dali/internal/render/common/render-manager.cpp

   1 /*
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  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
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  15  *
  16  */
  17
  18 // CLASS HEADER
  19 #include <dali/internal/render/common/render-manager.h>
  20
  21 // INTERNAL INCLUDES
  22 #include <dali/public-api/common/dali-common.h>
  23 #include <dali/public-api/common/stage.h>
  24 #include <dali/public-api/render-tasks/render-task.h>
  25 #include <dali/integration-api/debug.h>
  26 #include <dali/integration-api/core.h>
  27 #include <dali/internal/common/owner-pointer.h>
  28 #include <dali/internal/render/queue/render-queue.h>
  29 #include <dali/internal/render/common/render-algorithms.h>
  30 #include <dali/internal/render/common/render-debug.h>
  31 #include <dali/internal/render/common/render-tracker.h>
  32 #include <dali/internal/render/common/render-instruction-container.h>
  33 #include <dali/internal/render/common/render-instruction.h>
  34 #include <dali/internal/render/gl-resources/context.h>
  35 #include <dali/internal/render/gl-resources/frame-buffer-texture.h>
  36 #include <dali/internal/render/gl-resources/native-frame-buffer-texture.h>
  37 #include <dali/internal/render/gl-resources/texture-cache.h>
  38 #include <dali/internal/render/renderers/scene-graph-renderer.h>
  39 #include <dali/internal/render/renderers/render-geometry.h>
  40 #include <dali/internal/render/shaders/program-controller.h>
  41
  42 // Uncomment the next line to enable frame snapshot logging
  43 //#define FRAME_SNAPSHOT_LOGGING
  44
  45 #ifdef FRAME_SNAPSHOT_LOGGING
  46
  47 using namespace Dali::Internal::Render;
  48
  49 namespace // unnamed namespace
  50 {
  51 unsigned int SNAPSHOT_FRAME_FREQUENCY = 1200; // dump every 20-30 seconds
  52 } // unnamed namespace
  53
  54 #define SET_SNAPSHOT_FRAME_LOG_LEVEL \
  55   DALI_LOG_FILTER_SET_LEVEL(Context::gGlLogFilter, ((GetFrameCount() % SNAPSHOT_FRAME_FREQUENCY)==5 ? Debug::General : Debug::Concise));
  56
  57 #else // FRAME_SNAPSHOT_LOGGING
  58
  59 #define SET_SNAPSHOT_FRAME_LOG_LEVEL
  60
  61 #endif // FRAME_SNAPSHOT_LOGGING
  62
  63 namespace Dali
  64 {
  65
  66 namespace Internal
  67 {
  68
  69 namespace SceneGraph
  70 {
  71
  72 typedef OwnerContainer< Renderer* >            RendererOwnerContainer;
  73 typedef RendererOwnerContainer::Iterator       RendererOwnerIter;
  74
  75 typedef OwnerContainer< RenderGeometry* >      RenderGeometryOwnerContainer;
  76 typedef RenderGeometryOwnerContainer::Iterator RenderGeometryOwnerIter;
  77
  78 typedef OwnerContainer< RenderTracker* >       RenderTrackerContainer;
  79 typedef RenderTrackerContainer::Iterator       RenderTrackerIter;
  80 typedef RenderTrackerContainer::ConstIterator  RenderTrackerConstIter;
  81
  82 /**
  83  * Structure to contain internal data
  84  */
  85 struct RenderManager::Impl
  86 {
  87   Impl( Dali::Integration::GlAbstraction& glAbstraction,
  88         ResourcePostProcessList& resourcePostProcessQ,
  89         PostProcessResourceDispatcher& postProcessDispatcher )
  90   : context( glAbstraction ),
  91     renderQueue(),
  92     textureCache( renderQueue, postProcessDispatcher, context ),
  93     resourcePostProcessQueue( resourcePostProcessQ ),
  94     instructions(),
  95     backgroundColor( Dali::Stage::DEFAULT_BACKGROUND_COLOR ),
  96     frameTime( 0.0f ),
  97     lastFrameTime( 0.0f ),
  98     frameCount( 0 ),
  99     renderBufferIndex( SceneGraphBuffers::INITIAL_UPDATE_BUFFER_INDEX ),
 100     defaultSurfaceRect(),
 101     rendererContainer(),
 102     renderersAdded( false ),
 103     firstRenderCompleted( false ),
 104     defaultShader( NULL ),
 105     programController( glAbstraction )
 106   {
 107   }
 108
 109   ~Impl()
 110   {
 111   }
 112
 113   void AddRenderTracker( RenderTracker* renderTracker )
 114   {
 115     DALI_ASSERT_DEBUG( renderTracker != NULL );
