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 bool movit_initialized = false;
  13 MovitDebugLevel movit_debug_level = MOVIT_DEBUG_ON;
  14 float movit_texel_subpixel_precision;
  15 bool movit_srgb_textures_supported;
  16 int movit_num_wrongly_rounded;
  17 bool movit_shader_rounding_supported;
  18
  19 // The rules for objects with nontrivial constructors in static scope
  20 // are somewhat convoluted, and easy to mess up. We simply have a
  21 // pointer instead (and never care to clean it up).
  22 string *movit_data_directory = NULL;
  23
  24 namespace {
  25
  26 void measure_texel_subpixel_precision()
  27 {
  28         static const unsigned width = 4096;
  29
  30         // Generate a destination texture to render to, and an FBO.
  31         GLuint dst_texnum, fbo;
  32
  33         glGenTextures(1, &dst_texnum);
  34         check_error();
  35         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, dst_texnum);
  36         check_error();
  37         glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA16F_ARB, width, 1, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
  38         check_error();
  39
  40         glGenFramebuffers(1, &fbo);
  41         check_error();
  42         glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);
  43         check_error();
  44         glFramebufferTexture2D(
  45                 GL_FRAMEBUFFER,
  46                 GL_COLOR_ATTACHMENT0,
  47                 GL_TEXTURE_2D,
  48                 dst_texnum,
  49                 0);
  50         check_error();
  51
  52         // Now generate a simple texture that's just [0,1].
  53         GLuint src_texnum;
  54         float texdata[] = { 0, 1 };
  55         glGenTextures(1, &src_texnum);
  56         check_error();
  57         glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, src_texnum);
  58         check_error();
  59         glTexParameteri(GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
  60         check_error();
  61         glTexParameteri(GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
  62         check_error();
  63         glTexImage1D(GL_TEXTURE_1D, 0, GL_LUMINANCE16F_ARB, 2, 0, GL_LUMINANCE, GL_FLOAT, texdata);
  64         check_error();
  65         glEnable(GL_TEXTURE_1D);
  66         check_error();
  67
  68         // Basic state.
  69         glDisable(GL_BLEND);
  70         check_error();
  71         glDisable(GL_DEPTH_TEST);
  72         check_error();
  73         glDepthMask(GL_FALSE);
  74         check_error();
  75
  76         glViewport(0, 0, width, 1);
  77
  78         glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  79         glLoadIdentity();
  80         glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
  81
  82         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
  83         glLoadIdentity();
  84         check_error();
  85
  86         // Draw the texture stretched over a long quad, interpolating it out.
  87         // Note that since the texel center is in (0.5), we need to adjust the
  88         // texture coordinates in order not to get long stretches of (1,1,1,...)
  89         // at the start and (...,0,0,0) at the end.
  90         glBegin(GL_QUADS);
  91
  92         glTexCoord1f(0.25f);
  93         glVertex2f(0.0f, 0.0f);
  94
  95         glTexCoord1f(0.75f);
  96         glVertex2f(1.0f, 0.0f);
  97
  98         glTexCoord1f(0.75f);
  99         glVertex2f(1.0f, 1.0f);
 100
 101         glTexCoord1f(0.25f);
 102         glVertex2f(0.0f, 1.0f);
 103
 104         glEnd();
 105         check_error();
 106
 107         glDisable(GL_TEXTURE_1D);
 108         check_error();
 109
 110         // Now read the data back and see what the card did.
 111         // (We only look at the red channel; the others will surely be the same.)
 112         // We assume a linear ramp; anything else will give sort of odd results here.
 113         float out_data[width];
 114         glReadPixels(0, 0, width, 1, GL_RED, GL_FLOAT, out_data);
 115         check_error();
 116
 117         float biggest_jump = 0.0f;
 118         for (unsigned i = 1; i < width; ++i) {
 119                 assert(out_data[i] >= out_data[i - 1]);
 120                 biggest_jump = max(biggest_jump, out_data[i] - out_data[i - 1]);
 121         }
 122
 123         movit_texel_subpixel_precision = biggest_jump;
 124
 125         // Clean up.
 126         glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, 0);
 127         check_error();
 128         glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);
 129         check_error();
 130         glDeleteFramebuffers(1, &fbo);
 131         check_error();
 132         glDeleteTextures(1, &dst_texnum);
 133         check_error();
 134         glDeleteTextures(1, &src_texnum);
 135         check_error();
 136 }
 137
 138 void measure_roundoff_problems()
 139 {
 140         // Generate a destination texture to render to, and an FBO.
 141         GLuint dst_texnum, fbo;
 142
 143         glGenTextures(1, &dst_texnum);
 144         check_error();
 145         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, dst_texnum);
 146         check_error();
 147         glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA8, 512, 1, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
 148         check_error();
 149
 150         glGenFramebuffers(1, &fbo);
 151         check_error();
 152         glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);
 153         check_error();
 154         glFramebufferTexture2D(
 155                 GL_FRAMEBUFFER,
 156                 GL_COLOR_ATTACHMENT0,
 157                 GL_TEXTURE_2D,
 158                 dst_texnum,
 159                 0);
 160         check_error();
 161
 162         // Now generate a texture where every value except the last should be
 163         // rounded up to the next one. However, there are cards (in highly
 164         // common use) that can't do this right, for unknown reasons.
