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