source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/GlRenderer.cpp @ 2689

Revision 2689, 47.5 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                // outside
107                mViewPoint = Vector3(35.092, 17.7078, -857.966);
108                mViewDirection = Vector3(-0.411287, 0, -0.911506);
109
110                // strange viewcell for error measurements (id 534)
111                mViewPoint = Vector3(1405.9, 218.284, -736.785);
112                mViewDirection = Vector3(0.989155, 0, 0.146877);
113
114                // high error for city_full
115                mViewPoint = Vector3(842.521, 194.708, -136.708);
116                mViewDirection = Vector3(0.730514, 0, -0.682897);
117
118                // also high error for city_full
119                mViewPoint = Vector3(1038.7f, 192.4f, -471.0f);
120                mViewDirection = Vector3(-0.8f, 0.0f, -0.6f);
121
122                mViewPoint = Vector3(440.295, 196.959, -781.302);
123                mViewDirection = Vector3(-0.0566328, 0, -0.998395);
124
125                mViewPoint = Vector3(680.682, 189.552, -278.177);
126                mViewDirection = Vector3(0.942709, -0, -0.333584);
127        }
128
129        mFrame = 0;
130        mWireFrame = false;
131        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("Preprocessor.detectEmptyViewSpace",
132                                                      mDetectEmptyViewSpace);
133
134        //mSnapErrorFrames = false;
135        mSnapErrorFrames = true;
136
137        mSnapPrefix = "snap/";
138        mUseForcedColors = false;
139        mRenderBoxes = false;
140        //mUseGlLists = true;
141        mUseGlLists = false;
142
143        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("Preprocessor.useVbos", mUseVbos);
144
145        if (mViewCellsManager->GetViewCellPointsList()->size())
146                mPvsStatFrames = (int)mViewCellsManager->GetViewCellPointsList()->size();
147        else
148                Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.pvsRenderErrorSamples",
149                                                                                                 mPvsStatFrames);
150       
151        Debug<<"Info: will evaluate pixel error with "<<mPvsStatFrames<<" samples"<<endl;
152       
153        mPvsErrorBuffer.resize(mPvsStatFrames);
154        ClearErrorBuffer();
155}
156
157
158GlRenderer::~GlRenderer()
159{
160        cerr<<"gl renderer destructor..\n";
161
162        CLEAR_CONTAINER(mOcclusionQueries);
163
164        DeleteVbos();
165
166        if (mData) delete [] mData;
167        if (mIndices) delete [] mIndices;
168
169        glDeleteBuffersARB(1, &mVboId);
170        cerr<<"done."<<endl;
171}
172
173
174void GlRenderer::RenderTriangle(TriangleIntersectable *object)
175{
176        Triangle3 *t = &(object->GetItem());
177        glBegin(GL_TRIANGLES);
178        Vector3 normal = t->GetNormal();
179        glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
180        glVertex3f(t->mVertices[0].x, t->mVertices[0].y, t->mVertices[0].z);
181        glVertex3f(t->mVertices[1].x, t->mVertices[1].y, t->mVertices[1].z);
182        glVertex3f(t->mVertices[2].x, t->mVertices[2].y, t->mVertices[2].z);
183        glEnd();
184}
185
186
187void GlRenderer::RenderIntersectable(Intersectable *object)
188{
189  if (!object || (object->mRenderedFrame == mCurrentFrame))
190        return;
191
192        object->mRenderedFrame = mCurrentFrame;
193
194        glPushAttrib(GL_CURRENT_BIT);
195
196        if (mUseFalseColors)
197                SetupFalseColor(object->mId);
198
199        switch (object->Type())
200        {
201        case Intersectable::MESH_INSTANCE:
202                RenderMeshInstance((MeshInstance *)object);
203                break;
204        case Intersectable::VIEW_CELL:
205                RenderViewCell(static_cast<ViewCell *>(object));
206                break;
207        case Intersectable::TRANSFORMED_MESH_INSTANCE:
208                RenderTransformedMeshInstance(static_cast<TransformedMeshInstance *>(object));
209                break;
210        case Intersectable::TRIANGLE_INTERSECTABLE:
211                RenderTriangle(static_cast<TriangleIntersectable *>(object));
212                break;
213        case Intersectable::BVH_INTERSECTABLE:
214                {
215                        BvhNode *node = static_cast<BvhNode *>(object);
216
217                        if (mRenderBoxes)
218                                RenderBox(node->GetBoundingBox());
219                        else
220                                RenderBvhNode(node);
221                        break;
222                }
223        case Intersectable::KD_INTERSECTABLE:
224                {
225                        KdNode *node = (static_cast<KdIntersectable *>(object))->GetItem();
226
227                        if (mRenderBoxes)
228                                RenderBox(mKdTree->GetBox(node));
229                        else
230                                RenderKdNode(node);
231                        break;
232                }
233
234        default:
235                cerr<<"Rendering this object not yet implemented\n";
236                break;
237        }
238
239        glPopAttrib();
240}
241
242
243void GlRenderer::RenderRays(const VssRayContainer &rays, int colorType, int showDistribution, int maxAge)
244{
245        float importance;
246
247        glBegin(GL_LINES);
248
249        VssRayContainer::const_iterator it = rays.begin(), it_end = rays.end();
250
251        for (; it != it_end; ++it)
252        {
253                VssRay *ray = *it;
254
255                // only show distributions that were checked
256                if (((ray->mDistribution == SamplingStrategy::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 1) == 0)) ||
257                        ((ray->mDistribution == SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 2) == 0)) ||
258                        ((ray->mDistribution == SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 4) == 0)) ||
259                        ((ray->mDistribution == SamplingStrategy::MUTATION_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 8) == 0)) ||
260                        ((mViewCellsManager->GetPreprocessor()->mPass - ray->mPass) >= maxAge))
261                {
262                        continue;
263                }
264               
265                switch (colorType)
266                {
267                case 0:
268                        glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
269                        break;
270
271                case 1:
272                        importance = 1.0f * ray->Length() /  Magnitude(mViewCellsManager->GetViewSpaceBox().Diagonal());
273                        glColor3f(importance, importance, importance);
274                        break;
275
276                case 2:
277                        importance = log10(1e3 * ray->mPvsContribution) / 3.0f;
278                        glColor3f(importance, importance, importance);
279                        break;
280
281                case 3:
282                        {
283                                // nested switches ok?
