1 | #include "zgl.h" |
---|
2 | |
---|
3 | /* fill triangle profile */ |
---|
4 | /* #define PROFILE */ |
---|
5 | |
---|
6 | #define CLIP_XMIN (1<<0) |
---|
7 | #define CLIP_XMAX (1<<1) |
---|
8 | #define CLIP_YMIN (1<<2) |
---|
9 | #define CLIP_YMAX (1<<3) |
---|
10 | #define CLIP_ZMIN (1<<4) |
---|
11 | #define CLIP_ZMAX (1<<5) |
---|
12 | |
---|
13 | void gl_transform_to_viewport(GLContext *c,GLVertex *v) |
---|
14 | { |
---|
15 | float winv; |
---|
16 | |
---|
17 | /* coordinates */ |
---|
18 | winv=1.0/v->pc.W; |
---|
19 | v->zp.x= (int) ( v->pc.X * winv * c->viewport.scale.X |
---|
20 | + c->viewport.trans.X ); |
---|
21 | v->zp.y= (int) ( v->pc.Y * winv * c->viewport.scale.Y |
---|
22 | + c->viewport.trans.Y ); |
---|
23 | v->zp.z= (int) ( v->pc.Z * winv * c->viewport.scale.Z |
---|
24 | + c->viewport.trans.Z ); |
---|
25 | /* color */ |
---|
26 | if (c->lighting_enabled) { |
---|
27 | v->zp.r=(int)(v->color.v[0] * (ZB_POINT_RED_MAX - ZB_POINT_RED_MIN) |
---|
28 | + ZB_POINT_RED_MIN); |
---|
29 | v->zp.g=(int)(v->color.v[1] * (ZB_POINT_GREEN_MAX - ZB_POINT_GREEN_MIN) |
---|
30 | + ZB_POINT_GREEN_MIN); |
---|
31 | v->zp.b=(int)(v->color.v[2] * (ZB_POINT_BLUE_MAX - ZB_POINT_BLUE_MIN) |
---|
32 | + ZB_POINT_BLUE_MIN); |
---|
33 | } else { |
---|
34 | /* no need to convert to integer if no lighting : take current color */ |
---|
35 | v->zp.r = c->longcurrent_color[0]; |
---|
36 | v->zp.g = c->longcurrent_color[1]; |
---|
37 | v->zp.b = c->longcurrent_color[2]; |
---|
38 | } |
---|
39 | |
---|
40 | /* texture */ |
---|
41 | |
---|
42 | if (c->texture_2d_enabled) { |
---|
43 | v->zp.s=(int)(v->tex_coord.X * (ZB_POINT_S_MAX - ZB_POINT_S_MIN) |
---|
44 | + ZB_POINT_S_MIN); |
---|
45 | v->zp.t=(int)(v->tex_coord.Y * (ZB_POINT_T_MAX - ZB_POINT_T_MIN) |
---|
46 | + ZB_POINT_T_MIN); |
---|
47 | } |
---|
48 | } |
---|
49 | |
---|
50 | |
---|
51 | static void gl_add_select1(GLContext *c,int z1,int z2,int z3) |
---|
52 | { |
---|
53 | unsigned int min,max; |
---|
54 | min=max=z1; |
---|
55 | if ((unsigned)z2<min) min=z2; |
---|
56 | if ((unsigned)z3<min) min=z3; |
---|
57 | if ((unsigned)z2>max) max=z2; |
---|
58 | if ((unsigned)z3>max) max=z3; |
---|
59 | |
---|
60 | gl_add_select(c,0xffffffff-min,0xffffffff-max); |
---|
61 | } |
---|
62 | |
---|
63 | /* point */ |
---|
64 | |
---|
65 | void gl_draw_point(GLContext *c,GLVertex *p0) |
---|
66 | { |
---|
67 | if (p0->clip_code == 0) { |
---|
68 | if (c->render_mode == GL_SELECT) { |
---|
69 | gl_add_select(c,p0->zp.z,p0->zp.z); |
---|
70 | } else { |
---|
71 | ZB_plot(c->zb,&p0->zp); |
---|
72 | } |
---|
73 | } |
---|
74 | } |
---|
75 | |
---|
76 | /* line */ |
---|
77 | |
---|
