Some attempts to speedup Rice when using FB
[mupen64plus-pandora.git] / source / gles2rice / src / OGLGraphicsContext.cpp
1 /*
2 Copyright (C) 2003 Rice1964
3
4 This program is free software; you can redistribute it and/or
5 modify it under the terms of the GNU General Public License
6 as published by the Free Software Foundation; either version 2
7 of the License, or (at your option) any later version.
8
9 This program is distributed in the hope that it will be useful,
10 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12 GNU General Public License for more details.
13
14 You should have received a copy of the GNU General Public License
15 along with this program; if not, write to the Free Software
16 Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
17 */
18
19 #include "osal_opengl.h"
20
21 #define M64P_PLUGIN_PROTOTYPES 1
22 #include "m64p_plugin.h"
23 #include "Config.h"
24 #include "Debugger.h"
25 #if SDL_VIDEO_OPENGL
26 #include "OGLExtensions.h"
27 #endif
28 #include "OGLDebug.h"
29 #include "OGLGraphicsContext.h"
30 #include "TextureManager.h"
31 #include "Video.h"
32 #include "version.h"
33
34 COGLGraphicsContext::COGLGraphicsContext() :
35     m_bSupportMultiTexture(false),
36     m_bSupportTextureEnvCombine(false),
37     m_bSupportSeparateSpecularColor(false),
38     m_bSupportSecondColor(false),
39     m_bSupportFogCoord(false),
40     m_bSupportTextureObject(false),
41     m_bSupportRescaleNormal(false),
42     m_bSupportLODBias(false),
43     m_bSupportTextureMirrorRepeat(false),
44     m_bSupportTextureLOD(false),
45     m_bSupportNVRegisterCombiner(false),
46     m_bSupportBlendColor(false),
47     m_bSupportBlendSubtract(false),
48     m_bSupportNVTextureEnvCombine4(false),
49     m_pVendorStr(NULL),
50     m_pRenderStr(NULL),
51     m_pExtensionStr(NULL),
52     m_pVersionStr(NULL)
53 {
54 }
55
56
57 COGLGraphicsContext::~COGLGraphicsContext()
58 {
59 }
60
61 bool COGLGraphicsContext::Initialize(uint32 dwWidth, uint32 dwHeight, BOOL bWindowed )
62 {
63     DebugMessage(M64MSG_INFO, "Initializing OpenGL Device Context.");
64     Lock();
65
66     CGraphicsContext::Get()->m_supportTextureMirror = false;
67     CGraphicsContext::Initialize(dwWidth, dwHeight, bWindowed );
68
69     if( bWindowed )
70     {
71         windowSetting.statusBarHeightToUse = windowSetting.statusBarHeight;
72         windowSetting.toolbarHeightToUse = windowSetting.toolbarHeight;
73     }
74     else
75     {
76         windowSetting.statusBarHeightToUse = 0;
77         windowSetting.toolbarHeightToUse = 0;
78     }
79
80     int  depthBufferDepth = options.OpenglDepthBufferSetting;
81     int  colorBufferDepth = 32;
82     int bVerticalSync = windowSetting.bVerticalSync;
83     if( options.colorQuality == TEXTURE_FMT_A4R4G4B4 ) colorBufferDepth = 16;
84
85     // init sdl & gl
86     DebugMessage(M64MSG_VERBOSE, "Initializing video subsystem...");
87     if (CoreVideo_Init() != M64ERR_SUCCESS)   
88         return false;
89
90     /* hard-coded attribute values */
91     const int iDOUBLEBUFFER = 1;
92
93     /* set opengl attributes */
94     CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_DOUBLEBUFFER, iDOUBLEBUFFER);
95     CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_SWAP_CONTROL, bVerticalSync);
96     CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_BUFFER_SIZE, colorBufferDepth);
97     CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_DEPTH_SIZE, depthBufferDepth);
98
99     /* set multisampling */
100     if (options.multiSampling > 0)
101     {
102         CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_MULTISAMPLEBUFFERS, 1);
103         if (options.multiSampling <= 2)
104             CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_MULTISAMPLESAMPLES, 2);
105         else if (options.multiSampling <= 4)
106             CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_MULTISAMPLESAMPLES, 4);
107         else if (options.multiSampling <= 8)
