git.oblomov.eu Git - wine/blob - dlls/d3d8/shader.c

   1 /*
   2  * shaders implementation
   3  *
   4  * Copyright 2002 Raphael Junqueira
   5  *
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  18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  */
  20
  21 #include "config.h"
  22
  23 #include "windef.h"
  24 #include "winbase.h"
  25 #include "winuser.h"
  26 #include "wingdi.h"
  27 #include "wine/debug.h"
  28
  29 #include <math.h>
  30
  31 #include "d3d8_private.h"
  32
  33 WINE_DEFAULT_DEBUG_CHANNEL(d3d_shader);
  34
  35 /* Shader debugging - Change the following line to enable debugging of software
  36       vertex shaders                                                             */
  37 #if 1
  38 # define VSTRACE(A) TRACE A
  39 # define TRACE_VECTOR(name) TRACE( #name "=(%f, %f, %f, %f)\n", name.x, name.y, name.z, name.w)
  40 #else
  41 # define VSTRACE(A)
  42 # define TRACE_VECTOR(name)
  43 #endif
  44
  45
  46 /**
  47  * DirectX9 SDK download
  48  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/downloads/list/directx.asp
  49  *
  50  * Exploring D3DX
  51  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dndrive/html/directx07162002.asp
  52  *
  53  * Using Vertex Shaders
  54  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dndrive/html/directx02192001.asp
  55  *
  56  * Dx9 New
  57  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/whatsnew.asp
  58  *
  59  * Dx9 Shaders
  60  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/reference/Shaders/VertexShader2_0/VertexShader2_0.asp
  61  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/reference/Shaders/VertexShader2_0/Instructions/Instructions.asp
  62  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/programmingguide/GettingStarted/VertexDeclaration/VertexDeclaration.asp
  63  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/reference/Shaders/VertexShader3_0/VertexShader3_0.asp
  64  *
  65  * Dx9 D3DX
  66  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/programmingguide/advancedtopics/VertexPipe/matrixstack/matrixstack.asp
  67  *
  68  * FVF
  69  *  http://msdn.microsoft.com/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/programmingguide/GettingStarted/VertexFormats/vformats.asp
  70  *
  71  * NVIDIA: DX8 Vertex Shader to NV Vertex Program
  72  *  http://developer.nvidia.com/view.asp?IO=vstovp
  73  *
  74  * NVIDIA: Memory Management with VAR
  75  *  http://developer.nvidia.com/view.asp?IO=var_memory_management
  76  */
  77
  78 typedef void (*shader_fct_t)();
  79
  80 typedef struct SHADER_OPCODE {
  81   CONST BYTE    opcode;
  82   const char*   name;
  83   CONST UINT    num_params;
  84   shader_fct_t  soft_fct;
  85 } SHADER_OPCODE;
  86
  87 /*******************************
  88  * vshader functions software VM
  89  */
  90
  91 void vshader_add(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
  92   d->x = s0->x + s1->x;
  93   d->y = s0->y + s1->y;
  94   d->z = s0->z + s1->z;
  95   d->w = s0->w + s1->w;
  96   VSTRACE(("executing add: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
  97                  s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
  98 }
  99
 100 void vshader_dp3(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
 101   d->x = d->y = d->z = d->w = s0->x * s1->x + s0->y * s1->y + s0->z * s1->z;
 102   VSTRACE(("executing dp3: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 103                  s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 104 }
 105
 106 void vshader_dp4(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
 107   d->x = d->y = d->z = d->w = s0->x * s1->x + s0->y * s1->y + s0->z * s1->z + s0->w * s1->w;
 108   VSTRACE(("executing dp4: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 109           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 110 }
 111
 112 void vshader_dst(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
 113   d->x = 1.0f;
 114   d->y = s0->y * s1->y;
 115   d->z = s0->z;
 116   d->w = s1->w;
 117   VSTRACE(("executing dst: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 118           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 119 }
 120
 121 void vshader_expp(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
 122   float tmp_f = floorf(s0->w);
 123   DWORD tmp_d = 0;
 124   tmp_f = powf(2.0f, s0->w);
 125   tmp_d = *((DWORD*) &tmp_f) & 0xFFFFFF00;