284                                switch (ray->mDistribution)
285                                {
286                                case SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION:
287                                        glColor3f(1, 0, 0);
288                                        break;
289                                case SamplingStrategy::MUTATION_BASED_DISTRIBUTION:
290                                        glColor3f(0, 1, 0);
291                                        break;
292                                case SamplingStrategy::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION:
293                                        glColor3f(0, 1, 1);
294                                        break;
295                                        case SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION:
296                                        glColor3f(1, 1, 0);
297                                        break;
298                                }
299                        }
300                }               
301
302                glVertex3fv(&ray->mOrigin.x);
303                glVertex3fv(&ray->mTermination.x);
304        }
305
306        glEnd();
307}
308
309
310void GlRenderer::RenderViewCell(ViewCell *vc)
311{
312        if (vc->GetMesh())
313        {
314                if (!mUseFalseColors)
315                {
316                        if (vc->GetValid())
317                                glColor3f(0,1,0);
318                        else
319                                glColor3f(0,0,1);
320                }
321
322                RenderMesh(vc->GetMesh());
323        }
324        else
325        {
326                // render viewcells in the subtree
327                if (!vc->IsLeaf())
328                {
329                        ViewCellInterior *vci = (ViewCellInterior *) vc;
330
331                        ViewCellContainer::iterator it = vci->mChildren.begin();
332                        for (; it != vci->mChildren.end(); ++it)
333                        {
334                                RenderViewCell(*it);
335                        }
336                }
337                else
338                {
339                        // cerr<<"Empty viewcell mesh\n";
340                }
341        }
342}
343
344
345void GlRenderer::RenderMeshInstance(MeshInstance *mi)
346{
347        RenderMesh(mi->GetMesh());
348}
349
350
351void
352GlRenderer::RenderTransformedMeshInstance(TransformedMeshInstance *mi)
353{
354        // apply world transform before rendering
355        Matrix4x4 m;
356        mi->GetWorldTransform(m);
357
358        glPushMatrix();
359        glMultMatrixf((float *)m.x);
360
361        RenderMesh(mi->GetMesh());
362       
363        glPopMatrix();
364}
365
366
367void
368GlRenderer::SetupFalseColor(const unsigned int id)
369{
370        // swap bits of the color
371        glColor3ub(id&255, (id>>8)&255, (id>>16)&255);
372}
373
374
375unsigned int GlRenderer::GetId(const unsigned char r,
376                                                           const unsigned char g,
377                                                           const unsigned char b) const
378{
379        return r + (g << 8) + (b << 16);
380}
381
382
383void
384GlRenderer::SetupMaterial(Material *m)
385{
386  if (m)
387        glColor3fv(&(m->mDiffuseColor.r));
388}
389
390
391void GlRenderer::RenderMesh(Mesh *mesh)
392{
393        int i = 0;
394
395        if (!mUseFalseColors && !mUseForcedColors)
396                SetupMaterial(mesh->mMaterial);
397
398        for (i = 0; i < mesh->mFaces.size(); i++)
399        {
400                if (mWireFrame)
401                        glBegin(GL_LINE_LOOP);
402                else
403                        glBegin(GL_POLYGON);
404
405                Face *face = mesh->mFaces[i];
406                Vector3 normal = mesh->GetNormal(i);
407
408                glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
409                for (int j = 0; j < face->mVertexIndices.size(); j++) {
410                        glVertex3fv(&mesh->mVertices[face->mVertexIndices[j]].x);
411                }
412                glEnd();
413        }
414}
415       
416void GlRenderer::InitGL()
417{
418        mSphere = (GLUquadric *)gluNewQuadric();
419
420        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
421        glLoadIdentity();
422
423        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
424        glLoadIdentity();
425
426        glFrontFace(GL_CCW);
427        glCullFace(GL_BACK);
428
429        glShadeModel(GL_FLAT);
430        glDepthFunc(GL_LESS );
431        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
432        glEnable(GL_CULL_FACE);
433
434        InitExtensions();
435
436        glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
437
438        glEnable(GL_NORMALIZE);
439
440        glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
441
442        // create some occlusion queries
443        OcclusionQuery::GenQueries(mOcclusionQueries, 100);
444
445        SceneGraphInterior *interior = mSceneGraph->GetRoot();
446
447        SceneGraphNodeContainer::iterator ni = interior->mChildren.begin();
448
449        for (; ni != interior->mChildren.end(); ni++)
450        {
451                CreateVertexArrays(static_cast<SceneGraphLeaf *>(*ni));
452        }
453}
454
455
456void
457GlRenderer::SetupProjection(const int w, const int h, const float angle)
458{
459  glViewport(0, 0, w, h);
460  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
461  glLoadIdentity();
462  gluPerspective(angle, 1.0, 0.1, 2.0*Magnitude(mSceneGraph->GetBox().Diagonal()));
463  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
464}
465
466
467
468void
469GlRenderer::SetupCamera()
470{
471        Vector3 target = mViewPoint + mViewDirection;
472
473        Vector3 up(0,1,0);
474
475        if (fabs(DotProd(mViewDirection, up)) > 0.99f)
476          up = Vector3(1, 0, 0);
477
478        glLoadIdentity();
479        gluLookAt(mViewPoint.x, mViewPoint.y, mViewPoint.z,
480                target.x, target.y, target.z,
481                up.x, up.y, up.z);
482}
483
484
485void GlRenderer::_RenderScene()
486{
487        ObjectContainer::const_iterator oi = mObjects.begin();
488
489        for (; oi != mObjects.end(); oi++)
490                RenderIntersectable(*oi);
491}
492
493
494void GlRenderer::_RenderSceneTrianglesWithDrawArrays()
495{
496        EnableDrawArrays();
497       
498        if (mUseVbos)
499                glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, mVboId);
500
501        const int offset = (int)mObjects.size() * 3;
502        char *arrayPtr = mUseVbos ? NULL : (char *)mData;
503       
504        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr);
505        glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr + offset * sizeof(Vector3));
506       
507        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, offset);
508}
509
510
511void GlRenderer::_RenderDynamicObject(SceneGraphLeaf *leaf)
512{
513        // apply world transform before rendering
514        Matrix4x4 m;
515        leaf->GetTransform(m);
516
517        glPushMatrix();
518        glMultMatrixf((float *)m.x);
519
520        glBegin(GL_TRIANGLES);
521
522        ObjectContainer::const_iterator oi = leaf->mGeometry.begin();
523        for (; oi != leaf->mGeometry.end(); oi++)
524        {
525                TriangleIntersectable *object = (TriangleIntersectable *)*oi;
526                Triangle3 *t = &(object->GetItem());
527
528                Vector3 normal = t->GetNormal();
529                glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
530
531                glVertex3f(t->mVertices[0].x, t->mVertices[0].y, t->mVertices[0].z);
532                glVertex3f(t->mVertices[1].x, t->mVertices[1].y, t->mVertices[1].z);
533                glVertex3f(t->mVertices[2].x, t->mVertices[2].y, t->mVertices[2].z);
534
535        }
536
537        glEnd();
538       
539        glPopMatrix();
540
541        if (1)
542        {
543                // test the box of the object
544                AxisAlignedBox3 box = leaf->GetBox();
545                RenderBox(box);
546        }
547}
548
549
550
551void GlRenderer::_RenderSceneTriangles()
552{
553        glBegin(GL_TRIANGLES);
554
555        ObjectContainer::const_iterator oi = mObjects.begin();
556        for (; oi != mObjects.end(); oi++) {
557
558          if ((*oi)->Type() == Intersectable::TRIANGLE_INTERSECTABLE) {
559                        TriangleIntersectable *object = (TriangleIntersectable *)*oi;
560                        Triangle3 *t = &(object->GetItem());
561
562                        Vector3 normal = t->GetNormal();
563                        glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
564                        glVertex3f(t->mVertices[0].x, t->mVertices[0].y, t->mVertices[0].z);
