src/video/gl_renderer.cpp

   1 //  $Id: gl_renderer.cpp 5063 2007-05-27 11:32:00Z matzeb $
   2 //
   3 //  SuperTux
   4 //  Copyright (C) 2006 Matthias Braun <matze@braunis.de>
   5 //
   6 //  This program is free software; you can redistribute it and/or
   7 //  modify it under the terms of the GNU General Public License
   8 //  as published by the Free Software Foundation; either version 2
   9 //  of the License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 //  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12 //  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 //  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 //  GNU General Public License for more details.
  15 //
  16 //  You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 //  along with this program; if not, write to the Free Software
  18 //  Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  19 #include <config.h>
  20
  21 #ifdef HAVE_OPENGL
  22
  23 #include <functional>
  24 #include <algorithm>
  25 #include <cassert>
  26 #include <math.h>
  27 #include <iostream>
  28 #include <SDL_image.h>
  29 #include <sstream>
  30 #include <iomanip>
  31 #include <physfs.h>
  32
  33 #include "glutil.hpp"
  34 #include "gl_renderer.hpp"
  35 #include "gl_texture.hpp"
  36 #include "gl_surface_data.hpp"
  37 #include "drawing_context.hpp"
  38 #include "drawing_request.hpp"
  39 #include "surface.hpp"
  40 #include "font.hpp"
  41 #include "main.hpp"
  42 #include "gameconfig.hpp"
  43 #include "texture.hpp"
  44 #include "texture_manager.hpp"
  45 #include "obstack/obstackpp.hpp"
  46 #define LIGHTMAP_DIV 5
  47
  48 namespace
  49 {
  50 inline void intern_draw(float left, float top, float right, float bottom,
  51                         float uv_left, float uv_top,
  52                         float uv_right, float uv_bottom,
  53                         float angle, float alpha,
  54                         const Color& color,
  55                         const Blend& blend,
  56                         DrawingEffect effect)
  57 {
  58   if(effect & HORIZONTAL_FLIP)
  59     std::swap(uv_left, uv_right);
  60
  61   if(effect & VERTICAL_FLIP)
  62     std::swap(uv_top, uv_bottom);
  63
  64   if (angle == 0.0f)
  65     { // unrotated blit
  66       glBlendFunc(blend.sfactor, blend.dfactor);
  67       glColor4f(color.red, color.green, color.blue, color.alpha * alpha);
  68       glBegin(GL_QUADS);
  69       glTexCoord2f(uv_left, uv_top);
  70       glVertex2f(left, top);
  71
  72       glTexCoord2f(uv_right, uv_top);
  73       glVertex2f(right, top);
  74
  75       glTexCoord2f(uv_right, uv_bottom);
  76       glVertex2f(right, bottom);
  77
  78       glTexCoord2f(uv_left, uv_bottom);
  79       glVertex2f(left, bottom);
  80       glEnd();
  81     }
  82   else
  83     { // rotated blit
  84       float center_x = (left + right) / 2;
  85       float center_y = (top + bottom) / 2;
  86
  87       float sa = sinf(angle/180.0f*M_PI);
  88       float ca = cosf(angle/180.0f*M_PI);
  89
  90       left  -= center_x;
  91       right -= center_x;
  92
  93       top    -= center_y;
  94       bottom -= center_y;
  95
  96       glBlendFunc(blend.sfactor, blend.dfactor);
  97       glColor4f(color.red, color.green, color.blue, color.alpha * alpha);
  98       glBegin(GL_QUADS);
  99       glTexCoord2f(uv_left, uv_top);
 100       glVertex2f(left*ca - top*sa + center_x,
 101                  left*sa + top*ca + center_y);
 102
 103       glTexCoord2f(uv_right, uv_top);
 104       glVertex2f(right*ca - top*sa + center_x,
 105                  right*sa + top*ca + center_y);
 106
 107       glTexCoord2f(uv_right, uv_bottom);
 108       glVertex2f(right*ca - bottom*sa + center_x,
 109                  right*sa + bottom*ca + center_y);
 110
 111       glTexCoord2f(uv_left, uv_bottom);
 112       glVertex2f(left*ca - bottom*sa + center_x,
 113                  left*sa + bottom*ca + center_y);
 114       glEnd();
 115     }
 116
 117   // FIXME: find a better way to restore the blend mode
 118   glColor4f(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
 119   glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 120 }
 121 }
 122
 123 namespace GL {
 124
 125 Renderer::Renderer()
 126   : desktop_width(-1),
 127     desktop_height(-1)
 128 {
 129   ::Renderer::instance_ = this;
 130
 131 #if SDL_MAJOR_VERSION > 1 || SDL_MINOR_VERSION > 2 || (SDL_MINOR_VERSION == 2 && SDL_PATCHLEVEL >= 10)
 132   // unfortunately only newer SDLs have these infos.
