dali/integration-api/core.h

   1 #ifndef DALI_INTEGRATION_CORE_H
   2 #define DALI_INTEGRATION_CORE_H
   3
   4 /*
   5  * Copyright (c) 2020 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
  29 namespace Dali
  30 {
  31
  32 class Layer;
  33 class RenderTaskList;
  34
  35 namespace Internal
  36 {
  37 class Core;
  38 }
  39
  40 namespace Integration
  41 {
  42 class Core;
  43 class GlAbstraction;
  44 class GlSyncAbstraction;
  45 class GlContextHelperAbstraction;
  46 class PlatformAbstraction;
  47 class Processor;
  48 class RenderController;
  49 class Scene;
  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] glContextHelperAbstraction The interface providing OpenGL context helper objects.
 228    * @param[in] renderToFboEnabled Whether rendering into the Frame Buffer Object is enabled.
 229    * @param[in] depthBufferAvailable Whether the depth buffer is available
 230    * @param[in] stencilBufferAvailable Whether the stencil buffer is available
 231    * @return A newly allocated Core.
 232    */
 233   static Core* New( RenderController& renderController,
 234                     PlatformAbstraction& platformAbstraction,
 235                     GlAbstraction& glAbstraction,
 236                     GlSyncAbstraction& glSyncAbstraction,
 237                     GlContextHelperAbstraction& glContextHelperAbstraction,
 238                     RenderToFrameBuffer renderToFboEnabled,
 239                     DepthBufferAvailable depthBufferAvailable,
 240                     StencilBufferAvailable stencilBufferAvailable );
 241
 242   /**
 243    * Non-virtual destructor. Core is not intended as a base class.
 244    */
 245   ~Core();
 246
 247   /**
 248    * Initialize the core
 249    */
 250   void Initialize();
 251
 252   // GL Context Lifecycle
 253
 254   /**
 255    * Get the object that will notify the application/toolkit when context is lost/regained
 256    */
 257   ContextNotifierInterface* GetContextNotifier();
 258
 259   /**
 260    * Notify the Core that the GL context has been created.
 261    * The context must be created before the Core can render.
 262    * Multi-threading note: this method should be called from the rendering thread only
 263    * @post The Core is aware of the GL context.
 264    */
 265   void ContextCreated();
 266
 267   /**
 268    * Notify the Core that that GL context is about to be destroyed.
 269    * The Core will free any previously allocated GL resources.
 270    * Multi-threading note: this method should be called from the rendering thread only
 271    * @post The Core is unaware of any GL context.
 272    */
 273   void ContextDestroyed();
 274
 275   /**
 276    * Notify the Core that the GL context has been re-created, e.g. after ReplaceSurface
 277    * or Context loss.
 278    *
 279    * In the case of ReplaceSurface, both ContextToBeDestroyed() and ContextCreated() will have
 280    * been called on the render thread before this is called on the event thread.
 281    *
 282    * Multi-threading note: this method should be called from the main thread
 283    */
 284   void RecoverFromContextLoss();
 285
 286   // Core Lifecycle
 287
 288   /**
 289    * Notify Core that the scene has been created.
 290    */
 291   void SceneCreated();
 292
 293   /**
 294    * Queue an event with Core.
 295    * 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.
 296    * Multi-threading note: this method should be called from the main thread.
 297    * @param[in] event The new event.
 298    */
 299   void QueueEvent(const Event& event);
 300
 301   /**
 302    * Process the events queued with QueueEvent().
 303    * Multi-threading note: this method should be called from the main thread.
 304    * @pre ProcessEvents should not be called during ProcessEvents.
 305    */
 306   void ProcessEvents();
 307
 308   /**
 309    * The Core::Update() method prepares a frame for rendering. This method determines how many frames
 310    * may be prepared, ahead of the rendering.
 311    * For example if the maximum update count is 2, then Core::Update() for frame N+1 may be processed
 312    * whilst frame N is being rendered. However the Core::Update() for frame N+2 may not be called, until
 313    * the Core::Render() method for frame N has returned.
 314    * @return The maximum update count (>= 1).
 315    */
 316   uint32_t GetMaximumUpdateCount() const;
 317
 318   /**
 319    * Update the scene for the next frame. This method must be called before each frame is rendered.