108             CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_MULTISAMPLESAMPLES, 8);
109         else
110             CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_MULTISAMPLESAMPLES, 16);
111     }
112
113     /* Set the video mode */
114     m64p_video_mode ScreenMode = bWindowed ? M64VIDEO_WINDOWED : M64VIDEO_FULLSCREEN;
115     m64p_video_flags flags = M64VIDEOFLAG_SUPPORT_RESIZING;
116 #if 1
117     if (CoreVideo_SetVideoMode(800, windowSetting.uDisplayHeight, colorBufferDepth, ScreenMode, flags) != M64ERR_SUCCESS)
118 #else
119     if (CoreVideo_SetVideoMode(windowSetting.uDisplayWidth, windowSetting.uDisplayHeight, colorBufferDepth, ScreenMode, flags) != M64ERR_SUCCESS)
120 #endif
121     {
122         DebugMessage(M64MSG_ERROR, "Failed to set %i-bit video mode: %ix%i", colorBufferDepth, (int)windowSetting.uDisplayWidth, (int)windowSetting.uDisplayHeight);
123         CoreVideo_Quit();
124         return false;
125     }
126
127     /* check that our opengl attributes were properly set */
128     int iActual;
129     if (CoreVideo_GL_GetAttribute(M64P_GL_DOUBLEBUFFER, &iActual) == M64ERR_SUCCESS)
130         if (iActual != iDOUBLEBUFFER)
131             DebugMessage(M64MSG_WARNING, "Failed to set GL_DOUBLEBUFFER to %i. (it's %i)", iDOUBLEBUFFER, iActual);
132     if (CoreVideo_GL_GetAttribute(M64P_GL_SWAP_CONTROL, &iActual) == M64ERR_SUCCESS)
133         if (iActual != bVerticalSync)
134             DebugMessage(M64MSG_WARNING, "Failed to set GL_SWAP_CONTROL to %i. (it's %i)", bVerticalSync, iActual);
135     if (CoreVideo_GL_GetAttribute(M64P_GL_BUFFER_SIZE, &iActual) == M64ERR_SUCCESS)
136         if (iActual != colorBufferDepth)
137             DebugMessage(M64MSG_WARNING, "Failed to set GL_BUFFER_SIZE to %i. (it's %i)", colorBufferDepth, iActual);
138     if (CoreVideo_GL_GetAttribute(M64P_GL_DEPTH_SIZE, &iActual) == M64ERR_SUCCESS)
139         if (iActual != depthBufferDepth)
140             DebugMessage(M64MSG_WARNING, "Failed to set GL_DEPTH_SIZE to %i. (it's %i)", depthBufferDepth, iActual);
141
142 #if SDL_VIDEO_OPENGL
143     /* Get function pointers to OpenGL extensions (blame Microsoft Windows for this) */
144     OGLExtensions_Init();
145 #endif
146
147     char caption[500];
148     sprintf(caption, "%s v%i.%i.%i", PLUGIN_NAME, VERSION_PRINTF_SPLIT(PLUGIN_VERSION));
149     CoreVideo_SetCaption(caption);
150     SetWindowMode();
151
152     InitState();
153     InitOGLExtension();
154     sprintf(m_strDeviceStats, "%.60s - %.128s : %.60s", m_pVendorStr, m_pRenderStr, m_pVersionStr);
155     TRACE0(m_strDeviceStats);
156     DebugMessage(M64MSG_INFO, "Using OpenGL: %s", m_strDeviceStats);
157
158     Unlock();
159
160     Clear(CLEAR_COLOR_AND_DEPTH_BUFFER);    // Clear buffers
161     UpdateFrame();
162     Clear(CLEAR_COLOR_AND_DEPTH_BUFFER);
163     UpdateFrame();
164     
165     m_bReady = true;
166     status.isVertexShaderEnabled = false;
167
168     return true;
169 }
170
171 bool COGLGraphicsContext::ResizeInitialize(uint32 dwWidth, uint32 dwHeight, BOOL bWindowed )
172 {
173     Lock();
174
175     CGraphicsContext::Initialize(dwWidth, dwHeight, bWindowed );
176
177     int  depthBufferDepth = options.OpenglDepthBufferSetting;
178     int  colorBufferDepth = 32;
179     int bVerticalSync = windowSetting.bVerticalSync;
180     if( options.colorQuality == TEXTURE_FMT_A4R4G4B4 ) colorBufferDepth = 16;
181
182     /* hard-coded attribute values */
183     const int iDOUBLEBUFFER = 1;
184
185     /* set opengl attributes */
186     CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_DOUBLEBUFFER, iDOUBLEBUFFER);
187     CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_SWAP_CONTROL, bVerticalSync);
188     CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_BUFFER_SIZE, colorBufferDepth);
189     CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_DEPTH_SIZE, depthBufferDepth);
190
191     /* set multisampling */
192     if (options.multiSampling > 0)
193     {