 133   // This must be called before SDL_SetVideoMode() or it will return
 134   // the window size instead of the desktop size.
 135   const SDL_VideoInfo *info = SDL_GetVideoInfo();
 136   if (info)
 137     {
 138       desktop_width  = info->current_w;
 139       desktop_height = info->current_h;
 140     }
 141 #endif
 142
 143   if(texture_manager != 0)
 144     texture_manager->save_textures();
 145
 146   if(config->try_vsync) {
 147     /* we want vsync for smooth scrolling */
 148     SDL_GL_SetAttribute(SDL_GL_SWAP_CONTROL, 1);
 149   }
 150
 151   SDL_GL_SetAttribute(SDL_GL_DOUBLEBUFFER, 1);
 152
 153   // Hu? 16bit rendering?
 154   SDL_GL_SetAttribute(SDL_GL_RED_SIZE,   5);
 155   SDL_GL_SetAttribute(SDL_GL_GREEN_SIZE, 5);
 156   SDL_GL_SetAttribute(SDL_GL_BLUE_SIZE,  5);
 157
 158   int flags = SDL_OPENGL;
 159   int width;
 160   int height;
 161   if(config->use_fullscreen)
 162     {
 163       flags |= SDL_FULLSCREEN;
 164       width  = config->fullscreen_width;
 165       height = config->fullscreen_height;
 166     }
 167   else
 168     {
 169       flags |= SDL_RESIZABLE;
 170       width  = config->window_width;
 171       height = config->window_height;
 172     }
 173   int bpp = 0;
 174
 175   SDL_Surface *screen = SDL_SetVideoMode(width, height, bpp, flags);
 176   if(screen == 0) {
 177     std::stringstream msg;
 178     msg << "Couldn't set video mode (" << width << "x" << height
 179         << "-" << bpp << "bpp): " << SDL_GetError();
 180     throw std::runtime_error(msg.str());
 181   }
 182
 183   // setup opengl state and transform
 184   glDisable(GL_DEPTH_TEST);
 185   glDisable(GL_CULL_FACE);
 186   glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 187   glEnable(GL_BLEND);
 188   glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 189
 190   glViewport(0, 0, screen->w, screen->h);
 191   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 192   glLoadIdentity();
 193
 194   // logical resolution here not real monitor resolution
 195   glOrtho(0, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, 0, -1.0, 1.0);
 196
 197   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 198   glLoadIdentity();
 199   glTranslatef(0, 0, 0);
 200
 201   check_gl_error("Setting up view matrices");
 202
 203
 204   if(texture_manager == 0)
 205     texture_manager = new TextureManager();
 206   else
 207     texture_manager->reload_textures();
 208 }
 209
 210 Renderer::~Renderer()
 211 {
 212 }
 213
 214 void
 215 Renderer::draw_surface(const DrawingRequest& request)
 216 {
 217   const Surface* surface = (const Surface*) request.request_data;
 218   GL::Texture *gltexture = dynamic_cast<GL::Texture *>(surface->get_texture());
 219   GL::SurfaceData *surface_data = reinterpret_cast<GL::SurfaceData *>(surface->get_surface_data());
 220
 221   glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, gltexture->get_handle());
 222   intern_draw(request.pos.x, request.pos.y,
 223               request.pos.x + surface->get_width(),
 224               request.pos.y + surface->get_height(),
 225               surface_data->get_uv_left(),
 226               surface_data->get_uv_top(),
 227               surface_data->get_uv_right(),
 228               surface_data->get_uv_bottom(),
 229               request.angle,
 230               request.alpha,
 231               request.color,
 232               request.blend,
 233               request.drawing_effect);
 234 }
 235
 236 void
 237 Renderer::draw_surface_part(const DrawingRequest& request)
 238 {
 239   const SurfacePartRequest* surfacepartrequest
 240     = (SurfacePartRequest*) request.request_data;
 241   const Surface *surface = surfacepartrequest->surface;
 242   GL::Texture *gltexture = dynamic_cast<GL::Texture *>(surface->get_texture());
 243   GL::SurfaceData *surface_data = reinterpret_cast<GL::SurfaceData *>(surface->get_surface_data());
 244
 245   float uv_width = surface_data->get_uv_right() - surface_data->get_uv_left();
 246   float uv_height = surface_data->get_uv_bottom() - surface_data->get_uv_top();