78 | static inline void interpolate(GLVertex *q,GLVertex *p0,GLVertex *p1,float t) |
---|
79 | { |
---|
80 | q->pc.X=p0->pc.X+(p1->pc.X-p0->pc.X)*t; |
---|
81 | q->pc.Y=p0->pc.Y+(p1->pc.Y-p0->pc.Y)*t; |
---|
82 | q->pc.Z=p0->pc.Z+(p1->pc.Z-p0->pc.Z)*t; |
---|
83 | q->pc.W=p0->pc.W+(p1->pc.W-p0->pc.W)*t; |
---|
84 | |
---|
85 | q->color.v[0]=p0->color.v[0] + (p1->color.v[0]-p0->color.v[0])*t; |
---|
86 | q->color.v[1]=p0->color.v[1] + (p1->color.v[1]-p0->color.v[1])*t; |
---|
87 | q->color.v[2]=p0->color.v[2] + (p1->color.v[2]-p0->color.v[2])*t; |
---|
88 | } |
---|
89 | |
---|
90 | /* |
---|
91 | * Line Clipping |
---|
92 | */ |
---|
93 | |
---|
94 | /* Line Clipping algorithm from 'Computer Graphics', Principles and |
---|
95 | Practice */ |
---|
96 | static inline int ClipLine1(float denom,float num,float *tmin,float *tmax) |
---|
97 | { |
---|
98 | float t; |
---|
99 | |
---|
100 | if (denom>0) { |
---|
101 | t=num/denom; |
---|
102 | if (t>*tmax) return 0; |
---|
103 | if (t>*tmin) *tmin=t; |
---|
104 | } else if (denom<0) { |
---|
105 | t=num/denom; |
---|
106 | if (t<*tmin) return 0; |
---|
107 | if (t<*tmax) *tmax=t; |
---|
108 | } else if (num>0) return 0; |
---|
109 | return 1; |
---|
110 | } |
---|
111 | |
---|
112 | void gl_draw_line(GLContext *c,GLVertex *p1,GLVertex *p2) |
---|
113 | { |
---|
114 | float dx,dy,dz,dw,x1,y1,z1,w1; |
---|
115 | float tmin,tmax; |
---|
116 | GLVertex q1,q2; |
---|
117 | int cc1,cc2; |
---|
118 | |
---|
119 | cc1=p1->clip_code; |
---|
120 | cc2=p2->clip_code; |
---|
121 | |
---|
122 | if ( (cc1 | cc2) == 0) { |
---|
123 | if (c->render_mode == GL_SELECT) { |
---|
124 | gl_add_select1(c,p1->zp.z,p2->zp.z,p2->zp.z); |
---|
125 | } else { |
---|
126 | if (c->depth_test) |
---|
127 | ZB_line_z(c->zb,&p1->zp,&p2->zp); |
---|
128 | else |
---|
129 | ZB_line(c->zb,&p1->zp,&p2->zp); |
---|
130 | } |
---|
131 | } else if ( (cc1&cc2) != 0 ) { |
---|
132 | return; |
---|
133 | } else { |
---|
134 | dx=p2->pc.X-p1->pc.X; |
---|
135 | dy=p2->pc.Y-p1->pc.Y; |
---|
136 | dz=p2->pc.Z-p1->pc.Z; |
---|
137 | dw=p2->pc.W-p1->pc.W; |
---|
138 | x1=p1->pc.X; |
---|
139 | y1=p1->pc.Y; |
---|
140 | z1=p1->pc.Z; |
---|
141 | w1=p1->pc.W; |
---|
142 | |
---|
143 | tmin=0; |
---|
144 | tmax=1; |
---|
145 | if (ClipLine1(dx+dw,-x1-w1,&tmin,&tmax) && |
---|
146 | ClipLine1(-dx+dw,x1-w1,&tmin,&tmax) && |
---|
147 | ClipLine1(dy+dw,-y1-w1,&tmin,&tmax) && |
---|
148 | ClipLine1(-dy+dw,y1-w1,&tmin,&tmax) && |
---|
149 | ClipLine1(dz+dw,-z1-w1,&tmin,&tmax) && |
---|
150 | ClipLine1(-dz+dw,z1-w1,&tmin,&tmax)) { |
---|
151 | |
---|
152 | interpolate(&q1,p1,p2,tmin); |
---|
153 | interpolate(&q2,p1,p2,tmax); |
---|
154 | gl_transform_to_viewport(c,&q1); |
