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 "util.h"
   9
  10 using namespace std;
  11
  12 namespace movit {
  13
  14 bool movit_initialized = false;
  15 MovitDebugLevel movit_debug_level = MOVIT_DEBUG_ON;
  16 float movit_texel_subpixel_precision;
  17 bool movit_srgb_textures_supported;
  18 int movit_num_wrongly_rounded;
  19 bool movit_shader_rounding_supported;
  20
  21 // The rules for objects with nontrivial constructors in static scope
  22 // are somewhat convoluted, and easy to mess up. We simply have a
  23 // pointer instead (and never care to clean it up).
  24 string *movit_data_directory = NULL;
  25
  26 namespace {
  27
  28 void measure_texel_subpixel_precision()
  29 {
  30         static const unsigned width = 4096;
  31
  32         // Generate a destination texture to render to, and an FBO.
  33         GLuint dst_texnum, fbo;
  34
  35         glGenTextures(1, &dst_texnum);
  36         check_error();
  37         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, dst_texnum);
  38         check_error();
  39         glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA16F_ARB, width, 1, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
  40         check_error();
  41
  42         glGenFramebuffers(1, &fbo);
  43         check_error();
  44         glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);
  45         check_error();
  46         glFramebufferTexture2D(
  47                 GL_FRAMEBUFFER,
  48                 GL_COLOR_ATTACHMENT0,
  49                 GL_TEXTURE_2D,
  50                 dst_texnum,
  51                 0);
  52         check_error();
  53
  54         // Now generate a simple texture that's just [0,1].
  55         GLuint src_texnum;
  56         float texdata[] = { 0, 1 };
  57         glGenTextures(1, &src_texnum);
  58         check_error();
  59         glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, src_texnum);
  60         check_error();
  61         glTexParameteri(GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
  62         check_error();
  63         glTexParameteri(GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
  64         check_error();
  65         glTexImage1D(GL_TEXTURE_1D, 0, GL_LUMINANCE16F_ARB, 2, 0, GL_LUMINANCE, GL_FLOAT, texdata);
  66         check_error();
  67         glEnable(GL_TEXTURE_1D);
  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         glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  81         glLoadIdentity();
  82         glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
  83
  84         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
  85         glLoadIdentity();
  86         check_error();
  87
  88         // Draw the texture stretched over a long quad, interpolating it out.
  89         // Note that since the texel center is in (0.5), we need to adjust the
  90         // texture coordinates in order not to get long stretches of (1,1,1,...)
  91         // at the start and (...,0,0,0) at the end.
  92         glBegin(GL_QUADS);
  93
  94         glTexCoord1f(0.25f);
  95         glVertex2f(0.0f, 0.0f);
  96
  97         glTexCoord1f(0.75f);
  98         glVertex2f(1.0f, 0.0f);
  99
 100         glTexCoord1f(0.75f);
 101         glVertex2f(1.0f, 1.0f);
 102
 103         glTexCoord1f(0.25f);
 104         glVertex2f(0.0f, 1.0f);
 105
 106         glEnd();
 107         check_error();
 108
 109         glDisable(GL_TEXTURE_1D);
 110         check_error();
 111
 112         // Now read the data back and see what the card did.
 113         // (We only look at the red channel; the others will surely be the same.)
 114         // We assume a linear ramp; anything else will give sort of odd results here.
 115         float out_data[width];
 116         glReadPixels(0, 0, width, 1, GL_RED, GL_FLOAT, out_data);
 117         check_error();
 118
 119         float biggest_jump = 0.0f;
 120         for (unsigned i = 1; i < width; ++i) {
 121                 assert(out_data[i] >= out_data[i - 1]);
 122                 biggest_jump = max(biggest_jump, out_data[i] - out_data[i - 1]);
 123         }
 124
 125         movit_texel_subpixel_precision = biggest_jump;
 126
 127         // Clean up.
 128         glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, 0);
 129         check_error();
 130         glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);
 131         check_error();
 132         glDeleteFramebuffers(1, &fbo);
 133         check_error();
 134         glDeleteTextures(1, &dst_texnum);
 135         check_error();
 136         glDeleteTextures(1, &src_texnum);
 137         check_error();
 138 }
 139
 140 void measure_roundoff_problems()
 141 {
 142         // Generate a destination texture to render to, and an FBO.
 143         GLuint dst_texnum, fbo;
 144
 145         glGenTextures(1, &dst_texnum);
 146         check_error();
 147         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, dst_texnum);
 148         check_error();
 149         glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA8, 512, 1, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
 150         check_error();
 151
 152         glGenFramebuffers(1, &fbo);
 153         check_error();
 154         glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);
 155         check_error();
 156         glFramebufferTexture2D(
 157                 GL_FRAMEBUFFER,
 158                 GL_COLOR_ATTACHMENT0,
 159                 GL_TEXTURE_2D,
 160                 dst_texnum,
 161                 0);
 162         check_error();
 163
 164         // Now generate a texture where every value except the last should be
 165         // rounded up to the next one. However, there are cards (in highly
 166         // common use) that can't do this right, for unknown reasons.
