source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/GlRenderer.cpp @ 2638

Revision 2638, 45.8 KB checked in by bittner, 16 years ago (diff)

siggraph submission

  • 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),
85//mUseVbos(true),
86mUseVbos(false),
87mCurrentFrame(-1)
88{
89        mSceneGraph->CollectObjects(mObjects);
90
91#if 0
92        viewCellsManager->GetViewPoint(mViewPoint);
93        mViewDirection = Vector3(0,0,1);
94#else
95
96        // for sg snapshot
97        mViewPoint = Vector3(18.5133, 10.9818, -1032.24);
98        mViewDirection = Vector3(-0.5373, 0, 0.843391);
99         
100          //    mViewPoint = Vector3(1213.85, 176.988, -437.364);
101          //    mViewDirection = Vector3(0.433884, 0, -0.900969);
102       
103        //mViewPoint = Vector3(1099.9,183.0,-387);
104        //mViewDirection = Vector3(-0.6,0,-0.8);
105#endif
106        mFrame = 0;
107        mWireFrame = false;
108        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("Preprocessor.detectEmptyViewSpace",
109                                                      mDetectEmptyViewSpace);
110
111        mSnapErrorFrames = false;
112        mSnapPrefix = "snap/";
113        mUseForcedColors = false;
114        mRenderBoxes = false;
115        //mUseGlLists = true;
116        mUseGlLists = false;
117
118        if (mViewCellsManager->GetViewCellPointsList()->size())
119                mPvsStatFrames = (int)mViewCellsManager->GetViewCellPointsList()->size();
120        else
121                Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.pvsRenderErrorSamples",
122                                                                                                 mPvsStatFrames);
123       
124       
125        mPvsErrorBuffer.resize(mPvsStatFrames);
126        ClearErrorBuffer();
127}
128
129
130GlRenderer::~GlRenderer()
131{
132        cerr<<"gl renderer destructor..\n";
133
134        CLEAR_CONTAINER(mOcclusionQueries);
135
136        DeleteVbos();
137
138        if (mData) delete [] mData;
139        if (mIndices) delete [] mIndices;
140
141        glDeleteBuffersARB(1, &mVboId);
142        cerr<<"done."<<endl;
143}
144
145
146void GlRenderer::RenderTriangle(TriangleIntersectable *object)
147{
148        Triangle3 *t = &(object->GetItem());
149        glBegin(GL_TRIANGLES);
150        Vector3 normal = t->GetNormal();
151        glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
152        glVertex3f(t->mVertices[0].x, t->mVertices[0].y, t->mVertices[0].z);
153        glVertex3f(t->mVertices[1].x, t->mVertices[1].y, t->mVertices[1].z);
154        glVertex3f(t->mVertices[2].x, t->mVertices[2].y, t->mVertices[2].z);
155        glEnd();
156}
157
158
159void GlRenderer::RenderIntersectable(Intersectable *object)
160{
161  if (!object || (object->mRenderedFrame == mCurrentFrame))
162        return;
163
164        object->mRenderedFrame = mCurrentFrame;
165
166        glPushAttrib(GL_CURRENT_BIT);
167
168        if (mUseFalseColors)
169                SetupFalseColor(object->mId);
170
171        switch (object->Type())
172        {
173        case Intersectable::MESH_INSTANCE:
174                RenderMeshInstance((MeshInstance *)object);
175                break;
176        case Intersectable::VIEW_CELL:
177                RenderViewCell(static_cast<ViewCell *>(object));
178                break;
179        case Intersectable::TRANSFORMED_MESH_INSTANCE:
180                RenderTransformedMeshInstance(static_cast<TransformedMeshInstance *>(object));
181                break;
182        case Intersectable::TRIANGLE_INTERSECTABLE:
183                RenderTriangle(static_cast<TriangleIntersectable *>(object));
184                break;
185        case Intersectable::BVH_INTERSECTABLE:
186                {
187                        BvhNode *node = static_cast<BvhNode *>(object);
188
189                        if (mRenderBoxes)
190                                RenderBox(node->GetBoundingBox());
191                        else
192                                RenderBvhNode(node);
193                        break;
194                }
195        case Intersectable::KD_INTERSECTABLE:
196                {
197                        KdNode *node = (static_cast<KdIntersectable *>(object))->GetItem();
198
199                        if (mRenderBoxes)
200                                RenderBox(mKdTree->GetBox(node));
201                        else
202                                RenderKdNode(node);
203                        break;
204                }
205
206        default:
207                cerr<<"Rendering this object not yet implemented\n";
208                break;
209        }
210
211        glPopAttrib();
212}
213
214
215void GlRenderer::RenderRays(const VssRayContainer &rays, int colorType, int showDistribution, int maxAge)
216{
217        float importance;
218
219        glBegin(GL_LINES);
220
221        VssRayContainer::const_iterator it = rays.begin(), it_end = rays.end();
222
223        for (; it != it_end; ++it)
224        {
225                VssRay *ray = *it;
226
227                // only show distributions that were checked
228                if (((ray->mDistribution == SamplingStrategy::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 1) == 0)) ||
229                        ((ray->mDistribution == SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 2) == 0)) ||
230                        ((ray->mDistribution == SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 4) == 0)) ||
231                        ((ray->mDistribution == SamplingStrategy::MUTATION_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 8) == 0)) ||
232                        ((mViewCellsManager->GetPreprocessor()->mPass - ray->mPass) >= maxAge))
233                {
234                        continue;
235                }
236               
237                switch (colorType)
238                {
239                case 0:
240                        glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
241                        break;
242
243                case 1:
244                        importance = 1.0f * ray->Length() /  Magnitude(mViewCellsManager->GetViewSpaceBox().Diagonal());
245                        glColor3f(importance, importance, importance);
246                        break;
247
248                case 2:
249                        importance = log10(1e3 * ray->mPvsContribution) / 3.0f;
250                        glColor3f(importance, importance, importance);
251                        break;
252
253                case 3:
254                        {
255                                // nested switches ok?
