Fix Shadow issue
[platform/core/uifw/dali-toolkit.git] / dali-scene3d / internal / model-components / model-primitive-impl.cpp
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15  *
16  */
17
18 // CLASS HEADER
19 #include <dali-scene3d/internal/model-components/model-primitive-impl.h>
20
21 // EXTERNAL INCLUDES
22 #include <dali/devel-api/adaptor-framework/image-loading.h>
23 #include <dali/public-api/animation/constraint.h>
24 #include <dali/public-api/object/type-registry-helper.h>
25 #include <dali/public-api/object/type-registry.h>
26
27 // INTERNAL INCLUDES
28 #include <dali-scene3d/internal/common/image-resource-loader.h>
29 #include <dali-scene3d/internal/light/light-impl.h>
30 #include <dali-scene3d/internal/model-components/material-impl.h>
31 #include <dali-scene3d/public-api/loader/environment-definition.h>
32
33 #include <dali/integration-api/debug.h>
34
35 namespace Dali
36 {
37 namespace Scene3D
38 {
39 namespace Internal
40 {
41 namespace
42 {
43 /**
44  * Creates control through type registry
45  */
46 BaseHandle Create()
47 {
48   return Scene3D::ModelPrimitive::New();
49 }
50
51 // Setup properties, signals and actions using the type-registry.
52 DALI_TYPE_REGISTRATION_BEGIN(Scene3D::ModelPrimitive, Dali::BaseHandle, Create);
53 DALI_TYPE_REGISTRATION_END()
54
55 static constexpr uint32_t INDEX_FOR_LIGHT_CONSTRAINT_TAG = 10;
56
57 } // unnamed namespace
58
59 ModelPrimitivePtr ModelPrimitive::New()
60 {
61   ModelPrimitivePtr primitive = new ModelPrimitive();
62
63   primitive->Initialize();
64
65   return primitive;
66 }
67
68 ModelPrimitive::ModelPrimitive()
69 : mShaderManager(new Scene3D::Loader::ShaderManager())
70 {
71 }
72
73 ModelPrimitive::~ModelPrimitive()
74 {
75   if(mMaterial)
76   {
77     GetImplementation(mMaterial).RemoveObserver(this);
78   }
79   mMaterial.Reset();
80 }
81
82 void ModelPrimitive::Initialize()
83 {
84 }
85
86 void ModelPrimitive::SetRenderer(Dali::Renderer renderer)
87 {
88   mRenderer   = renderer;
89   mGeometry   = renderer.GetGeometry();
90   mTextureSet = renderer.GetTextures();
91   mShader     = renderer.GetShader();
92 }
93
94 Dali::Renderer ModelPrimitive::GetRenderer() const
95 {
96   return mRenderer;
97 }
98
99 void ModelPrimitive::SetGeometry(Dali::Geometry geometry)
100 {
101   mGeometry = geometry;
102   CreateRenderer();
103 }
104
105 Dali::Geometry ModelPrimitive::GetGeometry() const
106 {
107   return mGeometry;
108 }
109
110 void ModelPrimitive::SetMaterial(Dali::Scene3D::Material material, bool updateRenderer)
111 {
112   if(!material)
113   {
114     return;
115   }
116
117   if(mMaterial != material)
118   {
119     // Stop observe from previous material.
120     if(mMaterial)
121     {
122       GetImplementation(mMaterial).RemoveObserver(this);
123     }
124
125     mMaterial = material;
126
127     // Start observe from new material.
