If using the default values, also set dwType to REG_SZ as our default
[wine] / dlls / wined3d / vertexshader.c
1 /*
2  * shaders implementation
3  *
4  * Copyright 2002-2003 Jason Edmeades
5  *                     Raphael Junqueira
6  *
7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with this library; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
20  */
21
22 #include "config.h"
23
24 #include <math.h>
25
26 #include "wined3d_private.h"
27
28 WINE_DEFAULT_DEBUG_CHANNEL(d3d_shader);
29
30 /* Shader debugging - Change the following line to enable debugging of software
31       vertex shaders                                                             */
32 #if 0 /* Musxt not be 1 in cvs version */
33 # define VSTRACE(A) TRACE A
34 # define TRACE_VSVECTOR(name) TRACE( #name "=(%f, %f, %f, %f)\n", name.x, name.y, name.z, name.w)
35 #else 
36 # define VSTRACE(A) 
37 # define TRACE_VSVECTOR(name)
38 #endif
39
40
41 /**
42  * DirectX9 SDK download
43  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/downloads/list/directx.asp
44  *
45  * Exploring D3DX
46  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dndrive/html/directx07162002.asp
47  *
48  * Using Vertex Shaders
49  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dndrive/html/directx02192001.asp
50  *
51  * Dx9 New
52  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/whatsnew.asp
53  *
54  * Dx9 Shaders
55  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/reference/Shaders/VertexShader2_0/VertexShader2_0.asp
56  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/reference/Shaders/VertexShader2_0/Instructions/Instructions.asp
57  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/programmingguide/GettingStarted/VertexDeclaration/VertexDeclaration.asp
58  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/reference/Shaders/VertexShader3_0/VertexShader3_0.asp
59  *
60  * Dx9 D3DX
61  *  http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/programmingguide/advancedtopics/VertexPipe/matrixstack/matrixstack.asp
62  *
63  * FVF
64  *  http://msdn.microsoft.com/library/en-us/directx9_c/directx/graphics/programmingguide/GettingStarted/VertexFormats/vformats.asp
65  *
66  * NVIDIA: DX8 Vertex Shader to NV Vertex Program
67  *  http://developer.nvidia.com/view.asp?IO=vstovp
68  *
69  * NVIDIA: Memory Management with VAR
70  *  http://developer.nvidia.com/view.asp?IO=var_memory_management 
71  */
72
73 typedef void (*shader_fct_t)();
74
75 typedef struct SHADER_OPCODE {
76   CONST BYTE    opcode;
77   const char*   name;
78   CONST UINT    num_params;
79   shader_fct_t  soft_fct;
80   DWORD         min_version;
81   DWORD         max_version;
82 } SHADER_OPCODE;
83
84 /*******************************
85  * vshader functions software VM
86  */
87
88 void vshader_add(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
89   d->x = s0->x + s1->x;
90   d->y = s0->y + s1->y;
91   d->z = s0->z + s1->z;
92   d->w = s0->w + s1->w;
93   VSTRACE(("executing add: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
94                  s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
95 }
96
97 void vshader_dp3(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
98   d->x = d->y = d->z = d->w = s0->x * s1->x + s0->y * s1->y + s0->z * s1->z;
99   VSTRACE(("executing dp3: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
100                  s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
101 }
102
103 void vshader_dp4(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
104   d->x = d->y = d->z = d->w = s0->x * s1->x + s0->y * s1->y + s0->z * s1->z + s0->w * s1->w;
105   VSTRACE(("executing dp4: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
106           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
107 }
108
109 void vshader_dst(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
110   d->x = 1.0f;
111   d->y = s0->y * s1->y;
112   d->z = s0->z;
113   d->w = s1->w;
114   VSTRACE(("executing dst: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
115           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
116 }
117
118 void vshader_expp(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
119   float tmp_f = floorf(s0->w);
120   DWORD tmp_d = 0;