256                                switch (ray->mDistribution)
257                                {
258                                case SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION:
259                                        glColor3f(1, 0, 0);
260                                        break;
261                                case SamplingStrategy::MUTATION_BASED_DISTRIBUTION:
262                                        glColor3f(0, 1, 0);
263                                        break;
264                                case SamplingStrategy::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION:
265                                        glColor3f(0, 1, 1);
266                                        break;
267                                        case SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION:
268                                        glColor3f(1, 1, 0);
269                                        break;
270                                }
271                        }
272                }               
273
274                glVertex3fv(&ray->mOrigin.x);
275                glVertex3fv(&ray->mTermination.x);
276        }
277
278        glEnd();
279}
280
281
282void GlRenderer::RenderViewCell(ViewCell *vc)
283{
284        if (vc->GetMesh())
285        {
286                if (!mUseFalseColors)
287                {
288                        if (vc->GetValid())
289                                glColor3f(0,1,0);
290                        else
291                                glColor3f(0,0,1);
292                }
293
294                RenderMesh(vc->GetMesh());
295        }
296        else
297        {
298                // render viewcells in the subtree
299                if (!vc->IsLeaf())
300                {
301                        ViewCellInterior *vci = (ViewCellInterior *) vc;
302
303                        ViewCellContainer::iterator it = vci->mChildren.begin();
304                        for (; it != vci->mChildren.end(); ++it)
305                        {
306                                RenderViewCell(*it);
307                        }
308                }
309                else
310                {
311                        // cerr<<"Empty viewcell mesh\n";
312                }
313        }
314}
315
316
317void GlRenderer::RenderMeshInstance(MeshInstance *mi)
318{
319        RenderMesh(mi->GetMesh());
320}
321
322
323void
324GlRenderer::RenderTransformedMeshInstance(TransformedMeshInstance *mi)
325{
326        // apply world transform before rendering
327        Matrix4x4 m;
328        mi->GetWorldTransform(m);
329
330        glPushMatrix();
331        glMultMatrixf((float *)m.x);
332
333        RenderMesh(mi->GetMesh());
334       
335        glPopMatrix();
336}
337
338
339void
340GlRenderer::SetupFalseColor(const unsigned int id)
341{
342        // swap bits of the color
343        glColor3ub(id&255, (id>>8)&255, (id>>16)&255);
344}
345
346
347unsigned int GlRenderer::GetId(const unsigned char r,
348                                                           const unsigned char g,
349                                                           const unsigned char b) const
350{
351        return r + (g << 8) + (b << 16);
352}
353
354
355void
356GlRenderer::SetupMaterial(Material *m)
357{
358  if (m)
359        glColor3fv(&(m->mDiffuseColor.r));
360}
361
362
363void GlRenderer::RenderMesh(Mesh *mesh)
364{
365        int i = 0;
366
367        if (!mUseFalseColors && !mUseForcedColors)
368                SetupMaterial(mesh->mMaterial);
369
370        for (i = 0; i < mesh->mFaces.size(); i++)
371        {
372                if (mWireFrame)
373                        glBegin(GL_LINE_LOOP);
374                else
375                        glBegin(GL_POLYGON);
376
377                Face *face = mesh->mFaces[i];
378                Vector3 normal = mesh->GetNormal(i);
379
380                glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
381                for (int j = 0; j < face->mVertexIndices.size(); j++) {
382                        glVertex3fv(&mesh->mVertices[face->mVertexIndices[j]].x);
383                }
384                glEnd();
385        }
386}
387       
388void GlRenderer::InitGL()
389{
390        mSphere = (GLUquadric *)gluNewQuadric();
391
392        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
393        glLoadIdentity();
394
395        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
396        glLoadIdentity();
397
398        glFrontFace(GL_CCW);
399        glCullFace(GL_BACK);
400
401        glShadeModel(GL_FLAT);
402        glDepthFunc(GL_LESS );
403        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
404        glEnable(GL_CULL_FACE);
405
406        InitExtensions();
407
408        glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
409
410        glEnable(GL_NORMALIZE);
411
412        glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
413
414        OcclusionQuery::GenQueries(mOcclusionQueries, 10);
415
416        SceneGraphInterior *interior = mSceneGraph->GetRoot();
417
418        SceneGraphNodeContainer::iterator ni = interior->mChildren.begin();
419
420        for (; ni != interior->mChildren.end(); ni++)
421        {
422                CreateVertexArrays(static_cast<SceneGraphLeaf *>(*ni));
423        }
424}
425
426
427void
428GlRenderer::SetupProjection(const int w, const int h, const float angle)
429{
430  glViewport(0, 0, w, h);
431  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
432  glLoadIdentity();
433  gluPerspective(angle, 1.0, 0.1, 2.0*Magnitude(mSceneGraph->GetBox().Diagonal()));
434  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
435}
436
437
438
439void
440GlRenderer::SetupCamera()
441{
442        Vector3 target = mViewPoint + mViewDirection;
443
444        Vector3 up(0,1,0);
445
446        if (fabs(DotProd(mViewDirection, up)) > 0.99f)
447          up = Vector3(1, 0, 0);
448
449        glLoadIdentity();
450        gluLookAt(mViewPoint.x, mViewPoint.y, mViewPoint.z,
451                target.x, target.y, target.z,
452                up.x, up.y, up.z);
453}
454
455
456
457void
458GlRenderer::_RenderScene()
459{
460 
461  ObjectContainer::const_iterator oi = mObjects.begin();
462  for (; oi != mObjects.end(); oi++)
463        RenderIntersectable(*oi);
464}
465
466void GlRenderer::_RenderSceneTrianglesWithDrawArrays()
467{
468        EnableDrawArrays();
469       
470        if (mUseVbos)
471                glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, mVboId);
472
473        int offset = (int)mObjects.size() * 3;
474        char *arrayPtr = mUseVbos ? NULL : (char *)mData;
475       
476        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr);
477        glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr + offset * sizeof(Vector3));
478       
479        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, (int)mObjects.size() * 3);
480        //DisableDrawArrays();
481}
482
483
484void GlRenderer::_RenderDynamicObject(SceneGraphLeaf *leaf)
485{
486        // apply world transform before rendering
487        Matrix4x4 m;
488        leaf->GetTransform(m);
489
490        glPushMatrix();
491        glMultMatrixf((float *)m.x);
492
493        glBegin(GL_TRIANGLES);
494
495        ObjectContainer::const_iterator oi = leaf->mGeometry.begin();
496        for (; oi != leaf->mGeometry.end(); oi++)
497        {
498                TriangleIntersectable *object = (TriangleIntersectable *)*oi;
499                Triangle3 *t = &(object->GetItem());
500
501                Vector3 normal = t->GetNormal();
502                glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
503
504                glVertex3f(t->mVertices[0].x, t->mVertices[0].y, t->mVertices[0].z);
505                glVertex3f(t->mVertices[1].x, t->mVertices[1].y, t->mVertices[1].z);
506                glVertex3f(t->mVertices[2].x, t->mVertices[2].y, t->mVertices[2].z);
507
508        }
509
510        glEnd();
511       
512        glPopMatrix();
513
514#if 1
515        // test the box of the object
516        AxisAlignedBox3 box = leaf->GetBox();
517        RenderBox(box);
518#endif
519}
520
521
522
523void GlRenderer::_RenderSceneTriangles()
524{
525        glBegin(GL_TRIANGLES);
526
527        ObjectContainer::const_iterator oi = mObjects.begin();
528        for (; oi != mObjects.end(); oi++) {
529
530          if ((*oi)->Type() == Intersectable::TRIANGLE_INTERSECTABLE) {
531                        TriangleIntersectable *object = (TriangleIntersectable *)*oi;
532                        Triangle3 *t = &(object->GetItem());
533
534                        Vector3 normal = t->GetNormal();
535                        glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
536                        glVertex3f(t->mVertices[0].x, t->mVertices[0].y, t->mVertices[0].z);
537                        glVertex3f(t->mVertices[1].x, t->mVertices[1].y, t->mVertices[1].z);