128
129     if(mMaterial)
130     {
131       GetImplementation(mMaterial).AddObserver(this);
132     }
133
134     if(updateRenderer)
135     {
136       mIsMaterialChanged = true;
137       if(GetImplementation(mMaterial).IsResourceReady())
138       {
139         GetImplementation(mMaterial).UpdateMaterialData();
140         ApplyMaterialToRenderer();
141       }
142     }
143     UpdateShadowMapTexture();
144     UpdateImageBasedLightTexture();
145   }
146 }
147
148 Dali::Scene3D::Material ModelPrimitive::GetMaterial() const
149 {
150   return mMaterial;
151 }
152
153 void ModelPrimitive::AddPrimitiveObserver(ModelPrimitiveModifyObserver* observer)
154 {
155   mObservers.insert(observer);
156 }
157
158 void ModelPrimitive::RemovePrimitiveObserver(ModelPrimitiveModifyObserver* observer)
159 {
160   mObservers.erase(observer);
161 }
162
163 void ModelPrimitive::SetShadowMapTexture(Dali::Texture shadowMapTexture)
164 {
165   mShadowMapTexture = shadowMapTexture;
166   UpdateShadowMapTexture();
167 }
168
169 void ModelPrimitive::SetImageBasedLightTexture(Dali::Texture diffuseTexture, Dali::Texture specularTexture, float iblScaleFactor, uint32_t specularMipmapLevels)
170 {
171   mDiffuseTexture       = diffuseTexture;
172   mSpecularTexture      = specularTexture;
173   mIblScaleFactor       = iblScaleFactor;
174   mSpecularMipmapLevels = specularMipmapLevels;
175
176   UpdateImageBasedLightTexture();
177 }
178
179 void ModelPrimitive::SetImageBasedLightScaleFactor(float iblScaleFactor)
180 {
181   mIblScaleFactor = iblScaleFactor;
182   if(mRenderer && mMaterial)
183   {
184     mRenderer.RegisterProperty(GetImplementation(mMaterial).GetImageBasedLightScaleFactorName().data(), iblScaleFactor);
185   }
186 }
187
188 void ModelPrimitive::UpdateShader(Scene3D::Loader::ShaderManagerPtr shaderManager)
189 {
190   if(mShaderManager != shaderManager)
191   {
192     mShaderManager = (shaderManager) ? shaderManager : new Scene3D::Loader::ShaderManager();
193     if(mMaterial && GetImplementation(mMaterial).IsResourceReady())
194     {
195       ApplyMaterialToRenderer(MaterialModifyObserver::ModifyFlag::SHADER);
196     }
197   }
198 }
199
200 void ModelPrimitive::SetBlendShapeData(Scene3D::Loader::BlendShapes::BlendShapeData& data)
201 {
202   mBlendShapeData = std::move(data);
203   Scene3D::Loader::BlendShapes::ConfigureProperties(mBlendShapeData, mRenderer);
204 }
205
206 void ModelPrimitive::SetBlendShapeGeometry(Dali::Texture blendShapeGeometry)
207 {
208   mBlendShapeGeometry = blendShapeGeometry;
209 }
210
211 void ModelPrimitive::SetBlendShapeOptions(bool hasPositions, bool hasNormals, bool hasTangents, Scene3D::Loader::BlendShapes::Version version)
212 {
213   mHasPositions      = hasPositions;
214   mHasNormals        = hasNormals;
215   mHasTangents       = hasTangents;
216   mBlendShapeVersion = version;
217 }
218
219 void ModelPrimitive::SetSkinned(bool isSkinned)
220 {
221   mHasSkinning = isSkinned;
222 }
223
224 // From MaterialModifyObserver
225
226 void ModelPrimitive::OnMaterialModified(Dali::Scene3D::Material material, MaterialModifyObserver::ModifyFlag flag)
227 {
228   ApplyMaterialToRenderer(flag);
229 }
230
231 void ModelPrimitive::ApplyMaterialToRenderer(MaterialModifyObserver::ModifyFlag flag)
232 {
233   if(!mMaterial)
234   {
235     return;
236   }
237
238   uint32_t shaderFlag = (flag & static_cast<uint32_t>(MaterialModifyObserver::ModifyFlag::SHADER));
239   if(mIsMaterialChanged || shaderFlag == static_cast<uint32_t>(MaterialModifyObserver::ModifyFlag::SHADER))
240   {
241     Scene3D::Loader::ShaderOption shaderOption = GetImplementation(mMaterial).GetShaderOption();
242
243     shaderOption.AddOption(Scene3D::Loader::ShaderOption::Type::VEC4_TANGENT);
244     if(mHasSkinning)
245     {
246       shaderOption.AddOption(Scene3D::Loader::ShaderOption::Type::SKINNING);
247     }
248     if(mHasPositions || mHasNormals || mHasTangents)