 126
 127   d->x  = powf(2.0f, tmp_f);
 128   d->y  = s0->w - tmp_f;
 129   d->z  = *((float*) &tmp_d);
 130   d->w  = 1.0f;
 131   VSTRACE(("executing exp: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 132                 s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 133 }
 134
 135 void vshader_lit(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
 136   d->x = 1.0f;
 137   d->y = (0.0f < s0->x) ? s0->x : 0.0f;
 138   d->z = (0.0f < s0->x && 0.0f < s0->y) ? powf(s0->y, s0->w) : 0.0f;
 139   d->w = 1.0f;
 140   VSTRACE(("executing lit: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 141                  s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 142 }
 143
 144 void vshader_logp(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
 145   float tmp_f = fabsf(s0->w);
 146   d->x = d->y = d->z = d->w = (0.0f != tmp_f) ? logf(tmp_f) / logf(2.0f) : -HUGE;
 147   VSTRACE(("executing logp: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 148                  s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 149 }
 150
 151 void vshader_mad(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1, D3DSHADERVECTOR* s2) {
 152   d->x = s0->x * s1->x + s2->x;
 153   d->y = s0->y * s1->y + s2->y;
 154   d->z = s0->z * s1->z + s2->z;
 155   d->w = s0->w * s1->w + s2->w;
 156   VSTRACE(("executing mad: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) s2=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 157           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, s2->x, s2->y, s2->z, s2->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 158 }
 159
 160 void vshader_max(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
 161   d->x = (s0->x >= s1->x) ? s0->x : s1->x;
 162   d->y = (s0->y >= s1->y) ? s0->y : s1->y;
 163   d->z = (s0->z >= s1->z) ? s0->z : s1->z;
 164   d->w = (s0->w >= s1->w) ? s0->w : s1->w;
 165   VSTRACE(("executing max: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 166           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 167 }
 168
 169 void vshader_min(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
 170   d->x = (s0->x < s1->x) ? s0->x : s1->x;
 171   d->y = (s0->y < s1->y) ? s0->y : s1->y;
 172   d->z = (s0->z < s1->z) ? s0->z : s1->z;
 173   d->w = (s0->w < s1->w) ? s0->w : s1->w;
 174   VSTRACE(("executing min: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 175           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 176 }
 177
 178 void vshader_mov(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
 179   d->x = s0->x;
 180   d->y = s0->y;
 181   d->z = s0->z;
 182   d->w = s0->w;
 183   VSTRACE(("executing mov: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 184           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 185 }
 186
 187 void vshader_mul(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
 188   d->x = s0->x * s1->x;
 189   d->y = s0->y * s1->y;
 190   d->z = s0->z * s1->z;
 191   d->w = s0->w * s1->w;
 192   VSTRACE(("executing mul: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 193           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 194 }
 195
 196 void vshader_nop(void) {
 197   /* NOPPPP ahhh too easy ;) */
 198 }
 199
 200 void vshader_rcp(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
 201   d->x = d->y = d->z = d->w = (0.0f == s0->w) ? HUGE : 1.0f / s0->w;
 202   VSTRACE(("executing rcp: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 203           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 204 }
 205
 206 void vshader_rsq(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
 207   float tmp_f = fabsf(s0->w);
 208   d->x = d->y = d->z = d->w = (0.0f == tmp_f) ? HUGE : ((1.0f != tmp_f) ? 1.0f / sqrtf(tmp_f) : 1.0f);
 209   VSTRACE(("executing rsq: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 210           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 211 }
 212
 213 void vshader_sge(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
 214   d->x = (s0->x >= s1->x) ? 1.0f : 0.0f;
 215   d->y = (s0->y >= s1->y) ? 1.0f : 0.0f;
 216   d->z = (s0->z >= s1->z) ? 1.0f : 0.0f;
 217   d->w = (s0->w >= s1->w) ? 1.0f : 0.0f;
 218   VSTRACE(("executing sge: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 219           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 220 }
 221
 222 void vshader_slt(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