 247
 248   float uv_left = surface_data->get_uv_left() + (uv_width * surfacepartrequest->source.x) / surface->get_width();
 249   float uv_top = surface_data->get_uv_top() + (uv_height * surfacepartrequest->source.y) / surface->get_height();
 250   float uv_right = surface_data->get_uv_left() + (uv_width * (surfacepartrequest->source.x + surfacepartrequest->size.x)) / surface->get_width();
 251   float uv_bottom = surface_data->get_uv_top() + (uv_height * (surfacepartrequest->source.y + surfacepartrequest->size.y)) / surface->get_height();
 252
 253   glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, gltexture->get_handle());
 254   intern_draw(request.pos.x, request.pos.y,
 255               request.pos.x + surfacepartrequest->size.x,
 256               request.pos.y + surfacepartrequest->size.y,
 257               uv_left,
 258               uv_top,
 259               uv_right,
 260               uv_bottom,
 261               0.0,
 262               request.alpha,
 263               Color(1.0, 1.0, 1.0),
 264               Blend(),
 265               request.drawing_effect);
 266 }
 267
 268 void
 269 Renderer::draw_gradient(const DrawingRequest& request)
 270 {
 271   const GradientRequest* gradientrequest
 272     = (GradientRequest*) request.request_data;
 273   const Color& top = gradientrequest->top;
 274   const Color& bottom = gradientrequest->bottom;
 275
 276   glDisable(GL_TEXTURE_2D);
 277   glBegin(GL_QUADS);
 278   glColor4f(top.red, top.green, top.blue, top.alpha);
 279   glVertex2f(0, 0);
 280   glVertex2f(SCREEN_WIDTH, 0);
 281   glColor4f(bottom.red, bottom.green, bottom.blue, bottom.alpha);
 282   glVertex2f(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);
 283   glVertex2f(0, SCREEN_HEIGHT);
 284   glEnd();
 285   glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 286   glColor4f(1, 1, 1, 1);
 287 }
 288
 289 void
 290 Renderer::draw_filled_rect(const DrawingRequest& request)
 291 {
 292   const FillRectRequest* fillrectrequest
 293     = (FillRectRequest*) request.request_data;
 294
 295   if (fillrectrequest->radius != 0.0f)
 296     {
 297       // draw round rect
 298       // Keep radius in the limits, so that we get a circle instead of
 299       // just graphic junk
 300       float radius = std::min(fillrectrequest->radius,
 301                               std::min(fillrectrequest->size.x/2,
 302                                        fillrectrequest->size.y/2));
 303
 304       // inner rectangle
 305       Rect irect(request.pos.x    + radius,
 306                  request.pos.y    + radius,
 307                  request.pos.x + fillrectrequest->size.x - radius,
 308                  request.pos.y + fillrectrequest->size.y - radius);
 309
 310       glDisable(GL_TEXTURE_2D);
 311       glColor4f(fillrectrequest->color.red, fillrectrequest->color.green,
 312                 fillrectrequest->color.blue, fillrectrequest->color.alpha);
 313
 314
 315       int n = 8;
 316       glBegin(GL_QUAD_STRIP);
 317       for(int i = 0; i <= n; ++i)
 318         {
 319           float x = sinf(i * (M_PI/2) / n) * radius;
 320           float y = cosf(i * (M_PI/2) / n) * radius;
 321
 322           glVertex2f(irect.get_left()  - x, irect.get_top() - y);
 323           glVertex2f(irect.get_right() + x, irect.get_top() - y);
 324         }
 325       for(int i = 0; i <= n; ++i)
 326         {
 327           float x = cosf(i * (M_PI/2) / n) * radius;
 328           float y = sinf(i * (M_PI/2) / n) * radius;
 329
 330           glVertex2f(irect.get_left()  - x, irect.get_bottom() + y);
 331           glVertex2f(irect.get_right() + x, irect.get_bottom() + y);
 332         }
 333       glEnd();
 334       glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 335       glColor4f(1, 1, 1, 1);
 336     }
 337   else
 338     {
 339       float x = request.pos.x;
 340       float y = request.pos.y;
 341       float w = fillrectrequest->size.x;
 342       float h = fillrectrequest->size.y;
 343
