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Code examples compile and run
This commit is contained in:
@@ -184,7 +184,8 @@ set(GUEST_ARTICLES
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8.guest/2021/4.dsa
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8.guest/2021/4.dsa
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8.guest/2022/5.computeshader_helloworld
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8.guest/2022/5.computeshader_helloworld
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8.guest/2022/6.physically_based_bloom
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8.guest/2022/6.physically_based_bloom
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8.guest/2022/7.area_lights
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8.guest/2022/7.area_lights/1.area_light
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8.guest/2022/7.area_lights/2.multiple_area_lights
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)
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)
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configure_file(configuration/root_directory.h.in configuration/root_directory.h)
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configure_file(configuration/root_directory.h.in configuration/root_directory.h)
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@@ -1,3 +1,10 @@
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//
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// Implementing Areal Lights with Linearly Transformed Cosines.
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//
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// Inspiration:
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// https://advances.realtimerendering.com/s2016/s2016_ltc_rnd.pdf
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// https://eheitzresearch.wordpress.com/415-2/
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// GLAD, GLFW, STB-IMAGE
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// GLAD, GLFW, STB-IMAGE
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#include <glad/glad.h>
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#include <glad/glad.h>
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#include <GLFW/glfw3.h>
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#include <GLFW/glfw3.h>
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@@ -19,8 +26,8 @@
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#include <vector>
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#include <vector>
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// CUSTOM
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// CUSTOM
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#include "ltc_matrix.hpp"
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#include "../ltc_matrix.hpp"
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#include "colors.hpp" // LOOK FOR DIFFERENT COLORS!
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#include "../colors.hpp" // LOOK FOR DIFFERENT COLORS!
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// FUNCTION PROTOTYPES
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// FUNCTION PROTOTYPES
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void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);
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void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);
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@@ -0,0 +1,9 @@
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#version 330 core
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out vec4 color;
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uniform vec3 lightColor;
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void main()
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{
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color = vec4(lightColor, 1.0f);
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}
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@@ -0,0 +1,14 @@
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#version 330 core
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layout (location = 0) in vec3 aPosition;
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layout (location = 1) in vec3 aNormal;
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layout (location = 2) in vec2 aTexcoord;
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uniform mat4 model;
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uniform mat4 view;
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uniform mat4 projection;
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void main()
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{
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gl_Position = projection * view * model * vec4(aPosition, 1.0f);
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}
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@@ -0,0 +1,173 @@
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#version 330 core
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out vec4 fragColor;
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in vec3 worldPosition;
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in vec3 worldNormal;
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in vec2 texcoord;
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struct AreaLight
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{
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float intensity;
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vec3 color;
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vec3 points[4];
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bool twoSided;
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};
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uniform AreaLight areaLights[32];
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uniform int numAreaLights;
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struct Material
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{
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sampler2D diffuse;
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vec4 albedoRoughness; // (x,y,z) = color, w = roughness
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};
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uniform Material material;
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uniform vec3 viewPosition;
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uniform sampler2D LTC1; // for inverse M
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uniform sampler2D LTC2; // GGX norm, fresnel, 0(unused), sphere
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const float LUT_SIZE = 64.0; // ltc_texture size
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const float LUT_SCALE = (LUT_SIZE - 1.0)/LUT_SIZE;
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const float LUT_BIAS = 0.5/LUT_SIZE;
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// Vector form without project to the plane (dot with the normal)
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// Use for proxy sphere clipping
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vec3 IntegrateEdgeVec(vec3 v1, vec3 v2)
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{
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// Using built-in acos() function will result flaws
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// Using fitting result for calculating acos()
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float x = dot(v1, v2);
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float y = abs(x);
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float a = 0.8543985 + (0.4965155 + 0.0145206*y)*y;
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float b = 3.4175940 + (4.1616724 + y)*y;
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float v = a / b;
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float theta_sintheta = (x > 0.0) ? v : 0.5*inversesqrt(max(1.0 - x*x, 1e-7)) - v;
