source: trunk/VUT/GtpVisibilityPreprocessor/src/GlRenderer.cpp @ 569

Revision 569, 28.2 KB checked in by bittner, 19 years ago (diff)

viewcell validy setting functions extended

  • Property svn:executable set to *
Line 
1#include "Mesh.h"
2#include "GlRenderer.h"
3#include "ViewCellsManager.h"
4#include "SceneGraph.h"
5#include "Pvs.h"
6#include "Viewcell.h"
7#include "Beam.h"
8#include "KdTree.h"
9#include "Environment.h"
10
11#include <GL/glext.h>
12#include <Cg/cg.h>
13#include <Cg/cgGL.h>
14
15static CGcontext sCgContext = NULL;
16static CGprogram sCgFragmentProgram = NULL;
17static CGprofile sCgFragmentProfile;
18
19GLuint frontDepthMap;
20GLuint backDepthMap;
21
22const int depthMapSize = 512;
23static vector<int> sQueries;
24
25GlRendererWidget *rendererWidget = NULL;
26GlDebuggerWidget *debuggerWidget = NULL;
27
28
29#ifdef _WIN32
30PFNGLGENOCCLUSIONQUERIESNVPROC glGenOcclusionQueriesNV;
31PFNGLBEGINOCCLUSIONQUERYNVPROC glBeginOcclusionQueryNV;
32PFNGLENDOCCLUSIONQUERYNVPROC glEndOcclusionQueryNV;
33PFNGLGETOCCLUSIONQUERYUIVNVPROC glGetOcclusionQueryuivNV;
34#endif
35
36GlRenderer::GlRenderer(SceneGraph *sceneGraph,
37                                           ViewCellsManager *viewCellsManager,
38                                           KdTree *tree):
39  Renderer(sceneGraph, viewCellsManager),
40  mKdTree(tree)
41{
42  mSceneGraph->CollectObjects(&mObjects);
43  mViewPoint = mSceneGraph->GetBox().Center();
44  mViewDirection = Vector3(0,0,1);
45  //  timerId = startTimer(10);
46  mFrame = 0;
47  mWireFrame = false;
48}
49
50GlRenderer::~GlRenderer()
51{
52  cerr<<"gl renderer destructor..\n";
53  if (sCgFragmentProgram)
54        cgDestroyProgram(sCgFragmentProgram);
55  if (sCgContext)
56        cgDestroyContext(sCgContext);
57  cerr<<"done."<<endl;
58}
59
60
61static void handleCgError()
62{
63    Debug << "Cg error: " << cgGetErrorString(cgGetError()) << endl;
64    exit(1);
65}
66
67void
68GlRenderer::RenderIntersectable(Intersectable *object)
69{
70
71  SetupFalseColor(object->mId);
72
73  switch (object->Type()) {
74  case Intersectable::MESH_INSTANCE:
75        RenderMeshInstance((MeshInstance *)object);
76        break;
77  case Intersectable::VIEW_CELL:
78          RenderViewCell(dynamic_cast<ViewCell *>(object));
79          break;
80  default:
81        cerr<<"Rendering this object not yet implemented\n";
82        break;
83  }
84}
85
86
87void
88GlRenderer::RenderViewCell(ViewCell *vc)
89{
90        if (vc->GetMesh())
91                RenderMesh(vc->GetMesh());
92}
93
94void
95GlRenderer::RenderMeshInstance(MeshInstance *mi)
96{
97  RenderMesh(mi->GetMesh());
98}
99
100void
101GlRenderer::SetupFalseColor(const int id)
102{
103  // swap bits of the color
104 
105  glColor3ub(id&255, (id>>8)&255, (id>>16)&255);
106}
107
108
109int GlRenderer::GetId(int r, int g, int b) const
110{
111        return r + (g << 8) + (b << 16);
112}
113
114void
115GlRenderer::SetupMaterial(Material *m)
116{
117  if (m)
118        glColor3fv(&(m->mDiffuseColor.r));
119  else
120        glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);
121}
122
123void
124GlRenderer::RenderMesh(Mesh *mesh)
125{
126  int i = 0;
127
128  if (!mUseFalseColors)
129        SetupMaterial(mesh->mMaterial);
130 
131  for (i=0; i < mesh->mFaces.size(); i++) {
132        if (mWireFrame)
133          glBegin(GL_LINE_LOOP);
134        else
135          glBegin(GL_POLYGON);
136
137        Face *face = mesh->mFaces[i];
138        for (int j = 0; j < face->mVertexIndices.size(); j++) {
139          glVertex3fv(&mesh->mVertices[face->mVertexIndices[j]].x);
140        }
141        glEnd();
142  }
143}
144       
145void
146GlRenderer::InitGL()
147{
148  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
149  glLoadIdentity();
150 
151  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
152  glLoadIdentity();
153
154  glEnable(GL_CULL_FACE);
155  glShadeModel(GL_FLAT);
156  glEnable(GL_DEPTH_TEST);
157  glEnable(GL_CULL_FACE);
158 
159  glGenOcclusionQueriesNV = (PFNGLGENOCCLUSIONQUERIESNVPROC)
160        wglGetProcAddress("glGenOcclusionQueriesNV");
161  glBeginOcclusionQueryNV = (PFNGLBEGINOCCLUSIONQUERYNVPROC)
162        wglGetProcAddress("glBeginOcclusionQueryNV");
163  glEndOcclusionQueryNV = (PFNGLENDOCCLUSIONQUERYNVPROC)
164        wglGetProcAddress("glEndOcclusionQueryNV");
165  glGetOcclusionQueryuivNV = (PFNGLGETOCCLUSIONQUERYUIVNVPROC)
166        wglGetProcAddress("glGetOcclusionQueryuivNV");
