source/shadowmap.cpp

   1 #include <cmath>
   2 #include <cstdlib>
   3 #include "light.h"
   4 #include "matrix.h"
   5 #include "misc.h"
   6 #include "scene.h"
   7 #include "shadowmap.h"
   8 #include "texunit.h"
   9
  10 using namespace std;
  11
  12 namespace Msp {
  13 namespace GL {
  14
  15 ShadowMap::ShadowMap(unsigned s, const Scene &c, const Light &l):
  16         size(s),
  17         scene(c),
  18         light(l),
  19         unit(3),
  20         radius(1)
  21 {
  22         depth_buf.set_min_filter(LINEAR);
  23         depth_buf.set_compare_enabled(true);
  24         depth_buf.set_compare_func(LEQUAL);
  25         depth_buf.set_wrap(CLAMP_TO_EDGE);
  26         depth_buf.storage(DEPTH_COMPONENT, size, size);
  27         fbo.attach(DEPTH_ATTACHMENT, depth_buf, 0);
  28 }
  29
  30 void ShadowMap::set_target(const Vector3 &t, float r)
  31 {
  32         target = t;
  33         radius = r;
  34 }
  35
  36 void ShadowMap::set_texture_unit(unsigned u)
  37 {
  38         unit = u;
  39 }
  40
  41 void ShadowMap::prepare()
  42 {
  43         Vector4 lpos = light.get_position();
  44         if(lpos.w)
  45         {
  46                 /* XXX Not really proper way to support positional lights, but good
  47                 enough when the light source is far away */
  48                 lpos.x -= target.x;
  49                 lpos.y -= target.y;
  50                 lpos.z -= target.z;
  51                 float d = sqrt(lpos.x*lpos.x+lpos.y*lpos.y+lpos.z*lpos.z);
  52                 lpos.x /= d;
  53                 lpos.y /= d;
  54                 lpos.z /= d;
  55         }
  56
  57         float matrix[16];
  58         if(abs(lpos.z)>=abs(lpos.x) && abs(lpos.z)>=abs(lpos.y))
  59         {
  60                 float d = sqrt(lpos.x*lpos.x+lpos.z*lpos.z);
  61                 matrix[0] = lpos.z/d;
  62                 matrix[4] = 0;
  63                 matrix[8] = -lpos.x/d;
  64                 matrix[1] = -lpos.x*lpos.y/d;
  65                 matrix[5] = d;
  66                 matrix[9] = -lpos.z*lpos.y/d;
  67         }
  68         else
  69         {
  70                 float d = sqrt(lpos.x*lpos.x+lpos.y*lpos.y);
  71                 matrix[0] = -lpos.y/d;
  72                 matrix[4] = lpos.x/d;
  73                 matrix[8] = 0;
  74                 matrix[1] = -lpos.x*lpos.z/d;
  75                 matrix[5] = -lpos.y*lpos.z/d;
  76                 matrix[9] = d;
  77         }
  78
  79         matrix[2] = lpos.x;
  80         matrix[6] = lpos.y;
  81         matrix[10] = lpos.z;
  82
  83         matrix[12] = -(target.x*matrix[0]+target.y*matrix[4]+target.z*matrix[8]);
  84         matrix[13] = -(target.x*matrix[1]+target.y*matrix[5]+target.z*matrix[9]);
  85         matrix[14] = -(target.x*matrix[2]+target.y*matrix[6]+target.z*matrix[10]);
  86         matrix[3] = 0;
  87         matrix[7] = 0;
  88         matrix[11] = 0;
  89         matrix[15] = 1;
  90
  91         {
  92                 MatrixStack::Push push_mv(MatrixStack::modelview());
  93                 MatrixStack::Push push_proj(MatrixStack::projection());
  94
  95                 MatrixStack::projection() = Matrix::ortho(-radius, radius, -radius, radius, -radius, radius);
  96                 MatrixStack::modelview() = matrix;
  97
  98                 Bind bind_fbo(fbo, true);
  99                 fbo.clear(DEPTH_BUFFER_BIT);
 100                 scene.render("shadow");
 101         }
 102
 103         depth_buf.bind_to(unit);
 104         float diam = radius*2;
 105         float s_eq[4] = { matrix[0]/diam, matrix[4]/diam, matrix[8]/diam, matrix[12]/diam+0.5 };
 106         float t_eq[4] = { matrix[1]/diam, matrix[5]/diam, matrix[9]/diam, matrix[13]/diam+0.5 };
 107         float r_eq[4] = { -matrix[2]/diam, -matrix[6]/diam, -matrix[10]/diam, 0.5-matrix[14]/diam-4.0/size };
 108         glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_EYE_LINEAR);
 109         glTexGenfv(GL_S, GL_EYE_PLANE, s_eq);
 110         enable(GL_TEXTURE_GEN_S);
 111         glTexGeni(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_EYE_LINEAR);
 112         glTexGenfv(GL_T, GL_EYE_PLANE, t_eq);
 113         enable(GL_TEXTURE_GEN_T);
 114         glTexGeni(GL_R, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_EYE_LINEAR);
 115         glTexGenfv(GL_R, GL_EYE_PLANE, r_eq);
 116         enable(GL_TEXTURE_GEN_R);
 117
 118         TexUnit::activate(0);
 119 }
 120
 121 void ShadowMap::cleanup()
 122 {
 123         Texture::unbind_from(unit);
 124         disable(GL_TEXTURE_GEN_S);
 125         disable(GL_TEXTURE_GEN_T);
 126         disable(GL_TEXTURE_GEN_R);
 127         TexUnit::activate(0);
 128 }
 129
 130 } // namespace GL
 131 } // namespace Msp