i965/blorp: Organize pixel kill and blend/scaled inputs into vec4s
[mesa.git] / src / mesa / tnl / t_vb_light.c
index aa420c3c14f008faa8615a32b428d1b92bf2c69f..8d13712e218b3a71cc96094dc1a11daf33048bbb 100644 (file)
@@ -1,8 +1,7 @@
 /*
  * Mesa 3-D graphics library
- * Version:  6.1
  *
- * Copyright (C) 1999-2004  Brian Paul   All Rights Reserved.
+ * Copyright (C) 1999-2006  Brian Paul   All Rights Reserved.
  *
  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
  * OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
- * BRIAN PAUL BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN
- * AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
- * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
+ * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
+ * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
+ * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
+ * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  */
 
 
-
-#include "glheader.h"
-#include "colormac.h"
-#include "light.h"
-#include "macros.h"
-#include "imports.h"
-#include "simple_list.h"
-#include "mtypes.h"
+#include "c99_math.h"
+#include "main/glheader.h"
+#include "main/light.h"
+#include "main/macros.h"
+#include "main/imports.h"
+#include "util/simple_list.h"
+#include "main/mtypes.h"
 
 #include "math/m_translate.h"
 
+#include "util/bitscan.h"
+
 #include "t_context.h"
 #include "t_pipeline.h"
+#include "tnl.h"
 
 #define LIGHT_TWOSIDE       0x1
 #define LIGHT_MATERIAL      0x2
 #define MAX_LIGHT_FUNC      0x4
 
-typedef void (*light_func)( GLcontext *ctx,
+typedef void (*light_func)( struct gl_context *ctx,
                            struct vertex_buffer *VB,
                            struct tnl_pipeline_stage *stage,
                            GLvector4f *input );
 
+/**
+ * Information for updating current material attributes from vertex color,
+ * for GL_COLOR_MATERIAL.
+ */
 struct material_cursor {
-   const GLfloat *ptr;
-   GLuint stride;
-   GLfloat *current;
+   const GLfloat *ptr;    /* points to src vertex color (in VB array) */
+   GLuint stride;         /* stride to next vertex color (bytes) */
+   GLfloat *current;      /* points to material attribute to update */
+   GLuint size;           /* vertex/color size: 1, 2, 3 or 4 */
 };
 
+/**
+ * Data private to this pipeline stage.
+ */
 struct light_stage_data {
    GLvector4f Input;
    GLvector4f LitColor[2];
    GLvector4f LitSecondary[2];
-   GLvector4f LitIndex[2];
    light_func *light_func_tab;
 
    struct material_cursor mat[MAT_ATTRIB_MAX];
@@ -69,70 +78,221 @@ struct light_stage_data {
 
 
 