167}
168
169
170
171void
172GlRenderer::SetupProjection(const int w, const int h)
173{
174  glViewport(0, 0, w, h);
175  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
176  glLoadIdentity();
177  gluPerspective(70.0, 1.0, 0.1, 2.0*Magnitude(mSceneGraph->GetBox().Diagonal()));
178  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
179}
180
181void
182GlRenderer::SetupCamera()
183{
184  Vector3 target = mViewPoint + mViewDirection;
185  Vector3 up(0,1,0);
186 
187  glLoadIdentity();
188  gluLookAt(mViewPoint.x, mViewPoint.y, mViewPoint.z,
189                        target.x, target.y, target.z,
190                        up.x, up.y, up.z);
191}
192
193void
194GlRendererBuffer::RandomViewPoint()
195{
196  Vector3 pVector = Vector3(halton.GetNumber(1),
197                                                        halton.GetNumber(2),
198                                                        halton.GetNumber(3));
199 
200  Vector3 dVector = Vector3(2*M_PI*halton.GetNumber(4),
201                                                        M_PI*halton.GetNumber(5),
202                                                        0.0f);
203 
204  mViewCellsManager->GetViewPoint(mViewPoint);
205
206  // mViewPoint =  mSceneGraph->GetBox().GetPoint(pVector);
207 
208  mViewDirection = Normalize(Vector3(sin(dVector.x),
209                                                                         //                                                                      cos(dVector.y),
210                                                                         0.0f,
211                                                                         cos(dVector.x)));
212
213  halton.GenerateNext();
214}
215
216
217GlRendererBuffer::GlRendererBuffer(const int w,
218                                                                   const int h,
219                                                                   SceneGraph *sceneGraph,
220                                                                   ViewCellsManager *viewcells,
221                                                                   KdTree *tree):
222QGLPixelBuffer(QSize(w, h)), GlRenderer(sceneGraph, viewcells, tree) {
223 
224 environment->GetIntValue("Preprocessor.pvsRenderErrorSamples", mPvsStatFrames);
225   mPvsErrorBuffer.resize(mPvsStatFrames);
226         ClearErrorBuffer();
227           
228           InitGL();
229                 
230                 }
231
232float
233GlRenderer::GetPixelError()
234{
235  float pErrorPixels = -1.0f;
236
237  glReadBuffer(GL_BACK);
238 
239  mUseFalseColors = true;
240
241  SetupCamera();
242  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
243  glEnable( GL_CULL_FACE );
244 
245  RenderScene();
246
247  // now check whether any backfacing polygon would pass the depth test
248  static int query = -1;
249  if (query == -1)
250        glGenOcclusionQueriesNV(1, (unsigned int *)&query);
251 
252  glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
253  glDepthMask(GL_FALSE);
254  glDisable( GL_CULL_FACE );
255 
256  glBeginOcclusionQueryNV(query);
257 
258  RenderScene();
259 
260  glEndOcclusionQueryNV();
261
262  // at this point, if possible, go and do some other computation
263  glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
264  glDepthMask(GL_TRUE);
265  glEnable( GL_CULL_FACE );
266 
267  unsigned int pixelCount;
268  // reenable other state
269  glGetOcclusionQueryuivNV(query,
270                                                   GL_PIXEL_COUNT_NV,
271                                                   &pixelCount);
272
273  if (pixelCount > 0)
274        return -1.0f; // backfacing polygon found -> not a valid viewspace sample
275
276  ViewCell *viewcell = mViewCellsManager->GetViewCell(mViewPoint);
277 
278  if (viewcell) {
279        SetupCamera();
280        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
281
282        // Render PVS
283        std::map<Intersectable *,
284          PvsData<Intersectable *>,
285          LtSample<Intersectable *> >::const_iterator it = viewcell->GetPvs().mEntries.begin();
286       
287        for (; it != viewcell->GetPvs().mEntries.end(); ++ it) {
288          Intersectable *object = (*it).first;
289          RenderIntersectable(object);
290        }
291
292        glBeginOcclusionQueryNV(query);
293
294        SetupCamera();
295
296        RenderScene();
297       
298        glEndOcclusionQueryNV();
