gKit2 light
tuto_time.cpp
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1 
3 
4 #include <chrono>
5 
6 #include "mat.h"
7 #include "program.h"
8 #include "uniforms.h"
9 #include "wavefront.h"
10 #include "texture.h"
11 
12 #include "orbiter.h"
13 #include "draw.h"
14 
15 #include "app.h" // classe Application a deriver
16 #include "text.h"
17 
18 
19 class TP : public App
20 {
21 public:
22  TP( ) : App(1024, 640) {}
23 
24  int init( )
25  {
26  // charge un objet et une texture a afficher
27  // mode 0 & 1
28  m_objet= read_mesh("data/bigguy.obj");
29  Point pmin, pmax;
30  m_objet.bounds(pmin, pmax);
31  m_camera.lookat(pmin - Vector(20, 20, 0), pmax + Vector(20, 20, 0));
32 
33  m_texture= read_texture(0, "data/debug2x2red.png");
34 
35  // mode 2
36  // configure le vertex array / format de sommet
37  glGenVertexArrays(1, &m_vao);
38  glBindVertexArray(m_vao);
39 
40  // buffer : positions + normals
41  glGenBuffers(1, &m_vertex_buffer);
42  glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_vertex_buffer);
43  glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, m_objet.vertex_buffer_size() + m_objet.normal_buffer_size(), 0, GL_STATIC_DRAW);
44 
45  // transfere les positions des sommets
46  glBufferSubData(GL_ARRAY_BUFFER, /* offset */ 0, /* size */ m_objet.vertex_buffer_size(), /* data */ m_objet.vertex_buffer());
47  // configure l'attribut 0, vec3 position
48  glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, /* stride */ 0, /* offset */ 0);
49  glEnableVertexAttribArray(0);
50 
51  // transfere les normales des sommets
52  glBufferSubData(GL_ARRAY_BUFFER, /* offset */ m_objet.vertex_buffer_size(), /* size */ m_objet.normal_buffer_size(), /* data */ m_objet.normal_buffer());
53  // configure l'attribut 2, vec3 normal
54  glVertexAttribPointer(2, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, /* stride */ 0, /* offset */ (const GLvoid *) m_objet.vertex_buffer_size());
55  glEnableVertexAttribArray(2);
56 
57  m_vertex_count= m_objet.vertex_count();
58 
59  m_program= read_program("tutos/M2/instance.glsl");
60  program_print_errors(m_program);
61 
62  // nettoyage
63  glBindVertexArray(0);
64  glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
65 
66  // mesure du temps gpu de glDraw
67  glGenQueries(1, &m_time_query);
68 
69  // affichage du temps dans la fenetre
70  m_console= create_text();
71 
72  // etat openGL par defaut
73  glClearColor(0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.f); // couleur par defaut de la fenetre
74 
75  glClearDepth(1.f); // profondeur par defaut
76  glDepthFunc(GL_LESS); // ztest, conserver l'intersection la plus proche de la camera
77  glEnable(GL_DEPTH_TEST); // activer le ztest
78 
79  return 0; // ras, pas d'erreur
80  }
81 
82  int quit( )
83  {
84  glDeleteQueries(1, &m_time_query);
85 
86  release_text(m_console);
87  m_objet.release();
88  glDeleteTextures(1, &m_texture);
89 
90  return 0;
91  }
92 
93  int update( const float time, const float delta )
94  {
95  m_model= RotationY(time / 20);
96  return 0;
97  }
98 
99  int render( )
100  {
101  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
102 
103  // deplace la camera
104  int mx, my;
105  unsigned int mb= SDL_GetRelativeMouseState(&mx, &my);
106  if(mb & SDL_BUTTON(1)) // le bouton gauche est enfonce
107  m_camera.rotation(mx, my);
108  else if(mb & SDL_BUTTON(3)) // le bouton droit est enfonce
109  m_camera.move(mx);
110  else if(mb & SDL_BUTTON(2)) // le bouton du milieu est enfonce
111  m_camera.translation((float) mx / (float) window_width(), (float) my / (float) window_height());
112 
113  // mesure le temps d'execution du draw pour le gpu
114  glBeginQuery(GL_TIME_ELAPSED, m_time_query);
115 
116  // mesure le temps d'execution du draw pour le cpu
117  // utilise std::chrono pour mesurer le temps cpu
118  std::chrono::high_resolution_clock::time_point cpu_start= std::chrono::high_resolution_clock::now();