---|
155 | gl_transform_to_viewport(c,&q2); |
---|
156 | |
---|
157 | if (c->depth_test) |
---|
158 | ZB_line_z(c->zb,&q1.zp,&q2.zp); |
---|
159 | else |
---|
160 | ZB_line(c->zb,&q1.zp,&q2.zp); |
---|
161 | } |
---|
162 | } |
---|
163 | } |
---|
164 | |
---|
165 | |
---|
166 | /* triangle */ |
---|
167 | |
---|
168 | /* |
---|
169 | * Clipping |
---|
170 | */ |
---|
171 | |
---|
172 | /* We clip the segment [a,b] against the 6 planes of the normal volume. |
---|
173 | * We compute the point 'c' of intersection and the value of the parameter 't' |
---|
174 | * of the intersection if x=a+t(b-a). |
---|
175 | */ |
---|
176 | |
---|
177 | #define clip_func(name,sign,dir,dir1,dir2) \ |
---|
178 | static float name(V4 *c,V4 *a,V4 *b) \ |
---|
179 | {\ |
---|
180 | float t,dX,dY,dZ,dW,den;\ |
---|
181 | dX = (b->X - a->X);\ |
---|
182 | dY = (b->Y - a->Y);\ |
---|
183 | dZ = (b->Z - a->Z);\ |
---|
184 | dW = (b->W - a->W);\ |
---|
185 | den = -(sign d ## dir) + dW;\ |
---|
186 | if (den == 0) t=0;\ |
---|
187 | else t = ( sign a->dir - a->W) / den;\ |
---|
188 | c->dir1 = a->dir1 + t * d ## dir1;\ |
---|
189 | c->dir2 = a->dir2 + t * d ## dir2;\ |
---|
190 | c->W = a->W + t * dW;\ |
---|
191 | c->dir = sign c->W;\ |
---|
192 | return t;\ |
---|
193 | } |
---|
194 | |
---|
195 | |
---|
196 | clip_func(clip_xmin,-,X,Y,Z) |
---|
197 | |
---|
198 | clip_func(clip_xmax,+,X,Y,Z) |
---|
199 | |
---|
200 | clip_func(clip_ymin,-,Y,X,Z) |
---|
201 | |
---|
202 | clip_func(clip_ymax,+,Y,X,Z) |
---|
203 | |
---|
204 | clip_func(clip_zmin,-,Z,X,Y) |
---|
205 | |
---|
206 | clip_func(clip_zmax,+,Z,X,Y) |
---|
207 | |
---|
208 | |
---|
209 | float (*clip_proc[6])(V4 *,V4 *,V4 *)= { |
---|
210 | clip_xmin,clip_xmax, |
---|
211 | clip_ymin,clip_ymax, |
---|
212 | clip_zmin,clip_zmax |
---|
213 | }; |
---|
214 | |
---|
215 | static inline void updateTmp(GLContext *c, |
---|
216 | GLVertex *q,GLVertex *p0,GLVertex *p1,float t) |
---|
217 | { |
---|
218 | if (c->current_shade_model == GL_SMOOTH) { |
---|
219 | q->color.v[0]=p0->color.v[0] + (p1->color.v[0]-p0->color.v[0])*t; |
---|
220 | q->color.v[1]=p0->color.v[1] + (p1->color.v[1]-p0->color.v[1])*t; |
---|
221 | q->color.v[2]=p0->color.v[2] + (p1->color.v[2]-p0->color.v[2])*t; |
---|
222 | } else { |
---|
223 | q->color.v[0]=p0->color.v[0]; |
---|
224 | q->color.v[1]=p0->color.v[1]; |
---|
225 | q->color.v[2]=p0->color.v[2]; |
---|
226 | } |
---|
227 | |
---|
228 | if (c->texture_2d_enabled) { |
---|
229 | q->tex_coord.X=p0->tex_coord.X + (p1->tex_coord.X-p0->tex_coord.X)*t; |
---|
230 | q->tex_coord.Y=p0->tex_coord.Y + (p1->tex_coord.Y-p0->tex_coord.Y)*t; |
---|
231 | } |
---|
232 | |
---|
