source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/GlRenderer.cpp @ 2709

Revision 2709, 47.4 KB checked in by mattausch, 16 years ago (diff)

sheduling dynamic object only when necessary
  • 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                // strange error for gvs
129                mViewPoint = Vector3(1186.9, 193.552, -377.044);
130                mViewDirection = Vector3(-0.963031, -0, -0.269365);
131
132                mViewPoint = Vector3(1189.54, 220.087, -462.869);
133                mViewDirection = Vector3(-0.996972, -0, -0.0776569);
134
135                mViewPoint = Vector3(1199.53, 257.677, -457.145);
136                mViewDirection = Vector3(-0.71206, -0, -0.702108);
137
138                mViewPoint = Vector3(1188.22, 187.427, -381.739);
139                mViewDirection = Vector3(-0.963031, -0, -0.269365);
140        }
141
142        mFrame = 0;
143        mWireFrame = false;
144        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("Preprocessor.detectEmptyViewSpace",
145                                                      mDetectEmptyViewSpace);
146
147        //mSnapErrorFrames = false;
148        mSnapErrorFrames = true;
149
150        mSnapPrefix = "snap/";
151        mUseForcedColors = false;
152        mRenderBoxes = false;
153        //mUseGlLists = true;
154        mUseGlLists = false;
155
156        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("Preprocessor.useVbos", mUseVbos);
157
158        if (mViewCellsManager->GetViewCellPointsList()->size())
159                mPvsStatFrames = (int)mViewCellsManager->GetViewCellPointsList()->size();
160        else
161                Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.pvsRenderErrorSamples",
162                                                                                                 mPvsStatFrames);
163       
164        Debug<<"Info: will evaluate pixel error with "<<mPvsStatFrames<<" samples"<<endl;
165       
166        mPvsErrorBuffer.resize(mPvsStatFrames);
167        ClearErrorBuffer();
168}
169
170
171GlRenderer::~GlRenderer()
172{
173        cerr<<"gl renderer destructor..\n";
174
175        CLEAR_CONTAINER(mOcclusionQueries);
176
177        DeleteVbos();
178
179        if (mData) delete [] mData;
180        if (mIndices) delete [] mIndices;
181
182        glDeleteBuffersARB(1, &mVboId);
183        cerr<<"done."<<endl;
184}
185
186
187void GlRenderer::RenderTriangle(TriangleIntersectable *object)
188{
189        Triangle3 *t = &(object->GetItem());
190        glBegin(GL_TRIANGLES);
191        Vector3 normal = t->GetNormal();
192        glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
193        glVertex3f(t->mVertices[0].x, t->mVertices[0].y, t->mVertices[0].z);
194        glVertex3f(t->mVertices[1].x, t->mVertices[1].y, t->mVertices[1].z);
195        glVertex3f(t->mVertices[2].x, t->mVertices[2].y, t->mVertices[2].z);
196        glEnd();
197}
198
199
200void GlRenderer::RenderIntersectable(Intersectable *object)
201{
202  if (!object || (object->mRenderedFrame == mCurrentFrame))
203        return;
204
205        object->mRenderedFrame = mCurrentFrame;
206
207        glPushAttrib(GL_CURRENT_BIT);
208
209        if (mUseFalseColors) SetupFalseColor(object->mId);
210
211        switch (object->Type())
212        {
213        case Intersectable::MESH_INSTANCE:
214                RenderMeshInstance((MeshInstance *)object);
215                break;
216        case Intersectable::VIEW_CELL:
217                RenderViewCell(static_cast<ViewCell *>(object));
218                break;
219        case Intersectable::TRANSFORMED_MESH_INSTANCE:
220                RenderTransformedMeshInstance(static_cast<TransformedMeshInstance *>(object));
221                break;
222        case Intersectable::TRIANGLE_INTERSECTABLE:
223                RenderTriangle(static_cast<TriangleIntersectable *>(object));
224                break;
225        case Intersectable::BVH_INTERSECTABLE:
226                {
227                        BvhNode *node = static_cast<BvhNode *>(object);
228
229                        if (mRenderBoxes)
230                                RenderBox(node->GetBoundingBox());
231                        else
232                                RenderBvhNode(node);
233                        break;
234                }
235        case Intersectable::KD_INTERSECTABLE:
236                {
237                        KdNode *node = (static_cast<KdIntersectable *>(object))->GetItem();
238
239                        if (mRenderBoxes)
240                                RenderBox(mKdTree->GetBox(node));
241                        else
242                                RenderKdNode(node);
243                        break;
244                }
245
246        default:
247                cerr<<"Rendering this object not yet implemented\n";
248                break;
249        }
250
251        glPopAttrib();
252}
253
254
255void GlRenderer::RenderRays(const VssRayContainer &rays, int colorType, int showDistribution, int maxAge)
256{
257        float importance;
258
259        glBegin(GL_LINES);
260
261        VssRayContainer::const_iterator it = rays.begin(), it_end = rays.end();
262
263        for (; it != it_end; ++it)
264        {
265                VssRay *ray = *it;
266
267                // only show distributions that were checked
268                if (((ray->mDistribution == SamplingStrategy::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 1) == 0)) ||
269                        ((ray->mDistribution == SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 2) == 0)) ||
270                        ((ray->mDistribution == SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 4) == 0)) ||
271                        ((ray->mDistribution == SamplingStrategy::MUTATION_BASED_DISTRIBUTION) && ((showDistribution & 8) == 0)) ||
272                        ((mViewCellsManager->GetPreprocessor()->mPass - ray->mPass) >= maxAge))
273                {
274                        continue;
275                }
276               
277                switch (colorType)
278                {
279                case 0:
280                        glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
281                        break;
282
283                case 1:
284                        importance = 1.0f * ray->Length() /  Magnitude(mViewCellsManager->GetViewSpaceBox().Diagonal());
285                        glColor3f(importance, importance, importance);
286                        break;
287
288                case 2:
289                        importance = log10(1e3 * ray->mPvsContribution) / 3.0f;
290                        glColor3f(importance, importance, importance);
291                        break;
292
293                case 3:
294                        {
295                                // nested switches ok?
