dali/integration-api/core.h

   1 #ifndef DALI_INTEGRATION_CORE_H
   2 #define DALI_INTEGRATION_CORE_H
   3
   4 /*
   5  * Copyright (c) 2019 Samsung Electronics Co., Ltd.
   6  *
   7  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   8  * you may not use this file except in compliance with the License.
   9  * You may obtain a copy of the License at
  10  *
  11  * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  12  *
  13  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  14  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  15  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  16  * See the License for the specific language governing permissions and
  17  * limitations under the License.
  18  *
  19  */
  20
  21 // EXTERNAL INCLUDES
  22 #include <cstdint> // uint32_t
  23
  24 // INTERNAL INCLUDES
  25 #include <dali/public-api/common/dali-common.h>
  26 #include <dali/integration-api/context-notifier.h>
  27 #include <dali/integration-api/core-enumerations.h>
  28 #include <dali/integration-api/resource-policies.h>
  29
  30 namespace Dali
  31 {
  32
  33 class Layer;
  34 class RenderTaskList;
  35
  36 namespace Internal
  37 {
  38 class Core;
  39 }
  40
  41 namespace Integration
  42 {
  43 class Core;
  44 class GlAbstraction;
  45 class GlSyncAbstraction;
  46 class PlatformAbstraction;
  47 class Processor;
  48 class RenderController;
  49 class RenderSurface;
  50 struct Event;
  51 struct TouchData;
  52
  53
  54 /**
  55  * The reasons why further updates are required.
  56  */
  57 namespace KeepUpdating
  58 {
  59 enum Reasons
  60 {
  61   NOT_REQUESTED           = 0,    ///< Zero means that no further updates are required
  62   STAGE_KEEP_RENDERING    = 1<<1, ///<  - Stage::KeepRendering() is being used
  63   ANIMATIONS_RUNNING      = 1<<2, ///< - Animations are ongoing
  64   MONITORING_PERFORMANCE  = 1<<3, ///< - The --enable-performance-monitor option is being used
  65   RENDER_TASK_SYNC        = 1<<4  ///< - A render task is waiting for render sync
  66 };
  67 }
  68
  69 /**
  70  * The status of the Core::Update operation.
  71  */
  72 class UpdateStatus
  73 {
  74 public:
  75
  76   /**
  77    * Constructor
  78    */
  79   UpdateStatus()
  80   : keepUpdating(false),
  81     needsNotification(false),
  82     surfaceRectChanged(false),
  83     secondsFromLastFrame( 0.0f )
  84   {
  85   }
  86
  87 public:
  88
  89   /**
  90    * Query whether the Core has further frames to update & render e.g. when animations are ongoing.
  91    * @return A bitmask of KeepUpdating values
  92    */
  93   uint32_t KeepUpdating() { return keepUpdating; }
  94
  95   /**
  96    * Query whether the Core requires an Notification event.
  97    * This should be sent through the same mechanism (e.g. event loop) as input events.
  98    * @return True if an Notification event should be sent.
  99    */
 100   bool NeedsNotification() { return needsNotification; }
 101
 102   /**
 103    * Query wheter the default surface rect is changed or not.
 104    * @return true if the default surface rect is changed.
 105    */
 106   bool SurfaceRectChanged() { return surfaceRectChanged; }
 107
 108   /**
 109    * This method is provided so that FPS can be easily calculated with a release version
 110    * of Core.
 111    * @return the seconds from last frame as float
 112    */
 113   float SecondsFromLastFrame() { return secondsFromLastFrame; }
 114
 115 public:
 116
 117   uint32_t keepUpdating; ///< A bitmask of KeepUpdating values
 118   bool needsNotification;
 119   bool surfaceRectChanged;
 120   float secondsFromLastFrame;
 121 };
 122
 123 /**
 124  * The status of the Core::Render operation.
 125  */
 126 class RenderStatus
 127 {
 128 public:
 129
 130   /**
 131    * Constructor
 132    */
 133   RenderStatus()
 134   : needsUpdate( false ),
 135     needsPostRender( false )
 136   {
 137   }
 138
 139   /**
 140    * Set whether update needs to run following a render.
 141    * @param[in] updateRequired Set to true if an update is required to be run
 142    */
 143   void SetNeedsUpdate( bool updateRequired )
 144   {
 145     needsUpdate = updateRequired;
 146   }
 147
 148   /**
 149    * Query the update status following rendering of a frame.
 150    * @return True if update is required to be run
 151    */
 152   bool NeedsUpdate() const
 153   {
 154     return needsUpdate;
 155   }
 156
 157   /**
 158    * Sets if a post-render should be run.
 159    * If nothing is rendered this frame, we can skip post-render.
 160    * @param[in] postRenderRequired Set to True if post-render is required to be run
 161    */
 162   void SetNeedsPostRender( bool postRenderRequired )
 163   {
 164     needsPostRender = postRenderRequired;
 165   }
 166
 167   /**
 168    * Queries if a post-render should be run.
