OpenGL/14
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Releases 5 Wiki Activity

Копия проекта с 13

Browse Source
This commit is contained in:
Ковалев Роман Евгеньевич 2023-01-13 10:55:14 +03:00 committed by R.E. Kovalev
parent 369c6f1865
commit 2c88595820
29 changed files with 2884 additions and 0 deletions
Show Stats Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

20
.vscode/c_cpp_properties.json vendored Normal file
View File

@ -0,0 +1,20 @@
{
"configurations": [
{
"name": "some_name",
"includePath": [
"${workspaceFolder}/include",
"${workspaceFolder}/../dependencies/GLFW/include",
"${workspaceFolder}/../dependencies/glad/include",
"${workspaceFolder}/../dependencies/glm",
"${workspaceFolder}/../dependencies/stb",
"${workspaceFolder}/../dependencies/tinyobjloader"
],
"compilerPath": "C:/MinGW/bin/g++.exe",
"cStandard": "c11",
"cppStandard": "c++11",
"intelliSenseMode": "gcc-x86"
}
],
"version": 4
}

48
.vscode/settings.json vendored Normal file
View File

@ -0,0 +1,48 @@
{
"files.associations": {
"fstream": "cpp",
"iosfwd": "cpp",
"map": "cpp",
"atomic": "cpp",
"new": "cpp",
"array": "cpp",
"*.tcc": "cpp",
"cctype": "cpp",
"clocale": "cpp",
"cmath": "cpp",
"cstdarg": "cpp",
"cstddef": "cpp",
"cstdint": "cpp",
"cstdio": "cpp",
"cstdlib": "cpp",
"cstring": "cpp",
"cwchar": "cpp",
"cwctype": "cpp",
"deque": "cpp",
"unordered_map": "cpp",
"vector": "cpp",
"exception": "cpp",
"algorithm": "cpp",
"functional": "cpp",
"iterator": "cpp",
"memory": "cpp",
"memory_resource": "cpp",
"numeric": "cpp",
"random": "cpp",
"string": "cpp",
"system_error": "cpp",
"tuple": "cpp",
"type_traits": "cpp",
"utility": "cpp",
"initializer_list": "cpp",
"iostream": "cpp",
"istream": "cpp",
"limits": "cpp",
"ostream": "cpp",
"sstream": "cpp",
"stdexcept": "cpp",
"streambuf": "cpp",
"cinttypes": "cpp",
"typeinfo": "cpp"
}
}

79
.vscode/tasks.json vendored Normal file
View File

@ -0,0 +1,79 @@
{
"tasks": [
{
"type": "cppbuild",
"label": "C/C++: g++.exe сборка активного файла",
"command": "C:/MinGW/bin/g++.exe",
"args": [
"-fdiagnostics-color=always",
"${workspaceRoot}/src/*.cpp",
"${workspaceRoot}/../dependencies/glad/src/glad.c",
"-I${workspaceRoot}/include",
"--std=c++11",
"-I${workspaceRoot}/../dependencies/GLFW/include",
"-L${workspaceRoot}/../dependencies/GLFW/lib-mingw",
"-I${workspaceFolder}/../dependencies/glad/include",
"-I${workspaceFolder}/../dependencies/glm",
"-I${workspaceFolder}/../dependencies/stb",
"-I${workspaceFolder}/../dependencies/tinyobjloader",
"-static",
"-lopengl32",
"-lglfw3dll",
"-o",
"${workspaceRoot}/${workspaceFolderBasename}.exe"
],
"options": {
"cwd": "${fileDirname}"
},
"problemMatcher": [
"$gcc"
],
"group": {
"kind": "build",
"isDefault": true
},
"detail": "Задача создана отладчиком."
},
{
"type": "cppbuild",
"label": "C/C++ x64: g++.exe сборка активного файла",
"command": "C:/MinGW64/bin/g++.exe",
"args": [
"-fdiagnostics-color=always",
"${workspaceRoot}/src/*.cpp",
"${workspaceRoot}/../dependencies/glad/src/glad.c",
"-I${workspaceRoot}/include",
"--std=c++11",
"-I${workspaceRoot}/../dependencies/GLFW/include",
"-L${workspaceRoot}/../dependencies/GLFW/lib-mingw-w64",
"-I${workspaceFolder}/../dependencies/glad/include",
"-I${workspaceFolder}/../dependencies/glm",
"-I${workspaceFolder}/../dependencies/stb",
"-I${workspaceFolder}/../dependencies/tinyobjloader",
"-static",
"-lopengl32",
"-lglfw3dll",
"-o",
"${workspaceRoot}/${workspaceFolderBasename}.exe"
],
"options": {
"cwd": "${fileDirname}"
},
"problemMatcher": [
"$gcc"
],
"group": {
"kind": "build",
"isDefault": true
},
"detail": "Задача создана отладчиком."
}
],
"version": "2.0.0"
}

88
include/Buffers.h Normal file
View File

@ -0,0 +1,88 @@
#ifndef BUFFERS_H
#define BUFFERS_H
#include <glad/glad.h>
#include <map>
// Объект массива вершин
class VAO
{
public:
VAO(); // Создает VAO и активирует его
~VAO(); // Уничтожает VAO
VAO(const VAO & copy); // Конструктор копирования
VAO& operator=(const VAO & other); // Оператор присваивания
void use(); // Активация VAO
static void disable(); // Деактивация активного VAO
private:
GLuint handler; // Дескриптор
static std::map<GLuint, GLuint> handler_count; // Счетчик использований дескриптора
};
// Тип буфера
enum BUFFER_TYPE { VERTEX = GL_ARRAY_BUFFER
, ELEMENT = GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER
, UNIFORM = GL_UNIFORM_BUFFER
};
// Объект вершинного буфера
class BO
{
public:
BO(BUFFER_TYPE type); // Создает пустой буфер заданного типа
BO(BUFFER_TYPE type, const void *data, int size); // Создает и загружает туда данные
~BO(); // Уничтожает буфер
BO(const BO & copy); // Конструктор копирования
BO& operator=(const BO & other); // Оператор присваивания
void load(const void *data, int size, GLuint mode = GL_STATIC_DRAW); // Загрузка данных в буфер
void use();
protected:
GLuint handler; // Дескриптор
BUFFER_TYPE type; // Тип буфера
private:
static std::map<GLuint, GLuint> handler_count; // Счетчик использований дескриптора
};
// Объект uniform-буфера
class UBO : public BO
{
public:
UBO(int size, int binding); // Создает пустой uniform-буфер заданного размера с автоматической привязкой
UBO(const void *data, int size, int binding); // Создает пустой uniform-буфер заданного размера с автоматической привязкой
void rebind(int binding); // Перепривязка
void loadSub(const void *data, int size, int offset = 0); // Загрузка с отступом
};
// Объект буфера кадра
class FBO
{
public:
FBO(GLuint *attachments = 0, int count = 0); // Создает буфер кадра с нужным числом прикреплений текстур
~FBO(); // Уничтожение буфера
void use(GLuint mode = GL_FRAMEBUFFER); // Активирует буфер кадра в заданном режиме
static void useDefault(GLuint mode = GL_FRAMEBUFFER); // Активирует базовый буфер в заданном режиме
void assignRenderBuffer(GLuint hander, GLuint attachment = GL_DEPTH_ATTACHMENT); // Привязка рендер буфера
protected:
GLuint handler; // Дескриптор
};
// Объект буфера рендера
class RBO
{
public:
RBO(int w, int h, GLuint component = GL_DEPTH_COMPONENT); // Создает буфер рендера с заданными параметрами размеров и используемых компонент
~RBO(); // Уничтожение буфера
GLuint getHandler(); // Возвращает дескриптор буфера рендера
protected:
GLuint handler; // Дескриптор
};
#endif // BUFFERS_H

66
include/Camera.h Normal file
View File

@ -0,0 +1,66 @@
#ifndef CAMERA_H
#define CAMERA_H
#include <GLM/glm.hpp>
// Ближняя граница области отсечения
#define CAMERA_NEAR 0.1f
// Дальняя граница области отсечения
#define CAMERA_FAR 100.0f
// Вектор, задающий верх для камеры
#define CAMERA_UP_VECTOR glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f)
// Стандартный угол обзора
#define CAMERA_FOVy 60.0f
// Количество каскадов для карт теней
#define CAMERA_CASCADE_COUNT 4
// Данные о дистанциях каскадов
extern const float camera_cascade_distances[]; // src/Camera.cpp
struct CameraData
{
glm::mat4 projection;
glm::mat4 view;
glm::vec3 position;
};
class Camera
{
public:
Camera(float aspect, const glm::vec3 &position = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), const glm::vec2 &xyOffset = glm::vec2(90.0f, 0.0f), float fovy = CAMERA_FOVy); // Конструктор камеры с проекцией перспективы
Camera(float width, float height, const glm::vec3 &position = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), const glm::vec2 &xyOffset = glm::vec2(90.0f, 0.0f)); // Конструктор ортографической камеры
virtual ~Camera(); // Деструктор
const glm::mat4& getVP(); // Возвращает ссылку на константную матрицу произведения матриц вида и проекции
const glm::mat4& getProjection(); // Возвращает ссылку на константную матрицу проекции
const glm::mat4& getView(); // Возвращает ссылку на константную матрицу вида
void rotate(const glm::vec2 &xyOffset); // Поворачивает камеру на dx и dy пикселей
void move(const glm::vec3 &posOffset); // Сдвигает камеру на указанный вектор (dx,dy,dz)
void setPosition(const glm::vec3 &position); // Устанавливает местоположение
void setRotation(const glm::vec2 &xyOffset); // Устанавливает угол поворота камеры
void setPerspective(float fov, float aspect); // Устанавливает заданную матрицу перспективы
void setOrtho(float width, float height); // Устанавливает заданную ортографическую матрицу
void setSensitivity(float sensitivity); // Изменяет чувствительность мыши
CameraData& getData(); // Данные о камере для шейдера
const glm::vec4 (*getProjCoords())[8];
protected:
Camera(const glm::vec3 &position, const glm::vec2 &xyOffset); // Защищенный (protected) констуктор камеры без перспективы
void recalcTarget(); // Пересчет цели, на которую смотрит камера
void recalcView(); // Пересчет матрицы вида
void recalcVP(); // Пересчет произведения матриц
glm::vec3 position; // Местоположение камеры
glm::vec3 target; // Цель, на которую смотрит камера
glm::vec2 currentRotation; // Текущий поворот камеры
glm::mat4 projection; // Матрица проекции
glm::mat4 view; // Матрица вида
glm::mat4 vp; // Матрица произведения вида и проекции
bool requiredRecalcVP; // Необходимость пересчета матрицы вида и проекции камеры
bool requiredRecalcView; // Необходимость пересчета матрицы вида камеры
bool requiredRecalcCoords; // Необходимость пересчета точек, описывающих трансф. объем проекции
float sensitivity; // Чувствительность мыши
glm::vec4 coords[CAMERA_CASCADE_COUNT][8]; // Координаты в проекции
glm::mat4 cascade_proj[CAMERA_CASCADE_COUNT]; // Матрицы проекций каскадов
};
#endif // CAMERA_H

