1 | /* -*- mode: c++; c-basic-offset: 4; indent-tabs-mode: nil -*- */ |
---|
2 | /* |
---|
3 | * Copyright (c) 2004-2013 HUBzero Foundation, LLC |
---|
4 | * |
---|
5 | * Authors: |
---|
6 | * Wei Qiao <qiaow@purdue.edu> |
---|
7 | */ |
---|
8 | |
---|
9 | #include <assert.h> |
---|
10 | #include <string.h> |
---|
11 | #include <stdlib.h> |
---|
12 | |
---|
13 | #include <GL/glew.h> |
---|
14 | |
---|
15 | #include <vrmath/Vector3f.h> |
---|
16 | #include <vrmath/Color4f.h> |
---|
17 | |
---|
18 | #include "ParticleRenderer.h" |
---|
19 | #include "Volume.h" |
---|
20 | #include "define.h" |
---|
21 | #include "Trace.h" |
---|
22 | |
---|
23 | using namespace vrmath; |
---|
24 | using namespace nv; |
---|
25 | |
---|
26 | ParticleRenderer::ParticleRenderer(int w, int h) : |
---|
27 | _initPosTex(0), |
---|
28 | _data(NULL), |
---|
29 | _psysFrame(0), |
---|
30 | _reborn(true), |
---|
31 | _flip(true), |
---|
32 | _maxLife(500), |
---|
33 | _particleSize(1.2), |
---|
34 | _vertexArray(NULL), |
---|
35 | _scale(1, 1, 1), |
---|
36 | _origin(0, 0, 0), |
---|
37 | _activate(false), |
---|
38 | _slicePos(0.0), |
---|
39 | _sliceAxis(AXIS_Z), |
---|
40 | _color(0.2, 0.2, 1.0, 1.0), |
---|
41 | _psysWidth(w), |
---|
42 | _psysHeight(h) |
---|
43 | { |
---|
44 | _data = new Particle[w * h]; |
---|
45 | |
---|
46 | _vertexArray = new RenderVertexArray(_psysWidth * _psysHeight, 3, GL_FLOAT); |
---|
47 | |
---|
48 | assert(CheckGL(AT)); |
---|
49 | |
---|
50 | glGenFramebuffersEXT(2, _psysFbo); |
---|
51 | glGenTextures(2, _psysTex); |
---|
52 | |
---|
53 | int fboOrig; |
---|
54 | glGetIntegerv(GL_FRAMEBUFFER_BINDING_EXT, &fboOrig); |
---|
55 | |
---|
56 | glBindFramebufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, _psysFbo[0]); |
---|
57 | |
---|
58 | glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, _psysTex[0]); |
---|
59 | glTexParameterf(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST); |
---|
60 | glTexParameterf(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST); |
---|
61 | |
---|
62 | #ifdef HAVE_FLOAT_TEXTURES |
---|
63 | glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0, GL_RGBA32F_ARB, |
---|
64 | _psysWidth, _psysHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, NULL); |
---|
65 | #else |
---|
66 | glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0, GL_RGBA, |
---|
67 | _psysWidth, _psysHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, NULL); |
---|
68 | #endif |
---|
69 | glFramebufferTexture2DEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT, |
---|
70 | GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, _psysTex[0], 0); |
---|
71 | |
---|
72 | CHECK_FRAMEBUFFER_STATUS(); |
---|
73 | |
---|
74 | glBindFramebufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, _psysFbo[1]); |
---|
75 | |
---|
76 | glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, _psysTex[1]); |
---|
77 | glTexParameterf(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST); |
---|
78 | glTexParameterf(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST); |
---|
79 | #ifdef HAVE_FLOAT_TEXTURES |
---|
80 | glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0, GL_RGBA32F_ARB, |
---|
81 | _psysWidth, _psysHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, NULL); |
---|
82 | #else |
---|
83 | glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0, GL_RGBA, |