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return cross(v1, v2)*theta_sintheta;
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}
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// P is fragPos in world space (LTC distribution)
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vec3 LTC_Evaluate(vec3 N, vec3 V, vec3 P, mat3 Minv, vec3 points[4], bool twoSided)
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{
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// construct orthonormal basis around N
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vec3 T1, T2;
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T1 = normalize(V - N * dot(V, N));
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T2 = cross(N, T1);
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// rotate area light in (T1, T2, N) basis
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Minv = Minv * transpose(mat3(T1, T2, N));
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//Minv = Minv * transpose(mat3(N, T2, T1));
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// polygon (allocate 4 vertices for clipping)
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vec3 L[4];
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// transform polygon from LTC back to origin Do (cosine weighted)
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L[0] = Minv * (points[0] - P);
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L[1] = Minv * (points[1] - P);
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L[2] = Minv * (points[2] - P);
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L[3] = Minv * (points[3] - P);
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// use tabulated horizon-clipped sphere
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// check if the shading point is behind the light
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vec3 dir = points[0] - P; // LTC space
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vec3 lightNormal = cross(points[1] - points[0], points[3] - points[0]);
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bool behind = (dot(dir, lightNormal) < 0.0);
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// cos weighted space
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L[0] = normalize(L[0]);
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L[1] = normalize(L[1]);
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L[2] = normalize(L[2]);
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L[3] = normalize(L[3]);
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// integrate
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vec3 vsum = vec3(0.0);
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vsum += IntegrateEdgeVec(L[0], L[1]);
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vsum += IntegrateEdgeVec(L[1], L[2]);
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vsum += IntegrateEdgeVec(L[2], L[3]);
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vsum += IntegrateEdgeVec(L[3], L[0]);
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// form factor of the polygon in direction vsum
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float len = length(vsum);
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float z = vsum.z/len;
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if (behind)
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z = -z;
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vec2 uv = vec2(z*0.5f + 0.5f, len); // range [0, 1]
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uv = uv*LUT_SCALE + LUT_BIAS;
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// Fetch the form factor for horizon clipping
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float scale = texture(LTC2, uv).w;
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float sum = len*scale;
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if (!behind && !twoSided)
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sum = 0.0;
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// Outgoing radiance (solid angle) for the entire polygon
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vec3 Lo_i = vec3(sum, sum, sum);
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return Lo_i;
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}
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// PBR-maps for roughness (and metallic) are usually stored in non-linear
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// color space (sRGB), so we use these functions to convert into linear RGB.
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vec3 PowVec3(vec3 v, float p)
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{
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return vec3(pow(v.x, p), pow(v.y, p), pow(v.z, p));
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}
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const float gamma = 2.2;
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vec3 ToLinear(vec3 v) { return PowVec3(v, gamma); }
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vec3 ToSRGB(vec3 v) { return PowVec3(v, 1.0/gamma); }
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void main()
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{
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// gamma correction
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vec3 mDiffuse = texture(material.diffuse, texcoord).xyz;// * vec3(0.7f, 0.8f, 0.96f);
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vec3 mSpecular = ToLinear(vec3(0.23f, 0.23f, 0.23f)); // mDiffuse
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vec3 result = vec3(0.0f);
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vec3 N = normalize(worldNormal);
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vec3 V = normalize(viewPosition - worldPosition);
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vec3 P = worldPosition;
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float dotNV = clamp(dot(N, V), 0.0f, 1.0f);
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// use roughness and sqrt(1-cos_theta) to sample M_texture
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vec2 uv = vec2(material.albedoRoughness.w, sqrt(1.0f - dotNV));
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|
uv = uv*LUT_SCALE + LUT_BIAS;
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// get 4 parameters for inverse_M
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vec4 t1 = texture(LTC1, uv);
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// Get 2 parameters for Fresnel calculation
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vec4 t2 = texture(LTC2, uv);
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mat3 Minv = mat3(
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vec3(t1.x, 0, t1.y),
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vec3( 0, 1, 0),
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|
vec3(t1.z, 0, t1.w)
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);
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// iterate through all area lights
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for (int i = 0; i < numAreaLights; i++)
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{
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// Evaluate LTC shading
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vec3 diffuse = LTC_Evaluate(N, V, P, mat3(1), areaLights[i].points, areaLights[i].twoSided);
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vec3 specular = LTC_Evaluate(N, V, P, Minv, areaLights[i].points, areaLights[i].twoSided);
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// GGX BRDF shadowing and Fresnel
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// t2.x: shadowedF90 (F90 normally it should be 1.0)
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// t2.y: Smith function for Geometric Attenuation Term, it is dot(V or L, H).