 116     mRenderTrackers.PushBack( renderTracker );
 117   }
 118
 119   void RemoveRenderTracker( RenderTracker* renderTracker )
 120   {
 121     DALI_ASSERT_DEBUG( renderTracker != NULL );
 122     for(RenderTrackerIter iter = mRenderTrackers.Begin(), end = mRenderTrackers.End(); iter != end; ++iter)
 123     {
 124       if( *iter == renderTracker )
 125       {
 126         mRenderTrackers.Erase( iter );
 127         break;
 128       }
 129     }
 130   }
 131
 132   void UpdateTrackers()
 133   {
 134     for(RenderTrackerIter iter = mRenderTrackers.Begin(), end = mRenderTrackers.End(); iter != end; ++iter)
 135     {
 136       (*iter)->PollSyncObject();
 137     }
 138   }
 139
 140   // the order is important for destruction,
 141   // programs are owned by context at the moment.
 142   Context                       context;                  ///< holds the GL state
 143   RenderQueue                   renderQueue;              ///< A message queue for receiving messages from the update-thread.
 144   TextureCache                  textureCache;             ///< Cache for all GL textures
 145   ResourcePostProcessList&      resourcePostProcessQueue; ///< A queue for requesting resource post processing in update thread
 146
 147   // Render instructions describe what should be rendered during RenderManager::Render()
 148   // Owned by RenderManager. Update manager updates instructions for the next frame while we render the current one
 149   RenderInstructionContainer    instructions;
 150
 151   Vector4                       backgroundColor;          ///< The glClear color used at the beginning of each frame.
 152
 153   float                         frameTime;                ///< The elapsed time since the previous frame
 154   float                         lastFrameTime;            ///< Last frame delta.
 155
 156   unsigned int                  frameCount;               ///< The current frame count
 157   BufferIndex                   renderBufferIndex;        ///< The index of the buffer to read from; this is opposite of the "update" buffer
 158
 159   Rect<int>                     defaultSurfaceRect;       ///< Rectangle for the default surface we are rendering to
 160
 161   RendererOwnerContainer        rendererContainer;        ///< List of owned renderers
 162   RenderGeometryOwnerContainer  renderGeometryContainer;  ///< List of owned RenderGeometries
 163
 164   bool                          renderersAdded;
 165
 166   RenderTrackerContainer        mRenderTrackers;          ///< List of render trackers
 167
 168   bool                          firstRenderCompleted;     ///< False until the first render is done
 169   Shader*                       defaultShader;            ///< Default shader to use
 170   ProgramController             programController;        ///< Owner of the GL programs
 171 };
 172
 173 RenderManager* RenderManager::New( Integration::GlAbstraction& glAbstraction, ResourcePostProcessList& resourcePostProcessQ )
 174 {
 175   RenderManager* manager = new RenderManager;
 176   manager->mImpl = new Impl( glAbstraction, resourcePostProcessQ, *manager );
 177   return manager;
 178 }
 179
 180 RenderManager::RenderManager()
 181 : mImpl(NULL)
 182 {
 183 }
 184
 185 RenderManager::~RenderManager()
 186 {
 187   delete mImpl;
 188 }
 189
 190 RenderQueue& RenderManager::GetRenderQueue()
 191 {
 192   return mImpl->renderQueue;
 193 }
 194
 195 TextureCache& RenderManager::GetTextureCache()
 196 {
 197   return mImpl->textureCache;
 198 }
 199
 200 void RenderManager::ContextCreated()
 201 {
 202   mImpl->context.GlContextCreated();
 203   mImpl->programController.GlContextCreated();
 204
 205   // renderers, textures and gpu buffers cannot reinitialize themselves
 206   // so they rely on someone reloading the data for them
 207 }
 208
 209 void RenderManager::ContextDestroyed()
 210 {
 211   // @todo Set an atomic value to prevent render manager rendering again until
 212   // ContextCreated has been called.