249     {
250       if(mHasPositions)
251       {
252         shaderOption.AddOption(Scene3D::Loader::ShaderOption::Type::MORPH_POSITION);
253       }
254       if(mHasNormals)
255       {
256         shaderOption.AddOption(Scene3D::Loader::ShaderOption::Type::MORPH_NORMAL);
257       }
258       if(mHasTangents)
259       {
260         shaderOption.AddOption(Scene3D::Loader::ShaderOption::Type::MORPH_TANGENT);
261       }
262       if(mBlendShapeVersion == Scene3D::Loader::BlendShapes::Version::VERSION_2_0)
263       {
264         shaderOption.AddOption(Scene3D::Loader::ShaderOption::Type::MORPH_VERSION_2_0);
265       }
266     }
267
268     mShader.Reset();
269     mShader = mShaderManager->ProduceShader(shaderOption);
270
271     if(!mRenderer)
272     {
273       CreateRenderer();
274     }
275     else
276     {
277       mRenderer.SetShader(mShader);
278     }
279   }
280
281   uint32_t textureFlag = (flag & static_cast<uint32_t>(MaterialModifyObserver::ModifyFlag::TEXTURE));
282   if(mIsMaterialChanged || textureFlag == static_cast<uint32_t>(MaterialModifyObserver::ModifyFlag::TEXTURE))
283   {
284     mTextureSet = GetImplementation(mMaterial).GetTextureSet();
285
286     if(mBlendShapeGeometry)
287     {
288       TextureSet newTextureSet = TextureSet::New();
289       newTextureSet.SetTexture(0u, mBlendShapeGeometry);
290
291       const unsigned int numberOfTextures = mTextureSet.GetTextureCount();
292       for(unsigned int index = 0u; index < numberOfTextures; ++index)
293       {
294         const unsigned int newIndex = index + 1u;
295         newTextureSet.SetTexture(newIndex, mTextureSet.GetTexture(index));
296         newTextureSet.SetSampler(newIndex, mTextureSet.GetSampler(index));
297       }
298
299       mTextureSet = newTextureSet;
300     }
301
302     uint32_t textureCount = mTextureSet.GetTextureCount();
303
304     if(!mShadowMapTexture)
305     {
306       mShadowMapTexture = Dali::Scene3D::Internal::ImageResourceLoader::GetEmptyTextureWhiteRGB();
307     }
308     mTextureSet.SetTexture(textureCount++, mShadowMapTexture);
309
310     Texture brdfTexture = Scene3D::Loader::EnvironmentDefinition::GetBrdfTexture();
311     if(!mSpecularTexture || !mDiffuseTexture)
312     {
313       Scene3D::Loader::EnvironmentMapData environmentMapData;
314       environmentMapData.mPixelData.resize(6);
315       for(auto& face : environmentMapData.mPixelData)
316       {
317         face.push_back(PixelData::New(new uint8_t[3]{0xff, 0xff, 0xff}, 3, 1, 1, Pixel::RGB888, PixelData::DELETE_ARRAY));
318       }
319       environmentMapData.SetEnvironmentMapType(Dali::Scene3D::EnvironmentMapType::CUBEMAP);
320       Texture iblTexture = environmentMapData.GetTexture();
321       mDiffuseTexture    = iblTexture;
322       mSpecularTexture   = iblTexture;
323     }
324
325     mTextureSet.SetTexture(textureCount++, brdfTexture);
326     mTextureSet.SetTexture(textureCount++, mDiffuseTexture);
327     mTextureSet.SetTexture(textureCount, mSpecularTexture);
328
329     auto specularSampler = Sampler::New();
330     specularSampler.SetWrapMode(WrapMode::CLAMP_TO_EDGE, WrapMode::CLAMP_TO_EDGE, WrapMode::CLAMP_TO_EDGE);
331     specularSampler.SetFilterMode(FilterMode::LINEAR_MIPMAP_LINEAR, FilterMode::LINEAR);
332     mTextureSet.SetSampler(textureCount, specularSampler);
333
334     if(!mRenderer)
335     {
336       CreateRenderer();
337     }
338     else
339     {
340       mRenderer.SetTextures(mTextureSet);
341     }
342   }
343
344   uint32_t uniformFlag = (flag & static_cast<uint32_t>(MaterialModifyObserver::ModifyFlag::UNIFORM));
345   if(mIsMaterialChanged || uniformFlag == static_cast<uint32_t>(MaterialModifyObserver::ModifyFlag::UNIFORM))
346   {
347     if(!mRenderer)
348     {
349       mNeedToSetRendererUniform = true;
350     }
351     else
352     {
353       UpdateRendererUniform();