45
include/Lights.h Normal file
View File

@ -0,0 +1,45 @@
#ifndef LIGHTS_H
#define LIGHTS_H
#include <GLM/glm.hpp>
#include <vector>
#include "Model.h"
#include "Camera.h"
// Максимальное число источников света
#define MAX_LIGHTS 64
// Класс лампочки (точечный источник с возможностью отладочного вывода)
class Bulb
{
public:
Bulb(const glm::vec3 &pos = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), const glm::vec3 &color = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), float radius = 10.0f, float angle = 180, const glm::vec3 &direction = glm::vec3(0,0,1)); // Конструктор с координатами, цветом, радиусом и направлением
void render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer); // Отрисовка отладочной лампы и сферы
alignas(16) glm::vec3 position; // Позиция
alignas(16) glm::vec3 color; // Цвет
void setRadius(float radius); // Задание радиуса и расчет коэф. угасания
float angle; // Угол освещенности
alignas(16) glm::vec3 direction; // Направление для прожектора
void recalc_pov(); // Пересчитывает матрицы проекции и трансформации в пространство источника
private:
float radius; // Радиус действия источника
alignas(16) glm::vec2 K; // линейный и квадратичный компоненты затухания
alignas(16) glm::mat4 vp[6]; // Матрицы проекции и трансформации в пространство источника
static GrouptedModel bulb_model;
};
// Класс направленного источника освещения
class Sun
{
public:
Sun(const glm::vec3 &direction = glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f), const glm::vec3 &color = glm::vec3(0.4f, 0.4f, 0.4f));
alignas(16) glm::vec3 direction; // Направление лучей на источник
alignas(16) glm::vec3 color; // Цвет
void upload(ShaderProgram &shaderProgram); // Загрузка данных об источнике на шейдер
void pov(ShaderProgram &shaderProgram, Camera camera); // Загружает матрицу проекции и трансформации в пространство источника
};
#endif // LIGHTS_H

76
include/Model.h Normal file
View File

@ -0,0 +1,76 @@
#ifndef MODEL_H
#define MODEL_H
#include "Buffers.h"
#include "Texture.h"
#include "Shader.h"
#include <GLM/glm.hpp>
#include <vector>
#define DEFAULT_MTL_DIR "./"
class GrouptedModel loadOBJtoGroupted(const char* filename, const char* mtl_directory = DEFAULT_MTL_DIR, const char* texture_directory = DEFAULT_MTL_DIR);
struct Material
{
alignas(16) glm::vec3 ka; // коэф. фонового отражения (цвет фонового освещения)
alignas(16) glm::vec3 kd; // коэф. диффузного отражения (цвет объекта)
alignas(16) glm::vec3 ks; // коэф. зеркального блика
float p; // показатель глянцевости
// Значения по умолчанию
Material() : ka(0.2f), kd(0.2f), ks(0.2f), p(1) { };
};
// Класс определяющий положение, вращение и размер объекта
class Movable
{
public:
Movable(); // Конструктор без параметров
Movable(const Movable& copy); // Конструктор копирования
glm::vec3 position; // позиция модели
glm::vec3 rotation; // поворот модели
glm::vec3 scale; // масштабирование модели
glm::mat4 getTransformMatrix(); // Матрица трансформации модели
};
// Класс модели с примененным материалом
class Model : public Movable
{
public:
Model(); // Конструктор без параметров
Model(const Model& copy); // Конструктор копирования
~Model();
void render(); // Вызов отрисовки без uniform-даных
void render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer); // Вызов отрисовки
void load_verteces(glm::vec3* verteces, GLuint count); // Загрузка вершин в буфер
void load_indices(GLuint* indices, GLuint count); // Загрузка индексов в буфер
void load_texCoords(glm::vec2* texCoords, GLuint count); // Загрузка текстурных координат в буфер
void load_normals(glm::vec3* normals, GLuint count); // Загрузка нормалей в буфер
void set_texture(Texture& texture); // Привязка текстуры к модели
void set_index_range(size_t first_byteOffset, size_t count); // Ограничение диапазона из буфера индексов
Material material; // Материал модели
private:
VAO vao;
BO vertex_vbo, index_vbo; // вершинный и индексный буферы
BO normals_vbo, texCoords_vbo; // буферы с нормалями и текстурными координатами
size_t verteces_count; // Количество вершин
size_t first_index_byteOffset, indices_count; // Сдвиг в байтах для первого и количество индексов
Texture texture_diffuse; // Диффузная текстура
Texture texture_ambient; // Текстура фонового освщения
Texture texture_specular; // Текстура зеркального отражения
};
// Класс сгруппированной модели
class GrouptedModel: public Movable
{
public:
void render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer); // Вызов отрисовки
std::vector<Model> parts;
Model& operator[](int index); // Оператор[i] для простого доступа к частям модели
};
#endif // MODEL_H

30
include/Shader.h Normal file
View File

@ -0,0 +1,30 @@
#ifndef SHADER_H
#define SHADER_H
#include <glad/glad.h>
#include <map>
#include <string>
// Класс шейдерной программы
class ShaderProgram
{
public:
ShaderProgram();
ShaderProgram(const ShaderProgram &copy);
~ShaderProgram();
ShaderProgram& operator=(const ShaderProgram& other);
void use(); // Использование шейдеров
void load(GLuint type, const char* filename); // Функция для загрузки шейдеров
void link(); // Формирование программы из загруженных шейдеров
GLuint getUniformLoc(const char* name); // Возвращает местоположение uniform-переменной
void bindUniformBlock(const char* name, int binding); // Привязка uniform-блока
void bindTextures(const char* textures_base_shader_names[], int count); // Инициализация текстур на шейдере
private:
GLuint program; // Дескриптор
static std::map<int, int> handler_count; // Получение количества использований по дескриптору шейдера (Shared pointer)
std::map<const char*, GLuint> uniformLocations; // Местоположения uniform-переменных
};
#endif // SHADER_H

82
include/Texture.h Normal file
View File

@ -0,0 +1,82 @@
#ifndef TEXTURE_H
#define TEXTURE_H
#include <glad/glad.h>
#include <map>
#include <string>
enum TexType {
TEX_DIFFUSE,
TEX_AMBIENT,
TEX_SPECULAR,
TEX_AVAILABLE_COUNT
};
// Абстрактный класс базовой текстуры
class BaseTexture
{
public:
~BaseTexture();
virtual void use() = 0; // Привязка текстуры
static void disable(GLuint type); // Отвязка текстуры по типу
GLuint getType(); // Возвращает тип текстуры
void setType(GLuint type); // Задает тип текстуры
protected:
GLuint handler; // Дескриптор текстуры
GLuint type; // Тип текстуры, соответствует её слоту
static std::map<std::string, int> filename_handler; // Получение дескриптора текстуры по её имени
static std::map<int, int> handler_count; // Получение количества использований по дескриптору текстуры (Shared pointer)
};
// Класс 2D текстуры
class Texture : public BaseTexture
{
public:
Texture(GLuint type = TEX_AVAILABLE_COUNT, const std::string& filename = ""); // Загрузка текстуры с диска или использование "пустой"
Texture(GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
Texture(const Texture& other); // Конструктор копирования
Texture& operator=(const Texture& other); // Оператор присваивания
virtual void use(); // Привязка текстуры
};
// Класс 3D текстуры
class TextureArray : public BaseTexture
{
public:
TextureArray(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
TextureArray(const TextureArray& other); // Конструктор копирования
TextureArray& operator=(const TextureArray& other); // Оператор присваивания
virtual void use(); // Привязка текстуры
};
// Класс кубической текстуры
class TextureCube : public BaseTexture
{
public:
TextureCube(GLuint type = TEX_AVAILABLE_COUNT, const std::string (&filename)[6] = {""}); // Загрузка текстуры с диска или использование "пустой"
TextureCube(GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
TextureCube(const TextureCube& other); // Конструктор копирования
TextureCube& operator=(const TextureCube& other); // Оператор присваивания
virtual void use(); // Привязка текстуры
};
// Класс 3D кубической текстуры
class TextureCubeArray : public BaseTexture
{
public:
TextureCubeArray(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
TextureCubeArray(const TextureCubeArray& other); // Конструктор копирования
TextureCubeArray& operator=(const TextureCubeArray& other); // Оператор присваивания
virtual void use(); // Привязка текстуры
};
#endif // TEXTURE_H

25
shaders/bulb.frag Normal file
View File

@ -0,0 +1,25 @@
#version 420 core
layout(std140, binding = 1) uniform Material
{
vec3 ka;
vec3 kd;
vec3 ks;
float p;
};
in vec3 pos_local;
out vec4 color;
uniform float angle;
uniform vec3 direction;
void main()
{
float cosA = dot(normalize(pos_local), normalize(direction));
if (degrees(acos(cosA)) <= angle)
color = vec4(ka, 1);
else
discard;
}

20
shaders/bulb.vert Normal file
View File

@ -0,0 +1,20 @@
#version 420 core
layout(location = 0) in vec3 pos;
layout(std140, binding = 0) uniform Camera
{
mat4 projection;
mat4 view;
vec3 position;
} camera;
uniform mat4 model;
out vec3 pos_local;
void main()
{
pos_local = pos;
gl_Position = camera.projection * camera.view * model * vec4(pos, 1.0);
}

6
shaders/empty.frag Normal file
View File

@ -0,0 +1,6 @@
#version 330 core
void main()
{
}

38
shaders/gshader.frag Normal file
View File

@ -0,0 +1,38 @@
#version 420 core
layout(std140, binding = 1) uniform Material
{
vec3 ka;
vec3 kd;
vec3 ks;
float p;
};
layout (location = 0) out vec3 gPosition;
layout (location = 1) out vec3 gNormal;
layout (location = 2) out vec4 gDiffuseP;
layout (location = 3) out vec4 gAmbientSpecular;
in vec3 vertex; // Позиция вершины в пространстве
in vec3 N; // Нормаль трансформированноая
in vec2 texCoord; // Текстурные координаты
uniform sampler2D tex_diffuse;
uniform sampler2D tex_ambient;
uniform sampler2D tex_specular;
void main()
{
// Сохранение позиции фрагмента в G-буфере
gPosition = vertex;
// Сохранение нормали в G-буфере
gNormal = N;
// Сохранение диффузного цвета
gDiffuseP.rgb = texture(tex_diffuse, texCoord).rgb * kd;
// Сохранение глянцевости
gDiffuseP.a = p;
// Сохранение фоновой составляющей
gAmbientSpecular.rgb = texture(tex_ambient, texCoord).rgb * ka;
// Сохранение зеркальной составляющей
gAmbientSpecular.a = texture(tex_specular, texCoord).r * ks.r;
}

30
shaders/gshader.vert Normal file
View File

@ -0,0 +1,30 @@
#version 420 core
layout(location = 0) in vec3 pos;
layout(location = 1) in vec2 inTexCoord;
layout(location = 2) in vec3 normals;
layout(std140, binding = 0) uniform Camera
{
mat4 projection;
mat4 view;
vec3 position;
} camera;
uniform mat4 model;
out vec3 vertex; // Позиция вершины в пространстве
out vec3 N; // Нормаль трансформированноая
out vec2 texCoord; // Текстурные координаты
void main()
{
vec4 P = model * vec4(pos, 1.0); // трансформация вершины
vertex = P.xyz;
N = normalize(mat3(model) * normals); // трансформация нормали
texCoord = inTexCoord; // Текстурные координаты
gl_Position = camera.projection * camera.view * P;
}