 223   d->x = (s0->x < s1->x) ? 1.0f : 0.0f;
 224   d->y = (s0->y < s1->y) ? 1.0f : 0.0f;
 225   d->z = (s0->z < s1->z) ? 1.0f : 0.0f;
 226   d->w = (s0->w < s1->w) ? 1.0f : 0.0f;
 227   VSTRACE(("executing slt: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 228           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 229 }
 230
 231 void vshader_sub(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
 232   d->x = s0->x - s1->x;
 233   d->y = s0->y - s1->y;
 234   d->z = s0->z - s1->z;
 235   d->w = s0->w - s1->w;
 236   VSTRACE(("executing sub: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 237           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 238 }
 239
 240 /**
 241  * Version 1.1 specific
 242  */
 243
 244 void vshader_exp(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
 245   d->x = d->y = d->z = d->w = powf(2.0f, s0->w);
 246   VSTRACE(("executing exp: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 247           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 248 }
 249
 250 void vshader_log(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
 251   float tmp_f = fabsf(s0->w);
 252   d->x = d->y = d->z = d->w = (0.0f != tmp_f) ? logf(tmp_f) / logf(2.0f) : -HUGE;
 253   VSTRACE(("executing log: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 254           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 255 }
 256
 257 void vshader_frc(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
 258   d->x = s0->x - floorf(s0->x);
 259   d->y = s0->y - floorf(s0->y);
 260   d->z = 0.0f;
 261   d->w = 1.0f;
 262   VSTRACE(("executing frc: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
 263           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
 264 }
 265
 266 typedef FLOAT D3DMATRIX44[4][4];
 267 typedef FLOAT D3DMATRIX43[4][3];
 268 typedef FLOAT D3DMATRIX34[4][4];
 269 typedef FLOAT D3DMATRIX33[4][3];
 270 typedef FLOAT D3DMATRIX32[4][2];
 271
 272 void vshader_m4x4(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, /*D3DSHADERVECTOR* mat1*/ D3DMATRIX44 mat) {
 273   /*
 274    * BuGGY CODE: here only if cast not work for copy/paste
 275   D3DSHADERVECTOR* mat2 = mat1 + 1;
 276   D3DSHADERVECTOR* mat3 = mat1 + 2;
 277   D3DSHADERVECTOR* mat4 = mat1 + 3;
 278   d->x = mat1->x * s0->x + mat2->x * s0->y + mat3->x * s0->z + mat4->x * s0->w;
 279   d->y = mat1->y * s0->x + mat2->y * s0->y + mat3->y * s0->z + mat4->y * s0->w;
 280   d->z = mat1->z * s0->x + mat2->z * s0->y + mat3->z * s0->z + mat4->z * s0->w;
 281   d->w = mat1->w * s0->x + mat2->w * s0->y + mat3->w * s0->z + mat4->w * s0->w;
 282   */
 283   d->x = mat[0][0] * s0->x + mat[0][1] * s0->y + mat[0][2] * s0->z + mat[0][3] * s0->w;
 284   d->y = mat[1][0] * s0->x + mat[1][1] * s0->y + mat[1][2] * s0->z + mat[1][3] * s0->w;
 285   d->z = mat[2][0] * s0->x + mat[2][1] * s0->y + mat[2][2] * s0->z + mat[2][3] * s0->w;
 286   d->w = mat[3][0] * s0->x + mat[3][1] * s0->y + mat[3][2] * s0->z + mat[3][3] * s0->w;
 287   VSTRACE(("executing m4x4(1): mat=(%f, %f, %f, %f)    s0=(%f)     d=(%f) \n", mat[0][0], mat[0][1], mat[0][2], mat[0][3], s0->x, d->x));
 288   VSTRACE(("executing m4x4(2): mat=(%f, %f, %f, %f)       (%f)       (%f) \n", mat[1][0], mat[1][1], mat[1][2], mat[1][3], s0->y, d->y));
 289   VSTRACE(("executing m4x4(3): mat=(%f, %f, %f, %f) X     (%f)  =    (%f) \n", mat[2][0], mat[2][1], mat[2][2], mat[2][3], s0->z, d->z));
 290   VSTRACE(("executing m4x4(4): mat=(%f, %f, %f, %f)       (%f)       (%f) \n", mat[3][0], mat[3][1], mat[3][2], mat[3][3], s0->w, d->w));
 291 }
 292
 293 void vshader_m4x3(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DMATRIX43 mat) {
 294   d->x = mat[0][0] * s0->x + mat[0][1] * s0->y + mat[0][2] * s0->z + mat[0][3] * s0->w;
 295   d->y = mat[1][0] * s0->x + mat[1][1] * s0->y + mat[1][2] * s0->z + mat[1][3] * s0->w;
 296   d->z = mat[2][0] * s0->x + mat[2][1] * s0->y + mat[2][2] * s0->z + mat[2][3] * s0->w;
 297   d->w = 1.0f;
 298   VSTRACE(("executing m4x3(1): mat=(%f, %f, %f, %f)    s0=(%f)     d=(%f) \n", mat[0][0], mat[0][1], mat[0][2], mat[0][3], s0->x, d->x));
 299   VSTRACE(("executing m4x3(2): mat=(%f, %f, %f, %f)       (%f)       (%f) \n", mat[1][0], mat[1][1], mat[1][2], mat[1][3], s0->y, d->y));
 300   VSTRACE(("executing m4x3(3): mat=(%f, %f, %f, %f) X     (%f)  =    (%f) \n", mat[2][0], mat[2][1], mat[2][2], mat[2][3], s0->z, d->z));
