Implement Animation PlayAfter() API
[platform/core/uifw/dali-core.git] / dali / internal / update / animation / scene-graph-animator.h
index 13c245f..d1cac15 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
 #define __DALI_INTERNAL_SCENE_GRAPH_ANIMATOR_H__
 
 /*
- * Copyright (c) 2014 Samsung Electronics Co., Ltd.
+ * Copyright (c) 2017 Samsung Electronics Co., Ltd.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
  *
  */
 
-// EXTERNAL INCLUDES
-#include <boost/function.hpp>
-
 // INTERNAL INCLUDES
-#include <dali/internal/common/owner-container.h>
+#include <dali/devel-api/common/owner-container.h>
 #include <dali/internal/event/animation/key-frames-impl.h>
 #include <dali/internal/event/animation/path-impl.h>
 #include <dali/internal/update/nodes/node.h>
 #include <dali/internal/update/common/property-base.h>
-#include <dali/public-api/animation/alpha-functions.h>
+#include <dali/public-api/animation/alpha-function.h>
 #include <dali/public-api/animation/animation.h>
 #include <dali/public-api/animation/time-period.h>
+#include <dali/public-api/common/constants.h>
 #include <dali/public-api/common/dali-common.h>
 #include <dali/public-api/math/quaternion.h>
 #include <dali/public-api/math/radian.h>
+#include <dali/internal/update/animation/property-accessor.h>
+
 
 namespace Dali
 {
@@ -40,6 +40,10 @@ namespace Dali
 namespace Internal
 {
 
+typedef Dali::Animation::Interpolation Interpolation;
+
+struct AnimatorFunctionBase;
+
 namespace SceneGraph
 {
 
@@ -65,10 +69,12 @@ public:
    */
   AnimatorBase()
   : mDurationSeconds(1.0f),
-    mInitialDelaySeconds(0.0f),
-    mAlphaFunc(AlphaFunctions::Linear),
+    mIntervalDelaySeconds(0.0f),
+    mAlphaFunction(AlphaFunction::DEFAULT),
     mDisconnectAction(Dali::Animation::BakeFinal),
-    mActive(false)
+    mActive(false),
+    mEnabled(true),
+    mConnectedToSceneGraph(false)
   {
   }
 
@@ -80,6 +86,11 @@ public:
   }
 
   /**
+   * Called when Animator is added to the scene-graph in update-thread.
+   */
+  virtual void ConnectToSceneGraph() = 0;
+
+  /**
    * Set the duration of the animator.
    * @pre durationSeconds must be zero or greater; zero is useful when animating boolean values.
    * @param [in] seconds Duration in seconds.
@@ -95,7 +106,7 @@ public:
    * Retrieve the duration of the animator.
    * @return The duration in seconds.
    */
-  float GetDuration()
+  float GetDuration() const
   {
     return mDurationSeconds;
   }
@@ -105,36 +116,166 @@ public:
    * The default is zero i.e. no delay.
    * @param [in] seconds The delay in seconds.
    */
-  void SetInitialDelay(float seconds)
+  void SetIntervalDelay(float seconds)
   {
-    mInitialDelaySeconds = seconds;
+    mIntervalDelaySeconds = seconds;
   }
 
   /**
-   * Retrieve the initial delay of the animator.
+   * Retrieve the delay before the animator should take effect.
    * @return The delay in seconds.
    */
-  float GetInitialDelay()
+  float GetIntervalDelay() const
   {
-    return mInitialDelaySeconds;
+    return mIntervalDelaySeconds;
   }
 
   /**
    * Set the alpha function for an animator.
    * @param [in] alphaFunc The alpha function to apply to the animation progress.
    */
-  void SetAlphaFunc(AlphaFunc alphaFunc)
+  void SetAlphaFunction(const AlphaFunction& alphaFunction)
   {
-    mAlphaFunc = alphaFunc;
+    mAlphaFunction = alphaFunction;
   }
 