189
shaders/lighting.frag Normal file
View File

@ -0,0 +1,189 @@
#version 420 core
in vec2 texCoord;
layout(std140, binding = 0) uniform Camera
{
mat4 projection;
mat4 view;
vec3 position;
} camera;
struct LightData
{
vec3 position;
vec3 color;
float angle;
vec3 direction;
float radius;
vec2 K;
mat4 vp[6];
};
layout(std140, binding = 2) uniform Light
{
LightData data[64];
int count;
} light_f;
uniform vec3 Sun_direction;
uniform vec3 Sun_color;
uniform mat4 Sun_VP[4]; // Размер массива должен соответствовать количеству каскадов
uniform float camera_cascade_distances[4]; // Размер массива должен соответствовать количеству каскадов
uniform sampler2D gPosition;
uniform sampler2D gNormal;
uniform sampler2D gDiffuseP;
uniform sampler2D gAmbientSpecular;
uniform sampler2DArray sunShadowDepth;
uniform samplerCubeArray pointShadowDepth;
out vec4 color;
void main()
{
// Получим данные из текстур буфера
vec3 fragPos = texture(gPosition, texCoord).rgb;
vec3 N = texture(gNormal, texCoord).rgb;
vec3 kd = texture(gDiffuseP, texCoord).rgb;
vec3 ka = texture(gAmbientSpecular, texCoord).rgb;
float ks = texture(gAmbientSpecular, texCoord).a;
float p = texture(gDiffuseP, texCoord).a;
// Переменные используемые в цикле:
vec3 L_vertex; // Расположение источника относительно фрагмента
float L_distance; // Расстояние от поверхности до источника
vec3 Cam_vertex = normalize(camera.position - fragPos); // Расположение камеры относительно фрагмента
float diffuse; // Диффузная составляющая
vec3 H; // Вектор половины пути
float specular; // Зеркальная составляющая
float attenuation; // Угасание с учетом расстояния
float acosA; // Косинус между вектором от поверхности к источнику и обратным направлением источника
float intensity; // Интенсивность для прожектора
vec3 fragPosLightSpace; // Фрагмент в пространстве источника
vec4 fragPosCamSpace = camera.view * vec4(fragPos, 1); // Фрагмент в пространстве камеры
float shadowValue; // Значение затененности
vec2 texelSize; // Размер текселя текстуры теней
int x, y, z; // Счетчик для PCF
float pcfDepth; // Глубина PCF
int cascade_index; // Индекс текущего каскада для вычисления теней
float cubemap_offset = 0.05f; // Отступ в текстурных координатах для PCF
float cubemap_depth; // Дистанция между фрагментом и источником в диапазоне [0;1]
// Определение индекса каскада в который попадает фрагмент (цикл на 1 меньше чем кол-во каскадов)
for (cascade_index = 0; cascade_index < 3; cascade_index++)
if (abs(fragPosCamSpace.z) < camera_cascade_distances[cascade_index])
break;
// Фоновая освещенность
color = vec4(ka, 1);
// Расчет солнца, если его цвет не черный
if (length(Sun_color) > 0)
{
// Расположение фрагмента в координатах теневой карты
fragPosLightSpace = (Sun_VP[cascade_index] * vec4(fragPos, 1.0)).xyz;
// Переход от [-1;1] к [0;1]
fragPosLightSpace = (fragPosLightSpace + vec3(1.0)) / 2;
// Сдвиг для решения проблемы акне
fragPosLightSpace.z -= max(0.05 * (1.0 - dot(N, Sun_direction)), 0.005);
// Проверка PCF
shadowValue = 0.0;
texelSize = 1.0 / textureSize(sunShadowDepth, 0).xy; // Размер текселя текстуры теней
for(x = -1; x <= 1; ++x)
{
for(y = -1; y <= 1; ++y)
{
pcfDepth = texture(sunShadowDepth, vec3(fragPosLightSpace.xy + vec2(x, y) * texelSize, cascade_index)).r;
shadowValue += fragPosLightSpace.z > pcfDepth ? 1.0 : 0.0;
}
}
shadowValue /= 9.0;
// Рассчитываем освещенность, если значение тени меньше 1
if (shadowValue < 1.0)
{
// Данные об источнике относительно фрагмента
L_vertex = normalize(Sun_direction);
// Диффузная составляющая
diffuse = max(dot(L_vertex, N), 0.0); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0
// Вектор половины пути
H = normalize(L_vertex + Cam_vertex);
// Зеркальная составляющая
specular = pow(max(dot(H, N), 0.0), p*4); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0 в степени p
// Результирующий цвет с учетом солнца
color += ( vec4(Sun_color*kd*diffuse, 1)
+ vec4(Sun_color*ks*specular, 1) ) * (1.0 - shadowValue);
}
}
// Цикл по источникам света
int i;
for (i = 0; i < light_f.count; i++)
{
// Обнулим значение тени
shadowValue = 0;
// Позиция фрагмента относительно источника
fragPosLightSpace = fragPos - light_f.data[i].position;
// Дистанция между фрагментом и источником в диапазоне [0;1]
cubemap_depth = length(fragPosLightSpace) / light_f.data[i].radius;
// Сдвиг для решения проблемы акне
cubemap_depth -= max(0.05 * (1.0 - dot(N, Sun_direction)), 0.005);
for(x = -1; x <= 1; ++x)
{
for(y = -1; y <= 1; ++y)
{
for(z = -1; z <= 1; ++z)
{
// Значение из кубической текстуры с учетом источника (i)
pcfDepth = texture(pointShadowDepth, vec4(fragPosLightSpace + vec3(x, y, z)*cubemap_offset, i)).r;
if(cubemap_depth > pcfDepth)
shadowValue += 1.0;
}
}
}
shadowValue /= (27);
if (shadowValue < 1.0)
{
// Данные об источнике относительно фрагмента
L_vertex = light_f.data[i].position - fragPos;
// Расстояние от поверхности до источника
L_distance = length(L_vertex);
// Проверка на дистанцию
if (L_distance < light_f.data[i].radius)
{
// Нормирование вектора
L_vertex = normalize(L_vertex);
// арккосинус между вектором от поверхности к источнику и обратным направлением источника
acosA = degrees(acos(dot(-L_vertex, normalize(light_f.data[i].direction))));
// Если угол меньше угла источника или угол источника минимален, то считаем освещенность
if(acosA <= light_f.data[i].angle)
{
// Диффузная составляющая
diffuse = max(dot(L_vertex, N), 0.0); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0
// Вектор половины пути
H = normalize(L_vertex + Cam_vertex);
// Зеркальная составляющая
specular = pow(max(dot(H, N), 0.0), p*4); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0 в степени p
// Угасание с учетом расстояния
attenuation = 1 / (1 + light_f.data[i].K[0] * L_distance + light_f.data[i].K[1] * L_distance * L_distance);
// Если источник - прожектор, то добавим смягчение
if (light_f.data[i].angle < 180)
{
intensity = clamp((light_f.data[i].angle - acosA) / 5, 0.0, 1.0);
diffuse *= intensity;
specular *= intensity;
}
color += ( vec4(light_f.data[i].color*kd*diffuse * attenuation, 1)
+ vec4(light_f.data[i].color*ks*specular * attenuation, 1) ) * (1.0 - shadowValue);
}
}
}
}
}

16
shaders/point_shadow.frag Normal file
View File

@ -0,0 +1,16 @@
#version 330 core
in vec4 FragPos;
in vec3 lightPos;
in float radius;
void main()
{
// Расстояние между источником и фрагментом
float lightDistance = length(FragPos.xyz - lightPos);
// Приведение к диапазону [0;1]
lightDistance = lightDistance / radius;
// Замена значения глубины
gl_FragDepth = lightDistance;
}

40
shaders/point_shadow.geom Normal file
View File

@ -0,0 +1,40 @@
#version 420 core
layout (triangles, invocations = 6) in; // здесь invocations соответствует числу сторон кубической карты теней
layout (triangle_strip, max_vertices=18) out; // здесь max_vertices = 3 вершины * 6 вызовов на стороны куба
struct LightData
{
vec3 position;
vec3 color;
float angle;
vec3 direction;
float radius;
vec2 K;
mat4 vp[6];
};
layout(std140, binding = 2) uniform Light
{
LightData data[64];
int count;
} light_g;
uniform int light_i;
out vec4 FragPos;
out vec3 lightPos;
out float radius;
void main()
{
for(int i = 0; i < 3; ++i)
{
FragPos = gl_in[i].gl_Position;
lightPos = light_g.data[light_i].position;
radius = light_g.data[light_i].radius;
gl_Position = light_g.data[light_i].vp[gl_InvocationID] * gl_in[i].gl_Position;
gl_Layer = gl_InvocationID + light_i*6;
EmitVertex();
}
EndPrimitive();
}

11
shaders/quad.vert Normal file
View File

@ -0,0 +1,11 @@
#version 420 core
layout(location = 0) in vec3 pos;
out vec2 texCoord;
void main()
{
gl_Position = vec4(pos, 1.0);
texCoord = (pos.xy + vec2(1.0)) / 2; // Переход от [-1;1] к [0;1]
}

12
shaders/skybox.frag Normal file
View File

@ -0,0 +1,12 @@
#version 330 core
out vec4 FragColor;
in vec3 TexCoords;
uniform samplerCube skybox;
void main()
{
FragColor = texture(skybox, TexCoords);
gl_FragDepth = 0.9999f;
}

17
shaders/skybox.vert Normal file
View File

@ -0,0 +1,17 @@
#version 420 core
layout (location = 0) in vec3 pos;
out vec3 TexCoords;
layout(std140, binding = 0) uniform Camera
{
mat4 projection;
mat4 view;
vec3 position;
} camera;
void main()
{
TexCoords = pos;
gl_Position = camera.projection * mat4(mat3(camera.view)) * vec4(pos, 1.0);
}

17
shaders/sun_shadow.geom Normal file
View File

@ -0,0 +1,17 @@
#version 420 core
layout(triangles, invocations = 4) in; // здесь invocations должно соответствовать количеству каскадов
layout(triangle_strip, max_vertices = 3) out;
uniform mat4 Sun_VP[4]; // Матрицы вида и проекции каскадов
void main()
{
for (int i = 0; i < 3; ++i)
{
gl_Position = Sun_VP[gl_InvocationID] * gl_in[i].gl_Position;
gl_Layer = gl_InvocationID;
EmitVertex();
}
EndPrimitive();
}

10
shaders/sun_shadow.vert Normal file
View File

@ -0,0 +1,10 @@
#version 420 core
layout (location = 0) in vec3 pos;
uniform mat4 model;
void main()
{
gl_Position = model * vec4(pos, 1.0);
}