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specular *= mSpecular*t2.x + (1.0f - mSpecular) * t2.y;
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|
// Add contribution
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result += areaLights[i].color * areaLights[i].intensity * (specular + mDiffuse * diffuse);
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//result += vec3(0.5, 0.5, 0.5);
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|
}
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|
fragColor = vec4(ToSRGB(result), 1.0f);
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|
}
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@@ -0,0 +1,24 @@
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#version 330 core
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layout (location = 0) in vec3 aPosition;
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layout (location = 1) in vec3 aNormal;
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layout (location = 2) in vec2 aTexcoord;
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uniform mat4 model;
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uniform mat3 normalMatrix;
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uniform mat4 view;
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uniform mat4 projection;
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out vec3 worldPosition;
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out vec3 worldNormal;
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out vec2 texcoord;
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void main()
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{
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vec4 worldpos = model * vec4(aPosition, 1.0f);
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worldPosition = worldpos.xyz;
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worldNormal = normalMatrix * aNormal;
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|
texcoord = aTexcoord;
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|
gl_Position = projection * view * worldpos;
|
||||||
|
}
|
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@@ -0,0 +1,625 @@
|
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|
//
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|
// Implementing Areal Lights with Linearly Transformed Cosines.
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// Inspiration:
|
||||||
|
// https://advances.realtimerendering.com/s2016/s2016_ltc_rnd.pdf
|
||||||
|
// https://eheitzresearch.wordpress.com/415-2/
|
||||||
|
|
||||||
|
// GLAD, GLFW, STB-IMAGE
|
||||||
|
#include <glad/glad.h>
|
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|
#include <GLFW/glfw3.h>
|
||||||
|
#include <stb_image.h>
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||||||
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|
// GLM
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|
#include <glm/glm.hpp>
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|
#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>
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|
#include <glm/gtc/type_ptr.hpp>
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||||||
|
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// LEARNOPENGL
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#include <learnopengl/filesystem.h>
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|
#include <learnopengl/shader.h>
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#include <learnopengl/camera.h>
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|
#include <learnopengl/model.h>
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|
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|
// STANDARD
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#include <iostream>
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#include <vector>
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#include <functional>
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#include <chrono>
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|
#include <random>
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|
// CUSTOM
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|
#include "../ltc_matrix.hpp"
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|
#include "../colors.hpp" // LOOK FOR DIFFERENT COLORS!
|
||||||
|
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|
// FUNCTION PROTOTYPES
|
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|
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);
|
||||||
|
void key_callback(GLFWwindow* window, int key, int scancode, int action, int mode);
|
||||||
|
void mouse_callback(GLFWwindow* window, double xpos, double ypos);
|
||||||
|
void scroll_callback(GLFWwindow* window, double xoffset, double yoffset);
|
||||||
|
void do_movement(GLfloat deltaTime);
|
||||||
|
unsigned int loadTexture(const char *path, bool gammaCorrection);
|
||||||
|
void renderQuad();
|
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|
void renderCube();
|
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|
|
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// SETTINGS AND GLOBALS
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const unsigned int SCR_WIDTH = 800;
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|
const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;
|
||||||
|
const glm::vec3 LIGHT_COLOR = Color::BurlyWood; // CHANGE AREA LIGHT COLOR HERE!