   /**
    * Retrieve the alpha function of an animator.
    * @return The function.
    */
-  AlphaFunc GetAlphaFunc() const
+  AlphaFunction GetAlphaFunction() const
+  {
+    return mAlphaFunction;
+  }
+
+  /*
+   * Applies the alpha function to the specified progress
+   * @param[in] Current progress
+   * @return The progress after the alpha function has been aplied
+   */
+  float ApplyAlphaFunction( float progress ) const
   {
-    return mAlphaFunc;
+    float result = progress;
+
+    AlphaFunction::Mode alphaFunctionMode( mAlphaFunction.GetMode() );
+    if( alphaFunctionMode == AlphaFunction::BUILTIN_FUNCTION )
+    {
+      switch(mAlphaFunction.GetBuiltinFunction())
+      {
+        case AlphaFunction::DEFAULT:
+        case AlphaFunction::LINEAR:
+        {
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::REVERSE:
+        {
+          result = 1.0f-progress;
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::EASE_IN_SQUARE:
+        {
+          result = progress * progress;
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::EASE_OUT_SQUARE:
+        {
+          result = 1.0f - (1.0f-progress) * (1.0f-progress);
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::EASE_IN:
+        {
+          result = progress * progress * progress;
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::EASE_OUT:
+        {
+          result = (progress-1.0f) * (progress-1.0f) * (progress-1.0f) + 1.0f;
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::EASE_IN_OUT:
+        {
+          result = progress*progress*(3.0f-2.0f*progress);
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::EASE_IN_SINE:
+        {
+          result = -1.0f * cosf(progress * Math::PI_2) + 1.0f;
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::EASE_OUT_SINE:
+        {
+          result = sinf(progress * Math::PI_2);
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::EASE_IN_OUT_SINE:
+        {
+          result = -0.5f * (cosf(Math::PI * progress) - 1.0f);
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::BOUNCE:
+        {
+          result = sinf(progress * Math::PI);
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::SIN:
+        {
+          result = 0.5f - cosf(progress * 2.0f * Math::PI) * 0.5f;
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::EASE_OUT_BACK:
+        {
+          const float sqrt2 = 1.70158f;
+          progress -= 1.0f;
+          result = 1.0f + progress * progress * ( ( sqrt2 + 1.0f ) * progress + sqrt2 );
+          break;
+        }
+        case AlphaFunction::COUNT:
+        {
+          break;
+        }
+      }
+    }
+    else if(  alphaFunctionMode == AlphaFunction::CUSTOM_FUNCTION )
+    {
+      AlphaFunctionPrototype customFunction = mAlphaFunction.GetCustomFunction();
+      if( customFunction )
+      {
+        result = customFunction(progress);
+      }
+    }
+    else
+    {
+      //If progress is very close to 0 or very close to 1 we don't need to evaluate the curve as the result will
+      //be almost 0 or almost 1 respectively
+      if( ( progress > Math::MACHINE_EPSILON_1 ) && ((1.0f - progress) > Math::MACHINE_EPSILON_1) )
+      {
+        Dali::Vector4 controlPoints = mAlphaFunction.GetBezierControlPoints();
+
+        static const float tolerance = 0.001f;  //10 iteration max
+
+        //Perform a binary search on the curve
+        float lowerBound(0.0f);
+        float upperBound(1.0f);
+        float currentT(0.5f);
+        float currentX = EvaluateCubicBezier( controlPoints.x, controlPoints.z, currentT);
+        while( fabs( progress - currentX ) > tolerance )
+        {
+          if( progress > currentX )
+          {
+            lowerBound = currentT;
+          }
+          else
+          {
+            upperBound = currentT;
+          }
+          currentT = (upperBound+lowerBound)*0.5f;
+          currentX = EvaluateCubicBezier( controlPoints.x, controlPoints.z, currentT);
+        }
+        result = EvaluateCubicBezier( controlPoints.y, controlPoints.w, currentT);
+      }
+    }
+
+    return result;
   }
 
   /**
@@ -158,7 +299,7 @@ public:
 
   /**
    * Whether the animator is active or not.
-   * @param [in] action The disconnect action.
+   * @param [in] active The new active state.
    * @post When the animator becomes active, it applies the disconnect-action if the property owner is then disconnected.
    * @note When the property owner is disconnected, the active state is set to false.
    */
@@ -176,38 +317,54 @@ public:
     return mActive;
   }
 
+  /*
+   * Retrive wheter the animator's target object is valid and on the stage.
+   * @return The enabled state.
+   */
+  bool IsEnabled() const
+  {
+    return mEnabled;
+  }
   /**
-   * This must be called when the animator is attached to the scene-graph.
-   * @pre The animatable scene object must also be attached to the scene-graph.
-   * @param[in] propertyOwner The scene-object that owns the animatable property.
+   * Returns wheter the target object of the animator is still valid
+   * or has been destroyed.
+   * @return True if animator is orphan, false otherwise   *
+   * @note The SceneGraph::Animation will delete any orphan animator in its Update method.
    */
-  virtual void Attach( PropertyOwner* propertyOwner ) = 0;
+  virtual bool Orphan() = 0;
 
   /**
    * Update the scene object attached to the animator.
    * @param[in] bufferIndex The buffer to animate.
    * @param[in] progress A value from 0 to 1, where 0 is the start of the animation, and 1 is the end point.
    * @param[in] bake Bake.
-   * @return True if the update was applied, false if the animator has been orphaned.
    */
-  virtual bool Update(BufferIndex bufferIndex, float progress, bool bake) = 0;
+  virtual void Update(BufferIndex bufferIndex, float progress, bool bake) = 0;
+
+protected:
 
