Add storage and computation of SkColor4f version of gradient stops.
authorbrianosman <brianosman@google.com>
Thu, 15 Sep 2016 18:09:45 +0000 (11:09 -0700)
committerCommit bot <commit-bot@chromium.org>
Thu, 15 Sep 2016 18:09:45 +0000 (11:09 -0700)
For now, we still only have the SkColor factory, but the Descriptor can
now carry either an SkColor or SkColor4f specified gradient. Base class
constructor automatically populates both forms of color, so that legacy
raster backend will continue to work, and new backend work can operate
directly from the float4 version.

On the GPU side, we have similar logic, but GrGradientEffect only
keeps one version of colors around: SkColor if the destination is
legacy, and SkColor4f (with an optional gamut xform) if the destination
is gamma correct. The 4f colors are already linear, and we gamut xform
them in setData, so gradients are now fully color-correct in sRGB and
F16 modes...

... unless there are more than three stops. Then we use a texture, and
that code path isn't handled yet. We have a few choices here (do we
use an 8-bit sRGB atlas, or just always use F16 linear atlas so we can
share it among both sRGB and wide-gamut rendering). In any case, I'd
like to defer that to a second CL.

This change does fix the non-texture gradients in the gamut GM.

BUG=skia:
GOLD_TRYBOT_URL= https://gold.skia.org/search?issue=2337313002

Review-Url: https://codereview.chromium.org/2337313002

include/gpu/GrColorSpaceXform.h
src/effects/gradients/SkGradientShader.cpp
src/effects/gradients/SkGradientShaderPriv.h
src/effects/gradients/SkLinearGradient.cpp
src/effects/gradients/SkRadialGradient.cpp
src/effects/gradients/SkSweepGradient.cpp
src/effects/gradients/SkTwoPointConicalGradient.cpp
src/effects/gradients/SkTwoPointConicalGradient_gpu.cpp
src/gpu/GrColorSpaceXform.cpp

index 2d2cc86..7c88c62 100644 (file)
@@ -23,7 +23,7 @@ public:
 
     static sk_sp<GrColorSpaceXform> Make(SkColorSpace* src, SkColorSpace* dst);
 
-    const SkMatrix44& srcToDst() { return fSrcToDst; }
+    const SkMatrix44& srcToDst() const { return fSrcToDst; }
 
     /**
      * GrGLSLFragmentProcessor::GenKey() must call this and include the returned value in its
@@ -34,6 +34,8 @@ public:
         return SkToBool(xform) ? 1 : 0;
     }
 
+    static bool Equals(const GrColorSpaceXform* a, const GrColorSpaceXform* b);
+
     GrColor4f apply(const GrColor4f& srcColor);
 
 private:
index 8f07419..749d175 100644 (file)
@@ -14,6 +14,7 @@
 
 void SkGradientShaderBase::Descriptor::flatten(SkWriteBuffer& buffer) const {
     buffer.writeColorArray(fColors, fCount);
+    // TODO: Flatten fColors4f and fColorSpace
     if (fPos) {
         buffer.writeBool(true);
         buffer.writeScalarArray(fPos, fCount);
@@ -31,6 +32,7 @@ void SkGradientShaderBase::Descriptor::flatten(SkWriteBuffer& buffer) const {
 }
 
 bool SkGradientShaderBase::DescriptorScope::unflatten(SkReadBuffer& buffer) {
+    // TODO: Unflatten fColors4f and fColorSpace
     fCount = buffer.getArrayCount();
     if (fCount > kStorageCount) {
         size_t allocSize = (sizeof(SkColor) + sizeof(SkScalar)) * fCount;
@@ -103,7 +105,7 @@ SkGradientShaderBase::SkGradientShaderBase(const Descriptor& desc, const SkMatri
     }
 
     if (fColorCount > kColorStorageCount) {
-        size_t size = sizeof(SkColor) + sizeof(Rec);
+        size_t size = sizeof(SkColor) + sizeof(SkColor4f) + sizeof(Rec);
         if (desc.fPos) {
             size += sizeof(SkScalar);
         }
@@ -114,8 +116,14 @@ SkGradientShaderBase::SkGradientShaderBase(const Descriptor& desc, const SkMatri
         fOrigColors = fStorage;
     }
 