121   tmp_f = powf(2.0f, s0->w);
122   tmp_d = *((DWORD*) &tmp_f) & 0xFFFFFF00;
123
124   d->x  = powf(2.0f, tmp_f);
125   d->y  = s0->w - tmp_f;
126   d->z  = *((float*) &tmp_d);
127   d->w  = 1.0f;
128   VSTRACE(("executing exp: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
129                 s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
130 }
131
132 void vshader_lit(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
133   d->x = 1.0f;
134   d->y = (0.0f < s0->x) ? s0->x : 0.0f;
135   d->z = (0.0f < s0->x && 0.0f < s0->y) ? powf(s0->y, s0->w) : 0.0f;
136   d->w = 1.0f;
137   VSTRACE(("executing lit: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
138                  s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
139 }
140
141 void vshader_logp(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
142   float tmp_f = fabsf(s0->w); 
143   d->x = d->y = d->z = d->w = (0.0f != tmp_f) ? logf(tmp_f) / logf(2.0f) : -HUGE;
144   VSTRACE(("executing logp: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
145                  s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
146 }
147
148 void vshader_mad(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1, D3DSHADERVECTOR* s2) {
149   d->x = s0->x * s1->x + s2->x;
150   d->y = s0->y * s1->y + s2->y;
151   d->z = s0->z * s1->z + s2->z;
152   d->w = s0->w * s1->w + s2->w;
153   VSTRACE(("executing mad: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) s2=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
154           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));
155 }
156
157 void vshader_max(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
158   d->x = (s0->x >= s1->x) ? s0->x : s1->x;
159   d->y = (s0->y >= s1->y) ? s0->y : s1->y;
160   d->z = (s0->z >= s1->z) ? s0->z : s1->z;
161   d->w = (s0->w >= s1->w) ? s0->w : s1->w;
162   VSTRACE(("executing max: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
163           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
164 }
165
166 void vshader_min(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
167   d->x = (s0->x < s1->x) ? s0->x : s1->x;
168   d->y = (s0->y < s1->y) ? s0->y : s1->y;
169   d->z = (s0->z < s1->z) ? s0->z : s1->z;
170   d->w = (s0->w < s1->w) ? s0->w : s1->w;
171   VSTRACE(("executing min: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
172           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
173 }
174
175 void vshader_mov(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
176   d->x = s0->x;
177   d->y = s0->y;
178   d->z = s0->z;
179   d->w = s0->w;
180   VSTRACE(("executing mov: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
181           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
182 }
183
184 void vshader_mul(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
185   d->x = s0->x * s1->x;
186   d->y = s0->y * s1->y;
187   d->z = s0->z * s1->z;
188   d->w = s0->w * s1->w;
189   VSTRACE(("executing mul: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
190           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
191 }
192
193 void vshader_nop(void) {
194   /* NOPPPP ahhh too easy ;) */
195 }
196
197 void vshader_rcp(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
198   d->x = d->y = d->z = d->w = (0.0f == s0->w) ? HUGE : 1.0f / s0->w;
199   VSTRACE(("executing rcp: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
200           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
201 }
202
203 void vshader_rsq(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
204   float tmp_f = fabsf(s0->w);
205   d->x = d->y = d->z = d->w = (0.0f == tmp_f) ? HUGE : ((1.0f != tmp_f) ? 1.0f / sqrtf(tmp_f) : 1.0f);
206   VSTRACE(("executing rsq: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
207           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
208 }
209
210 void vshader_sge(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
211   d->x = (s0->x >= s1->x) ? 1.0f : 0.0f;
212   d->y = (s0->y >= s1->y) ? 1.0f : 0.0f;
213   d->z = (s0->z >= s1->z) ? 1.0f : 0.0f;
214   d->w = (s0->w >= s1->w) ? 1.0f : 0.0f;
215   VSTRACE(("executing sge: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