565                        glVertex3f(t->mVertices[1].x, t->mVertices[1].y, t->mVertices[1].z);
566                        glVertex3f(t->mVertices[2].x, t->mVertices[2].y, t->mVertices[2].z);
567          }
568        }
569
570        glEnd();
571}
572
573
574bool GlRenderer::RenderScene()
575{
576        ++ mCurrentFrame;
577
578        Intersectable::NewMail();
579
580#if DYNAMIC_OBJECTS_HACK
581        Preprocessor *p = mViewCellsManager->GetPreprocessor();
582        // handle dynamic objects
583        DynamicObjectsContainer::const_iterator dit, dit_end = p->mDynamicObjects.end();
584
585        for (dit = p->mDynamicObjects.begin(); dit != dit_end; ++ dit)
586        {
587                _RenderDynamicObject(*dit);
588        }
589#endif
590        _RenderSceneTrianglesWithDrawArrays();
591
592        return true;
593}
594
595
596void
597GlRendererBuffer::EvalQueryWithItemBuffer()
598{
599        // read back the texture
600        glReadPixels(0, 0,
601                GetWidth(), GetHeight(),
602                GL_RGBA,
603                GL_UNSIGNED_BYTE,
604                mPixelBuffer);
605
606
607        unsigned int *p = mPixelBuffer;
608
609        for (int y = 0; y < GetHeight(); y++)
610        {
611                for (int x = 0; x < GetWidth(); x++, p++)
612                {
613                        unsigned int id = (*p) & 0xFFFFFF;
614
615                        if (id != 0xFFFFFF)
616                        {
617                                ++ mObjects[id]->mCounter;
618                        }
619                }
620        }
621}
622
623
624
625/****************************************************************/
626/*               GlRendererBuffer implementation                */
627/****************************************************************/
628
629
630
631GlRendererBuffer::GlRendererBuffer(SceneGraph *sceneGraph,
632                                                                   ViewCellsManager *viewcells,
633                                                                   KdTree *tree):
634GlRenderer(sceneGraph, viewcells, tree) 
635{
636        mPixelBuffer = NULL;
637        // implement width and height in subclasses
638}
639
640
641void
642GlRendererBuffer::EvalQueryWithOcclusionQueries(
643                                                                           //RenderCostSample &sample
644                                                                           )
645{
646        glDepthFunc(GL_LEQUAL);
647               
648        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
649        glDepthMask(GL_FALSE);
650
651
652        // simulate detectemptyviewspace using backface culling
653        if (mDetectEmptyViewSpace)
654        {
655                glEnable(GL_CULL_FACE);
656                //cout << "culling" << endl;
657        }
658        else
659        {
660                //cout << "not culling" << endl;
661                glDisable(GL_CULL_FACE);
662        }
663
664       
665        //const int numQ = 1;
666        const int numQ = (int)mOcclusionQueries.size();
667       
668        //glFinish();
669#if 0
670        //-- now issue queries for all objects
671        for (int j = 0; j < (int)mObjects.size(); ++ j)
672        {
673                mOcclusionQueries[j]->BeginQuery();
674                RenderIntersectable(mObjects[j]);
675                mOcclusionQueries[j]->EndQuery();
676
677                unsigned int pixelCount;
678
679                pixelCount = mOcclusionQueries[j]->GetQueryResult();
680               
681                mObjects[j]->mCounter += pixelCount;
682        }
683#else
684
685        int q = 0;
686
687        //-- now issue queries for all objects
688        for (int j = 0; j < (int)mObjects.size(); j += q)
689        {       
690                for (q = 0; ((j + q) < (int)mObjects.size()) && (q < numQ); ++ q)
691                {
692                        mOcclusionQueries[q]->BeginQuery();
693                       
694                        RenderIntersectable(mObjects[j + q]);
695               
696                        mOcclusionQueries[q]->EndQuery();
697                }
698                //cout << "q: " << q << endl;
699                // collect results of the queries
700                for (int t = 0; t < q; ++ t)
701                {
702                        unsigned int pixelCount;
703               
704                        //-- reenable other state
705#if 0
706                        bool available;
707
708                        do
709                        {
710                                available = mOcclusionQueries[t]->ResultAvailable();
711                               
712                                if (!available) cout << "W";
713                        }
714                        while (!available);
715#endif
716
717                        pixelCount = mOcclusionQueries[t]->GetQueryResult();
718
719                        //if (pixelCount > 0)
720                        //      cout <<"o="<<j+q<<" q="<<mOcclusionQueries[q]->GetQueryId()<<" pc="<<pixelCount<<" ";
721                        mObjects[j + t]->mCounter += pixelCount;
722               
723                }
724
725                //j += q;
726        }
727#endif
728        //glFinish();
729        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
730        glDepthMask(GL_TRUE);
731       
732        glEnable(GL_CULL_FACE);
733}
734
735
736void
737GlRenderer::RandomViewPoint()
738{
739  // do not use this function since it could return different viewpoints for
740  // different executions of the algorithm
741
742  //  mViewCellsManager->GetViewPoint(mViewPoint);
743
744  while (1) {
745        Vector3 pVector = Vector3(halton.GetNumber(1),
746                                                          halton.GetNumber(2),
747                                                          halton.GetNumber(3));
748       
749        mViewPoint =  mViewCellsManager->GetViewSpaceBox().GetPoint(pVector);
750        ViewCell *v = mViewCellsManager->GetViewCell(mViewPoint);
751        if (v && v->GetValid())
752          break;
753        // generate a new vector
754        halton.GenerateNext();
755  }
756 
757  Vector3 dVector = Vector3(2*M_PI*halton.GetNumber(4),
758                                                        M_PI*halton.GetNumber(5),
759                                                        0.0f);
760 
761  mViewDirection = Normalize(Vector3(sin(dVector.x),
762                                                                         //     cos(dVector.y),
763                                                                         0.0f,
764                                                                         cos(dVector.x)));
765  halton.GenerateNext();
766}
767
768
769void
770GlRenderer::RenderBox(const AxisAlignedBox3 &box)
771{
772
773  glBegin(GL_LINE_LOOP);
774  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Min().z );
775  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Min().z );
776  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Min().z );
777  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Min().z );
778  glEnd();
779
780  glBegin(GL_LINE_LOOP);
781  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Max().z );
782  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Max().z );
783  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Max().z );
784  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Max().z );
785  glEnd();
786
787  glBegin(GL_LINE_LOOP);
788  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Min().z );
789  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Max().z );
790  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Max().z );
791  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Min().z );
792  glEnd();
793
794  glBegin(GL_LINE_LOOP);
795  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Min().z );
796  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Max().z );
797  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Max().z );
798  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Min().z );
799  glEnd();
800
801  glBegin(GL_LINE_LOOP);
802  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Min().z );
803  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Min().z );
804  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Max().z );
805  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Max().z );
806  glEnd();
807
808  glBegin(GL_LINE_LOOP);
809  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Min().z );
810  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Min().z );
811  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Max().z );
812  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Max().z );
813
814  glEnd();
815
816}
817
818void