 213
 214   mImpl->context.GlContextDestroyed();
 215   mImpl->programController.GlContextDestroyed();
 216
 217   // inform texture cache
 218   mImpl->textureCache.GlContextDestroyed(); // Clears gl texture ids
 219
 220   // inform renderers
 221   RendererOwnerContainer::Iterator end = mImpl->rendererContainer.End();
 222   RendererOwnerContainer::Iterator iter = mImpl->rendererContainer.Begin();
 223   for( ; iter != end; ++iter )
 224   {
 225     GlResourceOwner* renderer = *iter;
 226     renderer->GlContextDestroyed(); // Clear up vertex buffers
 227   }
 228 }
 229
 230 void RenderManager::DispatchPostProcessRequest(ResourcePostProcessRequest& request)
 231 {
 232   mImpl->resourcePostProcessQueue[ mImpl->renderBufferIndex ].push_back( request );
 233 }
 234
 235 void RenderManager::SetShaderSaver( ShaderSaver& upstream )
 236 {
 237   mImpl->programController.SetShaderSaver( upstream );
 238 }
 239
 240 RenderInstructionContainer& RenderManager::GetRenderInstructionContainer()
 241 {
 242   return mImpl->instructions;
 243 }
 244
 245 void RenderManager::SetBackgroundColor( const Vector4& color )
 246 {
 247   mImpl->backgroundColor = color;
 248 }
 249
 250 void RenderManager::SetFrameDeltaTime( float deltaTime )
 251 {
 252   mImpl->frameTime = deltaTime;
 253 }
 254
 255 void RenderManager::SetDefaultSurfaceRect(const Rect<int>& rect)
 256 {
 257   mImpl->defaultSurfaceRect = rect;
 258 }
 259
 260 void RenderManager::AddRenderer( Renderer* renderer )
 261 {
 262   // Initialize the renderer as we are now in render thread
 263   renderer->Initialize( mImpl->context, mImpl->textureCache );
 264
 265   mImpl->rendererContainer.PushBack( renderer );
 266
 267   if( !mImpl->renderersAdded )
 268   {
 269     mImpl->renderersAdded = true;
 270   }
 271 }
 272
 273 void RenderManager::RemoveRenderer( Renderer* renderer )
 274 {
 275   DALI_ASSERT_DEBUG( NULL != renderer );
 276
 277   RendererOwnerContainer& renderers = mImpl->rendererContainer;
 278
 279   // Find the renderer
 280   for ( RendererOwnerIter iter = renderers.Begin(); iter != renderers.End(); ++iter )
 281   {
 282     if ( *iter == renderer )
 283     {
 284       renderers.Erase( iter ); // Renderer found; now destroy it
 285       break;
 286     }
 287   }
 288 }
 289
 290 void RenderManager::AddGeometry( RenderGeometry* renderGeometry )
 291 {
 292   mImpl->renderGeometryContainer.PushBack( renderGeometry );
 293 }
 294
 295 void RenderManager::RemoveGeometry( RenderGeometry* renderGeometry )
 296 {
 297   DALI_ASSERT_DEBUG( NULL != renderGeometry );
 298
 299   RenderGeometryOwnerContainer& geometries = mImpl->renderGeometryContainer;
 300
 301   // Find the renderer
 302   for ( RenderGeometryOwnerIter iter = geometries.Begin(); iter != geometries.End(); ++iter )
 303   {
 304     if ( *iter == renderGeometry )