216           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
217 }
218
219 void vshader_slt(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
220   d->x = (s0->x < s1->x) ? 1.0f : 0.0f;
221   d->y = (s0->y < s1->y) ? 1.0f : 0.0f;
222   d->z = (s0->z < s1->z) ? 1.0f : 0.0f;
223   d->w = (s0->w < s1->w) ? 1.0f : 0.0f;
224   VSTRACE(("executing slt: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
225           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
226 }
227
228 void vshader_sub(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1) {
229   d->x = s0->x - s1->x;
230   d->y = s0->y - s1->y;
231   d->z = s0->z - s1->z;
232   d->w = s0->w - s1->w;
233   VSTRACE(("executing sub: s0=(%f, %f, %f, %f) s1=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
234           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, s1->x, s1->y, s1->z, s1->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
235 }
236
237 /**
238  * Version 1.1 specific
239  */
240
241 void vshader_exp(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
242   d->x = d->y = d->z = d->w = powf(2.0f, s0->w);
243   VSTRACE(("executing exp: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
244           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
245 }
246
247 void vshader_log(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
248   float tmp_f = fabsf(s0->w); 
249   d->x = d->y = d->z = d->w = (0.0f != tmp_f) ? logf(tmp_f) / logf(2.0f) : -HUGE;
250   VSTRACE(("executing log: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
251           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
252 }
253
254 void vshader_frc(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0) {
255   d->x = s0->x - floorf(s0->x);
256   d->y = s0->y - floorf(s0->y);
257   d->z = 0.0f;
258   d->w = 1.0f;
259   VSTRACE(("executing frc: s0=(%f, %f, %f, %f) => d=(%f, %f, %f, %f)\n",
260           s0->x, s0->y, s0->z, s0->w, d->x, d->y, d->z, d->w));
261 }
262
263 typedef FLOAT D3DMATRIX44[4][4];
264 typedef FLOAT D3DMATRIX43[4][3];
265 typedef FLOAT D3DMATRIX34[4][4];
266 typedef FLOAT D3DMATRIX33[4][3];
267 typedef FLOAT D3DMATRIX32[4][2];
268
269 void vshader_m4x4(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, /*D3DSHADERVECTOR* mat1*/ D3DMATRIX44 mat) {
270   /*
271    * BuGGY CODE: here only if cast not work for copy/paste
272   D3DSHADERVECTOR* mat2 = mat1 + 1;
273   D3DSHADERVECTOR* mat3 = mat1 + 2;
274   D3DSHADERVECTOR* mat4 = mat1 + 3; 
275   d->x = mat1->x * s0->x + mat2->x * s0->y + mat3->x * s0->z + mat4->x * s0->w;
276   d->y = mat1->y * s0->x + mat2->y * s0->y + mat3->y * s0->z + mat4->y * s0->w;
277   d->z = mat1->z * s0->x + mat2->z * s0->y + mat3->z * s0->z + mat4->z * s0->w;
278   d->w = mat1->w * s0->x + mat2->w * s0->y + mat3->w * s0->z + mat4->w * s0->w;
279   */
280   d->x = mat[0][0] * s0->x + mat[0][1] * s0->y + mat[0][2] * s0->z + mat[0][3] * s0->w;
281   d->y = mat[1][0] * s0->x + mat[1][1] * s0->y + mat[1][2] * s0->z + mat[1][3] * s0->w;
282   d->z = mat[2][0] * s0->x + mat[2][1] * s0->y + mat[2][2] * s0->z + mat[2][3] * s0->w;
283   d->w = mat[3][0] * s0->x + mat[3][1] * s0->y + mat[3][2] * s0->z + mat[3][3] * s0->w;
284   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));
285   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));
286   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));
287   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));
288 }
289
290 void vshader_m4x3(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DMATRIX43 mat) {
291   d->x = mat[0][0] * s0->x + mat[0][1] * s0->y + mat[0][2] * s0->z + mat[0][3] * s0->w;
292   d->y = mat[1][0] * s0->x + mat[1][1] * s0->y + mat[1][2] * s0->z + mat[1][3] * s0->w;
293   d->z = mat[2][0] * s0->x + mat[2][1] * s0->y + mat[2][2] * s0->z + mat[2][3] * s0->w;
294   d->w = 1.0f;
295   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));
296   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));
297   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));
298   VSTRACE(("executing m4x3(4):                            (%f)       (%f) \n", s0->w, d->w));
299 }
300
301 void vshader_m3x4(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DMATRIX34 mat) {