819GlRenderer::RenderBvhNode(BvhNode *node)
820{
821  if (node->IsLeaf()) {
822        BvhLeaf *leaf = (BvhLeaf *) node;
823
824#if 0
825        if (leaf->mGlList == 0) {
826          leaf->mGlList = glGenLists(1);
827          if (leaf->mGlList != 0)
828                glNewList(leaf->mGlList, GL_COMPILE);
829         
830          for (int i=0; i < leaf->mObjects.size(); i++)
831                RenderIntersectable(leaf->mObjects[i]);
832         
833          if (leaf->mGlList != 0)
834                glEndList();
835        }
836       
837        if (leaf->mGlList != 0)
838          glCallList(leaf->mGlList);
839#else
840        for (int i=0; i < leaf->mObjects.size(); i++)
841          RenderIntersectable(leaf->mObjects[i]);
842#endif
843  } else {
844        BvhInterior *in = (BvhInterior *)node;
845        RenderBvhNode(in->GetBack());
846        RenderBvhNode(in->GetFront());
847  }
848}
849
850void
851GlRenderer::RenderKdNode(KdNode *node)
852{
853  if (node->IsLeaf())
854        {
855#if !EVAL_ERROR
856                RenderKdLeaf(static_cast<KdLeaf *>(node));
857#else
858                KdLeaf *leaf = static_cast<KdLeaf *>(node);
859                for (int i=0; i < leaf->mObjects.size(); i++)
860                  {
861                        RenderIntersectable(leaf->mObjects[i]);
862                       
863                  }
864#endif
865        }
866        else
867        {
868                KdInterior *inter = static_cast<KdInterior *>(node);
869                RenderKdNode(inter->mBack);
870                RenderKdNode(inter->mFront);
871        }
872}
873
874
875
876
877void
878GlRendererBuffer::EvalRenderCostSample(RenderCostSample &sample,
879                                                                           const bool useOcclusionQueries,
880                                                                           const int threshold
881                                                                           )
882{
883        // choose a random view point
884        mViewCellsManager->GetViewPoint(mViewPoint);
885        sample.mPosition = mViewPoint;
886        //cout << "viewpoint: " << mViewPoint << endl;
887
888        // take a render cost sample by rendering a cube
889        Vector3 directions[6];
890
891        directions[0] = Vector3(1,0,0);
892        directions[1] = Vector3(0,1,0);
893        directions[2] = Vector3(0,0,1);
894        directions[3] = Vector3(-1,0,0);
895        directions[4] = Vector3(0,-1,0);
896        directions[5] = Vector3(0,0,-1);
897
898        sample.mVisibleObjects = 0;
899
900        // reset object counters
901        ObjectContainer::const_iterator it, it_end = mObjects.end();
902
903        for (it = mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
904        {
905                (*it)->mCounter = 0;
906
907        }
908
909        ++ mFrame;
910
911        //glCullFace(GL_FRONT);
912        glCullFace(GL_BACK);
913        glDisable(GL_CULL_FACE);
914
915
916        // query all 6 directions for a full point sample
917        for (int i = 0; i < 6; ++ i)
918        {
919                mViewDirection = directions[i];
920                SetupCamera();
921
922                glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
923                glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
924                //glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);      glDepthMask(GL_TRUE);
925                glDepthFunc(GL_LESS);
926
927                mUseFalseColors = true;
928
929                // the actual scene rendering fills the depth (for occlusion queries)
930                // and the frame buffer (for item buffer)
931                RenderScene();
932
933
934                if (0)
935                {
936                        char filename[256];
937                        sprintf(filename, "snap/frame-%04d-%d.png", mFrame, i);
938                        //                QImage im = toImage();
939                        //                im.save(filename, "PNG");
940                }
941
942                // evaluate the sample
943                if (useOcclusionQueries)
944                {
945                        EvalQueryWithOcclusionQueries();
946                }
947                else
948                {
949                        EvalQueryWithItemBuffer();
950                }
951        } 
952
953        // now evaluate the statistics over that sample
954        // currently only the number of visible objects is taken into account
955        sample.Reset();
956
957        for (it = mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
958        {
959                Intersectable *obj = *it;
960                if (obj->mCounter >= threshold)
961                {
962                        ++ sample.mVisibleObjects;
963                        sample.mVisiblePixels += obj->mCounter;
964                }
965        }
966
967        //cout << "RS=" << sample.mVisibleObjects << " ";
968}
969
970
971GlRendererBuffer::~GlRendererBuffer()
972{
973#if 0
974#ifdef USE_CG
975        if (sCgFragmentProgram)
976                cgDestroyProgram(sCgFragmentProgram);
977        if (sCgContext)
978                cgDestroyContext(sCgContext);
979#endif
980#endif
981
982}
983
984
985void
986GlRendererBuffer::SampleRenderCost(const int numSamples,
987                                                                   vector<RenderCostSample> &samples,
988                                                                   const bool useOcclusionQueries,
989                                                                   const int threshold
990                                                                   )
991{
992        MakeLive();
993
994        if (mPixelBuffer == NULL)
995                mPixelBuffer = new unsigned int[GetWidth()*GetHeight()];
996
997        // using 90 degree projection to capture 360 view with 6 samples
998        SetupProjection(GetHeight(), GetHeight(), 90.0f);
999
1000        //samples.resize(numSamples);
1001        halton.Reset();
1002
1003        // the number of queries queried in batch mode
1004        const int numQ = 500;
1005
1006        //const int numQ = (int)mObjects.size();
1007        if (useOcclusionQueries)
1008        {
1009                cout << "\ngenerating " << numQ << " queries ... ";
1010                OcclusionQuery::GenQueries(mOcclusionQueries, numQ);
1011                cout << "finished" << endl;
1012        }
1013
1014        // sampling queries
1015        for (int i = 0; i < numSamples; ++ i)
1016        {
1017                cout << ".";
1018                EvalRenderCostSample(samples[i], useOcclusionQueries, threshold);
1019        }
1020
1021        DoneLive();
1022}
1023
1024
1025
1026
1027
1028void
1029GlRenderer::ClearErrorBuffer()
1030{
1031  for (int i=0; i < mPvsStatFrames; i++) {
1032        mPvsErrorBuffer[i].mError = 1.0f;
1033  }
1034  mPvsStat.maxError = 0.0f;
1035}
1036
1037
1038void
1039GlRendererBuffer::EvalPvsStat()
1040{
1041        //MakeLive();
1042       
1043        GlRenderer::EvalPvsStat();
1044       
1045        //DoneLive();
1046        // mRenderingFinished.wakeAll();
1047}
1048
1049
1050void GlRendererBuffer::EvalPvsStat(const SimpleRayContainer &viewPoints)
1051{
1052        //MakeLive();
1053
1054        GlRenderer::EvalPvsStat(viewPoints);
1055 
1056        //DoneLive();
1057}
1058
1059
1060void GlRendererBuffer::SampleBeamContributions(Intersectable *sourceObject,
1061                                                                                           Beam &beam,
1062                                                                                           const int desiredSamples,
1063                                                                                           BeamSampleStatistics &stat)
1064{
1065        // TODO: should be moved out of here (not to be done every time)
1066        // only back faces are interesting for the depth pass
1067        glShadeModel(GL_FLAT);
1068        glDisable(GL_LIGHTING);
1069
1070        // needed to kill the fragments for the front buffer
1071        glEnable(GL_ALPHA_TEST);
1072        glAlphaFunc(GL_GREATER, 0);
1073
1074        // assumes that the beam is constructed and contains kd-tree nodes
1075        // and viewcells which it intersects
1076 
1077 
1078        // Get the number of viewpoints to be sampled
1079        // Now it is a sqrt but in general a wiser decision could be made.
1080        // The less viewpoints the better for rendering performance, since less passes
1081        // over the beam is needed.
1082        // The viewpoints could actually be generated outside of the bounding box which
1083        // would distribute the 'efective viewpoints' of the object surface and thus
1084        // with a few viewpoints better sample the viewpoint space....