   /**
-   * Query whether the animator is still attached to a scene object.
-   * The attachment will be automatically severed, when the object is destroyed.
-   * @return True if the animator is attached.
+   * Helper function to evaluate a cubic bezier curve assuming first point is at 0.0 and last point is at 1.0
+   * @param[in] p0 First control point of the bezier curve
+   * @param[in] p1 Second control point of the bezier curve
+   * @param[in] t A floating point value between 0.0 and 1.0
+   * @return Value of the curve at progress t
    */
-  virtual bool IsAttached() const = 0;
-
-protected:
+  inline float EvaluateCubicBezier( float p0, float p1, float t ) const
+  {
+    float tSquare = t*t;
+    return 3.0f*(1.0f-t)*(1.0f-t)*t*p0 + 3.0f*(1.0f-t)*tSquare*p1 + tSquare*t;
+  }
 
   float mDurationSeconds;
-  float mInitialDelaySeconds;
+  float mIntervalDelaySeconds;
 
-  AlphaFunc mAlphaFunc;
+  AlphaFunction mAlphaFunction;
 
-  Dali::Animation::EndAction mDisconnectAction;
-  bool mActive:1;
+  Dali::Animation::EndAction mDisconnectAction;     ///< EndAction to apply when target object gets disconnected from the stage.
+  bool mActive:1;                                   ///< Animator is "active" while it's running.
+  bool mEnabled:1;                                  ///< Animator is "enabled" while its target object is valid and on the stage.
+  bool mConnectedToSceneGraph:1;                    ///< True if ConnectToSceneGraph() has been called in update-thread.
 };
 
 /**
@@ -218,8 +375,6 @@ class Animator : public AnimatorBase, public PropertyOwner::Observer
 {
 public:
 
-  typedef boost::function< PropertyType (float, const PropertyType&) > AnimatorFunction;
-
   /**
    * Construct a new property animator.
    * @param[in] property The animatable property; only valid while the Animator is attached.
@@ -228,19 +383,21 @@ public:
    * @param[in] timePeriod The time period of this animation.
    * @return A newly allocated animator.
    */
-  static AnimatorBase* New( const PropertyBase& property,
-                            AnimatorFunction animatorFunction,
+  static AnimatorBase* New( const PropertyOwner& propertyOwner,
+                            const PropertyBase& property,
+                            AnimatorFunctionBase* animatorFunction,
                             AlphaFunction alphaFunction,
                             const TimePeriod& timePeriod )
   {
     typedef Animator< PropertyType, PropertyAccessorType > AnimatorType;
 
     // The property was const in the actor-thread, but animators are used in the scene-graph thread.
-    AnimatorType* animator = new AnimatorType( const_cast<PropertyBase*>( &property ),
+    AnimatorType* animator = new AnimatorType( const_cast<PropertyOwner*>( &propertyOwner ),
+                                               const_cast<PropertyBase*>( &property ),
                                                animatorFunction );
 
-    animator->SetAlphaFunc( alphaFunction );
-    animator->SetInitialDelay( timePeriod.delaySeconds );
+    animator->SetAlphaFunction( alphaFunction );
+    animator->SetIntervalDelay( timePeriod.delaySeconds );
     animator->SetDuration( timePeriod.durationSeconds );
 
     return animator;
@@ -251,61 +408,182 @@ public:
    */
   virtual ~Animator()
   {
-    if (mPropertyOwner)
+    if (mPropertyOwner && mConnectedToSceneGraph)
     {
       mPropertyOwner->RemoveObserver(*this);
     }
+
+    delete mAnimatorFunction;
   }
 
   /**
-   * From AnimatorBase.
-   * @param[in] propertyOwner The scene-object that owns the animatable property.
+   * Called when Animator is added to the scene-graph in update-thread.
+   */
+  virtual void ConnectToSceneGraph()
+  {
+    mConnectedToSceneGraph = true;
+    mPropertyOwner->AddObserver(*this);
+  }
+
+  /**
+   * Called when mPropertyOwner is connected to the scene graph.
    */
-  virtual void Attach( PropertyOwner* propertyOwner )
+  virtual void PropertyOwnerConnected( PropertyOwner& owner )
   {
-    mPropertyOwner = propertyOwner;
+    mEnabled = true;
+  }
 