302   d->x = mat[0][0] * s0->x + mat[0][1] * s0->y + mat[0][2] * s0->z;
303   d->y = mat[2][0] * s0->x + mat[1][1] * s0->y + mat[1][2] * s0->z;
304   d->z = mat[2][0] * s0->x + mat[2][1] * s0->y + mat[2][2] * s0->z;
305   d->w = mat[3][0] * s0->x + mat[3][1] * s0->y + mat[3][2] * s0->z;
306   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));
307   VSTRACE(("executing m3x4(2): mat=(%f, %f, %f)       (%f)       (%f) \n", mat[1][0], mat[1][1], mat[1][2], s0->y, d->y));
308   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));
309   VSTRACE(("executing m3x4(4): mat=(%f, %f, %f)       (%f)       (%f) \n", mat[3][0], mat[3][1], mat[3][2], s0->w, d->w));
310 }
311
312 void vshader_m3x3(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DMATRIX33 mat) {
313   d->x = mat[0][0] * s0->x + mat[0][1] * s0->y + mat[2][2] * s0->z;
314   d->y = mat[1][0] * s0->x + mat[1][1] * s0->y + mat[2][2] * s0->z;
315   d->z = mat[2][0] * s0->x + mat[2][1] * s0->y + mat[2][2] * s0->z;
316   d->w = 1.0f;
317   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));
318   VSTRACE(("executing m3x3(2): mat=(%f, %f, %f)       (%f)       (%f) \n", mat[1][0], mat[1][1], mat[1][2], s0->y, d->y));
319   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));
320   VSTRACE(("executing m3x3(4):                                       (%f) \n", d->w));
321 }
322
323 void vshader_m3x2(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DMATRIX32 mat) {
324   FIXME("check\n");
325   d->x = mat[0][0] * s0->x + mat[0][1] * s0->y + mat[0][2] * s0->z;
326   d->y = mat[1][0] * s0->x + mat[1][1] * s0->y + mat[1][2] * s0->z;
327   d->z = 0.0f;
328   d->w = 1.0f;
329 }
330
331 /**
332  * Version 2.0 specific
333  */
334 void vshader_lrp(D3DSHADERVECTOR* d, D3DSHADERVECTOR* s0, D3DSHADERVECTOR* s1, D3DSHADERVECTOR* s2, D3DSHADERVECTOR* s3) {
335   d->x = s0->x * (s1->x - s2->x) + s2->x; 
336   d->y = s0->y * (s1->y - s2->y) + s2->y; 
337   d->z = s0->z * (s1->z - s2->z) + s2->z; 
338   d->w = s0->w * (s1->w - s2->w) + s2->x; 
339 }
340
341 /**
342  * log, exp, frc, m*x* seems to be macros ins ... to see
343  */
344 static CONST SHADER_OPCODE vshader_ins [] = {
345   {D3DSIO_NOP,  "nop",  0, vshader_nop, 0, 0},
346   {D3DSIO_MOV,  "mov",  2, vshader_mov, 0, 0},
347   {D3DSIO_ADD,  "add",  3, vshader_add, 0, 0},
348   {D3DSIO_SUB,  "sub",  3, vshader_sub, 0, 0},
349   {D3DSIO_MAD,  "mad",  4, vshader_mad, 0, 0},
350   {D3DSIO_MUL,  "mul",  3, vshader_mul, 0, 0},
351   {D3DSIO_RCP,  "rcp",  2, vshader_rcp, 0, 0},
352   {D3DSIO_RSQ,  "rsq",  2, vshader_rsq, 0, 0},
353   {D3DSIO_DP3,  "dp3",  3, vshader_dp3, 0, 0},
354   {D3DSIO_DP4,  "dp4",  3, vshader_dp4, 0, 0},
355   {D3DSIO_MIN,  "min",  3, vshader_min, 0, 0},
356   {D3DSIO_MAX,  "max",  3, vshader_max, 0, 0},
357   {D3DSIO_SLT,  "slt",  3, vshader_slt, 0, 0},
358   {D3DSIO_SGE,  "sge",  3, vshader_sge, 0, 0},
359   {D3DSIO_EXP,  "exp",  2, vshader_exp, 0, 0},
360   {D3DSIO_LOG,  "log",  2, vshader_log, 0, 0},
361   {D3DSIO_LIT,  "lit",  2, vshader_lit, 0, 0},
362   {D3DSIO_DST,  "dst",  3, vshader_dst, 0, 0},
363   {D3DSIO_LRP,  "lrp",  5, vshader_lrp, 0, 0},
364   {D3DSIO_FRC,  "frc",  2, vshader_frc, 0, 0},
365   {D3DSIO_M4x4, "m4x4", 3, vshader_m4x4, 0, 0},
366   {D3DSIO_M4x3, "m4x3", 3, vshader_m4x3, 0, 0},
367   {D3DSIO_M3x4, "m3x4", 3, vshader_m3x4, 0, 0},
368   {D3DSIO_M3x3, "m3x3", 3, vshader_m3x3, 0, 0},
369   {D3DSIO_M3x2, "m3x2", 3, vshader_m3x2, 0, 0},
370   /** FIXME: use direct access so add the others opcodes as stubs */
371   {D3DSIO_EXPP, "expp", 2, vshader_expp, 0, 0},
372   {D3DSIO_LOGP, "logp", 2, vshader_logp, 0, 0},
373
374   {0, NULL, 0, NULL, 0, 0}
375 };
376
377
378 inline static const SHADER_OPCODE* vshader_program_get_opcode(const DWORD code) {
379   DWORD i = 0;
380   /** TODO: use dichotomic search */
381   while (NULL != vshader_ins[i].name) {
382     if ((code & D3DSI_OPCODE_MASK) == vshader_ins[i].opcode) {
383       return &vshader_ins[i];
384     }
385     ++i;
386   }
387   return NULL;
388 }
389
390 inline static void vshader_program_dump_param(const DWORD param, int input) {
391   static const char* rastout_reg_names[] = { "oPos", "oFog", "oPts" };
392   static const char swizzle_reg_chars[] = "xyzw";
393
394   DWORD reg = param & 0x00001FFF;