1085
1086        //TODO: comment in
1087        //int viewPointSamples = sqrt((float)desiredSamples);
1088        int viewPointSamples = max(desiredSamples / (GetWidth() * GetHeight()), 1);
1089       
1090        // the number of direction samples per pass is given by the number of viewpoints
1091        int directionalSamples = desiredSamples / viewPointSamples;
1092       
1093        Debug << "directional samples: " << directionalSamples << endl;
1094        for (int i = 0; i < viewPointSamples; ++ i)
1095        {
1096                Vector3 viewPoint = beam.mBox.GetRandomPoint();
1097               
1098                // perhaps the viewpoint should be shifted back a little bit so that it always lies
1099                // inside the source object
1100                // 'ideally' the viewpoints would be distributed on the soureObject surface, but this
1101        // would require more complicated sampling (perhaps hierarchical rejection sampling of
1102                // the object surface is an option here - only the mesh faces which are inside the box
1103                // are considered as candidates)
1104               
1105                SampleViewpointContributions(sourceObject,
1106                                                                         viewPoint,
1107                                                                         beam,
1108                                                                         directionalSamples,
1109                                                                         stat);
1110        }
1111
1112
1113        // note:
1114        // this routine would be called only if the number of desired samples is sufficiently
1115        // large - for other rss tree cells the cpu based sampling is perhaps more efficient
1116        // distributing the work between cpu and gpu would also allow us to place more sophisticated
1117        // sample distributions (silhouette ones) using the cpu and the jittered once on the GPU
1118        // in order that thios scheme is working well the gpu render buffer should run in a separate
1119        // thread than the cpu sampler, which would not be such a big problem....
1120
1121        // disable alpha test again
1122        glDisable(GL_ALPHA_TEST);
1123}
1124
1125
1126
1127void GlRendererBuffer::SampleViewpointContributions(Intersectable *sourceObject,
1128                                                                                                        const Vector3 viewPoint,
1129                                                                                                        Beam &beam,
1130                                                                                                        const int samples,
1131                                                    BeamSampleStatistics &stat)
1132{
1133    // 1. setup the view port to match the desired samples
1134        glViewport(0, 0, samples, samples);
1135
1136        // 2. setup the projection matrix and view matrix to match the viewpoint + beam.mDirBox
1137        SetupProjectionForViewPoint(viewPoint, beam, sourceObject);
1138
1139
1140        // 3. reset z-buffer to 0 and render the source object for the beam
1141        //    with glCullFace(Enabled) and glFrontFace(GL_CW)
1142        //    save result to the front depth map
1143        //    the front depth map holds ray origins
1144
1145
1146        // front depth buffer must be initialised to 0
1147        float clearDepth;
1148       
1149        glGetFloatv(GL_DEPTH_CLEAR_VALUE, &clearDepth);
1150        glClearDepth(0.0f);
1151        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
1152
1153
1154        // glFrontFace(GL_CCW);
1155        glEnable(GL_CULL_FACE);
1156        glCullFace(GL_FRONT);
1157        glColorMask(0, 0, 0, 0);
1158       
1159
1160        // stencil is increased where the source object is located
1161        glEnable(GL_STENCIL_TEST);     
1162        glStencilFunc(GL_ALWAYS, 0x1, 0x1);
1163        glStencilOp(GL_REPLACE, GL_REPLACE, GL_REPLACE);
1164
1165
1166#if 0
1167        static int glSourceObjList = -1;         
1168        if (glSourceObjList != -1)
1169        {
1170                glSourceObjList = glGenLists(1);
1171                glNewList(glSourceObjList, GL_COMPILE);
1172
1173                RenderIntersectable(sourceObject);
1174       
1175                glEndList();
1176        }
1177        glCallList(glSourceObjList);
1178
1179#else
1180        RenderIntersectable(sourceObject);
1181
1182#endif 
1183
1184         // copy contents of the front depth buffer into depth texture
1185        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frontDepthMap);   
1186        glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, 0, 0, depthMapSize, depthMapSize);
1187
1188        // reset clear function
1189        glClearDepth(clearDepth);
1190       
1191       
1192        // 4. set up the termination depth buffer (= standard depth buffer)
1193        //    only rays which have non-zero entry in the origin buffer are valid since
1194        //    they realy start on the object surface (this is tagged by setting a
1195        //    stencil buffer bit at step 3).
1196       
1197        glStencilFunc(GL_EQUAL, 0x1, 0x1);
1198        glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP);
1199
1200        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1201        glDepthMask(1);
1202
1203        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
1204               
1205        glEnable(GL_CULL_FACE);
1206        glCullFace(GL_BACK);
1207
1208        // setup front depth buffer
1209        glEnable(GL_TEXTURE_2D);
1210       
1211#if 0
1212#ifdef USE_CG
1213        // bind pixel shader implementing the front depth buffer functionality
1214        cgGLBindProgram(sCgFragmentProgram);
1215        cgGLEnableProfile(sCgFragmentProfile);
1216#endif
1217#endif
1218        // 5. render all objects inside the beam
1219        //    we can use id based false color to read them back for gaining the pvs
1220
1221        glColorMask(1, 1, 1, 1);
1222
1223       
1224        // if objects not stored in beam => extract objects
1225        if (beam.mFlags & !Beam::STORE_OBJECTS)
1226        {
1227                vector<KdNode *>::const_iterator it, it_end = beam.mKdNodes.end();
1228
1229                Intersectable::NewMail();
1230                for (it = beam.mKdNodes.begin(); it != it_end; ++ it)
1231                {
1232                        mKdTree->CollectObjects(*it, beam.mObjects);
1233                }
1234        }
1235
1236
1237        //    (objects can be compiled to a gl list now so that subsequent rendering for
1238        //    this beam is fast - the same hold for step 3)
1239        //    Afterwards we have two depth buffers defining the ray origin and termination
1240       
1241
1242#if 0
1243        static int glObjList = -1;
1244        if (glObjList != -1)
1245        {
1246                glObjList = glGenLists(1);
1247                glNewList(glObjList, GL_COMPILE);
1248       
1249                ObjectContainer::const_iterator it, it_end = beam.mObjects.end();
1250                for (it = beam.mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
1251                {
1252                        // render all objects except the source object
1253                        if (*it != sourceObject)
1254                                RenderIntersectable(*it);
1255                }
1256               
1257                glEndList();
1258        }
1259
1260        glCallList(glObjList);
1261#else
1262        ObjectContainer::const_iterator it, it_end = beam.mObjects.end();
1263        for (it = beam.mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
1264        {       
1265                // render all objects except the source object
1266                if (*it != sourceObject)
1267                        RenderIntersectable(*it);
1268        }
1269#endif
1270       
1271        // 6. Use occlusion queries for all viewcell meshes associated with the beam ->
1272        //     a fragment passes if the corresponding stencil fragment is set and its depth is
1273        //     between origin and termination buffer
1274
1275        // create new queries if necessary
1276        OcclusionQuery::GenQueries(mOcclusionQueries, (int)beam.mViewCells.size());
1277
1278        // check whether any backfacing polygon would pass the depth test?
1279        // matt: should check both back /front facing because of dual depth buffer
1280        // and danger of cutting the near plane with front facing polys.
1281       
1282        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
1283        glDepthMask(GL_FALSE);
1284        glDisable(GL_CULL_FACE);
1285
1286 
1287        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = beam.mViewCells.end();
1288
1289        int queryIdx = 0;
1290
1291        for (vit = beam.mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
1292        {
1293                mOcclusionQueries[queryIdx ++]->BeginQuery();
1294                RenderIntersectable(*vit);
1295                mOcclusionQueries[queryIdx]->EndQuery();
1296
1297                ++ queryIdx;
1298        }
1299
1300        // at this point, if possible, go and do some other computation
1301
1302        // 7. The number of visible pixels is the number of sample rays which see the source
1303        //    object from the corresponding viewcell -> remember these values for later update
1304        //   of the viewcell pvs - or update immediately?