296                                switch (ray->mDistribution)
297                                {
298                                case SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION:
299                                        glColor3f(1, 0, 0);
300                                        break;
301                                case SamplingStrategy::MUTATION_BASED_DISTRIBUTION:
302                                        glColor3f(0, 1, 0);
303                                        break;
304                                case SamplingStrategy::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION:
305                                        glColor3f(0, 1, 1);
306                                        break;
307                                        case SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION:
308                                        glColor3f(1, 1, 0);
309                                        break;
310                                }
311                        }
312                }               
313
314                glVertex3fv(&ray->mOrigin.x);
315                glVertex3fv(&ray->mTermination.x);
316        }
317
318        glEnd();
319}
320
321
322void GlRenderer::RenderViewCell(ViewCell *vc)
323{
324        if (vc->GetMesh())
325        {
326                if (!mUseFalseColors)
327                {
328                        if (vc->GetValid())
329                                glColor3f(0,1,0);
330                        else
331                                glColor3f(0,0,1);
332                }
333
334                RenderMesh(vc->GetMesh());
335        }
336        else
337        {
338                // render viewcells in the subtree
339                if (!vc->IsLeaf())
340                {
341                        ViewCellInterior *vci = (ViewCellInterior *) vc;
342
343                        ViewCellContainer::iterator it = vci->mChildren.begin();
344                        for (; it != vci->mChildren.end(); ++it)
345                        {
346                                RenderViewCell(*it);
347                        }
348                }
349                else
350                {
351                        // cerr<<"Empty viewcell mesh\n";
352                }
353        }
354}
355
356
357void GlRenderer::RenderMeshInstance(MeshInstance *mi)
358{
359        RenderMesh(mi->GetMesh());
360}
361
362
363void
364GlRenderer::RenderTransformedMeshInstance(TransformedMeshInstance *mi)
365{
366        // apply world transform before rendering
367        Matrix4x4 m;
368        mi->GetWorldTransform(m);
369
370        glPushMatrix();
371        glMultMatrixf((float *)m.x);
372
373        RenderMesh(mi->GetMesh());
374       
375        glPopMatrix();
376}
377
378
379void
380GlRenderer::SetupFalseColor(const unsigned int id)
381{
382        // swap bits of the color
383        glColor3ub(id&255, (id>>8)&255, (id>>16)&255);
384}
385
386
387unsigned int GlRenderer::GetId(const unsigned char r,
388                                                           const unsigned char g,
389                                                           const unsigned char b) const
390{
391        return r + (g << 8) + (b << 16);
392}
393
394
395void
396GlRenderer::SetupMaterial(Material *m)
397{
398  if (m)
399        glColor3fv(&(m->mDiffuseColor.r));
400}
401
402
403void GlRenderer::RenderMesh(Mesh *mesh)
404{
405        int i = 0;
406
407        if (!mUseFalseColors && !mUseForcedColors)
408                SetupMaterial(mesh->mMaterial);
409
410        for (i = 0; i < mesh->mFaces.size(); i++)
411        {
412                if (mWireFrame)
413                        glBegin(GL_LINE_LOOP);
414                else
415                        glBegin(GL_POLYGON);
416
417                Face *face = mesh->mFaces[i];
418                Vector3 normal = mesh->GetNormal(i);
419
420                glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
421                for (int j = 0; j < face->mVertexIndices.size(); j++) {
422                        glVertex3fv(&mesh->mVertices[face->mVertexIndices[j]].x);
423                }
424                glEnd();
425        }
426}
427       
428void GlRenderer::InitGL()
429{
430        mSphere = (GLUquadric *)gluNewQuadric();
431
432        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
433        glLoadIdentity();
434
435        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
436        glLoadIdentity();
437
438        glFrontFace(GL_CCW);
439        glCullFace(GL_BACK);
440
441        glShadeModel(GL_FLAT);
442        glDepthFunc(GL_LESS );
443        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
444        glEnable(GL_CULL_FACE);
445
446        InitExtensions();
447
448        glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
449        glEnable(GL_NORMALIZE);
450        glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
451
452        // create some occlusion queries
453        OcclusionQuery::GenQueries(mOcclusionQueries, 100);
454
455        SceneGraphInterior *interior = mSceneGraph->GetRoot();
456
457        SceneGraphNodeContainer::iterator ni = interior->mChildren.begin();
458
459        for (; ni != interior->mChildren.end(); ni++)
460        {
461                CreateVertexArrays(static_cast<SceneGraphLeaf *>(*ni));
462        }
463}
464
465
466void
467GlRenderer::SetupProjection(const int w, const int h, const float angle)
468{
469  glViewport(0, 0, w, h);
470  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
471  glLoadIdentity();
472  gluPerspective(angle, 1.0, 0.1, 2.0*Magnitude(mSceneGraph->GetBox().Diagonal()));
473  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
474}
475
476
477
478void
479GlRenderer::SetupCamera()
480{
481        Vector3 target = mViewPoint + mViewDirection;
482
483        Vector3 up(0,1,0);
484
485        if (fabs(DotProd(mViewDirection, up)) > 0.99f)
486          up = Vector3(1, 0, 0);
487
488        glLoadIdentity();
489        gluLookAt(mViewPoint.x, mViewPoint.y, mViewPoint.z,
490                target.x, target.y, target.z,
491                up.x, up.y, up.z);
492}
493
494
495void GlRenderer::_RenderScene()
496{
497        ObjectContainer::const_iterator oi = mObjects.begin();
498
499        for (; oi != mObjects.end(); oi++)
500                RenderIntersectable(*oi);
501}
502
503
504void GlRenderer::_RenderSceneTrianglesWithDrawArrays()
505{
506        EnableDrawArrays();
507       
508        if (mUseVbos)
509                glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, mVboId);
510
511        const int offset = (int)mObjects.size() * 3;
512        char *arrayPtr = mUseVbos ? NULL : (char *)mData;
513       
514        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr);
515        glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr + offset * sizeof(Vector3));
516       
517        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, offset);
518}
519
520
521void GlRenderer::_RenderDynamicObject(SceneGraphLeaf *leaf)
522{
523        // apply world transform before rendering
524        Matrix4x4 m;
525        leaf->GetTransform(m);
526
527        glPushMatrix();
528        glMultMatrixf((float *)m.x);
529
530        glBegin(GL_TRIANGLES);
531
532        ObjectContainer::const_iterator oi = leaf->mGeometry.begin();
533        for (; oi != leaf->mGeometry.end(); oi++)
534        {
535                TriangleIntersectable *object = (TriangleIntersectable *)*oi;
536                Triangle3 *t = &(object->GetItem());
537
538                Vector3 normal = t->GetNormal();
539                glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
540
541                glVertex3f(t->mVertices[0].x, t->mVertices[0].y, t->mVertices[0].z);
542                glVertex3f(t->mVertices[1].x, t->mVertices[1].y, t->mVertices[1].z);
543                glVertex3f(t->mVertices[2].x, t->mVertices[2].y, t->mVertices[2].z);
544        }
545
546        glEnd();
547       
548        glPopMatrix();
549
550        if (0)
551        {
552                // render the box of the object
553                AxisAlignedBox3 box = leaf->GetBox();
554                RenderBox(box);
555        }
556}
557
558
559
560void GlRenderer::_RenderSceneTriangles()
561{
562        glBegin(GL_TRIANGLES);
563
564        ObjectContainer::const_iterator oi = mObjects.begin();
565        for (; oi != mObjects.end(); oi++) {
566
567          if ((*oi)->Type() == Intersectable::TRIANGLE_INTERSECTABLE) {
568                        TriangleIntersectable *object = (TriangleIntersectable *)*oi;
569                        Triangle3 *t = &(object->GetItem());
570
571                        Vector3 normal = t->GetNormal();
572                        glNormal3f(normal.x, normal.y, normal.z);
573                        glVertex3f(t->mVertices[0].x, t->mVertices[0].y, t->mVertices[0].z);
574                        glVertex3f(t->mVertices[1].x, t->mVertices[1].y, t->mVertices[1].z);
575                        glVertex3f(t->mVertices[2].x, t->mVertices[2].y, t->mVertices[2].z);
576          }
577        }
578
579        glEnd();
580}
581
582
583bool GlRenderer::RenderScene()
584{
585        ++ mCurrentFrame;
586