 301   VSTRACE(("executing m4x3(4):                            (%f)       (%f) \n", s0->w, d->w));
 302 }
 303
 304 void vshader_m3x4(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DMATRIX34 mat) {
 305   d->x = mat[0][0] * s0->x + mat[0][1] * s0->y + mat[0][2] * s0->z;
 306   d->y = mat[2][0] * s0->x + mat[1][1] * s0->y + mat[1][2] * s0->z;
 307   d->z = mat[2][0] * s0->x + mat[2][1] * s0->y + mat[2][2] * s0->z;
 308   d->w = mat[3][0] * s0->x + mat[3][1] * s0->y + mat[3][2] * s0->z;
 309   VSTRACE(("executing m3x4(1): mat=(%f, %f, %f)    s0=(%f)     d=(%f) \n", mat[0][0], mat[0][1], mat[0][2], s0->x, d->x));
 310   VSTRACE(("executing m3x4(2): mat=(%f, %f, %f)       (%f)       (%f) \n", mat[1][0], mat[1][1], mat[1][2], s0->y, d->y));
 311   VSTRACE(("executing m3x4(3): mat=(%f, %f, %f) X     (%f)  =    (%f) \n", mat[2][0], mat[2][1], mat[2][2], s0->z, d->z));
 312   VSTRACE(("executing m3x4(4): mat=(%f, %f, %f)       (%f)       (%f) \n", mat[3][0], mat[3][1], mat[3][2], s0->w, d->w));
 313 }
 314
 315 void vshader_m3x3(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DMATRIX33 mat) {
 316   d->x = mat[0][0] * s0->x + mat[0][1] * s0->y + mat[2][2] * s0->z;
 317   d->y = mat[1][0] * s0->x + mat[1][1] * s0->y + mat[2][2] * s0->z;
 318   d->z = mat[2][0] * s0->x + mat[2][1] * s0->y + mat[2][2] * s0->z;
 319   d->w = 1.0f;
 320   VSTRACE(("executing m3x3(1): mat=(%f, %f, %f)    s0=(%f)     d=(%f) \n", mat[0][0], mat[0][1], mat[0][2], s0->x, d->x));
 321   VSTRACE(("executing m3x3(2): mat=(%f, %f, %f)       (%f)       (%f) \n", mat[1][0], mat[1][1], mat[1][2], s0->y, d->y));
 322   VSTRACE(("executing m3x3(3): mat=(%f, %f, %f) X     (%f)  =    (%f) \n", mat[2][0], mat[2][1], mat[2][2], s0->z, d->z));
 323   VSTRACE(("executing m3x3(4):                                       (%f) \n", d->w));
 324 }
 325
 326 void vshader_m3x2(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DMATRIX32 mat) {
 327   FIXME("check\n");
 328   d->x = mat[0][0] * s0->x + mat[0][1] * s0->y + mat[0][2] * s0->z;
 329   d->y = mat[1][0] * s0->x + mat[1][1] * s0->y + mat[1][2] * s0->z;
 330   d->z = 0.0f;
 331   d->w = 1.0f;
 332 }
 333
 334 /**
 335  * Version 2.0 specific
 336  */
 337 void vshader_lrp(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1, D3DSHADERVECTOR* s2, D3DSHADERVECTOR* s3) {
 338   d->x = s0->x * (s1->x - s2->x) + s2->x;
 339   d->y = s0->y * (s1->y - s2->y) + s2->y;
 340   d->z = s0->z * (s1->z - s2->z) + s2->z;
 341   d->w = s0->w * (s1->w - s2->w) + s2->x;
 342 }
 343
 344 /**
 345  * log, exp, frc, m*x* seems to be macros ins ... to see
 346  */
 347 static CONST SHADER_OPCODE vshader_ins [] = {
 348   {D3DSIO_NOP,  "nop",  0, vshader_nop},
 349   {D3DSIO_MOV,  "mov",  2, vshader_mov},
 350   {D3DSIO_ADD,  "add",  3, vshader_add},
 351   {D3DSIO_SUB,  "sub",  3, vshader_sub},
 352   {D3DSIO_MAD,  "mad",  4, vshader_mad},
 353   {D3DSIO_MUL,  "mul",  3, vshader_mul},
 354   {D3DSIO_RCP,  "rcp",  2, vshader_rcp},
 355   {D3DSIO_RSQ,  "rsq",  2, vshader_rsq},
 356   {D3DSIO_DP3,  "dp3",  3, vshader_dp3},
 357   {D3DSIO_DP4,  "dp4",  3, vshader_dp4},
 358   {D3DSIO_MIN,  "min",  3, vshader_min},
 359   {D3DSIO_MAX,  "max",  3, vshader_max},
 360   {D3DSIO_SLT,  "slt",  3, vshader_slt},
 361   {D3DSIO_SGE,  "sge",  3, vshader_sge},
 362   {D3DSIO_EXP,  "exp",  2, vshader_exp},
 363   {D3DSIO_LOG,  "log",  2, vshader_log},
 364   {D3DSIO_LIT,  "lit",  2, vshader_lit},
 365   {D3DSIO_DST,  "dst",  3, vshader_dst},
 366   {D3DSIO_LRP,  "lrp",  5, vshader_lrp},
 367   {D3DSIO_FRC,  "frc",  2, vshader_frc},
 368   {D3DSIO_M4x4, "m4x4", 3, vshader_m4x4},
 369   {D3DSIO_M4x3, "m4x3", 3, vshader_m4x3},
 370   {D3DSIO_M3x4, "m3x4", 3, vshader_m3x4},
 371   {D3DSIO_M3x3, "m3x3", 3, vshader_m3x3},
 372   {D3DSIO_M3x2, "m3x2", 3, vshader_m3x2},
 373   /** FIXME: use direct access so add the others opcodes as stubs */
 374   {D3DSIO_EXPP, "expp", 2, vshader_expp},
 375   {D3DSIO_LOGP, "logp", 2, vshader_logp},
 376
 377   {0, NULL, 0, NULL}
 378 };
 379
 380
 381 inline static const SHADER_OPCODE* vshader_program_get_opcode(const DWORD code) {
 382   DWORD i = 0;
 383   /** TODO: use dichotomic search */
 384   while (NULL != vshader_ins[i].name) {
 385     if ((code & D3DSI_OPCODE_MASK) == vshader_ins[i].opcode) {
 386       return &vshader_ins[i];
 387     }
 388     ++i;
 389   }
 390   return NULL;
 391 }
 392