-    if (mPropertyOwner)
+  /**
+   * Called when mPropertyOwner is disconnected from the scene graph.
+   */
+  virtual void PropertyOwnerDisconnected( BufferIndex bufferIndex, PropertyOwner& owner )
+  {
+    // If we are active, then bake the value if required
+    if ( mActive && mDisconnectAction != Dali::Animation::Discard )
     {
-      mPropertyOwner->AddObserver(*this);
+      // Bake to target-value if BakeFinal, otherwise bake current value
+      Update( bufferIndex, ( mDisconnectAction == Dali::Animation::Bake ? mCurrentProgress : 1.0f ), true );
     }
+
+    mActive = false;
+    mEnabled = false;
+  }
+
+  /**
+   * Called shortly before mPropertyOwner is destroyed
+   */
+  virtual void PropertyOwnerDestroyed( PropertyOwner& owner )
+  {
+    mPropertyOwner = NULL;
   }
 
   /**
    * From AnimatorBase.
    */
-  virtual bool Update( BufferIndex bufferIndex, float progress, bool bake )
+  virtual void Update( BufferIndex bufferIndex, float progress, bool bake )
   {
-    // If the object dies, the animator has no effect
-    if ( mPropertyOwner )
+    float alpha = ApplyAlphaFunction(progress);
+
+    const PropertyType& current = mPropertyAccessor.Get( bufferIndex );
+
+    const PropertyType result = (*mAnimatorFunction)( alpha, current );
+    if ( bake )
+    {
+      mPropertyAccessor.Bake( bufferIndex, result );
+    }
+    else
     {
-      float alpha = mAlphaFunc( progress );
+      mPropertyAccessor.Set( bufferIndex, result );
+    }
 
-      const PropertyType& current = mPropertyAccessor.Get( bufferIndex );
+    mCurrentProgress = progress;
+  }
 
-      const PropertyType result = mAnimatorFunction( alpha, current );
+  /**
+   * From AnimatorBase.
+   */
+  virtual bool Orphan()
+  {
+    return (mPropertyOwner == NULL);
+  }
 
-      if ( bake )
-      {
-        mPropertyAccessor.Bake( bufferIndex, result );
-      }
-      else
-      {
-        mPropertyAccessor.Set( bufferIndex, result );
-      }
+private:
+
+  /**
+   * Private constructor; see also Animator::New().
+   */
+  Animator( PropertyOwner* propertyOwner,
+            PropertyBase* property,
+            AnimatorFunctionBase* animatorFunction )
+  : mPropertyOwner( propertyOwner ),
+    mPropertyAccessor( property ),
+    mAnimatorFunction( animatorFunction ),
+    mCurrentProgress( 0.0f )
+  {
+    // WARNING - this object is created in the event-thread
+    // The scene-graph mPropertyOwner object cannot be observed here
+  }
+
+  // Undefined
+  Animator( const Animator& );
+
+  // Undefined
+  Animator& operator=( const Animator& );
+
+protected:
+
+  PropertyOwner* mPropertyOwner;
+  PropertyAccessorType mPropertyAccessor;
+
+  AnimatorFunctionBase* mAnimatorFunction;
+  float mCurrentProgress;
+};
+
+
+
+/**
+ * An animator for a specific property type PropertyType.
+ */
+template <typename T, typename PropertyAccessorType>
+class AnimatorTransformProperty : public AnimatorBase, public PropertyOwner::Observer
+{
+public:
+
+  /**
+   * Construct a new property animator.
+   * @param[in] property The animatable property; only valid while the Animator is attached.
+   * @param[in] animatorFunction The function used to animate the property.
+   * @param[in] alphaFunction The alpha function to apply.
+   * @param[in] timePeriod The time period of this animation.
+   * @return A newly allocated animator.
+   */
+  static AnimatorBase* New( const PropertyOwner& propertyOwner,
+                            const PropertyBase& property,
+                            AnimatorFunctionBase* animatorFunction,
+                            AlphaFunction alphaFunction,
+                            const TimePeriod& timePeriod )
+  {
+
+    // The property was const in the actor-thread, but animators are used in the scene-graph thread.
+    AnimatorTransformProperty* animator = new AnimatorTransformProperty( const_cast<PropertyOwner*>( &propertyOwner ),
+                                               const_cast<PropertyBase*>( &property ),
+                                               animatorFunction );
 
-      mCurrentProgress = progress;
+    animator->SetAlphaFunction( alphaFunction );
+    animator->SetIntervalDelay( timePeriod.delaySeconds );
+    animator->SetDuration( timePeriod.durationSeconds );
+
+    return animator;
+  }
+
+  /**
+   * Virtual destructor.
+   */
+  virtual ~AnimatorTransformProperty()
+  {
+    if (mPropertyOwner && mConnectedToSceneGraph)
+    {
+      mPropertyOwner->RemoveObserver(*this);
     }
 
-    return IsAttached(); // return false if orphaned
+    delete mAnimatorFunction;
   }
 
