510                        mPvsStat.sumPvsSize += mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize;
1511
1512                        if (err == 0.0f)
1513                                mPvsStat.errorFreeFrames++;
1514                        mPvsStat.frames++;
1515                }
1516        }
1517
1518        glFinish();
1519
1520        static bool first = true;
1521
1522        if (first) {
1523
1524                bool exportRandomViewCells;
1525                Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.exportRandomViewCells",
1526                        exportRandomViewCells);
1527
1528                if (0 && exportRandomViewCells)
1529                {
1530                        char buff[512];
1531                        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("Scene.filename", buff);
1532                        string filename(buff);
1533
1534                        string viewCellPointsFile;
1535
1536                        if (strstr(filename.c_str(), ".obj"))
1537                                viewCellPointsFile = ReplaceSuffix(filename, ".obj", ".vc");
1538                        else if (strstr(filename.c_str(), ".dat"))
1539                                viewCellPointsFile = ReplaceSuffix(filename, ".dat", ".vc");
1540                        else if (strstr(filename.c_str(), ".x3d"))
1541                                viewCellPointsFile = ReplaceSuffix(filename, ".x3d", ".vc");
1542
1543
1544                        cout << "exporting random view cells" << endl;
1545                        preprocessor->mViewCellsManager->ExportRandomViewCells(viewCellPointsFile);
1546                        cout << "finished" << endl;
1547                }
1548                first = false;
1549        }
1550
1551        cout<<endl<<flush;
1552}
1553
1554
1555void GlRenderer::EvalPvsStat(const SimpleRayContainer &viewPoints)
1556{
1557        mPvsStat.Reset();
1558        ++ mPvsStat.currentPass;
1559
1560        SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
1561
1562        cout << "mPvsStatFrames=" << viewPoints.size() << endl;
1563
1564        SimpleRayContainer::const_iterator sit, sit_end = viewPoints.end();
1565
1566        int i = 0;
1567        // $matt tmp: somehow this is not properly initialised
1568        //ClearErrorBuffer();
1569       
1570        for (sit = viewPoints.begin(); sit != sit_end; ++ sit, ++ i)
1571        {
1572                SimpleRay sray = *sit;
1573                int pvsSize = -1;
1574
1575                // set frame id for saving the error buffer
1576                mFrame = i;
1577                mViewPoint = sray.mOrigin;
1578                mViewDirection = sray.mDirection;
1579
1580                //cout << "handling vp " << mFrame << " " << mViewPoint << " " << mViewDirection << endl;
1581                // skip all frames which have already 0 pixel error
1582                // $$ Reverted back by JB for efficiency
1583                if (1)//mPvsErrorBuffer[i].mError > 0.0f)
1584                {
1585                        // compute the pixel error
1586                        mPvsErrorBuffer[i].mError = GetPixelError(pvsSize, mPvsStat.currentPass);
1587                        mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize = pvsSize;
1588
1589                        if ((mPvsErrorBuffer[i].mError * GetWidth() * GetHeight() > 0) && (pvsSize > 0))
1590                        {
1591                                cout << "error in frame " << i << "," << mViewPoint << "," << mViewDirection << " "
1592                                         << mPvsErrorBuffer[i].mError * GetWidth() * GetHeight() << endl;
1593                        }
1594                }
1595
1596                const float err = mPvsErrorBuffer[i].mError;
1597
1598                // hack:
1599                // do not account for the case that no PVS is rendered - hack for 08 rebuttal GVS evaluation
1600                // drop the first frame (for some reason, the first frame yields wrong pixel error)
1601               
1602                if (pvsSize != 0)
1603                {
1604                        // hack: test if error is suspiciously large
1605                        if ((err >=  -1e-6f) && (err < (1.0f - 1e-6f)))
1606                        {
1607                                if (err > mPvsStat.maxError)