587        Intersectable::NewMail();
588
589        Preprocessor *p = mViewCellsManager->GetPreprocessor();
590
591        // handle dynamic objects
592        DynamicObjectsContainer::const_iterator dit, dit_end = p->mDynamicObjects.end();
593
594        for (dit = p->mDynamicObjects.begin(); dit != dit_end; ++ dit)
595        {
596                _RenderDynamicObject(*dit);
597        }
598
599        _RenderSceneTrianglesWithDrawArrays();
600
601        return true;
602}
603
604
605
606Preprocessor *GlRenderer::GetPreprocessor()
607{
608        return mViewCellsManager->GetPreprocessor();
609}
610
611
612/****************************************************************/
613/*               GlRendererBuffer implementation                */
614/****************************************************************/
615
616
617
618GlRendererBuffer::GlRendererBuffer(SceneGraph *sceneGraph,
619                                                                   ViewCellsManager *viewcells,
620                                                                   KdTree *tree):
621GlRenderer(sceneGraph, viewcells, tree) 
622{
623        mPixelBuffer = NULL;
624        // implement width and height in subclasses
625}
626
627
628void
629GlRendererBuffer::EvalQueryWithItemBuffer()
630{
631        // read back the texture
632        glReadPixels(0, 0,
633                GetWidth(), GetHeight(),
634                GL_RGBA,
635                GL_UNSIGNED_BYTE,
636                mPixelBuffer);
637
638
639        unsigned int *p = mPixelBuffer;
640
641        for (int y = 0; y < GetHeight(); y++)
642        {
643                for (int x = 0; x < GetWidth(); x++, p++)
644                {
645                        unsigned int id = (*p) & 0xFFFFFF;
646
647                        if (id != 0xFFFFFF)
648                        {
649                                ++ mObjects[id]->mCounter;
650                        }
651                }
652        }
653}
654
655
656void
657GlRendererBuffer::EvalQueryWithOcclusionQueries(
658                                                                           //RenderCostSample &sample
659                                                                           )
660{
661        glDepthFunc(GL_LEQUAL);
662               
663        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
664        glDepthMask(GL_FALSE);
665
666
667        // simulate detectemptyviewspace using backface culling
668        if (mDetectEmptyViewSpace)
669        {
670                glEnable(GL_CULL_FACE);
671                //cout << "culling" << endl;
672        }
673        else
674        {
675                //cout << "not culling" << endl;
676                glDisable(GL_CULL_FACE);
677        }
678
679       
680        //const int numQ = 1;
681        const int numQ = (int)mOcclusionQueries.size();
682       
683        //glFinish();
684        int q = 0;
685
686        //-- now issue queries for all objects
687        for (int j = 0; j < (int)mObjects.size(); j += q)
688        {       
689                for (q = 0; ((j + q) < (int)mObjects.size()) && (q < numQ); ++ q)
690                {
691                        mOcclusionQueries[q]->BeginQuery();
692                       
693                        RenderIntersectable(mObjects[j + q]);
694               
695                        mOcclusionQueries[q]->EndQuery();
696                }
697                //cout << "q: " << q << endl;
698                // collect results of the queries
699                for (int t = 0; t < q; ++ t)
700                {
701                        unsigned int pixelCount;
702               
703                        //-- reenable other state
704
705                        pixelCount = mOcclusionQueries[t]->GetQueryResult();
706
707                        //if (pixelCount > 0)
708                        //      cout <<"o="<<j+q<<" q="<<mOcclusionQueries[q]->GetQueryId()<<" pc="<<pixelCount<<" ";
709                        mObjects[j + t]->mCounter += pixelCount;
710               
711                }
712        }
713
714        //glFinish();
715        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
716        glDepthMask(GL_TRUE);
717       
718        glEnable(GL_CULL_FACE);
719}
720
721
722void
723GlRenderer::RandomViewPoint()
724{
725  // do not use this function since it could return different viewpoints for
726  // different executions of the algorithm
727
728  //  mViewCellsManager->GetViewPoint(mViewPoint);
729
730  while (1) {
731        Vector3 pVector = Vector3(halton.GetNumber(1),
732                                                          halton.GetNumber(2),
733                                                          halton.GetNumber(3));
734       
735        mViewPoint =  mViewCellsManager->GetViewSpaceBox().GetPoint(pVector);
736        ViewCell *v = mViewCellsManager->GetViewCell(mViewPoint);
737        if (v && v->GetValid())
738          break;
739        // generate a new vector
740        halton.GenerateNext();
741  }
742 
743  Vector3 dVector = Vector3(2*M_PI*halton.GetNumber(4),
744                                                        M_PI*halton.GetNumber(5),
745                                                        0.0f);
746 
747  mViewDirection = Normalize(Vector3(sin(dVector.x),
748                                                                         //     cos(dVector.y),
749                                                                         0.0f,
750                                                                         cos(dVector.x)));
751  halton.GenerateNext();
752}
753
754
755void
756GlRenderer::RenderBox(const AxisAlignedBox3 &box)
757{
758
759  glBegin(GL_LINE_LOOP);
760  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Min().z );
761  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Min().z );
762  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Min().z );
763  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Min().z );
764  glEnd();
765
766  glBegin(GL_LINE_LOOP);
767  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Max().z );
768  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Max().z );
769  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Max().z );
770  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Max().z );
771  glEnd();
772
773  glBegin(GL_LINE_LOOP);
774  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Min().z );
775  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Max().z );
776  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Max().z );
777  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Min().z );
778  glEnd();
779
780  glBegin(GL_LINE_LOOP);
781  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Min().z );
782  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Max().z );
783  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Max().z );
784  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Min().z );
785  glEnd();
786
787  glBegin(GL_LINE_LOOP);
788  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Min().z );
789  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Min().z );
790  glVertex3d(box.Max().x, box.Min().y, box.Max().z );
791  glVertex3d(box.Min().x, box.Min().y, box.Max().z );
792  glEnd();
793
794  glBegin(GL_LINE_LOOP);
795  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Min().z );
796  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Min().z );
797  glVertex3d(box.Max().x, box.Max().y, box.Max().z );
798  glVertex3d(box.Min().x, box.Max().y, box.Max().z );
799
800  glEnd();
801
802}
803
804void
805GlRenderer::RenderBvhNode(BvhNode *node)
806{
807  if (node->IsLeaf()) {
808        BvhLeaf *leaf = (BvhLeaf *) node;
809
810#if 0
811        if (leaf->mGlList == 0) {
812          leaf->mGlList = glGenLists(1);
813          if (leaf->mGlList != 0)
814                glNewList(leaf->mGlList, GL_COMPILE);
815         
816          for (int i=0; i < leaf->mObjects.size(); i++)
817                RenderIntersectable(leaf->mObjects[i]);
818         
819          if (leaf->mGlList != 0)
820                glEndList();
821        }
822       
823        if (leaf->mGlList != 0)
824          glCallList(leaf->mGlList);
825#else
826        for (int i=0; i < leaf->mObjects.size(); i++)
827          RenderIntersectable(leaf->mObjects[i]);
828#endif
829  } else {
830        BvhInterior *in = (BvhInterior *)node;
831        RenderBvhNode(in->GetBack());
832        RenderBvhNode(in->GetFront());
833  }
834}
835
836void
837GlRenderer::RenderKdNode(KdNode *node)
838{
839  if (node->IsLeaf())
840        {
841#if !EVAL_ERROR
842                RenderKdLeaf(static_cast<KdLeaf *>(node));
843#else
844                KdLeaf *leaf = static_cast<KdLeaf *>(node);
845                for (int i=0; i < leaf->mObjects.size(); i++)
846                  {
847                        RenderIntersectable(leaf->mObjects[i]);
848                       
849                  }
850#endif
851        }
852        else
853        {
854                KdInterior *inter = static_cast<KdInterior *>(node);
855                RenderKdNode(inter->mBack);
856                RenderKdNode(inter->mFront);
857        }
858}
859
860
861void GlRendererBuffer::EvalRenderCostSample(RenderCostSample &sample,