-/* In the case of colormaterial, the effected material attributes
+/**********************************************************************/
+/*****                  Lighting computation                      *****/
+/**********************************************************************/
+
+
+/*
+ * Notes:
+ *   When two-sided lighting is enabled we compute the color (or index)
+ *   for both the front and back side of the primitive.  Then, when the
+ *   orientation of the facet is later learned, we can determine which
+ *   color (or index) to use for rendering.
+ *
+ *   KW: We now know orientation in advance and only shade for
+ *       the side or sides which are actually required.
+ *
+ * Variables:
+ *   n = normal vector
+ *   V = vertex position
+ *   P = light source position
+ *   Pe = (0,0,0,1)
+ *
+ * Precomputed:
+ *   IF P[3]==0 THEN
+ *       // light at infinity
+ *       IF local_viewer THEN
+ *           _VP_inf_norm = unit vector from V to P      // Precompute
+ *       ELSE
+ *           // eye at infinity
+ *           _h_inf_norm = Normalize( VP + <0,0,1> )     // Precompute
+ *       ENDIF
+ *   ENDIF
+ *
+ * Functions:
+ *   Normalize( v ) = normalized vector v
+ *   Magnitude( v ) = length of vector v
+ */
+
+
+
+static void
+validate_shine_table( struct gl_context *ctx, GLuint side, GLfloat shininess )
+{
+   TNLcontext *tnl = TNL_CONTEXT(ctx);
+   struct tnl_shine_tab *list = tnl->_ShineTabList;
+   struct tnl_shine_tab *s;
+
+   assert(side < 2);
+
+   foreach(s, list)
+      if ( s->shininess == shininess )
+        break;
+
+   if (s == list) {
+      GLint j;
+      GLfloat *m;
+
+      foreach(s, list)
+        if (s->refcount == 0)
+           break;
+
+      m = s->tab;
+      m[0] = 0.0F;
+      if (shininess == 0.0F) {
+        for (j = 1 ; j <= SHINE_TABLE_SIZE ; j++)
+           m[j] = 1.0F;
+      }
+      else {
+        for (j = 1 ; j < SHINE_TABLE_SIZE ; j++) {
+            GLfloat t, x = j / (GLfloat) (SHINE_TABLE_SIZE - 1);
+            if (x < 0.005F) /* underflow check */
+               x = 0.005F;
+            t = powf(x, shininess);
+           if (t > 1e-20F)
+              m[j] = t;
+           else
+              m[j] = 0.0F;
+        }
+        m[SHINE_TABLE_SIZE] = 1.0F;
+      }
+
+      s->shininess = shininess;
+   }
+
+   if (tnl->_ShineTable[side])
+      tnl->_ShineTable[side]->refcount--;
+
+   tnl->_ShineTable[side] = s;
+   move_to_tail( list, s );
+   s->refcount++;
+}
+
+
+void
+_tnl_validate_shine_tables( struct gl_context *ctx )
+{
+   TNLcontext *tnl = TNL_CONTEXT(ctx);
+   GLfloat shininess;
+   
+   shininess = ctx->Light.Material.Attrib[MAT_ATTRIB_FRONT_SHININESS][0];
+   if (!tnl->_ShineTable[0] || tnl->_ShineTable[0]->shininess != shininess)
+      validate_shine_table( ctx, 0, shininess );
+
+   shininess = ctx->Light.Material.Attrib[MAT_ATTRIB_BACK_SHININESS][0];
+   if (!tnl->_ShineTable[1] || tnl->_ShineTable[1]->shininess != shininess)
+      validate_shine_table( ctx, 1, shininess );
+}
+
+
+/**
+ * In the case of colormaterial, the effected material attributes
  * should already have been bound to point to the incoming color data,
  * prior to running the pipeline.
+ * This function copies the vertex's color to the material attributes
+ * which are tracking glColor.
+ * It's called per-vertex in the lighting loop.
  */
-static void update_materials( GLcontext *ctx,
-                             struct light_stage_data *store )
+static void
+update_materials(struct gl_context *ctx, struct light_stage_data *store)
 {
    GLuint i;
 
    for (i = 0 ; i < store->mat_count ; i++) {
-      COPY_4V(store->mat[i].current, store->mat[i].ptr);
+      /* update the material */
+      COPY_CLEAN_4V(store->mat[i].current, store->mat[i].size, store->mat[i].ptr);
+      /* increment src vertex color pointer */
       STRIDE_F(store->mat[i].ptr, store->mat[i].stride);
    }
       
+   /* recompute derived light/material values */
    _mesa_update_material( ctx, store->mat_bitmask );
-   _mesa_validate_all_lighting_tables( ctx );
+   /* XXX we should only call this if we're tracking/changing the specular
+    * exponent.
+    */
+   _tnl_validate_shine_tables( ctx );
 }
 
-static GLuint prepare_materials( GLcontext *ctx,
-                                struct vertex_buffer *VB,
-                                struct light_stage_data *store )
+
+/**
+ * Prepare things prior to running the lighting stage.
+ * Return number of material attributes which will track vertex color.
+ */
+static GLuint
+prepare_materials(struct gl_context *ctx,
+                  struct vertex_buffer *VB, struct light_stage_data *store)
 {
    GLuint i;
    
    store->mat_count = 0;
    store->mat_bitmask = 0;
 
-   /* If ColorMaterial enabled, overwrite affected AttrPtr's with
-    * the color pointer.  This could be done earlier.
+   /* Examine the _ColorMaterialBitmask to determine which materials
+    * track vertex color.  Override the material attribute's pointer
+    * with the color pointer for each one.
     */
    if (ctx->Light.ColorMaterialEnabled) {
-      GLuint bitmask = ctx->Light.ColorMaterialBitmask;
-      for (i = 0 ; i < MAT_ATTRIB_MAX ; i++)
-        if (bitmask & (1<<i))
-           VB->AttribPtr[_TNL_ATTRIB_MAT_FRONT_AMBIENT + i] = VB->ColorPtr[0];
+      GLbitfield bitmask = ctx->Light._ColorMaterialBitmask;
+      while (bitmask) {
+         const int i = u_bit_scan(&bitmask);
+         VB->AttribPtr[_TNL_ATTRIB_MAT_FRONT_AMBIENT + i] =
+            VB->AttribPtr[_TNL_ATTRIB_COLOR0];
+      }
    }
 