   /**
-   * From AnimatorBase.
+   * Called when Animator is added to the scene-graph in update-thread.
+   */
+  virtual void ConnectToSceneGraph()
+  {
+    mConnectedToSceneGraph = true;
+    mPropertyOwner->AddObserver(*this);
+  }
+
+  /**
+   * Called when mPropertyOwner is connected to the scene graph.
    */
-  virtual bool IsAttached() const
+  virtual void PropertyOwnerConnected( PropertyOwner& owner )
   {
-    return NULL != mPropertyOwner;
+    mEnabled = true;
   }
 
   /**
@@ -321,17 +599,47 @@ public:
     }
 
     mActive = false;
-    mPropertyOwner = NULL;
-    mPropertyAccessor.Reset();
+    mEnabled = false;
   }
 
   /**
-   * Called shortly before mPropertyOwner is destroyed, along with its property.
+   * Called shortly before mPropertyOwner is destroyed
    */
   virtual void PropertyOwnerDestroyed( PropertyOwner& owner )
   {
     mPropertyOwner = NULL;
-    mPropertyAccessor.Reset();
+  }
+
+  /**
+   * From AnimatorBase.
+   */
+  virtual void Update( BufferIndex bufferIndex, float progress, bool bake )
+  {
+    float alpha = ApplyAlphaFunction(progress);
+
+    const T& current = mPropertyAccessor.Get( bufferIndex );
+
+    const T result = (*mAnimatorFunction)( alpha, current );
+
+
+    if ( bake )
+    {
+      mPropertyAccessor.Bake( bufferIndex, result );
+    }
+    else
+    {
+      mPropertyAccessor.Set( bufferIndex, result );
+    }
+
+    mCurrentProgress = progress;
+  }
+
+  /**
+   * From AnimatorBase.
+   */
+  virtual bool Orphan()
+  {
+    return (mPropertyOwner == NULL);
   }
 
 private:
@@ -339,72 +647,103 @@ private:
   /**
    * Private constructor; see also Animator::New().
    */
-  Animator( PropertyBase* property,
-            AnimatorFunction animatorFunction )
-  : mPropertyOwner( NULL ),
+  AnimatorTransformProperty( PropertyOwner* propertyOwner,
+            PropertyBase* property,
+            AnimatorFunctionBase* animatorFunction )
+  : mPropertyOwner( propertyOwner ),
     mPropertyAccessor( property ),
     mAnimatorFunction( animatorFunction ),
     mCurrentProgress( 0.0f )
   {
+    // WARNING - this object is created in the event-thread
+    // The scene-graph mPropertyOwner object cannot be observed here
   }
 
   // Undefined
-  Animator( const Animator& );
+  AnimatorTransformProperty( const AnimatorTransformProperty& );
 
   // Undefined
-  Animator& operator=( const Animator& );
+  AnimatorTransformProperty& operator=( const AnimatorTransformProperty& );
 
 protected:
 
   PropertyOwner* mPropertyOwner;
   PropertyAccessorType mPropertyAccessor;
 
-  AnimatorFunction mAnimatorFunction;
+  AnimatorFunctionBase* mAnimatorFunction;
   float mCurrentProgress;
 };
 
 } // namespace SceneGraph
 
+/*
+ * AnimatorFunction base class.
+ * All update functions must inherit from AnimatorFunctionBase and overload the appropiate "()" operator
+ */
+struct AnimatorFunctionBase
+{
+  /**
+   * Constructor
+   */
+  AnimatorFunctionBase(){}
 
-// Common Update functions
+  /*
+   * Virtual destructor (Intended as base class)
+   */
+  virtual ~AnimatorFunctionBase(){}
 
-struct AnimateByFloat
-{
-  AnimateByFloat(const float& relativeValue)
-  : mRelative(relativeValue)
+  ///Stub "()" operators.
+  virtual bool operator()(float progress, const bool& property)
   {
+    return property;
   }
 
-  float operator()(float alpha, const float& property)
+  virtual float operator()(float progress, const int& property)
   {
-    return float(property + mRelative * alpha);
+    return property;
   }
 
-  float mRelative;
-};
+  virtual float operator()(float progress, const unsigned int& property)
+  {
+    return property;
+  }
 
-struct AnimateToFloat
-{
-  AnimateToFloat(const float& targetValue)
-  : mTarget(targetValue)
+  virtual float operator()(float progress, const float& property)
   {
+    return property;
   }
 
-  float operator()(float alpha, const float& property)
+  virtual Vector2 operator()(float progress, const Vector2& property)
   {
-    return float(property + ((mTarget - property) * alpha));
+    return property;
   }
 