 393 inline static void vshader_program_dump_param(const DWORD param, int input) {
 394   static const char* rastout_reg_names[] = { "oPos", "oFog", "oPts" };
 395   static const char swizzle_reg_chars[] = "xyzw";
 396
 397   DWORD reg = param & 0x00001FFF;
 398   DWORD regtype = ((param & D3DSP_REGTYPE_MASK) >> D3DSP_REGTYPE_SHIFT);
 399
 400   if ((param & D3DSP_SRCMOD_MASK) == D3DSPSM_NEG) TRACE("-");
 401
 402   switch (regtype << D3DSP_REGTYPE_SHIFT) {
 403   case D3DSPR_TEMP:
 404     TRACE("R[%lu]", reg);
 405     break;
 406   case D3DSPR_INPUT:
 407     TRACE("V[%lu]", reg);
 408     break;
 409   case D3DSPR_CONST:
 410     TRACE("C[%s%lu]", (reg & D3DVS_ADDRMODE_RELATIVE) ? "a0.x + " : "", reg);
 411     break;
 412   case D3DSPR_ADDR: /*case D3DSPR_TEXTURE:*/
 413     TRACE("a[%lu]", reg);
 414     break;
 415   case D3DSPR_RASTOUT:
 416     TRACE("%s", rastout_reg_names[reg]);
 417     break;
 418   case D3DSPR_ATTROUT:
 419     TRACE("oD[%lu]", reg);
 420     break;
 421   case D3DSPR_TEXCRDOUT:
 422     TRACE("oT[%lu]", reg);
 423     break;
 424   default:
 425     break;
 426   }
 427
 428   if (!input) {
 429     /** operand output */
 430     if ((param & D3DSP_WRITEMASK_ALL) != D3DSP_WRITEMASK_ALL) {
 431       if (param & D3DSP_WRITEMASK_0) TRACE(".x");
 432       if (param & D3DSP_WRITEMASK_1) TRACE(".y");
 433       if (param & D3DSP_WRITEMASK_2) TRACE(".z");
 434       if (param & D3DSP_WRITEMASK_3) TRACE(".w");
 435     }
 436   } else {
 437     /** operand input */
 438     DWORD swizzle = (param & D3DVS_SWIZZLE_MASK) >> D3DVS_SWIZZLE_SHIFT;
 439     DWORD swizzle_x = swizzle & 0x03;
 440     DWORD swizzle_y = (swizzle >> 2) & 0x03;
 441     DWORD swizzle_z = (swizzle >> 4) & 0x03;
 442     DWORD swizzle_w = (swizzle >> 6) & 0x03;
 443     /**
 444      * swizzle bits fields:
 445      *  WWZZYYXX
 446      */
 447     if ((D3DVS_NOSWIZZLE >> D3DVS_SWIZZLE_SHIFT) != swizzle) { /* ! D3DVS_NOSWIZZLE == 0xE4 << D3DVS_SWIZZLE_SHIFT */
 448       if (swizzle_x == swizzle_y &&
 449           swizzle_x == swizzle_z &&
 450           swizzle_x == swizzle_w) {
 451         TRACE(".%c", swizzle_reg_chars[swizzle_x]);
 452       } else {
 453         TRACE(".%c%c%c%c",
 454                 swizzle_reg_chars[swizzle_x],
 455                 swizzle_reg_chars[swizzle_y],
 456                 swizzle_reg_chars[swizzle_z],
 457                 swizzle_reg_chars[swizzle_w]);
 458       }
 459     }
 460   }
 461 }
 462
 463 inline static BOOL vshader_is_version_token(DWORD token) {
 464   return 0xFFFE0000 == (token & 0xFFFE0000);
 465 }
 466
 467 inline static BOOL vshader_is_comment_token(DWORD token) {
 468   return D3DSIO_COMMENT == (token & D3DSI_OPCODE_MASK);
 469 }
 470
 471 /**
 472  * Function parser ...
 473  */
 474 inline static VOID IDirect3DVertexShaderImpl_ParseProgram(IDirect3DVertexShaderImpl* vshader, CONST DWORD* pFunction) {
 475   const DWORD* pToken = pFunction;
 476   const SHADER_OPCODE* curOpcode = NULL;
 477   DWORD len = 0;
 478   DWORD i;
 479
 480   if (NULL != pToken) {
 481     while (D3DVS_END() != *pToken) {
 482       if (vshader_is_version_token(*pToken)) { /** version */
 483         TRACE("vs.%lu.%lu\n", (*pToken >> 8) & 0x0F, (*pToken & 0x0F));
 484         ++pToken;
 485         ++len;
 486         continue;
 487       }
 488       if (vshader_is_comment_token(*pToken)) { /** comment */
 489         DWORD comment_len = (*pToken & D3DSI_COMMENTSIZE_MASK) >> D3DSI_COMMENTSIZE_SHIFT;
 490         ++pToken;
 491         /*TRACE("comment[%ld] ;%s\n", comment_len, (char*)pToken);*/
 492         pToken += comment_len;
 493         len += comment_len + 1;
 494         continue;
 495       }
 496       curOpcode = vshader_program_get_opcode(*pToken);
 497       ++pToken;
 498       ++len;
 499       if (NULL == curOpcode) {
 500         /* unkown current opcode ... */
 501         while (*pToken & 0x80000000) {
 502           TRACE("unrecognized opcode: %08lx\n", *pToken);
 503           ++pToken;
 504           ++len;
 505         }
 506       } else {
 507         TRACE("%s ", curOpcode->name);
 508         if (curOpcode->num_params > 0) {
 509           vshader_program_dump_param(*pToken, 0);
 510           ++pToken;
 511           ++len;
 512           for (i = 1; i < curOpcode->num_params; ++i) {
 513             TRACE(", ");
 514             vshader_program_dump_param(*pToken, 1);
 515             ++pToken;