119 
120  static int mode= 0;
121  if(key_state(' '))
122  {
123  clear_key_state(' ');
124  mode= (mode + 1) % 3;
125  }
126 
127  if(mode == 0)
128  {
129  // dessine 1 objet
130  draw(m_objet, m_model, m_camera, m_texture);
131  }
132  else if(mode == 1)
133  {
134  // dessine 25 fois l'objet sur une grille
135  for(int y= -2; y <= 2; y++)
136  for(int x= -2; x <= 2; x++)
137  {
138  Transform t= Translation(x *20, y *20, 0);
139  draw(m_objet, t * m_model, m_camera, m_texture);
140  }
141  }
142  else if(mode == 2)
143  {
144  // dessine 25 copies de l'objet sur une grille avec un seul glDrawArrayInstanced( ), c'est le vertex shader qui calcule la translation
145  // cf gl_InstanceID qui contient l'indice de la copie
146  glBindVertexArray(m_vao);
147  glUseProgram(m_program);
148 
149  Transform m= m_model;
150  Transform v= m_camera.view();
151  Transform p= m_camera.projection(window_width(), window_height(), 45);
152  Transform mvp= p * v * m;
153  Transform mv= v * m;
154 
155  program_uniform(m_program, "mvpMatrix", mvp);
156  program_uniform(m_program, "normalMatrix", mv.normal());
157 
158  glDrawArraysInstanced(GL_TRIANGLES, 0, m_vertex_count, 25);
159  }
160 
161  std::chrono::high_resolution_clock::time_point cpu_stop= std::chrono::high_resolution_clock::now();
162  // conversion desmesures en duree...
163  long long int cpu_time= std::chrono::duration_cast<std::chrono::nanoseconds>(cpu_stop - cpu_start).count();
164 
165  glEndQuery(GL_TIME_ELAPSED);
166 
167  /* recuperer le resultat de la requete time_elapsed, il faut attendre que le gpu ait fini de dessiner...
168  utilise encore std::chrono pour mesurer le temps d'attente.
169  */
170  std::chrono::high_resolution_clock::time_point wait_start= std::chrono::high_resolution_clock::now();
171 
172  // attendre le resultat de la requete
173  GLint64 gpu_time= 0;
174  glGetQueryObjecti64v(m_time_query, GL_QUERY_RESULT, &gpu_time);
175 
176  std::chrono::high_resolution_clock::time_point wait_stop= std::chrono::high_resolution_clock::now();
177  long long int wait_time= std::chrono::duration_cast<std::chrono::nanoseconds>(wait_stop - wait_start).count();
178 
179  // affiche le temps mesure, et formate les valeurs... c'est un peu plus lisible.
180  clear(m_console);
181  if(mode == 0) printf(m_console, 0, 0, "mode 0 : 1 draw");
182  if(mode == 1) printf(m_console, 0, 0, "mode 1 : 25 draws");
183  if(mode == 2) printf(m_console, 0, 0, "mode 2 : 1 draw / 25 instances");
184  printf(m_console, 0, 1, "cpu %02dms %03dus", (int) (cpu_time / 1000000), (int) ((cpu_time / 1000) % 1000));
185  printf(m_console, 0, 2, "gpu %02dms %03dus", (int) (gpu_time / 1000000), (int) ((gpu_time / 1000) % 1000));
186  printf(m_console, 0, 3, "wait %02dms %03dus", (int) (wait_time / 1000000), (int) ((wait_time / 1000) % 1000));
187 
188  // affiche le texte dans la fenetre de l'application, utilise console.h
189  draw(m_console, window_width(), window_height());
190 
191  // affiche le temps dans le terminal
192  printf("cpu %02dms %03dus ", (int) (cpu_time / 1000000), (int) ((cpu_time / 1000) % 1000));
193  printf("gpu %02dms %03dus\n", (int) (gpu_time / 1000000), (int) ((gpu_time / 1000) % 1000));
194 
195  return 1;
196  }
197 
198 protected:
199  GLuint m_time_query;
200  Text m_console;
201 
202  Transform m_model;
203  Mesh m_objet;
204  Orbiter m_camera;
205 
206  GLuint m_texture;
207  GLuint m_program;
208  GLuint m_vao;
209  GLuint m_vertex_buffer;
210  unsigned int m_vertex_count;
211 };
212 
213 
214 int main( int argc, char **argv )
215 {
216  TP tp;
217  tp.run();
218 
219  return 0;
220 }
const float * normal_buffer() const
renvoie l'adresse de la normale du premier sommet. par convention, la normale est un vec3...
Definition: mesh.h:200
representation de la camera, type orbiter, placee sur une sphere autour du centre de l'objet...