862                                                                                        const bool useOcclusionQueries,
863                                                                                        const int threshold)
864{
865        // choose a random view point
866        mViewCellsManager->GetViewPoint(mViewPoint);
867        sample.mPosition = mViewPoint;
868        //cout << "viewpoint: " << mViewPoint << endl;
869
870        // take a render cost sample by rendering a cube
871        Vector3 directions[6];
872
873        directions[0] = Vector3(1,0,0);
874        directions[1] = Vector3(0,1,0);
875        directions[2] = Vector3(0,0,1);
876        directions[3] = Vector3(-1,0,0);
877        directions[4] = Vector3(0,-1,0);
878        directions[5] = Vector3(0,0,-1);
879
880        sample.mVisibleObjects = 0;
881
882        // reset object counters
883        ObjectContainer::const_iterator it, it_end = mObjects.end();
884
885        for (it = mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
886                (*it)->mCounter = 0;
887
888        ++ mFrame;
889
890        //glCullFace(GL_FRONT);
891        glCullFace(GL_BACK);
892        glDisable(GL_CULL_FACE);
893
894
895        // query all 6 directions for a full point sample
896        for (int i = 0; i < 6; ++ i)
897        {
898                mViewDirection = directions[i];
899                SetupCamera();
900
901                glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
902                glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
903                //glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);      glDepthMask(GL_TRUE);
904                glDepthFunc(GL_LESS);
905
906                mUseFalseColors = true;
907
908                // the actual scene rendering fills the depth (for occlusion queries)
909                // and the frame buffer (for item buffer)
910                RenderScene();
911
912
913                if (0)
914                {
915                        char filename[256];
916                        sprintf_s(filename, "snap/frame-%04d-%d.png", mFrame, i);
917                        //                QImage im = toImage();
918                        //                im.save(filename, "PNG");
919                }
920
921                // evaluate the sample
922                if (useOcclusionQueries)
923                        EvalQueryWithOcclusionQueries();
924                else
925                        EvalQueryWithItemBuffer();
926        } 
927
928        // now evaluate the statistics over that sample
929        // currently only the number of visible objects is taken into account
930        sample.Reset();
931
932        for (it = mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
933        {
934                Intersectable *obj = *it;
935                if (obj->mCounter >= threshold)
936                {
937                        ++ sample.mVisibleObjects;
938                        sample.mVisiblePixels += obj->mCounter;
939                }
940        }
941
942        //cout << "RS=" << sample.mVisibleObjects << " ";
943}
944
945
946GlRendererBuffer::~GlRendererBuffer()
947{
948#if 0
949#ifdef USE_CG
950        if (sCgFragmentProgram)
951                cgDestroyProgram(sCgFragmentProgram);
952        if (sCgContext)
953                cgDestroyContext(sCgContext);
954#endif
955#endif
956
957}
958
959
960void
961GlRendererBuffer::SampleRenderCost(const int numSamples,
962                                                                   vector<RenderCostSample> &samples,
963                                                                   const bool useOcclusionQueries,
964                                                                   const int threshold
965                                                                   )
966{
967        MakeLive();
968
969        if (mPixelBuffer == NULL)
970                mPixelBuffer = new unsigned int[GetWidth()*GetHeight()];
971
972        // using 90 degree projection to capture 360 view with 6 samples
973        SetupProjection(GetHeight(), GetHeight(), 90.0f);
974
975        //samples.resize(numSamples);
976        halton.Reset();
977
978        // the number of queries queried in batch mode
979        const int numQ = 500;
980
981        //const int numQ = (int)mObjects.size();
982        if (useOcclusionQueries)
983        {
984                cout << "\ngenerating " << numQ << " queries ... ";
985                OcclusionQuery::GenQueries(mOcclusionQueries, numQ);
986                cout << "finished" << endl;
987        }
988
989        // sampling queries
990        for (int i = 0; i < numSamples; ++ i)
991        {
992                cout << ".";
993                EvalRenderCostSample(samples[i], useOcclusionQueries, threshold);
994        }
995
996        DoneLive();
997}
998
999
1000
1001
1002
1003void
1004GlRenderer::ClearErrorBuffer()
1005{
1006  for (int i=0; i < mPvsStatFrames; i++) {
1007        mPvsErrorBuffer[i].mError = 1.0f;
1008  }
1009  mPvsStat.maxError = 0.0f;
1010}
1011
1012
1013void
1014GlRendererBuffer::EvalPvsStat()
1015{
1016        //MakeLive();
1017       
1018        GlRenderer::EvalPvsStat();
1019       
1020        //DoneLive();
1021        // mRenderingFinished.wakeAll();
1022}
1023
1024
1025void GlRendererBuffer::EvalPvsStat(const SimpleRayContainer &viewPoints)
1026{
1027        //MakeLive();
1028
1029        GlRenderer::EvalPvsStat(viewPoints);
1030 
1031        //DoneLive();
1032}
1033
1034
1035void GlRendererBuffer::SampleBeamContributions(Intersectable *sourceObject,
1036                                                                                           Beam &beam,
1037                                                                                           const int desiredSamples,
1038                                                                                           BeamSampleStatistics &stat)
1039{
1040        // TODO: should be moved out of here (not to be done every time)
1041        // only back faces are interesting for the depth pass
1042        glShadeModel(GL_FLAT);
1043        glDisable(GL_LIGHTING);
1044
1045        // needed to kill the fragments for the front buffer
1046        glEnable(GL_ALPHA_TEST);
1047        glAlphaFunc(GL_GREATER, 0);
1048
1049        // assumes that the beam is constructed and contains kd-tree nodes
1050        // and viewcells which it intersects
1051 
1052 
1053        // Get the number of viewpoints to be sampled
1054        // Now it is a sqrt but in general a wiser decision could be made.
1055        // The less viewpoints the better for rendering performance, since less passes
1056        // over the beam is needed.
1057        // The viewpoints could actually be generated outside of the bounding box which
1058        // would distribute the 'efective viewpoints' of the object surface and thus
1059        // with a few viewpoints better sample the viewpoint space....
1060
1061        //TODO: comment in
1062        //int viewPointSamples = sqrt((float)desiredSamples);
1063        int viewPointSamples = max(desiredSamples / (GetWidth() * GetHeight()), 1);
1064       
1065        // the number of direction samples per pass is given by the number of viewpoints
1066        int directionalSamples = desiredSamples / viewPointSamples;
1067       
1068        Debug << "directional samples: " << directionalSamples << endl;
1069        for (int i = 0; i < viewPointSamples; ++ i)
1070        {
1071                Vector3 viewPoint = beam.mBox.GetRandomPoint();
1072               
1073                // perhaps the viewpoint should be shifted back a little bit so that it always lies
1074                // inside the source object
1075                // 'ideally' the viewpoints would be distributed on the soureObject surface, but this
1076        // would require more complicated sampling (perhaps hierarchical rejection sampling of
1077                // the object surface is an option here - only the mesh faces which are inside the box
1078                // are considered as candidates)
1079               
1080                SampleViewpointContributions(sourceObject,
1081                                                                         viewPoint,
1082                                                                         beam,
1083                                                                         directionalSamples,
1084                                                                         stat);
1085        }
1086
1087
1088        // note:
1089        // this routine would be called only if the number of desired samples is sufficiently
1090        // large - for other rss tree cells the cpu based sampling is perhaps more efficient
1091        // distributing the work between cpu and gpu would also allow us to place more sophisticated
1092        // sample distributions (silhouette ones) using the cpu and the jittered once on the GPU
1093        // in order that thios scheme is working well the gpu render buffer should run in a separate
1094        // thread than the cpu sampler, which would not be such a big problem....