1305
1306        queryIdx = 0;
1307
1308        for (vit = beam.mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
1309        {
1310                // fetch queries
1311                unsigned int pixelCount = mOcclusionQueries[queryIdx ++]->GetQueryResult();
1312
1313                if (pixelCount)
1314                        Debug << "view cell " << (*vit)->GetId() << " visible pixels: " << pixelCount << endl;
1315        }
1316       
1317
1318        // 8. Copmpute rendering statistics
1319        // In general it is not neccessary to remember to extract all the rays cast. I hope it
1320        // would be sufficient to gain only the intergral statistics about the new contributions
1321        // and so the rss tree would actually store no new rays (only the initial ones)
1322        // the subdivision of the tree would only be driven by the statistics (the glrender could
1323        // evaluate the contribution entropy for example)
1324        // However might be an option to extract/store only those the rays which made a contribution
1325        // (new viewcell has been discovered) or relative contribution greater than a threshold ...
1326
1327        ObjectContainer pvsObj;
1328        stat.pvsSize = ComputePvs(beam.mObjects, pvsObj);
1329       
1330        // to gain ray source and termination
1331        // copy contents of ray termination buffer into depth texture
1332        // and compare with ray source buffer
1333#if 0
1334        VssRayContainer rays;
1335
1336        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, backDepthMap);     
1337        glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, 0, 0, depthMapSize, depthMapSize);
1338
1339        ComputeRays(Intersectable *sourceObj, rays);
1340
1341#endif
1342
1343        ////////
1344        //-- cleanup
1345
1346        // reset gl state
1347        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
1348        glDepthMask(GL_TRUE);
1349        glEnable(GL_CULL_FACE);
1350        glDisable(GL_STENCIL_TEST);
1351
1352#if 0
1353#ifdef USE_CG
1354        cgGLDisableProfile(sCgFragmentProfile);
1355#endif
1356#endif
1357
1358        glDisable(GL_TEXTURE_2D);
1359
1360        // remove objects from beam
1361        if (beam.mFlags & !Beam::STORE_OBJECTS)
1362                beam.mObjects.clear();
1363}
1364
1365
1366void GlRendererBuffer::SetupProjectionForViewPoint(const Vector3 &viewPoint,
1367                                                                                                   const Beam &beam,
1368                                                                                                   Intersectable *sourceObject)
1369{
1370        float left, right, bottom, top, znear, zfar;
1371
1372        beam.ComputePerspectiveFrustum(left, right, bottom, top, znear, zfar,
1373                                                                   mSceneGraph->GetBox());
1374
1375        //Debug << left << " " << right << " " << bottom << " " << top << " " << znear << " " << zfar << endl;
1376        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
1377        glLoadIdentity();
1378        glFrustum(left, right, bottom, top, znear, zfar);
1379        //glFrustum(-1, 1, -1, 1, 1, 20000);
1380
1381    const Vector3 center = viewPoint + beam.GetMainDirection() * (zfar - znear) * 0.3f;
1382        const Vector3 up =
1383                Normalize(CrossProd(beam.mPlanes[0].mNormal, beam.mPlanes[4].mNormal));
1384
1385#ifdef GTP_DEBUG
1386        Debug << "view point: " << viewPoint << endl;
1387        Debug << "eye: " << center << endl;
1388        Debug << "up: " << up << endl;
1389#endif
1390
1391        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
1392        glLoadIdentity();
1393        gluLookAt(viewPoint.x, viewPoint.y, viewPoint.z,
1394                          center.x, center.y, center.z,                   
1395                          up.x, up.y, up.z);
1396}               
1397
1398 
1399void GlRendererBuffer::InitGL()
1400{
1401        //MakeCurrent();
1402        GlRenderer::InitGL();
1403
1404#if 0
1405        // initialise dual depth buffer textures
1406        glGenTextures(1, &frontDepthMap);
1407        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frontDepthMap);
1408
1409        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, depthMapSize,
1410                depthMapSize, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
1411
1412        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
1413        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
1414        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
1415        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
1416
1417        glGenTextures(1, &backDepthMap);
1418        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, backDepthMap);
1419
1420        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, depthMapSize,
1421                                 depthMapSize, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
1422        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
1423        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
1424        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
1425        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
1426
1427
1428#ifdef USE_CG
1429
1430        // cg initialization
1431        cgSetErrorCallback(handleCgError);
1432        sCgContext = cgCreateContext();
1433
1434        if (cgGLIsProfileSupported(CG_PROFILE_ARBFP1))
1435                sCgFragmentProfile = CG_PROFILE_ARBFP1;
1436        else
1437        {
1438                // try FP30
1439                if (cgGLIsProfileSupported(CG_PROFILE_FP30))
1440                        sCgFragmentProfile = CG_PROFILE_FP30;
1441                else
1442                {
1443                        Debug << "Neither arbfp1 or fp30 fragment profiles supported on this system" << endl;
1444                        exit(1);
1445                }
1446        }
1447
1448        sCgFragmentProgram = cgCreateProgramFromFile(sCgContext,
1449                                                         CG_SOURCE, "../src/dual_depth.cg",
1450                                                                                                 sCgFragmentProfile,
1451                                                                                                 NULL,
1452                                                                                                 NULL);
1453
1454        if (!cgIsProgramCompiled(sCgFragmentProgram))
1455                cgCompileProgram(sCgFragmentProgram);
1456
1457        cgGLLoadProgram(sCgFragmentProgram);
1458        cgGLBindProgram(sCgFragmentProgram);
1459
1460        Debug << "---- PROGRAM BEGIN ----\n" <<
1461                cgGetProgramString(sCgFragmentProgram, CG_COMPILED_PROGRAM) << "---- PROGRAM END ----\n";
1462
1463#endif
1464#endif
1465        //DoneCurrent();
1466}
1467
1468
1469void GlRendererBuffer::ComputeRays(Intersectable *sourceObj, VssRayContainer &rays)
1470{
1471        for (int i = 0; i < depthMapSize * depthMapSize; ++ i)
1472        {
1473                //todo glGetTexImage()
1474        }
1475}
1476
1477
1478bool GlRendererBuffer::ValidViewPoint()
1479{       
1480        MakeLive();
1481
1482        SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
1483
1484        bool result = GlRenderer::ValidViewPoint();
1485       
1486        DoneLive();
1487       
1488        return result;
1489}
1490
1491
1492void
1493GlRenderer::EvalPvsStat()
1494{
1495        mPvsStat.Reset();
1496        halton.Reset();
1497
1498        SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
1499
1500        cout << "Random Pvs STATS, mPvsStatFrames=" << mPvsStatFrames << endl;
1501
1502        for (int i=0; i < mPvsStatFrames; i++) {
1503                float err;
1504                // set frame id for saving the error buffer
1505                mFrame = i;
1506
1507                //      cerr<<"RV"<<endl;
1508                RandomViewPoint();
1509                //      cerr<<"RV2"<<endl;
1510
1511                if (mPvsErrorBuffer[i].mError == 1.0f) {
1512                        // check if the view point is valid
1513                        if (!ValidViewPoint()) {
1514                                mPvsErrorBuffer[i].mError = -1.0f;