-    // Now copy over the colors, adding the dummies as needed
-    {
+    fOrigColors4f = (SkColor4f*)(fOrigColors + fColorCount);
+
+    // We should have been supplied with either fColors *or* (fColors4f and fColorSpace)
+    if (desc.fColors) {
+        // TODO: Should we support alternate gamma-encoded colorspaces with SkColor inputs?
+        SkASSERT(!desc.fColors4f && !desc.fColorSpace);
+
+        // Now copy over the colors, adding the dummies as needed
         SkColor* origColors = fOrigColors;
         if (dummyFirst) {
             *origColors++ = desc.fColors[0];
@@ -125,14 +133,44 @@ SkGradientShaderBase::SkGradientShaderBase(const Descriptor& desc, const SkMatri
             origColors += desc.fCount;
             *origColors = desc.fColors[desc.fCount - 1];
         }
+
+        // Convert our SkColor colors to SkColor4f as well
+        for (int i = 0; i < fColorCount; ++i) {
+            fOrigColors4f[i] = SkColor4f::FromColor(fOrigColors[i]);
+        }
+
+        // Color space refers to fColors4f, so it's always linear gamma
+        fColorSpace = SkColorSpace::NewNamed(SkColorSpace::kSRGB_Named)->makeLinearGamma();
+    } else {
+        SkASSERT(desc.fColors4f && desc.fColorSpace && desc.fColorSpace->gammaIsLinear());
+
+        // Now copy over the colors, adding the dummies as needed
+        SkColor4f* origColors = fOrigColors4f;
+        if (dummyFirst) {
+            *origColors++ = desc.fColors4f[0];
+        }
+        memcpy(origColors, desc.fColors4f, desc.fCount * sizeof(SkColor4f));
+        if (dummyLast) {
+            origColors += desc.fCount;
+            *origColors = desc.fColors4f[desc.fCount - 1];
+        }
+
+        // Convert our SkColor4f colors to SkColor as well. Note that this is incorrect if the
+        // source colors are not in sRGB gamut. We would need to do a gamut transformation, but
+        // SkColorSpaceXform can't do that (yet). GrColorSpaceXform can, but we may not have GPU
+        // support compiled in here.
+        for (int i = 0; i < fColorCount; ++i) {
+            fOrigColors[i] = fOrigColors4f[i].toSkColor();
+        }
+        fColorSpace = desc.fColorSpace;
     }
 
     if (desc.fPos && fColorCount) {
-        fOrigPos = (SkScalar*)(fOrigColors + fColorCount);
+        fOrigPos = (SkScalar*)(fOrigColors4f + fColorCount);
         fRecs = (Rec*)(fOrigPos + fColorCount);
     } else {
         fOrigPos = nullptr;
-        fRecs = (Rec*)(fOrigColors + fColorCount);
+        fRecs = (Rec*)(fOrigColors4f + fColorCount);
     }
 
     if (fColorCount > 2) {
@@ -218,6 +256,8 @@ void SkGradientShaderBase::initCommon() {
 void SkGradientShaderBase::flatten(SkWriteBuffer& buffer) const {
     Descriptor desc;
     desc.fColors = fOrigColors;
+    desc.fColors4f = fOrigColors4f;
+    desc.fColorSpace = fColorSpace;
     desc.fPos = fOrigPos;
     desc.fCount = fColorCount;
     desc.fTileMode = fTileMode;
@@ -661,6 +701,8 @@ static void desc_init(SkGradientShaderBase::Descriptor* desc,
     SkASSERT(colorCount > 1);
 
     desc->fColors       = colors;
+    desc->fColors4f     = nullptr;
+    desc->fColorSpace   = nullptr; // SkColor is always sRGB
     desc->fPos          = pos;
     desc->fCount        = colorCount;
     desc->fTileMode     = mode;
@@ -945,6 +987,52 @@ void GrGradientEffect::GLSLProcessor::emitUniforms(GrGLSLUniformHandler* uniform
     }
 }
 