395   DWORD regtype = ((param & D3DSP_REGTYPE_MASK) >> D3DSP_REGTYPE_SHIFT);
396
397   if ((param & D3DSP_SRCMOD_MASK) == D3DSPSM_NEG) TRACE("-");
398   
399   switch (regtype << D3DSP_REGTYPE_SHIFT) {
400   case D3DSPR_TEMP:
401     TRACE("R[%lu]", reg);
402     break;
403   case D3DSPR_INPUT:
404     TRACE("V[%lu]", reg);
405     break;
406   case D3DSPR_CONST:
407     TRACE("C[%s%lu]", (param & D3DVS_ADDRMODE_RELATIVE) ? "a0.x + " : "", reg);
408     break;
409   case D3DSPR_ADDR: /*case D3DSPR_TEXTURE:*/
410     TRACE("a[%lu]", reg);
411     break;
412   case D3DSPR_RASTOUT:
413     TRACE("%s", rastout_reg_names[reg]);
414     break;
415   case D3DSPR_ATTROUT:
416     TRACE("oD[%lu]", reg);
417     break;
418   case D3DSPR_TEXCRDOUT:
419     TRACE("oT[%lu]", reg);
420     break;
421   default:
422     break;
423   }
424
425   if (!input) {
426     /** operand output */
427     if ((param & D3DSP_WRITEMASK_ALL) != D3DSP_WRITEMASK_ALL) {
428       if (param & D3DSP_WRITEMASK_0) TRACE(".x");
429       if (param & D3DSP_WRITEMASK_1) TRACE(".y");
430       if (param & D3DSP_WRITEMASK_2) TRACE(".z");
431       if (param & D3DSP_WRITEMASK_3) TRACE(".w");
432     }
433   } else {
434     /** operand input */
435     DWORD swizzle = (param & D3DVS_SWIZZLE_MASK) >> D3DVS_SWIZZLE_SHIFT;
436     DWORD swizzle_x = swizzle & 0x03;
437     DWORD swizzle_y = (swizzle >> 2) & 0x03;
438     DWORD swizzle_z = (swizzle >> 4) & 0x03;
439     DWORD swizzle_w = (swizzle >> 6) & 0x03;
440     /**
441      * swizzle bits fields:
442      *  WWZZYYXX
443      */
444     if ((D3DVS_NOSWIZZLE >> D3DVS_SWIZZLE_SHIFT) != swizzle) { /* ! D3DVS_NOSWIZZLE == 0xE4 << D3DVS_SWIZZLE_SHIFT */
445       if (swizzle_x == swizzle_y && 
446           swizzle_x == swizzle_z && 
447           swizzle_x == swizzle_w) {
448         TRACE(".%c", swizzle_reg_chars[swizzle_x]);
449       } else {
450         TRACE(".%c%c%c%c", 
451                 swizzle_reg_chars[swizzle_x], 
452                 swizzle_reg_chars[swizzle_y], 
453                 swizzle_reg_chars[swizzle_z], 
454                 swizzle_reg_chars[swizzle_w]);
455       }
456     }
457   }
458 }
459
460 inline static BOOL vshader_is_version_token(DWORD token) {
461   return 0xFFFE0000 == (token & 0xFFFE0000);
462 }
463
464 inline static BOOL vshader_is_comment_token(DWORD token) {
465   return D3DSIO_COMMENT == (token & D3DSI_OPCODE_MASK);
466 }
467
468 /**
469  * Function parser ...
470  */
471 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_ParseProgram(IDirect3DVertexShaderImpl* vshader, CONST DWORD* pFunction) {
472   const DWORD* pToken = pFunction;
473   const SHADER_OPCODE* curOpcode = NULL;
474   DWORD len = 0;  
475   DWORD i;
476
477   if (NULL != pToken) {
478     while (D3DVS_END() != *pToken) {
479       if (vshader_is_version_token(*pToken)) { /** version */
480         TRACE("vs.%lu.%lu\n", (*pToken >> 8) & 0x0F, (*pToken & 0x0F));
481         ++pToken;
482         ++len;
483         continue;
484       } 
485       if (vshader_is_comment_token(*pToken)) { /** comment */
486         DWORD comment_len = (*pToken & D3DSI_COMMENTSIZE_MASK) >> D3DSI_COMMENTSIZE_SHIFT;
487         ++pToken;
488         /*TRACE("comment[%ld] ;%s\n", comment_len, (char*)pToken);*/
489         pToken += comment_len;
490         len += comment_len + 1;
491         continue;
492       }
493       curOpcode = vshader_program_get_opcode(*pToken);
494       ++pToken;
495       ++len;
496       if (NULL == curOpcode) {
497         /* unkown current opcode ... */
498         while (*pToken & 0x80000000) {
499           TRACE("unrecognized opcode: %08lx\n", *pToken);
500           ++pToken;
501           ++len;
502         }
503       } else {
504         TRACE("%s ", curOpcode->name);
505         if (curOpcode->num_params > 0) {
506           vshader_program_dump_param(*pToken, 0);
507           ++pToken;
508           ++len;
509           for (i = 1; i < curOpcode->num_params; ++i) {
510             TRACE(", ");
511             vshader_program_dump_param(*pToken, 1);
512             ++pToken;
513             ++len;
514           }
515         }
516         TRACE("\n");
517       }
518     }
519     vshader->functionLength = (len + 1) * sizeof(DWORD);
