use real pixels for r_textshadow instead of virtual ones
[divverent/darkplaces.git] / render.h
1 /*
2 Copyright (C) 1996-1997 Id Software, Inc.
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.
12
13 See the GNU General Public License for more details.
14
15 You should have received a copy of the GNU General Public License
16 along with this program; if not, write to the Free Software
17 Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
18
19 */
20
21 #ifndef RENDER_H
22 #define RENDER_H
23
24 #include "svbsp.h"
25
26 // 1.0f / N table
27 extern float ixtable[4096];
28
29 // fog stuff
30 extern void FOG_clear(void);
31
32 // sky stuff
33 extern cvar_t r_sky;
34 extern cvar_t r_skyscroll1;
35 extern cvar_t r_skyscroll2;
36 extern int skyrenderlater, skyrendermasked;
37 extern int R_SetSkyBox(const char *sky);
38 extern void R_SkyStartFrame(void);
39 extern void R_Sky(void);
40 extern void R_ResetSkyBox(void);
41
42 // SHOWLMP stuff (Nehahra)
43 extern void SHOWLMP_decodehide(void);
44 extern void SHOWLMP_decodeshow(void);
45 extern void SHOWLMP_drawall(void);
46
47 // render profiling stuff
48 extern int r_timereport_active;
49
50 // lighting stuff
51 extern cvar_t r_ambient;
52 extern cvar_t gl_flashblend;
53
54 // vis stuff
55 extern cvar_t r_novis;
56
57 extern cvar_t r_lerpsprites;
58 extern cvar_t r_lerpmodels;
59 extern cvar_t r_lerplightstyles;
60 extern cvar_t r_waterscroll;
61
62 extern cvar_t developer_texturelogging;
63
64 // shadow volume bsp struct with automatically growing nodes buffer
65 extern svbsp_t r_svbsp;
66
67 typedef struct rmesh_s
68 {
69         // vertices of this mesh
70         int maxvertices;
71         int numvertices;
72         float *vertex3f;
73         float *svector3f;
74         float *tvector3f;
75         float *normal3f;
76         float *texcoord2f;
77         float *texcoordlightmap2f;
78         float *color4f;
79         // triangles of this mesh
80         int maxtriangles;
81         int numtriangles;
82         int *element3i;
83         int *neighbor3i;
84         // snapping epsilon
85         float epsilon2;
86 }
87 rmesh_t;
88
89 // useful functions for rendering
90 void R_ModulateColors(float *in, float *out, int verts, float r, float g, float b);
91 void R_FillColors(float *out, int verts, float r, float g, float b, float a);
92 int R_Mesh_AddVertex3f(rmesh_t *mesh, const float *v);
93 void R_Mesh_AddPolygon3f(rmesh_t *mesh, int numvertices, float *vertex3f);
94 void R_Mesh_AddBrushMeshFromPlanes(rmesh_t *mesh, int numplanes, mplane_t *planes);
95
96 #define TOP_RANGE               16                      // soldier uniform colors
97 #define BOTTOM_RANGE    96
98
99 //=============================================================================
100
101 extern cvar_t r_nearclip;
102
103 // forces all rendering to draw triangle outlines
104 extern cvar_t r_showtris;
105 extern cvar_t r_shownormals;
106 extern cvar_t r_showlighting;
107 extern cvar_t r_showshadowvolumes;
108 extern cvar_t r_showcollisionbrushes;
109 extern cvar_t r_showcollisionbrushes_polygonfactor;
110 extern cvar_t r_showcollisionbrushes_polygonoffset;
111 extern cvar_t r_showdisabledepthtest;
112
113 //
114 // view origin
115 //
116 extern cvar_t r_drawentities;
117 extern cvar_t r_drawviewmodel;
118 extern cvar_t r_speeds;
119 extern cvar_t r_fullbright;
120 extern cvar_t r_wateralpha;
121 extern cvar_t r_dynamic;
122
123 void R_Init(void);
124 void R_UpdateVariables(void); // must call after setting up most of r_refdef, but before calling R_RenderView
125 void R_RenderView(void); // must set r_refdef and call R_UpdateVariables first
126
127 typedef enum r_refdef_scene_type_s {
128         RST_CLIENT,
129         RST_MENU,
130         RST_COUNT
131 } r_refdef_scene_type_t;
132
133 void R_SelectScene( r_refdef_scene_type_t scenetype );
134 r_refdef_scene_t * R_GetScenePointer( r_refdef_scene_type_t scenetype );
135
136 void R_SkinFrame_PrepareForPurge(void);
137 void R_SkinFrame_MarkUsed(skinframe_t *skinframe);
138 void R_SkinFrame_Purge(void);
139 // set last to NULL to start from the beginning