1095
1096        // disable alpha test again
1097        glDisable(GL_ALPHA_TEST);
1098}
1099
1100
1101
1102void GlRendererBuffer::SampleViewpointContributions(Intersectable *sourceObject,
1103                                                                                                        const Vector3 viewPoint,
1104                                                                                                        Beam &beam,
1105                                                                                                        const int samples,
1106                                                    BeamSampleStatistics &stat)
1107{
1108    // 1. setup the view port to match the desired samples
1109        glViewport(0, 0, samples, samples);
1110
1111        // 2. setup the projection matrix and view matrix to match the viewpoint + beam.mDirBox
1112        SetupProjectionForViewPoint(viewPoint, beam, sourceObject);
1113
1114
1115        // 3. reset z-buffer to 0 and render the source object for the beam
1116        //    with glCullFace(Enabled) and glFrontFace(GL_CW)
1117        //    save result to the front depth map
1118        //    the front depth map holds ray origins
1119
1120
1121        // front depth buffer must be initialised to 0
1122        float clearDepth;
1123       
1124        glGetFloatv(GL_DEPTH_CLEAR_VALUE, &clearDepth);
1125        glClearDepth(0.0f);
1126        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
1127
1128
1129        // glFrontFace(GL_CCW);
1130        glEnable(GL_CULL_FACE);
1131        glCullFace(GL_FRONT);
1132        glColorMask(0, 0, 0, 0);
1133       
1134
1135        // stencil is increased where the source object is located
1136        glEnable(GL_STENCIL_TEST);     
1137        glStencilFunc(GL_ALWAYS, 0x1, 0x1);
1138        glStencilOp(GL_REPLACE, GL_REPLACE, GL_REPLACE);
1139
1140
1141#if 0
1142        static int glSourceObjList = -1;         
1143        if (glSourceObjList != -1)
1144        {
1145                glSourceObjList = glGenLists(1);
1146                glNewList(glSourceObjList, GL_COMPILE);
1147
1148                RenderIntersectable(sourceObject);
1149       
1150                glEndList();
1151        }
1152        glCallList(glSourceObjList);
1153
1154#else
1155        RenderIntersectable(sourceObject);
1156
1157#endif 
1158
1159         // copy contents of the front depth buffer into depth texture
1160        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frontDepthMap);   
1161        glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, 0, 0, depthMapSize, depthMapSize);
1162
1163        // reset clear function
1164        glClearDepth(clearDepth);
1165       
1166       
1167        // 4. set up the termination depth buffer (= standard depth buffer)
1168        //    only rays which have non-zero entry in the origin buffer are valid since
1169        //    they realy start on the object surface (this is tagged by setting a
1170        //    stencil buffer bit at step 3).
1171       
1172        glStencilFunc(GL_EQUAL, 0x1, 0x1);
1173        glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP);
1174
1175        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1176        glDepthMask(1);
1177
1178        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
1179               
1180        glEnable(GL_CULL_FACE);
1181        glCullFace(GL_BACK);
1182
1183        // setup front depth buffer
1184        glEnable(GL_TEXTURE_2D);
1185       
1186#if 0
1187#ifdef USE_CG
1188        // bind pixel shader implementing the front depth buffer functionality
1189        cgGLBindProgram(sCgFragmentProgram);
1190        cgGLEnableProfile(sCgFragmentProfile);
1191#endif
1192#endif
1193        // 5. render all objects inside the beam
1194        //    we can use id based false color to read them back for gaining the pvs
1195
1196        glColorMask(1, 1, 1, 1);
1197
1198       
1199        // if objects not stored in beam => extract objects
1200        if (beam.mFlags & !Beam::STORE_OBJECTS)
1201        {
1202                vector<KdNode *>::const_iterator it, it_end = beam.mKdNodes.end();
1203
1204                Intersectable::NewMail();
1205                for (it = beam.mKdNodes.begin(); it != it_end; ++ it)
1206                {
1207                        mKdTree->CollectObjects(*it, beam.mObjects);
1208                }
1209        }
1210
1211
1212        //    (objects can be compiled to a gl list now so that subsequent rendering for
1213        //    this beam is fast - the same hold for step 3)
1214        //    Afterwards we have two depth buffers defining the ray origin and termination
1215       
1216
1217#if 0
1218        static int glObjList = -1;
1219        if (glObjList != -1)
1220        {
1221                glObjList = glGenLists(1);
1222                glNewList(glObjList, GL_COMPILE);
1223       
1224                ObjectContainer::const_iterator it, it_end = beam.mObjects.end();
1225                for (it = beam.mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
1226                {
1227                        // render all objects except the source object
1228                        if (*it != sourceObject)
1229                                RenderIntersectable(*it);
1230                }
1231               
1232                glEndList();
1233        }
1234
1235        glCallList(glObjList);
1236#else
1237        ObjectContainer::const_iterator it, it_end = beam.mObjects.end();
1238        for (it = beam.mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
1239        {       
1240                // render all objects except the source object
1241                if (*it != sourceObject)
1242                        RenderIntersectable(*it);
1243        }
1244#endif
1245       
1246        // 6. Use occlusion queries for all viewcell meshes associated with the beam ->
1247        //     a fragment passes if the corresponding stencil fragment is set and its depth is
1248        //     between origin and termination buffer
1249
1250        // create new queries if necessary
1251        OcclusionQuery::GenQueries(mOcclusionQueries, (int)beam.mViewCells.size());
1252
1253        // check whether any backfacing polygon would pass the depth test?
1254        // matt: should check both back /front facing because of dual depth buffer
1255        // and danger of cutting the near plane with front facing polys.
1256       
1257        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
1258        glDepthMask(GL_FALSE);
1259        glDisable(GL_CULL_FACE);
1260
1261 
1262        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = beam.mViewCells.end();
1263
1264        int queryIdx = 0;
1265
1266        for (vit = beam.mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
1267        {
1268                mOcclusionQueries[queryIdx ++]->BeginQuery();
1269                RenderIntersectable(*vit);
1270                mOcclusionQueries[queryIdx]->EndQuery();
1271
1272                ++ queryIdx;
1273        }
1274
1275        // at this point, if possible, go and do some other computation
1276
1277        // 7. The number of visible pixels is the number of sample rays which see the source
1278        //    object from the corresponding viewcell -> remember these values for later update
1279        //   of the viewcell pvs - or update immediately?