 344       glDisable(GL_TEXTURE_2D);
 345       glColor4f(fillrectrequest->color.red, fillrectrequest->color.green,
 346                 fillrectrequest->color.blue, fillrectrequest->color.alpha);
 347
 348       glBegin(GL_QUADS);
 349       glVertex2f(x, y);
 350       glVertex2f(x+w, y);
 351       glVertex2f(x+w, y+h);
 352       glVertex2f(x, y+h);
 353       glEnd();
 354       glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 355       glColor4f(1, 1, 1, 1);
 356     }
 357 }
 358
 359 void
 360 Renderer::draw_inverse_ellipse(const DrawingRequest& request)
 361 {
 362   const InverseEllipseRequest* ellipse = (InverseEllipseRequest*)request.request_data;
 363
 364   glDisable(GL_TEXTURE_2D);
 365   glColor4f(ellipse->color.red,  ellipse->color.green,
 366             ellipse->color.blue, ellipse->color.alpha);
 367
 368   float x = request.pos.x;
 369   float y = request.pos.y;
 370   float w = ellipse->size.x/2.0f;
 371   float h = ellipse->size.y/2.0f;
 372
 373   glBegin(GL_TRIANGLES);
 374
 375   // Bottom
 376   glVertex2f(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);
 377   glVertex2f(0, SCREEN_HEIGHT);
 378   glVertex2f(x, y+h);
 379
 380   // Top
 381   glVertex2f(SCREEN_WIDTH, 0);
 382   glVertex2f(0, 0);
 383   glVertex2f(x, y-h);
 384
 385   // Left
 386   glVertex2f(SCREEN_WIDTH, 0);
 387   glVertex2f(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);
 388   glVertex2f(x+w, y);
 389
 390   // Right
 391   glVertex2f(0, 0);
 392   glVertex2f(0, SCREEN_HEIGHT);
 393   glVertex2f(x-w, y);
 394
 395   glEnd();
 396
 397   int slices = 16;
 398   for(int i = 0; i < slices; ++i)
 399     {
 400       float ex1 = sinf(M_PI/2 / slices * i) * w;
 401       float ey1 = cosf(M_PI/2 / slices * i) * h;
 402
 403       float ex2 = sinf(M_PI/2 / slices * (i+1)) * w;
 404       float ey2 = cosf(M_PI/2 / slices * (i+1)) * h;
 405
 406       glBegin(GL_TRIANGLES);
 407
 408       // Bottom/Right
 409       glVertex2f(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);
 410       glVertex2f(x + ex1, y + ey1);
 411       glVertex2f(x + ex2, y + ey2);
 412
 413       // Top/Left
 414       glVertex2f(0, 0);
 415       glVertex2f(x - ex1, y - ey1);
 416       glVertex2f(x - ex2, y - ey2);
 417
 418       // Top/Right
 419       glVertex2f(SCREEN_WIDTH, 0);
 420       glVertex2f(x + ex1, y - ey1);
 421       glVertex2f(x + ex2, y - ey2);
 422
 423       // Bottom/Left
 424       glVertex2f(0, SCREEN_HEIGHT);
 425       glVertex2f(x - ex1, y + ey1);
 426       glVertex2f(x - ex2, y + ey2);
 427
 428       glEnd();
 429     }
 430   glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 431   glColor4f(1, 1, 1, 1);
 432 }
 433
 434 void
 435 Renderer::do_take_screenshot()
 436 {
 437   // [Christoph] TODO: Yes, this method also takes care of the actual disk I/O. Split it?
 438
 439   SDL_Surface *shot_surf;
 440   // create surface to hold screenshot
 441 #if SDL_BYTEORDER == SDL_BIG_ENDIAN
 442   shot_surf = SDL_CreateRGBSurface(SDL_SWSURFACE, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, 24, 0x00FF0000, 0x0000FF00, 0x000000FF, 0);
 443 #else
 444   shot_surf = SDL_CreateRGBSurface(SDL_SWSURFACE, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, 24, 0x000000FF, 0x0000FF00, 0x00FF0000, 0);
 445 #endif
 446   if (!shot_surf) {
 447     log_warning << "Could not create RGB Surface to contain screenshot" << std::endl;
 448     return;
 449   }
 450
 451   // read pixels into array
 452   char* pixels = new char[3 * SCREEN_WIDTH * SCREEN_HEIGHT];
 453   if (!pixels) {
 454     log_warning << "Could not allocate memory to store screenshot" << std::endl;
 455     SDL_FreeSurface(shot_surf);
 456     return;
 457   }
 458   glReadPixels(0, 0, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels);
 459
 460   // copy array line-by-line
 461   for (int i = 0; i < SCREEN_HEIGHT; i++) {
 462     char* src = pixels + (3 * SCREEN_WIDTH * (SCREEN_HEIGHT - i - 1));
 463     if(SDL_MUSTLOCK(shot_surf))
 464       {
 465         SDL_LockSurface(shot_surf);
 466       }