+static inline void set_after_interp_color_uni_array(
+                                                  const GrGLSLProgramDataManager& pdman,
+                                                  const GrGLSLProgramDataManager::UniformHandle uni,
+                                                  const SkTDArray<SkColor4f>& colors,
+                                                  const GrColorSpaceXform* colorSpaceXform) {
+    int count = colors.count();
+    if (colorSpaceXform) {
+        constexpr int kSmallCount = 10;
+        SkAutoSTArray<4 * kSmallCount, float> vals(4 * count);
+
+        for (int i = 0; i < count; i++) {
+            colorSpaceXform->srcToDst().mapScalars(colors[i].vec(), &vals[4 * i]);
+        }
+
+        pdman.set4fv(uni, count, vals.get());
+    } else {
+        pdman.set4fv(uni, count, (float*)&colors[0]);
+    }
+}
+
+static inline void set_before_interp_color_uni_array(
+                                                  const GrGLSLProgramDataManager& pdman,
+                                                  const GrGLSLProgramDataManager::UniformHandle uni,
+                                                  const SkTDArray<SkColor4f>& colors,
+                                                  const GrColorSpaceXform* colorSpaceXform) {
+    int count = colors.count();
+    constexpr int kSmallCount = 10;
+    SkAutoSTArray<4 * kSmallCount, float> vals(4 * count);
+
+    for (int i = 0; i < count; i++) {
+        float a = colors[i].fA;
+        vals[4 * i + 0] = colors[i].fR * a;
+        vals[4 * i + 1] = colors[i].fG * a;
+        vals[4 * i + 2] = colors[i].fB * a;
+        vals[4 * i + 3] = a;
+    }
+
+    if (colorSpaceXform) {
+        for (int i = 0; i < count; i++) {
+            colorSpaceXform->srcToDst().mapScalars(&vals[4 * i]);
+        }
+    }
+
+    pdman.set4fv(uni, count, vals.get());
+}
+
 static inline void set_after_interp_color_uni_array(const GrGLSLProgramDataManager& pdman,
                                        const GrGLSLProgramDataManager::UniformHandle uni,
                                        const SkTDArray<SkColor>& colors) {
@@ -998,10 +1086,22 @@ void GrGradientEffect::GLSLProcessor::onSetData(const GrGLSLProgramDataManager&
 #endif
         case GrGradientEffect::kTwo_ColorType:
         case GrGradientEffect::kThree_ColorType: {
-            if (GrGradientEffect::kBeforeInterp_PremulType == e.getPremulType()) {
-                set_before_interp_color_uni_array(pdman, fColorsUni, e.fColors);
+            if (e.fColors4f.count() > 0) {
+                // Gamma-correct / color-space aware
+                if (GrGradientEffect::kBeforeInterp_PremulType == e.getPremulType()) {
+                    set_before_interp_color_uni_array(pdman, fColorsUni, e.fColors4f,
+                                                      e.fColorSpaceXform.get());
+                } else {
+                    set_after_interp_color_uni_array(pdman, fColorsUni, e.fColors4f,
+                                                     e.fColorSpaceXform.get());
+                }
             } else {
-                set_after_interp_color_uni_array(pdman, fColorsUni, e.fColors);
+                // Legacy mode. Would be nice if we had converted the 8-bit colors to float earlier
+                if (GrGradientEffect::kBeforeInterp_PremulType == e.getPremulType()) {
+                    set_before_interp_color_uni_array(pdman, fColorsUni, e.fColors);
+                } else {
+                    set_after_interp_color_uni_array(pdman, fColorsUni, e.fColors);
+                }
             }
 
             break;
@@ -1253,7 +1353,11 @@ GrGradientEffect::GrGradientEffect(const CreateArgs& args) {
     fColorType = this->determineColorType(shader);
 
     if (kTexture_ColorType != fColorType) {
-        if (shader.fOrigColors) {
+        SkASSERT(shader.fOrigColors && shader.fOrigColors4f);
+        if (args.fGammaCorrect) {
+            fColors4f = SkTDArray<SkColor4f>(shader.fOrigColors4f, shader.fColorCount);
+            fColorSpaceXform = std::move(args.fColorSpaceXform);
+        } else {
             fColors = SkTDArray<SkColor>(shader.fOrigColors, shader.fColorCount);
         }
 