299       
300
301        unsigned int pixelCount;
302        // reenable other state
303        glGetOcclusionQueryuivNV(query,
304                                                         GL_PIXEL_COUNT_NV,
305                                                         &pixelCount);
306       
307        pErrorPixels = ((float)pixelCount)/(GetWidth()*GetHeight());
308  }
309 
310  return pErrorPixels;
311}
312
313
314float
315GlRendererWidget::RenderErrors()
316{
317  float pErrorPixels = -1.0f;
318
319  glReadBuffer(GL_BACK);
320 
321  mUseFalseColors = true;
322
323  SetupCamera();
324  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
325  glEnable( GL_CULL_FACE );
326 
327  ObjectContainer::const_iterator oi = mObjects.begin();
328  for (; oi != mObjects.end(); oi++)
329        RenderIntersectable(*oi);
330
331  ViewCell *viewcell = mViewCellsManager->GetViewCell(mViewPoint);
332 
333  QImage im1, im2;
334  QImage diff;
335 
336  if (viewcell) {
337        // read back the texture
338        im1 = grabFrameBuffer(true);
339       
340        SetupCamera();
341        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
342       
343        std::map<Intersectable *,
344          PvsData<Intersectable *>,
345          LtSample<Intersectable *> >::const_iterator it = viewcell->GetPvs().mEntries.begin();
346       
347        for (; it != viewcell->GetPvs().mEntries.end(); ++ it) {
348          Intersectable *object = (*it).first;
349          RenderIntersectable(object);
350        }
351
352        // read back the texture
353        im2 = grabFrameBuffer(true);
354       
355        diff = im1;
356        int x, y;
357        int errorPixels = 0;
358       
359        for (y = 0; y < im1.height(); y++)
360          for (x = 0; x < im1.width(); x++)
361                if (im1.pixel(x, y) == im2.pixel(x, y))
362                  diff.setPixel(x, y, qRgba(0,0,0,0));
363                else {
364                  diff.setPixel(x, y, qRgba(255,128,128,255));
365                  errorPixels++;
366                }
367        pErrorPixels = ((float)errorPixels)/(im1.height()*im1.width());
368  }
369
370  // now render the pvs again
371  SetupCamera();
372  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
373  mUseFalseColors = false;
374       
375  oi = mObjects.begin();
376  for (; oi != mObjects.end(); oi++)
377        RenderIntersectable(*oi);
378
379  // now render im1
380  if (viewcell) {
381        if (mTopView) {
382          mWireFrame = true;
383          RenderMeshInstance(viewcell);
384          mWireFrame = false;
385        }
386       
387        // init ortographic projection
388        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
389        glPushMatrix();
390       
391        glLoadIdentity();
392        gluOrtho2D(0, 1.0f, 0, 1.0f);
393       
394        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
395        glLoadIdentity();
396       
397        bindTexture(diff);
398       
399        glPushAttrib(GL_ENABLE_BIT);
400        glEnable( GL_ALPHA_TEST );
401        glDisable( GL_CULL_FACE );
402        glAlphaFunc( GL_GREATER, 0.5 );
403       
404        glEnable( GL_TEXTURE_2D );
405        glBegin(GL_QUADS);
406       
407        glTexCoord2f(0,0);
408        glVertex3f(0,0,0);
409       
410        glTexCoord2f(1,0);
411        glVertex3f( 1, 0, 0);
412       
413        glTexCoord2f(1,1);
414        glVertex3f( 1, 1, 0);
415       
416        glTexCoord2f(0,1);
417        glVertex3f(0, 1, 0);
418        glEnd();
419       
420        glPopAttrib();
421       
422        // restore the projection matrix
423        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
424        glPopMatrix();
425        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
426  }
427
428  return pErrorPixels;
429}
430
431
432bool
433GlRenderer::RenderScene()
434{
435  static int glList = -1;
436  if (glList == -1)
437  {
438        glList = glGenLists(1);
439        glNewList(glList, GL_COMPILE);
440        ObjectContainer::const_iterator oi = mObjects.begin();
441        for (; oi != mObjects.end(); oi++)
442          RenderIntersectable(*oi);
443        glEndList();
444  }
445 
446  glCallList(glList);
447 
448  return true;
449}
450
451
452void
453GlRendererBuffer::ClearErrorBuffer()
454{
455  for (int i=0; i < mPvsStatFrames; i++) {
456        mPvsErrorBuffer[i] = 1.0f;
457  }
458}
459
460
461void
462GlRendererBuffer::EvalPvsStat()