196
src/Buffers.cpp Normal file
View File

@ -0,0 +1,196 @@
#include "Buffers.h"
// Счетчики использований дескрипторов
std::map<GLuint, GLuint> VAO::handler_count;
std::map<GLuint, GLuint> BO::handler_count;
// Создает VAO и активирует его
VAO::VAO()
{
glGenVertexArrays(1, &handler); // Генерация одного объекта массива вершин
glBindVertexArray(handler); // Привязка для использования
handler_count[handler] = 1; // Инициализация счетчика для дескриптора
}
// Уничтожает VAO
VAO::~VAO()
{
// Если дескриптор никем не используется - освободим его
if (!--handler_count[handler])
{
glDeleteVertexArrays(1, &handler);
handler_count.erase(handler); // Удаление из словаря
}
}
// Конструктор копирования
VAO::VAO(const VAO & copy) : handler(copy.handler)
{
handler_count[handler]++;
}
// Оператор присваивания
VAO& VAO::operator=(const VAO & other)
{
// Если это разные дескрипторы
if (handler != other.handler)
{ // то следуюет удалить текущий перед заменой
this->~VAO();
handler = other.handler;
handler_count[handler]++;
}
return *this;
}
// Активация VAO
void VAO::use()
{
glBindVertexArray(handler); // Привязка VAO для использования
}
// Деактивация активного VAO
void VAO::disable()
{
glBindVertexArray(0); // Отключение VAO
}
// Создает пустой буфер заданного типа
BO::BO(BUFFER_TYPE t) : type(t)
{
glGenBuffers(1, &handler); // Генерация одного объекта буфера
handler_count[handler] = 1;
use(); // Привязка буфера
}
// Создает и загружает туда данные
BO::BO(BUFFER_TYPE t, const void *data, int size) : BO(t)
{
load(data, size);
}
// Уничтожает буфер
BO::~BO()
{
if (handler) // Если буфер был создан
{
// Если дескриптор никем не используется - освободим его
if (!--handler_count[handler])
{
glDeleteBuffers(1, &handler);
handler_count.erase(handler); // Удаление из словаря
}
handler = 0;
}
}
// Конструктор копирования
BO::BO(const BO & copy) : handler(copy.handler), type(copy.type)
{
handler_count[handler]++;
}
// Оператор присваивания
BO& BO::operator=(const BO & other)
{
// Если это разные дескрипторы
if (handler != other.handler)
{ // то следуюет удалить текущий перед заменой
this->~BO();
handler = other.handler;
handler_count[handler]++;
}
// Изменим тип
type = other.type;
return *this;
}
// Загрузка вершин в буфер
void BO::load(const void *data, int size, GLuint mode)
{
use(); // Привязка буфера
glBufferData(type, size, data, mode);
}
void BO::use()
{
glBindBuffer(type, handler); // Привязка элементного буфера
}
// Создает пустой uniform-буфер заданного размера с автоматической привязкой
UBO::UBO(int size, int binding) : BO(UNIFORM, 0, size)
{
rebind(binding);
}
// Создает пустой uniform-буфер заданного размера с автоматической привязкой
UBO::UBO(const void *data, int size, int binding) : BO(UNIFORM, data, size)
{
rebind(binding);
}
// перепривязка
void UBO::rebind(int binding)
{
glBindBufferBase(type, binding, handler);
}
// Загрузка с отступом
void UBO::loadSub(const void *data, int size, int offset)
{
use();
glBufferSubData(type, offset, size, data);
}
// Создает буфер кадра с нужным числом прикреплений текстур
FBO::FBO(GLuint *attachments, int count)
{
glGenFramebuffers(1, &handler);
use();
glDrawBuffers(count, attachments);
}
// Уничтожение буфера
FBO::~FBO()
{
glDeleteFramebuffers(1, &handler);
}
// Активирует буфер кадра в заданном режиме
void FBO::use(GLuint mode)
{
glBindFramebuffer(mode, handler);
}
// Активирует базовый буфер в заданном режиме
void FBO::useDefault(GLuint mode)
{
glBindFramebuffer(mode, 0);
}
// Привязка рендер буфера
void FBO::assignRenderBuffer(GLuint hander, GLuint attachment)
{
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, attachment, GL_RENDERBUFFER, hander);
}
// Создает буфер рендера с заданными параметрами размеров и используемых компонент
RBO::RBO(int w, int h, GLuint component)
{
glGenRenderbuffers(1, &handler);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, handler);
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH_COMPONENT, w, h);
}
// Уничтожение буфера
RBO::~RBO()
{
glDeleteRenderbuffers(1, &handler);
}
// Возвращает дескриптор буфера рендера
GLuint RBO::getHandler()
{
return handler;
}

190
src/Camera.cpp Normal file
View File

@ -0,0 +1,190 @@
#include "Camera.h"
#include <GLM/gtc/matrix_transform.hpp>
#include <GLM/ext/matrix_transform.hpp>
// Границы каскадов
const float camera_cascade_distances[] = {CAMERA_NEAR, CAMERA_FAR / 50.0f, CAMERA_FAR / 10.0f, CAMERA_FAR / 3.0f, CAMERA_FAR};
// Защищенный (protected) конструктор камеры без перспективы
Camera::Camera(const glm::vec3 &pos, const glm::vec2 &xyOffset)
: position(pos), currentRotation(xyOffset)
{
sensitivity = 0.05;
recalcTarget();
}
// Конструктор камеры с проекцией перспективы
Camera::Camera(float aspect, const glm::vec3 &position, const glm::vec2 &xyOffset, float fovy)
: Camera(position, xyOffset)
{
setPerspective(fovy, aspect);
}
// Конструктор ортографической камеры
Camera::Camera(float width, float height, const glm::vec3 &position, const glm::vec2 &xyOffset)
: Camera(position, xyOffset)
{
setOrtho(width, height);
}
// Деструктор
Camera::~Camera() { }
// Пересчет цели, на которую смотрит камера
void Camera::recalcTarget()
{
if(currentRotation.y > 89.0f)
currentRotation.y = 89.0f;
if(currentRotation.y < -89.0f)
currentRotation.y = -89.0f;
target.x = cos(glm::radians(currentRotation.x)) * cos(glm::radians(currentRotation.y));
target.y = sin(glm::radians(currentRotation.y));
target.z = sin(glm::radians(currentRotation.x)) * cos(glm::radians(currentRotation.y));
requiredRecalcView = true;
requiredRecalcVP = true;
}
// Пересчет матрицы вида
void Camera::recalcView()
{
view = glm::lookAt(position, position + target, CAMERA_UP_VECTOR);
requiredRecalcView = false;
}
// Пересчет произведения матриц
void Camera::recalcVP()
{
vp = projection * view;
requiredRecalcVP = false;
}
// Возвращает ссылку на константную матрицу проекции
const glm::mat4& Camera::getProjection()
{
return projection;
}
// Возвращает ссылку на константную матрицу вида
const glm::mat4& Camera::getView()
{
if (requiredRecalcView)
recalcView();
return view;
}
// Возвращает ссылку на константную матрицу вида
const glm::mat4& Camera::getVP()
{
if (requiredRecalcVP)
{
if (requiredRecalcView)
recalcView();
recalcVP();
}
return vp;
}
// Поворачивает камеру на dx и dy пикселей
void Camera::rotate(const glm::vec2 &xyOffset)
{
currentRotation += xyOffset * sensitivity;
recalcTarget();
requiredRecalcView = true;
requiredRecalcVP = true;
requiredRecalcCoords = true;
}
// Сдвигает камеру на указанный вектор (dx,dy,dz)
void Camera::move(const glm::vec3 &posOffset)
{
position += posOffset;
requiredRecalcView = true;
requiredRecalcVP = true;
requiredRecalcCoords = true;
}
// Устанавливает местоположение
void Camera::setPosition(const glm::vec3 &pos)
{
position = pos;
requiredRecalcView = true;
requiredRecalcVP = true;
requiredRecalcCoords = true;
}
// Устанавливает угол поворота камеры
void Camera::setRotation(const glm::vec2 &xyOffset)
{
currentRotation = xyOffset;
recalcTarget();
requiredRecalcCoords = true;
}
// Устанавливает заданную матрицу перспективы
void Camera::setPerspective(float fovy, float aspect)
{
projection = glm::perspective(glm::radians(fovy), aspect, CAMERA_NEAR, CAMERA_FAR);
requiredRecalcVP = true;
requiredRecalcCoords = true;
for (int cascade = 0; cascade < CAMERA_CASCADE_COUNT; cascade++)
cascade_proj[cascade] = glm::perspective(glm::radians(fovy), aspect, camera_cascade_distances[cascade], camera_cascade_distances[cascade+1]);
}
// Устанавливает заданную ортографическую матрицу
void Camera::setOrtho(float width, float height)
{
const float aspect = width / height;
projection = glm::ortho(-1.0f, 1.0f, -1.0f/aspect, 1.0f/aspect, CAMERA_NEAR, CAMERA_FAR);
requiredRecalcVP = true;
requiredRecalcCoords = true;
for (int cascade = 0; cascade < CAMERA_CASCADE_COUNT; cascade++)
cascade_proj[cascade] = glm::ortho(-1.0f, 1.0f, -1.0f/aspect, 1.0f/aspect, camera_cascade_distances[cascade], camera_cascade_distances[cascade+1]);
}
// Изменяет чувствительность мыши
void Camera::setSensitivity(float sens)
{
sensitivity = sens;
}
// Данные о камере для шейдера
CameraData& Camera::getData()
{
static CameraData data;
data = {getProjection(), getView(), position};
return data;
}
// Доступ к координатам проекции
const glm::vec4 (*Camera::getProjCoords())[8]
{
if (requiredRecalcCoords)
{
glm::vec4 typical_points[8] = { { 1, 1, 1,1}
, { 1, 1,-1,1}
, { 1,-1, 1,1}
, { 1,-1,-1,1}
, {-1, 1, 1,1}
, {-1, 1,-1,1}
, {-1,-1, 1,1}
, {-1,-1,-1,1}};
for (int cascade = 0; cascade < CAMERA_CASCADE_COUNT; cascade++)
{
glm::mat4 inv = glm::inverse(cascade_proj[cascade] * getView());
for (int i = 0; i < 8; i++)
{
coords[cascade][i] = inv * typical_points[i];
coords[cascade][i] /= coords[cascade][i].w;
}
}
requiredRecalcCoords = false;
}
return coords;
}

152
src/Lights.cpp Normal file
View File

@ -0,0 +1,152 @@
#include "Lights.h"
#include <GLM/gtc/matrix_transform.hpp>
#include <GLM/ext/matrix_transform.hpp>
void genShpere(Model& model, float radius, int sectorsCount); // Model.cpp
// Статическое поле для модели лампочки
GrouptedModel Bulb::bulb_model;
// Конструктор с координатами, цветом и радиусом
Bulb::Bulb(const glm::vec3 &pos, const glm::vec3 &c, float r, float a, const glm::vec3 &dir)
{
// Если отладочная модель не загружена - загрузим
if (!bulb_model.parts.size())
{
bulb_model = loadOBJtoGroupted("../resources/models/bulb.obj", "../resources/models/", "../resources/textures/");
Model radius_sphere;
// Сгенерируем и загрузим меш сферы
genShpere(radius_sphere, 1, 16);
bulb_model.parts.insert(bulb_model.parts.begin(), radius_sphere);
}
// Сохраним данные о параметрах источника:
position = pos;
color = c;
radius = r;
K[0] = 4.5/radius;
K[1] = 4 * K[0] * K[0];
angle = a;
direction = dir;
}
// Отрисовка отладочной лампы и сферы
void Bulb::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer)
{
// Расположение uniform-переменных
GLuint model_uniform = shaderProgram.getUniformLoc("model");
GLuint angle_uniform = shaderProgram.getUniformLoc("angle");
GLuint direction_uniform = shaderProgram.getUniformLoc("direction");
// Загрузим направление
glUniform3fv(direction_uniform, 1, &direction[0]);
// Зададим параметры материала сфере действия
bulb_model.parts[0].material.ka = color;
bulb_model.parts[0].position = position;
bulb_model.parts[0].scale = {radius, radius, radius};
// Угол для сферы (рисуем направленный конус)
glUniform1f(angle_uniform, angle);
// Рисование сферы покрытия источника в режиме линий
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
bulb_model.parts[0].render(shaderProgram, material_buffer);
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
// Угол для лампочки = 180 (рисуем целую модель)
glUniform1f(angle_uniform, 180); // Зададим параметры материала сфере действия
// Зададим цвет для колбы (первая в составе модели)
bulb_model.parts[1].material.ka = color;
for (int i = 1; i < bulb_model.parts.size(); i++)
{
bulb_model.parts[i].position = position;
bulb_model.parts[i].render(shaderProgram, material_buffer);
}
}
// Задание радиуса и расчет коэф. угасания
void Bulb::setRadius(float r)
{
radius = r;
K[0] = 4.5/radius;
K[1] = 4 * K[0] * K[0];
}
// Конструктор направленного источника с параметрами направления и цвета
Sun::Sun(const glm::vec3 &dir, const glm::vec3 &c) : direction(dir), color(c)
{
}
// Загрузка данных об источнике на шейдер
void Sun::upload(ShaderProgram &shaderProgram)
{
GLuint direction_uniform = shaderProgram.getUniformLoc("Sun_direction");
GLuint color_uniform = shaderProgram.getUniformLoc("Sun_color");
// Загрузим данные
glUniform3fv(direction_uniform, 1, &direction[0]);
glUniform3fv(color_uniform, 1, &color[0]);
}
// Загружает матрицу проекции и трансформации в пространство источника
void Sun::pov(ShaderProgram &shaderProgram, Camera camera)
{
// Точки по краям проекции камеры
const glm::vec4 (*projCoords)[8] = camera.getProjCoords();
glm::vec3 mean; // Среднее арифметическое
glm::vec4 max, min; // макс и мин координаты
glm::vec4 point; // Точка приведенная в пространство источника света
glm::mat4 lightView; // Матрица вида для вычисляемого каскада
glm::mat4 results[CAMERA_CASCADE_COUNT]; // Результат вычисления каждого каскада
for (int cascade = 0; cascade < CAMERA_CASCADE_COUNT; cascade++)
{
mean = glm::vec3(0);
// Найдем среднее арифметическое от точек для нахождения центра прямоугольника
for (int i = 0; i < 8; i++)
mean += glm::vec3(projCoords[cascade][i]);
mean /= 8;
// Используем среднее арифметическое для получения матрицы вида параллельного источника
lightView = glm::lookAt(mean + glm::normalize(direction), mean, CAMERA_UP_VECTOR);
// Примем первую точку как минимальную и максимальную (приведя в пространство вида источника)
min = max = lightView * projCoords[cascade][0];
// Для оставшихся точек
for (int i = 1; i < 8; i++)
{
// Приведем в пространство вида источника
point = lightView * projCoords[cascade][i];
max = glm::max(max, point);
min = glm::min(min, point);
}
// Максимальное значение глубины
max.z = std::max(fabs(max.z), fabs(min.z));
// На основании максимальных и минимальных координат создадим матрицу проекции источника
results[cascade] = glm::ortho(min.x, max.x, min.y, max.y, min.z, max.z) * lightView;
}
// Загрузим данные о матрице проекции на выбранный шейдер
GLuint lightVP_uniform = shaderProgram.getUniformLoc("Sun_VP");
glUniformMatrix4fv(lightVP_uniform, CAMERA_CASCADE_COUNT, GL_FALSE, &results[0][0][0]);
}
// Пересчитывает матрицы проекции и трансформации в пространство источника
void Bulb::recalc_pov()
{
float near_plane = 0.1f;
glm::mat4 shadowProj = glm::perspective(glm::radians(90.0f), 1.0f, near_plane, radius);
vp[0] = shadowProj * glm::lookAt(position, position + glm::vec3( 1.0f, 0.0f, 0.0f), glm::vec3(0.0f, -1.0f, 0.0f));
vp[1] = shadowProj * glm::lookAt(position, position + glm::vec3(-1.0f, 0.0f, 0.0f), glm::vec3(0.0f, -1.0f, 0.0f));
vp[2] = shadowProj * glm::lookAt(position, position + glm::vec3( 0.0f, 1.0f, 0.0f), glm::vec3(0.0f, 0.0f, 1.0f));
vp[3] = shadowProj * glm::lookAt(position, position + glm::vec3( 0.0f, -1.0f, 0.0f), glm::vec3(0.0f, 0.0f, -1.0f));
vp[4] = shadowProj * glm::lookAt(position, position + glm::vec3( 0.0f, 0.0f, 1.0f), glm::vec3(0.0f, -1.0f, 0.0f));
vp[5] = shadowProj * glm::lookAt(position, position + glm::vec3( 0.0f, 0.0f, -1.0f), glm::vec3(0.0f, -1.0f, 0.0f));
}