@@ -1353,7 +1457,8 @@ bool GrGradientEffect::onIsEqual(const GrFragmentProcessor& processor) const {
             }
         } else {
             if (this->getPremulType() != ge.getPremulType() ||
-                this->fColors.count() != ge.fColors.count()) {
+                this->fColors.count() != ge.fColors.count() ||
+                this->fColors4f.count() != ge.fColors4f.count()) {
                 return false;
             }
 
@@ -1362,10 +1467,16 @@ bool GrGradientEffect::onIsEqual(const GrFragmentProcessor& processor) const {
                     return false;
                 }
             }
+            for (int i = 0; i < this->fColors4f.count(); i++) {
+                if (*this->getColors4f(i) != *ge.getColors4f(i)) {
+                    return false;
+                }
+            }
         }
 
+
         SkASSERT(this->useAtlas() == ge.useAtlas());
-        return true;
+        return GrColorSpaceXform::Equals(this->fColorSpaceXform.get(), ge.fColorSpaceXform.get());
     }
 
     return false;
index 2e35a47..aeb1301 100644 (file)
@@ -12,6 +12,7 @@
 #include "SkGradientShader.h"
 #include "SkClampRange.h"
 #include "SkColorPriv.h"
+#include "SkColorSpace.h"
 #include "SkReadBuffer.h"
 #include "SkWriteBuffer.h"
 #include "SkMallocPixelRef.h"
@@ -84,6 +85,8 @@ public:
 
         const SkMatrix*     fLocalMatrix;
         const SkColor*      fColors;
+        const SkColor4f*    fColors4f;
+        sk_sp<SkColorSpace> fColorSpace;
         const SkScalar*     fPos;
         int                 fCount;
         SkShader::TileMode  fTileMode;
@@ -226,13 +229,16 @@ private:
     enum {
         kColorStorageCount = 4, // more than this many colors, and we'll use sk_malloc for the space
 
-        kStorageSize = kColorStorageCount * (sizeof(SkColor) + sizeof(SkScalar) + sizeof(Rec))
+        kStorageSize = kColorStorageCount *
+                       (sizeof(SkColor) + sizeof(SkScalar) + sizeof(Rec) + sizeof(SkColor4f))
     };
-    SkColor     fStorage[(kStorageSize + 3) >> 2];
+    SkColor             fStorage[(kStorageSize + 3) >> 2];
 public:
-    SkColor*    fOrigColors; // original colors, before modulation by paint in context.
-    SkScalar*   fOrigPos;   // original positions
-    int         fColorCount;
+    SkColor*            fOrigColors;   // original colors, before modulation by paint in context.
+    SkColor4f*          fOrigColors4f; // original colors, as linear floats
+    SkScalar*           fOrigPos;      // original positions
+    int                 fColorCount;
+    sk_sp<SkColorSpace> fColorSpace; // color space of gradient stops
 
     bool colorsAreOpaque() const { return fColorsAreOpaque; }
 
@@ -240,7 +246,7 @@ public:
     Rec* getRecs() const { return fRecs; }
 
 private:
-    bool        fColorsAreOpaque;
+    bool                fColorsAreOpaque;
 
     GradientShaderCache* refCache(U8CPU alpha, bool dither) const;
     mutable SkMutex                           fCacheMutex;
@@ -265,6 +271,7 @@ static inline int next_dither_toggle(int toggle) {
 
