dali/public-api/actors/camera-actor.h

   1 #ifndef DALI_CAMERA_ACTOR_H
   2 #define DALI_CAMERA_ACTOR_H
   3
   4 /*
   5  * Copyright (c) 2022 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 #include <dali/public-api/actors/actor.h>
  22
  23 namespace Dali
  24 {
  25 /**
  26  * @addtogroup dali_core_actors
  27  * @{
  28  */
  29
  30 namespace Internal DALI_INTERNAL
  31 {
  32 class CameraActor;
  33 }
  34
  35 /**
  36  * @brief Enumeration for camera.
  37  * @SINCE_1_0.0
  38  */
  39 namespace Camera
  40 {
  41 /**
  42  * @brief Enumeration for type determination of how camera operates.
  43  * @SINCE_1_0.0
  44  */
  45 enum Type
  46 {
  47   FREE_LOOK,      ///< Camera orientation is taken from CameraActor @SINCE_1_0.0
  48   LOOK_AT_TARGET, ///< Camera is oriented to always look at a target @SINCE_1_0.0
  49 };
  50
  51 /**
  52  * @brief Enumeration for projection modes.
  53  * @SINCE_1_0.0
  54  */
  55 enum ProjectionMode
  56 {
  57   PERSPECTIVE_PROJECTION,  ///< Distance causes foreshortening; objects further from the camera appear smaller @SINCE_1_0.0
  58   ORTHOGRAPHIC_PROJECTION, ///< Relative distance from the camera does not affect the size of objects @SINCE_1_0.0
  59 };
  60
  61 } // namespace Camera
  62
  63 /**
  64  * @brief CameraActor controls a camera.
  65  *
  66  * Allows the developer to use actor semantics to control a camera.
  67  *
  68  * DALi has a concept of a camera to display its virtual 3D world to a 2D screen.
  69  * There are 2 ways of using the camera in DALi:
  70  *
  71  * - For 2D applications, you do not need to care about the camera at all. The default camera is already best suited for 2D applications
  72  *   (configured to have the origin of the coordinate system at the top-left corner of the screen, and unit 1 as 1 pixel of the screen).
  73  *   This is a typical way.
  74  *
  75  * - For 3D applications, you can change the view by manipulating the camera. You can translate or rotate the camera in this case.
  76  *   Note that the top-left corner of the screen and unit 1 no longer are (0,0,0) and 1 pixel after manipulating the camera.
  77  *
  78  * There are two types of camera actor, FREE_LOOK and LOOK_AT_TARGET. By default,
  79  * the camera actor will be FREE_LOOK.
  80  *
  81  * - A FREE_LOOK camera uses actor's orientation to control where the camera is looking.
  82  *   If no additional rotations are specified, the camera looks in the negative Z direction.
  83  *
  84  * - For LOOK_AT_TARGET, the actor's orientation is ignored, instead the camera looks at TARGET_POSITION
  85  *   in world coordinates.
  86  *
  87  * @SINCE_1_0.0
  88  */
  89 class DALI_CORE_API CameraActor : public Actor
  90 {
  91 public:
  92   /**
  93    * @brief Enumeration for the instance of properties belonging to the CameraActor class.
  94    *
  95    * Properties additional to Actor.
  96    * @SINCE_1_0.0
  97    */
  98   struct Property
  99   {
 100     /**
 101      * @brief Enumeration for the instance of properties belonging to the CameraActor class.
 102      *
 103      * Properties additional to Actor.
 104      * @SINCE_1_0.0
 105      */
 106     enum
 107     {
 108       TYPE = DEFAULT_DERIVED_ACTOR_PROPERTY_START_INDEX, ///< name "type",                  type std::string @SINCE_1_0.0
 109       PROJECTION_MODE,                                   ///< name "projectionMode",        type std::string @SINCE_1_0.0
 110       FIELD_OF_VIEW,                                     ///< name "fieldOfView",           type float @SINCE_1_0.0
 111       ASPECT_RATIO,                                      ///< name "aspectRatio",           type float @SINCE_1_0.0
 112       NEAR_PLANE_DISTANCE,                               ///< name "nearPlaneDistance",     type float @SINCE_1_0.0
 113       FAR_PLANE_DISTANCE,                                ///< name "farPlaneDistance",      type float @SINCE_1_0.0
 114       LEFT_PLANE_DISTANCE,                               ///< name "leftPlaneDistance",     type float @SINCE_1_0.0
 115       RIGHT_PLANE_DISTANCE,                              ///< name "rightPlaneDistance",    type float @SINCE_1_0.0
 116       TOP_PLANE_DISTANCE,                                ///< name "topPlaneDistance",      type float @SINCE_1_0.0
 117       BOTTOM_PLANE_DISTANCE,                             ///< name "bottomPlaneDistance",   type float @SINCE_1_0.0
 118       TARGET_POSITION,                                   ///< name "targetPosition",        type Vector3 @SINCE_1_0.0
 119       PROJECTION_MATRIX,                                 ///< name "projectionMatrix",      type Matrix @SINCE_1_0.0
 120       VIEW_MATRIX,                                       ///< name "viewMatrix",            type Matrix @SINCE_1_0.0
 121       INVERT_Y_AXIS,                                     ///< name "invertYAxis",           type bool @SINCE_1_0.0
 122     };
 123   };
 124
 125   /**
 126    * @brief Creates an uninitialized CameraActor handle.