538                        glVertex3f(t->mVertices[2].x, t->mVertices[2].y, t->mVertices[2].z);
539          }
540        }
541
542        glEnd();
543}
544
545
546bool
547GlRenderer::RenderScene()
548{
549  mCurrentFrame++;
550 
551  Intersectable::NewMail();
552#if DYNAMIC_OBJECTS_HACK
553        Preprocessor *p = mViewCellsManager->GetPreprocessor();
554        // handle dynamic objects
555        DynamicObjectsContainer::const_iterator dit, dit_end = p->mDynamicObjects.end();
556
557        for (dit = p->mDynamicObjects.begin(); dit != dit_end; ++ dit)
558        {
559#if USE_TRANSFORMED_MESH_INSTANCE_HACK
560        RenderIntersectable(*dit);
561#else
562                _RenderDynamicObject(*dit);
563#endif
564        }
565#endif
566#if 1
567        _RenderSceneTrianglesWithDrawArrays();
568
569#else
570        static int glList = -1;
571        if (mUseGlLists) {
572                if (glList == -1) {
573                        glList = glGenLists(1);
574                        glNewList(glList, GL_COMPILE);
575                        _RenderSceneTriangles();
576                        glEndList();
577                }
578
579                glCallList(glList);
580        } else
581                _RenderSceneTriangles();
582
583#endif
584        return true;
585}
586
587
588void
589GlRendererBuffer::EvalQueryWithItemBuffer()
590{
591        // read back the texture
592        glReadPixels(0, 0,
593                                GetWidth(), GetHeight(),
594                                GL_RGBA,
595                                GL_UNSIGNED_BYTE,
596                                mPixelBuffer);
597               
598                       
599        unsigned int *p = mPixelBuffer;
600                       
601        for (int y = 0; y < GetHeight(); y++)
602        {
603                for (int x = 0; x < GetWidth(); x++, p++)
604                {
605                        unsigned int id = (*p) & 0xFFFFFF;
606
607                        if (id != 0xFFFFFF)
608                        {
609                                ++ mObjects[id]->mCounter;
610                        }
611                }
612        }
613}
614
615
616
617/****************************************************************/
618/*               GlRendererBuffer implementation                */
619/****************************************************************/
620
621
622
623GlRendererBuffer::GlRendererBuffer(SceneGraph *sceneGraph,
624                                                                   ViewCellsManager *viewcells,
625                                                                   KdTree *tree):
626GlRenderer(sceneGraph, viewcells, tree) 
627{
628  mPixelBuffer = NULL;
629  // implement width and height in subclasses
630}
631
632
633void
634GlRendererBuffer::EvalQueryWithOcclusionQueries(
635                                                                           //RenderCostSample &sample
636                                                                           )
637{
638        glDepthFunc(GL_LEQUAL);
639               
640        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
641        glDepthMask(GL_FALSE);
642
643
644        // simulate detectemptyviewspace using backface culling
645        if (mDetectEmptyViewSpace)
646        {
647                glEnable(GL_CULL_FACE);
648                //cout << "culling" << endl;
649        }
650        else
651        {
652                //cout << "not culling" << endl;
653                glDisable(GL_CULL_FACE);
654        }
655
656       
657        //const int numQ = 1;
658        const int numQ = (int)mOcclusionQueries.size();
659       
660        //glFinish();
661#if 0
662        //-- now issue queries for all objects
663        for (int j = 0; j < (int)mObjects.size(); ++ j)
664        {
665                mOcclusionQueries[j]->BeginQuery();
666                RenderIntersectable(mObjects[j]);
667                mOcclusionQueries[j]->EndQuery();
668
669                unsigned int pixelCount;
670
671                pixelCount = mOcclusionQueries[j]->GetQueryResult();
672               
673                mObjects[j]->mCounter += pixelCount;
674        }
675#else
676
677        int q = 0;
678
679        //-- now issue queries for all objects
680        for (int j = 0; j < (int)mObjects.size(); j += q)
681        {       
682                for (q = 0; ((j + q) < (int)mObjects.size()) && (q < numQ); ++ q)
683                {
684                        //glFinish();
685                        mOcclusionQueries[q]->BeginQuery();
686                       
687                        RenderIntersectable(mObjects[j + q]);
688               
689                        mOcclusionQueries[q]->EndQuery();
690                        //glFinish();
691                }
692                //cout << "q: " << q << endl;
693                // collect results of the queries
694                for (int t = 0; t < q; ++ t)
695                {
696                        unsigned int pixelCount;
697               
698                        //-- reenable other state
699#if 0
700                        bool available;
701
702                        do
703                        {
704                                available = mOcclusionQueries[t]->ResultAvailable();
705                               
706                                if (!available) cout << "W";
707                        }
708                        while (!available);
709#endif
710
711                        pixelCount = mOcclusionQueries[t]->GetQueryResult();
712
713                        //if (pixelCount > 0)
714                        //      cout <<"o="<<j+q<<" q="<<mOcclusionQueries[q]->GetQueryId()<<" pc="<<pixelCount<<" ";
715                        mObjects[j + t]->mCounter += pixelCount;
716               
717                }
718
719                //j += q;
720        }
721#endif
722        //glFinish();
723        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
724        glDepthMask(GL_TRUE);
725       
726        glEnable(GL_CULL_FACE);
727}
728
729
730void
731GlRenderer::RandomViewPoint()
732{
733  // do not use this function since it could return different viewpoints for
734  // different executions of the algorithm
735
736  //  mViewCellsManager->GetViewPoint(mViewPoint);
737
738  while (1) {
739        Vector3 pVector = Vector3(halton.GetNumber(1),
740                                                          halton.GetNumber(2),
741                                                          halton.GetNumber(3));
742       
743        mViewPoint =  mViewCellsManager->GetViewSpaceBox().GetPoint(pVector);
744        ViewCell *v = mViewCellsManager->GetViewCell(mViewPoint);
745        if (v && v->GetValid())
746          break;
747        // generate a new vector
748        halton.GenerateNext();
749  }
750 
751  Vector3 dVector = Vector3(2*M_PI*halton.GetNumber(4),
752                                                        M_PI*halton.GetNumber(5),
753                                                        0.0f);
754 
755  mViewDirection = Normalize(Vector3(sin(dVector.x),
756                                                                         //     cos(dVector.y),
757                                                                         0.0f,
758                                                                         cos(dVector.x)));
759  halton.GenerateNext();
760}
761
762
763void
764GlRenderer::RenderBox(const AxisAlignedBox3 &box)
765{
766
767  glBegin(GL_LINE_LOOP);
768  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Min().z );
769  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Min().z );
770  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Min().z );
771  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Min().z );
772  glEnd();
773
774  glBegin(GL_LINE_LOOP);
775  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Max().z );
776  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Max().z );
777  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Max().z );
778  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Max().z );
779  glEnd();
780
781  glBegin(GL_LINE_LOOP);
782  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Min().z );
783  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Max().z );
784  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Max().z );
785  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Min().z );
786  glEnd();
787
788  glBegin(GL_LINE_LOOP);
789  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Min().z );
790  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Max().z );
791  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Max().z );
792  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Min().z );
793  glEnd();
794
795  glBegin(GL_LINE_LOOP);
796  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Min().z );
797  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Min().z );