 305     {
 306       geometries.Erase( iter ); // Geometry found; now destroy it
 307       break;
 308     }
 309   }
 310 }
 311
 312 void RenderManager::AddPropertyBuffer( RenderGeometry* renderGeometry, PropertyBufferDataProvider* propertyBuffer, const GpuBuffer::Target& target, const GpuBuffer::Usage& usage )
 313 {
 314   DALI_ASSERT_DEBUG( NULL != renderGeometry );
 315
 316   RenderGeometryOwnerContainer& geometries = mImpl->renderGeometryContainer;
 317
 318   // Find the renderer
 319   for ( RenderGeometryOwnerIter iter = geometries.Begin(); iter != geometries.End(); ++iter )
 320   {
 321     if ( *iter == renderGeometry )
 322     {
 323       (*iter)->AddPropertyBuffer( propertyBuffer, target, usage );
 324       break;
 325     }
 326   }
 327 }
 328
 329 void RenderManager::RemovePropertyBuffer( RenderGeometry* renderGeometry, PropertyBufferDataProvider* propertyBuffer )
 330 {
 331   DALI_ASSERT_DEBUG( NULL != renderGeometry );
 332
 333   RenderGeometryOwnerContainer& geometries = mImpl->renderGeometryContainer;
 334
 335   // Find the renderer
 336   for ( RenderGeometryOwnerIter iter = geometries.Begin(); iter != geometries.End(); ++iter )
 337   {
 338     if ( *iter == renderGeometry )
 339     {
 340       (*iter)->RemovePropertyBuffer( propertyBuffer );
 341       break;
 342     }
 343   }
 344 }
 345
 346
 347 void RenderManager::AddRenderTracker( RenderTracker* renderTracker )
 348 {
 349   mImpl->AddRenderTracker(renderTracker);
 350 }
 351
 352 void RenderManager::RemoveRenderTracker( RenderTracker* renderTracker )
 353 {
 354   mImpl->RemoveRenderTracker(renderTracker);
 355 }
 356
 357 void RenderManager::SetDefaultShader( Shader* shader )
 358 {
 359   mImpl->defaultShader = shader;
 360 }
 361
 362 ProgramCache* RenderManager::GetProgramCache()
 363 {
 364   return &(mImpl->programController);
 365 }
 366
 367 bool RenderManager::Render( Integration::RenderStatus& status )
 368 {
 369   DALI_PRINT_RENDER_START( mImpl->renderBufferIndex );
 370
 371   // Core::Render documents that GL context must be current before calling Render
 372   DALI_ASSERT_DEBUG( mImpl->context.IsGlContextCreated() );
 373
 374   status.SetHasRendered( false );
 375
 376   // Increment the frame count at the beginning of each frame
 377   ++(mImpl->frameCount);
 378   mImpl->context.SetFrameCount(mImpl->frameCount);
 379   mImpl->context.ClearRendererCount();
 380   mImpl->context.ClearCulledCount();
 381
 382   PERF_MONITOR_START(PerformanceMonitor::DRAW_NODES);
 383
 384   SET_SNAPSHOT_FRAME_LOG_LEVEL;
 385
 386   // Process messages queued during previous update
 387   mImpl->renderQueue.ProcessMessages( mImpl->renderBufferIndex );
 388
 389   // No need to make any gl calls if we've done 1st glClear & don't have any renderers to render during startup.