 516             ++len;
 517           }
 518         }
 519         TRACE("\n");
 520       }
 521     }
 522     vshader->functionLength = (len + 1) * sizeof(DWORD);
 523   } else {
 524     vshader->functionLength = 1; /* no Function defined use fixed function vertex processing */
 525   }
 526   /* copy the function ... because it will certainly be released by application */
 527
 528   if (NULL != pFunction) {
 529     vshader->function = HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, vshader->functionLength);
 530     memcpy(vshader->function, pFunction, vshader->functionLength);
 531   } else {
 532     vshader->function = NULL;
 533   }
 534 }
 535
 536 HRESULT WINAPI IDirect3DDeviceImpl_CreateVertexShader(IDirect3DDevice8Impl* This, CONST DWORD* pFunction, DWORD Usage, IDirect3DVertexShaderImpl** ppVertexShader) {
 537   IDirect3DVertexShaderImpl* object;
 538
 539   object = HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, sizeof(IDirect3DVertexShaderImpl));
 540   if (NULL == object) {
 541     *ppVertexShader = NULL;
 542     return D3DERR_OUTOFVIDEOMEMORY;
 543   }
 544   /*object->lpVtbl = &Direct3DVextexShader9_Vtbl;*/
 545   object->device = This; /* FIXME: AddRef(This) */
 546   object->ref = 1;
 547
 548   object->usage = Usage;
 549   object->data = HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, sizeof(SHADERDATA8));
 550
 551   IDirect3DVertexShaderImpl_ParseProgram(object, pFunction);
 552
 553   *ppVertexShader = object;
 554   return D3D_OK;
 555 }
 556
 557 BOOL IDirect3DVertexShaderImpl_ExecuteHAL(IDirect3DVertexShaderImpl* vshader, VSHADERINPUTDATA8* input, VSHADEROUTPUTDATA8* output) {
 558   /**
 559    * TODO: use the NV_vertex_program (or 1_1) extension
 560    *  and specifics vendors (ARB_vertex_program??) variants for it
 561    */
 562   return TRUE;
 563 }
 564
 565 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_ExecuteSW(IDirect3DVertexShaderImpl* vshader, VSHADERINPUTDATA8* input, VSHADEROUTPUTDATA8* output) {
 566   /** Vertex Shader Temporary Registers */
 567   D3DSHADERVECTOR R[12];
 568   /*D3DSHADERSCALAR A0;*/
 569   D3DSHADERVECTOR A[1];
 570   /** temporary Vector for modifier management */
 571   D3DSHADERVECTOR d;
 572   D3DSHADERVECTOR s[3];
 573   /** parser datas */
 574   const DWORD* pToken = vshader->function;
 575   const SHADER_OPCODE* curOpcode = NULL;
 576   /** functions parameters */
 577   D3DSHADERVECTOR* p[4];
 578   D3DSHADERVECTOR* p_send[4];
 579   DWORD i;
 580
 581   /** init temporary register */
 582   memset(R, 0, 12 * sizeof(D3DSHADERVECTOR));
 583
 584   /* vshader_program_parse(vshader); */
 585 #if 0
 586   TRACE("Input:\n");
 587   TRACE_VECTOR(vshader->data->C[0]);
 588   TRACE_VECTOR(vshader->data->C[1]);
 589   TRACE_VECTOR(vshader->data->C[2]);
 590   TRACE_VECTOR(vshader->data->C[3]);
 591   TRACE_VECTOR(vshader->data->C[4]);
 592   TRACE_VECTOR(vshader->data->C[5]);
 593   TRACE_VECTOR(vshader->data->C[6]);
 594   TRACE_VECTOR(vshader->data->C[7]);
 595   TRACE_VECTOR(vshader->data->C[8]);
 596   TRACE_VECTOR(input->V[D3DVSDE_POSITION]);
 597   TRACE_VECTOR(input->V[D3DVSDE_BLENDWEIGHT]);
 598   TRACE_VECTOR(input->V[D3DVSDE_BLENDINDICES]);
 599   TRACE_VECTOR(input->V[D3DVSDE_NORMAL]);
 600   TRACE_VECTOR(input->V[D3DVSDE_PSIZE]);
 601   TRACE_VECTOR(input->V[D3DVSDE_DIFFUSE]);
 602   TRACE_VECTOR(input->V[D3DVSDE_SPECULAR]);
 603   TRACE_VECTOR(input->V[D3DVSDE_TEXCOORD0]);
 604   TRACE_VECTOR(input->V[D3DVSDE_TEXCOORD1]);
 605 #endif
 606
 607   TRACE_VECTOR(vshader->data->C[64]);
 608
 609   /* the first dword is the version tag */
 610   /* TODO: parse it */
 611
 612   if (vshader_is_version_token(*pToken)) { /** version */
 613     ++pToken;
 614   }
 615   while (D3DVS_END() != *pToken) {
 616     if (vshader_is_comment_token(*pToken)) { /** comment */
 617       DWORD comment_len = (*pToken & D3DSI_COMMENTSIZE_MASK) >> D3DSI_COMMENTSIZE_SHIFT;
 618       ++pToken;
 619       pToken += comment_len;
 620       continue ;
 621     }
 622     curOpcode = vshader_program_get_opcode(*pToken);
 623     ++pToken;
 624     if (NULL == curOpcode) {
 625       i = 0;
 626       /* unkown current opcode ... */
 627       while (*pToken & 0x80000000) {
 628         if (i == 0) {
 629           TRACE("unrecognized opcode: pos=%d token=%08lX\n", (pToken - 1) - vshader->function, *(pToken - 1));
 630         }