140 skinframe_t *R_SkinFrame_FindNextByName( skinframe_t *last, const char *name );
141 skinframe_t *R_SkinFrame_Find(const char *name, int textureflags, int comparewidth, int compareheight, int comparecrc, qboolean add);
142 skinframe_t *R_SkinFrame_LoadExternal(const char *name, int textureflags, qboolean complain);
143 skinframe_t *R_SkinFrame_LoadInternalBGRA(const char *name, int textureflags, const unsigned char *skindata, int width, int height);
144 skinframe_t *R_SkinFrame_LoadInternalQuake(const char *name, int textureflags, int loadpantsandshirt, int loadglowtexture, const unsigned char *skindata, int width, int height);
145 skinframe_t *R_SkinFrame_LoadInternal8bit(const char *name, int textureflags, const unsigned char *skindata, int width, int height, const unsigned int *palette, const unsigned int *alphapalette);
146 skinframe_t *R_SkinFrame_LoadMissing(void);
147
148 void R_View_WorldVisibility(qboolean forcenovis);
149 void R_DrawDecals(void);
150 void R_DrawParticles(void);
151 void R_DrawExplosions(void);
152
153 #define gl_solid_format 3
154 #define gl_alpha_format 4
155
156 int R_CullBox(const vec3_t mins, const vec3_t maxs);
157 int R_CullBoxCustomPlanes(const vec3_t mins, const vec3_t maxs, int numplanes, const mplane_t *planes);
158
159 #include "r_modules.h"
160
161 #include "meshqueue.h"
162
163 extern qboolean r_framedata_failed;
164 void R_FrameData_Reset(void);
165 void R_FrameData_NewFrame(void);
166 void *R_FrameData_Alloc(size_t size);
167 void *R_FrameData_Store(size_t size, void *data);
168
169 void R_AnimCache_Free(void);
170 void R_AnimCache_ClearCache(void);
171 qboolean R_AnimCache_GetEntity(entity_render_t *ent, qboolean wantnormals, qboolean wanttangents);
172 void R_AnimCache_CacheVisibleEntities(void);
173
174 #include "r_lerpanim.h"
175
176 extern cvar_t r_render;
177 extern cvar_t r_renderview;
178 extern cvar_t r_waterwarp;
179
180 extern cvar_t r_textureunits;
181
182 extern cvar_t r_glsl_offsetmapping;
183 extern cvar_t r_glsl_offsetmapping_reliefmapping;
184 extern cvar_t r_glsl_offsetmapping_scale;
185 extern cvar_t r_glsl_deluxemapping;
186
187 extern cvar_t gl_polyblend;
188 extern cvar_t gl_dither;
189
190 extern cvar_t cl_deathfade;
191
192 extern cvar_t r_smoothnormals_areaweighting;
193
194 extern cvar_t r_test;
195
196 #include "gl_backend.h"
197
198 extern rtexture_t *r_texture_blanknormalmap;
199 extern rtexture_t *r_texture_white;
200 extern rtexture_t *r_texture_grey128;
201 extern rtexture_t *r_texture_black;
202 extern rtexture_t *r_texture_notexture;
203 extern rtexture_t *r_texture_whitecube;
204 extern rtexture_t *r_texture_normalizationcube;
205 extern rtexture_t *r_texture_fogattenuation;
206 //extern rtexture_t *r_texture_fogintensity;
207
208 extern unsigned int r_queries[MAX_OCCLUSION_QUERIES];
209 extern unsigned int r_numqueries;
210 extern unsigned int r_maxqueries;
211
212 void R_TimeReport(char *name);
213
214 // r_stain
215 void R_Stain(const vec3_t origin, float radius, int cr1, int cg1, int cb1, int ca1, int cr2, int cg2, int cb2, int ca2);
216
217 void R_CalcBeam_Vertex3f(float *vert, const vec3_t org1, const vec3_t org2, float width);
218 void R_CalcSprite_Vertex3f(float *vertex3f, const vec3_t origin, const vec3_t left, const vec3_t up, float scalex1, float scalex2, float scaley1, float scaley2);
219
220 extern mempool_t *r_main_mempool;
221
222 typedef struct rsurfacestate_s
223 {
224         // processing buffers
225         int array_size;
226         float *array_modelvertex3f;
227         float *array_modelsvector3f;
228         float *array_modeltvector3f;
229         float *array_modelnormal3f;
230         float *array_deformedvertex3f;
231         float *array_deformedsvector3f;
232         float *array_deformedtvector3f;
233         float *array_deformednormal3f;
234         float *array_generatedtexcoordtexture2f;
235         float *array_color4f;
236         float *array_texcoord3f;
237
238         // current model array pointers
239         // these may point to processing buffers if model is animated,
240         // otherwise they point to static data.