1608                                {
1609                                        mPvsStat.maxError = err;
1610                                        cout << "new max error: " << mPvsStat.maxError * GetWidth() * GetHeight()  << endl;
1611                                }
1612
1613                                mPvsStat.sumError += err;
1614                                mPvsStat.sumPvsSize += mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize;
1615
1616                                if (err == 0.0f)
1617                                        ++ mPvsStat.errorFreeFrames;
1618
1619                                // $$ JB
1620                                // moved it back here not to count frames with negative err (backfacing triangle)
1621                                ++ mPvsStat.frames;
1622
1623                                if ((mPvsStat.frames % 100) == 0)
1624                                        cout << "processed " << mPvsStat.frames << " valid view points " << endl;
1625                        }
1626                        else
1627                        {
1628                                cerr << "warning: strange error (" << err << "), pvs size " << pvsSize << endl;
1629                        }
1630                }
1631        }
1632
1633        glFinish();
1634
1635
1636        cout << endl << flush;
1637}
1638
1639
1640
1641bool
1642GlRenderer::ValidViewPoint()
1643{
1644        //cout<<"VV4 ";
1645        if (!mDetectEmptyViewSpace)
1646                return true;
1647        //cout << "vp: " << mViewPoint << " dir: " << mViewDirection << endl;
1648
1649        OcclusionQuery *query = mOcclusionQueries[0];
1650
1651        // now check whether any backfacing polygon would pass the depth test
1652        SetupCamera();
1653        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1654        glEnable( GL_CULL_FACE );
1655        glCullFace(GL_BACK);
1656
1657        //cout<<"VV1 ";
1658        RenderScene();
1659
1660        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
1661        glDepthMask(GL_FALSE);
1662        glDisable( GL_CULL_FACE );
1663
1664        query->BeginQuery();
1665
1666        //  cout<<"VV2 ";
1667        RenderScene();
1668        //  cout<<"VV3 ";
1669
1670        query->EndQuery();
1671
1672        // at this point, if possible, go and do some other computation
1673        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
1674        glDepthMask(GL_TRUE);
1675        glEnable(GL_CULL_FACE);
1676
1677        //      int wait = 0;
1678        //      while (!query->ResultAvailable()) {
1679        //        wait++;
1680        //      }
1681
1682        // reenable other state
1683        unsigned int pixelCount = query->GetQueryResult();
1684        //  cout<<"VV4 ";
1685
1686
1687        // backfacing polygon found -> not a valid viewspace sample
1688        if (pixelCount > 0)
1689                return false;
1690       
1691        return true;
1692}
1693
1694
1695float GlRenderer::GetPixelError(int &pvsSize, int pass)
1696{
1697        return -1.0f;
1698}
1699
1700
1701void GlRenderer::RenderViewPoint()
1702{
1703        //mWireFrame = true;
1704        glPushMatrix();
1705        glTranslatef(mViewPoint.x, mViewPoint.y, mViewPoint.z);
1706        glScalef(5.0f, 5.0f, 5.0f);
1707        glPushAttrib(GL_CURRENT_BIT);
1708        glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
1709        gluSphere((::GLUquadric *)mSphere,
1710                1e-3*Magnitude(mViewCellsManager->GetViewSpaceBox().Size()), 6, 6);
1711        glPopAttrib();
1712        glPopMatrix();
1713        //mWireFrame = false;
1714}
1715
1716
1717void GlRenderer::EnableDrawArrays()
1718{
1719  glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
1720  glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
1721}
1722
1723
1724void GlRenderer::DisableDrawArrays()
1725{
1726        glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
1727        glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
1728}
1729
1730
1731#if 0
1732
1733void GlRenderer::RenderKdLeaf(KdLeaf *leaf)
1734{
1735        int bufferSize = 0;
1736
1737        // count #new triangles
1738        for (size_t i = 0; i < leaf->mObjects.size(); ++ i)
1739        {
1740                TriangleIntersectable *obj = static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mObjects[i]);
