source: OGRE/trunk/ogrenew/Samples/DeferredShading/src/LightMaterialGenerator.cpp @ 692

Revision 692, 11.6 KB checked in by mattausch, 18 years ago (diff)

adding ogre 1.2 and dependencies
Line 
1/******************************************************************************
2Copyright (c) W.J. van der Laan
3
4Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
5this software  and associated documentation files (the "Software"), to deal in
6the Software without restriction, including without limitation the rights to use,
7copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of the
8Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject
9to the following conditions:
10
11The above copyright notice and this permission notice shall be included in all copies
12or substantial portions of the Software.
13
14THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED,
15INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A
16PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT
17HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
18OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE
19SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
20******************************************************************************/
21
22#include "LightMaterialGenerator.h"
23
24#include "OgreStringConverter.h"
25#include "OgreException.h"
26#include "OgreMaterialManager.h"
27
28#include "OgrePass.h"
29#include "OgreTechnique.h"
30
31#include "OgreHighLevelGpuProgram.h"
32#include "OgreHighLevelGpuProgramManager.h"
33
34#include "MLight.h"
35
36using namespace Ogre;
37
38class LightMaterialGeneratorHLSL: public MaterialGenerator::Impl
39{
40public:
41        LightMaterialGeneratorHLSL(const String &baseName):
42                mBaseName(baseName)
43        {}
44        typedef MaterialGenerator::Perm Perm;
45
46        virtual Ogre::GpuProgramPtr generateVertexShader(Perm permutation)
47        {
48                if(permutation & MLight::MI_QUAD)
49                {
50                        return HighLevelGpuProgramManager::getSingleton().getByName("DeferredShading/post/hlsl/vs");
51                }
52                else
53                {
54                        return HighLevelGpuProgramManager::getSingleton().getByName("DeferredShading/post/hlsl/LightMaterial_vs");
55                }
56        }
57        virtual Ogre::GpuProgramPtr generateFragmentShader(Perm permutation)
58        {
59                bool isAttenuated = permutation & MLight::MI_ATTENUATED;
60                bool isSpecular = permutation & MLight::MI_SPECULAR;
61                // bool isShadowed = perm&4;
62
63                /// Create name
64                String name=mBaseName+StringConverter::toString(permutation)+"_ps";
65                /// Create shader
66                std::stringstream shader;
67                shader <<
68                "sampler Tex0: register(s0);\n"
69                "sampler Tex1: register(s1);\n"
70                "float4x4 worldView;\n"
71                // Attributes of light
72                "float4 lightDiffuseColor;\n"
73                "float4 lightSpecularColor;\n"
74                "float4 lightFalloff;\n"
75                "float4 main(float2 texCoord: TEXCOORD0, float3 projCoord: TEXCOORD1) : COLOR\n"
76                "{\n"
77                "    float4 a0 = tex2D(Tex0, texCoord); \n"// Attribute 0: Diffuse color+shininess
78                "    float4 a1 = tex2D(Tex1, texCoord); \n"// Attribute 1: Normal+depth
79                // Attributes
80                "    float3 colour = a0.rgb;\n"
81                "    float alpha = a0.a;"               // Specularity
82                "    float distance = a1.w;"    // Distance from viewer (w)
83                "    float3 normal = a1.xyz;\n"
84                // Calculate position of texel in view space
85                "    float3 position = projCoord*distance;\n"
86                // Extract position in view space from worldView matrix
87                "        float3 lightPos = float3(worldView[0][3],worldView[1][3],worldView[2][3]);\n"
88                // Calculate light direction and distance
89                "    float3 lightVec = lightPos - position;\n"
90                "    float len_sq = dot(lightVec, lightVec);\n"
91                "    float len = sqrt(len_sq);\n"
92                "    float3 lightDir = lightVec/len;\n"
93                /// Calculate attenuation
94                "    float attenuation = dot(lightFalloff, float3(1, len, len_sq));\n"
95                /// Calculate diffuse colour
96                "    float3 light_diffuse = max(0,dot(lightDir, normal)) * lightDiffuseColor;\n"
97                /// Calculate specular component
98                "    float3 viewDir = -normalize(position);\n"
99                "    float3 h = normalize(viewDir + lightDir);\n"
100                "    float3 light_specular = pow(dot(normal, h),32) * lightSpecularColor;\n"
101                // Accumulate total lighting for this fragment
102                "    float3 total_light_contrib;\n"
103                "    total_light_contrib = light_diffuse;\n";
104                if(isSpecular)
105                {
106                        /// Calculate specular contribution
107                        shader <<