798  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Max().z );
799  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Max().z );
800  glEnd();
801
802  glBegin(GL_LINE_LOOP);
803  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Min().z );
804  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Min().z );
805  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Max().z );
806  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Max().z );
807
808  glEnd();
809
810}
811
812void
813GlRenderer::RenderBvhNode(BvhNode *node)
814{
815  if (node->IsLeaf()) {
816        BvhLeaf *leaf = (BvhLeaf *) node;
817
818#if 0
819        if (leaf->mGlList == 0) {
820          leaf->mGlList = glGenLists(1);
821          if (leaf->mGlList != 0)
822                glNewList(leaf->mGlList, GL_COMPILE);
823         
824          for (int i=0; i < leaf->mObjects.size(); i++)
825                RenderIntersectable(leaf->mObjects[i]);
826         
827          if (leaf->mGlList != 0)
828                glEndList();
829        }
830       
831        if (leaf->mGlList != 0)
832          glCallList(leaf->mGlList);
833#else
834        for (int i=0; i < leaf->mObjects.size(); i++)
835          RenderIntersectable(leaf->mObjects[i]);
836#endif
837  } else {
838        BvhInterior *in = (BvhInterior *)node;
839        RenderBvhNode(in->GetBack());
840        RenderBvhNode(in->GetFront());
841  }
842}
843
844void
845GlRenderer::RenderKdNode(KdNode *node)
846{
847  if (node->IsLeaf())
848        {
849#if !EVAL_ERROR
850                RenderKdLeaf(static_cast<KdLeaf *>(node));
851#else
852                KdLeaf *leaf = static_cast<KdLeaf *>(node);
853                for (int i=0; i < leaf->mObjects.size(); i++)
854                  {
855                        RenderIntersectable(leaf->mObjects[i]);
856                       
857                  }
858#endif
859        }
860        else
861        {
862                KdInterior *inter = static_cast<KdInterior *>(node);
863                RenderKdNode(inter->mBack);
864                RenderKdNode(inter->mFront);
865        }
866}
867
868
869
870
871void
872GlRendererBuffer::EvalRenderCostSample(RenderCostSample &sample,
873                                                                           const bool useOcclusionQueries,
874                                                                           const int threshold
875                                                                           )
876{
877        // choose a random view point
878        mViewCellsManager->GetViewPoint(mViewPoint);
879        sample.mPosition = mViewPoint;
880        //cout << "viewpoint: " << mViewPoint << endl;
881
882        // take a render cost sample by rendering a cube
883        Vector3 directions[6];
884
885        directions[0] = Vector3(1,0,0);
886        directions[1] = Vector3(0,1,0);
887        directions[2] = Vector3(0,0,1);
888        directions[3] = Vector3(-1,0,0);
889        directions[4] = Vector3(0,-1,0);
890        directions[5] = Vector3(0,0,-1);
891
892        sample.mVisibleObjects = 0;
893
894        // reset object counters
895        ObjectContainer::const_iterator it, it_end = mObjects.end();
896
897        for (it = mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
898        {
899                (*it)->mCounter = 0;
900
901        }
902
903        ++ mFrame;
904
905        //glCullFace(GL_FRONT);
906        glCullFace(GL_BACK);
907        glDisable(GL_CULL_FACE);
908
909
910        // query all 6 directions for a full point sample
911        for (int i = 0; i < 6; ++ i)
912        {
913                mViewDirection = directions[i];
914                SetupCamera();
915
916                glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
917                glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
918                //glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);      glDepthMask(GL_TRUE);
919                glDepthFunc(GL_LESS);
920
921                mUseFalseColors = true;
922
923                // the actual scene rendering fills the depth (for occlusion queries)
924                // and the frame buffer (for item buffer)
925                RenderScene();
926
927
928                if (0)
929                {
930                        char filename[256];
931                        sprintf(filename, "snap/frame-%04d-%d.png", mFrame, i);
932                        //                QImage im = toImage();
933                        //                im.save(filename, "PNG");
934                }
935
936                // evaluate the sample
937                if (useOcclusionQueries)
938                {
939                        EvalQueryWithOcclusionQueries();
940                }
941                else
942                {
943                        EvalQueryWithItemBuffer();
944                }
945        } 
946
947        // now evaluate the statistics over that sample
948        // currently only the number of visible objects is taken into account
949        sample.Reset();
950
951        for (it = mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
952        {
953                Intersectable *obj = *it;
954                if (obj->mCounter >= threshold)
955                {
956                        ++ sample.mVisibleObjects;
957                        sample.mVisiblePixels += obj->mCounter;
958                }
959        }
960
961        //cout << "RS=" << sample.mVisibleObjects << " ";
962}
963
964
965GlRendererBuffer::~GlRendererBuffer()
966{
967#if 0
968#ifdef USE_CG
969        if (sCgFragmentProgram)
970                cgDestroyProgram(sCgFragmentProgram);
971        if (sCgContext)
972                cgDestroyContext(sCgContext);
973#endif
974#endif
975
976}
977
978
979void
980GlRendererBuffer::SampleRenderCost(const int numSamples,
981                                                                   vector<RenderCostSample> &samples,
982                                                                   const bool useOcclusionQueries,
983                                                                   const int threshold
984                                                                   )
985{
986        MakeCurrent();
987
988        if (mPixelBuffer == NULL)
989                mPixelBuffer = new unsigned int[GetWidth()*GetHeight()];
990
991        // using 90 degree projection to capture 360 view with 6 samples
992        SetupProjection(GetHeight(), GetHeight(), 90.0f);
993
994        //samples.resize(numSamples);
995        halton.Reset();
996
997        // the number of queries queried in batch mode
998        const int numQ = 500;
999
1000        //const int numQ = (int)mObjects.size();
1001        if (useOcclusionQueries)
1002        {
1003                cout << "\ngenerating " << numQ << " queries ... ";
1004                OcclusionQuery::GenQueries(mOcclusionQueries, numQ);
1005                cout << "finished" << endl;
1006        }
1007
1008        // sampling queries
1009        for (int i = 0; i < numSamples; ++ i)
1010        {
1011                cout << ".";
1012                EvalRenderCostSample(samples[i], useOcclusionQueries, threshold);
1013        }
1014
1015        DoneCurrent();
1016}
1017
1018
1019
1020
1021
1022void
1023GlRenderer::ClearErrorBuffer()
1024{
1025  for (int i=0; i < mPvsStatFrames; i++) {
1026        mPvsErrorBuffer[i].mError = 1.0f;
1027  }
1028  mPvsStat.maxError = 0.0f;
1029}
1030
1031
1032void
1033GlRendererBuffer::EvalPvsStat()
1034{
1035        MakeCurrent();
1036       
1037        GlRenderer::EvalPvsStat();
1038       
1039        DoneCurrent();
1040  //  mRenderingFinished.wakeAll();
1041}
1042
1043
1044void GlRendererBuffer::EvalPvsStat(const SimpleRayContainer &viewPoints)
1045{
1046        MakeCurrent();
1047
1048        GlRenderer::EvalPvsStat(viewPoints);
1049 
1050        DoneCurrent();
1051}
1052
1053
1054void GlRendererBuffer::SampleBeamContributions(Intersectable *sourceObject,
1055                                                                                           Beam &beam,
1056                                                                                           const int desiredSamples,
1057                                                                                           BeamSampleStatistics &stat)
1058{
1059        // TODO: should be moved out of here (not to be done every time)
1060        // only back faces are interesting for the depth pass
1061        glShadeModel(GL_FLAT);
1062        glDisable(GL_LIGHTING);
1063
1064        // needed to kill the fragments for the front buffer
1065        glEnable(GL_ALPHA_TEST);
1066        glAlphaFunc(GL_GREATER, 0);
1067
1068        // assumes that the beam is constructed and contains kd-tree nodes
1069        // and viewcells which it intersects
1070 
1071 
1072        // Get the number of viewpoints to be sampled
1073        // Now it is a sqrt but in general a wiser decision could be made.