1741
1742                // check if already rendered
1743                if (!obj->Mailed2())
1744                        bufferSize += 3;
1745                //else cout << obj->mMailbox << " " << obj->sMailId << " ";
1746        }
1747
1748        Vector3 *vertices = new Vector3[bufferSize];
1749        Vector3 *normals = new Vector3[bufferSize];
1750
1751        int j = 0;
1752
1753        for (size_t i = 0; i < leaf->mObjects.size(); ++ i)
1754        {
1755                TriangleIntersectable *obj = static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mObjects[i]);
1756
1757                // check if already rendered
1758                if (obj->Mailed2())
1759                        continue;
1760
1761                obj->Mail2();
1762
1763                Triangle3 tri = obj->GetItem();
1764
1765                vertices[j * 3 + 0] = tri.mVertices[0];
1766                vertices[j * 3 + 1] = tri.mVertices[1];
1767                vertices[j * 3 + 2] = tri.mVertices[2];
1768
1769                Vector3 n = tri.GetNormal();
1770
1771                normals[j * 3 + 0] = n;
1772                normals[j * 3 + 1] = n;
1773                normals[j * 3 + 2] = n;
1774
1775                ++ j;
1776        }
1777
1778        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, vertices);
1779        glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, normals);
1780
1781        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, bufferSize);
1782
1783        DEL_PTR(vertices);
1784        DEL_PTR(normals);
1785}
1786
1787#else
1788
1789void GlRenderer::RenderKdLeaf(KdLeaf *leaf)
1790{
1791        if (!leaf->mIndexBufferSize)
1792                return;
1793
1794        size_t offset = mObjects.size() * 3;
1795        char *arrayPtr = mUseVbos ? NULL : (char *)mData;
1796       
1797        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr);
1798        glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr + offset * sizeof(Vector3));
1799       
1800        glDrawElements(GL_TRIANGLES, leaf->mIndexBufferSize, GL_UNSIGNED_INT,
1801                           mIndices + leaf->mIndexBufferStart);
1802}
1803
1804#endif
1805
1806
1807void GlRenderer::PreparePvs(const ObjectPvs &pvs)
1808{
1809        int indexBufferSize = 0;
1810        mRenderedNodes = 0;
1811
1812        KdNode::NewMail2();
1813               
1814        ObjectPvsIterator it = pvs.GetIterator();
1815
1816        while (it.HasMoreEntries())
1817        {
1818                Intersectable *obj = it.Next();
1819                switch (obj->Type())
1820                {
1821                case Intersectable::KD_INTERSECTABLE:
1822                        {
1823                                KdNode *node = static_cast<KdIntersectable *>(obj)->GetItem();
1824                                _UpdatePvsIndices(node, indexBufferSize);
1825                        }
1826                        break;
1827                       
1828                }
1829        }
1830
1831        mIndexBufferSize = indexBufferSize;
1832}
1833
1834
1835void GlRenderer::_UpdatePvsIndices(KdNode *node, int &indexBufferSize)
1836{
1837        if (node->Mailed2())
1838                return;
1839
1840        node->Mail2();
1841
1842        // if (mObjects.size() * 3 < indexBufferSize) cerr << "problem: " << mObjects.size() * 3 << " < " << indexBufferSize << endl;
1843        if (!node->IsLeaf())
1844        {
1845                KdInterior *kdInterior = static_cast<KdInterior *>(node);
1846
1847                _UpdatePvsIndices(kdInterior->mBack, indexBufferSize);
1848                _UpdatePvsIndices(kdInterior->mFront, indexBufferSize);
1849        }
1850        else
1851        {
1852                KdLeaf *leaf = static_cast<KdLeaf *>(node);
1853
1854                leaf->mIndexBufferStart = indexBufferSize;
1855
1856                for (size_t i = 0; i < leaf->mObjects.size(); ++ i)
1857                {
1858                        TriangleIntersectable *obj =
1859                                static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mObjects[i]);
1860
1861                        if (obj->mRenderedFrame != mCurrentFrame)
1862                        {
1863                                obj->mRenderedFrame = mCurrentFrame;
1864                               