233 | q->clip_code=gl_clipcode(q->pc.X,q->pc.Y,q->pc.Z,q->pc.W); |
---|
234 | if (q->clip_code==0) |
---|
235 | gl_transform_to_viewport(c,q); |
---|
236 | } |
---|
237 | |
---|
238 | static void gl_draw_triangle_clip(GLContext *c, |
---|
239 | GLVertex *p0,GLVertex *p1,GLVertex *p2,int clip_bit); |
---|
240 | |
---|
241 | void gl_draw_triangle(GLContext *c, |
---|
242 | GLVertex *p0,GLVertex *p1,GLVertex *p2) |
---|
243 | { |
---|
244 | int co,c_and,cc[3],front; |
---|
245 | float norm; |
---|
246 | |
---|
247 | cc[0]=p0->clip_code; |
---|
248 | cc[1]=p1->clip_code; |
---|
249 | cc[2]=p2->clip_code; |
---|
250 | |
---|
251 | co=cc[0] | cc[1] | cc[2]; |
---|
252 | |
---|
253 | /* we handle the non clipped case here to go faster */ |
---|
254 | if (co==0) { |
---|
255 | |
---|
256 | norm=(float)(p1->zp.x-p0->zp.x)*(float)(p2->zp.y-p0->zp.y)- |
---|
257 | (float)(p2->zp.x-p0->zp.x)*(float)(p1->zp.y-p0->zp.y); |
---|
258 | |
---|
259 | if (norm == 0) return; |
---|
260 | |
---|
261 | front = norm < 0.0; |
---|
262 | front = front ^ c->current_front_face; |
---|
263 | |
---|
264 | /* back face culling */ |
---|
265 | if (c->cull_face_enabled) { |
---|
266 | /* most used case first */ |
---|
267 | if (c->current_cull_face == GL_BACK) { |
---|
268 | if (front == 0) return; |
---|
269 | c->draw_triangle_front(c,p0,p1,p2); |
---|
270 | } else if (c->current_cull_face == GL_FRONT) { |
---|
271 | if (front != 0) return; |
---|
272 | c->draw_triangle_back(c,p0,p1,p2); |
---|
273 | } else { |
---|
274 | return; |
---|
275 | } |
---|
276 | } else { |
---|
277 | /* no culling */ |
---|
278 | if (front) { |
---|
279 | c->draw_triangle_front(c,p0,p1,p2); |
---|
280 | } else { |
---|
281 | c->draw_triangle_back(c,p0,p1,p2); |
---|
282 | } |
---|
283 | } |
---|
284 | } else { |
---|
285 | c_and=cc[0] & cc[1] & cc[2]; |
---|
286 | if (c_and==0) { |
---|
287 | gl_draw_triangle_clip(c,p0,p1,p2,0); |
---|
288 | } |
---|
289 | } |
---|
290 | } |
---|
291 | |
---|
292 | static void gl_draw_triangle_clip(GLContext *c, |
---|
293 | GLVertex *p0,GLVertex *p1,GLVertex *p2,int clip_bit) |
---|
294 | { |
---|
295 | int co,c_and,co1,cc[3],edge_flag_tmp,clip_mask; |
---|
296 | GLVertex tmp1,tmp2,*q[3]; |
---|
297 | float tt; |
---|
298 | |
---|
299 | cc[0]=p0->clip_code; |
---|
300 | cc[1]=p1->clip_code; |
---|
301 | cc[2]=p2->clip_code; |
---|
302 | |
---|
303 | co=cc[0] | cc[1] | cc[2]; |
---|
304 | if (co == 0) { |
---|
305 | gl_draw_triangle(c,p0,p1,p2); |
---|
306 | } else { |
---|
307 | c_and=cc[0] & cc[1] & cc[2]; |
---|
308 | /* the triangle is completely outside */ |
---|
309 | if (c_and!=0) return; |
---|
310 | |
---|
311 | /* find the next direction to clip */ |
---|