108                        "        total_light_contrib += alpha * light_specular;\n";
109                }
110                if(isAttenuated)
111                {
112                        shader <<
113                        "    return float4(total_light_contrib*colour/attenuation, 0);\n";
114                }
115                else
116                {
117                        shader <<
118                        "    return float4(total_light_contrib*colour, 0);\n";
119                }
120                shader <<
121                "}\n";
122               
123                /// Create shader object
124                HighLevelGpuProgramPtr program = HighLevelGpuProgramManager::getSingleton().createProgram(
125                        name, ResourceGroupManager::DEFAULT_RESOURCE_GROUP_NAME,
126                        "hlsl", GPT_FRAGMENT_PROGRAM);
127                program->setSource(shader.str());
128                program->setParameter("target","ps_2_0");
129                program->setParameter("entry_point","main");
130                /// Set up default parameters
131                GpuProgramParametersSharedPtr params = program->getDefaultParameters();
132                params->setNamedAutoConstant("worldView", GpuProgramParameters::ACT_WORLDVIEW_MATRIX, 0);
133                params->setNamedAutoConstant("lightDiffuseColor", GpuProgramParameters::ACT_CUSTOM, 1);
134                if(isSpecular)
135                        params->setNamedAutoConstant("lightSpecularColor", GpuProgramParameters::ACT_CUSTOM, 2);
136                if(isAttenuated)
137                        params->setNamedAutoConstant("lightFalloff", GpuProgramParameters::ACT_CUSTOM, 3);
138
139                return HighLevelGpuProgramManager::getSingleton().getByName(program->getName());
140        }
141        virtual Ogre::MaterialPtr generateTemplateMaterial(Perm permutation)
142        {
143                if(permutation & MLight::MI_QUAD)
144                {
145                        return MaterialManager::getSingleton().getByName("DeferredShading/LightMaterialQuad");
146                }
147                else
148                {
149                        return MaterialManager::getSingleton().getByName("DeferredShading/LightMaterial");
150                }
151        }
152protected:
153        String mBaseName;
154};
155
156class LightMaterialGeneratorGLSL: public MaterialGenerator::Impl
157{
158public:
159        LightMaterialGeneratorGLSL(const String &baseName):
160                mBaseName(baseName)
161        {}
162        typedef MaterialGenerator::Perm Perm;
163
164        virtual Ogre::GpuProgramPtr generateVertexShader(Perm permutation)
165        {
166                if(permutation & MLight::MI_QUAD)
167                {
168                        return HighLevelGpuProgramManager::getSingleton().getByName("DeferredShading/post/glsl/vs");
169                }
170                else
171                {
172                        return HighLevelGpuProgramManager::getSingleton().getByName("DeferredShading/post/glsl/LightMaterial_vs");
173                }
174        }
175        /// This hack is needed for GLSL, don't ask me why
176        void setNamedAutoConstant(const GpuProgramParametersSharedPtr &params,
177                const String &name, GpuProgramParameters::AutoConstantType acType, size_t extraInfo)
178        {
179                size_t index = params->getParamIndex(name);
180                params->setAutoConstant(index, acType, extraInfo);
181                size_t constantIndex = params->addConstantDefinition(
182                        name, index, 0, GpuProgramParameters::ET_REAL);
183        // update constant definition auto settings
184        // since an autoconstant was just added, its the last one in the container
185        size_t autoIndex = params->getAutoConstantCount() - 1;
186        // setup autoState which will allocate the proper amount of storage required by constant entries
187        params->setConstantDefinitionAutoState(constantIndex, true, autoIndex);
188        }
189        void setNamedIntConstant(const GpuProgramParametersSharedPtr &params,
190                const String &name, int x)
191        {
192                int intBuffer[4];
193                intBuffer[0] = x;
194                params->setConstant(params->getParamIndex(name), intBuffer, 1);
195        }
196        virtual Ogre::GpuProgramPtr generateFragmentShader(Perm permutation)
197        {
198                bool isAttenuated = permutation & MLight::MI_ATTENUATED;
199                bool isSpecular = permutation & MLight::MI_SPECULAR;
200                // bool isShadowed = perm&4;
201
202                /// Create name
203                String name=mBaseName+StringConverter::toString(permutation)+"_ps";
204                /// Create shader
205                std::stringstream shader;
206                shader <<
207                "uniform sampler2D tex0;\n"
208                "uniform sampler2D tex1;\n"
209                "varying vec2 texCoord;\n"
210                "varying vec3 projCoord;\n"
211                /// World view matrix to get object position in view space
212                "uniform mat4 worldView;\n"
213                /// Attributes of light
214                "uniform vec3 lightDiffuseColor;\n"