 #if SK_SUPPORT_GPU
 
+#include "GrColorSpaceXform.h"
 #include "GrCoordTransform.h"
 #include "GrFragmentProcessor.h"
 #include "glsl/GrGLSLFragmentProcessor.h"
@@ -304,16 +311,22 @@ public:
         CreateArgs(GrContext* context,
                    const SkGradientShaderBase* shader,
                    const SkMatrix* matrix,
-                   SkShader::TileMode tileMode)
+                   SkShader::TileMode tileMode,
+                   sk_sp<GrColorSpaceXform> colorSpaceXform,
+                   bool gammaCorrect)
             : fContext(context)
             , fShader(shader)
             , fMatrix(matrix)
-            , fTileMode(tileMode) {}
+            , fTileMode(tileMode)
+            , fColorSpaceXform(std::move(colorSpaceXform))
+            , fGammaCorrect(gammaCorrect) {}
 
         GrContext*                  fContext;
         const SkGradientShaderBase* fShader;
         const SkMatrix*             fMatrix;
         SkShader::TileMode          fTileMode;
+        sk_sp<GrColorSpaceXform>    fColorSpaceXform;
+        bool                        fGammaCorrect;
     };
 
     class GLSLProcessor;
@@ -361,6 +374,12 @@ public:
         return &fColors[pos];
     }
 
+    const SkColor4f* getColors4f(int pos) const {
+        SkASSERT(fColorType != kTexture_ColorType);
+        SkASSERT(pos < fColors4f.count());
+        return &fColors4f[pos];
+    }
+
 protected:
     /** Populates a pair of arrays with colors and stop info to construct a random gradient.
         The function decides whether stop values should be used or not. The return value indicates
@@ -384,9 +403,15 @@ protected:
 private:
     static const GrCoordSet kCoordSet = kLocal_GrCoordSet;
 
-    SkTDArray<SkColor>  fColors;
-    SkTDArray<SkScalar> fPositions;
-    SkShader::TileMode  fTileMode;
+    // If we're in legacy mode, then fColors will be populated. If we're gamma-correct, then
+    // fColors4f and fColorSpaceXform will be populated.
+    SkTDArray<SkColor>       fColors;
+
+    SkTDArray<SkColor4f>     fColors4f;
+    sk_sp<GrColorSpaceXform> fColorSpaceXform;
+
+    SkTDArray<SkScalar>      fPositions;
+    SkShader::TileMode       fTileMode;
 
     GrCoordTransform fCoordTransform;
     GrTextureAccess fTextureAccess;
index a93235d..4bf5e3c 100644 (file)
@@ -341,6 +341,7 @@ SkShader::GradientType SkLinearGradient::asAGradient(GradientInfo* info) const {
 
 #if SK_SUPPORT_GPU
 
+#include "GrColorSpaceXform.h"
 #include "glsl/GrGLSLCaps.h"
 #include "glsl/GrGLSLFragmentShaderBuilder.h"
 #include "SkGr.h"
@@ -461,8 +462,11 @@ sk_sp<GrFragmentProcessor> SkLinearGradient::asFragmentProcessor(const AsFPArgs&
     }
     matrix.postConcat(fPtsToUnit);
 
+    sk_sp<GrColorSpaceXform> colorSpaceXform = GrColorSpaceXform::Make(fColorSpace.get(),
+                                                                       args.fDstColorSpace);
     sk_sp<GrFragmentProcessor> inner(GrLinearGradient::Make(
-        GrGradientEffect::CreateArgs(args.fContext, this, &matrix, fTileMode)));
+        GrGradientEffect::CreateArgs(args.fContext, this, &matrix, fTileMode,
+                                     std::move(colorSpaceXform), SkToBool(args.fDstColorSpace))));
     return GrFragmentProcessor::MulOutputByInputAlpha(std::move(inner));
 }
 