1074        // The less viewpoints the better for rendering performance, since less passes
1075        // over the beam is needed.
1076        // The viewpoints could actually be generated outside of the bounding box which
1077        // would distribute the 'efective viewpoints' of the object surface and thus
1078        // with a few viewpoints better sample the viewpoint space....
1079
1080        //TODO: comment in
1081        //int viewPointSamples = sqrt((float)desiredSamples);
1082        int viewPointSamples = max(desiredSamples / (GetWidth() * GetHeight()), 1);
1083       
1084        // the number of direction samples per pass is given by the number of viewpoints
1085        int directionalSamples = desiredSamples / viewPointSamples;
1086       
1087        Debug << "directional samples: " << directionalSamples << endl;
1088        for (int i = 0; i < viewPointSamples; ++ i)
1089        {
1090                Vector3 viewPoint = beam.mBox.GetRandomPoint();
1091               
1092                // perhaps the viewpoint should be shifted back a little bit so that it always lies
1093                // inside the source object
1094                // 'ideally' the viewpoints would be distributed on the soureObject surface, but this
1095        // would require more complicated sampling (perhaps hierarchical rejection sampling of
1096                // the object surface is an option here - only the mesh faces which are inside the box
1097                // are considered as candidates)
1098               
1099                SampleViewpointContributions(sourceObject,
1100                                                                         viewPoint,
1101                                                                         beam,
1102                                                                         directionalSamples,
1103                                                                         stat);
1104        }
1105
1106
1107        // note:
1108        // this routine would be called only if the number of desired samples is sufficiently
1109        // large - for other rss tree cells the cpu based sampling is perhaps more efficient
1110        // distributing the work between cpu and gpu would also allow us to place more sophisticated
1111        // sample distributions (silhouette ones) using the cpu and the jittered once on the GPU
1112        // in order that thios scheme is working well the gpu render buffer should run in a separate
1113        // thread than the cpu sampler, which would not be such a big problem....
1114
1115        // disable alpha test again
1116        glDisable(GL_ALPHA_TEST);
1117}
1118
1119
1120
1121void GlRendererBuffer::SampleViewpointContributions(Intersectable *sourceObject,
1122                                                                                                        const Vector3 viewPoint,
1123                                                                                                        Beam &beam,
1124                                                                                                        const int samples,
1125                                                    BeamSampleStatistics &stat)
1126{
1127    // 1. setup the view port to match the desired samples
1128        glViewport(0, 0, samples, samples);
1129
1130        // 2. setup the projection matrix and view matrix to match the viewpoint + beam.mDirBox
1131        SetupProjectionForViewPoint(viewPoint, beam, sourceObject);
1132
1133
1134        // 3. reset z-buffer to 0 and render the source object for the beam
1135        //    with glCullFace(Enabled) and glFrontFace(GL_CW)
1136        //    save result to the front depth map
1137        //    the front depth map holds ray origins
1138
1139
1140        // front depth buffer must be initialised to 0
1141        float clearDepth;
1142       
1143        glGetFloatv(GL_DEPTH_CLEAR_VALUE, &clearDepth);
1144        glClearDepth(0.0f);
1145        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
1146
1147
1148        // glFrontFace(GL_CCW);
1149        glEnable(GL_CULL_FACE);
1150        glCullFace(GL_FRONT);
1151        glColorMask(0, 0, 0, 0);
1152       
1153
1154        // stencil is increased where the source object is located
1155        glEnable(GL_STENCIL_TEST);     
1156        glStencilFunc(GL_ALWAYS, 0x1, 0x1);
1157        glStencilOp(GL_REPLACE, GL_REPLACE, GL_REPLACE);
1158
1159
1160#if 0
1161        static int glSourceObjList = -1;         
1162        if (glSourceObjList != -1)
1163        {
1164                glSourceObjList = glGenLists(1);
1165                glNewList(glSourceObjList, GL_COMPILE);
1166
1167                RenderIntersectable(sourceObject);
1168       
1169                glEndList();
1170        }
1171        glCallList(glSourceObjList);
1172
1173#else
1174        RenderIntersectable(sourceObject);
1175
1176#endif 
1177
1178         // copy contents of the front depth buffer into depth texture
1179        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frontDepthMap);   
1180        glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, 0, 0, depthMapSize, depthMapSize);
1181
1182        // reset clear function
1183        glClearDepth(clearDepth);
1184       
1185       
1186        // 4. set up the termination depth buffer (= standard depth buffer)
1187        //    only rays which have non-zero entry in the origin buffer are valid since
1188        //    they realy start on the object surface (this is tagged by setting a
1189        //    stencil buffer bit at step 3).
1190       
1191        glStencilFunc(GL_EQUAL, 0x1, 0x1);
1192        glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP);
1193
1194        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1195        glDepthMask(1);
1196
1197        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
1198               
1199        glEnable(GL_CULL_FACE);
1200        glCullFace(GL_BACK);
1201
1202        // setup front depth buffer
1203        glEnable(GL_TEXTURE_2D);
1204       
1205#if 0
1206#ifdef USE_CG
1207        // bind pixel shader implementing the front depth buffer functionality
1208        cgGLBindProgram(sCgFragmentProgram);
1209        cgGLEnableProfile(sCgFragmentProfile);
1210#endif
1211#endif
1212        // 5. render all objects inside the beam
1213        //    we can use id based false color to read them back for gaining the pvs
1214
1215        glColorMask(1, 1, 1, 1);
1216
1217       
1218        // if objects not stored in beam => extract objects
1219        if (beam.mFlags & !Beam::STORE_OBJECTS)
1220        {
1221                vector<KdNode *>::const_iterator it, it_end = beam.mKdNodes.end();
1222
1223                Intersectable::NewMail();
1224                for (it = beam.mKdNodes.begin(); it != it_end; ++ it)
1225                {
1226                        mKdTree->CollectObjects(*it, beam.mObjects);
1227                }
1228        }
1229
1230
1231        //    (objects can be compiled to a gl list now so that subsequent rendering for
1232        //    this beam is fast - the same hold for step 3)
1233        //    Afterwards we have two depth buffers defining the ray origin and termination
1234       
1235
1236#if 0
1237        static int glObjList = -1;
1238        if (glObjList != -1)
1239        {
1240                glObjList = glGenLists(1);
1241                glNewList(glObjList, GL_COMPILE);
1242       
1243                ObjectContainer::const_iterator it, it_end = beam.mObjects.end();
1244                for (it = beam.mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
1245                {
1246                        // render all objects except the source object
1247                        if (*it != sourceObject)
1248                                RenderIntersectable(*it);
1249                }
1250               
1251                glEndList();
1252        }
1253
1254        glCallList(glObjList);
1255#else
1256        ObjectContainer::const_iterator it, it_end = beam.mObjects.end();
1257        for (it = beam.mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
1258        {       
1259                // render all objects except the source object
1260                if (*it != sourceObject)
1261                        RenderIntersectable(*it);
1262        }
1263#endif
1264       
1265        // 6. Use occlusion queries for all viewcell meshes associated with the beam ->
1266        //     a fragment passes if the corresponding stencil fragment is set and its depth is
1267        //     between origin and termination buffer
1268
1269        // create new queries if necessary
1270        OcclusionQuery::GenQueries(mOcclusionQueries, (int)beam.mViewCells.size());
1271
1272        // check whether any backfacing polygon would pass the depth test?