 631         TRACE("unrecognized opcode param: pos=%d token=%08lX what=", pToken - vshader->function, *pToken);
 632         vshader_program_dump_param(*pToken, i);
 633         TRACE("\n");
 634         ++i;
 635         ++pToken;
 636       }
 637       /*return FALSE;*/
 638     } else {
 639       if (curOpcode->num_params > 0) {
 640         /*TRACE(">> execting opcode: pos=%d opcode_name=%s token=%08lX\n", pToken - vshader->function, curOpcode->name, *pToken);*/
 641         for (i = 0; i < curOpcode->num_params; ++i) {
 642           DWORD reg = pToken[i] & 0x00001FFF;
 643           DWORD regtype = ((pToken[i] & D3DSP_REGTYPE_MASK) >> D3DSP_REGTYPE_SHIFT);
 644
 645           switch (regtype << D3DSP_REGTYPE_SHIFT) {
 646           case D3DSPR_TEMP:
 647             /*TRACE("p[%d]=R[%d]\n", i, reg);*/
 648             p[i] = &R[reg];
 649             break;
 650           case D3DSPR_INPUT:
 651             /*TRACE("p[%d]=V[%s]\n", i, VertexShaderDeclRegister[reg]);*/
 652             p[i] = &input->V[reg];
 653             break;
 654           case D3DSPR_CONST:
 655             if (reg & D3DVS_ADDRMODE_RELATIVE) {
 656               p[i] = &vshader->data->C[(DWORD) A[0].x + reg];
 657             } else {
 658               p[i] = &vshader->data->C[reg];
 659             }
 660             break;
 661           case D3DSPR_ADDR: /*case D3DSPR_TEXTURE:*/
 662             if (0 != reg) {
 663               ERR("cannot handle address registers != a0, forcing use of a0\n");
 664               reg = 0;
 665             }
 666             /*TRACE("p[%d]=A[%d]\n", i, reg);*/
 667             p[i] = &A[reg];
 668             break;
 669           case D3DSPR_RASTOUT:
 670             switch (reg) {
 671             case D3DSRO_POSITION:
 672               p[i] = &output->oPos;
 673               break;
 674             case D3DSRO_FOG:
 675               p[i] = &output->oFog;
 676               break;
 677             case D3DSRO_POINT_SIZE:
 678               p[i] = &output->oPts;
 679               break;
 680             }
 681             break;
 682           case D3DSPR_ATTROUT:
 683             /*TRACE("p[%d]=oD[%d]\n", i, reg);*/
 684             p[i] = &output->oD[reg];
 685             break;
 686           case D3DSPR_TEXCRDOUT:
 687             /*TRACE("p[%d]=oT[%d]\n", i, reg);*/
 688             p[i] = &output->oT[reg];
 689             break;
 690           default:
 691             break;
 692           }
 693
 694           if (i > 0) { /* input reg */
 695             DWORD swizzle = (pToken[i] & D3DVS_SWIZZLE_MASK) >> D3DVS_SWIZZLE_SHIFT;
 696             UINT isNegative = ((pToken[i] & D3DSP_SRCMOD_MASK) == D3DSPSM_NEG);
 697
 698             if (!isNegative && (D3DVS_NOSWIZZLE >> D3DVS_SWIZZLE_SHIFT) == swizzle) {
 699               /*TRACE("p[%d] not swizzled\n", i);*/
 700               p_send[i] = p[i];
 701             } else {
 702               DWORD swizzle_x = swizzle & 0x03;
 703               DWORD swizzle_y = (swizzle >> 2) & 0x03;
 704               DWORD swizzle_z = (swizzle >> 4) & 0x03;
 705               DWORD swizzle_w = (swizzle >> 6) & 0x03;
 706               /*TRACE("p[%d] swizzled\n", i);*/
 707               float* tt = (float*) p[i];
 708               s[i].x = (isNegative) ? -tt[swizzle_x] : tt[swizzle_x];
 709               s[i].y = (isNegative) ? -tt[swizzle_y] : tt[swizzle_y];
 710               s[i].z = (isNegative) ? -tt[swizzle_z] : tt[swizzle_z];
 711               s[i].w = (isNegative) ? -tt[swizzle_w] : tt[swizzle_w];
 712               p_send[i] = &s[i];
 713             }
 714           } else { /* output reg */
 715             if ((pToken[i] & D3DSP_WRITEMASK_ALL) == D3DSP_WRITEMASK_ALL) {
 716               p_send[i] = p[i];
 717             } else {
 718               p_send[i] = &d; /* to be post-processed for modifiers management */
 719             }
 720           }
 721         }
 722       }
 723
 724       switch (curOpcode->num_params) {
 725       case 0:
 726         curOpcode->soft_fct();
 727         break;
 728       case 1:
 729         curOpcode->soft_fct(p_send[0]);
 730         break;
 731       case 2:
 732         curOpcode->soft_fct(p_send[0], p_send[1]);
 733         break;
 734       case 3:
 735         curOpcode->soft_fct(p_send[0], p_send[1], p_send[2]);
 736         break;
 737       case 4:
 738         curOpcode->soft_fct(p_send[0], p_send[1], p_send[2], p_send[3]);