 390   if( !mImpl->firstRenderCompleted || mImpl->renderersAdded )
 391   {
 392     // switch rendering to adaptor provided (default) buffer
 393     mImpl->context.BindFramebuffer( GL_FRAMEBUFFER, 0 );
 394
 395     mImpl->context.Viewport( mImpl->defaultSurfaceRect.x,
 396                              mImpl->defaultSurfaceRect.y,
 397                              mImpl->defaultSurfaceRect.width,
 398                              mImpl->defaultSurfaceRect.height );
 399
 400     mImpl->context.ClearColor( mImpl->backgroundColor.r,
 401                                mImpl->backgroundColor.g,
 402                                mImpl->backgroundColor.b,
 403                                mImpl->backgroundColor.a );
 404
 405     mImpl->context.ClearStencil( 0 );
 406
 407     // Clear the entire color, depth and stencil buffers for the default framebuffer.
 408     // It is important to clear all 3 buffers, for performance on deferred renderers like Mali
 409     // e.g. previously when the depth & stencil buffers were NOT cleared, it caused the DDK to exceed a "vertex count limit",
 410     // and then stall. That problem is only noticeable when rendering a large number of vertices per frame.
 411     mImpl->context.SetScissorTest( false );
 412     mImpl->context.ColorMask( true );
 413     mImpl->context.DepthMask( true );
 414     mImpl->context.StencilMask( 0xFF ); // 8 bit stencil mask, all 1's
 415     mImpl->context.Clear( GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT,  Context::FORCE_CLEAR );
 416
 417     // reset the program matrices for all programs once per frame
 418     // this ensures we will set view and projection matrix once per program per camera
 419     // @todo move programs out of context onto a program controller and let that handle this
 420     mImpl->programController.ResetProgramMatrices();
 421
 422     // if we don't have default shader, no point doing the render calls
 423     if( mImpl->defaultShader )
 424     {
 425       size_t count = mImpl->instructions.Count( mImpl->renderBufferIndex );
 426       for ( size_t i = 0; i < count; ++i )
 427       {
 428         RenderInstruction& instruction = mImpl->instructions.At( mImpl->renderBufferIndex, i );
 429
 430         DoRender( instruction, *mImpl->defaultShader, mImpl->lastFrameTime );
 431
 432         const RenderListContainer::SizeType countRenderList = instruction.RenderListCount();
 433         if ( countRenderList > 0 )
 434         {
 435           status.SetHasRendered( true );
 436         }
 437       }
 438       GLenum attachments[] = { GL_DEPTH, GL_STENCIL };
 439       mImpl->context.InvalidateFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 2, attachments);
 440
 441       mImpl->UpdateTrackers();
 442
 443       mImpl->firstRenderCompleted = true;
 444     }
 445   }
 446
 447   PERF_MONITOR_END(PerformanceMonitor::DRAW_NODES);
 448
 449   // Update the frame time
 450   mImpl->lastFrameTime = mImpl->frameTime;
 451
 452   // check if anything has been posted to the update thread
 453   bool updateRequired = !mImpl->resourcePostProcessQueue[ mImpl->renderBufferIndex ].empty();
 454
 455   //Notify RenderGeometries that rendering has finished
 456   for ( RenderGeometryOwnerIter iter = mImpl->renderGeometryContainer.Begin(); iter != mImpl->renderGeometryContainer.End(); ++iter )
 457   {
 458     (*iter)->OnRenderFinished();
 459   }
 460
 461   /**
 462    * The rendering has finished; swap to the next buffer.
 463    * Ideally the update has just finished using this buffer; otherwise the render thread
 464    * should block until the update has finished.