1865                                const int id = obj->GetId() * 3;
1866
1867                                mIndices[indexBufferSize + 0] = id + 0;
1868                                mIndices[indexBufferSize + 1] = id + 1;
1869                                mIndices[indexBufferSize + 2] = id + 2;
1870
1871                                indexBufferSize += 3;
1872                        }
1873                }
1874
1875                ++ mRenderedNodes;
1876
1877                leaf->mIndexBufferSize = indexBufferSize - leaf->mIndexBufferStart;
1878        }
1879}
1880
1881
1882void GlRenderer::CreateVertexArrays(SceneGraphLeaf *leaf)
1883{
1884        size_t offset = leaf->mGeometry.size() * 3;
1885
1886    mData = new Vector3[offset * 2];
1887        mIndices = new unsigned int[offset];
1888
1889
1890        for (size_t i = 0; i < leaf->mGeometry.size(); ++ i)
1891        {
1892                TriangleIntersectable *obj = static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mGeometry[i]);
1893
1894                Triangle3 tri = obj->GetItem();
1895                const Vector3 n = tri.GetNormal();
1896
1897                mData[i * 3 + 0] = tri.mVertices[0];
1898                mData[i * 3 + 1] = tri.mVertices[1];
1899                mData[i * 3 + 2] = tri.mVertices[2];
1900
1901                mData[offset + i * 3 + 0] = n;
1902                mData[offset + i * 3 + 1] = n;
1903                mData[offset + i * 3 + 2] = n;
1904
1905                mIndices[i * 3 + 0] = 0;
1906                mIndices[i * 3 + 1] = 0;
1907                mIndices[i * 3 + 2] = 0;
1908        }
1909
1910        cout << "\n******** created vertex arrays **********" << endl; 
1911
1912        if (mUseVbos)
1913        {
1914                EnableDrawArrays();
1915
1916                glGenBuffersARB(1, &mVboId);
1917                glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, mVboId);
1918
1919                glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, (char *)NULL);
1920                glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, (char *)NULL + offset * sizeof(Vector3));
1921
1922                glBufferDataARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, offset * 2 * sizeof(Vector3), mData, GL_STATIC_DRAW_ARB);
1923                glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, 0);
1924
1925                DisableDrawArrays();
1926
1927                delete [] mData;
1928                mData = NULL;
1929
1930                cout << "\n******** created vertex buffer objects **********" << endl; 
1931        }
1932}
1933
1934
1935void GlRenderer::DeleteVbos()
1936{
1937        glDeleteBuffersARB(1, &mVboId);
1938}
1939
1940
1941void GlRenderer::_RenderColoredPvs(const ObjectPvs &pvs)
1942{
1943        // note: could be done more efficiently using color buffers
1944        ObjectPvsIterator it = pvs.GetIterator();
1945
1946        PvsData pvsData;
1947
1948        while (it.HasMoreEntries())
1949        {
1950                Intersectable *obj = it.Next(pvsData);
1951
1952                RgbColor color;
1953
1954                //cerr << "sumpdf: " << pvsData.mSumPdf << endl;
1955                if (1)//mUseRandomColorPerPvsObject)
1956                {
1957                        if (obj->Type() == Intersectable::KD_INTERSECTABLE)
1958                        {
1959                                KdIntersectable *kdint = static_cast<KdIntersectable *>(obj);
1960
1961                                if (kdint->mGenericIdx == -1)
1962                                {
1963                                        kdint->mGenericIdx = (int)mColors.size();
1964                                        mColors.push_back(RandomColor(0, 1));
1965                                }
1966
1967                                color = mColors[kdint->mGenericIdx];
1968                        }
1969                }
1970                else
1971                {
1972                        color = RainbowColorMapping(log10(pvsData.mSumPdf + 1));
1973                }
1974
1975                glColor3f(color.r, color.g, color.b);
1976
1977                mUseForcedColors = true;
1978                RenderIntersectable(obj);
1979                mUseForcedColors = false;
1980        }
1981}
1982
1983
1984
1985}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.