1280
1281        queryIdx = 0;
1282
1283        for (vit = beam.mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
1284        {
1285                // fetch queries
1286                unsigned int pixelCount = mOcclusionQueries[queryIdx ++]->GetQueryResult();
1287
1288                if (pixelCount)
1289                        Debug << "view cell " << (*vit)->GetId() << " visible pixels: " << pixelCount << endl;
1290        }
1291       
1292
1293        // 8. Copmpute rendering statistics
1294        // In general it is not neccessary to remember to extract all the rays cast. I hope it
1295        // would be sufficient to gain only the intergral statistics about the new contributions
1296        // and so the rss tree would actually store no new rays (only the initial ones)
1297        // the subdivision of the tree would only be driven by the statistics (the glrender could
1298        // evaluate the contribution entropy for example)
1299        // However might be an option to extract/store only those the rays which made a contribution
1300        // (new viewcell has been discovered) or relative contribution greater than a threshold ...
1301
1302        ObjectContainer pvsObj;
1303        stat.pvsSize = ComputePvs(beam.mObjects, pvsObj);
1304       
1305        // to gain ray source and termination
1306        // copy contents of ray termination buffer into depth texture
1307        // and compare with ray source buffer
1308#if 0
1309        VssRayContainer rays;
1310
1311        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, backDepthMap);     
1312        glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, 0, 0, depthMapSize, depthMapSize);
1313
1314        ComputeRays(Intersectable *sourceObj, rays);
1315
1316#endif
1317
1318        ////////
1319        //-- cleanup
1320
1321        // reset gl state
1322        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
1323        glDepthMask(GL_TRUE);
1324        glEnable(GL_CULL_FACE);
1325        glDisable(GL_STENCIL_TEST);
1326
1327#if 0
1328#ifdef USE_CG
1329        cgGLDisableProfile(sCgFragmentProfile);
1330#endif
1331#endif
1332
1333        glDisable(GL_TEXTURE_2D);
1334
1335        // remove objects from beam
1336        if (beam.mFlags & !Beam::STORE_OBJECTS)
1337                beam.mObjects.clear();
1338}
1339
1340
1341void GlRendererBuffer::SetupProjectionForViewPoint(const Vector3 &viewPoint,
1342                                                                                                   const Beam &beam,
1343                                                                                                   Intersectable *sourceObject)
1344{
1345        float left, right, bottom, top, znear, zfar;
1346
1347        beam.ComputePerspectiveFrustum(left, right, bottom, top, znear, zfar,
1348                                                                   mSceneGraph->GetBox());
1349
1350        //Debug << left << " " << right << " " << bottom << " " << top << " " << znear << " " << zfar << endl;
1351        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
1352        glLoadIdentity();
1353        glFrustum(left, right, bottom, top, znear, zfar);
1354        //glFrustum(-1, 1, -1, 1, 1, 20000);
1355
1356    const Vector3 center = viewPoint + beam.GetMainDirection() * (zfar - znear) * 0.3f;
1357        const Vector3 up =
1358                Normalize(CrossProd(beam.mPlanes[0].mNormal, beam.mPlanes[4].mNormal));
1359
1360#ifdef GTP_DEBUG
1361        Debug << "view point: " << viewPoint << endl;
1362        Debug << "eye: " << center << endl;
1363        Debug << "up: " << up << endl;
1364#endif
1365
1366        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
1367        glLoadIdentity();
1368        gluLookAt(viewPoint.x, viewPoint.y, viewPoint.z,
1369                          center.x, center.y, center.z,                   
1370                          up.x, up.y, up.z);
1371}               
1372
1373 
1374void GlRendererBuffer::InitGL()
1375{
1376        //MakeCurrent();
1377        GlRenderer::InitGL();
1378
1379#if 0
1380        // initialise dual depth buffer textures
1381        glGenTextures(1, &frontDepthMap);
1382        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frontDepthMap);
1383
1384        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, depthMapSize,
1385                depthMapSize, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
1386
1387        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
1388        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
1389        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
1390        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
1391
1392        glGenTextures(1, &backDepthMap);
1393        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, backDepthMap);
1394
1395        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, depthMapSize,
1396                                 depthMapSize, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
1397        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
1398        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
1399        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
1400        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
1401
1402
1403#ifdef USE_CG
1404
1405        // cg initialization
1406        cgSetErrorCallback(handleCgError);
1407        sCgContext = cgCreateContext();
1408
1409        if (cgGLIsProfileSupported(CG_PROFILE_ARBFP1))
1410                sCgFragmentProfile = CG_PROFILE_ARBFP1;
1411        else
1412        {
1413                // try FP30
1414                if (cgGLIsProfileSupported(CG_PROFILE_FP30))
1415                        sCgFragmentProfile = CG_PROFILE_FP30;
1416                else
1417                {
1418                        Debug << "Neither arbfp1 or fp30 fragment profiles supported on this system" << endl;
1419                        exit(1);
1420                }
1421        }
1422
1423        sCgFragmentProgram = cgCreateProgramFromFile(sCgContext,
1424                                                         CG_SOURCE, "../src/dual_depth.cg",
1425                                                                                                 sCgFragmentProfile,
1426                                                                                                 NULL,
1427                                                                                                 NULL);
1428
1429        if (!cgIsProgramCompiled(sCgFragmentProgram))
1430                cgCompileProgram(sCgFragmentProgram);
1431
1432        cgGLLoadProgram(sCgFragmentProgram);
1433        cgGLBindProgram(sCgFragmentProgram);
1434
1435        Debug << "---- PROGRAM BEGIN ----\n" <<
1436                cgGetProgramString(sCgFragmentProgram, CG_COMPILED_PROGRAM) << "---- PROGRAM END ----\n";
1437
1438#endif
1439#endif
1440        //DoneCurrent();
1441}
1442
1443
1444void GlRendererBuffer::ComputeRays(Intersectable *sourceObj, VssRayContainer &rays)
1445{
1446        for (int i = 0; i < depthMapSize * depthMapSize; ++ i)
1447        {
1448                // TODO (use glGetTexImage())
1449        }
1450}
1451
1452
1453bool GlRendererBuffer::ValidViewPoint()
1454{       
1455        MakeLive();
1456
1457        SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
1458
1459        bool result = GlRenderer::ValidViewPoint();
1460       
1461        DoneLive();
1462       
1463        return result;
1464}
1465
1466
1467void
1468GlRenderer::EvalPvsStat()
1469{
1470        mPvsStat.Reset();
1471        halton.Reset();
1472
1473        SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
1474
1475        cout << "Random Pvs STATS, mPvsStatFrames=" << mPvsStatFrames << endl;
1476
1477        for (int i=0; i < mPvsStatFrames; i++) {
1478                float err;
1479                // set frame id for saving the error buffer
1480                mFrame = i;
1481
1482                //      cerr<<"RV"<<endl;
1483                RandomViewPoint();
1484                //      cerr<<"RV2"<<endl;
1485
1486                if (mPvsErrorBuffer[i].mError == 1.0f) {
1487                        // check if the view point is valid
1488                        if (!ValidViewPoint()) {