-   for (i = _TNL_ATTRIB_MAT_FRONT_AMBIENT ; i < _TNL_ATTRIB_INDEX ; i++) {
+   /* Now, for each material attribute that's tracking vertex color, save
+    * some values (ptr, stride, size, current) that we'll need in
+    * update_materials(), above, that'll actually copy the vertex color to
+    * the material attribute(s).
+    */
+   for (i = _TNL_FIRST_MAT; i <= _TNL_LAST_MAT; i++) {
       if (VB->AttribPtr[i]->stride) {
-        GLuint j = store->mat_count++;
-        GLuint attr = i - _TNL_ATTRIB_MAT_FRONT_AMBIENT;
-        store->mat[j].ptr = VB->AttribPtr[i]->start;
+        const GLuint j = store->mat_count++;
+        const GLuint attr = i - _TNL_ATTRIB_MAT_FRONT_AMBIENT;
+        store->mat[j].ptr    = VB->AttribPtr[i]->start;
         store->mat[j].stride = VB->AttribPtr[i]->stride;
+        store->mat[j].size   = VB->AttribPtr[i]->size;
         store->mat[j].current = ctx->Light.Material.Attrib[attr];
         store->mat_bitmask |= (1<<attr);
       }
    }
-   
 
    /* FIXME: Is this already done?
     */
    _mesa_update_material( ctx, ~0 );
-   _mesa_validate_all_lighting_tables( ctx );
+
+   _tnl_validate_shine_tables( ctx );
 
    return store->mat_count;
 }
 
+/*
+ * Compute dp ^ SpecularExponent.
+ * Lerp between adjacent values in the f(x) lookup table, giving a
+ * continuous function, with adequate overall accuracy.  (Though still
+ * pretty good compared to a straight lookup).
+ */
+static inline GLfloat
+lookup_shininess(const struct gl_context *ctx, GLuint face, GLfloat dp)
+{
+   TNLcontext *tnl = TNL_CONTEXT(ctx);
+   const struct tnl_shine_tab *tab = tnl->_ShineTable[face];
+   float f = dp * (SHINE_TABLE_SIZE - 1);
+   int k = (int) f;
+   if (k < 0 /* gcc may cast an overflow float value to negative int value */
+       || k > SHINE_TABLE_SIZE - 2)
+      return powf(dp, tab->shininess);
+   else
+      return tab->tab[k] + (f - k) * (tab->tab[k+1] - tab->tab[k]);
+}
+
 /* Tables for all the shading functions.
  */
 static light_func _tnl_light_tab[MAX_LIGHT_FUNC];
 static light_func _tnl_light_fast_tab[MAX_LIGHT_FUNC];
 static light_func _tnl_light_fast_single_tab[MAX_LIGHT_FUNC];
 static light_func _tnl_light_spec_tab[MAX_LIGHT_FUNC];
-static light_func _tnl_light_ci_tab[MAX_LIGHT_FUNC];
 
 #define TAG(x)           x
 #define IDX              (0)
@@ -151,7 +311,7 @@ static light_func _tnl_light_ci_tab[MAX_LIGHT_FUNC];
 #include "t_vb_lighttmp.h"
 
 
-static void init_lighting( void )
+static void init_lighting_tables( void )
 {
    static int done;
 
@@ -165,42 +325,43 @@ static void init_lighting( void )
 }
 
 
-static GLboolean run_lighting( GLcontext *ctx, 
+static GLboolean run_lighting( struct gl_context *ctx, 
                               struct tnl_pipeline_stage *stage )
 {
    struct light_stage_data *store = LIGHT_STAGE_DATA(stage);
    TNLcontext *tnl = TNL_CONTEXT(ctx);
    struct vertex_buffer *VB = &tnl->vb;
-   GLvector4f *input = ctx->_NeedEyeCoords ? VB->EyePtr : VB->ObjPtr;
+   GLvector4f *input = ctx->_NeedEyeCoords ? VB->EyePtr : VB->AttribPtr[_TNL_ATTRIB_POS];
    GLuint idx;
 