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||||||
|
bool keys[1024]; // activated keys
|
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|
const int NUM_AREA_LIGHTS = 16;
|
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|
Shader* ltcShaderPtr;
|
||||||
|
|
||||||
|
// camera
|
||||||
|
Camera camera(glm::vec3(-0.224556, 10.4038, -18.9259), glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f), 89.3999, -34.3001);
|
||||||
|
float lastX = (float)SCR_WIDTH / 2.0;
|
||||||
|
float lastY = (float)SCR_HEIGHT / 2.0;
|
||||||
|
bool firstMouse = true;
|
||||||
|
|
||||||
|
// timing
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|
float deltaTime = 0.0f;
|
||||||
|
float lastFrame = 0.0f;
|
||||||
|
|
||||||
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|
||||||
|
struct VertexAL {
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|
glm::vec3 position;
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|
glm::vec3 normal;
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glm::vec2 texcoord;
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|
};
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|
|
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|
struct AreaLight {
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|
glm::vec3 offset;
|
||||||
|
float yRotation;
|
||||||
|
|
||||||
|
glm::vec3 color;
|
||||||
|
float intensity = 4.0f;
|
||||||
|
bool twoSided = true;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
AreaLight areaLights[NUM_AREA_LIGHTS];
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 2---3-5
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|
// | / /|
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||||||
|
// | / / |
|
||||||
|
// |/ / |
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||||||
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// 1-4---6
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|
//
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||||||
|
const GLfloat psize = 10.0f;
|
||||||
|
VertexAL planeVertices[6] = {
|
||||||
|
{ {-psize, 0.0f, -psize}, {0.0f, 1.0f, 0.0f}, {0.0f, 0.0f} },
|
||||||
|
{ {-psize, 0.0f, psize}, {0.0f, 1.0f, 0.0f}, {0.0f, 1.0f} },
|
||||||
|
{ { psize, 0.0f, psize}, {0.0f, 1.0f, 0.0f}, {1.0f, 1.0f} },
|
||||||
|
{ {-psize, 0.0f, -psize}, {0.0f, 1.0f, 0.0f}, {0.0f, 0.0f} },
|
||||||
|
{ { psize, 0.0f, psize}, {0.0f, 1.0f, 0.0f}, {1.0f, 1.0f} },
|
||||||
|
{ { psize, 0.0f, -psize}, {0.0f, 1.0f, 0.0f}, {1.0f, 0.0f} }
|
||||||
|
};
|
||||||
|
VertexAL areaLightVertices[6] = {
|
||||||
|
{ {-8.0f, 2.4f, -1.0f}, {1.0f, 0.0f, 0.0f}, {0.0f, 0.0f} }, // 0 1 5 4
|
||||||
|
{ {-8.0f, 2.4f, 1.0f}, {1.0f, 0.0f, 0.0f}, {0.0f, 1.0f} },
|
||||||
|
{ {-8.0f, 0.4f, 1.0f}, {1.0f, 0.0f, 0.0f}, {1.0f, 1.0f} },
|
||||||
|
{ {-8.0f, 2.4f, -1.0f}, {1.0f, 0.0f, 0.0f}, {0.0f, 0.0f} },
|
||||||
|
{ {-8.0f, 0.4f, 1.0f}, {1.0f, 0.0f, 0.0f}, {1.0f, 1.0f} },
|
||||||
|
{ {-8.0f, 0.4f, -1.0f}, {1.0f, 0.0f, 0.0f}, {1.0f, 0.0f} }
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
GLuint planeVBO, planeVAO;
|
||||||
|
GLuint areaLightVBO, areaLightVAO;
|
||||||
|
|
||||||
|
void configureAreaLights()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// CONFIGURE AREA LIGHTS
|
||||||
|
std::uniform_real_distribution<GLfloat> random_floats(0.0f, 1.0f);
|
||||||
|
typedef std::chrono::high_resolution_clock myclock;
|
||||||
|
unsigned seed = myclock::now().time_since_epoch().count();
|
||||||
|
std::default_random_engine generator(seed);
|
||||||
|
std::function<float(void)> fn =
|
||||||
|
[&random_floats, &generator]{ return random_floats(generator); };
|
||||||
|
for (int i = 0; i < NUM_AREA_LIGHTS; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float x = fn(); x = (x > 0.5f) ? x : -x;
|
||||||
|
float z = fn(); z = (z > 0.5f) ? z : -z;
|
||||||
|
areaLights[i].offset = glm::vec3(x, 0.0f, z) * 8.f;
|
||||||
|
areaLights[i].yRotation = fn() * glm::two_pi<float>();
|
||||||
|
areaLights[i].color = glm::vec3(fn(), fn(), fn());
|
||||||
|
// color
|
||||||
|
// intensity
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// SEND TO GPU
|
||||||
|
glGenVertexArrays(1, &areaLightVAO);
|
||||||
|
glBindVertexArray(areaLightVAO);
|
||||||
|
|
||||||
|
glGenBuffers(1, &areaLightVBO);
|
||||||
|
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, areaLightVBO);
|
||||||
|
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(areaLightVertices), areaLightVertices, GL_STATIC_DRAW);
|
||||||
|
|
||||||
|
// position
|
||||||
|
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(GLfloat),
|
||||||
|
(GLvoid*)0);
|
||||||
|
glEnableVertexAttribArray(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
// normal
|
||||||
|
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(GLfloat),
|
||||||
|
(GLvoid*)(3 * sizeof(GLfloat)));
|
||||||
|
glEnableVertexAttribArray(1);
|
||||||
|
|
||||||
|
// texcoord
|
||||||
|
glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(GLfloat),
|
||||||
|
(GLvoid*)(6 * sizeof(GLfloat)));
|
||||||
|
glEnableVertexAttribArray(2);
|
||||||
|
glBindVertexArray(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
glBindVertexArray(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void configurePlane()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
glGenVertexArrays(1, &planeVAO);
|
||||||
|
glGenBuffers(1, &planeVBO);
|
||||||
|
|
||||||
|
glBindVertexArray(planeVAO);
|
||||||
|
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, planeVBO);
|
||||||
|