354     }
355   }
356   mIsMaterialChanged = false;
357 }
358
359 void ModelPrimitive::CreateRenderer()
360 {
361   if(!mShader || !mGeometry || !mTextureSet || mRenderer)
362   {
363     return;
364   }
365
366   mRenderer = Renderer::New(mGeometry, mShader);
367   mRenderer.SetTextures(mTextureSet);
368   UpdateRendererUniform();
369
370   for(auto* observer : mObservers)
371   {
372     observer->OnRendererCreated(mRenderer);
373   }
374 }
375
376 void ModelPrimitive::UpdateShadowMapTexture()
377 {
378   if(mRenderer && mMaterial)
379   {
380     Dali::TextureSet textures = mRenderer.GetTextures();
381     if(!textures)
382     {
383       return;
384     }
385
386     uint32_t textureCount = textures.GetTextureCount();
387     if(mShadowMapTexture &&
388        textureCount >= GetImplementation(mMaterial).GetShadowMapTextureOffset() &&
389        textures.GetTexture(textureCount - GetImplementation(mMaterial).GetShadowMapTextureOffset()) != mShadowMapTexture)
390     {
391       Dali::TextureSet newTextures = Dali::TextureSet::New();
392
393       for(uint32_t index = 0u; index < textureCount; ++index)
394       {
395         Dali::Texture texture = textures.GetTexture(index);
396         if(index == textureCount - GetImplementation(mMaterial).GetShadowMapTextureOffset())
397         {
398           texture = (!!mShadowMapTexture) ? mShadowMapTexture : Dali::Scene3D::Internal::ImageResourceLoader::GetEmptyTextureWhiteRGB();
399         }
400
401         newTextures.SetTexture(index, texture);
402         newTextures.SetSampler(index, textures.GetSampler(index));
403       }
404
405       mRenderer.SetTextures(newTextures);
406     }
407   }
408 }
409
410 void ModelPrimitive::UpdateImageBasedLightTexture()
411 {
412   if(mRenderer && mMaterial)
413   {
414     Dali::TextureSet textures = mRenderer.GetTextures();
415     if(!textures)
416     {
417       return;
418     }
419
420     uint32_t textureCount = textures.GetTextureCount();
421     if(textureCount > 2u &&
422        (textures.GetTexture(textureCount - GetImplementation(mMaterial).GetDiffuseImageBasedLightTextureOffset()) != mDiffuseTexture ||
423         textures.GetTexture(textureCount - GetImplementation(mMaterial).GetSpecularImageBasedLightTextureOffset()) != mSpecularTexture))
424     {
425       Dali::TextureSet newTextures = Dali::TextureSet::New();
426
427       for(uint32_t index = 0u; index < textureCount; ++index)
428       {
429         Dali::Texture texture = textures.GetTexture(index);
430         if(index == textureCount - GetImplementation(mMaterial).GetDiffuseImageBasedLightTextureOffset())
431         {
432           texture = mDiffuseTexture;
433         }
434         else if(index == textureCount - GetImplementation(mMaterial).GetSpecularImageBasedLightTextureOffset())
435         {
436           texture = mSpecularTexture;
437         }
438
439         newTextures.SetTexture(index, texture);
440         newTextures.SetSampler(index, textures.GetSampler(index));
441       }
442
443       mRenderer.SetTextures(newTextures);
444     }
445     mRenderer.RegisterProperty(GetImplementation(mMaterial).GetImageBasedLightScaleFactorName().data(), mIblScaleFactor);
446     mRenderer.RegisterProperty(GetImplementation(mMaterial).GetImageBasedLightMaxLodUniformName().data(), static_cast<float>(mSpecularMipmapLevels));
447   }
448 }
449
450 void ModelPrimitive::UpdateRendererUniform()
451 {
452   if(mMaterial)
453   {
454     mRenderer.RegisterProperty(GetImplementation(mMaterial).GetImageBasedLightScaleFactorName().data(), mIblScaleFactor);
455     mRenderer.RegisterProperty(GetImplementation(mMaterial).GetImageBasedLightMaxLodUniformName().data(), static_cast<float>(mSpecularMipmapLevels));
456     GetImplementation(mMaterial).SetRendererUniform(mRenderer);
457   }
458 }
459
460 } // namespace Internal
461
462 } // namespace Scene3D
463
464 } // namespace Dali