git.sesse.net Git - movit/blob - init.cpp

   1 #include <GL/glew.h>
   2 #include <assert.h>
   3 #include <stddef.h>
   4 #include <algorithm>
   5 #include <string>
   6
   7 #include "init.h"
   8 #include "resource_pool.h"
   9 #include "util.h"
  10
  11 using namespace std;
  12
  13 namespace movit {
  14
  15 bool movit_initialized = false;
  16 MovitDebugLevel movit_debug_level = MOVIT_DEBUG_ON;
  17 float movit_texel_subpixel_precision;
  18 bool movit_srgb_textures_supported;
  19 int movit_num_wrongly_rounded;
  20 bool movit_shader_rounding_supported;
  21
  22 // The rules for objects with nontrivial constructors in static scope
  23 // are somewhat convoluted, and easy to mess up. We simply have a
  24 // pointer instead (and never care to clean it up).
  25 string *movit_data_directory = NULL;
  26
  27 namespace {
  28
  29 void measure_texel_subpixel_precision()
  30 {
  31         ResourcePool resource_pool;
  32         static const unsigned width = 4096;
  33
  34         // Generate a destination texture to render to, and an FBO.
  35         GLuint dst_texnum, fbo;
  36
  37         glGenTextures(1, &dst_texnum);
  38         check_error();
  39         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, dst_texnum);
  40         check_error();
  41         glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA16F_ARB, width, 1, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
  42         check_error();
  43
  44         glGenFramebuffers(1, &fbo);
  45         check_error();
  46         glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);
  47         check_error();
  48         glFramebufferTexture2D(
  49                 GL_FRAMEBUFFER,
  50                 GL_COLOR_ATTACHMENT0,
  51                 GL_TEXTURE_2D,
  52                 dst_texnum,
  53                 0);
  54         check_error();
  55
  56         // Now generate a simple texture that's just [0,1].
  57         GLuint src_texnum;
  58         float texdata[] = { 0, 1 };
  59         glGenTextures(1, &src_texnum);
  60         check_error();
  61         glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, src_texnum);
  62         check_error();
  63         glTexParameteri(GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
  64         check_error();
  65         glTexParameteri(GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
  66         check_error();
  67         glTexImage1D(GL_TEXTURE_1D, 0, GL_LUMINANCE16F_ARB, 2, 0, GL_LUMINANCE, GL_FLOAT, texdata);
  68         check_error();
  69
  70         // Basic state.
  71         glDisable(GL_BLEND);
  72         check_error();
  73         glDisable(GL_DEPTH_TEST);
  74         check_error();
  75         glDepthMask(GL_FALSE);
  76         check_error();
  77
  78         glViewport(0, 0, width, 1);
  79
  80         GLuint glsl_program_num = resource_pool.compile_glsl_program(
  81                 read_file("vs.vert"), read_file("texture1d.frag"));
  82         glUseProgram(glsl_program_num);
  83         check_error();
  84         glUniform1i(glGetUniformLocation(glsl_program_num, "tex"), 0);  // Bind the 1D sampler.
  85         check_error();
  86
  87         // Draw the texture stretched over a long quad, interpolating it out.
  88         // Note that since the texel center is in (0.5), we need to adjust the
  89         // texture coordinates in order not to get long stretches of (1,1,1,...)
  90         // at the start and (...,0,0,0) at the end.
  91         float vertices[] = {
  92                 0.0f, 0.0f,
  93                 1.0f, 0.0f,
  94                 1.0f, 1.0f,
  95                 0.0f, 1.0f
  96         };
  97         float texcoords[] = {
  98                 0.25f, 0.0f,
  99                 0.75f, 0.0f,
 100                 0.75f, 0.0f,
 101                 0.25f, 0.0f
 102         };
 103
 104         int position_attrib = glGetAttribLocation(glsl_program_num, "position");
 105         assert(position_attrib != -1);
 106         int texcoord_attrib = glGetAttribLocation(glsl_program_num, "texcoord");
 107         assert(texcoord_attrib != -1);
 108         glEnableVertexAttribArray(position_attrib);
 109         check_error();
 110         glVertexAttribPointer(position_attrib, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
 111         check_error();
 112         glEnableVertexAttribArray(texcoord_attrib);
 113         check_error();
 114         glVertexAttribPointer(texcoord_attrib, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, texcoords);
 115         check_error();
 116
 117         glDrawArrays(GL_QUADS, 0, 4);
 118         check_error();
 119
 120         glUseProgram(0);
 121         check_error();
 122         glDisableVertexAttribArray(position_attrib);
 123         check_error();
 124         glDisableVertexAttribArray(texcoord_attrib);
 125         check_error();
 126
 127         // Now read the data back and see what the card did.