 127    *
 128    * Initialize it using CameraActor::New().
 129    * Calling member functions with an uninitialized CameraActor handle is not allowed.
 130    * @SINCE_1_0.0
 131    */
 132   CameraActor();
 133
 134   /**
 135    * @brief Creates a CameraActor object.
 136    *
 137    * @note Sets the default camera perspective projection for the size of the scene this is added to. @see SetPerspectiveProjection().
 138    * @note When this actor gets added to a scene, then it's Z position will be modified according to the required perspective projection.
 139    *
 140    * @SINCE_1_0.0
 141    * @return The newly created camera actor
 142    */
 143   static CameraActor New();
 144
 145   /**
 146    * @brief Creates a CameraActor object.
 147    *
 148    * Sets the default camera perspective projection for the given canvas size. @see SetPerspectiveProjection().
 149    *
 150    * @SINCE_1_0.0
 151    * @param[in] size The canvas size
 152    * @return The newly created camera actor
 153    */
 154   static CameraActor New(const Size& size);
 155
 156   /**
 157    * @brief Downcasts a handle to CameraActor handle.
 158    *
 159    * If handle points to a CameraActor, the downcast produces valid handle.
 160    * If not, the returned handle is left uninitialized.
 161    * @SINCE_1_0.0
 162    * @param[in] handle to An object
 163    * @return Handle to a CameraActor or an uninitialized handle
 164    */
 165   static CameraActor DownCast(BaseHandle handle);
 166
 167   /**
 168    * @brief Destructor.
 169    *
 170    * This is non-virtual, since derived Handle types must not contain data or virtual methods.
 171    * @SINCE_1_0.0
 172    */
 173   ~CameraActor();
 174
 175   /**
 176    * @brief Copy constructor.
 177    *
 178    * @SINCE_1_0.0
 179    * @param[in] copy The actor to copy
 180    */
 181   CameraActor(const CameraActor& copy);
 182
 183   /**
 184    * @brief Assignment operator.
 185    *
 186    * @SINCE_1_0.0
 187    * @param[in] rhs The actor to copy
 188    * @return A reference to this
 189    */
 190   CameraActor& operator=(const CameraActor& rhs);
 191
 192   /**
 193    * @brief Sets the camera type.
 194    * The default type is Dali::Camera::FREE_LOOK
 195    * @SINCE_1_0.0
 196    * @param[in] type The camera type
 197    */
 198   void SetType(Dali::Camera::Type type);
 199
 200   /**
 201    * @brief Gets the type of the camera.
 202    *
 203    * @SINCE_1_0.0
 204    * @return The type of camera
 205    */
 206   Dali::Camera::Type GetType() const;
 207
 208   /**
 209    * @brief Sets the projection mode.
 210    *
 211    * @SINCE_1_0.0
 212    * @param[in] mode One of PERSPECTIVE_PROJECTION or ORTHOGRAPHIC_PROJECTION
 213    */
 214   void SetProjectionMode(Dali::Camera::ProjectionMode mode);
 215
 216   /**
 217    * @brief Gets the projection mode.
 218    *
 219    * @SINCE_1_0.0
 220    * @return One of PERSPECTIVE_PROJECTION or ORTHOGRAPHIC_PROJECTION
 221    */
 222   Dali::Camera::ProjectionMode GetProjectionMode() const;
 223
 224   /**
 225    * @brief Sets the field of view.
 226    * Field of view will be used when ProjectionMode is PERSPECTIVE_PROJECTION.
 227    *
 228    * @SINCE_1_0.0
 229    * @param[in] fieldOfView The field of view in radians
 230    */
 231   void SetFieldOfView(float fieldOfView);
 232
 233   /**
 234    * @brief Gets the field of view in Radians.
 235    *
 236    * The default field of view is 45 degrees.
 237    * @SINCE_1_0.0
 238    * @return The field of view in radians
 239    */
 240   float GetFieldOfView();
 241
 242   /**
 243    * @brief Sets the aspect ratio.