520   } else {
521     vshader->functionLength = 1; /* no Function defined use fixed function vertex processing */
522   }
523   /* copy the function ... because it will certainly be released by application */
524
525   if (NULL != pFunction) {
526     vshader->function = HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, vshader->functionLength);
527     memcpy(vshader->function, pFunction, vshader->functionLength);
528   } else {
529     vshader->function = NULL;
530   }
531   return D3D_OK;
532 }
533
534 BOOL IDirect3DVertexShaderImpl_ExecuteHAL(IDirect3DVertexShaderImpl* vshader, VSHADERINPUTDATA* input, VSHADEROUTPUTDATA* output) {
535   /** 
536    * TODO: use the NV_vertex_program (or 1_1) extension 
537    *  and specifics vendors (ARB_vertex_program??) variants for it 
538    */
539   return TRUE;
540 }
541
542 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_ExecuteSW(IDirect3DVertexShaderImpl* vshader, VSHADERINPUTDATA* input, VSHADEROUTPUTDATA* output) {
543   /** Vertex Shader Temporary Registers */
544   D3DSHADERVECTOR R[12];
545   /*D3DSHADERSCALAR A0;*/
546   D3DSHADERVECTOR A[1];
547   /** temporary Vector for modifier management */
548   D3DSHADERVECTOR d;
549   D3DSHADERVECTOR s[3];
550   /** parser datas */
551   const DWORD* pToken = vshader->function;
552   const SHADER_OPCODE* curOpcode = NULL;
553   /** functions parameters */
554   D3DSHADERVECTOR* p[4];
555   D3DSHADERVECTOR* p_send[4];
556   DWORD i;
557
558   /** init temporary register */
559   memset(R, 0, 12 * sizeof(D3DSHADERVECTOR));
560
561   /* vshader_program_parse(vshader); */
562 #if 0 /* Must not be 1 in cvs */
563   TRACE("Input:\n");
564   TRACE_VSVECTOR(vshader->data->C[0]);
565   TRACE_VSVECTOR(vshader->data->C[1]);
566   TRACE_VSVECTOR(vshader->data->C[2]);
567   TRACE_VSVECTOR(vshader->data->C[3]);
568   TRACE_VSVECTOR(vshader->data->C[4]);
569   TRACE_VSVECTOR(vshader->data->C[5]);
570   TRACE_VSVECTOR(vshader->data->C[6]);
571   TRACE_VSVECTOR(vshader->data->C[7]);
572   TRACE_VSVECTOR(vshader->data->C[8]);
573   TRACE_VSVECTOR(vshader->data->C[64]);
574   TRACE_VSVECTOR(input->V[D3DVSDE_POSITION]);
575   TRACE_VSVECTOR(input->V[D3DVSDE_BLENDWEIGHT]);
576   TRACE_VSVECTOR(input->V[D3DVSDE_BLENDINDICES]);
577   TRACE_VSVECTOR(input->V[D3DVSDE_NORMAL]);
578   TRACE_VSVECTOR(input->V[D3DVSDE_PSIZE]);
579   TRACE_VSVECTOR(input->V[D3DVSDE_DIFFUSE]);
580   TRACE_VSVECTOR(input->V[D3DVSDE_SPECULAR]);
581   TRACE_VSVECTOR(input->V[D3DVSDE_TEXCOORD0]);
582   TRACE_VSVECTOR(input->V[D3DVSDE_TEXCOORD1]);
583 #endif
584
585   TRACE_VSVECTOR(vshader->data->C[64]);
586
587   /* the first dword is the version tag */
588   /* TODO: parse it */
589   
590   if (vshader_is_version_token(*pToken)) { /** version */
591     ++pToken;
592   }
593   while (D3DVS_END() != *pToken) {
594     if (vshader_is_comment_token(*pToken)) { /** comment */
595       DWORD comment_len = (*pToken & D3DSI_COMMENTSIZE_MASK) >> D3DSI_COMMENTSIZE_SHIFT;
596       ++pToken;
597       pToken += comment_len;
598       continue ;
599     }
600     curOpcode = vshader_program_get_opcode(*pToken);
601     ++pToken;
602     if (NULL == curOpcode) {
603       i = 0;
604       /* unkown current opcode ... */
605       while (*pToken & 0x80000000) {
606         if (i == 0) {
607           TRACE("unrecognized opcode: pos=%d token=%08lX\n", (pToken - 1) - vshader->function, *(pToken - 1));
608         }
609         TRACE("unrecognized opcode param: pos=%d token=%08lX what=", pToken - vshader->function, *pToken);
610         vshader_program_dump_param(*pToken, i);
611         TRACE("\n");
612         ++i;
613         ++pToken;
614       }
615       /*return FALSE;*/
616     } else {     
617       if (curOpcode->num_params > 0) {  
618         /*TRACE(">> execting opcode: pos=%d opcode_name=%s token=%08lX\n", pToken - vshader->function, curOpcode->name, *pToken);*/
619         for (i = 0; i < curOpcode->num_params; ++i) {
620           DWORD reg = pToken[i] & 0x00001FFF;
621           DWORD regtype = ((pToken[i] & D3DSP_REGTYPE_MASK) >> D3DSP_REGTYPE_SHIFT);
622
623           switch (regtype << D3DSP_REGTYPE_SHIFT) {
624           case D3DSPR_TEMP:
625             /*TRACE("p[%d]=R[%d]\n", i, reg);*/