194         CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_MULTISAMPLEBUFFERS, 1);
195         if (options.multiSampling <= 2)
196             CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_MULTISAMPLESAMPLES, 2);
197         else if (options.multiSampling <= 4)
198             CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_MULTISAMPLESAMPLES, 4);
199         else if (options.multiSampling <= 8)
200             CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_MULTISAMPLESAMPLES, 8);
201         else
202             CoreVideo_GL_SetAttribute(M64P_GL_MULTISAMPLESAMPLES, 16);
203     }
204
205     /* Call Mupen64plus core Video Extension to resize the window, which will create a new OpenGL Context under SDL */
206     if (CoreVideo_ResizeWindow(windowSetting.uDisplayWidth, windowSetting.uDisplayHeight) != M64ERR_SUCCESS)
207     {
208         DebugMessage(M64MSG_ERROR, "Failed to set %i-bit video mode: %ix%i", colorBufferDepth, (int)windowSetting.uDisplayWidth, (int)windowSetting.uDisplayHeight);
209         CoreVideo_Quit();
210         return false;
211     }
212
213     InitState();
214     Unlock();
215
216     Clear(CLEAR_COLOR_AND_DEPTH_BUFFER);    // Clear buffers
217     UpdateFrame();
218     Clear(CLEAR_COLOR_AND_DEPTH_BUFFER);
219     UpdateFrame();
220     
221     return true;
222 }
223
224 void COGLGraphicsContext::InitState(void)
225 {
226     m_pRenderStr = glGetString(GL_RENDERER);
227     m_pExtensionStr = glGetString(GL_EXTENSIONS);
228     m_pVersionStr = glGetString(GL_VERSION);
229     m_pVendorStr = glGetString(GL_VENDOR);
230     glMatrixMode(GL_PROJECTION);
231     OPENGL_CHECK_ERRORS;
232     glLoadIdentity();
233     OPENGL_CHECK_ERRORS;
234
235     glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
236     OPENGL_CHECK_ERRORS;
237     glClearDepth(1.0f);
238     OPENGL_CHECK_ERRORS;
239
240 #if SDL_VIDEO_OPENGL
241     glShadeModel(GL_SMOOTH);
242     OPENGL_CHECK_ERRORS;
243
244     //position viewer 
245     //glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
246     //glLoadIdentity();
247
248     glDisable(GL_ALPHA_TEST);
249     OPENGL_CHECK_ERRORS;
250 #endif
251
252     glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
253     OPENGL_CHECK_ERRORS;
254     glDisable(GL_BLEND);
255     OPENGL_CHECK_ERRORS;
256
257     glFrontFace(GL_CCW);
258     OPENGL_CHECK_ERRORS;
259     glDisable(GL_CULL_FACE);
260     OPENGL_CHECK_ERRORS;
261 #if SDL_VIDEO_OPENGL
262     glDisable(GL_NORMALIZE);
263     OPENGL_CHECK_ERRORS;
264 #endif
265
266     glDepthFunc(GL_LEQUAL);
267     OPENGL_CHECK_ERRORS;
268     glEnable(GL_DEPTH_TEST);
269     OPENGL_CHECK_ERRORS;
270
271 #if SDL_VIDEO_OPENGL
272     glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);
273     OPENGL_CHECK_ERRORS;
274 #endif
275
276     glEnable(GL_BLEND);
277     OPENGL_CHECK_ERRORS;
278 #if SDL_VIDEO_OPENGL
279     glEnable(GL_ALPHA_TEST);
280     OPENGL_CHECK_ERRORS;
281
282     glMatrixMode(GL_PROJECTION);
283     OPENGL_CHECK_ERRORS;
284     glLoadIdentity();
285     OPENGL_CHECK_ERRORS;
286     
287     glDepthRange(-1, 1);
288
289 #elif SDL_VIDEO_OPENGL_ES2
290     glDepthRangef(0.0f, 1.0f);
291 #endif
292     OPENGL_CHECK_ERRORS;
293 }
294
295 void COGLGraphicsContext::InitOGLExtension(void)
296 {
297     // important extension features, it is very bad not to have these feature
298     m_bSupportMultiTexture = IsExtensionSupported(OSAL_GL_ARB_MULTITEXTURE);
299     m_bSupportTextureEnvCombine = IsExtensionSupported("GL_EXT_texture_env_combine");
300     
301     m_bSupportSeparateSpecularColor = IsExtensionSupported("GL_EXT_separate_specular_color");
302     m_bSupportSecondColor = IsExtensionSupported("GL_EXT_secondary_color");
303     m_bSupportFogCoord = IsExtensionSupported("GL_EXT_fog_coord");
304     m_bSupportTextureObject = IsExtensionSupported("GL_EXT_texture_object");
305
306     // Optional extension features
307     m_bSupportRescaleNormal = IsExtensionSupported("GL_EXT_rescale_normal");