463{
464  mPvsStat.Reset();
465  halton.Reset();
466
467  makeCurrent();
468  SetupProjection(GetWidth(), GetHeight());
469 
470  for (int i=0; i < mPvsStatFrames; i++) {
471        float err;
472        RandomViewPoint();
473        if (mPvsErrorBuffer[i] > 0.0f) {
474          mPvsErrorBuffer[i] = GetPixelError();
475          cout<<"("<<i<<","<<mPvsErrorBuffer[i]<<")";
476          //      swapBuffers();
477        }
478       
479        err = mPvsErrorBuffer[i];
480       
481        if (err >= 0.0f) {
482          if (err > mPvsStat.maxError)
483                mPvsStat.maxError = err;
484          mPvsStat.sumError += err;
485          if (err == 0.0f)
486                mPvsStat.errorFreeFrames++;
487          mPvsStat.frames++;
488        }
489  }
490
491  glFinish();
492  doneCurrent();
493
494  cout<<endl<<flush;
495  //  mRenderingFinished.wakeAll();
496}
497
498
499
500
501
502void
503GlRendererWidget::mousePressEvent(QMouseEvent *e)
504{
505  int x = e->pos().x();
506  int y = e->pos().y();
507
508  mousePoint.x = x;
509  mousePoint.y = y;
510 
511}
512
513void
514GlRendererWidget::mouseMoveEvent(QMouseEvent *e)
515{
516  float MOVE_SENSITIVITY = Magnitude(mSceneGraph->GetBox().Diagonal())*1e-3;
517  float TURN_SENSITIVITY=0.1f;
518  float TILT_SENSITIVITY=32.0 ;
519  float TURN_ANGLE= M_PI/36.0 ;
520
521  int x = e->pos().x();
522  int y = e->pos().y();
523 
524  if (e->modifiers() & Qt::ControlModifier) {
525        mViewPoint.y += (y-mousePoint.y)*MOVE_SENSITIVITY/2.0;
526        mViewPoint.x += (x-mousePoint.x)*MOVE_SENSITIVITY/2.0;
527  } else {
528        mViewPoint += mViewDirection*((mousePoint.y - y)*MOVE_SENSITIVITY);
529        float adiff = TURN_ANGLE*(x - mousePoint.x)*-TURN_SENSITIVITY;
530        float angle = atan2(mViewDirection.x, mViewDirection.z);
531        mViewDirection.x = sin(angle+adiff);
532        mViewDirection.z = cos(angle+adiff);
533  }
534 
535  mousePoint.x = x;
536  mousePoint.y = y;
537 
538  updateGL();
539}
540
541void
542GlRendererWidget::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *)
543{
544
545
546}
547
548void
549GlRendererWidget::resizeGL(int w, int h)
550{
551  SetupProjection(w, h);
552  updateGL();
553}
554
555void
556GlRendererWidget::paintGL()
557{
558        RenderErrors();
559       
560        mFrame++;
561}
562
563
564void
565GlRendererWidget::SetupCamera()
566{
567  if (!mTopView)
568        GlRenderer::SetupCamera();
569  else {
570        float dist = Magnitude(mSceneGraph->GetBox().Diagonal())*0.05;
571        Vector3 pos = mViewPoint - dist*Vector3(mViewDirection.x,
572                                                                                        -1,
573                                                                                        mViewDirection.y);
574       
575        Vector3 target = mViewPoint + dist*mViewDirection;
576        Vector3 up(0,1,0);
577       
578        glLoadIdentity();
579        gluLookAt(pos.x, pos.y, pos.z,
580                          target.x, target.y, target.z,
581                          up.x, up.y, up.z);
582  }
583
584}
585
586void
587GlRendererWidget::keyPressEvent ( QKeyEvent * e )
588{
589  switch (e->key()) {
590  case Qt::Key_T:
591        mTopView = !mTopView;
592        updateGL();
593        break;
594  default:
595        e->ignore();
596        break;
597  }
598 
599}
600
601
602void GlRendererBuffer::SampleBeamContributions(Intersectable *sourceObject,
603                                                                                           Beam &beam,
604                                                                                           const int desiredSamples,
605                                                                                           BeamSampleStatistics &stat)
606{
607        // TODO: should be moved out of here (not to be done every time)
608        // only back faces are interesting for the depth pass
609        glShadeModel(GL_FLAT);
610        glDisable(GL_LIGHTING);
611
612        // needed to kill the fragments for the front buffer
613        glEnable(GL_ALPHA_TEST);
614        glAlphaFunc(GL_GREATER, 0);
615
616        // assumes that the beam is constructed and contains kd-tree nodes
617        // and viewcells which it intersects
618 
619 
620        // Get the number of viewpoints to be sampled
621        // Now it is a sqrt but in general a wiser decision could be made.