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(planeVertices), planeVertices, GL_STATIC_DRAW);
|
||||||
|
|
||||||
|
// position
|
||||||
|
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(GLfloat),
|
||||||
|
(GLvoid*)0);
|
||||||
|
glEnableVertexAttribArray(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
// normal
|
||||||
|
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(GLfloat),
|
||||||
|
(GLvoid*)(3 * sizeof(GLfloat)));
|
||||||
|
glEnableVertexAttribArray(1);
|
||||||
|
|
||||||
|
// texcoord
|
||||||
|
glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(GLfloat),
|
||||||
|
(GLvoid*)(6 * sizeof(GLfloat)));
|
||||||
|
glEnableVertexAttribArray(2);
|
||||||
|
glBindVertexArray(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void renderPlane()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
glBindVertexArray(planeVAO);
|
||||||
|
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
|
||||||
|
glBindVertexArray(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void renderAreaLight()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
glBindVertexArray(areaLightVAO);
|
||||||
|
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
|
||||||
|
glBindVertexArray(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
struct LTC_matrices {
|
||||||
|
GLuint mat1;
|
||||||
|
GLuint mat2;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
GLuint loadMTexture()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GLuint texture = 0;
|
||||||
|
glGenTextures(1, &texture);
|
||||||
|
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
|
||||||
|
|
||||||
|
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, 64, 64,
|
||||||
|
0, GL_RGBA, GL_FLOAT, LTC1);
|
||||||
|
|
||||||
|
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
|
||||||
|
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
|
||||||
|
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
|
||||||
|
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
|
||||||
|
|
||||||
|
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
|
||||||
|
return texture;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
GLuint loadLUTTexture()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GLuint texture = 0;
|
||||||
|
glGenTextures(1, &texture);
|
||||||
|
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
|
||||||
|
|
||||||
|
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, 64, 64,
|
||||||
|
0, GL_RGBA, GL_FLOAT, LTC2);
|
||||||
|
|
||||||
|
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
|
||||||
|
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
|
||||||
|
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
|
||||||
|
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
|
||||||
|
|
||||||
|
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
|
||||||
|
return texture;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
void incrementRoughness(float step)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
static glm::vec3 color = Color::SlateGray;
|
||||||
|
static float roughness = 0.5f;
|
||||||
|
roughness += step;
|
||||||
|
roughness = glm::clamp(roughness, 0.0f, 1.0f);
|
||||||
|
//std::cout << "roughness: " << roughness << '\n';
|
||||||
|
ltcShaderPtr->use();
|
||||||
|
ltcShaderPtr->setVec4("material.albedoRoughness", glm::vec4(color, roughness));
|
||||||
|
glUseProgram(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void incrementLightIntensity(float step)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
static float intensity = 4.0f;
|
||||||
|
intensity += step;
|
||||||
|
intensity = glm::clamp(intensity, 0.0f, 10.0f);
|
||||||
|
//std::cout << "intensity: " << intensity << '\n';
|
||||||
|
ltcShaderPtr->use();
|
||||||
|
ltcShaderPtr->setFloat("areaLight.intensity", intensity);
|
||||||
|
glUseProgram(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void switchTwoSided(bool doSwitch)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
static bool twoSided = true;
|
||||||
|
if (doSwitch) twoSided = !twoSided;
|
||||||
|
//std::cout << "twoSided: " << std::boolalpha << twoSided << '\n';
|
||||||
|
ltcShaderPtr->use();
|
||||||
|
ltcShaderPtr->setFloat("areaLight.twoSided", twoSided);
|
||||||
|
glUseProgram(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
int main()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// glfw: initialize and configure
|
||||||
|
// ------------------------------
|
||||||
|
glfwInit();
|
||||||
|
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
|
||||||
|
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
|
||||||
|
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifdef __APPLE__
|
||||||
|
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
// glfw window creation
|
||||||
|
// --------------------
|
||||||
|
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(
|
||||||
|
SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "LearnOpenGL: Multiple Area Lights", NULL, NULL);
|
||||||
|
if (window == NULL)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
|
||||||
|
glfwTerminate();
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
glfwMakeContextCurrent(window);
|
||||||
|
glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
|
||||||
|
glfwSetCursorPosCallback(window, mouse_callback);
|
||||||
|
glfwSetScrollCallback(window, scroll_callback);
|
||||||
|
glfwSetKeyCallback(window, key_callback);
|
||||||
|
|
||||||
|
// tell GLFW to capture our mouse
|
||||||
|
glfwSetInputMode(window, GLFW_CURSOR, GLFW_CURSOR_DISABLED);