1273        // matt: should check both back /front facing because of dual depth buffer
1274        // and danger of cutting the near plane with front facing polys.
1275       
1276        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
1277        glDepthMask(GL_FALSE);
1278        glDisable(GL_CULL_FACE);
1279
1280 
1281        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = beam.mViewCells.end();
1282
1283        int queryIdx = 0;
1284
1285        for (vit = beam.mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
1286        {
1287                mOcclusionQueries[queryIdx ++]->BeginQuery();
1288                RenderIntersectable(*vit);
1289                mOcclusionQueries[queryIdx]->EndQuery();
1290
1291                ++ queryIdx;
1292        }
1293
1294        // at this point, if possible, go and do some other computation
1295
1296        // 7. The number of visible pixels is the number of sample rays which see the source
1297        //    object from the corresponding viewcell -> remember these values for later update
1298        //   of the viewcell pvs - or update immediately?
1299
1300        queryIdx = 0;
1301
1302        for (vit = beam.mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
1303        {
1304                // fetch queries
1305                unsigned int pixelCount = mOcclusionQueries[queryIdx ++]->GetQueryResult();
1306
1307                if (pixelCount)
1308                        Debug << "view cell " << (*vit)->GetId() << " visible pixels: " << pixelCount << endl;
1309        }
1310       
1311
1312        // 8. Copmpute rendering statistics
1313        // In general it is not neccessary to remember to extract all the rays cast. I hope it
1314        // would be sufficient to gain only the intergral statistics about the new contributions
1315        // and so the rss tree would actually store no new rays (only the initial ones)
1316        // the subdivision of the tree would only be driven by the statistics (the glrender could
1317        // evaluate the contribution entropy for example)
1318        // However might be an option to extract/store only those the rays which made a contribution
1319        // (new viewcell has been discovered) or relative contribution greater than a threshold ...
1320
1321        ObjectContainer pvsObj;
1322        stat.pvsSize = ComputePvs(beam.mObjects, pvsObj);
1323       
1324        // to gain ray source and termination
1325        // copy contents of ray termination buffer into depth texture
1326        // and compare with ray source buffer
1327#if 0
1328        VssRayContainer rays;
1329
1330        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, backDepthMap);     
1331        glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, 0, 0, depthMapSize, depthMapSize);
1332
1333        ComputeRays(Intersectable *sourceObj, rays);
1334
1335#endif
1336
1337        ////////
1338        //-- cleanup
1339
1340        // reset gl state
1341        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
1342        glDepthMask(GL_TRUE);
1343        glEnable(GL_CULL_FACE);
1344        glDisable(GL_STENCIL_TEST);
1345
1346#if 0
1347#ifdef USE_CG
1348        cgGLDisableProfile(sCgFragmentProfile);
1349#endif
1350#endif
1351
1352        glDisable(GL_TEXTURE_2D);
1353
1354        // remove objects from beam
1355        if (beam.mFlags & !Beam::STORE_OBJECTS)
1356                beam.mObjects.clear();
1357}
1358
1359
1360void GlRendererBuffer::SetupProjectionForViewPoint(const Vector3 &viewPoint,
1361                                                                                                   const Beam &beam,
1362                                                                                                   Intersectable *sourceObject)
1363{
1364        float left, right, bottom, top, znear, zfar;
1365
1366        beam.ComputePerspectiveFrustum(left, right, bottom, top, znear, zfar,
1367                                                                   mSceneGraph->GetBox());
1368
1369        //Debug << left << " " << right << " " << bottom << " " << top << " " << znear << " " << zfar << endl;
1370        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
1371        glLoadIdentity();
1372        glFrustum(left, right, bottom, top, znear, zfar);
1373        //glFrustum(-1, 1, -1, 1, 1, 20000);
1374
1375    const Vector3 center = viewPoint + beam.GetMainDirection() * (zfar - znear) * 0.3f;
1376        const Vector3 up =
1377                Normalize(CrossProd(beam.mPlanes[0].mNormal, beam.mPlanes[4].mNormal));
1378
1379#ifdef GTP_DEBUG
1380        Debug << "view point: " << viewPoint << endl;
1381        Debug << "eye: " << center << endl;
1382        Debug << "up: " << up << endl;
1383#endif
1384
1385        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
1386        glLoadIdentity();
1387        gluLookAt(viewPoint.x, viewPoint.y, viewPoint.z,
1388                          center.x, center.y, center.z,                   
1389                          up.x, up.y, up.z);
1390}               
1391
1392 
1393void GlRendererBuffer::InitGL()
1394{
1395        MakeCurrent();
1396        GlRenderer::InitGL();
1397
1398        // initialise dual depth buffer textures
1399        glGenTextures(1, &frontDepthMap);
1400        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frontDepthMap);
1401
1402        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, depthMapSize,
1403                depthMapSize, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
1404
1405        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
1406        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
1407        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
1408        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
1409
1410        glGenTextures(1, &backDepthMap);
1411        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, backDepthMap);
1412
1413        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, depthMapSize,
1414                                 depthMapSize, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
1415        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
1416        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
1417        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
1418        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
1419
1420#if 0
1421#ifdef USE_CG
1422
1423        // cg initialization
1424        cgSetErrorCallback(handleCgError);
1425        sCgContext = cgCreateContext();
1426
1427        if (cgGLIsProfileSupported(CG_PROFILE_ARBFP1))
1428                sCgFragmentProfile = CG_PROFILE_ARBFP1;
1429        else
1430        {
1431                // try FP30
1432                if (cgGLIsProfileSupported(CG_PROFILE_FP30))
1433                        sCgFragmentProfile = CG_PROFILE_FP30;
1434                else
1435                {
1436                        Debug << "Neither arbfp1 or fp30 fragment profiles supported on this system" << endl;
1437                        exit(1);
1438                }
1439        }
1440
1441        sCgFragmentProgram = cgCreateProgramFromFile(sCgContext,
1442                                                         CG_SOURCE, "../src/dual_depth.cg",
1443                                                                                                 sCgFragmentProfile,
1444                                                                                                 NULL,
1445                                                                                                 NULL);
1446
1447        if (!cgIsProgramCompiled(sCgFragmentProgram))
1448                cgCompileProgram(sCgFragmentProgram);
1449
