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

   1 #include <epoxy/gl.h>
   2 #include <assert.h>
   3 #include <math.h>
   4 #include <stdio.h>
   5 #include <stdlib.h>
   6 #include <string.h>
   7 #include <locale>
   8 #include <sstream>
   9 #include <string>
  10 #include <Eigen/Core>
  11
  12 #include "fp16.h"
  13 #include "init.h"
  14 #include "util.h"
  15
  16 #if defined(__APPLE__)
  17 #include <OpenGL/OpenGL.h>
  18 #elif defined(WIN32)
  19 #include <epoxy/wgl.h>
  20 #else
  21 #include <epoxy/glx.h>
  22 #endif
  23
  24 using namespace std;
  25
  26 namespace movit {
  27
  28 extern string *movit_data_directory;
  29
  30 void hsv2rgb(float h, float s, float v, float *r, float *g, float *b)
  31 {
  32         if (h < 0.0f) {
  33                 h += 2.0f * M_PI;
  34         }
  35         float c = v * s;
  36         float hp = (h * 180.0 / M_PI) / 60.0;
  37         float x = c * (1 - fabs(fmod(hp, 2.0f) - 1.0f));
  38
  39         if (hp >= 0 && hp < 1) {
  40                 *r = c;
  41                 *g = x;
  42                 *b = 0.0f;
  43         } else if (hp >= 1 && hp < 2) {
  44                 *r = x;
  45                 *g = c;
  46                 *b = 0.0f;
  47         } else if (hp >= 2 && hp < 3) {
  48                 *r = 0.0f;
  49                 *g = c;
  50                 *b = x;
  51         } else if (hp >= 3 && hp < 4) {
  52                 *r = 0.0f;
  53                 *g = x;
  54                 *b = c;
  55         } else if (hp >= 4 && hp < 5) {
  56                 *r = x;
  57                 *g = 0.0f;
  58                 *b = c;
  59         } else {
  60                 *r = c;
  61                 *g = 0.0f;
  62                 *b = x;
  63         }
  64
  65         float m = v - c;
  66         *r += m;
  67         *g += m;
  68         *b += m;
  69 }
  70
  71 void hsv2rgb_normalized(float h, float s, float v, float *r, float *g, float *b)
  72 {
  73         float ref_r, ref_g, ref_b;
  74         hsv2rgb(h, s, v, r, g, b);
  75         hsv2rgb(h, 0.0f, v, &ref_r, &ref_g, &ref_b);
  76         float lum = 0.2126 * *r + 0.7152 * *g + 0.0722 * *b;
  77         float ref_lum = 0.2126 * ref_r + 0.7152 * ref_g + 0.0722 * ref_b;
  78         if (lum > 1e-3) {
  79                 float fac = ref_lum / lum;
  80                 *r *= fac;
  81                 *g *= fac;
  82                 *b *= fac;
  83         }
  84 }
  85
  86 string read_file(const string &filename)
  87 {
  88         const string full_pathname = *movit_data_directory + "/" + filename;
  89
  90         FILE *fp = fopen(full_pathname.c_str(), "r");
  91         if (fp == NULL) {
  92                 perror(full_pathname.c_str());
  93                 exit(1);
  94         }
  95
  96         int ret = fseek(fp, 0, SEEK_END);
  97         if (ret == -1) {
  98                 perror("fseek(SEEK_END)");
  99                 exit(1);
 100         }
 101
 102         int size = ftell(fp);
 103
 104         ret = fseek(fp, 0, SEEK_SET);
 105         if (ret == -1) {
 106                 perror("fseek(SEEK_SET)");
 107                 exit(1);
 108         }
 109
 110         string str;
 111         str.resize(size);
 112         ret = fread(&str[0], size, 1, fp);
 113         if (ret == -1) {
 114                 perror("fread");
 115                 exit(1);
 116         }
 117         if (ret == 0) {
 118                 fprintf(stderr, "Short read when trying to read %d bytes from %s\n",
 119                         size, full_pathname.c_str());
 120                 exit(1);
 121         }
 122         fclose(fp);
 123
 124         return str;
 125 }
 126
 127 string read_version_dependent_file(const string &base, const string &extension)
 128 {
 129         if (movit_shader_model == MOVIT_GLSL_110) {
 130                 return read_file(base + "." + extension);