|
||||||
|
|
||||||
|
// glad: load all OpenGL function pointers
|
||||||
|
// ---------------------------------------
|
||||||
|
if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// configure global opengl state
|
||||||
|
// -----------------------------
|
||||||
|
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
|
||||||
|
|
||||||
|
// LUT textures
|
||||||
|
LTC_matrices mLTC;
|
||||||
|
mLTC.mat1 = loadMTexture();
|
||||||
|
mLTC.mat2 = loadLUTTexture();
|
||||||
|
|
||||||
|
// SHADERS
|
||||||
|
Shader shaderLTC("7.multi_area_light.vs", "7.multi_area_light.fs");
|
||||||
|
ltcShaderPtr = &shaderLTC;
|
||||||
|
Shader shaderLightPlane("7.light_plane.vs", "7.light_plane.fs");
|
||||||
|
|
||||||
|
// TEXTURES
|
||||||
|
unsigned int concreteTexture = loadTexture(
|
||||||
|
FileSystem::getPath("resources/textures/concreteTexture.png").c_str(), true);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 3D OBJECTS
|
||||||
|
configurePlane();
|
||||||
|
configureAreaLights();
|
||||||
|
|
||||||
|
// SHADER CONFIGURATION
|
||||||
|
shaderLTC.use();
|
||||||
|
for (int i = 0; i < NUM_AREA_LIGHTS; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
glm::mat4 model(1.0f);
|
||||||
|
model = glm::translate(model, areaLights[i].offset);
|
||||||
|
model = glm::rotate(model, areaLights[i].yRotation, glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f));
|
||||||
|
|
||||||
|
glm::vec3 p0 = glm::vec3(model * glm::vec4(areaLightVertices[0].position, 1.0f));
|
||||||
|
glm::vec3 p1 = glm::vec3(model * glm::vec4(areaLightVertices[1].position, 1.0f));
|
||||||
|
glm::vec3 p2 = glm::vec3(model * glm::vec4(areaLightVertices[4].position, 1.0f));
|
||||||
|
glm::vec3 p3 = glm::vec3(model * glm::vec4(areaLightVertices[5].position, 1.0f));
|
||||||
|
|
||||||
|
std::string str_pos = "areaLights[" + std::to_string(i) + "].points";
|
||||||
|
std::string str_col = "areaLights[" + std::to_string(i) + "].color";
|
||||||
|
std::string str_int = "areaLights[" + std::to_string(i) + "].intensity";
|
||||||
|
std::string str_two = "areaLights[" + std::to_string(i) + "].twoSided";
|
||||||
|
shaderLTC.setVec3((str_pos + "[0]").c_str(), p0);
|
||||||
|
shaderLTC.setVec3((str_pos + "[1]").c_str(), p1);
|
||||||
|
shaderLTC.setVec3((str_pos + "[2]").c_str(), p2);
|
||||||
|
shaderLTC.setVec3((str_pos + "[3]").c_str(), p3);
|
||||||
|
shaderLTC.setVec3(str_col.c_str(), areaLights[i].color);
|
||||||
|
shaderLTC.setFloat(str_int.c_str(), 2.0f);
|
||||||
|
shaderLTC.setInt(str_two.c_str(), 1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
shaderLTC.setInt("numAreaLights", NUM_AREA_LIGHTS);
|
||||||
|
shaderLTC.setInt("LTC1", 0);
|
||||||
|
shaderLTC.setInt("LTC2", 1);
|
||||||
|
shaderLTC.setInt("material.diffuse", 2);
|
||||||
|
incrementRoughness(0.0f);
|
||||||
|
//incrementLightIntensity(0.0f);
|
||||||
|
//switchTwoSided(false);
|
||||||
|
glUseProgram(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
shaderLightPlane.use();
|
||||||
|
{
|
||||||
|
glm::mat4 model(1.0f);
|
||||||
|
shaderLightPlane.setMat4("model", model);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
shaderLightPlane.setVec3("lightColor", LIGHT_COLOR);
|
||||||
|
glUseProgram(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
// TIME MEASUREMENT
|
||||||
|
GLuint timeQuery;
|
||||||
|
glGenQueries(1, &timeQuery);
|
||||||
|
|
||||||
|
GLuint64 totalQueryTimeNs = 0;
|
||||||
|
GLuint64 numQueries = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// RENDER LOOP
|
||||||
|
while (!glfwWindowShouldClose(window))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float currentFrame = static_cast<float>(glfwGetTime());
|
||||||
|
deltaTime = currentFrame - lastFrame;
|
||||||
|
lastFrame = currentFrame;
|
||||||
|
|
||||||
|
glfwPollEvents();
|
||||||
|
do_movement(deltaTime);
|
||||||
|
|
||||||
|
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
|
||||||
|
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
|
||||||
|
|
||||||
|
shaderLTC.use();
|
||||||
|
glm::mat4 model(1.0f);
|
||||||
|
glm::mat3 normalMatrix = glm::mat3(model);
|
||||||
|
shaderLTC.setMat4("model", model);
|
||||||
|
shaderLTC.setMat3("normalMatrix", normalMatrix);
|
||||||
|
glm::mat4 view = camera.GetViewMatrix();
|
||||||
|
shaderLTC.setMat4("view", view);
|
||||||
|
glm::mat4 projection = glm::perspective(
|
||||||
|
glm::radians(camera.Zoom), (float)SCR_WIDTH / (float)SCR_HEIGHT, 0.1f, 100.0f);
|
||||||
|
shaderLTC.setMat4("projection", projection);
|
||||||
|
shaderLTC.setVec3("viewPosition", camera.Position);
|
||||||
|
|
||||||
|
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
|
||||||
|
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, mLTC.mat1);
|
||||||
|
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
|
||||||
|
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, mLTC.mat2);
|
||||||
|
glActiveTexture(GL_TEXTURE2);
|
||||||
|
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, concreteTexture);
|
||||||
|
|
||||||
|
// measure time
|
||||||
|
glBeginQuery(GL_TIME_ELAPSED, timeQuery);
|
||||||
|
renderPlane();
|
||||||
|
glEndQuery(GL_TIME_ELAPSED);
|
||||||
|
|
||||||
|
glUseProgram(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
// draw area light planes
|
||||||
|
shaderLightPlane.use();
|
||||||
|
shaderLightPlane.setMat4("view", view);
|
||||||
|
shaderLightPlane.setMat4("projection", projection);
|
||||||
|
float sinNowTime = glm::sin(currentFrame);
|
||||||
|
for (int i = 0; i < NUM_AREA_LIGHTS; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