 165         GLuint src_texnum;
 166         float texdata[512];
 167         for (int i = 0; i < 256; ++i) {
 168                 texdata[i * 2 + 0] = (i + 0.48) / 255.0;
 169                 texdata[i * 2 + 1] = (i + 0.52) / 255.0;
 170         }
 171         glGenTextures(1, &src_texnum);
 172         check_error();
 173         glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, src_texnum);
 174         check_error();
 175         glTexParameteri(GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
 176         check_error();
 177         glTexParameteri(GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
 178         check_error();
 179         glTexImage1D(GL_TEXTURE_1D, 0, GL_LUMINANCE32F_ARB, 512, 0, GL_LUMINANCE, GL_FLOAT, texdata);
 180         check_error();
 181         glEnable(GL_TEXTURE_1D);
 182         check_error();
 183
 184         // Basic state.
 185         glDisable(GL_BLEND);
 186         check_error();
 187         glDisable(GL_DEPTH_TEST);
 188         check_error();
 189         glDepthMask(GL_FALSE);
 190         check_error();
 191
 192         glViewport(0, 0, 512, 1);
 193
 194         glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 195         glLoadIdentity();
 196         glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
 197
 198         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 199         glLoadIdentity();
 200         check_error();
 201
 202         // Draw the texture stretched over a long quad, interpolating it out.
 203         glBegin(GL_QUADS);
 204
 205         glTexCoord1f(0.0f);
 206         glVertex2f(0.0f, 0.0f);
 207
 208         glTexCoord1f(1.0f);
 209         glVertex2f(1.0f, 0.0f);
 210
 211         glTexCoord1f(1.0f);
 212         glVertex2f(1.0f, 1.0f);
 213
 214         glTexCoord1f(0.0f);
 215         glVertex2f(0.0f, 1.0f);
 216
 217         glEnd();
 218         check_error();
 219
 220         glDisable(GL_TEXTURE_1D);
 221         check_error();
 222
 223         // Now read the data back and see what the card did. (Ignore the last value.)
 224         // (We only look at the red channel; the others will surely be the same.)
 225         unsigned char out_data[512];
 226         glReadPixels(0, 0, 512, 1, GL_RED, GL_UNSIGNED_BYTE, out_data);
 227         check_error();
 228
 229         int wrongly_rounded = 0;
 230         for (unsigned i = 0; i < 255; ++i) {
 231                 if (out_data[i * 2 + 0] != i) {
 232                         ++wrongly_rounded;
 233                 }
 234                 if (out_data[i * 2 + 1] != i + 1) {
 235                         ++wrongly_rounded;
 236                 }
 237         }
 238
 239         movit_num_wrongly_rounded = wrongly_rounded;
 240
 241         // Clean up.
 242         glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, 0);
 243         check_error();
 244         glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);
 245         check_error();
 246         glDeleteFramebuffers(1, &fbo);
 247         check_error();
 248         glDeleteTextures(1, &dst_texnum);
 249         check_error();
 250         glDeleteTextures(1, &src_texnum);
 251         check_error();
 252 }
 253
 254 void check_extensions()
 255 {
 256         // We fundamentally need FBOs and floating-point textures.
 257         assert(glewIsSupported("GL_ARB_framebuffer_object") != 0);
 258         assert(glewIsSupported("GL_ARB_texture_float") != 0);
 259
 260         // We assume that we can use non-power-of-two textures without restrictions.
 261         assert(glewIsSupported("GL_ARB_texture_non_power_of_two") != 0);
 262
 263         // We also need GLSL fragment shaders.
 264         assert(glewIsSupported("GL_ARB_fragment_shader") != 0);
 265         assert(glewIsSupported("GL_ARB_shading_language_100") != 0);
 266
 267         // FlatInput and YCbCrInput uses PBOs. (They could in theory do without,
 268         // but no modern card would really not provide it.)
 269         assert(glewIsSupported("GL_ARB_pixel_buffer_object") != 0);
 270
 271         // ResampleEffect uses RG textures to encode a two-component LUT.
 272         assert(glewIsSupported("GL_ARB_texture_rg") != 0);
 273
 274         // sRGB texture decode would be nice, but are not mandatory
 275         // (GammaExpansionEffect can do the same thing if needed).
 276         movit_srgb_textures_supported = glewIsSupported("GL_EXT_texture_sRGB");
 277
 278         // We may want to use round() at the end of the final shader,
 279         // if supported. We need either GLSL 1.30 or this extension to do that,
 280         // and 1.30 brings with it other things that we don't want to demand
 281         // for now.
 282         movit_shader_rounding_supported = glewIsSupported("GL_EXT_gpu_shader4");
 283 }
 284
 285 }  // namespace
 286
 287 void init_movit(const string& data_directory, MovitDebugLevel debug_level)
 288 {
 289         if (movit_initialized) {
 290                 return;
 291         }
 292
 293         movit_data_directory = new string(data_directory);
 294         movit_debug_level = debug_level;
 295
 296         glewInit();
 297
 298         // geez
 299         glPixelStorei(GL_PACK_ALIGNMENT, 1);
 300         glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
 301         glDisable(GL_DITHER);
 302
 303         measure_texel_subpixel_precision();
 304         measure_roundoff_problems();
 305         check_extensions();
 306
 307         movit_initialized = true;
 308 }