-  float mTarget;
+  virtual Vector3 operator()(float progress, const Vector3& property)
+  {
+    return property;
+  }
+
+  virtual Vector4 operator()(float progress, const Vector4& property)
+  {
+    return property;
+  }
+
+  virtual Quaternion operator()(float progress, const Quaternion& property)
+  {
+    return property;
+  }
 };
 
-struct AnimateByInteger
+// Update functions
+
+struct AnimateByInteger : public AnimatorFunctionBase
 {
   AnimateByInteger(const int& relativeValue)
   : mRelative(relativeValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   float operator()(float alpha, const int& property)
   {
     return int(property + mRelative * alpha + 0.5f );
@@ -413,13 +752,14 @@ struct AnimateByInteger
   int mRelative;
 };
 
-struct AnimateToInteger
+struct AnimateToInteger : public AnimatorFunctionBase
 {
   AnimateToInteger(const int& targetValue)
   : mTarget(targetValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   float operator()(float alpha, const int& property)
   {
     return int(property + ((mTarget - property) * alpha) + 0.5f);
@@ -428,13 +768,46 @@ struct AnimateToInteger
   int mTarget;
 };
 
-struct AnimateByVector2
+struct AnimateByFloat : public AnimatorFunctionBase
+{
+  AnimateByFloat(const float& relativeValue)
+  : mRelative(relativeValue)
+  {
+  }
+
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
+  float operator()(float alpha, const float& property)
+  {
+    return float(property + mRelative * alpha);
+  }
+
+  float mRelative;
+};
+
+struct AnimateToFloat : public AnimatorFunctionBase
+{
+  AnimateToFloat(const float& targetValue)
+  : mTarget(targetValue)
+  {
+  }
+
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
+  float operator()(float alpha, const float& property)
+  {
+    return float(property + ((mTarget - property) * alpha));
+  }
+
+  float mTarget;
+};
+
+struct AnimateByVector2 : public AnimatorFunctionBase
 {
   AnimateByVector2(const Vector2& relativeValue)
   : mRelative(relativeValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Vector2 operator()(float alpha, const Vector2& property)
   {
     return Vector2(property + mRelative * alpha);
@@ -443,13 +816,14 @@ struct AnimateByVector2
   Vector2 mRelative;
 };
 
-struct AnimateToVector2
+struct AnimateToVector2 : public AnimatorFunctionBase
 {
   AnimateToVector2(const Vector2& targetValue)
   : mTarget(targetValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Vector2 operator()(float alpha, const Vector2& property)
   {
     return Vector2(property + ((mTarget - property) * alpha));
@@ -458,13 +832,14 @@ struct AnimateToVector2
   Vector2 mTarget;
 };
 
-struct AnimateByVector3
+struct AnimateByVector3 : public AnimatorFunctionBase
 {
   AnimateByVector3(const Vector3& relativeValue)
   : mRelative(relativeValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Vector3 operator()(float alpha, const Vector3& property)
   {
     return Vector3(property + mRelative * alpha);
@@ -473,13 +848,14 @@ struct AnimateByVector3
   Vector3 mRelative;
 };
 
-struct AnimateToVector3
+struct AnimateToVector3 : public AnimatorFunctionBase
 {
   AnimateToVector3(const Vector3& targetValue)
   : mTarget(targetValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Vector3 operator()(float alpha, const Vector3& property)
   {
     return Vector3(property + ((mTarget - property) * alpha));
@@ -488,13 +864,14 @@ struct AnimateToVector3
   Vector3 mTarget;
 };
 
-struct AnimateByVector4
+struct AnimateByVector4 : public AnimatorFunctionBase
 {
   AnimateByVector4(const Vector4& relativeValue)
   : mRelative(relativeValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Vector4 operator()(float alpha, const Vector4& property)
   {
     return Vector4(property + mRelative * alpha);
@@ -503,13 +880,14 @@ struct AnimateByVector4
   Vector4 mRelative;
 };
 
-struct AnimateToVector4
+struct AnimateToVector4 : public AnimatorFunctionBase
 {
   AnimateToVector4(const Vector4& targetValue)
   : mTarget(targetValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Vector4 operator()(float alpha, const Vector4& property)
   {
     return Vector4(property + ((mTarget - property) * alpha));
@@ -518,13 +896,14 @@ struct AnimateToVector4
   Vector4 mTarget;
 };
 
-struct AnimateByOpacity
+struct AnimateByOpacity : public AnimatorFunctionBase
 {
   AnimateByOpacity(const float& relativeValue)
   : mRelative(relativeValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Vector4 operator()(float alpha, const Vector4& property)
   {
     Vector4 result(property);
@@ -536,13 +915,14 @@ struct AnimateByOpacity
   float mRelative;
 };
 