 128         // (We only look at the red channel; the others will surely be the same.)
 129         // We assume a linear ramp; anything else will give sort of odd results here.
 130         float out_data[width];
 131         glReadPixels(0, 0, width, 1, GL_RED, GL_FLOAT, out_data);
 132         check_error();
 133
 134         float biggest_jump = 0.0f;
 135         for (unsigned i = 1; i < width; ++i) {
 136                 assert(out_data[i] >= out_data[i - 1]);
 137                 biggest_jump = max(biggest_jump, out_data[i] - out_data[i - 1]);
 138         }
 139
 140         assert(biggest_jump > 0.0);
 141         movit_texel_subpixel_precision = biggest_jump;
 142
 143         // Clean up.
 144         glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, 0);
 145         check_error();
 146         glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);
 147         check_error();
 148         glDeleteFramebuffers(1, &fbo);
 149         check_error();
 150         glDeleteTextures(1, &dst_texnum);
 151         check_error();
 152         glDeleteTextures(1, &src_texnum);
 153         check_error();
 154
 155         resource_pool.release_glsl_program(glsl_program_num);
 156 }
 157
 158 void measure_roundoff_problems()
 159 {
 160         ResourcePool resource_pool;
 161
 162         // Generate a destination texture to render to, and an FBO.
 163         GLuint dst_texnum, fbo;
 164
 165         glGenTextures(1, &dst_texnum);
 166         check_error();
 167         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, dst_texnum);
 168         check_error();
 169         glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA8, 512, 1, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
 170         check_error();
 171
 172         glGenFramebuffers(1, &fbo);
 173         check_error();
 174         glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);
 175         check_error();
 176         glFramebufferTexture2D(
 177                 GL_FRAMEBUFFER,
 178                 GL_COLOR_ATTACHMENT0,
 179                 GL_TEXTURE_2D,
 180                 dst_texnum,
 181                 0);
 182         check_error();
 183
 184         // Now generate a texture where every value except the last should be
 185         // rounded up to the next one. However, there are cards (in highly
 186         // common use) that can't do this right, for unknown reasons.
 187         GLuint src_texnum;
 188         float texdata[512];
 189         for (int i = 0; i < 256; ++i) {
 190                 texdata[i * 2 + 0] = (i + 0.48) / 255.0;
 191                 texdata[i * 2 + 1] = (i + 0.52) / 255.0;
 192         }
 193         glGenTextures(1, &src_texnum);
 194         check_error();
 195         glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, src_texnum);
 196         check_error();
 197         glTexParameteri(GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
 198         check_error();
 199         glTexParameteri(GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
 200         check_error();
 201         glTexImage1D(GL_TEXTURE_1D, 0, GL_LUMINANCE32F_ARB, 512, 0, GL_LUMINANCE, GL_FLOAT, texdata);
 202         check_error();
 203
 204         // Basic state.
 205         glDisable(GL_BLEND);
 206         check_error();
 207         glDisable(GL_DEPTH_TEST);
 208         check_error();
 209         glDepthMask(GL_FALSE);
 210         check_error();
 211
 212         glViewport(0, 0, 512, 1);
 213
 214         GLuint glsl_program_num = resource_pool.compile_glsl_program(
 215                 read_file("vs.vert"), read_file("texture1d.frag"));
 216         glUseProgram(glsl_program_num);
 217         check_error();
 218         glUniform1i(glGetUniformLocation(glsl_program_num, "tex"), 0);  // Bind the 1D sampler.
 219
 220         // Draw the texture stretched over a long quad, interpolating it out.