308     m_bSupportLODBias = IsExtensionSupported("GL_EXT_texture_lod_bias");
309     m_bSupportAnisotropicFiltering = IsExtensionSupported("GL_EXT_texture_filter_anisotropic");
310
311     // Compute maxAnisotropicFiltering
312     m_maxAnisotropicFiltering = 0;
313
314     if( m_bSupportAnisotropicFiltering
315     && (options.anisotropicFiltering == 2
316         || options.anisotropicFiltering == 4
317         || options.anisotropicFiltering == 8
318         || options.anisotropicFiltering == 16))
319     {
320         //Get the max value of aniso that the graphic card support
321         glGetIntegerv(GL_MAX_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, &m_maxAnisotropicFiltering);
322         OPENGL_CHECK_ERRORS;
323
324         // If user want more aniso than hardware can do
325         if(options.anisotropicFiltering > (uint32) m_maxAnisotropicFiltering)
326         {
327             DebugMessage(M64MSG_INFO, "A value of '%i' is set for AnisotropicFiltering option but the hardware has a maximum value of '%i' so this will be used", options.anisotropicFiltering, m_maxAnisotropicFiltering);
328         }
329
330         //check if user want less anisotropy than hardware can do
331         if((uint32) m_maxAnisotropicFiltering > options.anisotropicFiltering)
332         m_maxAnisotropicFiltering = options.anisotropicFiltering;
333     }
334
335     // Nvidia only extension features (optional)
336     m_bSupportNVRegisterCombiner = IsExtensionSupported("GL_NV_register_combiners");
337     m_bSupportTextureMirrorRepeat = IsExtensionSupported("GL_IBM_texture_mirrored_repeat") || IsExtensionSupported("ARB_texture_mirrored_repeat");
338     m_supportTextureMirror = m_bSupportTextureMirrorRepeat;
339     m_bSupportTextureLOD = IsExtensionSupported("GL_EXT_texture_lod");
340     m_bSupportBlendColor = IsExtensionSupported("GL_EXT_blend_color");
341     m_bSupportBlendSubtract = IsExtensionSupported("GL_EXT_blend_subtract");
342     m_bSupportNVTextureEnvCombine4 = IsExtensionSupported("GL_NV_texture_env_combine4");
343
344 }
345
346 bool COGLGraphicsContext::IsExtensionSupported(const char* pExtName)
347 {
348     if (strstr((const char*)m_pExtensionStr, pExtName) != NULL)
349     {
350         DebugMessage(M64MSG_VERBOSE, "OpenGL Extension '%s' is supported.", pExtName);
351         return true;
352     }
353     else
354     {
355         DebugMessage(M64MSG_VERBOSE, "OpenGL Extension '%s' is NOT supported.", pExtName);
356         return false;
357     }
358 }
359
360 bool COGLGraphicsContext::IsWglExtensionSupported(const char* pExtName)
361 {
362     if( m_pWglExtensionStr == NULL )
363         return false;
364
365     if( strstr((const char*)m_pWglExtensionStr, pExtName) != NULL )
366         return true;
367     else
368         return false;
369 }
370
371
372 void COGLGraphicsContext::CleanUp()
373 {
374     CoreVideo_Quit();
375     m_bReady = false;
376 }
377
378
379 void COGLGraphicsContext::Clear(ClearFlag dwFlags, uint32 color, float depth)
380 {
381     uint32 flag=0;
382     if( dwFlags&CLEAR_COLOR_BUFFER )    flag |= GL_COLOR_BUFFER_BIT;
383     if( dwFlags&CLEAR_DEPTH_BUFFER )    flag |= GL_DEPTH_BUFFER_BIT;
384
385     float r = ((color>>16)&0xFF)/255.0f;
386     float g = ((color>> 8)&0xFF)/255.0f;
387     float b = ((color    )&0xFF)/255.0f;
388     float a = ((color>>24)&0xFF)/255.0f;
389     glClearColor(r, g, b, a);
390     OPENGL_CHECK_ERRORS;
391     glClearDepth(depth);
392     OPENGL_CHECK_ERRORS;
393     glClear(flag);  //Clear color buffer and depth buffer
394     OPENGL_CHECK_ERRORS;
395 }
396
397 void COGLGraphicsContext::UpdateFrame(bool swaponly)
398 {
399     status.gFrameCount++;
400
401     glFlush();
402     OPENGL_CHECK_ERRORS;
403     //glFinish();
404     //wglSwapIntervalEXT(0);
405
406     /*
407     if (debuggerPauseCount == countToPause)
408     {
409         static int iShotNum = 0;
410         // get width, height, allocate buffer to store image