626             p[i] = &R[reg];
627             break;
628           case D3DSPR_INPUT:
629             /*TRACE("p[%d]=V[%s]\n", i, VertexShaderDeclRegister[reg]);*/
630             p[i] = &input->V[reg];
631             break;
632           case D3DSPR_CONST:
633             if (pToken[i] & D3DVS_ADDRMODE_RELATIVE) {
634               p[i] = &vshader->data->C[(DWORD) A[0].x + reg];
635             } else {
636               p[i] = &vshader->data->C[reg];
637             }
638             break;
639           case D3DSPR_ADDR: /*case D3DSPR_TEXTURE:*/
640             if (0 != reg) {
641               ERR("cannot handle address registers != a0, forcing use of a0\n");
642               reg = 0;
643             }
644             /*TRACE("p[%d]=A[%d]\n", i, reg);*/
645             p[i] = &A[reg];
646             break;
647           case D3DSPR_RASTOUT:
648             switch (reg) {
649             case D3DSRO_POSITION:
650               p[i] = &output->oPos;
651               break;
652             case D3DSRO_FOG:
653               p[i] = &output->oFog;
654               break;
655             case D3DSRO_POINT_SIZE:
656               p[i] = &output->oPts;
657               break;
658             }
659             break;
660           case D3DSPR_ATTROUT:
661             /*TRACE("p[%d]=oD[%d]\n", i, reg);*/
662             p[i] = &output->oD[reg];
663             break;
664           case D3DSPR_TEXCRDOUT:
665             /*TRACE("p[%d]=oT[%d]\n", i, reg);*/
666             p[i] = &output->oT[reg];
667             break;
668           default:
669             break;
670           }
671           
672           if (i > 0) { /* input reg */
673             DWORD swizzle = (pToken[i] & D3DVS_SWIZZLE_MASK) >> D3DVS_SWIZZLE_SHIFT;
674             UINT isNegative = ((pToken[i] & D3DSP_SRCMOD_MASK) == D3DSPSM_NEG);
675
676             if (!isNegative && (D3DVS_NOSWIZZLE >> D3DVS_SWIZZLE_SHIFT) == swizzle) {
677               /*TRACE("p[%d] not swizzled\n", i);*/
678               p_send[i] = p[i];
679             } else {
680               DWORD swizzle_x = swizzle & 0x03;
681               DWORD swizzle_y = (swizzle >> 2) & 0x03;
682               DWORD swizzle_z = (swizzle >> 4) & 0x03;
683               DWORD swizzle_w = (swizzle >> 6) & 0x03;
684               /*TRACE("p[%d] swizzled\n", i);*/
685               float* tt = (float*) p[i];
686               s[i].x = (isNegative) ? -tt[swizzle_x] : tt[swizzle_x];
687               s[i].y = (isNegative) ? -tt[swizzle_y] : tt[swizzle_y];
688               s[i].z = (isNegative) ? -tt[swizzle_z] : tt[swizzle_z];
689               s[i].w = (isNegative) ? -tt[swizzle_w] : tt[swizzle_w];
690               p_send[i] = &s[i];
691             }
692           } else { /* output reg */
693             if ((pToken[i] & D3DSP_WRITEMASK_ALL) == D3DSP_WRITEMASK_ALL) {
694               p_send[i] = p[i];
695             } else {
696               p_send[i] = &d; /* to be post-processed for modifiers management */
697             }
698           }
699         }      
700       }
701
702       switch (curOpcode->num_params) {  
703       case 0:
704         curOpcode->soft_fct();
705         break;
706       case 1:
707         curOpcode->soft_fct(p_send[0]);
708         break;
709       case 2:
710         curOpcode->soft_fct(p_send[0], p_send[1]);
711         break;
712       case 3:
713         curOpcode->soft_fct(p_send[0], p_send[1], p_send[2]);
714         break;
715       case 4:
716         curOpcode->soft_fct(p_send[0], p_send[1], p_send[2], p_send[3]);
717         break;
718       case 5:
719         curOpcode->soft_fct(p_send[0], p_send[1], p_send[2], p_send[3], p_send[4]);
720         break;
721       default:
722         ERR("%s too many params: %u\n", curOpcode->name, curOpcode->num_params);
723       }
724
725       /* check if output reg modifier post-process */
726       if (curOpcode->num_params > 0 && (pToken[0] & D3DSP_WRITEMASK_ALL) != D3DSP_WRITEMASK_ALL) {
727         if (pToken[0] & D3DSP_WRITEMASK_0) p[0]->x = d.x; 
728         if (pToken[0] & D3DSP_WRITEMASK_1) p[0]->y = d.y; 
729         if (pToken[0] & D3DSP_WRITEMASK_2) p[0]->z = d.z; 
730         if (pToken[0] & D3DSP_WRITEMASK_3) p[0]->w = d.w; 
731       }