-struct AnimateToOpacity
+struct AnimateToOpacity : public AnimatorFunctionBase
 {
   AnimateToOpacity(const float& targetValue)
   : mTarget(targetValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Vector4 operator()(float alpha, const Vector4& property)
   {
     Vector4 result(property);
@@ -554,13 +934,14 @@ struct AnimateToOpacity
   float mTarget;
 };
 
-struct AnimateByBoolean
+struct AnimateByBoolean : public AnimatorFunctionBase
 {
   AnimateByBoolean(bool relativeValue)
   : mRelative(relativeValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   bool operator()(float alpha, const bool& property)
   {
     // Alpha is not useful here, just keeping to the same template as other update functors
@@ -570,13 +951,14 @@ struct AnimateByBoolean
   bool mRelative;
 };
 
-struct AnimateToBoolean
+struct AnimateToBoolean : public AnimatorFunctionBase
 {
   AnimateToBoolean(bool targetValue)
   : mTarget(targetValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   bool operator()(float alpha, const bool& property)
   {
     // Alpha is not useful here, just keeping to the same template as other update functors
@@ -586,14 +968,15 @@ struct AnimateToBoolean
   bool mTarget;
 };
 
-struct RotateByAngleAxis
+struct RotateByAngleAxis : public AnimatorFunctionBase
 {
   RotateByAngleAxis(const Radian& angleRadians, const Vector3& axis)
-  : mAngleRadians(angleRadians),
-    mAxis(axis.x, axis.y, axis.z, 0.0f)
+  : mAngleRadians( angleRadians ),
+    mAxis(axis.x, axis.y, axis.z)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Quaternion operator()(float alpha, const Quaternion& rotation)
   {
     if (alpha > 0.0f)
@@ -604,17 +987,18 @@ struct RotateByAngleAxis
     return rotation;
   }
 
-  float mAngleRadians;
-  Vector4 mAxis;
+  Radian mAngleRadians;
+  Vector3 mAxis;
 };
 
-struct RotateToQuaternion
+struct RotateToQuaternion : public AnimatorFunctionBase
 {
   RotateToQuaternion(const Quaternion& targetValue)
   : mTarget(targetValue)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Quaternion operator()(float alpha, const Quaternion& rotation)
   {
     return Quaternion::Slerp(rotation, mTarget, alpha);
@@ -624,18 +1008,19 @@ struct RotateToQuaternion
 };
 
 
-struct KeyFrameBooleanFunctor
+struct KeyFrameBooleanFunctor : public AnimatorFunctionBase
 {
   KeyFrameBooleanFunctor(KeyFrameBooleanPtr keyFrames)
   : mKeyFrames(keyFrames)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   bool operator()(float progress, const bool& property)
   {
     if(mKeyFrames->IsActive(progress))
     {
-      return mKeyFrames->GetValue(progress);
+      return mKeyFrames->GetValue(progress, Dali::Animation::Linear);
     }
     return property;
   }
@@ -643,114 +1028,125 @@ struct KeyFrameBooleanFunctor
   KeyFrameBooleanPtr mKeyFrames;
 };
 
-struct KeyFrameNumberFunctor
+struct KeyFrameIntegerFunctor : public AnimatorFunctionBase
 {
-  KeyFrameNumberFunctor(KeyFrameNumberPtr keyFrames)
-  : mKeyFrames(keyFrames)
+  KeyFrameIntegerFunctor(KeyFrameIntegerPtr keyFrames, Interpolation interpolation)
+  : mKeyFrames(keyFrames),mInterpolation(interpolation)
   {
   }
 
-  float operator()(float progress, const float& property)
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
+  float operator()(float progress, const int& property)
   {
     if(mKeyFrames->IsActive(progress))
     {
-      return mKeyFrames->GetValue(progress);
+      return mKeyFrames->GetValue(progress, mInterpolation);
     }
     return property;
   }
 
-  KeyFrameNumberPtr mKeyFrames;
+  KeyFrameIntegerPtr mKeyFrames;
+  Interpolation mInterpolation;
 };
 
-struct KeyFrameIntegerFunctor
+struct KeyFrameNumberFunctor : public AnimatorFunctionBase
 {
-  KeyFrameIntegerFunctor(KeyFrameIntegerPtr keyFrames)
-  : mKeyFrames(keyFrames)
+  KeyFrameNumberFunctor(KeyFrameNumberPtr keyFrames, Interpolation interpolation)
+  : mKeyFrames(keyFrames),mInterpolation(interpolation)
   {
   }
 
-  float operator()(float progress, const int& property)
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
+  float operator()(float progress, const float& property)
   {
     if(mKeyFrames->IsActive(progress))
     {
-      return mKeyFrames->GetValue(progress);
+      return mKeyFrames->GetValue(progress, mInterpolation);
     }
     return property;
   }
 