429
src/Model.cpp Normal file
View File

@ -0,0 +1,429 @@
#include "Model.h"
#include "Camera.h"
extern Camera camera;
Movable::Movable() : position(0), rotation(0), scale(1) {}
// Конструктор копирования
Movable::Movable(const Movable& copy) : position(copy.position), rotation(copy.rotation), scale(copy.scale) {}
// Конструктор без параметров
Model::Model() : verteces_count(0), first_index_byteOffset(0), indices_count(0),
vertex_vbo(VERTEX), index_vbo(ELEMENT), normals_vbo(VERTEX), texCoords_vbo(VERTEX)
{
}
// Конструктор копирования
Model::Model(const Model& copy) : Movable(copy),
vao(copy.vao),
verteces_count(copy.verteces_count), first_index_byteOffset(copy.first_index_byteOffset), indices_count(copy.indices_count),
vertex_vbo(copy.vertex_vbo), index_vbo(copy.index_vbo), normals_vbo(copy.normals_vbo), texCoords_vbo(copy.texCoords_vbo),
texture_diffuse(copy.texture_diffuse), texture_ambient(copy.texture_ambient), texture_specular(copy.texture_specular), material(copy.material)
{
}
Model::~Model()
{
}
// Вызов отрисовки без uniform-даных
void Model::render()
{
// Подключаем VAO
vao.use();
// Если есть индексы - рисуем с их использованием
if (indices_count)
{
index_vbo.use();
glDrawElements(GL_TRIANGLES, indices_count, GL_UNSIGNED_INT, (void*)(first_index_byteOffset));
}
// Если есть вершины - рисуем на основании массива вершин
else if (verteces_count)
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, verteces_count);
}
// Вызов отрисовки
void Model::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer)
{
// Расчитаем матрицу трансформации
glm::mat4 model = this->getTransformMatrix();
GLuint model_uniform = shaderProgram.getUniformLoc("model");
glUniformMatrix4fv(model_uniform, 1, GL_FALSE, &model[0][0]);
// Подключаем текстуры
texture_diffuse.use();
texture_ambient.use();
texture_specular.use();
// Загружаем данные о материале
material_buffer.load(&material, sizeof(material));
render();
}
// Функция для конфигурации атрибута вершинного буфера
void vertex_attrib_config()
{
// Включаем необходимый атрибут у выбранного VAO
glEnableVertexAttribArray(0);
// Устанавливаем связь между VAO и привязанным VBO
glVertexAttribPointer( 0 // индекс атрибута, должен совпадать с Layout шейдера
, 3 // количество компонент одного элемента
, GL_FLOAT // тип
, GL_FALSE // нормализованность значений
, 0 // шаг
, (void *)0 // отступ с начала массива
);
}
// Загрузка вершин в буфер
void Model::load_verteces(glm::vec3* verteces, GLuint count)
{
// Подключаем VAO и вершинный буфер
vao.use();
vertex_vbo.use();
// Загрузка вершин в память буфера
vertex_vbo.load(verteces, sizeof(glm::vec3)*count);
vertex_attrib_config();
// Запоминаем количество вершин для отрисовки
verteces_count = count;
}
// Загрузка индексов в буфер
void Model::load_indices(GLuint* indices, GLuint count)
{
// Подключаем VAO и индексный буфер
vao.use();
index_vbo.use();
// Загрузка вершин в память буфера
index_vbo.load(indices, sizeof(GLuint)*count);
// Запоминаем количество вершин для отрисовки
indices_count = count;
}
// Функция для конфигурации атрибута вершинного буфера
void texCoords_attrib_config()
{
// Включаем необходимый атрибут у выбранного VAO
glEnableVertexAttribArray(1);
// Устанавливаем связь между VAO и привязанным VBO
glVertexAttribPointer( 1 // индекс атрибута, должен совпадать с Layout шейдера
, 2 // количество компонент одного элемента
, GL_FLOAT // тип
, GL_FALSE // нормализованность значений
, 0 // шаг
, (void *)0 // отступ с начала массива
);
}
// Загрузка текстурных координат в буфер
void Model::load_texCoords(glm::vec2* texCoords, GLuint count)
{
// Подключаем VAO
vao.use();
texCoords_vbo.use();
// Загрузка вершин в память буфера
texCoords_vbo.load(texCoords, sizeof(glm::vec2)*count);
texCoords_attrib_config();
}
// Функция для конфигурации атрибута вершинного буфера
void normals_attrib_config()
{
// Включаем необходимый атрибут у выбранного VAO
glEnableVertexAttribArray(2);
// Устанавливаем связь между VAO и привязанным VBO
glVertexAttribPointer( 2 // индекс атрибута, должен совпадать с Layout шейдера
, 3 // количество компонент одного элемента
, GL_FLOAT // тип
, GL_FALSE // нормализованность значений
, 0 // шаг
, (void *)0 // отступ с начала массива
);
}
// Загрузка нормалей в буфер
void Model::load_normals(glm::vec3* normals, GLuint count)
{
// Подключаем VAO
vao.use();
normals_vbo.use();
// Загрузка вершин в память буфера
normals_vbo.load(normals, sizeof(glm::vec3)*count);
normals_attrib_config();
}
#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>
// Матрица трансформации модели
glm::mat4 Movable::getTransformMatrix()
{
glm::mat4 transformMatrix = glm::mat4(1.0f);
// Перемещение модели
transformMatrix = glm::translate(transformMatrix, position);
// Масштабирование
transformMatrix = glm::scale(transformMatrix, scale);
// Поворот модели
transformMatrix = glm::rotate(transformMatrix, glm::radians(rotation.x), glm::vec3(1.0, 0.0, 0.0));
transformMatrix = glm::rotate(transformMatrix, glm::radians(rotation.y), glm::vec3(0.0, 1.0, 0.0));
transformMatrix = glm::rotate(transformMatrix, glm::radians(rotation.z), glm::vec3(0.0, 0.0, 1.0));
return transformMatrix;
}
// Привязка текстуры к модели
void Model::set_texture(Texture& texture)
{
GLuint type = texture.getType();
switch(type)
{
case TEX_DIFFUSE:
texture_diffuse = texture;
break;
case TEX_AMBIENT:
texture_ambient = texture;
break;
case TEX_SPECULAR:
texture_specular = texture;
break;
};
}
// Ограничение диапазона из буфера индексов
void Model::set_index_range(size_t first_byteOffset, size_t count)
{
first_index_byteOffset = first_byteOffset;
indices_count = count;
}
#define TINYOBJLOADER_IMPLEMENTATION
#include "tiny_obj_loader.h"
#include <functional>
inline void hash_combine(std::size_t& seed) { }
template <typename T, typename... Rest>
inline void hash_combine(std::size_t& seed, const T& v, Rest... rest) {
std::hash<T> hasher;
seed ^= hasher(v) + 0x9e3779b9 + (seed<<6) + (seed>>2);
hash_combine(seed, rest...);
}
GrouptedModel loadOBJtoGroupted(const char* filename, const char* mtl_directory, const char* texture_directory)
{
GrouptedModel result;
Model model;
tinyobj::attrib_t attrib;
std::vector<tinyobj::shape_t> shapes;
std::vector<tinyobj::material_t> materials;
std::string err;
// Если в процессе загрузки возникли ошибки - выдадим исключение
if (!tinyobj::LoadObj(&attrib, &shapes, &materials, &err, filename, mtl_directory))
throw std::runtime_error(err);
std::vector<GLuint> indices; // индексы модели
std::vector<glm::vec3> verteces; // вершины
std::vector<glm::vec3> normals; // нормали
std::vector<glm::vec2> texCords; // текстурные координаты
size_t hash; // Для уникальных вершин
std::map <int, int> uniqueVerteces; // словарь для уникальных вершин: ключ - хеш, значение - индекс вершины
int last_material_index = 0; // индекс последнего материала (для группировки моделей)
int count = 0, offset; // для индексов начала и конца в индексном буфере
std::vector<int> materials_range; // хранилище индексов
std::vector<int> materials_ids; // индексы материалов
materials_range.push_back(count); // Закидываем начало отрезка в индексном буфере
// Цикл по считанным моделям
for (const auto& shape : shapes)
{
offset = count; // Переменная для
last_material_index = shape.mesh.material_ids[(count - offset)/3]; // Запоминаем индекс материала
// Цикл по индексам модели
for (const auto& index : shape.mesh.indices)
{
hash = 0;
hash_combine( hash
, attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 0], attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 1], attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 2]
, attrib.normals[3 * index.normal_index + 0], attrib.normals[3 * index.normal_index + 1], attrib.normals[3 * index.normal_index + 2]
, attrib.texcoords[2 * index.texcoord_index + 0], attrib.texcoords[2 * index.texcoord_index + 1]);
if (!uniqueVerteces.count(hash))
{
uniqueVerteces[hash] = verteces.size();
// группируем вершины в массив на основании индексов
verteces.push_back({ attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 0]
, attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 1]
, attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 2]
});
// группируем нормали в массив на основании индексов
normals.push_back({ attrib.normals[3 * index.normal_index + 0]
, attrib.normals[3 * index.normal_index + 1]
, attrib.normals[3 * index.normal_index + 2]
});
// группируем текстурные координаты в массив на основании индексов
texCords.push_back({ attrib.texcoords[2 * index.texcoord_index + 0]
, 1-attrib.texcoords[2 * index.texcoord_index + 1]
});
}
// Сохраняем индекс в массив
indices.push_back(uniqueVerteces[hash]);
// Если индекс последнего материала изменился, то необходимо сохранить его
if (last_material_index != shape.mesh.material_ids[(count - offset)/3])
{
materials_range.push_back(count); // как конец отрезка
materials_ids.push_back(last_material_index); // как используемый материал
last_material_index = shape.mesh.material_ids[(count - offset)/3];
}
count++;
} // for (const auto& index : shape.mesh.indices)
// Если последний материал не загружен - загружаем его
if (materials_range[materials_range.size()-1] != count-1)
{
materials_range.push_back(count); // последний конец отрезка
materials_ids.push_back(last_material_index); // последний используемый материал
}
} // for (const auto& shape : shapes)
// Загрузка в буферы
model.load_verteces (&verteces[0], verteces.size());
model.load_normals (&normals[0], normals.size());
model.load_texCoords(&texCords[0], texCords.size());
// Загрузка индексного буфера
model.load_indices (&indices[0], indices.size());
// Создаем копии модели, которые будут рендериться в заданном диапазоне
// И присваиваем текстуры копиям на основании материала
for (int i = 0; i < materials_range.size()-1; i++)
{
result.parts.push_back(model); // Создание копии с общим VAO
auto s = --result.parts.end();
s->set_index_range(materials_range[i]*sizeof(GLuint), materials_range[i+1]-materials_range[i]);
// Текстуры
Texture diffuse(TEX_DIFFUSE, texture_directory + materials[materials_ids[i]].diffuse_texname);
s->set_texture(diffuse);
Texture ambient(TEX_AMBIENT, texture_directory + materials[materials_ids[i]].ambient_texname);
s->set_texture(ambient);
Texture specular(TEX_SPECULAR, texture_directory + materials[materials_ids[i]].specular_texname);
s->set_texture(specular);
// Материал
s->material.ka = glm::vec3(materials[materials_ids[i]].ambient[0], materials[materials_ids[i]].ambient[1], materials[materials_ids[i]].ambient[2]);
s->material.kd = glm::vec3(materials[materials_ids[i]].diffuse[0], materials[materials_ids[i]].diffuse[1], materials[materials_ids[i]].diffuse[2]);
s->material.ks = glm::vec3(materials[materials_ids[i]].specular[0], materials[materials_ids[i]].specular[1], materials[materials_ids[i]].specular[2]);
s->material.p = (materials[materials_ids[i]].shininess > 0.0f) ? 1000.0f / materials[materials_ids[i]].shininess : 1000.0f;
}
return result;
}
// Вызов отрисовки групповой модели
void GrouptedModel::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer)
{
for (auto& model : parts)
{
model.position += position;
model.rotation += rotation;
model.scale *= scale;
model.render(shaderProgram, material_buffer);
model.position -= position;
model.rotation -= rotation;
model.scale /= scale;
}
}
Model& GrouptedModel::operator[](int index)
{
return parts[index];
}
// Генерирует сферу заданного радиуса с определенным количеством сегментов
void genShpere(Model& model, float radius, int sectorsCount)
{
std::vector<glm::vec3> vertices;
std::vector<glm::vec3> normals;
std::vector<GLuint> indices;
float x, y, z, xy; // Позиция вершины
float nx, ny, nz, lengthInv = 1.0f / radius; // Нормаль вершины
float PI = 3.14159265;
float sectorStep = PI / sectorsCount; // Шаг сектора
float longAngle, latAngle; // Углы
for(int i = 0; i <= sectorsCount; ++i)
{
latAngle = PI / 2 - i * sectorStep; // Начиная с pi/2 до -pi/2
xy = radius * cos(latAngle); // r * cos(lat)
z = radius * sin(latAngle); // r * sin(lat)
// добавляем (sectorCount+1) вершин на сегмент
// Последняя и первая вершины имеют одинаковые нормали и координаты
for(int j = 0; j <= sectorsCount; ++j)
{
longAngle = j * 2 * sectorStep; // Начиная с 0 до 2*pi
// Положение вершины (x, y, z)
x = xy * cos(longAngle); // r * cos(lat) * cos(long)
y = xy * sin(longAngle); // r * cos(lat) * sin(long)
vertices.push_back({x, y, z});
// Нормали (nx, ny, nz)
nx = x * lengthInv;
ny = y * lengthInv;
nz = z * lengthInv;
normals.push_back({nx, ny, nz});
}
}
int k1, k2;
for(int i = 0; i < sectorsCount; ++i)
{
k1 = i * (sectorsCount + 1); // начало текущего сегмента
k2 = k1 + sectorsCount + 1; // начало следующего сегмента
for(int j = 0; j < sectorsCount; ++j, ++k1, ++k2)
{
// 2 треугольника на один сегмент
// k1, k2, k1+1
if(i != 0)
{
indices.push_back(k1);
indices.push_back(k2);
indices.push_back(k1 + 1);
}
// k1+1, k2, k2+1
if(i != (sectorsCount-1))
{
indices.push_back(k1 + 1);
indices.push_back(k2);
indices.push_back(k2 + 1);
}
}
}
// Загрузка в модель
model.load_verteces(&vertices[0], vertices.size());
model.load_normals(&normals[0], normals.size());
model.load_indices(&indices[0], indices.size());
}