---|
84 | _psysWidth, _psysHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, NULL); |
---|
85 | #endif |
---|
86 | glFramebufferTexture2DEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT, |
---|
87 | GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, _psysTex[1], 0); |
---|
88 | |
---|
89 | CHECK_FRAMEBUFFER_STATUS(); |
---|
90 | |
---|
91 | glBindFramebufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, fboOrig); |
---|
92 | |
---|
93 | glGenTextures(1, &_initPosTex); |
---|
94 | glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, _initPosTex); |
---|
95 | glTexParameterf(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST); |
---|
96 | glTexParameterf(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST); |
---|
97 | #ifdef HAVE_FLOAT_TEXTURES |
---|
98 | glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0, GL_RGBA32F_ARB, |
---|
99 | _psysWidth, _psysHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, NULL); |
---|
100 | #else |
---|
101 | glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0, GL_RGBA, |
---|
102 | _psysWidth, _psysHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, NULL); |
---|
103 | #endif |
---|
104 | |
---|
105 | _advectionShader = new ParticleAdvectionShader(); |
---|
106 | } |
---|
107 | |
---|
108 | ParticleRenderer::~ParticleRenderer() |
---|
109 | { |
---|
110 | glDeleteTextures(1, &_initPosTex); |
---|
111 | |
---|
112 | glBindFramebufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, _psysFbo[0]); |
---|
113 | glDeleteTextures(1, _psysTex); |
---|
114 | |
---|
115 | glBindFramebufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, _psysFbo[1]); |
---|
116 | glDeleteTextures(1, _psysTex+1); |
---|
117 | |
---|
118 | glDeleteFramebuffersEXT(2, _psysFbo); |
---|
119 | |
---|
120 | delete _advectionShader; |
---|
121 | delete _vertexArray; |
---|
122 | delete [] _data; |
---|
123 | } |
---|
124 | |
---|
125 | void |
---|
126 | ParticleRenderer::initializeDataArray() |
---|
127 | { |
---|
128 | TRACE("Enter axis: %d pos: %g", _sliceAxis, _slicePos); |
---|
129 | |
---|
130 | memset(_data, 0, sizeof(Particle) * _psysWidth * _psysHeight); |
---|
131 | |
---|
132 | bool hasParticle; |
---|
133 | for (int i = 0; i < _psysWidth; i++) { |
---|
134 | for (int j = 0; j < _psysHeight; j++) { |
---|
135 | Particle *p = &_data[i + _psysHeight*j]; |
---|
136 | hasParticle = (rand() % 256) > 150; |
---|
137 | if (hasParticle) { |
---|
138 | //assign any location (x,y,z) in range [0,1] |
---|
139 | switch (_sliceAxis) { |
---|
140 | case AXIS_X: |
---|
141 | p->x = _slicePos; |
---|
142 | p->y = j/float(_psysHeight); |
---|
143 | p->z = i/float(_psysWidth); |
---|
144 | break; |
---|
145 | case AXIS_Y: |
---|
146 | p->x = j/float(_psysHeight); |
---|
147 | p->y = _slicePos; |
---|
148 | p->z = i/float(_psysWidth); |
---|
149 | break; |
---|
150 | case AXIS_Z: |
---|
151 | p->x = j/float(_psysHeight); |
---|
152 | p->y = i/float(_psysWidth); |
---|
153 | p->z = _slicePos; |
---|
154 | break; |
---|
155 | default: |
---|
156 | ERROR("Unknown axis"); |
---|
157 | } |
---|
158 | //shorter life span, quicker iterations |
---|
159 | p->life = rand() / ((float) RAND_MAX) * 0.5 + 0.5f; |
---|
160 | } |
---|
161 | } |
---|
162 | } |
---|
163 | } |
---|
164 | |
---|
165 | void |
---|
166 | ParticleRenderer::initialize() |
---|
167 | { |
---|