411         int width = windowSetting.uDisplayWidth;
412         int height = windowSetting.uDisplayHeight;
413         printf("Saving debug images: width=%i  height=%i\n", width, height);
414         short *buffer = (short *) malloc(((width+3)&~3)*(height+1)*4);
415         glReadBuffer( GL_FRONT );
416         // set up a BMGImage struct
417         struct BMGImageStruct img;
418         memset(&img, 0, sizeof(BMGImageStruct));
419         InitBMGImage(&img);
420         img.bits = (unsigned char *) buffer;
421         img.bits_per_pixel = 32;
422         img.height = height;
423         img.width = width;
424         img.scan_width = width * 4;
425         // store the RGB color image
426         char chFilename[64];
427         sprintf(chFilename, "dbg_rgb_%03i.png", iShotNum);
428         glReadPixels(0,0,width,height, GL_BGRA, GL_UNSIGNED_BYTE, buffer);
429         WritePNG(chFilename, img);
430         // store the Z buffer
431         sprintf(chFilename, "dbg_Z_%03i.png", iShotNum);
432         glReadPixels(0,0,width,height, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_INT, buffer);
433         //img.bits_per_pixel = 16;
434         //img.scan_width = width * 2;
435         WritePNG(chFilename, img);
436         // dump a subset of the Z data
437         for (int y = 0; y < 480; y += 16)
438         {
439             for (int x = 0; x < 640; x+= 16)
440                 printf("%4hx ", buffer[y*640 + x]);
441             printf("\n");
442         }
443         printf("\n");
444         // free memory and get out of here
445         free(buffer);
446         iShotNum++;
447         }
448     */
449
450    
451    // if emulator defined a render callback function, call it before buffer swap
452    if(renderCallback)
453        (*renderCallback)(status.bScreenIsDrawn);
454
455    CoreVideo_GL_SwapBuffers();
456    
457    /*if(options.bShowFPS)
458      {
459     static unsigned int lastTick=0;
460     static int frames=0;
461     unsigned int nowTick = SDL_GetTicks();
462     frames++;
463     if(lastTick + 5000 <= nowTick)
464       {
465          char caption[200];
466          sprintf(caption, "%s v%i.%i.%i - %.3f VI/S", PLUGIN_NAME, VERSION_PRINTF_SPLIT(PLUGIN_VERSION), frames/5.0);
467          CoreVideo_SetCaption(caption);
468          frames = 0;
469          lastTick = nowTick;
470       }
471      }*/
472
473     glDepthMask(GL_TRUE);
474     OPENGL_CHECK_ERRORS;
475     glClearDepth(1.0f);
476     OPENGL_CHECK_ERRORS;
477     if( !g_curRomInfo.bForceScreenClear )
478     {
479         glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
480         OPENGL_CHECK_ERRORS;
481     }
482     else
483         needCleanScene = true;
484
485     status.bScreenIsDrawn = false;
486 }
487
488 bool COGLGraphicsContext::SetFullscreenMode()
489 {
490     windowSetting.statusBarHeightToUse = 0;
491     windowSetting.toolbarHeightToUse = 0;
492     return true;
493 }
494
495 bool COGLGraphicsContext::SetWindowMode()
496 {
497     windowSetting.statusBarHeightToUse = windowSetting.statusBarHeight;
498     windowSetting.toolbarHeightToUse = windowSetting.toolbarHeight;
499     return true;
500 }
501 int COGLGraphicsContext::ToggleFullscreen()
502 {
503     if (CoreVideo_ToggleFullScreen() == M64ERR_SUCCESS)
504     {
505         m_bWindowed = !m_bWindowed;
506         if(m_bWindowed)
507             SetWindowMode();
508         else
509             SetFullscreenMode();
510     }
511
512     return m_bWindowed?0:1;
513 }
514
515 // This is a static function, will be called when the plugin DLL is initialized
516 void COGLGraphicsContext::InitDeviceParameters()
517 {
518     status.isVertexShaderEnabled = false;   // Disable it for now
519 }
520
521 // Get methods
522 bool COGLGraphicsContext::IsSupportAnisotropicFiltering()
523 {
524     return m_bSupportAnisotropicFiltering;
525 }
526
527 int COGLGraphicsContext::getMaxAnisotropicFiltering()
528 {
529     return m_maxAnisotropicFiltering;
530 }