732       
733 #if 0
734       TRACE_VSVECTOR(output->oPos);
735       TRACE_VSVECTOR(output->oD[0]);
736       TRACE_VSVECTOR(output->oD[1]);
737       TRACE_VSVECTOR(output->oT[0]);
738       TRACE_VSVECTOR(output->oT[1]);
739       TRACE_VSVECTOR(R[0]);
740       TRACE_VSVECTOR(R[1]);
741       TRACE_VSVECTOR(R[2]);
742       TRACE_VSVECTOR(R[3]);
743       TRACE_VSVECTOR(R[4]);
744       TRACE_VSVECTOR(R[5]);
745 #endif
746
747       /* to next opcode token */
748       pToken += curOpcode->num_params;
749     }
750 #if 0
751     TRACE("End of current instruction:\n");
752     TRACE_VSVECTOR(output->oPos);
753     TRACE_VSVECTOR(output->oD[0]);
754     TRACE_VSVECTOR(output->oD[1]);
755     TRACE_VSVECTOR(output->oT[0]);
756     TRACE_VSVECTOR(output->oT[1]);
757     TRACE_VSVECTOR(R[0]);
758     TRACE_VSVECTOR(R[1]);
759     TRACE_VSVECTOR(R[2]);
760     TRACE_VSVECTOR(R[3]);
761     TRACE_VSVECTOR(R[4]);
762     TRACE_VSVECTOR(R[5]);
763 #endif
764   }
765 #if 0 /* Must not be 1 in cvs */
766     TRACE("Output:\n");
767     TRACE_VSVECTOR(output->oPos);
768     TRACE_VSVECTOR(output->oD[0]);
769     TRACE_VSVECTOR(output->oD[1]);
770     TRACE_VSVECTOR(output->oT[0]);
771     TRACE_VSVECTOR(output->oT[1]);
772 #endif
773   return D3D_OK;
774 }
775
776 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_GetFunction(IDirect3DVertexShaderImpl* This, VOID* pData, UINT* pSizeOfData) {
777   if (NULL == pData) {
778     *pSizeOfData = This->functionLength;
779     return D3D_OK;
780   }
781   if (*pSizeOfData < This->functionLength) {
782     *pSizeOfData = This->functionLength;
783     return D3DERR_MOREDATA;
784   }
785   if (NULL == This->function) { /* no function defined */
786     TRACE("(%p) : GetFunction no User Function defined using NULL to %p\n", This, pData);
787     (*(DWORD **) pData) = NULL;
788   } else {
789     TRACE("(%p) : GetFunction copying to %p\n", This, pData);
790     memcpy(pData, This->function, This->functionLength);
791   }
792   return D3D_OK;
793 }
794
795 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_SetConstantF(IDirect3DVertexShaderImpl* This, UINT StartRegister, CONST FLOAT* pConstantData, UINT Vector4fCount) {
796   FIXME("(%p) : stub\n", This);
797   return D3D_OK;
798 }
799
800 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_GetConstantF(IDirect3DVertexShaderImpl* This, UINT StartRegister, FLOAT* pConstantData, UINT Vector4fCount) {
801   FIXME("(%p) : stub\n", This);
802   return D3D_OK;
803 }
804
805 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_SetConstantI(IDirect3DVertexShaderImpl* This, UINT StartRegister, CONST int* pConstantData, UINT Vector4iCount) {
806   if (StartRegister + Vector4iCount > D3D_VSHADER_MAX_CONSTANTS) {
807     ERR("(%p) : SetVertexShaderConstantI C[%u] invalid\n", This, StartRegister);
808     return D3DERR_INVALIDCALL;
809   }
810   if (NULL == pConstantData) {
811     return D3DERR_INVALIDCALL;
812   }
813   FIXME("(%p) : stub\n", This);
814   return D3D_OK;
815 }
816
817 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_GetConstantI(IDirect3DVertexShaderImpl* This, UINT StartRegister, int* pConstantData, UINT Vector4iCount) {
818   TRACE("(%p) : C[%u] count=%u\n", This, StartRegister, Vector4iCount);
819   if (StartRegister + Vector4iCount > D3D_VSHADER_MAX_CONSTANTS) {
820     return D3DERR_INVALIDCALL;
821   }
822   if (NULL == pConstantData) {
823     return D3DERR_INVALIDCALL;
824   }
825   FIXME("(%p) : stub\n", This);
826   return D3D_OK;
827 }
828
829 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_SetConstantB(IDirect3DVertexShaderImpl* This, UINT StartRegister, CONST BOOL* pConstantData, UINT BoolCount) {
830   if (StartRegister + BoolCount > D3D_VSHADER_MAX_CONSTANTS) {
831     ERR("(%p) : SetVertexShaderConstantB C[%u] invalid\n", This, StartRegister);
832     return D3DERR_INVALIDCALL;
833   }
834   if (NULL == pConstantData) {
835     return D3DERR_INVALIDCALL;
836   }
837   FIXME("(%p) : stub\n", This);
838   return D3D_OK;
839 }
840
841 HRESULT WINAPI IDirect3DVertexShaderImpl_GetConstantB(IDirect3DVertexShaderImpl* This, UINT StartRegister, BOOL* pConstantData, UINT BoolCount) {
842     FIXME("(%p) : stub\n", This);
843     return D3D_OK;
844 }