622        // The less viewpoints the better for rendering performance, since less passes
623        // over the beam is needed.
624        // The viewpoints could actually be generated outside of the bounding box which
625        // would distribute the 'efective viewpoints' of the object surface and thus
626        // with a few viewpoints better sample the viewpoint space....
627
628        //TODO: comment in
629        //int viewPointSamples = sqrt((float)desiredSamples);
630        int viewPointSamples = max(desiredSamples / (GetWidth() * GetHeight()), 1);
631       
632        // the number of direction samples per pass is given by the number of viewpoints
633        int directionalSamples = desiredSamples / viewPointSamples;
634       
635        Debug << "directional samples: " << directionalSamples << endl;
636        for (int i = 0; i < viewPointSamples; ++ i)
637        {
638                Vector3 viewPoint = beam.mBox.GetRandomPoint();
639               
640                // perhaps the viewpoint should be shifted back a little bit so that it always lies
641                // inside the source object
642                // 'ideally' the viewpoints would be distributed on the soureObject surface, but this
643        // would require more complicated sampling (perhaps hierarchical rejection sampling of
644                // the object surface is an option here - only the mesh faces which are inside the box
645                // are considered as candidates)
646               
647                SampleViewpointContributions(sourceObject,
648                                                                         viewPoint,
649                                                                         beam,
650                                                                         directionalSamples,
651                                                                         stat);
652        }
653
654
655        // note:
656        // this routine would be called only if the number of desired samples is sufficiently
657        // large - for other rss tree cells the cpu based sampling is perhaps more efficient
658        // distributing the work between cpu and gpu would also allow us to place more sophisticated
659        // sample distributions (silhouette ones) using the cpu and the jittered once on the GPU
660        // in order that thios scheme is working well the gpu render buffer should run in a separate
661        // thread than the cpu sampler, which would not be such a big problem....
662
663        // disable alpha test again
664        glDisable(GL_ALPHA_TEST);
665}
666
667
668void GlRendererBuffer::SampleViewpointContributions(Intersectable *sourceObject,
669                                                                                                        const Vector3 viewPoint,
670                                                                                                        Beam &beam,
671                                                                                                        const int samples,
672                                                    BeamSampleStatistics &stat)
673{
674    // 1. setup the view port to match the desired samples
675        glViewport(0, 0, samples, samples);
676
677        // 2. setup the projection matrix and view matrix to match the viewpoint + beam.mDirBox
678        SetupProjectionForViewPoint(viewPoint, beam, sourceObject);
679
680
681        // 3. reset z-buffer to 0 and render the source object for the beam
682        //    with glCullFace(Enabled) and glFrontFace(GL_CW)
683        //    save result to the front depth map
684        //    the front depth map holds ray origins
685
686
687        // front depth buffer must be initialised to 0
688        float clearDepth;
689       
690        glGetFloatv(GL_DEPTH_CLEAR_VALUE, &clearDepth);
691        glClearDepth(0.0f);
692        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
693
694
695        //glFrontFace(GL_CW);
696        glEnable(GL_CULL_FACE);
697        glCullFace(GL_FRONT);
698        glColorMask(0, 0, 0, 0);
699       
700
701        // stencil is increased where the source object is located
702        glEnable(GL_STENCIL_TEST);     
703        glStencilFunc(GL_ALWAYS, 0x1, 0x1);
704        glStencilOp(GL_REPLACE, GL_REPLACE, GL_REPLACE);
705
706
707#if 0
708        static int glSourceObjList = -1;         
709        if (glSourceObjList != -1)
710        {
711                glSourceObjList = glGenLists(1);
712                glNewList(glSourceObjList, GL_COMPILE);
713
714                RenderIntersectable(sourceObject);
715       
716                glEndList();
717        }
718        glCallList(glSourceObjList);
719
720#else
721        RenderIntersectable(sourceObject);
722
723#endif 
724
725         // copy contents of the front depth buffer into depth texture
726        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frontDepthMap);   
727        glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, 0, 0, depthMapSize, depthMapSize);
728
729
730        // reset clear function
731        glClearDepth(clearDepth);
732
733       
734       
735        // 4. set up the termination depth buffer (= standard depth buffer)
736        //    only rays which have non-zero entry in the origin buffer are valid since
737        //    they realy start on the object surface (this is tagged by setting a
738        //    stencil buffer bit at step 3).