 167         GLuint src_texnum;
 168         float texdata[512];
 169         for (int i = 0; i < 256; ++i) {
 170                 texdata[i * 2 + 0] = (i + 0.48) / 255.0;
 171                 texdata[i * 2 + 1] = (i + 0.52) / 255.0;
 172         }
 173         glGenTextures(1, &src_texnum);
 174         check_error();
 175         glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, src_texnum);
 176         check_error();
 177         glTexParameteri(GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
 178         check_error();
 179         glTexParameteri(GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
 180         check_error();
 181         glTexImage1D(GL_TEXTURE_1D, 0, GL_LUMINANCE32F_ARB, 512, 0, GL_LUMINANCE, GL_FLOAT, texdata);
 182         check_error();
 183         glEnable(GL_TEXTURE_1D);
 184         check_error();
 185
 186         // Basic state.
 187         glDisable(GL_BLEND);
 188         check_error();
 189         glDisable(GL_DEPTH_TEST);
 190         check_error();
 191         glDepthMask(GL_FALSE);
 192         check_error();
 193
 194         glViewport(0, 0, 512, 1);
 195
 196         glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 197         glLoadIdentity();
 198         glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
 199
 200         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 201         glLoadIdentity();
 202         check_error();
 203
 204         // Draw the texture stretched over a long quad, interpolating it out.
 205         glBegin(GL_QUADS);
 206
 207         glTexCoord1f(0.0f);
 208         glVertex2f(0.0f, 0.0f);
 209
 210         glTexCoord1f(1.0f);
 211         glVertex2f(1.0f, 0.0f);
 212
 213         glTexCoord1f(1.0f);
 214         glVertex2f(1.0f, 1.0f);
 215
 216         glTexCoord1f(0.0f);
 217         glVertex2f(0.0f, 1.0f);
 218
 219         glEnd();
 220         check_error();
 221
 222         glDisable(GL_TEXTURE_1D);
 223         check_error();
 224
 225         // Now read the data back and see what the card did. (Ignore the last value.)
 226         // (We only look at the red channel; the others will surely be the same.)
 227         unsigned char out_data[512];
 228         glReadPixels(0, 0, 512, 1, GL_RED, GL_UNSIGNED_BYTE, out_data);
 229         check_error();
 230
 231         int wrongly_rounded = 0;
 232         for (unsigned i = 0; i < 255; ++i) {
 233                 if (out_data[i * 2 + 0] != i) {
 234                         ++wrongly_rounded;
 235                 }
 236                 if (out_data[i * 2 + 1] != i + 1) {
 237                         ++wrongly_rounded;
 238                 }
 239         }
 240
 241         movit_num_wrongly_rounded = wrongly_rounded;
 242
 243         // Clean up.
 244         glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, 0);
 245         check_error();
 246         glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);
 247         check_error();
 248         glDeleteFramebuffers(1, &fbo);
 249         check_error();
 250         glDeleteTextures(1, &dst_texnum);
 251         check_error();
 252         glDeleteTextures(1, &src_texnum);
 253         check_error();
 254 }
 255
 256 bool check_extensions()
 257 {
 258         // We fundamentally need FBOs and floating-point textures.
 259         if (!glewIsSupported("GL_ARB_framebuffer_object")) return false;
 260         if (!glewIsSupported("GL_ARB_texture_float")) return false;
 261
 262         // We assume that we can use non-power-of-two textures without restrictions.
 263         if (!glewIsSupported("GL_ARB_texture_non_power_of_two")) return false;
 264
 265         // We also need GLSL fragment shaders.
 266         if (!glewIsSupported("GL_ARB_fragment_shader")) return false;
 267         if (!glewIsSupported("GL_ARB_shading_language_100")) return false;
 268
 269         // FlatInput and YCbCrInput uses PBOs. (They could in theory do without,
 270         // but no modern card would really not provide it.)
 271         if (!glewIsSupported("GL_ARB_pixel_buffer_object")) return false;
 272
 273         // ResampleEffect uses RG textures to encode a two-component LUT.
 274         if (!glewIsSupported("GL_ARB_texture_rg")) return false;
 275
 276         // sRGB texture decode would be nice, but are not mandatory
 277         // (GammaExpansionEffect can do the same thing if needed).
 278         movit_srgb_textures_supported = glewIsSupported("GL_EXT_texture_sRGB");
 279
 280         // We may want to use round() at the end of the final shader,
 281         // if supported. We need either GLSL 1.30 or this extension to do that,
 282         // and 1.30 brings with it other things that we don't want to demand
 283         // for now.
 284         movit_shader_rounding_supported = glewIsSupported("GL_EXT_gpu_shader4");
 285
 286         return true;
 287 }
 288
 289 }  // namespace
 290
 291 bool init_movit(const string& data_directory, MovitDebugLevel debug_level)
 292 {
 293         if (movit_initialized) {
 294                 return true;
 295         }
 296
 297         movit_data_directory = new string(data_directory);
 298         movit_debug_level = debug_level;
 299
 300         GLenum err = glewInit();
 301         if (err != GLEW_OK) {
 302                 return false;
 303         }
 304
 305         // geez
 306         glPixelStorei(GL_PACK_ALIGNMENT, 1);
 307         glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
 308         glDisable(GL_DITHER);
 309
 310         if (!check_extensions()) {
 311                 return false;
 312         }
 313         measure_texel_subpixel_precision();
 314         measure_roundoff_problems();
 315
 316         movit_initialized = true;
 317         return true;
 318 }
 319
 320 }  // namespace movit