168 | TRACE("Enter"); |
---|
169 | |
---|
170 | initializeDataArray(); |
---|
171 | |
---|
172 | glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, _psysTex[0]); |
---|
173 | #ifdef HAVE_FLOAT_TEXTURES |
---|
174 | glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0, GL_RGBA32F_ARB, |
---|
175 | _psysWidth, _psysHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, (float*)_data); |
---|
176 | #else |
---|
177 | glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0, GL_RGBA, |
---|
178 | _psysWidth, _psysHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, (float*)_data); |
---|
179 | #endif |
---|
180 | glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0); |
---|
181 | |
---|
182 | _flip = true; |
---|
183 | _reborn = false; |
---|
184 | _psysFrame = 0; |
---|
185 | |
---|
186 | glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, _initPosTex); |
---|
187 | #ifdef HAVE_FLOAT_TEXTURES |
---|
188 | glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0, GL_RGBA32F_ARB, |
---|
189 | _psysWidth, _psysHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, (float*)_data); |
---|
190 | #else |
---|
191 | glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0, GL_RGBA, |
---|
192 | _psysWidth, _psysHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, (float*)_data); |
---|
193 | #endif |
---|
194 | glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0); |
---|
195 | |
---|
196 | TRACE("Leave"); |
---|
197 | } |
---|
198 | |
---|
199 | void |
---|
200 | ParticleRenderer::reset() |
---|
201 | { |
---|
202 | glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, _psysTex[0]); |
---|
203 | #ifdef HAVE_FLOAT_TEXTURES |
---|
204 | glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0, GL_RGBA32F_ARB, |
---|
205 | _psysWidth, _psysHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, (float*)_data); |
---|
206 | #else |
---|
207 | glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0, GL_RGBA, |
---|
208 | _psysWidth, _psysHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, (float*)_data); |
---|
209 | #endif |
---|
210 | glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, 0); |
---|
211 | _flip = true; |
---|
212 | _reborn = false; |
---|
213 | _psysFrame = 0; |
---|
214 | } |
---|
215 | |
---|
216 | void |
---|
217 | ParticleRenderer::advect() |
---|
218 | { |
---|
219 | TRACE("Enter"); |
---|
220 | |
---|
221 | if (_reborn) |
---|
222 | reset(); |
---|
223 | |
---|
224 | glPushAttrib(GL_VIEWPORT_BIT | GL_ENABLE_BIT); |
---|
225 | |
---|
226 | int fboOrig; |
---|
227 | glGetIntegerv(GL_FRAMEBUFFER_BINDING_EXT, &fboOrig); |
---|
228 | |
---|
229 | glDisable(GL_BLEND); |
---|
230 | glDisable(GL_DEPTH_TEST); |
---|
231 | |
---|
232 | int fbo, tex; |
---|
233 | if (_flip) { |
---|
234 | fbo = 1; |
---|
235 | tex = 0; |
---|
236 | } else { |
---|
237 | fbo = 0; |
---|
238 | tex = 1; |
---|
239 | } |
---|
240 | |
---|
241 | glBindFramebufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, _psysFbo[fbo]); |
---|
242 | glEnable(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB); |
---|
243 | glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, _psysTex[tex]); |
---|
244 | |
---|
245 | glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); |
---|
246 | |
---|
247 | glViewport(0, 0, _psysWidth, _psysHeight); |
---|
248 | glMatrixMode(GL_PROJECTION); |
---|