1515                        }
1516
1517                        // manualy corrected view point
1518                        if (mFrame == 5105)
1519                                mPvsErrorBuffer[i].mError = -1.0f;
1520                }
1521
1522
1523                if (mPvsErrorBuffer[i].mError > 0.0f)
1524                {
1525                        int pvsSize;
1526
1527                        mPvsErrorBuffer[i].mError = GetPixelError(pvsSize);
1528                        mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize = pvsSize;
1529
1530                        //cout<<"("<<i<<" ["<<mViewPoint<<"]["<<mViewDirection<<"] "<<mPvsErrorBuffer[i].mError<<")";
1531                }
1532
1533                err = mPvsErrorBuffer[i].mError;
1534
1535                if (err >= 0.0f) {
1536                        if (err > mPvsStat.maxError)
1537                                mPvsStat.maxError = err;
1538                        mPvsStat.sumError += err;
1539                        mPvsStat.sumPvsSize += mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize;
1540
1541                        if (err == 0.0f)
1542                                mPvsStat.errorFreeFrames++;
1543                        mPvsStat.frames++;
1544                }
1545        }
1546
1547        glFinish();
1548
1549        static bool first = true;
1550
1551        if (first) {
1552
1553                bool exportRandomViewCells;
1554                Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.exportRandomViewCells",
1555                        exportRandomViewCells);
1556
1557                if (0 && exportRandomViewCells)
1558                {
1559                        char buff[512];
1560                        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("Scene.filename", buff);
1561                        string filename(buff);
1562
1563                        string viewCellPointsFile;
1564
1565                        if (strstr(filename.c_str(), ".obj"))
1566                                viewCellPointsFile = ReplaceSuffix(filename, ".obj", ".vc");
1567                        else if (strstr(filename.c_str(), ".dat"))
1568                                viewCellPointsFile = ReplaceSuffix(filename, ".dat", ".vc");
1569                        else if (strstr(filename.c_str(), ".x3d"))
1570                                viewCellPointsFile = ReplaceSuffix(filename, ".x3d", ".vc");
1571
1572
1573                        cout << "exporting random view cells" << endl;
1574                        preprocessor->mViewCellsManager->ExportRandomViewCells(viewCellPointsFile);
1575                        cout << "finished" << endl;
1576                }
1577                first = false;
1578        }
1579
1580        cout<<endl<<flush;
1581}
1582
1583
1584void GlRenderer::EvalPvsStat(const SimpleRayContainer &viewPoints)
1585{
1586        mPvsStat.Reset();
1587
1588        SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
1589
1590        cout << "mPvsStatFrames=" << viewPoints.size() << endl;
1591
1592        SimpleRayContainer::const_iterator sit, sit_end = viewPoints.end();
1593
1594        int i = 0;
1595
1596        for (sit = viewPoints.begin(); sit != sit_end; ++ sit, ++ i)
1597        {
1598                SimpleRay sray = *sit;
1599               
1600                int pvsSize = -1;
1601
1602                // set frame id for saving the error buffer
1603                mFrame = i;
1604                mViewPoint = sray.mOrigin;
1605                mViewDirection = sray.mDirection;
1606
1607                // skip all frames which have already 0 pixel error
1608                // $$ Reverted back by JB for efficiency
1609                if (mPvsErrorBuffer[i].mError > 0.0f)
1610                {
1611                        // compute the pixel error
1612                        mPvsErrorBuffer[i].mError = GetPixelError(pvsSize);
1613                        mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize = pvsSize;
1614
1615                        if (0 && (mPvsErrorBuffer[i].mError * GetWidth() * GetHeight() > 0) && (pvsSize > 0))
1616                        {
1617                                cout << "error in frame " << i << "," << mViewPoint << "," << mViewDirection << " "
1618                                         << mPvsErrorBuffer[i].mError * GetWidth() * GetHeight() << endl;
1619                        }
1620                }
1621
1622                const float err = mPvsErrorBuffer[i].mError;
1623
1624                // hack:
1625                // do not account for the case that no PVS is rendered - hack for 08 rebuttal GVS evaluation
1626                // drop the first frame (for some reason, the first frame yields wrong pixel error)
1627               
1628                if (pvsSize != 0)
1629                {
1630                        // hack: test if error is suspiciously large
1631                        if ((err >=  -1e-6f) && (err < (1.0f - 1e-6f)))
1632                        {
1633                                if (err > mPvsStat.maxError)
1634                                {
1635                                        mPvsStat.maxError = err;
1636                                        cout << "new max error: " << mPvsStat.maxError * GetWidth() * GetHeight()  << endl;
1637                                }
1638
1639                                mPvsStat.sumError += err;
1640                                mPvsStat.sumPvsSize += mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize;
1641
1642                                if (err == 0.0f)
1643                                        ++ mPvsStat.errorFreeFrames;
1644
1645                                // $$ JB
1646                                // moved it back here not to count frames with negative err (backfacing triangle)
1647                                ++ mPvsStat.frames;
1648
1649                                if ((mPvsStat.frames % 100) == 0)
1650                                        cout << "processed " << mPvsStat.frames << " valid view points " << endl;
1651                        }
1652                        else
1653                        {
1654                                cerr << "warning: strange error (" << err << "), pvs size " << pvsSize << endl;
1655                        }
1656                }
1657        }
1658
1659        glFinish();
1660
1661
1662        cout << endl << flush;
1663}
1664
1665
1666
1667bool
1668GlRenderer::ValidViewPoint()
1669{
1670        //cout<<"VV4 ";
1671        if (!mDetectEmptyViewSpace)
1672                return true;
1673        //cout << "vp: " << mViewPoint << " dir: " << mViewDirection << endl;
1674
1675        OcclusionQuery *query = mOcclusionQueries[0];
1676
1677        // now check whether any backfacing polygon would pass the depth test
1678        SetupCamera();
1679        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1680        glEnable( GL_CULL_FACE );
1681        glCullFace(GL_BACK);
1682
1683        //cout<<"VV1 ";
1684        RenderScene();
1685
1686        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
1687        glDepthMask(GL_FALSE);
1688        glDisable( GL_CULL_FACE );
1689
1690        query->BeginQuery();
1691
1692        //  cout<<"VV2 ";
1693        RenderScene();
1694        //  cout<<"VV3 ";
1695
1696        query->EndQuery();
1697
1698        // at this point, if possible, go and do some other computation
1699        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
1700        glDepthMask(GL_TRUE);
1701        glEnable( GL_CULL_FACE );
1702
1703        //      int wait = 0;
1704        //      while (!query->ResultAvailable()) {
1705        //        wait++;
1706        //      }
1707
1708        // reenable other state
1709        unsigned int pixelCount = query->GetQueryResult();
1710        //  cout<<"VV4 ";
1711
1712
1713        // backfacing polygon found -> not a valid viewspace sample
1714        if (pixelCount > 0)
1715                return false;
1716       
1717        return true;
1718}
1719
1720
1721float GlRenderer::GetPixelError(int &pvsSize)
1722{
1723        return -1.0f;
1724}
1725
1726
1727void GlRenderer::RenderViewPoint()
1728{
1729        mWireFrame = true;
1730        glPushMatrix();