 169    * @return True if post-render is required to be run
 170    */
 171   bool NeedsPostRender() const
 172   {
 173     return needsPostRender;
 174   }
 175
 176 private:
 177
 178   bool needsUpdate      :1;  ///< True if update is required to be run
 179   bool needsPostRender  :1;  ///< True if post-render is required to be run.
 180 };
 181
 182
 183 /**
 184  * Integration::Core is used for integration with the native windowing system.
 185  * The following integration tasks must be completed:
 186  *
 187  * 1) Handle GL context creation, and notify the Core when this occurs.
 188  *
 189  * 2) Provide suspend/resume behaviour (see below for more details).
 190  *
 191  * 3) Run an event loop, for passing events to the Core e.g. multi-touch input events.
 192  * Notification events should be sent after a frame is updated (see UpdateStatus).
 193  *
 194  * 4) Run a rendering loop, instructing the Core to render each frame.
 195  * A separate rendering thread is recommended; see multi-threading options below.
 196  *
 197  * 5) Provide an implementation of the PlatformAbstraction interface, used to access platform specific services.
 198  *
 199  * 6) Provide an implementation of the GlAbstraction interface, used to access OpenGL services.
 200  *
 201  * Multi-threading notes:
 202  *
 203  * The Dali API methods are not reentrant.  If you access the API from multiple threads simultaneously, then the results
 204  * are undefined. This means that your application might segfault, or behave unpredictably.
 205  *
 206  * Rendering strategies:
 207  *
 208  * 1) Single-threaded. Call every Core method from the same thread. Event handling and rendering will occur in the same thread.
 209  * This is not recommended, since processing input (slowly) can affect the smooth flow of animations.
 210  *
 211  * 2) Multi-threaded. The Core update & render operations can be processed in separate threads.
 212  * See the method descriptions in Core to see which thread they should be called from.
 213  * This is the recommended option, so that input processing will not affect the smoothness of animations.
 214  * Note that the rendering thread must be halted, before destroying the GL context.
 215  */
 216 class DALI_CORE_API Core
 217 {
 218 public:
 219
 220   /**
 221    * Create a new Core.
 222    * This object is used for integration with the native windowing system.
 223    * @param[in] renderController The interface to an object which controls rendering.
 224    * @param[in] platformAbstraction The interface providing platform specific services.
 225    * @param[in] glAbstraction The interface providing OpenGL services.
 226    * @param[in] glSyncAbstraction The interface providing OpenGL sync objects.
 227    * @param[in] policy The data retention policy. This depends on application setting
 228    * and platform support. Dali should honour this policy when deciding to discard
 229    * intermediate resource data.
 230    * @param[in] renderToFboEnabled Whether rendering into the Frame Buffer Object is enabled.
 231    * @param[in] depthBufferAvailable Whether the depth buffer is available
 232    * @param[in] stencilBufferAvailable Whether the stencil buffer is available
 233    * @return A newly allocated Core.
 234    */
 235   static Core* New( RenderController& renderController,
 236                     PlatformAbstraction& platformAbstraction,
 237                     GlAbstraction& glAbstraction,
 238                     GlSyncAbstraction& glSyncAbstraction,
 239                     ResourcePolicy::DataRetention policy,
 240                     RenderToFrameBuffer renderToFboEnabled,
 241                     DepthBufferAvailable depthBufferAvailable,
 242                     StencilBufferAvailable stencilBufferAvailable );
 243
 244   /**
 245    * Non-virtual destructor. Core is not intended as a base class.
 246    */
 247   ~Core();
 248
 249   /**
 250    * Initialize the core
 251    */
 252   void Initialize();
 253
 254   // GL Context Lifecycle
 255
 256   /**
 257    * Get the object that will notify the application/toolkit when context is lost/regained
 258    */
 259   ContextNotifierInterface* GetContextNotifier();
 260
 261   /**
 262    * Notify the Core that the GL context has been created.
 263    * The context must be created before the Core can render.
 264    * Multi-threading note: this method should be called from the rendering thread only
 265    * @post The Core is aware of the GL context.
 266    */
 267   void ContextCreated();
 268
 269   /**
 270    * Notify the Core that that GL context is about to be destroyed.
 271    * The Core will free any previously allocated GL resources.
 272    * Multi-threading note: this method should be called from the rendering thread only
 273    * @post The Core is unaware of any GL context.
 274    */
 275   void ContextDestroyed();
 276
 277   /**
 278    * Notify the Core that the GL context has been re-created, e.g. after ReplaceSurface
 279    * or Context loss.
 280    *
 281    * In the case of ReplaceSurface, both ContextToBeDestroyed() and ContextCreated() will have
 282    * been called on the render thread before this is called on the event thread.
 283    *
 284    * Multi-threading note: this method should be called from the main thread
 285    */
 286   void RecoverFromContextLoss();
 287
 288   /**
 289    * Notify the Core that the GL surface has been resized.