154
src/Shader.cpp Normal file
View File

@ -0,0 +1,154 @@
#include "Shader.h"
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <sstream>
std::map<int, int> ShaderProgram::handler_count; // Получение количества использований по дескриптору ШП (Shared pointer)
ShaderProgram::ShaderProgram()
{
program = glCreateProgram();
handler_count[program] = 1;
}
ShaderProgram::ShaderProgram(const ShaderProgram &copy) : program(copy.program)
{
handler_count[program]++;
}
ShaderProgram::~ShaderProgram()
{
if (!--handler_count[program]) // Если количество ссылок = 0
{
// Удаление шейдерной программы
glDeleteProgram(program);
}
}
// Оператор присваивания
ShaderProgram& ShaderProgram::operator=(const ShaderProgram& other)
{
// Если это разные шейдерные программы
if (program != other.program)
{
this->~ShaderProgram(); // Уничтожаем имеющуюся
// Заменяем новой
program = other.program;
handler_count[program]++;
}
return *this;
}
// Использование шейдеров
void ShaderProgram::use()
{
glUseProgram(program);
}
// Функция чтения шейдера из файла
std::string readFile(const char* filename)
{
std::string text;
std::ifstream file(filename, std::ios::in); // Открываем файл на чтение
// Если файл доступен и успешно открыт
if (file.is_open())
{
std::stringstream sstr; // Буфер для чтения
sstr << file.rdbuf(); // Считываем файл
text = sstr.str(); // Преобразуем буфер к строке
file.close(); // Закрываем файл
}
return text;
}
// Функция для загрузки шейдеров
void ShaderProgram::load(GLuint type, const char* filename)
{
// Создание дескрипторов шейдера
GLuint handler = glCreateShader(type);
// Переменные под результат компиляции
GLint result = GL_FALSE;
int infoLogLength;
// Считываем текст вершинного шейдера
std::string code = readFile(filename);
const char* pointer = code.c_str(); // Преобразование к указателю на const char, так как функция принимает массив си-строк
// Компиляция кода вершинного шейдера
glShaderSource(handler, 1, &pointer, NULL);
glCompileShader(handler);
// Проверка результата компиляции
glGetShaderiv(handler, GL_COMPILE_STATUS, &result);
glGetShaderiv(handler, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
if (infoLogLength > 0)
{
char* errorMessage = new char[infoLogLength + 1];
glGetShaderInfoLog(handler, infoLogLength, NULL, errorMessage);
std::cout << errorMessage;
delete errorMessage;
}
// Привязка скомпилированного шейдера
glAttachShader(program, handler);
// Освобождение дескриптора шейдера
glDeleteShader(handler);
}
// Формирование программы из загруженных шейдеров
void ShaderProgram::link()
{
// Переменные под результат компиляции
GLint result = GL_FALSE;
int infoLogLength;
// Формирование программы из привязанных шейдеров
glLinkProgram(program);
// Проверка программы
glGetProgramiv(program, GL_LINK_STATUS, &result);
glGetProgramiv(program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
if (infoLogLength > 0)
{
char* errorMessage = new char[infoLogLength + 1];
glGetProgramInfoLog(program, infoLogLength, NULL, errorMessage);
std::cout << errorMessage;
delete errorMessage;
}
// Используем шейдерную программу объекта из которого вызван метод
this->use();
}
// Возвращает местоположение uniform-переменной
GLuint ShaderProgram::getUniformLoc(const char* name)
{
GLuint result; // Результат
// Если такую переменную ещё не искали - найдем, иначе вернем уже известный дескриптор
if (!uniformLocations.count(name))
uniformLocations[name] = result = glGetUniformLocation(program, name);
else
result = uniformLocations[name];
return result;
}
// Привязка uniform-блока
void ShaderProgram::bindUniformBlock(const char* name, int binding)
{
glUniformBlockBinding( program
, glGetUniformBlockIndex(program, name)
, binding);
}
// Инициализация текстур на шейдере
void ShaderProgram::bindTextures(const char* textures_base_shader_names[], int count)
{
// Цикл по всем доступным текстурам
for (int i = 0; i < count; i++)
glUniform1i(getUniformLoc(textures_base_shader_names[i]), i);
}