 221         float vertices[] = {
 222                 0.0f, 0.0f,
 223                 1.0f, 0.0f,
 224                 1.0f, 1.0f,
 225                 0.0f, 1.0f
 226         };
 227         float texcoords[] = {
 228                 0.25f, 0.0f,
 229                 0.75f, 0.0f,
 230                 0.75f, 0.0f,
 231                 0.25f, 0.0f
 232         };
 233         int position_attrib = glGetAttribLocation(glsl_program_num, "position");
 234         assert(position_attrib != -1);
 235         int texcoord_attrib = glGetAttribLocation(glsl_program_num, "texcoord");
 236         assert(texcoord_attrib != -1);
 237         glEnableVertexAttribArray(position_attrib);
 238         check_error();
 239         glVertexAttribPointer(position_attrib, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
 240         check_error();
 241         glEnableVertexAttribArray(texcoord_attrib);
 242         check_error();
 243         glVertexAttribPointer(texcoord_attrib, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, texcoords);
 244         check_error();
 245         glDrawArrays(GL_QUADS, 0, 4);
 246
 247         glUseProgram(0);
 248         check_error();
 249         glDisableVertexAttribArray(position_attrib);
 250         check_error();
 251         glDisableVertexAttribArray(texcoord_attrib);
 252
 253         // Now read the data back and see what the card did. (Ignore the last value.)
 254         // (We only look at the red channel; the others will surely be the same.)
 255         unsigned char out_data[512];
 256         glReadPixels(0, 0, 512, 1, GL_RED, GL_UNSIGNED_BYTE, out_data);
 257         check_error();
 258
 259         int wrongly_rounded = 0;
 260         for (unsigned i = 0; i < 255; ++i) {
 261                 if (out_data[i * 2 + 0] != i) {
 262                         ++wrongly_rounded;
 263                 }
 264                 if (out_data[i * 2 + 1] != i + 1) {
 265                         ++wrongly_rounded;
 266                 }
 267         }
 268
 269         movit_num_wrongly_rounded = wrongly_rounded;
 270
 271         // Clean up.
 272         glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, 0);
 273         check_error();
 274         glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);
 275         check_error();
 276         glDeleteFramebuffers(1, &fbo);
 277         check_error();
 278         glDeleteTextures(1, &dst_texnum);
 279         check_error();
 280         glDeleteTextures(1, &src_texnum);
 281         check_error();
 282
 283         resource_pool.release_glsl_program(glsl_program_num);
 284 }
 285
 286 bool check_extensions()
 287 {
 288         // We fundamentally need FBOs and floating-point textures.
 289         if (!glewIsSupported("GL_ARB_framebuffer_object")) return false;
 290         if (!glewIsSupported("GL_ARB_texture_float")) return false;
 291
 292         // We assume that we can use non-power-of-two textures without restrictions.
 293         if (!glewIsSupported("GL_ARB_texture_non_power_of_two")) return false;
 294
 295         // We also need GLSL fragment shaders.
 296         if (!glewIsSupported("GL_ARB_fragment_shader")) return false;
 297         if (!glewIsSupported("GL_ARB_shading_language_100")) return false;
 298
 299         // FlatInput and YCbCrInput uses PBOs. (They could in theory do without,
 300         // but no modern card would really not provide it.)
 301         if (!glewIsSupported("GL_ARB_pixel_buffer_object")) return false;
 302
 303         // ResampleEffect uses RG textures to encode a two-component LUT.
 304         if (!glewIsSupported("GL_ARB_texture_rg")) return false;
 305
 306         // sRGB texture decode would be nice, but are not mandatory
 307         // (GammaExpansionEffect can do the same thing if needed).
 308         movit_srgb_textures_supported = glewIsSupported("GL_EXT_texture_sRGB");
 309
 310         // We may want to use round() at the end of the final shader,
 311         // if supported. We need either GLSL 1.30 or this extension to do that,
 312         // and 1.30 brings with it other things that we don't want to demand
 313         // for now.
 314         movit_shader_rounding_supported = glewIsSupported("GL_EXT_gpu_shader4");
 315
 316         return true;
 317 }
 318
 319 }  // namespace
 320
 321 bool init_movit(const string& data_directory, MovitDebugLevel debug_level)
 322 {
 323         if (movit_initialized) {
 324                 return true;
 325         }
 326
 327         movit_data_directory = new string(data_directory);
 328         movit_debug_level = debug_level;
 329
 330         GLenum err = glewInit();
 331         if (err != GLEW_OK) {
 332                 return false;
 333         }
 334
 335         // geez
 336         glPixelStorei(GL_PACK_ALIGNMENT, 1);
 337         glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
 338         glDisable(GL_DITHER);
 339
 340         if (!check_extensions()) {
 341                 return false;
 342         }
 343         measure_texel_subpixel_precision();
 344         measure_roundoff_problems();
 345
 346         movit_initialized = true;
 347         return true;
 348 }
 349
 350 }  // namespace movit