241         // these are not directly used for rendering, they are just another level
242         // of processing
243         //
244         // these either point at array_model* buffers (if the model is animated)
245         // or the model->surfmesh.data_* buffers (if the model is not animated)
246         //
247         // these are only set when an entity render begins, they do not change on
248         // a per surface basis.
249         //
250         // this indicates the model* arrays are pointed at array_model* buffers
251         // (in other words, the model has been animated in software)
252         qboolean generatedvertex;
253         const float *modelvertex3f;
254         int modelvertex3f_bufferobject;
255         size_t modelvertex3f_bufferoffset;
256         const float *modelsvector3f;
257         int modelsvector3f_bufferobject;
258         size_t modelsvector3f_bufferoffset;
259         const float *modeltvector3f;
260         int modeltvector3f_bufferobject;
261         size_t modeltvector3f_bufferoffset;
262         const float *modelnormal3f;
263         int modelnormal3f_bufferobject;
264         size_t modelnormal3f_bufferoffset;
265         const float *modellightmapcolor4f;
266         int modellightmapcolor4f_bufferobject;
267         size_t modellightmapcolor4f_bufferoffset;
268         const float *modeltexcoordtexture2f;
269         int modeltexcoordtexture2f_bufferobject;
270         size_t modeltexcoordtexture2f_bufferoffset;
271         const float *modeltexcoordlightmap2f;
272         int modeltexcoordlightmap2f_bufferobject;
273         size_t modeltexcoordlightmap2f_bufferoffset;
274         const int *modelelement3i;
275         const unsigned short *modelelement3s;
276         int modelelement3i_bufferobject;
277         int modelelement3s_bufferobject;
278         const int *modellightmapoffsets;
279         int modelnum_vertices;
280         int modelnum_triangles;
281         const msurface_t *modelsurfaces;
282         // current rendering array pointers
283         // these may point to any of several different buffers depending on how
284         // much processing was needed to prepare this model for rendering
285         // these usually equal the model* pointers, they only differ if
286         // deformvertexes is used in a q3 shader, and consequently these can
287         // change on a per-surface basis (according to rsurface.texture)
288         //
289         // the exception is the color array which is often generated based on
290         // colormod, alpha fading, and fogging, it may also come from q3bsp vertex
291         // lighting of certain surfaces
292         const float *vertex3f;
293         int vertex3f_bufferobject;
294         size_t vertex3f_bufferoffset;
295         const float *svector3f;
296         int svector3f_bufferobject;
297         size_t svector3f_bufferoffset;
298         const float *tvector3f;
299         int tvector3f_bufferobject;
300         size_t tvector3f_bufferoffset;
301         const float *normal3f;
302         int normal3f_bufferobject;
303         size_t normal3f_bufferoffset;
304         const float *lightmapcolor4f;
305         int lightmapcolor4f_bufferobject;
306         size_t lightmapcolor4f_bufferoffset;
307         const float *texcoordtexture2f;
308         int texcoordtexture2f_bufferobject;
309         size_t texcoordtexture2f_bufferoffset;
310         const float *texcoordlightmap2f;
311         int texcoordlightmap2f_bufferobject;
312         size_t texcoordlightmap2f_bufferoffset;
313         // some important fields from the entity
314         int ent_skinnum;
315         int ent_qwskin;
316         int ent_flags;
317         float ent_shadertime;
318         int ent_alttextures; // used by q1bsp animated textures (pressed buttons)
319         // transform matrices to render this entity and effects on this entity
320         matrix4x4_t matrix;
321         matrix4x4_t inversematrix;
322         // scale factors for transforming lengths into/out of entity space