1450        cgGLLoadProgram(sCgFragmentProgram);
1451        cgGLBindProgram(sCgFragmentProgram);
1452
1453        Debug << "---- PROGRAM BEGIN ----\n" <<
1454                cgGetProgramString(sCgFragmentProgram, CG_COMPILED_PROGRAM) << "---- PROGRAM END ----\n";
1455
1456#endif
1457#endif
1458        DoneCurrent();
1459}
1460
1461
1462void GlRendererBuffer::ComputeRays(Intersectable *sourceObj, VssRayContainer &rays)
1463{
1464        for (int i = 0; i < depthMapSize * depthMapSize; ++ i)
1465        {
1466                //todo glGetTexImage()
1467        }
1468}
1469
1470bool GlRendererBuffer::ValidViewPoint()
1471{       
1472        MakeCurrent();
1473
1474        SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
1475
1476        bool result = GlRenderer::ValidViewPoint();
1477       
1478        DoneCurrent();
1479       
1480        return result;
1481}
1482
1483
1484void
1485GlRenderer::EvalPvsStat()
1486{
1487  mPvsStat.Reset();
1488  halton.Reset();
1489
1490  SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
1491
1492  cout<<"Random Pvs STATS, mPvsStatFrames="<<mPvsStatFrames<<endl;
1493 
1494  for (int i=0; i < mPvsStatFrames; i++) {
1495        float err;
1496        // set frame id for saving the error buffer
1497        mFrame = i;
1498
1499        //      cerr<<"RV"<<endl;
1500        RandomViewPoint();
1501        //      cerr<<"RV2"<<endl;
1502
1503        if (mPvsErrorBuffer[i].mError == 1.0f) {
1504          // check if the view point is valid
1505          if (!ValidViewPoint()) {
1506                mPvsErrorBuffer[i].mError = -1.0f;
1507          }
1508
1509          // manualy corrected view point
1510          if (mFrame == 5105)
1511                mPvsErrorBuffer[i].mError = -1.0f;
1512        }
1513       
1514       
1515        // atlanta problematic frames: 325 525 691 1543
1516#if 0
1517        if (mFrame != 325 &&
1518                mFrame != 525 &&
1519                mFrame != 691 &&
1520                mFrame != 1543)
1521          mPvsErrorBuffer[i] = -1;
1522        else {
1523          Debug<<"frame ="<<mFrame<<" vp="<<mViewPoint<<" vd="<<mViewDirection<<endl;
1524        }
1525#endif
1526       
1527
1528        if (mPvsErrorBuffer[i].mError > 0.0f) {
1529          int pvsSize;
1530
1531          float error = GetPixelError(pvsSize);
1532
1533          mPvsErrorBuffer[i].mError = error;
1534          mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize = pvsSize;
1535
1536          //      emit UpdatePvsErrorItem(i,
1537          //                                                      mPvsErrorBuffer[i]);
1538          cout<<"("<<i<<" ["<<mViewPoint<<"]["<<mViewDirection<<"] "<<mPvsErrorBuffer[i].mError<<")";
1539          //      swapBuffers();
1540        }
1541       
1542        err = mPvsErrorBuffer[i].mError;
1543       
1544        if (err >= 0.0f) {
1545          if (err > mPvsStat.maxError)
1546                mPvsStat.maxError = err;
1547          mPvsStat.sumError += err;
1548          mPvsStat.sumPvsSize += mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize;
1549         
1550          if (err == 0.0f)
1551                mPvsStat.errorFreeFrames++;
1552          mPvsStat.frames++;
1553        }
1554  }
1555 
1556  glFinish();
1557  cout<<endl<<flush;
1558}
1559
1560
1561void GlRenderer::EvalPvsStat(const SimpleRayContainer &viewPoints)
1562{
1563  mPvsStat.Reset();
1564
1565  SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
1566 
1567  cout << "mPvsStatFrames=" << mPvsStatFrames << endl;
1568 
1569  SimpleRayContainer::const_iterator sit, sit_end = viewPoints.end();
1570  int i = 0;
1571 
1572  for (sit = viewPoints.begin(); sit != sit_end; ++ sit, ++ i)
1573        {
1574         
1575          //cout << "view point: " << (*sit) << endl;;
1576          SimpleRay sray = *sit;
1577         
1578          float err;
1579         
1580          // set frame id for saving the error buffer
1581          mFrame = i;
1582          mViewPoint = sray.mOrigin;
1583          mViewDirection = sray.mDirection;
1584         
1585          if (mPvsErrorBuffer[i].mError > 0.0f)
1586          {
1587                  int pvsSize;
1588
1589                  // compute the pixel error
1590                  float error = GetPixelError(pvsSize);
1591                 
1592                  mPvsErrorBuffer[i].mError = error;
1593                  mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize = pvsSize;
1594
1595                  cout << "(" << i << "," << mPvsErrorBuffer[i].mError <<")";
1596          }
1597
1598          err = mPvsErrorBuffer[i].mError;
1599
1600          if (err >= 0.0f)
1601          {
1602                  if (err > mPvsStat.maxError)
1603                          mPvsStat.maxError = err;
1604
1605                  mPvsStat.sumError += err;
1606                  mPvsStat.sumPvsSize += mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize;
1607
1608                  if (err == 0.0f)
1609                          ++ mPvsStat.errorFreeFrames;
1610
1611                  ++ mPvsStat.frames;
1612          }
1613        }
1614 
1615  glFinish();
1616  cout << endl << flush;
1617}
1618
1619
1620
1621bool
1622GlRenderer::ValidViewPoint()
1623{
1624        //cout<<"VV4 ";
1625        if (!mDetectEmptyViewSpace)
1626                return true;
1627        //cout << "vp: " << mViewPoint << " dir: " << mViewDirection << endl;
1628
1629        OcclusionQuery *query = mOcclusionQueries[0];
1630
1631        // now check whether any backfacing polygon would pass the depth test
1632        SetupCamera();
1633        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1634        glEnable( GL_CULL_FACE );
1635        glCullFace(GL_BACK);
1636
1637        //cout<<"VV1 ";
1638        RenderScene();
1639
1640        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
1641        glDepthMask(GL_FALSE);
1642        glDisable( GL_CULL_FACE );
1643
1644        query->BeginQuery();
1645
1646        //  cout<<"VV2 ";
1647        RenderScene();
1648        //  cout<<"VV3 ";
1649
1650        query->EndQuery();
1651
1652        // at this point, if possible, go and do some other computation
1653        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
1654        glDepthMask(GL_TRUE);
1655        glEnable( GL_CULL_FACE );
1656
1657        //      int wait = 0;
1658        //      while (!query->ResultAvailable()) {
1659        //        wait++;
1660        //      }
1661
1662        // reenable other state
1663        unsigned int pixelCount = query->GetQueryResult();
1664        //  cout<<"VV4 ";
1665
1666
1667        if (pixelCount > 0)
1668        {
1669                return false; // backfacing polygon found -> not a valid viewspace sample
1670        }
1671        return true;
1672}
1673
1674
1675float GlRenderer::GetPixelError(int &pvsSize)
1676{
1677  return -1.0f;
1678}
1679
1680
1681void GlRenderer::RenderViewPoint()
1682{
1683        mWireFrame = true;
1684        glPushMatrix();
1685        glTranslatef(mViewPoint.x, mViewPoint.y, mViewPoint.z);
1686        glScalef(5.0f, 5.0f, 5.0f);
1687        glPushAttrib(GL_CURRENT_BIT);
1688        glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
1689        gluSphere((::GLUquadric *)mSphere,
1690                1e-3*Magnitude(mViewCellsManager->GetViewSpaceBox().Size()), 6, 6);
1691        glPopAttrib();
1692        glPopMatrix();
1693        mWireFrame = false;
1694}
1695
1696
1697void GlRenderer::EnableDrawArrays()
1698{
1699  glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
1700  glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
1701}
1702
1703
1704void GlRenderer::DisableDrawArrays()
1705{
1706        glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