312 | while (clip_bit < 6 && (co & (1 << clip_bit)) == 0) { |
---|
313 | clip_bit++; |
---|
314 | } |
---|
315 | |
---|
316 | /* this test can be true only in case of rounding errors */ |
---|
317 | if (clip_bit == 6) { |
---|
318 | #if 0 |
---|
319 | printf("Error:\n"); |
---|
320 | printf("%f %f %f %f\n",p0->pc.X,p0->pc.Y,p0->pc.Z,p0->pc.W); |
---|
321 | printf("%f %f %f %f\n",p1->pc.X,p1->pc.Y,p1->pc.Z,p1->pc.W); |
---|
322 | printf("%f %f %f %f\n",p2->pc.X,p2->pc.Y,p2->pc.Z,p2->pc.W); |
---|
323 | #endif |
---|
324 | return; |
---|
325 | } |
---|
326 | |
---|
327 | clip_mask = 1 << clip_bit; |
---|
328 | co1=(cc[0] ^ cc[1] ^ cc[2]) & clip_mask; |
---|
329 | |
---|
330 | if (co1) { |
---|
331 | /* one point outside */ |
---|
332 | |
---|
333 | if (cc[0] & clip_mask) { q[0]=p0; q[1]=p1; q[2]=p2; } |
---|
334 | else if (cc[1] & clip_mask) { q[0]=p1; q[1]=p2; q[2]=p0; } |
---|
335 | else { q[0]=p2; q[1]=p0; q[2]=p1; } |
---|
336 | |
---|
337 | tt=clip_proc[clip_bit](&tmp1.pc,&q[0]->pc,&q[1]->pc); |
---|
338 | updateTmp(c,&tmp1,q[0],q[1],tt); |
---|
339 | |
---|
340 | tt=clip_proc[clip_bit](&tmp2.pc,&q[0]->pc,&q[2]->pc); |
---|
341 | updateTmp(c,&tmp2,q[0],q[2],tt); |
---|
342 | |
---|
343 | tmp1.edge_flag=q[0]->edge_flag; |
---|
344 | edge_flag_tmp=q[2]->edge_flag; |
---|
345 | q[2]->edge_flag=0; |
---|
346 | gl_draw_triangle_clip(c,&tmp1,q[1],q[2],clip_bit+1); |
---|
347 | |
---|
348 | tmp2.edge_flag=1; |
---|
349 | tmp1.edge_flag=0; |
---|
350 | q[2]->edge_flag=edge_flag_tmp; |
---|
351 | gl_draw_triangle_clip(c,&tmp2,&tmp1,q[2],clip_bit+1); |
---|
352 | } else { |
---|
353 | /* two points outside */ |
---|
354 | |
---|
355 | if ((cc[0] & clip_mask)==0) { q[0]=p0; q[1]=p1; q[2]=p2; } |
---|
356 | else if ((cc[1] & clip_mask)==0) { q[0]=p1; q[1]=p2; q[2]=p0; } |
---|
357 | else { q[0]=p2; q[1]=p0; q[2]=p1; } |
---|
358 | |
---|
359 | tt=clip_proc[clip_bit](&tmp1.pc,&q[0]->pc,&q[1]->pc); |
---|
360 | updateTmp(c,&tmp1,q[0],q[1],tt); |
---|
361 | |
---|
362 | tt=clip_proc[clip_bit](&tmp2.pc,&q[0]->pc,&q[2]->pc); |
---|
363 | updateTmp(c,&tmp2,q[0],q[2],tt); |
---|
364 | |
---|
365 | tmp1.edge_flag=1; |
---|
366 | tmp2.edge_flag=q[2]->edge_flag; |
---|
367 | gl_draw_triangle_clip(c,q[0],&tmp1,&tmp2,clip_bit+1); |
---|
368 | } |
---|
369 | } |
---|
370 | } |
---|
371 | |
---|
372 | |
---|
373 | void gl_draw_triangle_select(GLContext *c, |
---|
374 | GLVertex *p0,GLVertex *p1,GLVertex *p2) |
---|
375 | { |
---|
376 | gl_add_select1(c,p0->zp.z,p1->zp.z,p2->zp.z); |
---|
377 | } |
---|
378 | |
---|
379 | #ifdef PROFILE |
---|
380 | int count_triangles,count_triangles_textured,count_pixels; |
---|
381 | #endif |
---|
382 | |
---|
383 | void gl_draw_triangle_fill(GLContext *c, |