1731        glTranslatef(mViewPoint.x, mViewPoint.y, mViewPoint.z);
1732        glScalef(5.0f, 5.0f, 5.0f);
1733        glPushAttrib(GL_CURRENT_BIT);
1734        glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
1735        gluSphere((::GLUquadric *)mSphere,
1736                1e-3*Magnitude(mViewCellsManager->GetViewSpaceBox().Size()), 6, 6);
1737        glPopAttrib();
1738        glPopMatrix();
1739        mWireFrame = false;
1740}
1741
1742
1743void GlRenderer::EnableDrawArrays()
1744{
1745  glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
1746  glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
1747}
1748
1749
1750void GlRenderer::DisableDrawArrays()
1751{
1752        glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
1753        glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
1754}
1755
1756
1757#if 0
1758
1759void GlRenderer::RenderKdLeaf(KdLeaf *leaf)
1760{
1761        int bufferSize = 0;
1762
1763        // count #new triangles
1764        for (size_t i = 0; i < leaf->mObjects.size(); ++ i)
1765        {
1766                TriangleIntersectable *obj = static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mObjects[i]);
1767
1768                // check if already rendered
1769                if (!obj->Mailed2())
1770                        bufferSize += 3;
1771                //else cout << obj->mMailbox << " " << obj->sMailId << " ";
1772        }
1773
1774        Vector3 *vertices = new Vector3[bufferSize];
1775        Vector3 *normals = new Vector3[bufferSize];
1776
1777        int j = 0;
1778
1779        for (size_t i = 0; i < leaf->mObjects.size(); ++ i)
1780        {
1781                TriangleIntersectable *obj = static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mObjects[i]);
1782
1783                // check if already rendered
1784                if (obj->Mailed2())
1785                        continue;
1786
1787                obj->Mail2();
1788
1789                Triangle3 tri = obj->GetItem();
1790
1791                vertices[j * 3 + 0] = tri.mVertices[0];
1792                vertices[j * 3 + 1] = tri.mVertices[1];
1793                vertices[j * 3 + 2] = tri.mVertices[2];
1794
1795                Vector3 n = tri.GetNormal();
1796
1797                normals[j * 3 + 0] = n;
1798                normals[j * 3 + 1] = n;
1799                normals[j * 3 + 2] = n;
1800
1801                ++ j;
1802        }
1803
1804        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, vertices);
1805        glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, normals);
1806
1807        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, bufferSize);
1808
1809        DEL_PTR(vertices);
1810        DEL_PTR(normals);
1811}
1812
1813#else
1814
1815void GlRenderer::RenderKdLeaf(KdLeaf *leaf)
1816{
1817        if (!leaf->mIndexBufferSize)
1818                return;
1819
1820        size_t offset = mObjects.size() * 3;
1821        char *arrayPtr = mUseVbos ? NULL : (char *)mData;
1822       
1823        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr);
1824        glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr + offset * sizeof(Vector3));
1825       
1826        glDrawElements(GL_TRIANGLES, leaf->mIndexBufferSize, GL_UNSIGNED_INT, mIndices + leaf->mIndexBufferStart);
1827}
1828
1829#endif
1830
1831
1832
1833void GlRenderer::PreparePvs(const ObjectPvs &pvs)
1834{
1835        int indexBufferSize = 0;
1836        mRenderedNodes = 0;
1837
1838        KdNode::NewMail2();
1839               
1840        ObjectPvsIterator it = pvs.GetIterator();
1841
1842        while (it.HasMoreEntries())
1843        {
1844                Intersectable *obj = it.Next();
1845                switch (obj->Type())
1846                {
1847                case Intersectable::KD_INTERSECTABLE:
1848                        {
1849                                KdNode *node = static_cast<KdIntersectable *>(obj)->GetItem();
1850                                _UpdatePvsIndices(node, indexBufferSize);
1851                        }
1852                        break;
1853                       
1854                }
1855        }
1856
1857        mIndexBufferSize = indexBufferSize;
1858}
1859
1860
1861void GlRenderer::_UpdatePvsIndices(KdNode *node, int &indexBufferSize)
1862{
1863        if (node->Mailed2())
1864                return;
1865
1866        node->Mail2();
1867
1868        // if (mObjects.size() * 3 < indexBufferSize) cerr << "problem: " << mObjects.size() * 3 << " < " << indexBufferSize << endl;
1869        if (!node->IsLeaf())
1870        {
1871                KdInterior *kdInterior = static_cast<KdInterior *>(node);
1872
1873                _UpdatePvsIndices(kdInterior->mBack, indexBufferSize);
1874                _UpdatePvsIndices(kdInterior->mFront, indexBufferSize);
1875        }
1876        else
1877        {
1878                KdLeaf *leaf = static_cast<KdLeaf *>(node);
1879
1880                leaf->mIndexBufferStart = indexBufferSize;
1881
1882                for (size_t i = 0; i < leaf->mObjects.size(); ++ i)
1883                {
1884                        TriangleIntersectable *obj =
1885                                static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mObjects[i]);
1886
1887                        if (obj->mRenderedFrame != mCurrentFrame)
1888                        {
1889                                obj->mRenderedFrame = mCurrentFrame;
1890                               
1891                                const int id = obj->GetId() * 3;
1892
1893                                mIndices[indexBufferSize + 0] = id + 0;
1894                                mIndices[indexBufferSize + 1] = id + 1;
1895                                mIndices[indexBufferSize + 2] = id + 2;
1896
1897                                indexBufferSize += 3;
1898                        }
1899                }
1900
1901                ++ mRenderedNodes;
1902
1903                leaf->mIndexBufferSize = indexBufferSize - leaf->mIndexBufferStart;
1904        }
1905}
1906
1907
1908void GlRenderer::CreateVertexArrays(SceneGraphLeaf *leaf)
1909{
1910        size_t offset = leaf->mGeometry.size() * 3;
1911
1912    mData = new Vector3[offset * 2];
1913        mIndices = new unsigned int[offset];
1914
1915
1916        for (size_t i = 0; i < leaf->mGeometry.size(); ++ i)
1917        {
1918                TriangleIntersectable *obj = static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mGeometry[i]);
1919
1920                if (obj->GetId() != i)
1921                        cerr << "****\n****riesenfehler" << endl;
1922                Triangle3 tri = obj->GetItem();
1923                const Vector3 n = tri.GetNormal();
1924
1925                mData[i * 3 + 0] = tri.mVertices[0];
1926                mData[i * 3 + 1] = tri.mVertices[1];
1927                mData[i * 3 + 2] = tri.mVertices[2];
1928
1929                mData[offset + i * 3 + 0] = n;
1930                mData[offset + i * 3 + 1] = n;
1931                mData[offset + i * 3 + 2] = n;
1932
1933                mIndices[i * 3 + 0] = 0;
1934                mIndices[i * 3 + 1] = 0;
1935                mIndices[i * 3 + 2] = 0;
1936        }
1937
1938        cout << "\n******** created vertex arrays **********" << endl; 
1939
1940        if (mUseVbos)
1941        {
1942                EnableDrawArrays();
1943
1944                glGenBuffersARB(1, &mVboId);
1945                glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, mVboId);
1946
1947                glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, (char *)NULL);
1948                glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, (char *)NULL + offset * sizeof(Vector3));
1949
1950                glBufferDataARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, offset * 2 * sizeof(Vector3), mData, GL_STATIC_DRAW_ARB);
1951                glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, 0);
1952
1953                DisableDrawArrays();
1954
1955                delete [] mData;
1956                mData = NULL;
1957
1958                cout << "\n******** created vertex buffer objects **********" << endl; 
1959        }
1960}
1961
1962
1963void GlRenderer::DeleteVbos()
1964{
1965        glDeleteBuffersARB(1, &mVboId);
1966}
1967
1968
1969
1970}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.