index 5691188..6eaecff 100644 (file)
@@ -355,8 +355,11 @@ sk_sp<GrFragmentProcessor> SkRadialGradient::asFragmentProcessor(const AsFPArgs&
         matrix.postConcat(inv);
     }
     matrix.postConcat(fPtsToUnit);
+    sk_sp<GrColorSpaceXform> colorSpaceXform = GrColorSpaceXform::Make(fColorSpace.get(),
+                                                                       args.fDstColorSpace);
     sk_sp<GrFragmentProcessor> inner(GrRadialGradient::Make(
-        GrGradientEffect::CreateArgs(args.fContext, this, &matrix, fTileMode)));
+        GrGradientEffect::CreateArgs(args.fContext, this, &matrix, fTileMode,
+                                     std::move(colorSpaceXform), SkToBool(args.fDstColorSpace))));
     return GrFragmentProcessor::MulOutputByInputAlpha(std::move(inner));
 }
 
index 0789237..58bb8aa 100644 (file)
@@ -247,8 +247,11 @@ sk_sp<GrFragmentProcessor> SkSweepGradient::asFragmentProcessor(const AsFPArgs&
     }
     matrix.postConcat(fPtsToUnit);
 
+    sk_sp<GrColorSpaceXform> colorSpaceXform = GrColorSpaceXform::Make(fColorSpace.get(),
+                                                                       args.fDstColorSpace);
     sk_sp<GrFragmentProcessor> inner(GrSweepGradient::Make(
-        GrGradientEffect::CreateArgs(args.fContext, this, &matrix, SkShader::kClamp_TileMode)));
+        GrGradientEffect::CreateArgs(args.fContext, this, &matrix, SkShader::kClamp_TileMode,
+                                     std::move(colorSpaceXform), SkToBool(args.fDstColorSpace))));
     return GrFragmentProcessor::MulOutputByInputAlpha(std::move(inner));
 }
 
index 9558c1f..8e3671b 100644 (file)
@@ -360,8 +360,11 @@ sk_sp<GrFragmentProcessor> SkTwoPointConicalGradient::asFragmentProcessor(
         const AsFPArgs& args) const {
     SkASSERT(args.fContext);
     SkASSERT(fPtsToUnit.isIdentity());
+    sk_sp<GrColorSpaceXform> colorSpaceXform = GrColorSpaceXform::Make(fColorSpace.get(),
+                                                                       args.fDstColorSpace);
     sk_sp<GrFragmentProcessor> inner(Gr2PtConicalGradientEffect::Make(
-        GrGradientEffect::CreateArgs(args.fContext, this, args.fLocalMatrix, fTileMode)));
+        GrGradientEffect::CreateArgs(args.fContext, this, args.fLocalMatrix, fTileMode,
+                                     std::move(colorSpaceXform), SkToBool(args.fDstColorSpace))));
     return GrFragmentProcessor::MulOutputByInputAlpha(std::move(inner));
 }
 
index b7cacc4..a9a7805 100644 (file)
@@ -1306,7 +1306,8 @@ sk_sp<GrFragmentProcessor> Gr2PtConicalGradientEffect::Make(
         matrix.postConcat(inv);
     }
 
-    GrGradientEffect::CreateArgs newArgs(args.fContext, args.fShader, &matrix, args.fTileMode);
+    GrGradientEffect::CreateArgs newArgs(args.fContext, args.fShader, &matrix, args.fTileMode,
+                                         std::move(args.fColorSpaceXform), args.fGammaCorrect);
 
     if (shader.getStartRadius() < kErrorTol) {
         SkScalar focalX;
index 3380b0f..d4faaaf 100644 (file)
@@ -59,6 +59,18 @@ sk_sp<GrColorSpaceXform> GrColorSpaceXform::Make(SkColorSpace* src, SkColorSpace
     return sk_make_sp<GrColorSpaceXform>(srcToDst);
 }
 
+bool GrColorSpaceXform::Equals(const GrColorSpaceXform* a, const GrColorSpaceXform* b) {
+    if (a == b) {
+        return true;
+    }
+
+    if (!a || !b) {
+        return false;
+    }
+
+    return a->fSrcToDst == b->fSrcToDst;
+}
+
 GrColor4f GrColorSpaceXform::apply(const GrColor4f& srcColor) {
     GrColor4f result;
     fSrcToDst.mapScalars(srcColor.fRGBA, result.fRGBA);