 244    *
 245    * @SINCE_1_0.0
 246    * @param[in] aspectRatio The aspect ratio
 247    */
 248   void SetAspectRatio(float aspectRatio);
 249
 250   /**
 251    * @brief Gets the aspect ratio of the camera.
 252    *
 253    * The default aspect ratio is 4.0f/3.0f.
 254    * @SINCE_1_0.0
 255    * @return The aspect ratio
 256    */
 257   float GetAspectRatio();
 258
 259   /**
 260    * @brief Sets the near clipping plane distance.
 261    *
 262    * @SINCE_1_0.0
 263    * @param[in] nearClippingPlane Distance of the near clipping plane
 264    */
 265   void SetNearClippingPlane(float nearClippingPlane);
 266
 267   /**
 268    * @brief Gets the near clipping plane distance.
 269    *
 270    * The default near clipping plane is 800.0f, to match the default screen height.
 271    * Reduce this value to see objects closer to the camera.
 272    * @SINCE_1_0.0
 273    * @return The near clipping plane value
 274    */
 275   float GetNearClippingPlane();
 276
 277   /**
 278    * @brief Sets the far clipping plane distance.
 279    *
 280    * @SINCE_1_0.0
 281    * @param[in] farClippingPlane Distance of the far clipping plane
 282    */
 283   void SetFarClippingPlane(float farClippingPlane);
 284
 285   /**
 286    * @brief Gets the far clipping plane distance.
 287    *
 288    * The default value is the default near clipping plane + (0xFFFF>>4).
 289    * @SINCE_1_0.0
 290    * @return The far clipping plane value
 291    */
 292   float GetFarClippingPlane();
 293
 294   /**
 295    * @brief Sets the target position of the camera.
 296    *
 297    * @SINCE_1_0.0
 298    * @param[in] targetPosition The position of the target to look at
 299    * @pre Camera type is LOOK_AT_TARGET.
 300    */
 301   void SetTargetPosition(const Vector3& targetPosition);
 302
 303   /**
 304    * @brief Gets the Camera Target position.
 305    *
 306    * The default target position is Vector3::ZERO.
 307    * @SINCE_1_0.0
 308    * @return The target position of the camera
 309    * @pre Camera type is LOOK_AT_TARGET.
 310    */
 311   Vector3 GetTargetPosition() const;
 312
 313   /**
 314    * @brief Requests for an inversion on the Y axis on the projection calculation.
 315    *
 316    * The default value is not inverted.
 317    * @SINCE_1_0.0
 318    * @param[in] invertYAxis True if the Y axis should be inverted
 319    */
 320   void SetInvertYAxis(bool invertYAxis);
 321
 322   /**
 323    * @brief Gets whether the Y axis is inverted.
 324    *
 325    * @SINCE_1_0.0
 326    * @return @c True if the Y axis is inverted, @c false otherwise
 327    */
 328   bool GetInvertYAxis();
 329
 330   /**
 331    * @brief Sets the default camera perspective projection for the given canvas size.
 332    *
 333    * Sets the near and far clipping planes, the field of view, the aspect ratio,
 334    * and the Z position of the actor based on the canvas size so that 1 unit in
 335    * XY (z=0) plane is 1 pixel on screen.
 336    * Also, It will set orthographic size be fitted as XY plane.
 337    *
 338    * @SINCE_1_0.0
 339    * @param[in] size The canvas size
 340    * @pre The canvas size must be greater than zero.
 341    * @note If either of the values of size is 0.0f, then we use the default perspective projection for the size of the scene this actor is added to.
 342    * @note This modifies the Z position property of this actor as well.
 343    */
 344   void SetPerspectiveProjection(const Size& size);
 345
 346   /**
 347    * @brief Sets the camera projection to use orthographic projection.
 348    *
 349    * The XY plane is centered on the camera axis. The units in the X/Y
 350    * plane directly equate to pixels on an equivalently sized
 351    * framebuffer.
 352    *
 353    * The Z position of the actor, and the near and far clip planes of the
 354    * bounding box match those that would be created by using
 355    * SetPerspectiveProjection with the same size.
 356    *
 357    * @SINCE_1_0.0
 358    * @param[in] size Size of XY plane (normal to camera axis)
 359    */
 360   void SetOrthographicProjection(const Size& size);
 361
 362 public: // Not intended for use by Application developers
 363   /// @cond internal
 364   /**
 365    * @brief This constructor is used by CameraActor::New() methods.
 366    *
 367    * @SINCE_1_0.0
 368    * @param[in] actor A pointer to a newly allocated Dali resource
 369    */
 370   explicit DALI_INTERNAL CameraActor(Internal::CameraActor* actor);
 371   /// @endcond
 372 };
 373
 374 /**
 375  * @}
 376  */
 377 } // namespace Dali
 378
 379 #endif // DALI_CAMERA_ACTOR_H