 320    * Multi-threading notes: this method should be called from a dedicated update-thread.
 321    * The update for frame N+1 may be processed whilst frame N is being rendered.
 322    * However the update-thread must wait until frame N has been rendered, before processing frame N+2.
 323    * After this method returns, messages may be queued internally for the main thread.
 324    * In order to process these messages, a notification is sent via the main thread's event loop.
 325    * @param[in] elapsedSeconds Number of seconds since the last call
 326    * @param[in] lastVSyncTimeMilliseconds The last vsync time in milliseconds
 327    * @param[in] nextVSyncTimeMilliseconds The time of the next predicted VSync in milliseconds
 328    * @param[out] status showing whether further updates are required. This also shows
 329    * whether a Notification event should be sent, regardless of whether the multi-threading is used.
 330    * @param[in] renderToFboEnabled Whether rendering into the Frame Buffer Object is enabled.
 331    * @param[in] isRenderingToFbo Whether this frame is being rendered into the Frame Buffer Object.
 332    */
 333   void Update( float elapsedSeconds,
 334                uint32_t lastVSyncTimeMilliseconds,
 335                uint32_t nextVSyncTimeMilliseconds,
 336                UpdateStatus& status,
 337                bool renderToFboEnabled,
 338                bool isRenderingToFbo );
 339
 340   /**
 341    * This is called before rendering any scene in the next frame. This method should be preceded
 342    * by a call up Update.
 343    * Multi-threading note: this method should be called from a dedicated rendering thread.
 344    * @pre The GL context must have been created, and made current.
 345    * @param[out] status showing whether update is required to run.
 346    * @param[in] forceClear force the Clear on the framebuffer even if nothing is rendered.
 347    * @param[in] uploadOnly uploadOnly Upload the resource only without rendering.
 348    */
 349   void PreRender( RenderStatus& status, bool forceClear, bool uploadOnly );
 350
 351   /**
 352    * Render a scene in the next frame. This method should be preceded by a call up PreRender.
 353    * This method should be called twice. The first pass to render off-screen frame buffers if any,
 354    * and the second pass to render the surface.
 355    * Multi-threading note: this method should be called from a dedicated rendering thread.
 356    * @pre The GL context must have been created, and made current.
 357    * @param[in] scene The scene to be rendered.
 358    * @param[in] renderToFbo True to render off-screen frame buffers only if any, and False to render the surface only.
 359    */
 360   void RenderScene( Integration::Scene& scene, bool renderToFbo );
 361
 362
 363   /**
 364    * This is called after rendering all the scenes in the next frame. This method should be
 365    * followed by a call up RenderScene.
 366    * Multi-threading note: this method should be called from a dedicated rendering thread.
 367    * @pre The GL context must have been created, and made current.
 368    * @param[in] uploadOnly uploadOnly Upload the resource only without rendering.
 369    */
 370   void PostRender( bool uploadOnly );
 371
 372   /**
 373    * @brief Register a processor
 374    *
 375    * Note, Core does not take ownership of this processor.
 376    * @param[in] processor The process to register
 377    */
 378   void RegisterProcessor( Processor& processor );
 379
 380   /**
 381    * @brief Unregister a processor
 382    * @param[in] processor The process to unregister
 383    */
 384   void UnregisterProcessor( Processor& processor );
 385
 386 private:
 387
 388   /**
 389    * Private constructor; see also Core::New()
 390    */
 391   Core();
 392
 393   /**
 394    * Undefined copy-constructor.
 395    * This avoids accidental calls to a default copy-constructor.
 396    * @param[in] core A reference to the object to copy.
 397    */
 398   Core(const Core& core);
 399
 400   /**
 401    * Undefined assignment operator.
 402    * This avoids accidental calls to a default assignment operator.
 403    * @param[in] rhs A reference to the object to copy.
 404    */
 405   Core& operator=(const Core& rhs);
 406
 407 private:
 408
 409   Internal::Core* mImpl;
 410
 411 };
 412
 413 } // namespace Integration
 414
 415 } // namespace Dali
 416
 417 #endif // DALI_INTEGRATION_CORE_H