1707        glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
1708}
1709
1710
1711#if 0
1712
1713void GlRenderer::RenderKdLeaf(KdLeaf *leaf)
1714{
1715        int bufferSize = 0;
1716
1717        // count #new triangles
1718        for (size_t i = 0; i < leaf->mObjects.size(); ++ i)
1719        {
1720                TriangleIntersectable *obj = static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mObjects[i]);
1721
1722                // check if already rendered
1723                if (!obj->Mailed())
1724                        bufferSize += 3;
1725                //else cout << obj->mMailbox << " " << obj->sMailId << " ";
1726        }
1727
1728        Vector3 *vertices = new Vector3[bufferSize];
1729        Vector3 *normals = new Vector3[bufferSize];
1730
1731        int j = 0;
1732
1733        for (size_t i = 0; i < leaf->mObjects.size(); ++ i)
1734        {
1735                TriangleIntersectable *obj = static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mObjects[i]);
1736
1737                // check if already rendered
1738                if (obj->Mailed())
1739                        continue;
1740
1741                obj->Mail();
1742
1743                Triangle3 tri = obj->GetItem();
1744
1745                vertices[j * 3 + 0] = tri.mVertices[0];
1746                vertices[j * 3 + 1] = tri.mVertices[1];
1747                vertices[j * 3 + 2] = tri.mVertices[2];
1748
1749                Vector3 n = tri.GetNormal();
1750
1751                normals[j * 3 + 0] = n;
1752                normals[j * 3 + 1] = n;
1753                normals[j * 3 + 2] = n;
1754
1755                ++ j;
1756        }
1757
1758        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, vertices);
1759        glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, normals);
1760
1761        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, bufferSize);
1762
1763        DEL_PTR(vertices);
1764        DEL_PTR(normals);
1765}
1766
1767#else
1768
1769void GlRenderer::RenderKdLeaf(KdLeaf *leaf)
1770{
1771        if (!leaf->mIndexBufferSize)
1772                return;
1773
1774        size_t offset = mObjects.size() * 3;
1775        char *arrayPtr = mUseVbos ? NULL : (char *)mData;
1776       
1777        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr);
1778        glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr + offset * sizeof(Vector3));
1779       
1780        glDrawElements(GL_TRIANGLES, leaf->mIndexBufferSize, GL_UNSIGNED_INT, mIndices + leaf->mIndexBufferStart);
1781}
1782
1783#endif
1784
1785
1786
1787void GlRenderer::PreparePvs(const ObjectPvs &pvs)
1788{
1789        int indexBufferSize = 0;
1790       
1791        KdNode::NewMail();
1792               
1793        ObjectPvsIterator it = pvs.GetIterator();
1794
1795        while (it.HasMoreEntries())
1796        {
1797                Intersectable *obj = it.Next();
1798                switch (obj->Type())
1799                {
1800                case Intersectable::KD_INTERSECTABLE:
1801                        {
1802                                KdNode *node = static_cast<KdIntersectable *>(obj)->GetItem();
1803                                _UpdatePvsIndices(node, indexBufferSize);
1804                        }
1805                        break;
1806                       
1807                }
1808        }
1809
1810        mIndexBufferSize = indexBufferSize;
1811}
1812
1813void GlRenderer::_UpdatePvsIndices(KdNode *node, int &indexBufferSize)
1814{
1815        if (node->Mailed())
1816                return;
1817
1818        node->Mail();
1819
1820        // if (mObjects.size() * 3 < indexBufferSize) cerr << "problem: " << mObjects.size() * 3 << " < " << indexBufferSize << endl;
1821        if (!node->IsLeaf())
1822        {
1823                KdInterior *kdInterior = static_cast<KdInterior *>(node);
1824
1825                _UpdatePvsIndices(kdInterior->mBack, indexBufferSize);
1826                _UpdatePvsIndices(kdInterior->mFront, indexBufferSize);
1827        }
1828        else
1829        {
1830                KdLeaf *leaf = static_cast<KdLeaf *>(node);
1831
1832                leaf->mIndexBufferStart = indexBufferSize;
1833
1834                for (size_t i = 0; i < leaf->mObjects.size(); ++ i)
1835                {
1836                        TriangleIntersectable *obj =
1837                                static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mObjects[i]);
1838
1839                        if (obj->mRenderedFrame != mCurrentFrame)
1840                        {
1841                                obj->mRenderedFrame = mCurrentFrame;
1842
1843                                mIndices[indexBufferSize + 0] = (obj->GetId() - 1) * 3 + 0;
1844                                mIndices[indexBufferSize + 1] = (obj->GetId() - 1) * 3 + 1;
1845                                mIndices[indexBufferSize + 2] = (obj->GetId() - 1) * 3 + 2;
1846
1847                                indexBufferSize += 3;
1848                        }
1849                }
1850
1851                leaf->mIndexBufferSize = indexBufferSize - leaf->mIndexBufferStart;
1852        }
1853
1854        //cout << "id: " << indexBufferSize << endl;
1855}
1856
1857void GlRenderer::CreateVertexArrays(SceneGraphLeaf *leaf)
1858{
1859    mData = new Vector3[leaf->mGeometry.size() * 6];
1860        mIndices = new unsigned int[leaf->mGeometry.size() * 3];
1861
1862        size_t offset = leaf->mGeometry.size() * 3;
1863
1864        for (size_t i = 0; i < leaf->mGeometry.size(); ++ i)
1865        {
1866                TriangleIntersectable *obj = static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mGeometry[i]);
1867
1868                Triangle3 tri = obj->GetItem();
1869                const Vector3 n = tri.GetNormal();
1870
1871                mData[i * 3 + 0] = tri.mVertices[0];
1872                mData[i * 3 + 1] = tri.mVertices[1];
1873                mData[i * 3 + 2] = tri.mVertices[2];
1874
1875                mData[offset + i * 3 + 0] = n;
1876                mData[offset + i * 3 + 1] = n;
1877                mData[offset + i * 3 + 2] = n;
1878        }
1879
1880        if (mUseVbos)
1881        {
1882                EnableDrawArrays();
1883
1884                glGenBuffersARB(1, &mVboId);
1885                glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, mVboId);
1886
1887                glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, (char *)NULL);
1888                glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, (char *)NULL + offset * sizeof(Vector3));
1889
1890                glBufferDataARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, leaf->mGeometry.size() * 6 * sizeof(Vector3), mData, GL_STATIC_DRAW_ARB);
1891                glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, 0);
1892
1893                DisableDrawArrays();
1894
1895                delete [] mData;
1896        }
1897
1898        cout << "\n******** created vertex buffer objects **********" << endl; 
1899}
1900
1901
1902void GlRenderer::DeleteVbos()
1903{
1904        glDeleteBuffersARB(1, &mVboId);
1905
1906/*
1907        KdLeafContainer leaves;
1908        mKdTree->CollectLeaves(leaves);
1909
1910        KdLeafContainer::const_iterator kit, kit_end = leaves.end();
1911
1912        for (kit = leaves.begin(); kit != kit_end; ++ kit)
1913        {
1914                KdLeaf *leaf = *kit;
1915
1916                if (leaf->mVboId == -1)
1917                {
1918                        // delete old vbo
1919                        glDeleteBuffersARB(1, &leaf->mVboId);
1920                        leaf->mVboId = -1;
1921                }
1922        }
1923*/
1924}
1925
1926
1927
1928}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.