739       
740        glStencilFunc(GL_EQUAL, 0x1, 0x1);
741        glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP);
742
743        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
744        glDepthMask(1);
745
746        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
747               
748        glEnable(GL_CULL_FACE);
749        glCullFace(GL_BACK);
750
751        // setup front depth buffer
752        glEnable(GL_TEXTURE_2D);
753       
754        // bind pixel shader implementing the front depth buffer functionality
755        cgGLBindProgram(sCgFragmentProgram);
756        cgGLEnableProfile(sCgFragmentProfile);
757
758
759        // 5. render all objects inside the beam
760        //    we can use id based false color to read them back for gaining the pvs
761
762        glColorMask(1, 1, 1, 1);
763
764       
765        // if objects not stored in beam => extract objects
766        if (beam.mFlags & !Beam::STORE_OBJECTS)
767        {
768                vector<KdNode *>::const_iterator it, it_end = beam.mKdNodes.end();
769
770                Intersectable::NewMail();
771                for (it = beam.mKdNodes.begin(); it != it_end; ++ it)
772                {
773                        mKdTree->CollectObjects(*it, beam.mObjects);
774                }
775        }
776
777
778        //    (objects can be compiled to a gl list now so that subsequent rendering for
779        //    this beam is fast - the same hold for step 3)
780        //    Afterwards we have two depth buffers defining the ray origin and termination
781       
782
783#if 0
784        static int glObjList = -1;
785        if (glObjList != -1)
786        {
787                glObjList = glGenLists(1);
788                glNewList(glObjList, GL_COMPILE);
789       
790                ObjectContainer::const_iterator it, it_end = beam.mObjects.end();
791                for (it = beam.mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
792                {
793                        // render all objects except the source object
794                        if (*it != sourceObject)
795                                RenderIntersectable(*it);
796                }
797               
798                glEndList();
799        }
800
801        glCallList(glObjList);
802#else
803        ObjectContainer::const_iterator it, it_end = beam.mObjects.end();
804        for (it = beam.mObjects.begin(); it != it_end; ++ it)
805        {       
806                // render all objects except the source object
807                if (*it != sourceObject)
808                        RenderIntersectable(*it);
809        }
810#endif
811       
812   
813
814        // 6. Use occlusion queries for all viewcell meshes associated with the beam ->
815        //     a fragment passes if the corresponding stencil fragment is set and its depth is
816        //     between origin and termination buffer
817
818        // create new queries if necessary
819        GenQueries((int)beam.mViewCells.size());
820
821        // check whether any backfacing polygon would pass the depth test?
822        // matt: should check both back /front facing because of dual depth buffer
823        // and danger of cutting the near plane with front facing polys.
824       
825        glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
826        glDepthMask(GL_FALSE);
827        glDisable(GL_CULL_FACE);
828
829 
830        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = beam.mViewCells.end();
831
832        int queryIdx = 0;
833
834        for (vit = beam.mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
835        {
836                glBeginOcclusionQueryNV(sQueries[queryIdx ++]);
837
838                RenderIntersectable(*vit);
839               
840                glEndOcclusionQueryNV();
841        }
842
843
844
845        // at this point, if possible, go and do some other computation
846
847
848       
849        // 7. The number of visible pixels is the number of sample rays which see the source
850        //    object from the corresponding viewcell -> remember these values for later update
851        //   of the viewcell pvs - or update immediately?
852
853        queryIdx = 0;
854        unsigned int pixelCount;
855
856        for (vit = beam.mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
857        {
858                // fetch queries
859                glGetOcclusionQueryuivNV(sQueries[queryIdx ++],
860                                                                 GL_PIXEL_COUNT_NV,
861                                                                 &pixelCount);
862                if (pixelCount)
863                        Debug << "view cell " << (*vit)->GetId() << " visible pixels: " << pixelCount << endl;
864        }
865       
866
867        // 8. Copmpute rendering statistics
868        // In general it is not neccessary to remember to extract all the rays cast. I hope it
869        // would be sufficient to gain only the intergral statistics about the new contributions
870        // and so the rss tree would actually store no new rays (only the initial ones)
871        // the subdivision of the tree would only be driven by the statistics (the glrender could
872        // evaluate the contribution entropy for example)
873        // However might be an option to extract/store only those the rays which made a contribution
874        // (new viewcell has been discovered) or relative contribution greater than a threshold ...