323         float matrixscale;
324         float inversematrixscale;
325         // animation blending state from entity
326         frameblend_t frameblend[MAX_FRAMEBLENDS];
327         skeleton_t *skeleton;
328         // directional model shading state from entity
329         vec3_t modellight_ambient;
330         vec3_t modellight_diffuse;
331         vec3_t modellight_lightdir;
332         // colormapping state from entity (these are black if colormapping is off)
333         vec3_t colormap_pantscolor;
334         vec3_t colormap_shirtcolor;
335         // special coloring of ambient/diffuse textures (gloss not affected)
336         // colormod[3] is the alpha of the entity
337         float colormod[4];
338         // special coloring of glow textures
339         float glowmod[3];
340         // view location in model space
341         vec3_t localvieworigin;
342         // polygon offset data for submodels
343         float basepolygonfactor;
344         float basepolygonoffset;
345         // current texture in batching code
346         texture_t *texture;
347         // whether lightmapping is active on this batch
348         // (otherwise vertex colored)
349         qboolean uselightmaptexture;
350         // fog plane in model space for direct application to vertices
351         float fograngerecip;
352         float fogmasktabledistmultiplier;
353         float fogplane[4];
354         float fogheightfade;
355         float fogplaneviewdist;
356
357         // rtlight rendering
358         // light currently being rendered
359         const rtlight_t *rtlight;
360
361         // this is the location of the light in entity space
362         vec3_t entitylightorigin;
363         // this transforms entity coordinates to light filter cubemap coordinates
364         // (also often used for other purposes)
365         matrix4x4_t entitytolight;
366         // based on entitytolight this transforms -1 to +1 to 0 to 1 for purposes
367         // of attenuation texturing in full 3D (Z result often ignored)
368         matrix4x4_t entitytoattenuationxyz;
369         // this transforms only the Z to S, and T is always 0.5
370         matrix4x4_t entitytoattenuationz;
371
372         // pointer to an entity_render_t used only by R_GetCurrentTexture and
373         // RSurf_ActiveWorldEntity/RSurf_ActiveModelEntity as a unique id within
374         // each frame (see r_frame also)
375         entity_render_t *entity;
376 }
377 rsurfacestate_t;
378
379 extern rsurfacestate_t rsurface;
380
381 void RSurf_ActiveWorldEntity(void);
382 void RSurf_ActiveModelEntity(const entity_render_t *ent, qboolean wantnormals, qboolean wanttangents, qboolean prepass);
383 void RSurf_ActiveCustomEntity(const matrix4x4_t *matrix, const matrix4x4_t *inversematrix, int entflags, double shadertime, float r, float g, float b, float a, int numvertices, const float *vertex3f, const float *texcoord2f, const float *normal3f, const float *svector3f, const float *tvector3f, const float *color4f, int numtriangles, const int *element3i, const unsigned short *element3s, qboolean wantnormals, qboolean wanttangents);
384 void RSurf_SetupDepthAndCulling(void);
385
386 void R_Mesh_ResizeArrays(int newvertices);
387
388 texture_t *R_GetCurrentTexture(texture_t *t);
389 void R_DrawWorldSurfaces(qboolean skysurfaces, qboolean writedepth, qboolean depthonly, qboolean debug, qboolean prepass);
390 void R_DrawModelSurfaces(entity_render_t *ent, qboolean skysurfaces, qboolean writedepth, qboolean depthonly, qboolean debug, qboolean prepass);
391 void R_AddWaterPlanes(entity_render_t *ent);
392 void R_DrawCustomSurface(skinframe_t *skinframe, const matrix4x4_t *texmatrix, int materialflags, int firstvertex, int numvertices, int firsttriangle, int numtriangles, qboolean writedepth, qboolean prepass);
393 void R_DrawCustomSurface_Texture(texture_t *texture, const matrix4x4_t *texmatrix, int materialflags, int firstvertex, int numvertices, int firsttriangle, int numtriangles, qboolean writedepth, qboolean prepass);