Definition: orbiter.h:16
Text create_text()
cree une console. a detruire avec release_text( ).
Definition: text.cpp:14
int init()
a deriver pour creer les objets openGL.
Definition: tuto_time.cpp:24
const float * vertex_buffer() const
renvoie l'adresse de la position du premier sommet. permet de construire les vertex buffers openGL...
Definition: mesh.h:195
void bounds(Point &pmin, Point &pmax)
renvoie min et max les coordonnees des extremites des positions des sommets de l'objet (boite engloba...
Definition: mesh.cpp:153
void release_text(Text &text)
detruit une console.
Definition: text.cpp:64
Transform normal() const
renvoie la transformation a appliquer aux normales d'un objet transforme par la matrice m...
Definition: mat.cpp:97
std::size_t normal_buffer_size() const
renvoie la longueur (en octets) du normal buffer.
Definition: mesh.h:202
void clear_key_state(const SDL_Keycode key)
desactive une touche du clavier.
Definition: window.cpp:30
representation d'un objet / maillage.
Definition: mesh.h:88
void move(const float z)
rapproche / eloigne la camera du centre.
Definition: orbiter.cpp:33
int update(const float time, const float delta)
a deriver et redefinir pour animer les objets en fonction du temps.
Definition: tuto_time.cpp:93
std::size_t vertex_buffer_size() const
renvoie la longueur (en octets) du vertex buffer.
Definition: mesh.h:197
int run()
execution de l'application.
Definition: app.cpp:21
GLuint read_texture(const int unit, const char *filename, const GLenum texel_type)
Definition: texture.cpp:98
void program_uniform(const GLuint program, const char *uniform, const unsigned int v)
affecte une valeur a un uniform du shader program. uint.
Definition: uniforms.cpp:68
void draw(Mesh &m, const Transform &model, const Transform &view, const Transform &projection, const GLuint texture)
applique une texture a la surface de l'objet. ne fonctionne que si les coordonnees de textures sont f...
Definition: draw.cpp:6
int quit()
a deriver pour detruire les objets openGL.
Definition: tuto_time.cpp:82
Transform view() const
renvoie la transformation vue.
Definition: orbiter.cpp:40
int window_width()
renvoie la largeur de la fenetre de l'application.
Definition: window.cpp:14
representation d'un vecteur 3d.
Definition: vec.h:42
void release()
detruit les objets openGL.
Definition: mesh.cpp:19
Transform projection(const float width, const float height, const float fov) const
renvoie la projection reglee pour une image d'aspect width / height, et une ouverture de fov degres...
Definition: orbiter.cpp:47
int program_print_errors(const GLuint program)
affiche les erreurs de compilation.
Definition: program.cpp:330
void lookat(const Point &center, const float size)
observe le point center a une distance size.
Definition: orbiter.cpp:7
GLuint read_program(const char *filename, const char *definitions)
Definition: program.cpp:150
Definition: text.h:61
int key_state(const SDL_Keycode key)
renvoie l'etat d'une touche du clavier. cf la doc SDL2 pour les codes.
Definition: window.cpp:24
Transform Translation(const Vector &v)
renvoie la matrice representant une translation par un vecteur.
Definition: mat.cpp:132
void translation(const float x, const float y)
deplace le centre / le point observe.
Definition: orbiter.cpp:27
void printf(Text &text, const int px, const int py, const char *format,...)
affiche un texte a la position x, y. meme utilisation que printf().
Definition: text.cpp:140
Definition: tuto7.cpp:12
void rotation(const float x, const float y)
change le point de vue / la direction d'observation.
Definition: orbiter.cpp:21
int window_height()
renvoie la hauteur de la fenetre de l'application.
Definition: window.cpp:18
representation d'une transformation, une matrice 4x4, organisee par ligne / row major.
Definition: mat.h:20
representation d'un point 3d.
Definition: vec.h:19
void clear(Text &text)
efface le contenu de la console.
Definition: text.cpp:72
int vertex_count() const
renvoie le nombre de sommets.
Definition: mesh.h:190
int render()
a deriver pour afficher les objets.
Definition: tuto_time.cpp:99
Transform RotationY(const float a)
renvoie la matrice representation une rotation de a degree autour de l'axe Y.
Definition: mat.cpp:158
classe application.
Definition: app.h:20
Mesh read_mesh(const char *filename)
charge un fichier wavefront .obj et renvoie un mesh compose de triangles non indexes. utiliser glDrawArrays pour l'afficher. a detruire avec Mesh::release( ).
Definition: wavefront.cpp:8