875
876        ObjectContainer pvsObj;
877        stat.pvsSize = ComputePvs(beam.mObjects, pvsObj);
878       
879        // to gain ray source and termination
880        // copy contents of ray termination buffer into depth texture
881        // and compare with ray source buffer
882#if 0
883        VssRayContainer rays;
884
885        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, backDepthMap);     
886        glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, 0, 0, depthMapSize, depthMapSize);
887
888        ComputeRays(Intersectable *sourceObj, rays);
889
890#endif
891
892
893
894        //-- cleanup
895
896
897        // reset gl state
898        glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
899        glDepthMask(GL_TRUE);
900        glEnable(GL_CULL_FACE);
901        glDisable(GL_STENCIL_TEST);
902        cgGLDisableProfile(sCgFragmentProfile);
903        glDisable(GL_TEXTURE_2D);
904
905        // remove objects from beam
906        if (beam.mFlags & !Beam::STORE_OBJECTS)
907                beam.mObjects.clear();
908}
909
910
911void GlRendererBuffer::GenQueries(const int numQueries)
912{
913        if ((int)sQueries.size() < numQueries)
914        {
915                const int n = numQueries - (int)sQueries.size();
916                unsigned int *newQueries = new unsigned int[n];
917
918                glGenOcclusionQueriesNV(n, (unsigned int *)newQueries);
919
920                for (int i = 0; i < n; ++ i)
921                {
922                        sQueries.push_back(newQueries[i]);
923                }
924
925                delete [] newQueries;
926        }
927}
928
929
930void GlRendererBuffer::SetupProjectionForViewPoint(const Vector3 &viewPoint,
931                                                                                                   const Beam &beam,
932                                                                                                   Intersectable *sourceObject)
933{
934        float left, right, bottom, top, znear, zfar;
935
936        beam.ComputePerspectiveFrustum(left, right, bottom, top, znear, zfar,
937                                                                   mSceneGraph->GetBox());
938
939        //Debug << left << " " << right << " " << bottom << " " << top << " " << znear << " " << zfar << endl;
940        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
941        glLoadIdentity();
942        glFrustum(left, right, bottom, top, znear, zfar);
943        //glFrustum(-1, 1, -1, 1, 1, 20000);
944
945    const Vector3 center = viewPoint + beam.GetMainDirection() * (zfar - znear) * 0.3f;
946        const Vector3 up =
947                Normalize(CrossProd(beam.mPlanes[0].mNormal, beam.mPlanes[4].mNormal));
948
949#ifdef _DEBUG
950        Debug << "view point: " << viewPoint << endl;
951        Debug << "eye: " << center << endl;
952        Debug << "up: " << up << endl;
953#endif
954
955        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
956        glLoadIdentity();
957        gluLookAt(viewPoint.x, viewPoint.y, viewPoint.z,
958                          center.x, center.y, center.z,                   
959                          up.x, up.y, up.z);
960}               
961
962 
963void GlRendererBuffer::InitGL()
964{
965 makeCurrent();
966 GlRenderer::InitGL();
967#if 1
968        // initialise dual depth buffer textures
969        glGenTextures(1, &frontDepthMap);
970        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frontDepthMap);
971       
972        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, depthMapSize,
973                depthMapSize, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
974        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
975        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
976        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
977        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
978
979        glGenTextures(1, &backDepthMap);
980        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, backDepthMap);
981       
982        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, depthMapSize,
983                depthMapSize, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
984        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
985        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
986        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
987        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
988
989        // cg initialization
990        cgSetErrorCallback(handleCgError);
991        sCgContext = cgCreateContext();
992       
993        if (cgGLIsProfileSupported(CG_PROFILE_ARBFP1))
994                sCgFragmentProfile = CG_PROFILE_ARBFP1;
995        else
996        {
997          // try FP30
998          if (cgGLIsProfileSupported(CG_PROFILE_FP30))
999            sCgFragmentProfile = CG_PROFILE_FP30;
1000          else
1001          {
1002                  Debug << "Neither arbfp1 or fp30 fragment profiles supported on this system" << endl;
1003                  exit(1);
1004          }
1005  }
1006
1007
1008 sCgFragmentProgram = cgCreateProgramFromFile(sCgContext,
1009                                                                                           CG_SOURCE, "../src/dual_depth.cg",
1010                                                                                           sCgFragmentProfile,
1011                                                                                           NULL,
1012                                                                                           NULL);
1013
1014  if (!cgIsProgramCompiled(sCgFragmentProgram))
1015          cgCompileProgram(sCgFragmentProgram);
1016
1017  cgGLLoadProgram(sCgFragmentProgram);
1018  cgGLBindProgram(sCgFragmentProgram);
1019
1020  Debug << "---- PROGRAM BEGIN ----\n" <<