394
395 void RSurf_PrepareVerticesForBatch(qboolean generatenormals, qboolean generatetangents, int texturenumsurfaces, const msurface_t **texturesurfacelist);
396 void RSurf_DrawBatch_Simple(int texturenumsurfaces, const msurface_t **texturesurfacelist);
397
398 void R_DecalSystem_SplatEntities(const vec3_t org, const vec3_t normal, float r, float g, float b, float a, float s1, float t1, float s2, float t2, float size);
399
400 typedef enum rsurfacepass_e
401 {
402         RSURFPASS_BASE,
403         RSURFPASS_BACKGROUND,
404         RSURFPASS_RTLIGHT,
405         RSURFPASS_DEFERREDGEOMETRY,
406 }
407 rsurfacepass_t;
408
409 typedef enum gl20_texunit_e
410 {
411         // postprocess shaders, and generic shaders:
412         GL20TU_FIRST = 0,
413         GL20TU_SECOND = 1,
414         GL20TU_GAMMARAMPS = 2,
415         // standard material properties
416         GL20TU_NORMAL = 0,
417         GL20TU_COLOR = 1,
418         GL20TU_GLOSS = 2,
419         GL20TU_GLOW = 3,
420         // material properties for a second material
421         GL20TU_SECONDARY_NORMAL = 4,
422         GL20TU_SECONDARY_COLOR = 5,
423         GL20TU_SECONDARY_GLOSS = 6,
424         GL20TU_SECONDARY_GLOW = 7,
425         // material properties for a colormapped material
426         // conflicts with secondary material
427         GL20TU_PANTS = 4,
428         GL20TU_SHIRT = 5,
429         // fog fade in the distance
430         GL20TU_FOGMASK = 8,
431         // compiled ambient lightmap and deluxemap
432         GL20TU_LIGHTMAP = 9,
433         GL20TU_DELUXEMAP = 10,
434         // refraction, used by water shaders
435         GL20TU_REFRACTION = 3,
436         // reflection, used by water shaders, also with normal material rendering
437         // conflicts with secondary material
438         GL20TU_REFLECTION = 7,
439         // rtlight attenuation (distance fade) and cubemap filter (projection texturing)
440         // conflicts with lightmap/deluxemap
441         GL20TU_ATTENUATION = 9,
442         GL20TU_CUBE = 10,
443         GL20TU_SHADOWMAPRECT = 11,
444         GL20TU_SHADOWMAPCUBE = 11,
445         GL20TU_SHADOWMAP2D = 11,
446         GL20TU_CUBEPROJECTION = 12,
447         // rtlight prepass data (screenspace depth and normalmap)
448         GL20TU_SCREENDEPTH = 13,
449         GL20TU_SCREENNORMALMAP = 14,
450         // lightmap prepass data (screenspace diffuse and specular from lights)
451         GL20TU_SCREENDIFFUSE = 11,
452         GL20TU_SCREENSPECULAR = 12,
453 }
454 gl20_texunit;
455
456 void R_SetupShader_Generic(rtexture_t *first, rtexture_t *second, int texturemode, int rgbscale);
457 void R_SetupShader_DepthOrShadow(void);
458 void R_SetupShader_ShowDepth(void);
459 void R_SetupShader_Surface(const vec3_t lightcolorbase, qboolean modellighting, float ambientscale, float diffusescale, float specularscale, rsurfacepass_t rsurfacepass);
460 void R_SetupShader_DeferredLight(const rtlight_t *rtlight);
461
462 typedef struct r_waterstate_waterplane_s
463 {
464         rtexture_t *texture_refraction;
465         rtexture_t *texture_reflection;
466         mplane_t plane;
467         int materialflags; // combined flags of all water surfaces on this plane
468         unsigned char pvsbits[(MAX_MAP_LEAFS+7)>>3]; // FIXME: buffer overflow on huge maps
469         qboolean pvsvalid;
470 }
471 r_waterstate_waterplane_t;
472
473 typedef struct r_waterstate_s
474 {
475         qboolean enabled;
476
477         qboolean renderingscene; // true while rendering a refraction or reflection texture, disables water surfaces
478
479         int waterwidth, waterheight;
480         int texturewidth, textureheight;
481
482         int maxwaterplanes; // same as MAX_WATERPLANES
483         int numwaterplanes;
484         r_waterstate_waterplane_t waterplanes[MAX_WATERPLANES];
485
486         float screenscale[2];
487         float screencenter[2];
488 }
489 r_waterstate_t;
490
491 extern r_waterstate_t r_waterstate;
492
493 #endif
494