model = glm::mat4(1.0f);
|
||||||
|
model = glm::translate(model, areaLights[i].offset);
|
||||||
|
model = glm::rotate(model, areaLights[i].yRotation, glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f));
|
||||||
|
shaderLightPlane.setMat4("model", model);
|
||||||
|
shaderLightPlane.setVec3("lightColor", areaLights[i].color);
|
||||||
|
renderAreaLight();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
glUseProgram(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
// fetch timestamp
|
||||||
|
GLuint64 elapsed = 0; // will be in nanoseconds
|
||||||
|
glGetQueryObjectui64v(timeQuery, GL_QUERY_RESULT, &elapsed);
|
||||||
|
numQueries++;
|
||||||
|
totalQueryTimeNs += elapsed;
|
||||||
|
|
||||||
|
glfwSwapBuffers(window);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// compute average frame time
|
||||||
|
double measuredAverageNs = (double)totalQueryTimeNs / (double)numQueries;
|
||||||
|
double measuredAverageMs = measuredAverageNs * 1.0e-6;
|
||||||
|
std::cout << "Total average time(ms) = " << measuredAverageMs << '\n';
|
||||||
|
|
||||||
|
glDeleteQueries(1, &timeQuery);
|
||||||
|
glDeleteVertexArrays(1, &planeVAO);
|
||||||
|
glDeleteBuffers(1, &planeVBO);
|
||||||
|
glDeleteVertexArrays(1, &areaLightVAO);
|
||||||
|
glDeleteBuffers(1, &areaLightVBO);
|
||||||
|
|
||||||
|
glfwTerminate();
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// process all input: query GLFW whether relevant keys are pressed/released this frame and react accordingly
|
||||||
|
// ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
void do_movement(GLfloat deltaTime)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float cameraSpeed = deltaTime * 3.0f;
|
||||||
|
|
||||||
|
if(keys[GLFW_KEY_W]) {
|
||||||
|
camera.ProcessKeyboard(FORWARD, cameraSpeed);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if(keys[GLFW_KEY_S]) {
|
||||||
|
camera.ProcessKeyboard(BACKWARD, cameraSpeed);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if(keys[GLFW_KEY_A]) {
|
||||||
|
camera.ProcessKeyboard(LEFT, cameraSpeed);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if(keys[GLFW_KEY_D]) {
|
||||||
|
camera.ProcessKeyboard(RIGHT, cameraSpeed);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (keys[GLFW_KEY_R]) {
|
||||||
|
if (keys[GLFW_KEY_LEFT_SHIFT]) incrementRoughness(0.01f);
|
||||||
|
else incrementRoughness(-0.01f);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// if (keys[GLFW_KEY_I]) {
|
||||||
|
// if (keys[GLFW_KEY_LEFT_SHIFT]) incrementLightIntensity(0.025f);
|
||||||
|
// else incrementLightIntensity(-0.025f);
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void key_callback(GLFWwindow* window, int key, int scancode, int action, int mode)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
static unsigned short wireframe = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if(action == GLFW_PRESS)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
switch(key)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case GLFW_KEY_ESCAPE:
|
||||||
|
glfwSetWindowShouldClose(window, GL_TRUE);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
// case GLFW_KEY_B:
|
||||||
|
// switchTwoSided(true);
|
||||||
|
// break;
|
||||||
|
default:
|
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keys[key] = true;
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break;
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}
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|
}
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if(action == GLFW_RELEASE)
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{
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if(key == GLFW_KEY_SPACE) {
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switch(wireframe)
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{
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case 0:
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glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
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||||||
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wireframe = 1;
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break;
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||||||
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default:
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||||||
|
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
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||||||
|
wireframe = 0;
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||||||
|
break;
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
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else {
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keys[key] = false;
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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// glfw: whenever the window size changed (by OS or user resize) this callback function executes
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// ---------------------------------------------------------------------------------------------
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void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
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{
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// make sure the viewport matches the new window dimensions; note that width and
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||||||
|
// height will be significantly larger than specified on retina displays.