1021          cgGetProgramString(sCgFragmentProgram, CG_COMPILED_PROGRAM) << "---- PROGRAM END ----\n";
1022
1023#endif
1024  doneCurrent();
1025}
1026
1027
1028void GlRendererBuffer::ComputeRays(Intersectable *sourceObj, VssRayContainer &rays)
1029{
1030        for (int i = 0; i < depthMapSize * depthMapSize; ++ i)
1031        {
1032                //todo glGetTexImage()
1033        }
1034}
1035
1036
1037
1038inline bool ilt(Intersectable *obj1, Intersectable *obj2)
1039{
1040        return obj1->mId < obj2->mId;
1041}
1042
1043
1044int GlRendererBuffer::ComputePvs(ObjectContainer &objects,
1045                                                                 ObjectContainer &pvs) const
1046{
1047        int pvsSize = 0;
1048        QImage image = toImage();
1049        Intersectable::NewMail();
1050
1051        std::stable_sort(objects.begin(), objects.end(), ilt);
1052
1053        MeshInstance dummy(NULL);
1054
1055        Intersectable *obj = NULL;
1056                       
1057        for (int x = 0; x < image.width(); ++ x)
1058        {
1059                for (int y = 0; y < image.height(); ++ y)
1060                {
1061                        QRgb pix = image.pixel(x, y);
1062                        const int id = GetId(qRed(pix), qGreen(pix), qBlue(pix));
1063
1064                        dummy.SetId(id);
1065
1066                        ObjectContainer::iterator oit =
1067                                lower_bound(objects.begin(), objects.end(), &dummy, ilt);
1068                       
1069                       
1070                        if (//(oit != oit.end()) &&
1071                                ((*oit)->GetId() == id) &&
1072                                !obj->Mailed())
1073                        {
1074                                obj = *oit;
1075                                obj->Mail();
1076                                ++ pvsSize;
1077                                pvs.push_back(obj);
1078                        }
1079                }
1080        }
1081
1082        return pvsSize;
1083}
1084
1085/***********************************************************************/
1086/*                     GlDebuggerWidget implementation                             */
1087/***********************************************************************/
1088
1089
1090GlDebuggerWidget::GlDebuggerWidget(GlRendererBuffer *buf, QWidget *parent)
1091      : QGLWidget(QGLFormat(QGL::SampleBuffers), parent), mRenderBuffer(buf)
1092{
1093        // create the pbuffer
1094    //pbuffer = new QGLPixelBuffer(QSize(512, 512), format(), this);
1095    timerId = startTimer(20);
1096    setWindowTitle(("OpenGL pbuffers"));
1097}
1098
1099
1100GlDebuggerWidget::~GlDebuggerWidget()
1101{
1102 mRenderBuffer->releaseFromDynamicTexture();
1103   glDeleteTextures(1, &dynamicTexture);
1104         
1105         DEL_PTR(mRenderBuffer);
1106}
1107
1108
1109void GlDebuggerWidget::initializeGL()
1110{
1111        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
1112        glLoadIdentity();
1113
1114        glFrustum(-1, 1, -1, 1, 10, 100);
1115        glTranslatef(-0.5f, -0.5f, -0.5f);
1116        glTranslatef(0.0f, 0.0f, -15.0f);
1117        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
1118
1119        glEnable(GL_CULL_FACE);
1120        initCommon();
1121        initPbuffer();
1122
1123}
1124
1125
1126void GlDebuggerWidget::resizeGL(int w, int h)
1127{
1128        glViewport(0, 0, w, h);
1129}
1130
1131
1132void GlDebuggerWidget::paintGL()
1133{
1134        // draw a spinning cube into the pbuffer..
1135        mRenderBuffer->makeCurrent();
1136       
1137        BeamSampleStatistics stats;
1138        mRenderBuffer->SampleBeamContributions(mSourceObject, mBeam, mSamples, stats);
1139
1140        glFlush();
1141
1142        // rendering directly to a texture is not supported on X11, unfortunately
1143    mRenderBuffer->updateDynamicTexture(dynamicTexture);
1144   
1145    // and use the pbuffer contents as a texture when rendering the
1146    // background and the bouncing cubes
1147    makeCurrent();
1148    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, dynamicTexture);
1149    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
1150
1151    // draw the background
1152    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
1153    glPushMatrix();
1154    glLoadIdentity();
1155    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
1156    glPushMatrix();
1157    glLoadIdentity();
1158
1159        glPopMatrix();
1160        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
1161        glPopMatrix();
1162}
1163
1164
1165void GlDebuggerWidget::initPbuffer()
1166{
1167        // set up the pbuffer context
1168    mRenderBuffer->makeCurrent();
1169        /*mRenderBuffer->InitGL();
1170
1171        glViewport(0, 0, mRenderBuffer->size().width(), mRenderBuffer->size().height());
1172        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
1173        glLoadIdentity();
1174        glOrtho(-1, 1, -1, 1, -99, 99);
1175        glTranslatef(-0.5f, -0.5f, 0.0f);
1176        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
1177        glLoadIdentity();
1178
1179        glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_COLOR_BUFFER_BIT);*/
1180       
1181        // generate a texture that has the same size/format as the pbuffer
1182    dynamicTexture = mRenderBuffer->generateDynamicTexture();
1183
1184        // bind the dynamic texture to the pbuffer - this is a no-op under X11
1185        mRenderBuffer->bindToDynamicTexture(dynamicTexture);
1186        makeCurrent();
1187}
1188
1189void GlDebuggerWidget::initCommon()
1190{
1191        glEnable(GL_TEXTURE_2D);
1192        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
1193
1194        glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
1195}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.