---|
384 | GLVertex *p0,GLVertex *p1,GLVertex *p2) |
---|
385 | { |
---|
386 | #ifdef PROFILE |
---|
387 | { |
---|
388 | int norm; |
---|
389 | assert(p0->zp.x >= 0 && p0->zp.x < c->zb->xsize); |
---|
390 | assert(p0->zp.y >= 0 && p0->zp.y < c->zb->ysize); |
---|
391 | assert(p1->zp.x >= 0 && p1->zp.x < c->zb->xsize); |
---|
392 | assert(p1->zp.y >= 0 && p1->zp.y < c->zb->ysize); |
---|
393 | assert(p2->zp.x >= 0 && p2->zp.x < c->zb->xsize); |
---|
394 | assert(p2->zp.y >= 0 && p2->zp.y < c->zb->ysize); |
---|
395 | |
---|
396 | norm=(p1->zp.x-p0->zp.x)*(p2->zp.y-p0->zp.y)- |
---|
397 | (p2->zp.x-p0->zp.x)*(p1->zp.y-p0->zp.y); |
---|
398 | count_pixels+=abs(norm)/2; |
---|
399 | count_triangles++; |
---|
400 | } |
---|
401 | #endif |
---|
402 | |
---|
403 | if (c->texture_2d_enabled) { |
---|
404 | #ifdef PROFILE |
---|
405 | count_triangles_textured++; |
---|
406 | #endif |
---|
407 | ZB_setTexture(c->zb,c->current_texture->images[0].pixmap); |
---|
408 | ZB_fillTriangleMappingPerspective(c->zb,&p0->zp,&p1->zp,&p2->zp); |
---|
409 | } else if (c->current_shade_model == GL_SMOOTH) { |
---|
410 | ZB_fillTriangleSmooth(c->zb,&p0->zp,&p1->zp,&p2->zp); |
---|
411 | } else { |
---|
412 | ZB_fillTriangleFlat(c->zb,&p0->zp,&p1->zp,&p2->zp); |
---|
413 | } |
---|
414 | } |
---|
415 | |
---|
416 | /* Render a clipped triangle in line mode */ |
---|
417 | |
---|
418 | void gl_draw_triangle_line(GLContext *c, |
---|
419 | GLVertex *p0,GLVertex *p1,GLVertex *p2) |
---|
420 | { |
---|
421 | if (c->depth_test) { |
---|
422 | if (p0->edge_flag) ZB_line_z(c->zb,&p0->zp,&p1->zp); |
---|
423 | if (p1->edge_flag) ZB_line_z(c->zb,&p1->zp,&p2->zp); |
---|
424 | if (p2->edge_flag) ZB_line_z(c->zb,&p2->zp,&p0->zp); |
---|
425 | } else { |
---|
426 | if (p0->edge_flag) ZB_line(c->zb,&p0->zp,&p1->zp); |
---|
427 | if (p1->edge_flag) ZB_line(c->zb,&p1->zp,&p2->zp); |
---|
428 | if (p2->edge_flag) ZB_line(c->zb,&p2->zp,&p0->zp); |
---|
429 | } |
---|
430 | } |
---|
431 | |
---|
432 | |
---|
433 | |
---|
434 | /* Render a clipped triangle in point mode */ |
---|
435 | void gl_draw_triangle_point(GLContext *c, |
---|
436 | GLVertex *p0,GLVertex *p1,GLVertex *p2) |
---|
437 | { |
---|
438 | if (p0->edge_flag) ZB_plot(c->zb,&p0->zp); |
---|
439 | if (p1->edge_flag) ZB_plot(c->zb,&p1->zp); |
---|
440 | if (p2->edge_flag) ZB_plot(c->zb,&p2->zp); |
---|
441 | } |
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442 | |
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443 | |
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444 | |
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445 | |
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