source/shadowmap.cpp

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