 290    * This should be done at least once i.e. after the first call to ContextCreated().
 291    * The Core will use the surface size for camera calculations, and to set the GL viewport.
 292    * Multi-threading note: this method should be called from the main thread
 293    * @param[in] surface The resized surface
 294    * @param[in] forceUpate The flag is for update force
 295    */
 296   void SurfaceResized( Integration::RenderSurface* surface, bool fourceUpdate );
 297
 298   /**
 299    * Notify the Core that the GL surface has been deleted.
 300    * Multi-threading note: this method should be called from the main thread
 301    * @param[in] surface The deleted surface
 302    */
 303   void SurfaceDeleted( Integration::RenderSurface* surface );
 304
 305   // Core Lifecycle
 306
 307   /**
 308    * Notify Core that the scene has been created.
 309    */
 310   void SceneCreated();
 311
 312   /**
 313    * Queue an event with Core.
 314    * Pre-processing of events may be beneficial e.g. a series of motion events could be throttled, so that only the last event is queued.
 315    * Multi-threading note: this method should be called from the main thread.
 316    * @param[in] event The new event.
 317    */
 318   void QueueEvent(const Event& event);
 319
 320   /**
 321    * Process the events queued with QueueEvent().
 322    * Multi-threading note: this method should be called from the main thread.
 323    * @pre ProcessEvents should not be called during ProcessEvents.
 324    */
 325   void ProcessEvents();
 326
 327   /**
 328    * The Core::Update() method prepares a frame for rendering. This method determines how many frames
 329    * may be prepared, ahead of the rendering.
 330    * For example if the maximum update count is 2, then Core::Update() for frame N+1 may be processed
 331    * whilst frame N is being rendered. However the Core::Update() for frame N+2 may not be called, until
 332    * the Core::Render() method for frame N has returned.
 333    * @return The maximum update count (>= 1).
 334    */
 335   uint32_t GetMaximumUpdateCount() const;
 336
 337   /**
 338    * Update the scene for the next frame. This method must be called before each frame is rendered.
 339    * Multi-threading notes: this method should be called from a dedicated update-thread.
 340    * The update for frame N+1 may be processed whilst frame N is being rendered.
 341    * However the update-thread must wait until frame N has been rendered, before processing frame N+2.
 342    * After this method returns, messages may be queued internally for the main thread.
 343    * In order to process these messages, a notification is sent via the main thread's event loop.
 344    * @param[in] elapsedSeconds Number of seconds since the last call
 345    * @param[in] lastVSyncTimeMilliseconds The last vsync time in milliseconds
 346    * @param[in] nextVSyncTimeMilliseconds The time of the next predicted VSync in milliseconds
 347    * @param[out] status showing whether further updates are required. This also shows
 348    * whether a Notification event should be sent, regardless of whether the multi-threading is used.
 349    * @param[in] renderToFboEnabled Whether rendering into the Frame Buffer Object is enabled.
 350    * @param[in] isRenderingToFbo Whether this frame is being rendered into the Frame Buffer Object.
 351    */
 352   void Update( float elapsedSeconds,
 353                uint32_t lastVSyncTimeMilliseconds,
 354                uint32_t nextVSyncTimeMilliseconds,
 355                UpdateStatus& status,
 356                bool renderToFboEnabled,
 357                bool isRenderingToFbo );
 358
 359   /**
 360    * Render the next frame. This method should be preceded by a call up Update.
 361    * Multi-threading note: this method should be called from a dedicated rendering thread.
 362    * @pre The GL context must have been created, and made current.
 363    * @param[out] status showing whether update is required to run.
 364    * @param[in] forceClear force the Clear on the framebuffer even if nothing is rendered.
 365    */
 366   void Render( RenderStatus& status, bool forceClear );
 367
 368   /**
 369    * @brief Register a processor
 370    *
 371    * Note, Core does not take ownership of this processor.
 372    * @param[in] processor The process to register
 373    */
 374   void RegisterProcessor( Processor& processor );
 375
 376   /**
 377    * @brief Unregister a processor
 378    * @param[in] processor The process to unregister
 379    */
 380   void UnregisterProcessor( Processor& processor );
 381
 382 private:
 383
 384   /**
 385    * Private constructor; see also Core::New()
 386    */
 387   Core();
 388
 389   /**
 390    * Undefined copy-constructor.
 391    * This avoids accidental calls to a default copy-constructor.
 392    * @param[in] core A reference to the object to copy.
 393    */
 394   Core(const Core& core);
 395
 396   /**
 397    * Undefined assignment operator.
 398    * This avoids accidental calls to a default assignment operator.
 399    * @param[in] rhs A reference to the object to copy.
 400    */
 401   Core& operator=(const Core& rhs);
 402
 403 private:
 404
 405   Internal::Core* mImpl;
 406
 407 };
 408
 409 } // namespace Integration
 410
 411 } // namespace Dali
 412
 413 #endif // DALI_INTEGRATION_CORE_H