359
src/Texture.cpp Normal file
View File

@ -0,0 +1,359 @@
#include "Texture.h"
#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
#include <stb_image.h>
std::map<std::string, int> BaseTexture::filename_handler; // Получение дескриптора текстуры по её имени
std::map<int, int> BaseTexture::handler_count; // Получение количества использований по дескриптору текстуры (Shared pointer)
// Загрузка текстуры с диска или использование "пустой"
Texture::Texture(GLuint t, const std::string& filename)
{
type = t;
if (!filename_handler.count(filename))
{
std::string empty = "";
int width, height, channels; // Ширина, высота и цветовые каналы текстуры
unsigned char* image = stbi_load(filename.c_str(), &width, &height, &channels, STBI_default); // Загрузка в оперативную память изображения
// Если изображение успешно счиитано с диска или отсутствует пустая текстура
if (image || !filename_handler.count(empty))
{
glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
glGenTextures(1, &handler); // Генерация одной текстуры
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, handler); // Привязка текстуры как активной
filename_handler[filename] = handler; // Запоминим её дескриптор для этого имени файла
handler_count[handler] = 0; // Создадим счетчик использований дескриптора, который будет изменен в конце
// Если изображение успешно считано
if (image)
{
// Загрузка данных с учетом прозрачности
if (channels == 3) // RGB
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image);
else if (channels == 4) // RGBA
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image);
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D); // Генерация мипмапа для активной текстуры
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0); // Отвязка активной текстуры
stbi_image_free(image); // Освобождение оперативной памяти
}
// Иначе изображение не считано и надо создать пустую текстуру
else
{
image = new unsigned char[3] {255,255,255}; // RGB по 1 байту на
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, 1, 1, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image); // Загрузка данных на видеокарту
delete image; // Освобождение оперативной памяти
filename_handler[empty] = handler; // Запоминим дополнительно её дескриптор для NULL-строки
}
}
// Иначе используем существующую пустую текстуру (текстура не загружена, пустую создавать не нужно)
else
handler = filename_handler[empty];
}
// Иначе используем уже существующую по имени файла
else
handler = filename_handler[filename];
handler_count[handler]++;
}
// Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
Texture::Texture(GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
{
type = texType;
// Генерация текстуры заданного размера
glGenTextures(1, &handler);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, handler);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, internalformat, width, height, 0, format, dataType, NULL);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
// Привязка к буферу кадра
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, attachment, GL_TEXTURE_2D, handler, 0);
// Создаем счетчик использований дескриптора
handler_count[handler] = 1;
}
// Конструктор копирования
Texture::Texture(const Texture& other)
{
handler = other.handler;
type = other.type;
// Делаем копию и увеличиваем счетчик
handler_count[handler]++;
}
// Оператор присваивания
Texture& Texture::operator=(const Texture& other)
{
// Если это разные текстуры
if (handler != other.handler)
{
this->~Texture(); // Уничтожаем имеющуюся
// Заменяем новой
handler = other.handler;
handler_count[handler]++;
}
type = other.type;
return *this;
}
BaseTexture::~BaseTexture()
{
if (!--handler_count[handler]) // Если количество ссылок = 0
{
glDeleteTextures(1, &handler); // Удаление текстуры
// Удаление из словаря имен файлов и дескрипторов
for (auto it = filename_handler.begin(); it != filename_handler.end();)
{
if (it->second == handler)
it = filename_handler.erase(it);
else
it++;
}
}
}
// Привязка текстуры
void Texture::use()
{
glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, handler); // Привязка текстуры как активной
}
// Отвязка текстуры по типу
void BaseTexture::disable(GLuint type)
{
glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0); // Отвязка текстуры
}
// Возвращает тип текстуры
GLuint BaseTexture::getType()
{
return type;
}
// Задает тип текстуры
void BaseTexture::setType(GLuint type)
{
this->type = type;
}
// Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
TextureArray::TextureArray(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
{
type = texType;
// Генерация текстуры заданного размера
glGenTextures(1, &handler);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, handler);
glTexImage3D(
GL_TEXTURE_2D_ARRAY, 0, internalformat, width, height, levels, 0, format, dataType, 0);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
// Привязка к буферу кадра
glFramebufferTexture(GL_FRAMEBUFFER, attachment, handler, 0);
// Создаем счетчик использований дескриптора
handler_count[handler] = 1;
}
// Конструктор копирования
TextureArray::TextureArray(const TextureArray& other)
{
handler = other.handler;
type = other.type;
// Делаем копию и увеличиваем счетчик
handler_count[handler]++;
}
// Оператор присваивания
TextureArray& TextureArray::operator=(const TextureArray& other)
{
// Если это разные текстуры
if (handler != other.handler)
{
this->~TextureArray(); // Уничтожаем имеющуюся
// Заменяем новой
handler = other.handler;
handler_count[handler]++;
}
type = other.type;
return *this;
}
// Привязка текстуры
void TextureArray::use()
{
glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, handler); // Привязка текстуры как активной
}
// Загрузка текстуры с диска или использование "пустой"
TextureCube::TextureCube(GLuint t, const std::string (&filename)[6])
{
type = t;
std::string complex_name;
for (int i = 0; i < 6; i++)
complex_name += filename[i];
if (!filename_handler.count(complex_name))
{
std::string empty = "";
int width, height, channels; // Ширина, высота и цветовые каналы текстуры
unsigned char* image;
glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
glGenTextures(1, &handler); // Генерация одной текстуры
glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, handler); // Привязка текстуры как активной
filename_handler[complex_name] = handler; // Запомним её дескриптор для этого имени файла
handler_count[handler] = 0; // Создадим счетчик использований дескриптора, который будет изменен в конце
for (int i = 0; i < 6; i++)
{
image = stbi_load(filename[i].c_str(), &width, &height, &channels, STBI_default); // Загрузка в оперативную память изображения
// Если изображение успешно считано
if (image)
{
// Загрузка данных с учетом прозрачности
if (channels == 3) // RGB
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image);
else if (channels == 4) // RGBA
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, 0, GL_RGBA, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image);
stbi_image_free(image); // Освобождение оперативной памяти
}
// Иначе изображение не считано и надо создать пустую текстуру
else
{
image = new unsigned char[3] {255,255,255}; // RGB по 1 байту на
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, 0, GL_RGB, 1, 1, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image); // Загрузка данных на видеокарту
delete image; // Освобождение оперативной памяти
}
}
}
// Иначе используем уже существующую по имени файла
else
handler = filename_handler[complex_name];
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_R, GL_CLAMP_TO_EDGE);
handler_count[handler]++;
}
// Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
TextureCube::TextureCube(GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
{
type = texType;
// Генерация текстуры заданного размера
glGenTextures(1, &handler);
glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, handler);
for (int i = 0; i < 6; ++i)
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, 0, internalformat, width, height, 0, format, dataType, 0);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
// Привязка к буферу кадра
glFramebufferTexture(GL_FRAMEBUFFER, attachment, handler, 0);
// Создаем счетчик использований дескриптора
handler_count[handler] = 1;
}
// Конструктор копирования
TextureCube::TextureCube(const TextureCube& other)
{
handler = other.handler;
type = other.type;
// Делаем копию и увеличиваем счетчик
handler_count[handler]++;
}
// Оператор присваивания
TextureCube& TextureCube::operator=(const TextureCube& other)
{
// Если это разные текстуры
if (handler != other.handler)
{
this->~TextureCube(); // Уничтожаем имеющуюся
// Заменяем новой
handler = other.handler;
handler_count[handler]++;
}
type = other.type;
return *this;
}
// Привязка текстуры
void TextureCube::use()
{
glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, handler); // Привязка текстуры как активной
}
// Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
TextureCubeArray::TextureCubeArray(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
{
type = texType;
// Генерация текстуры заданного размера
glGenTextures(1, &handler);
glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY, handler);
glTexImage3D(
GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY, 0, internalformat, width, height, 6*levels, 0, format, dataType, 0);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
// Привязка к буферу кадра
glFramebufferTexture(GL_FRAMEBUFFER, attachment, handler, 0);
// Создаем счетчик использований дескриптора
handler_count[handler] = 1;
}
// Конструктор копирования
TextureCubeArray::TextureCubeArray(const TextureCubeArray& other)
{
handler = other.handler;
type = other.type;
// Делаем копию и увеличиваем счетчик
handler_count[handler]++;
}
// Оператор присваивания
TextureCubeArray& TextureCubeArray::operator=(const TextureCubeArray& other)
{
// Если это разные текстуры
if (handler != other.handler)
{
this->~TextureCubeArray(); // Уничтожаем имеющуюся
// Заменяем новой
handler = other.handler;
handler_count[handler]++;
}
type = other.type;
return *this;
}
// Привязка текстуры
void TextureCubeArray::use()
{
glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY, handler); // Привязка текстуры как активной
}