 131         } else if (movit_shader_model == MOVIT_GLSL_130) {
 132                 return read_file(base + ".130." + extension);
 133         } else if (movit_shader_model == MOVIT_ESSL_300) {
 134                 return read_file(base + ".300es." + extension);
 135         } else {
 136                 assert(false);
 137         }
 138 }
 139
 140 GLuint compile_shader(const string &shader_src, GLenum type)
 141 {
 142         GLuint obj = glCreateShader(type);
 143         const GLchar* source[] = { shader_src.data() };
 144         const GLint length[] = { (GLint)shader_src.size() };
 145         glShaderSource(obj, 1, source, length);
 146         glCompileShader(obj);
 147
 148         GLchar info_log[4096];
 149         GLsizei log_length = sizeof(info_log) - 1;
 150         glGetShaderInfoLog(obj, log_length, &log_length, info_log);
 151         info_log[log_length] = 0;
 152         if (strlen(info_log) > 0) {
 153                 fprintf(stderr, "Shader compile log: %s\n", info_log);
 154         }
 155
 156         GLint status;
 157         glGetShaderiv(obj, GL_COMPILE_STATUS, &status);
 158         if (status == GL_FALSE) {
 159                 exit(1);
 160         }
 161
 162         return obj;
 163 }
 164
 165 void print_3x3_matrix(const Eigen::Matrix3d& m)
 166 {
 167         printf("%6.4f %6.4f %6.4f\n", m(0,0), m(0,1), m(0,2));
 168         printf("%6.4f %6.4f %6.4f\n", m(1,0), m(1,1), m(1,2));
 169         printf("%6.4f %6.4f %6.4f\n", m(2,0), m(2,1), m(2,2));
 170         printf("\n");
 171 }
 172
 173 string output_glsl_mat3(const string &name, const Eigen::Matrix3d &m)
 174 {
 175         // Use stringstream to be independent of the current locale in a thread-safe manner.
 176         stringstream ss;
 177         ss.imbue(locale("C"));
 178         ss.precision(8);
 179         ss << "const mat3 " << name << " = mat3(\n";
 180         ss << "    " << m(0,0) << ", " << m(1,0) << ", " << m(2,0) << ",\n";
 181         ss << "    " << m(0,1) << ", " << m(1,1) << ", " << m(2,1) << ",\n";
 182         ss << "    " << m(0,2) << ", " << m(1,2) << ", " << m(2,2) << ");\n\n";
 183         return ss.str();
 184 }
 185
 186 string output_glsl_vec2(const string &name, float x, float y)
 187 {
 188         // Use stringstream to be independent of the current locale in a thread-safe manner.
 189         stringstream ss;
 190         ss.imbue(locale("C"));
 191         ss.precision(8);
 192         ss << "const vec2 " << name << " = vec2(" << x << ", " << y << ");\n";
 193         return ss.str();
 194 }
 195
 196 string output_glsl_vec3(const string &name, float x, float y, float z)
 197 {
 198         // Use stringstream to be independent of the current locale in a thread-safe manner.
 199         stringstream ss;
 200         ss.imbue(locale("C"));
 201         ss.precision(8);
 202         ss << "const vec3 " << name << " = vec3(" << x << ", " << y << ", " << z << ");\n";
 203         return ss.str();
 204 }
 205
 206 template<class DestFloat>
 207 void combine_two_samples(float w1, float w2, float pos1, float pos2, unsigned size,
 208                          DestFloat *offset, DestFloat *total_weight, float *sum_sq_error)
 209 {
 210         assert(movit_initialized);
 211         assert(w1 * w2 >= 0.0f);  // Should not have differing signs.
 212         float z;  // Normalized 0..1 between pos1 and pos2.
 213         if (fabs(w1 + w2) < 1e-6) {
 214                 z = 0.5f;
 215         } else {
 216                 z = w2 / (w1 + w2);
 217         }
 218
 219         // Round to the desired precision. Note that this might take z outside the 0..1 range.
 220         *offset = from_fp64<DestFloat>(pos1 + z * (pos2 - pos1));
 221         z = (to_fp64(*offset) - pos1) / (pos2 - pos1);
 222
 223         // Round to the minimum number of bits we have measured earlier.