 465    */
 466   mImpl->renderBufferIndex = (0 != mImpl->renderBufferIndex) ? 0 : 1;
 467
 468   DALI_PRINT_RENDER_END();
 469
 470   DALI_PRINT_RENDERER_COUNT(mImpl->frameCount, mImpl->context.GetRendererCount());
 471   DALI_PRINT_CULL_COUNT(mImpl->frameCount, mImpl->context.GetCulledCount());
 472
 473   return updateRequired;
 474 }
 475
 476 void RenderManager::DoRender( RenderInstruction& instruction, Shader& defaultShader, float elapsedTime )
 477 {
 478   Rect<int> viewportRect;
 479   Vector4   clearColor;
 480
 481   if ( instruction.mIsClearColorSet )
 482   {
 483     clearColor = instruction.mClearColor;
 484   }
 485   else
 486   {
 487     clearColor = Dali::RenderTask::DEFAULT_CLEAR_COLOR;
 488   }
 489
 490   FrameBufferTexture* offscreen = NULL;
 491
 492   if ( instruction.mOffscreenTextureId != 0 )
 493   {
 494     offscreen = mImpl->textureCache.GetFramebuffer( instruction.mOffscreenTextureId );
 495     DALI_ASSERT_DEBUG( NULL != offscreen );
 496
 497     if( NULL != offscreen &&
 498         offscreen->Prepare() )
 499     {
 500       // Check whether a viewport is specified, otherwise the full surface size is used
 501       if ( instruction.mIsViewportSet )
 502       {
 503         // For glViewport the lower-left corner is (0,0)
 504         const int y = ( offscreen->GetHeight() - instruction.mViewport.height ) - instruction.mViewport.y;
 505         viewportRect.Set( instruction.mViewport.x,  y, instruction.mViewport.width, instruction.mViewport.height );
 506       }
 507       else
 508       {
 509         viewportRect.Set( 0, 0, offscreen->GetWidth(), offscreen->GetHeight() );
 510       }
 511     }
 512     else
 513     {
 514       // Offscreen is NULL or could not be prepared.
 515       return;
 516     }
 517   }
 518   else // !(instruction.mOffscreenTexture)
 519   {
 520     // switch rendering to adaptor provided (default) buffer
 521     mImpl->context.BindFramebuffer( GL_FRAMEBUFFER, 0 );
 522
 523     // Check whether a viewport is specified, otherwise the full surface size is used
 524     if ( instruction.mIsViewportSet )
 525     {
 526       // For glViewport the lower-left corner is (0,0)
 527       const int y = ( mImpl->defaultSurfaceRect.height - instruction.mViewport.height ) - instruction.mViewport.y;
 528       viewportRect.Set( instruction.mViewport.x,  y, instruction.mViewport.width, instruction.mViewport.height );
 529     }
 530     else
 531     {
 532       viewportRect = mImpl->defaultSurfaceRect;
 533     }
 534   }
 535
 536   mImpl->context.Viewport(viewportRect.x, viewportRect.y, viewportRect.width, viewportRect.height);
 537
 538   if ( instruction.mIsClearColorSet )
 539   {
 540     mImpl->context.ClearColor( clearColor.r,
 541                                clearColor.g,
 542                                clearColor.b,
 543                                clearColor.a );
 544
 545     // Clear the viewport area only
 546     mImpl->context.SetScissorTest( true );
 547     mImpl->context.Scissor( viewportRect.x, viewportRect.y, viewportRect.width, viewportRect.height );
 548     mImpl->context.ColorMask( true );
 549     mImpl->context.Clear( GL_COLOR_BUFFER_BIT , Context::CHECK_CACHED_VALUES );
 550     mImpl->context.SetScissorTest( false );
 551   }
 552
 553   Render::ProcessRenderInstruction( instruction,
 554                                     mImpl->context,
 555                                     mImpl->textureCache,
 556                                     defaultShader,
 557                                     mImpl->renderBufferIndex,
 558                                     elapsedTime );
 559
 560   if(instruction.mOffscreenTextureId != 0)
 561   {
 562     GLenum attachments[] = { GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_STENCIL_ATTACHMENT };
 563     mImpl->context.InvalidateFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 2, attachments);
 564   }
 565
 566   if( instruction.mRenderTracker && offscreen != NULL )
 567   {
 568     instruction.mRenderTracker->CreateSyncObject();
 569     instruction.mRenderTracker = NULL; // Only create once.
 570   }
 571 }
 572
 573 } // namespace SceneGraph
 574
 575 } // namespace Internal
 576
 577 } // namespace Dali