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|
glViewport(0, 0, width, height);
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|
}
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||||||
|
// glfw: whenever the mouse moves, this callback is called
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||||||
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// -------------------------------------------------------
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|
void mouse_callback(GLFWwindow* window, double xposIn, double yposIn)
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{
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float xpos = static_cast<float>(xposIn);
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||||||
|
float ypos = static_cast<float>(yposIn);
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if (firstMouse)
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|
{
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lastX = xpos;
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||||||
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lastY = ypos;
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|
firstMouse = false;
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|
}
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||||||
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float xoffset = xpos - lastX;
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||||||
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float yoffset = lastY - ypos; // reversed since y-coordinates go from bottom to top
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|
lastX = xpos;
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||||||
|
lastY = ypos;
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||||||
|
camera.ProcessMouseMovement(xoffset, yoffset);
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||||||
|
}
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|
// glfw: whenever the mouse scroll wheel scrolls, this callback is called
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||||||
|
// ----------------------------------------------------------------------
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||||||
|
void scroll_callback(GLFWwindow* window, double xoffset, double yoffset)
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||||||
|
{
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||||||
|
camera.ProcessMouseScroll(static_cast<float>(yoffset));
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
// utility function for loading a 2D texture from file
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||||||
|
// ---------------------------------------------------
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|
unsigned int loadTexture(char const * path, bool gammaCorrection)
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{
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|
unsigned int textureID;
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glGenTextures(1, &textureID);
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||||||
|
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||||||
|
int width, height, nrComponents;
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||||||
|
unsigned char *data = stbi_load(path, &width, &height, &nrComponents, 0);
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|
if (data)
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||||||
|
{
|
||||||
|
GLenum internalFormat;
|
||||||
|
GLenum dataFormat;
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|
if (nrComponents == 1)
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||||||
|
{
|
||||||
|
internalFormat = dataFormat = GL_RED;
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||||||
|
}
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||||||
|
else if (nrComponents == 3)
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||||||
|
{
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|
internalFormat = gammaCorrection ? GL_SRGB : GL_RGB;
|
||||||
|
dataFormat = GL_RGB;
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||||||
|
}
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||||||
|
else if (nrComponents == 4)
|
||||||
|
{
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||||||
|
internalFormat = gammaCorrection ? GL_SRGB_ALPHA : GL_RGBA;
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||||||
|
dataFormat = GL_RGBA;
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|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);
|
||||||
|
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, internalFormat, width, height, 0, dataFormat, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
|
||||||
|
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
|
||||||
|
|
||||||
|
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
|
||||||
|
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
|
||||||
|
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
|
||||||
|
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
|
||||||
|
|
||||||
|
stbi_image_free(data);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
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||||||
|
std::cout << "Texture failed to load at path: " << path << std::endl;
|
||||||
|
stbi_image_free(data);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return textureID;
|
||||||
|
}
|
||||||
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