1489                                mPvsErrorBuffer[i].mError = -1.0f;
1490                        }
1491
1492                        // manualy corrected view point
1493                        if (mFrame == 5105)
1494                                mPvsErrorBuffer[i].mError = -1.0f;
1495                }
1496
1497
1498                if (mPvsErrorBuffer[i].mError > 0.0f)
1499                {
1500                        int pvsSize;
1501
1502                        mPvsErrorBuffer[i].mError = GetPixelError(pvsSize, 0);
1503                        mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize = pvsSize;
1504
1505                        //cout<<"("<<i<<" ["<<mViewPoint<<"]["<<mViewDirection<<"] "<<mPvsErrorBuffer[i].mError<<")";
1506                }
1507
1508                err = mPvsErrorBuffer[i].mError;
1509
1510                if (err >= 0.0f) {
1511                        if (err > mPvsStat.maxError)
1512                                mPvsStat.maxError = err;
1513                        mPvsStat.sumError += err;
1514                        mPvsStat.sumPvsSize += mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize;
1515
1516                        if (err == 0.0f)
1517                                mPvsStat.errorFreeFrames++;
1518                        mPvsStat.frames++;
1519                }
1520        }
1521
1522        glFinish();
1523
1524        static bool first = true;
1525
1526        if (first) {
1527
1528                bool exportRandomViewCells;
1529                Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.exportRandomViewCells",
1530                        exportRandomViewCells);
1531
1532                if (0 && exportRandomViewCells)
1533                {
1534                        char buff[512];
1535                        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("Scene.filename", buff);
1536                        string filename(buff);
1537
1538                        string viewCellPointsFile;
1539
1540                        if (strstr(filename.c_str(), ".obj"))
1541                                viewCellPointsFile = ReplaceSuffix(filename, ".obj", ".vc");
1542                        else if (strstr(filename.c_str(), ".dat"))
1543                                viewCellPointsFile = ReplaceSuffix(filename, ".dat", ".vc");
1544                        else if (strstr(filename.c_str(), ".x3d"))
1545                                viewCellPointsFile = ReplaceSuffix(filename, ".x3d", ".vc");
1546
1547
1548                        cout << "exporting random view cells" << endl;
1549                        preprocessor->mViewCellsManager->ExportRandomViewCells(viewCellPointsFile);
1550                        cout << "finished" << endl;
1551                }
1552                first = false;
1553        }
1554
1555        cout<<endl<<flush;
1556}
1557
1558
1559void GlRenderer::EvalPvsStat(const SimpleRayContainer &viewPoints)
1560{
1561        mPvsStat.Reset();
1562        ++ mPvsStat.pass;
1563
1564        SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
1565
1566        cout << "mPvsStatFrames=" << viewPoints.size() << endl;
1567
1568        SimpleRayContainer::const_iterator sit, sit_end = viewPoints.end();
1569
1570        int i = 0;
1571
1572        for (sit = viewPoints.begin(); sit != sit_end; ++ sit, ++ i)
1573        {
1574                SimpleRay sray = *sit;
1575               
1576                int pvsSize = -1;
1577
1578                // set frame id for saving the error buffer
1579                mFrame = i;
1580                mViewPoint = sray.mOrigin;
1581                mViewDirection = sray.mDirection;
1582
1583                // skip all frames which have already 0 pixel error
1584                // $$ Reverted back by JB for efficiency
1585                if (mPvsErrorBuffer[i].mError > 0.0f)
1586                {
1587                        // compute the pixel error
1588                        mPvsErrorBuffer[i].mError = GetPixelError(pvsSize, mPvsStat.pass);
1589                        mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize = pvsSize;
1590
1591                        if (0 && (mPvsErrorBuffer[i].mError * GetWidth() * GetHeight() > 0) && (pvsSize > 0))
1592                        {
1593                                cout << "error in frame " << i << "," << mViewPoint << "," << mViewDirection << " "
1594                                         << mPvsErrorBuffer[i].mError * GetWidth() * GetHeight() << endl;
1595                        }
1596                }
1597
1598                const float err = mPvsErrorBuffer[i].mError;
1599
1600                // hack:
1601                // do not account for the case that no PVS is rendered - hack for 08 rebuttal GVS evaluation
1602                // drop the first frame (for some reason, the first frame yields wrong pixel error)
1603               
1604                if (pvsSize != 0)
1605                {
1606                        // hack: test if error is suspiciously large
1607                        if ((err >=  -1e-6f) && (err < (1.0f - 1e-6f)))
1608                        {
1609                                if (err > mPvsStat.maxError)
1610                                {
1611                                        mPvsStat.maxError = err;
1612                                        cout << "new max error: " << mPvsStat.maxError * GetWidth() * GetHeight()  << endl;
1613                                }
1614
1615                                mPvsStat.sumError += err;
1616                                mPvsStat.sumPvsSize += mPvsErrorBuffer[i].mPvsSize;
1617
1618                                if (err == 0.0f)
1619                                        ++ mPvsStat.errorFreeFrames;
1620
1621                                // $$ JB
1622                                // moved it back here not to count frames with negative err (backfacing triangle)
1623                                ++ mPvsStat.frames;
1624
1625                                if ((mPvsStat.frames % 100) == 0)
1626                                        cout << "processed " << mPvsStat.frames << " valid view points " << endl;
1627                        }
1628                        else
1629                        {
1630                                cerr << "warning: strange error (" << err << "), pvs size " << pvsSize << endl;
1631                        }
1632                }
1633        }
1634
1635        glFinish();
1636
1637
1638        cout << endl << flush;
1639}
1640
1641
1642
1643bool
1644GlRenderer::ValidViewPoint()
1645{
1646        //cout<<"VV4 ";
1647        if (!mDetectEmptyViewSpace)
1648                return true;
1649        //cout << "vp: " << mViewPoint << " dir: " << mViewDirection << endl;
1650
1651        OcclusionQuery *query = mOcclusionQueries[0];
1652
1653        // now check whether any backfacing polygon would pass the depth test
1654        SetupCamera();
1655        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1656        glEnable( GL_CULL_FACE );
1657        glCullFace(GL_BACK);
1658
1659        //cout<<"VV1 ";
1660        RenderScene();
1661
1662        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
1663        glDepthMask(GL_FALSE);
1664        glDisable( GL_CULL_FACE );
1665
1666        query->BeginQuery();
1667
1668        //  cout<<"VV2 ";
1669        RenderScene();
1670        //  cout<<"VV3 ";
1671
1672        query->EndQuery();
1673
1674        // at this point, if possible, go and do some other computation
1675        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
1676        glDepthMask(GL_TRUE);
1677        glEnable( GL_CULL_FACE );
1678
1679        //      int wait = 0;
1680        //      while (!query->ResultAvailable()) {
1681        //        wait++;
1682        //      }
1683
1684        // reenable other state
1685        unsigned int pixelCount = query->GetQueryResult();
1686        //  cout<<"VV4 ";
1687
1688
1689        // backfacing polygon found -> not a valid viewspace sample
1690        if (pixelCount > 0)
1691                return false;
1692       
1693        return true;
1694}
1695
1696
1697float GlRenderer::GetPixelError(int &pvsSize, int pass)
1698{
1699        return -1.0f;
1700}
1701
1702
1703void GlRenderer::RenderViewPoint()
1704{