 224         // The card will do this for us anyway, but if we know what the real z
 225         // is, we can pick a better total_weight below.
 226         z *= size;  // Move to pixel coordinates,
 227         z = lrintf(z / movit_texel_subpixel_precision) * movit_texel_subpixel_precision;  // Round.
 228         z /= size;  // Move back to normalized coordinates.
 229
 230         // Choose total weight w so that we minimize total squared error
 231         // for the effective weights:
 232         //
 233         //   e = (w(1-z) - a)² + (wz - b)²
 234         //
 235         // Differentiating by w and setting equal to zero:
 236         //
 237         //   2(w(1-z) - a)(1-z) + 2(wz - b)z = 0
 238         //   w(1-z)² - a(1-z) + wz² - bz = 0
 239         //   w((1-z)² + z²) = a(1-z) + bz
 240         //   w = (a(1-z) + bz) / ((1-z)² + z²)
 241         //
 242         // If z had infinite precision, this would simply reduce to w = w1 + w2.
 243         *total_weight = (w1 * (1 - z) + w2 * z) / (z * z + (1 - z) * (1 - z));
 244
 245         if (sum_sq_error != NULL) {
 246                 float err1 = *total_weight * (1 - z) - w1;
 247                 float err2 = *total_weight * z - w2;
 248                 *sum_sq_error = err1 * err1 + err2 * err2;
 249         }
 250 }
 251
 252 // Explicit instantiations.
 253 template
 254 void combine_two_samples<float>(float w1, float w2, float pos1, float pos2, unsigned size,
 255                                 float *offset, float *total_weight, float *sum_sq_error);
 256
 257 template
 258 void combine_two_samples<fp16_int_t>(float w1, float w2, float pos1, float pos2, unsigned size,
 259                                      fp16_int_t *offset, fp16_int_t *total_weight, float *sum_sq_error);
 260
 261 GLuint fill_vertex_attribute(GLuint glsl_program_num, const string &attribute_name, GLint size, GLenum type, GLsizeiptr data_size, const GLvoid *data)
 262 {
 263         int attrib = glGetAttribLocation(glsl_program_num, attribute_name.c_str());
 264         if (attrib == -1) {
 265                 return -1;
 266         }
 267
 268         GLuint vbo;
 269         glGenBuffers(1, &vbo);
 270         check_error();
 271         glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);
 272         check_error();
 273         glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, data_size, data, GL_STATIC_DRAW);
 274         check_error();
 275         glEnableVertexAttribArray(attrib);
 276         check_error();
 277         glVertexAttribPointer(attrib, size, type, GL_FALSE, 0, BUFFER_OFFSET(0));
 278         check_error();
 279         glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
 280         check_error();
 281
 282         return vbo;
 283 }
 284
 285 void cleanup_vertex_attribute(GLuint glsl_program_num, const string &attribute_name, GLuint vbo)
 286 {
 287         int attrib = glGetAttribLocation(glsl_program_num, attribute_name.c_str());
 288         if (attrib == -1) {
 289                 return;
 290         }
 291
 292         glDisableVertexAttribArray(attrib);
 293         check_error();
 294         glDeleteBuffers(1, &vbo);
 295         check_error();
 296 }
 297
 298 unsigned div_round_up(unsigned a, unsigned b)
 299 {
 300         return (a + b - 1) / b;
 301 }
 302
 303 // Algorithm from http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#RoundUpPowerOf2.
 304 unsigned next_power_of_two(unsigned v)
 305 {
 306         v--;
 307         v |= v >> 1;
 308         v |= v >> 2;
 309         v |= v >> 4;
 310         v |= v >> 8;
 311         v |= v >> 16;
 312         v++;
 313         return v;
 314 }
 315
 316 void *get_gl_context_identifier()
 317 {
 318 #if defined(__APPLE__)
 319         return (void *)CGLGetCurrentContext();
 320 #elif defined(WIN32)
 321         return (void *)wglGetCurrentContext();
 322 #else
 323         return (void *)glXGetCurrentContext();
 324 #endif
 325 }
 326
 327 }  // namespace movit