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 "texunit.h"
  10
  11 using namespace std;
  12
  13 namespace Msp {
  14 namespace GL {
  15
  16 ShadowMap::ShadowMap(unsigned s, const Renderable &r, const Light &l):
  17         Effect(r),
  18         size(s),
  19         light(l),
  20         unit(3),
  21         radius(1)
  22 {
  23         depth_buf.set_min_filter(LINEAR);
  24         depth_buf.set_compare_enabled(true);
  25         depth_buf.set_compare_func(LEQUAL);
  26         depth_buf.set_wrap(CLAMP_TO_EDGE);
  27         depth_buf.storage(DEPTH_COMPONENT, size, size);
  28         fbo.attach(DEPTH_ATTACHMENT, depth_buf, 0);
  29 }
  30
  31 void ShadowMap::set_target(const Vector3 &t, float r)
  32 {
  33         target = t;
  34         radius = r;
  35 }
  36
  37 void ShadowMap::set_texture_unit(unsigned u)
  38 {
  39         unit = u;
  40 }
  41
  42 void ShadowMap::render(Renderer &renderer, const Tag &tag) const
  43 {
  44         if(!enabled_passes.count(tag))
  45                 return renderable.render(renderer, tag);
  46
  47         Vector4 lpos = light.get_position();
  48         if(lpos.w)
  49         {
  50                 /* XXX Not really proper way to support positional lights, but good
  51                 enough when the light source is far away */
  52                 lpos.x -= target.x;
  53                 lpos.y -= target.y;
  54                 lpos.z -= target.z;
  55                 float d = sqrt(lpos.x*lpos.x+lpos.y*lpos.y+lpos.z*lpos.z);
  56                 lpos.x /= d;
  57                 lpos.y /= d;
  58                 lpos.z /= d;
  59         }
  60
  61         float matrix[16];
  62         if(abs(lpos.z)>=abs(lpos.x) && abs(lpos.z)>=abs(lpos.y))
  63         {
  64                 float d = sqrt(lpos.x*lpos.x+lpos.z*lpos.z);
  65                 matrix[0] = lpos.z/d;
  66                 matrix[4] = 0;
  67                 matrix[8] = -lpos.x/d;
  68                 matrix[1] = -lpos.x*lpos.y/d;
  69                 matrix[5] = d;
  70                 matrix[9] = -lpos.z*lpos.y/d;
  71         }
  72         else
  73         {
  74                 float d = sqrt(lpos.x*lpos.x+lpos.y*lpos.y);
  75                 matrix[0] = -lpos.y/d;
  76                 matrix[4] = lpos.x/d;
  77                 matrix[8] = 0;
  78                 matrix[1] = -lpos.x*lpos.z/d;
  79                 matrix[5] = -lpos.y*lpos.z/d;
  80                 matrix[9] = d;
  81         }
  82
  83         matrix[2] = lpos.x;
  84         matrix[6] = lpos.y;
  85         matrix[10] = lpos.z;
  86
  87         matrix[12] = -(target.x*matrix[0]+target.y*matrix[4]+target.z*matrix[8]);
  88         matrix[13] = -(target.x*matrix[1]+target.y*matrix[5]+target.z*matrix[9]);
  89         matrix[14] = -(target.x*matrix[2]+target.y*matrix[6]+target.z*matrix[10]);
  90         matrix[3] = 0;
  91         matrix[7] = 0;
  92         matrix[11] = 0;
  93         matrix[15] = 1;
  94
  95         renderer.escape();
  96
  97         {
  98                 MatrixStack::Push push_mv(MatrixStack::modelview());
  99                 MatrixStack::Push push_proj(MatrixStack::projection());
 100
 101                 MatrixStack::projection() = Matrix::ortho(-radius, radius, -radius, radius, -radius, radius);
 102                 MatrixStack::modelview() = matrix;
 103
 104                 Bind bind_fbo(fbo, true);
 105                 fbo.clear(DEPTH_BUFFER_BIT);
 106                 renderable.render("shadow");
 107         }
 108
 109         depth_buf.bind_to(unit);
 110         float diam = radius*2;
 111         float s_eq[4] = { matrix[0]/diam, matrix[4]/diam, matrix[8]/diam, matrix[12]/diam+0.5f };
 112         float t_eq[4] = { matrix[1]/diam, matrix[5]/diam, matrix[9]/diam, matrix[13]/diam+0.5f };
 113         float r_eq[4] = { -matrix[2]/diam, -matrix[6]/diam, -matrix[10]/diam, 0.5f-matrix[14]/diam-4.0f/size };
 114         glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_EYE_LINEAR);
 115         glTexGenfv(GL_S, GL_EYE_PLANE, s_eq);
 116         enable(GL_TEXTURE_GEN_S);
 117         glTexGeni(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_EYE_LINEAR);
 118         glTexGenfv(GL_T, GL_EYE_PLANE, t_eq);
 119         enable(GL_TEXTURE_GEN_T);
 120         glTexGeni(GL_R, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_EYE_LINEAR);
 121         glTexGenfv(GL_R, GL_EYE_PLANE, r_eq);
 122         enable(GL_TEXTURE_GEN_R);
 123
 124         TexUnit::activate(0);
 125
 126         renderable.render(renderer, tag);
 127
 128         Texture::unbind_from(unit);
 129         disable(GL_TEXTURE_GEN_S);
 130         disable(GL_TEXTURE_GEN_T);
 131         disable(GL_TEXTURE_GEN_R);
 132         TexUnit::activate(0);
 133 }
 134
 135 } // namespace GL
 136 } // namespace Msp