215                "uniform vec3 lightSpecularColor;\n"
216                "uniform vec3 lightFalloff;\n"
217                "void main()\n"
218                "{\n"
219                "        vec4 a0 = texture2D(tex0, texCoord);\n" // Attribute 0: Diffuse color+shininess
220                "    vec4 a1 = texture2D(tex1, texCoord);\n" // Attribute 1: Normal+depth
221                /// Attributes
222                "    vec3 colour = a0.rgb;\n"
223                "    float alpha = a0.a;\n"             // Specularity
224                "    float distance = a1.w;\n"  // Distance from viewer (w)
225                "    vec3 normal = a1.xyz;\n"
226                /// Calculate position of texel in view space
227                "    vec3 position = projCoord*distance;\n"
228                /// Extract position in view space from worldView matrix
229                "        vec3 lightPos = vec3(worldView[3][0],worldView[3][1],worldView[3][2]);\n"
230                /// Calculate light direction and distance
231                "    vec3 lightVec = lightPos - position;\n"
232                "    float len_sq = dot(lightVec, lightVec);\n"
233                "    float len = sqrt(len_sq);\n"
234                "    vec3 lightDir = lightVec/len;\n"
235                /// Calculate attenuation
236                "    float attenuation = dot(lightFalloff, vec3(1, len, len_sq));\n"
237                /// Calculate diffuse colour
238                "    vec3 light_diffuse = max(0.0,dot(lightDir, normal)) * lightDiffuseColor;\n"
239                /// Calculate specular component
240                "    vec3 viewDir = -normalize(position);\n"
241                "    vec3 h = normalize(viewDir + lightDir);\n"
242                "    vec3 light_specular = pow(dot(normal, h),32.0) * lightSpecularColor;\n"
243                /// Calcalate total lighting for this fragment
244                "    vec3 total_light_contrib;\n"
245                "    total_light_contrib = light_diffuse;\n";
246                if(isSpecular)
247                {
248                        shader<<
249                        "        total_light_contrib += alpha * light_specular;\n";
250                }
251                if(isAttenuated)
252                {
253                        shader<<
254                        "    gl_FragColor = vec4(total_light_contrib*colour/attenuation, 0);\n";
255                }
256                else
257                {
258                        shader<<
259                        "    gl_FragColor = vec4(total_light_contrib*colour, 0);\n";
260                }
261                shader<<
262                "}\n";
263               
264                /// Create shader object
265                HighLevelGpuProgramPtr program = HighLevelGpuProgramManager::getSingleton().createProgram(
266                        name, ResourceGroupManager::DEFAULT_RESOURCE_GROUP_NAME,
267                        "glsl", GPT_FRAGMENT_PROGRAM);
268                program->setSource(shader.str());
269                /// Set up default parameters
270                GpuProgramParametersSharedPtr params = program->getDefaultParameters();
271
272                setNamedAutoConstant(params, "worldView", GpuProgramParameters::ACT_WORLDVIEW_MATRIX, 0);
273                setNamedAutoConstant(params, "lightDiffuseColor", GpuProgramParameters::ACT_CUSTOM, 1);
274                if(isSpecular)
275                        setNamedAutoConstant(params, "lightSpecularColor", GpuProgramParameters::ACT_CUSTOM, 2);
276                if(isAttenuated)
277                        setNamedAutoConstant(params, "lightFalloff", GpuProgramParameters::ACT_CUSTOM, 3);
278
279                setNamedIntConstant(params, "tex0", 0);
280                setNamedIntConstant(params, "tex1", 1);
281                //params->setNamedConstant("tex0", 0);
282                //params->setNamedConstant("tex1", 1);
283
284                return HighLevelGpuProgramManager::getSingleton().getByName(program->getName());
285        }
286        virtual Ogre::MaterialPtr generateTemplateMaterial(Perm permutation)
287        {
288                if(permutation & MLight::MI_QUAD)
289                {
290                        return MaterialManager::getSingleton().getByName("DeferredShading/LightMaterialQuad");
291                }
292                else
293                {
294                        return MaterialManager::getSingleton().getByName("DeferredShading/LightMaterial");
295                }
296        }
297protected:
298        String mBaseName;
299};
300
301
302LightMaterialGenerator::LightMaterialGenerator(const Ogre::String &language)
303{
304        bitNames.push_back("Quad");               // MI_QUAD
305        bitNames.push_back("Attenuated"); // MI_ATTENUATED
306        bitNames.push_back("Specular");   // MI_SPECULAR
307
308        vsMask = 0x00000001;
309        fsMask = 0x00000006;
310        matMask = 0x00000001;
311       
312        materialBaseName = "DeferredShading/LightMaterial/";
313        if(language=="hlsl")
314                mImpl = new LightMaterialGeneratorHLSL("DeferredShading/LightMaterial/hlsl/");
315        else
316                mImpl = new LightMaterialGeneratorGLSL("DeferredShading/LightMaterial/glsl/");
317}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.