+   if (!ctx->Light.Enabled || ctx->VertexProgram._Current)
+      return GL_TRUE;
+
    /* Make sure we can talk about position x,y and z:
     */
-   if (stage->changed_inputs & _TNL_BIT_POS) {
-      if (input->size <= 2 && input == VB->ObjPtr) {
-
-        _math_trans_4f( store->Input.data,
-                        VB->ObjPtr->data,
-                        VB->ObjPtr->stride,
-                        GL_FLOAT,
-                        VB->ObjPtr->size,
-                        0,
-                        VB->Count );
-
-        if (input->size <= 2) {
-           /* Clean z.
-            */
-           _mesa_vector4f_clean_elem(&store->Input, VB->Count, 2);
-        }
+   if (input->size <= 2 && input == VB->AttribPtr[_TNL_ATTRIB_POS]) {
+
+      _math_trans_4f( store->Input.data,
+                     VB->AttribPtr[_TNL_ATTRIB_POS]->data,
+                     VB->AttribPtr[_TNL_ATTRIB_POS]->stride,
+                     GL_FLOAT,
+                     VB->AttribPtr[_TNL_ATTRIB_POS]->size,
+                     0,
+                     VB->Count );
+
+      if (input->size <= 2) {
+        /* Clean z.
+         */
+        _mesa_vector4f_clean_elem(&store->Input, VB->Count, 2);
+      }
         
-        if (input->size <= 1) {
-           /* Clean y.
-            */
-           _mesa_vector4f_clean_elem(&store->Input, VB->Count, 1);
-        }
-
-        input = &store->Input;
+      if (input->size <= 1) {
+        /* Clean y.
+         */
+        _mesa_vector4f_clean_elem(&store->Input, VB->Count, 1);
       }
+
+      input = &store->Input;
    }
    
    idx = 0;
@@ -216,37 +377,33 @@ static GLboolean run_lighting( GLcontext *ctx,
     */
    store->light_func_tab[idx]( ctx, VB, stage, input );
 
-   VB->AttribPtr[_TNL_ATTRIB_COLOR0] = VB->ColorPtr[0];
-   VB->AttribPtr[_TNL_ATTRIB_COLOR1] = VB->SecondaryColorPtr[0];
-   VB->AttribPtr[_TNL_ATTRIB_INDEX] = VB->IndexPtr[0];
-
    return GL_TRUE;
 }
 
 
 /* Called in place of do_lighting when the light table may have changed.
  */
-static GLboolean run_validate_lighting( GLcontext *ctx,
+static void validate_lighting( struct gl_context *ctx,
                                        struct tnl_pipeline_stage *stage )
 {
    light_func *tab;
 
-   if (ctx->Visual.rgbMode) {
-      if (ctx->Light._NeedVertices) {
-        if (ctx->Light.Model.ColorControl == GL_SEPARATE_SPECULAR_COLOR)
-           tab = _tnl_light_spec_tab;
-        else
-           tab = _tnl_light_tab;
-      }
-      else {
-        if (ctx->Light.EnabledList.next == ctx->Light.EnabledList.prev)
-           tab = _tnl_light_fast_single_tab;
-        else
-           tab = _tnl_light_fast_tab;
-      }
+   if (!ctx->Light.Enabled || ctx->VertexProgram._Current)
+      return;
+
+   if (ctx->Light._NeedVertices) {
+      if (ctx->Light.Model.ColorControl == GL_SEPARATE_SPECULAR_COLOR)
+        tab = _tnl_light_spec_tab;
+      else
+        tab = _tnl_light_tab;
+   }
+   else {
+      /* Power of two means only a single active light. */
+      if (_mesa_is_pow_two(ctx->Light._EnabledLights))
+        tab = _tnl_light_fast_single_tab;
+      else
+        tab = _tnl_light_fast_tab;
    }
-   else
-      tab = _tnl_light_ci_tab;
 
 
    LIGHT_STAGE_DATA(stage)->light_func_tab = tab;
@@ -254,11 +411,6 @@ static GLboolean run_validate_lighting( GLcontext *ctx,
    /* This and the above should only be done on _NEW_LIGHT:
     */
    TNL_CONTEXT(ctx)->Driver.NotifyMaterialChange( ctx );
-
-   /* Now run the stage...
-    */
-   stage->run = run_lighting;
-   return stage->run( ctx, stage );
 }
 