 739         break;
 740       case 5:
 741         curOpcode->soft_fct(p_send[0], p_send[1], p_send[2], p_send[3], p_send[4]);
 742         break;
 743       default:
 744         ERR("%s too many params: %u\n", curOpcode->name, curOpcode->num_params);
 745       }
 746
 747       /* check if output reg modifier post-process */
 748       if (curOpcode->num_params > 0 && (pToken[0] & D3DSP_WRITEMASK_ALL) != D3DSP_WRITEMASK_ALL) {
 749         if (pToken[0] & D3DSP_WRITEMASK_0) p[0]->x = d.x;
 750         if (pToken[0] & D3DSP_WRITEMASK_1) p[0]->y = d.y;
 751         if (pToken[0] & D3DSP_WRITEMASK_2) p[0]->z = d.z;
 752         if (pToken[0] & D3DSP_WRITEMASK_3) p[0]->w = d.w;
 753       }
 754
 755 #if 0
 756       TRACE_VECTOR(output->oPos);
 757       TRACE_VECTOR(output->oD[0]);
 758       TRACE_VECTOR(output->oD[1]);
 759       TRACE_VECTOR(output->oT[0]);
 760       TRACE_VECTOR(output->oT[1]);
 761       TRACE_VECTOR(R[0]);
 762       TRACE_VECTOR(R[1]);
 763       TRACE_VECTOR(R[2]);
 764       TRACE_VECTOR(R[3]);
 765       TRACE_VECTOR(R[4]);
 766       TRACE_VECTOR(R[5]);
 767 #endif
 768
 769       /* to next opcode token */
 770       pToken += curOpcode->num_params;
 771     }
 772 #if 0
 773     TRACE("End of current instruction:\n");
 774     TRACE_VECTOR(output->oPos);
 775     TRACE_VECTOR(output->oD[0]);
 776     TRACE_VECTOR(output->oD[1]);
 777     TRACE_VECTOR(output->oT[0]);
 778     TRACE_VECTOR(output->oT[1]);
 779     TRACE_VECTOR(R[0]);
 780     TRACE_VECTOR(R[1]);
 781     TRACE_VECTOR(R[2]);
 782     TRACE_VECTOR(R[3]);
 783     TRACE_VECTOR(R[4]);
 784     TRACE_VECTOR(R[5]);
 785 #endif
 786   }
 787 #if 0
 788     TRACE("Output:\n");
 789     TRACE_VECTOR(output->oPos);
 790     TRACE_VECTOR(output->oD[0]);
 791     TRACE_VECTOR(output->oD[1]);
 792     TRACE_VECTOR(output->oT[0]);
 793     TRACE_VECTOR(output->oT[1]);
 794 #endif
 795   return D3D_OK;
 796 }
 797
 798 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_GetFunction(IDirect3DVertexShaderImpl* This, VOID* pData, UINT* pSizeOfData) {
 799   if (NULL == pData) {
 800     *pSizeOfData = This->functionLength;
 801     return D3D_OK;
 802   }
 803   if (*pSizeOfData < This->functionLength) {
 804     *pSizeOfData = This->functionLength;
 805     return D3DERR_MOREDATA;
 806   }
 807   if (NULL == This->function) { /* no function defined */
 808     TRACE("(%p) : GetFunction no User Function defined using NULL to %p\n", This, pData);
 809     (*(DWORD **) pData) = NULL;
 810   } else {
 811     TRACE("(%p) : GetFunction copying to %p\n", This, pData);
 812     memcpy(pData, This->function, This->functionLength);
 813   }
 814   return D3D_OK;
 815 }
 816
 817 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_SetConstantF(IDirect3DVertexShaderImpl* This, UINT StartRegister, CONST FLOAT* pConstantData, UINT Vector4fCount) {
 818   if (StartRegister + Vector4fCount > D3D8_VSHADER_MAX_CONSTANTS) {
 819     return D3DERR_INVALIDCALL;
 820   }
 821   if (NULL == This->data) { /* temporary while datas not supported */
 822     FIXME("(%p) : VertexShader_SetConstant not fully supported yet\n", This);
 823     return D3DERR_INVALIDCALL;
 824   }
 825   memcpy(&This->data->C[StartRegister], pConstantData, Vector4fCount * 4 * sizeof(FLOAT));
 826   return D3D_OK;
 827 }
 828
 829 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_GetConstantF(IDirect3DVertexShaderImpl* This, UINT StartRegister, FLOAT* pConstantData, UINT Vector4fCount) {
 830   if (StartRegister + Vector4fCount > D3D8_VSHADER_MAX_CONSTANTS) {
 831     return D3DERR_INVALIDCALL;
 832   }
 833   if (NULL == This->data) { /* temporary while datas not supported */
 834     return D3DERR_INVALIDCALL;
 835   }
 836   memcpy(pConstantData, &This->data->C[StartRegister], Vector4fCount * 4 * sizeof(FLOAT));
 837   return D3D_OK;
 838 }
 839
 840
 841 /***********************************************************************
 842  *              ValidateVertexShader (D3D8.@)
 843  */
 844 BOOL WINAPI ValidateVertexShader(LPVOID what, LPVOID toto) {
 845   FIXME("(void): stub: %p %p\n", what, toto);
 846   return TRUE;
 847 }
 848
 849 /***********************************************************************
 850  *              ValidatePixelShader (D3D8.@)
 851  */
 852 BOOL WINAPI ValidatePixelShader(LPVOID what) {
 853   FIXME("(void): stub: %p\n", what);
 854   return TRUE;
 855 }