-  KeyFrameIntegerPtr mKeyFrames;
+  KeyFrameNumberPtr mKeyFrames;
+  Interpolation mInterpolation;
 };
 
-struct KeyFrameVector2Functor
+struct KeyFrameVector2Functor : public AnimatorFunctionBase
 {
-  KeyFrameVector2Functor(KeyFrameVector2Ptr keyFrames)
-  : mKeyFrames(keyFrames)
+  KeyFrameVector2Functor(KeyFrameVector2Ptr keyFrames, Interpolation interpolation)
+  : mKeyFrames(keyFrames),mInterpolation(interpolation)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Vector2 operator()(float progress, const Vector2& property)
   {
     if(mKeyFrames->IsActive(progress))
     {
-      return mKeyFrames->GetValue(progress);
+      return mKeyFrames->GetValue(progress, mInterpolation);
     }
     return property;
   }
 
   KeyFrameVector2Ptr mKeyFrames;
+  Interpolation mInterpolation;
 };
 
 
-struct KeyFrameVector3Functor
+struct KeyFrameVector3Functor : public AnimatorFunctionBase
 {
-  KeyFrameVector3Functor(KeyFrameVector3Ptr keyFrames)
-  : mKeyFrames(keyFrames)
+  KeyFrameVector3Functor(KeyFrameVector3Ptr keyFrames, Interpolation interpolation)
+  : mKeyFrames(keyFrames),mInterpolation(interpolation)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Vector3 operator()(float progress, const Vector3& property)
   {
     if(mKeyFrames->IsActive(progress))
     {
-      return mKeyFrames->GetValue(progress);
+      return mKeyFrames->GetValue(progress, mInterpolation);
     }
     return property;
   }
 
   KeyFrameVector3Ptr mKeyFrames;
+  Interpolation mInterpolation;
 };
 
-struct KeyFrameVector4Functor
+struct KeyFrameVector4Functor : public AnimatorFunctionBase
 {
-  KeyFrameVector4Functor(KeyFrameVector4Ptr keyFrames)
-  : mKeyFrames(keyFrames)
+  KeyFrameVector4Functor(KeyFrameVector4Ptr keyFrames, Interpolation interpolation)
+  : mKeyFrames(keyFrames),mInterpolation(interpolation)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Vector4 operator()(float progress, const Vector4& property)
   {
     if(mKeyFrames->IsActive(progress))
     {
-      return mKeyFrames->GetValue(progress);
+      return mKeyFrames->GetValue(progress, mInterpolation);
     }
     return property;
   }
 
   KeyFrameVector4Ptr mKeyFrames;
+  Interpolation mInterpolation;
 };
 
-struct KeyFrameQuaternionFunctor
+struct KeyFrameQuaternionFunctor : public AnimatorFunctionBase
 {
   KeyFrameQuaternionFunctor(KeyFrameQuaternionPtr keyFrames)
   : mKeyFrames(keyFrames)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Quaternion operator()(float progress, const Quaternion& property)
   {
     if(mKeyFrames->IsActive(progress))
     {
-      return mKeyFrames->GetValue(progress);
+      return mKeyFrames->GetValue(progress, Dali::Animation::Linear);
     }
     return property;
   }
@@ -758,22 +1154,25 @@ struct KeyFrameQuaternionFunctor
   KeyFrameQuaternionPtr mKeyFrames;
 };
 
-struct PathPositionFunctor
+struct PathPositionFunctor : public AnimatorFunctionBase
 {
   PathPositionFunctor( PathPtr path )
   : mPath(path)
   {
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Vector3 operator()(float progress, const Vector3& property)
   {
-    return mPath->SamplePosition(progress );
+    Vector3 position(property);
+    static_cast<void>( mPath->SamplePosition(progress, position) );
+    return position;
   }
 
   PathPtr mPath;
 };
 
-struct PathRotationFunctor
+struct PathRotationFunctor : public AnimatorFunctionBase
 {
   PathRotationFunctor( PathPtr path, const Vector3& forward )
   : mPath(path),
@@ -782,17 +1181,24 @@ struct PathRotationFunctor
     mForward.Normalize();
   }
 
+  using AnimatorFunctionBase::operator();
   Quaternion operator()(float progress, const Quaternion& property)
   {
-    Vector3 tangent( mPath->SampleTangent(progress) );
-    return Quaternion( mForward, tangent );
+    Vector3 tangent;
+    if( mPath->SampleTangent(progress, tangent) )
+    {
+      return Quaternion( mForward, tangent );
+    }
+    else
+    {
+      return property;
+    }
   }
 
   PathPtr mPath;
   Vector3 mForward;
 };
 
-
 } // namespace Internal
 
 } // namespace Dali