 467     char* dst = ((char*)shot_surf->pixels) + i * shot_surf->pitch;
 468     memcpy(dst, src, 3 * SCREEN_WIDTH);
 469     if(SDL_MUSTLOCK(shot_surf))
 470       {
 471         SDL_UnlockSurface(shot_surf);
 472       }
 473   }
 474
 475   // free array
 476   delete[](pixels);
 477
 478   // save screenshot
 479   static const std::string writeDir = PHYSFS_getWriteDir();
 480   static const std::string dirSep = PHYSFS_getDirSeparator();
 481   static const std::string baseName = "screenshot";
 482   static const std::string fileExt = ".bmp";
 483   std::string fullFilename;
 484   for (int num = 0; num < 1000; num++) {
 485     std::ostringstream oss;
 486     oss << baseName;
 487     oss << std::setw(3) << std::setfill('0') << num;
 488     oss << fileExt;
 489     std::string fileName = oss.str();
 490     fullFilename = writeDir + dirSep + fileName;
 491     if (!PHYSFS_exists(fileName.c_str())) {
 492       SDL_SaveBMP(shot_surf, fullFilename.c_str());
 493       log_debug << "Wrote screenshot to \"" << fullFilename << "\"" << std::endl;
 494       SDL_FreeSurface(shot_surf);
 495       return;
 496     }
 497   }
 498   log_warning << "Did not save screenshot, because all files up to \"" << fullFilename << "\" already existed" << std::endl;
 499   SDL_FreeSurface(shot_surf);
 500 }
 501
 502 void
 503 Renderer::flip()
 504 {
 505   assert_gl("drawing");
 506   SDL_GL_SwapBuffers();
 507 }
 508
 509 void
 510 Renderer::resize(int w, int h)
 511 {
 512   SDL_SetVideoMode(w, h, 0, SDL_OPENGL | SDL_RESIZABLE);
 513
 514   config->window_width  = w;
 515   config->window_height = h;
 516
 517   apply_config();
 518 }
 519
 520 void
 521 Renderer::apply_config()
 522 {
 523   std::cout << "Applying Config:"
 524             << "\n  Desktop: " << desktop_width << "x" << desktop_height
 525             << "\n  Window:  " << config->window_width << "x" << config->window_height
 526             << "\n  FullRes: " << config->fullscreen_width << "x" << config->fullscreen_height
 527             << "\n  Aspect:  " << config->aspect_width << ":" << config->aspect_height
 528             << "\n  Magnif:  " << config->magnification
 529             << std::endl;
 530
 531   int w,h;
 532   float target_aspect  = float(config->aspect_width) / float(config->aspect_height);
 533   float desktop_aspect = 4.0f / 3.0f; // random default fallback guess
 534
 535   if (desktop_width != -1 && desktop_height != -1)
 536     {
 537       desktop_aspect = float(desktop_width) / float(desktop_height);
 538     }
 539
 540   if (config->use_fullscreen)
 541     {
 542       w = config->fullscreen_width;
 543       h = config->fullscreen_height;
 544       desktop_aspect = float(w) / float(h);
 545     }
 546   else
 547     {
 548       w = config->window_width;
 549       h = config->window_height;
 550     }
 551
 552   if (target_aspect > 1.0f)
 553     {
 554       SCREEN_WIDTH  = w * (target_aspect / desktop_aspect);
 555       SCREEN_HEIGHT = h;
 556     }
 557   else
 558     {
 559       SCREEN_WIDTH  = w;
 560       SCREEN_HEIGHT = h  * (target_aspect / desktop_aspect);
 561     }
 562
 563   SCREEN_WIDTH  *= config->magnification;
 564   SCREEN_HEIGHT *= config->magnification;
 565
 566   int max_width  = 1600;
 567   int max_height = 1200;
 568
 569   // A little wonky
 570   if (SCREEN_WIDTH > max_width)
 571     {
 572       float scale = float(max_width)/SCREEN_WIDTH;
 573       SCREEN_WIDTH  *= scale;
 574       SCREEN_HEIGHT *= scale;
 575     }
 576   else if (SCREEN_HEIGHT > max_height)
 577     {
 578       float scale = float(max_height)/SCREEN_HEIGHT;
 579       SCREEN_WIDTH  *= scale;
 580       SCREEN_HEIGHT *= scale;
 581     }
 582
 583   std::cout << " -> " << SCREEN_WIDTH << "x" << SCREEN_HEIGHT << std::endl;
 584
 585   glViewport(0, 0, w, h);
 586
 587   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 588   glLoadIdentity();
 589   glOrtho(0, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, 0, -1.0, 1.0);
 590 }
 591
 592 } // namespace GL
 593
 594 #endif