249 | glPushMatrix(); |
---|
250 | glLoadIdentity(); |
---|
251 | glOrtho(0, _psysWidth, 0, _psysHeight, -10.0f, 10.0f); |
---|
252 | glMatrixMode(GL_MODELVIEW); |
---|
253 | glPushMatrix(); |
---|
254 | glLoadIdentity(); |
---|
255 | |
---|
256 | _advectionShader->bind(_psysTex[tex], _initPosTex, _psysFrame == 0); |
---|
257 | |
---|
258 | draw_quad(_psysWidth, _psysHeight, _psysWidth, _psysHeight); |
---|
259 | |
---|
260 | _advectionShader->unbind(); |
---|
261 | |
---|
262 | glMatrixMode(GL_PROJECTION); |
---|
263 | glPopMatrix(); |
---|
264 | |
---|
265 | glMatrixMode(GL_MODELVIEW); |
---|
266 | glPopMatrix(); |
---|
267 | |
---|
268 | glDisable(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB); |
---|
269 | |
---|
270 | updateVertexBuffer(); |
---|
271 | |
---|
272 | _flip = (!_flip); |
---|
273 | |
---|
274 | _psysFrame++; |
---|
275 | if (_psysFrame == _maxLife) { |
---|
276 | //_psysFrame = 0; |
---|
277 | //_reborn = true; |
---|
278 | } |
---|
279 | glBindFramebufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, fboOrig); |
---|
280 | |
---|
281 | glPopAttrib(); |
---|
282 | } |
---|
283 | |
---|
284 | void |
---|
285 | ParticleRenderer::updateVertexBuffer() |
---|
286 | { |
---|
287 | _vertexArray->read(_psysWidth, _psysHeight); |
---|
288 | } |
---|
289 | |
---|
290 | void |
---|
291 | ParticleRenderer::render() |
---|
292 | { |
---|
293 | if (_psysFrame == 0) { |
---|
294 | TRACE("Initializing vertex array"); |
---|
295 | advect(); |
---|
296 | } |
---|
297 | |
---|
298 | glPushAttrib(GL_ENABLE_BIT); |
---|
299 | glDisable(GL_TEXTURE_2D); |
---|
300 | glDisable(GL_BLEND); |
---|
301 | glEnable(GL_DEPTH_TEST); |
---|
302 | |
---|
303 | glEnable(GL_COLOR_MATERIAL); |
---|
304 | |
---|
305 | glMatrixMode(GL_MODELVIEW); |
---|
306 | glPushMatrix(); |
---|
307 | |
---|
308 | glTranslatef(_origin.x, _origin.y, _origin.z); |
---|
309 | glScaled(_scale.x, _scale.y, _scale.z); |
---|
310 | |
---|
311 | glPointSize(_particleSize); |
---|
312 | glColor4f(_color.x, _color.y, _color.z, _color.w); |
---|
313 | |
---|
314 | glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); |
---|
315 | _vertexArray->setPointer(0); |
---|
316 | glDrawArrays(GL_POINTS, 0, _psysWidth * _psysHeight); |
---|
317 | glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); |
---|
318 | |
---|
319 | glPopMatrix(); |
---|
320 | glPopAttrib(); |
---|
321 | } |
---|
322 | |
---|
323 | void |
---|
324 | ParticleRenderer::setVectorField(Volume *volume) |
---|
325 | { |
---|
326 | Vector3f bmin, bmax; |
---|
327 | volume->getBounds(bmin, bmax); |
---|
328 | _origin = bmin; |
---|
329 | Vector3f scale(bmax.x-bmin.x, bmax.y-bmin.y, bmax.z-bmin.z); |
---|
330 | _scale.set(scale.x, scale.y, scale.z); |
---|
331 | _advectionShader->setScale(_scale); |
---|
332 | _advectionShader->setVelocityVolume(volume->textureID(), |
---|
333 | volume->wAxis.max()); |
---|
334 | } |
---|
335 | |
---|
336 | void |
---|
337 | ParticleRenderer::setSliceAxis(FlowSliceAxis axis) |
---|
338 | { |
---|
339 | if (axis != _sliceAxis) { |
---|
340 | _sliceAxis = axis; |
---|
341 | initialize(); |
---|
342 | } |
---|
343 | } |
---|
344 | |
---|
345 | void |
---|
346 | ParticleRenderer::setSlicePosition(float pos) |
---|
347 | { |
---|
348 | if (pos != _slicePos) { |
---|
349 | _slicePos = pos; |
---|
350 | initialize(); |
---|
351 | } |
---|
352 | } |
---|