439
src/main.cpp Normal file
View File

@ -0,0 +1,439 @@
#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <GLM/glm.hpp>
#include <iostream>
#include "Camera.h"
#include "Model.h"
#include "Texture.h"
#include "Shader.h"
#include "Lights.h"
#define WINDOW_WIDTH 800
#define WINDOW_HEIGHT 600
#define WINDOW_CAPTION "OPENGL notes on rekovalev.site"
// Функция-callback для изменения размеров буфера кадра в случае изменения размеров поверхности окна
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
glViewport(0, 0, width, height);
}
Camera camera(800.0f/600.0f);
bool firstMouse = true;
float lastX, lastY;
void mouse_callback(GLFWwindow* window, double xpos, double ypos)
{
if (firstMouse)
{
lastX = xpos;
lastY = ypos;
firstMouse = false;
}
glm::vec2 offset(xpos - lastX, lastY - ypos);
lastX = xpos;
lastY = ypos;
camera.rotate(offset);
}
int main(void)
{
GLFWwindow* window; // Указатель на окно GLFW3
// Инициализация GLFW3
if (!glfwInit())
{
std::cout << "GLFW init error\n";
return -1;
}
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 4); // Мажорная версия спецификаций OpenGL
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 5); // Минорная версия спецификаций OpenGL
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE); // Контекст OpenGL, который поддерживает только основные функции
// Создание окна GLFW3 с заданными шириной, высотой и заголовком окна
window = glfwCreateWindow(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, WINDOW_CAPTION, NULL, NULL);
if (!window)
{
std::cout << "GLFW create window error\n";
glfwTerminate(); // Завершение работы с GLFW3 в случае ошибки
return -1;
}
// Установка основного контекста окна
glfwMakeContextCurrent(window);
// Установка callback-функции для изменения размеров окна и буфера кадра
glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
glfwSwapInterval(1); // Вертикальная синхронизация
// Установка callback-функции для мыши и камеры
glfwSetCursorPosCallback(window, mouse_callback);
// Загрузка функций OpenGL с помощью GLAD
if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
{
std::cout << "GLAD load GL error\n";
glfwTerminate(); // Завершение работы с GLFW3 в случае ошибки
return -1;
}
// Включаем проверку по буферу глубины
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
// Шейдер для G-буфера
ShaderProgram gShader;
// Загрузка и компиляция шейдеров
gShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/gshader.vert");
gShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/gshader.frag");
gShader.link();
// Установим значения текстур
const char* textures_base_shader_names[] = {"tex_diffuse", "tex_ambient", "tex_specular"};
gShader.bindTextures(textures_base_shader_names, sizeof(textures_base_shader_names)/sizeof(const char*));
// Загрузка сцены из obj файла
GrouptedModel scene = loadOBJtoGroupted("../resources/models/blob.obj", "../resources/models/", "../resources/textures/");
scene.scale = glm::vec3(0.01);
scene.position.z = 1;
scene.parts[0].material.kd = {0.5,0.5,0.5};
scene.parts[0].material.ka = {0.2,0.2,0.2};
// Установка цвета очистки буфера цвета
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
// Шейдер для рисования лампочки
ShaderProgram bulbShader;
// Загрузка и компиляция шейдеров
bulbShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/bulb.vert");
bulbShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/bulb.frag");
bulbShader.link();
// Направленный источник света
Sun sun;
sun.direction.z = -1.0;
camera.move({0.3,0,0});
// Источники света
Bulb lights[MAX_LIGHTS];
// Количество используемых источников
GLint lights_count = 0;
lights[lights_count].position = {0.3f, 0.0f, 0.6f}; // позиция
lights[lights_count].color = {1.0f, 0.0f, 0.0f}; // цвет
lights[lights_count++].angle = 50;
lights[lights_count].position = {-0.3f, 0.3f, 0.5f}; // позиция
lights[lights_count++].color = {0.0f, 0.0f, 1.0f}; // цвет
// Uniform-буферы
UBO cameraUB(sizeof(CameraData), 0);
UBO material_data(sizeof(Material), 1);
UBO light_data(sizeof(lights_count) + sizeof(lights), 2);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR); // Использование уменьшенных версий mipmap
// Создадим G-буфер с данными о используемых привязках
GLuint attachments[] = { GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_COLOR_ATTACHMENT1, GL_COLOR_ATTACHMENT2, GL_COLOR_ATTACHMENT3 };
FBO gbuffer(attachments, sizeof(attachments) / sizeof(GLuint));
// Создадим текстуры для буфера кадра
Texture gPosition(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT0, 0, GL_RGB16F, GL_RGB); // Позиция вершины
Texture gNormal(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT1, 1, GL_RGB16F, GL_RGB); // Нормали
Texture gDiffuseP(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT2, 2, GL_RGBA16F); // Диффузная составляющая и коэф. глянцевости
Texture gAmbientSpecular(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT3, 3); // Фоновая составляющая и один канал зеркальной
// Создадим буфер рендера под буфер глубины и привяжем его
RBO grbo(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT);
gbuffer.assignRenderBuffer(grbo.getHandler());
// Активируем базовый буфер кадра
FBO::useDefault();
// Шейдер для расчета освещенности
ShaderProgram lightShader;
// Загрузка и компиляция шейдеров
lightShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/quad.vert");
lightShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/lighting.frag");
lightShader.link();
// Привязка текстур
const char* gtextures_shader_names[] = {"gPosition", "gNormal", "gDiffuseP", "gAmbientSpecular", "sunShadowDepth", "pointShadowDepth"};
lightShader.bindTextures(gtextures_shader_names, sizeof(gtextures_shader_names)/sizeof(const char*));
// Загрузка данных о границах каскадов
glUniform1fv(lightShader.getUniformLoc("camera_cascade_distances"), CAMERA_CASCADE_COUNT, &camera_cascade_distances[1]);
glm::vec3 quadVertices[] = { {-1.0f, 1.0f, 0.0f}
, {-1.0f, -1.0f, 0.0f}
, { 1.0f, 1.0f, 0.0f}
, { 1.0f, -1.0f, 0.0f}
};
GLuint quadIndices[] = {0,1,2,2,1,3};
Model quadModel;
quadModel.load_verteces(quadVertices, 4);
quadModel.load_indices(quadIndices, 6);
// Размер текстуры тени от солнца
const GLuint sunShadow_resolution = 1024;
// Создадим буфер кадра для рендера теней
FBO sunShadowBuffer;
// Создадим текстуры для буфера кадра
TextureArray sunShadowDepth(CAMERA_CASCADE_COUNT, sunShadow_resolution, sunShadow_resolution, GL_DEPTH_ATTACHMENT, 4, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_DEPTH_COMPONENT);
// Правка фантомных теней
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_BORDER);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_BORDER);
float shadowBorderColor[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
glTexParameterfv(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, GL_TEXTURE_BORDER_COLOR, shadowBorderColor);
// Отключим работу с цветом
glDrawBuffer(GL_NONE);
glReadBuffer(GL_NONE);
// Активируем базовый буфер кадра
FBO::useDefault();
// Шейдер для расчета теней
ShaderProgram sunShadowShader;
// Загрузим шейдер
sunShadowShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/sun_shadow.vert");
sunShadowShader.load(GL_GEOMETRY_SHADER, "shaders/sun_shadow.geom");
sunShadowShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/empty.frag");
sunShadowShader.link();
// Размер одной стороны кубической карты
const GLuint pointShadow_resolution = 500;
// Создадим буфер кадра для рендера теней от источников света
FBO pointShadowBuffer;
// Создадим текстуры для буфера кадра
TextureCubeArray pointShadowDepth(MAX_LIGHTS, pointShadow_resolution, pointShadow_resolution, GL_DEPTH_ATTACHMENT, 5, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_DEPTH_COMPONENT);
// Отключим работу с цветом
glDrawBuffer(GL_NONE);
glReadBuffer(GL_NONE);
// Активируем базовый буфер кадра
FBO::useDefault();
// Шейдер для расчета теней от точечных источников
ShaderProgram pointShadowShader;
// Загрузим шейдер
pointShadowShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/sun_shadow.vert");
pointShadowShader.load(GL_GEOMETRY_SHADER, "shaders/point_shadow.geom");
pointShadowShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/point_shadow.frag");
pointShadowShader.link();
// Модель прямоугольника
Model rectangle;
// Вершины прямоугольника
glm::vec3 rectangle_verticies[] = { {-0.5f, -0.5f, 0.0f}
, { 0.5f, -0.5f, 0.0f}
, { 0.5f, 0.5f, 0.0f}
, {-0.5f, 0.5f, 0.0f}
};
// Загрузка вершин модели
rectangle.load_verteces(rectangle_verticies, sizeof(rectangle_verticies)/sizeof(glm::vec3));
// индексы вершин
GLuint rectangle_indices[] = {0, 1, 2, 2, 3, 0};
// Загрузка индексов модели
rectangle.load_indices(rectangle_indices, sizeof(rectangle_indices)/sizeof(GLuint));
// Нормали
glm::vec3 rectangle_normals[] = { {0.0f, 0.0f, -1.0f}
, {0.0f, 0.0f, -1.0f}
, {0.0f, 0.0f, -1.0f}
, {0.0f, 0.0f, -1.0f}
};
// Загрузка нормалей модели
rectangle.load_normals(rectangle_normals, sizeof(rectangle_normals)/sizeof(glm::vec3));
// Зададим горизонтальное положение перед камерой
rectangle.position.y = -1;
rectangle.position.z = 2;
rectangle.rotation.x = 90;
rectangle.scale = glm::vec3(4);
// Параметры материала
rectangle.material.ka = {0.2, 0.2, 0.2};
rectangle.material.kd = {0.9, 0.9, 0.9};
// Вершины для скайбокса
glm::vec3 skybox_verticies[] = {
{-1.0f, 1.0f, -1.0f},
{-1.0f, -1.0f, -1.0f},
{ 1.0f, -1.0f, -1.0f},
{ 1.0f, -1.0f, -1.0f},
{ 1.0f, 1.0f, -1.0f},
{-1.0f, 1.0f, -1.0f},
{-1.0f, -1.0f, 1.0f},
{-1.0f, -1.0f, -1.0f},
{-1.0f, 1.0f, -1.0f},
{-1.0f, 1.0f, -1.0f},
{-1.0f, 1.0f, 1.0f},
{-1.0f, -1.0f, 1.0f},
{ 1.0f, -1.0f, -1.0f},
{ 1.0f, -1.0f, 1.0f},
{ 1.0f, 1.0f, 1.0f},
{ 1.0f, 1.0f, 1.0f},
{ 1.0f, 1.0f, -1.0f},
{ 1.0f, -1.0f, -1.0f},
{-1.0f, -1.0f, 1.0f},
{-1.0f, 1.0f, 1.0f},
{ 1.0f, 1.0f, 1.0f},
{ 1.0f, 1.0f, 1.0f},
{ 1.0f, -1.0f, 1.0f},
{-1.0f, -1.0f, 1.0f},
{-1.0f, 1.0f, -1.0f},
{ 1.0f, 1.0f, -1.0f},
{ 1.0f, 1.0f, 1.0f},
{ 1.0f, 1.0f, 1.0f},
{-1.0f, 1.0f, 1.0f},
{-1.0f, 1.0f, -1.0f},
{-1.0f, -1.0f, -1.0f},
{-1.0f, -1.0f, 1.0f},
{ 1.0f, -1.0f, -1.0f},
{ 1.0f, -1.0f, -1.0f},
{-1.0f, -1.0f, 1.0f},
{ 1.0f, -1.0f, 1.0f}
};
// Модель скайбокса
Model skybox;
skybox.load_verteces(skybox_verticies, sizeof(skybox_verticies)/sizeof(glm::vec3));
TextureCube skybox_texture(TEX_DIFFUSE, { "../resources/textures/skybox/px.jpg"
, "../resources/textures/skybox/nx.jpg"
, "../resources/textures/skybox/py.jpg"
, "../resources/textures/skybox/ny.jpg"
, "../resources/textures/skybox/pz.jpg"
, "../resources/textures/skybox/nz.jpg"
});
// Шейдер для скайбокса
ShaderProgram skyboxShader;
// Загрузим шейдеры
skyboxShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/skybox.vert");
skyboxShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/skybox.frag");
skyboxShader.link();
// Привязка текстуры скайбокса
const char* skybox_shader_names[] = {"skybox"};
skyboxShader.bindTextures(skybox_shader_names, sizeof(skybox_shader_names)/sizeof(const char*));
// Пока не произойдет событие запроса закрытия окна
while(!glfwWindowShouldClose(window))
{
// Активируем G-кадра
gbuffer.use();
// Используем шейдер с освещением
gShader.use();
// Очистка буфера цвета и глубины
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// Загрузка данных о камере
cameraUB.loadSub(&camera.getData(), sizeof(CameraData));
// Пересчет матриц проекции и вида точечных источников
for (int i = 0; i < lights_count; i++)
lights[i].recalc_pov();
// Загружаем информацию об источниках света и их количестве
light_data.loadSub(lights, sizeof(Bulb) * lights_count);
light_data.loadSub(&lights_count, sizeof(GLint), sizeof(lights));
// Тут производится рендер
scene.render(gShader, material_data);
rectangle.render(gShader, material_data);
// Изменим размер вывода для тени
glViewport(0, 0, sunShadow_resolution, sunShadow_resolution);
// Активируем буфер кадра для теней от солнца
sunShadowBuffer.use();
// Подключим шейдер для расчета теней
sunShadowShader.use();
// Очистка буфера глубины
glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// Загружаем матрицу проекции и трансформации в пространство источника
sun.pov(sunShadowShader, camera);
// Рендерим геометрию в буфер глубины
scene.render(sunShadowShader, material_data);
rectangle.render(sunShadowShader, material_data);
// Изменим размер вывода для стороны кубической карты точечного источника
glViewport(0, 0, pointShadow_resolution, pointShadow_resolution);
// Активируем буфер кадра для теней от солнца
pointShadowBuffer.use();
// Подключим шейдер для расчета теней
pointShadowShader.use();
// Очистка буфера глубины
glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// Для каждого источника вызывается рендер сцены
for (int i = 0; i < lights_count; i++)
{
glUniform1i(pointShadowShader.getUniformLoc("light_i"), i);
// Рендерим геометрию в буфер глубины
scene.render(pointShadowShader, material_data);
rectangle.render(pointShadowShader, material_data);
}
// Изменим размер вывода для окна
glViewport(0, 0, WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT);
// Активируем базовый буфер кадра
FBO::useDefault();
// Подключаем шейдер для прямоугольника
lightShader.use();
// Очистка буфера цвета и глубины
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// Подключаем текстуры G-буфера
gPosition.use();
gNormal.use();
gDiffuseP.use();
gAmbientSpecular.use();
// Подключаем текстуры теней
sunShadowDepth.use();
pointShadowDepth.use();
// Загружаем информацию о направленном источнике
sun.upload(lightShader);
// Загружаем матрицу проекции и трансформации в пространство источника
sun.pov(lightShader, camera);
// Рендерим прямоугольник с расчетом освещения
quadModel.render();
// Перенос буфера глубины
FBO::useDefault(GL_DRAW_FRAMEBUFFER); // Базовый в режиме записи
gbuffer.use(GL_READ_FRAMEBUFFER); // Буфер геометрии в режиме чтения
// Копирование значений глубины
glBlitFramebuffer(0, 0, WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, 0, 0, WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_DEPTH_BUFFER_BIT, GL_NEAREST);
FBO::useDefault(); // Использование базового буфера для дальнейших работ
// Отрисовка скайбокса без записи глубины
glDepthMask(GL_FALSE);
// Используем шейдер для скайбокса
skyboxShader.use();
// Подключаем текстуру скайбокса
skybox_texture.use();
// Рендерим куб
skybox.render();
// Возвращаем запись глубины
glDepthMask(GL_TRUE);
// Отрисовка отладочных лампочек со специальным шейдером
bulbShader.use();
for (int i = 0; i < lights_count; i++)
lights[i].render(bulbShader, material_data);
// Представление содержимого буфера цепочки показа на окно
glfwSwapBuffers(window);
// Обработка системных событий
glfwPollEvents();
}
// Отключение атрибутов
glDisableVertexAttribArray(0);
// Завершение работы с GLFW3 перед выходом
glfwTerminate();
}