1705        mWireFrame = true;
1706        glPushMatrix();
1707        glTranslatef(mViewPoint.x, mViewPoint.y, mViewPoint.z);
1708        glScalef(5.0f, 5.0f, 5.0f);
1709        glPushAttrib(GL_CURRENT_BIT);
1710        glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
1711        gluSphere((::GLUquadric *)mSphere,
1712                1e-3*Magnitude(mViewCellsManager->GetViewSpaceBox().Size()), 6, 6);
1713        glPopAttrib();
1714        glPopMatrix();
1715        mWireFrame = false;
1716}
1717
1718
1719void GlRenderer::EnableDrawArrays()
1720{
1721  glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
1722  glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
1723}
1724
1725
1726void GlRenderer::DisableDrawArrays()
1727{
1728        glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
1729        glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
1730}
1731
1732
1733#if 0
1734
1735void GlRenderer::RenderKdLeaf(KdLeaf *leaf)
1736{
1737        int bufferSize = 0;
1738
1739        // count #new triangles
1740        for (size_t i = 0; i < leaf->mObjects.size(); ++ i)
1741        {
1742                TriangleIntersectable *obj = static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mObjects[i]);
1743
1744                // check if already rendered
1745                if (!obj->Mailed2())
1746                        bufferSize += 3;
1747                //else cout << obj->mMailbox << " " << obj->sMailId << " ";
1748        }
1749
1750        Vector3 *vertices = new Vector3[bufferSize];
1751        Vector3 *normals = new Vector3[bufferSize];
1752
1753        int j = 0;
1754
1755        for (size_t i = 0; i < leaf->mObjects.size(); ++ i)
1756        {
1757                TriangleIntersectable *obj = static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mObjects[i]);
1758
1759                // check if already rendered
1760                if (obj->Mailed2())
1761                        continue;
1762
1763                obj->Mail2();
1764
1765                Triangle3 tri = obj->GetItem();
1766
1767                vertices[j * 3 + 0] = tri.mVertices[0];
1768                vertices[j * 3 + 1] = tri.mVertices[1];
1769                vertices[j * 3 + 2] = tri.mVertices[2];
1770
1771                Vector3 n = tri.GetNormal();
1772
1773                normals[j * 3 + 0] = n;
1774                normals[j * 3 + 1] = n;
1775                normals[j * 3 + 2] = n;
1776
1777                ++ j;
1778        }
1779
1780        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, vertices);
1781        glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, normals);
1782
1783        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, bufferSize);
1784
1785        DEL_PTR(vertices);
1786        DEL_PTR(normals);
1787}
1788
1789#else
1790
1791void GlRenderer::RenderKdLeaf(KdLeaf *leaf)
1792{
1793        if (!leaf->mIndexBufferSize)
1794                return;
1795
1796        size_t offset = mObjects.size() * 3;
1797        char *arrayPtr = mUseVbos ? NULL : (char *)mData;
1798       
1799        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr);
1800        glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, (char *)arrayPtr + offset * sizeof(Vector3));
1801       
1802        glDrawElements(GL_TRIANGLES, leaf->mIndexBufferSize, GL_UNSIGNED_INT, mIndices + leaf->mIndexBufferStart);
1803}
1804
1805#endif
1806
1807
1808
1809void GlRenderer::PreparePvs(const ObjectPvs &pvs)
1810{
1811        int indexBufferSize = 0;
1812        mRenderedNodes = 0;
1813
1814        KdNode::NewMail2();
1815               
1816        ObjectPvsIterator it = pvs.GetIterator();
1817
1818        while (it.HasMoreEntries())
1819        {
1820                Intersectable *obj = it.Next();
1821                switch (obj->Type())
1822                {
1823                case Intersectable::KD_INTERSECTABLE:
1824                        {
1825                                KdNode *node = static_cast<KdIntersectable *>(obj)->GetItem();
1826                                _UpdatePvsIndices(node, indexBufferSize);
1827                        }
1828                        break;
1829                       
1830                }
1831        }
1832
1833        mIndexBufferSize = indexBufferSize;
1834}
1835
1836
1837void GlRenderer::_UpdatePvsIndices(KdNode *node, int &indexBufferSize)
1838{
1839        if (node->Mailed2())
1840                return;
1841
1842        node->Mail2();
1843
1844        // if (mObjects.size() * 3 < indexBufferSize) cerr << "problem: " << mObjects.size() * 3 << " < " << indexBufferSize << endl;
1845        if (!node->IsLeaf())
1846        {
1847                KdInterior *kdInterior = static_cast<KdInterior *>(node);
1848
1849                _UpdatePvsIndices(kdInterior->mBack, indexBufferSize);
1850                _UpdatePvsIndices(kdInterior->mFront, indexBufferSize);
1851        }
1852        else
1853        {
1854                KdLeaf *leaf = static_cast<KdLeaf *>(node);
1855
1856                leaf->mIndexBufferStart = indexBufferSize;
1857
1858                for (size_t i = 0; i < leaf->mObjects.size(); ++ i)
1859                {
1860                        TriangleIntersectable *obj =
1861                                static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mObjects[i]);
1862
1863                        if (obj->mRenderedFrame != mCurrentFrame)
1864                        {
1865                                obj->mRenderedFrame = mCurrentFrame;
1866                               
1867                                const int id = obj->GetId() * 3;
1868
1869                                mIndices[indexBufferSize + 0] = id + 0;
1870                                mIndices[indexBufferSize + 1] = id + 1;
1871                                mIndices[indexBufferSize + 2] = id + 2;
1872
1873                                indexBufferSize += 3;
1874                        }
1875                }
1876
1877                ++ mRenderedNodes;
1878
1879                leaf->mIndexBufferSize = indexBufferSize - leaf->mIndexBufferStart;
1880        }
1881}
1882
1883
1884void GlRenderer::CreateVertexArrays(SceneGraphLeaf *leaf)
1885{
1886        size_t offset = leaf->mGeometry.size() * 3;
1887
1888    mData = new Vector3[offset * 2];
1889        mIndices = new unsigned int[offset];
1890
1891
1892        for (size_t i = 0; i < leaf->mGeometry.size(); ++ i)
1893        {
1894                TriangleIntersectable *obj = static_cast<TriangleIntersectable *>(leaf->mGeometry[i]);
1895
1896                Triangle3 tri = obj->GetItem();
1897                const Vector3 n = tri.GetNormal();
1898
1899                mData[i * 3 + 0] = tri.mVertices[0];
1900                mData[i * 3 + 1] = tri.mVertices[1];
1901                mData[i * 3 + 2] = tri.mVertices[2];
1902
1903                mData[offset + i * 3 + 0] = n;
1904                mData[offset + i * 3 + 1] = n;
1905                mData[offset + i * 3 + 2] = n;
1906
1907                mIndices[i * 3 + 0] = 0;
1908                mIndices[i * 3 + 1] = 0;
1909                mIndices[i * 3 + 2] = 0;
1910        }
1911
1912        cout << "\n******** created vertex arrays **********" << endl; 
1913
1914        if (mUseVbos)
1915        {
1916                EnableDrawArrays();
1917
1918                glGenBuffersARB(1, &mVboId);
1919                glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, mVboId);
1920
1921                glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, (char *)NULL);
1922                glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, (char *)NULL + offset * sizeof(Vector3));
1923
1924                glBufferDataARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, offset * 2 * sizeof(Vector3), mData, GL_STATIC_DRAW_ARB);
1925                glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, 0);
1926
1927                DisableDrawArrays();
1928
1929                delete [] mData;
1930                mData = NULL;
1931
1932                cout << "\n******** created vertex buffer objects **********" << endl; 
1933        }
1934}
1935
1936
1937void GlRenderer::DeleteVbos()
1938{
1939        glDeleteBuffersARB(1, &mVboId);
1940}
1941
1942
1943
1944}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.