 
@@ -266,70 +418,38 @@ static GLboolean run_validate_lighting( GLcontext *ctx,
 /* Called the first time stage->run is called.  In effect, don't
  * allocate data until the first time the stage is run.
  */
-static GLboolean run_init_lighting( GLcontext *ctx,
-                                   struct tnl_pipeline_stage *stage )
+static GLboolean init_lighting( struct gl_context *ctx,
+                               struct tnl_pipeline_stage *stage )
 {
    TNLcontext *tnl = TNL_CONTEXT(ctx);
    struct light_stage_data *store;
    GLuint size = tnl->vb.Size;
 
-   stage->privatePtr = MALLOC(sizeof(*store));
+   stage->privatePtr = malloc(sizeof(*store));
    store = LIGHT_STAGE_DATA(stage);
    if (!store)
       return GL_FALSE;
 
    /* Do onetime init.
     */
-   init_lighting();
+   init_lighting_tables();
 
    _mesa_vector4f_alloc( &store->Input, 0, size, 32 );
    _mesa_vector4f_alloc( &store->LitColor[0], 0, size, 32 );
    _mesa_vector4f_alloc( &store->LitColor[1], 0, size, 32 );
    _mesa_vector4f_alloc( &store->LitSecondary[0], 0, size, 32 );
    _mesa_vector4f_alloc( &store->LitSecondary[1], 0, size, 32 );
-   _mesa_vector4f_alloc( &store->LitIndex[0], 0, size, 32 );
-   _mesa_vector4f_alloc( &store->LitIndex[1], 0, size, 32 );
 
    store->LitColor[0].size = 4;
    store->LitColor[1].size = 4;
    store->LitSecondary[0].size = 3;
    store->LitSecondary[1].size = 3;
 
-   store->LitIndex[0].size = 1;
-   store->LitIndex[0].stride = sizeof(GLfloat);
-   store->LitIndex[1].size = 1;
-   store->LitIndex[1].stride = sizeof(GLfloat);
-
-   /* Now validate the stage derived data...
-    */
-   stage->run = run_validate_lighting;
-   return stage->run( ctx, stage );
+   return GL_TRUE;
 }
 
 
 
-/*
- * Check if lighting is enabled.  If so, configure the pipeline stage's
- * type, inputs, and outputs.
- */
-static void check_lighting( GLcontext *ctx, struct tnl_pipeline_stage *stage )
-{
-   stage->active = ctx->Light.Enabled && !ctx->VertexProgram._Enabled;
-   if (stage->active) {
-      if (stage->privatePtr)
-        stage->run = run_validate_lighting;
-      stage->inputs = _TNL_BIT_NORMAL|_TNL_BITS_MAT_ANY;
-      if (ctx->Light._NeedVertices)
-        stage->inputs |= _TNL_BIT_POS; 
-      if (ctx->Light.ColorMaterialEnabled)
-        stage->inputs |= _TNL_BIT_COLOR0;
-
-      stage->outputs = _TNL_BIT_COLOR0;
-      if (ctx->Light.Model.ColorControl == GL_SEPARATE_SPECULAR_COLOR)
-        stage->outputs |= _TNL_BIT_COLOR1;
-   }
-}
-
 
 static void dtr( struct tnl_pipeline_stage *stage )
 {
@@ -341,9 +461,7 @@ static void dtr( struct tnl_pipeline_stage *stage )
       _mesa_vector4f_free( &store->LitColor[1] );
       _mesa_vector4f_free( &store->LitSecondary[0] );
       _mesa_vector4f_free( &store->LitSecondary[1] );
-      _mesa_vector4f_free( &store->LitIndex[0] );
-      _mesa_vector4f_free( &store->LitIndex[1] );
-      FREE( store );
+      free( store );
       stage->privatePtr = NULL;
    }
 }
@@ -351,16 +469,9 @@ static void dtr( struct tnl_pipeline_stage *stage )
 const struct tnl_pipeline_stage _tnl_lighting_stage =
 {
    "lighting",                 /* name */
-   _NEW_LIGHT|_NEW_PROGRAM,                    /* recheck */
-   _NEW_LIGHT|_NEW_MODELVIEW,  /* recalc -- modelview dependency
-                                * otherwise not captured by inputs
-                                * (which may be _TNL_BIT_POS) */
-   GL_FALSE,                   /* active? */
-   0,                          /* inputs */
-   0,                          /* outputs */
-   0,                          /* changed_inputs */
    NULL,                       /* private_data */
+   init_lighting,
    dtr,                                /* destroy */
-   check_lighting,             /* check */
-   run_init_lighting           /* run -- initially set to ctr */
+   validate_lighting,
+   run_lighting
 };