dali-scene-loader/public-api/material-definition.h

   1 #ifndef DALI_SCENE_LOADER_MATERIAL_DEFINITION_H
   2 #define DALI_SCENE_LOADER_MATERIAL_DEFINITION_H
   3 /*
   4  * Copyright (c) 2020 Samsung Electronics Co., Ltd.
   5  *
   6  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   7  * you may not use this file except in compliance with the License.
   8  * You may obtain a copy of the License at
   9  *
  10  * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  11  *
  12  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  13  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  14  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  15  * See the License for the specific language governing permissions and
  16  * limitations under the License.
  17  *
  18  */
  19
  20 // INTERNAL INCLUDES
  21 #include "dali-scene-loader/public-api/api.h"
  22 #include "dali-scene-loader/public-api/environment-definition.h"
  23 #include "dali-scene-loader/public-api/index.h"
  24 #include "dali-scene-loader/public-api/utils.h"
  25
  26 // EXTERNAL INCLUDES
  27 #include "dali/public-api/math/vector4.h"
  28 #include "dali/public-api/common/vector-wrapper.h"
  29 #include <cmath>
  30
  31 namespace Dali
  32 {
  33 namespace SceneLoader
  34 {
  35
  36 /**
  37  * @brief Helper enum for encoding and decoding sampler states.
  38  */
  39 struct DALI_SCENE_LOADER_API SamplerFlags
  40 {
  41   using Type = uint8_t;
  42
  43   enum Values : Type
  44   {
  45     // Filter - 3 bits
  46     FILTER_NEAREST = 0,
  47     FILTER_LINEAR = NthBit(0),
  48     FILTER_MIPMAP_NEAREST = NthBit(1),
  49     FILTER_MIPMAP_LINEAR = NthBit(2),
  50
  51     // Wrap - 2 bits
  52     WRAP_REPEAT = 0,
  53     WRAP_CLAMP = NthBit(0),
  54     WRAP_MIRROR = NthBit(1),
  55
  56     // Layout - apply shift, then mask
  57     FILTER_MIN_BITS = 3,
  58     FILTER_MIN_MASK = NthBit(FILTER_MIN_BITS) - 1,
  59
  60     FILTER_MAG_BITS = 1,
  61     FILTER_MAG_SHIFT = FILTER_MIN_BITS,
  62     FILTER_MAG_MASK = NthBit(FILTER_MAG_BITS) - 1,
  63
  64     WRAP_S_BITS = 2,
  65     WRAP_S_SHIFT = FILTER_MAG_SHIFT + FILTER_MAG_BITS,
  66     WRAP_S_MASK = NthBit(WRAP_S_BITS) - 1,
  67
  68     WRAP_T_BITS = 2,
  69     WRAP_T_SHIFT = WRAP_S_SHIFT + WRAP_S_BITS,
  70     WRAP_T_MASK = NthBit(WRAP_T_BITS) - 1,
  71
  72     // Diagnostics
  73     MIPMAP_MASK = FILTER_MIPMAP_LINEAR | FILTER_MIPMAP_NEAREST,
  74
  75     // Default
  76     DEFAULT = FILTER_LINEAR | (FILTER_LINEAR << FILTER_MAG_SHIFT) | (WRAP_REPEAT << WRAP_S_SHIFT) | (WRAP_REPEAT << WRAP_T_SHIFT),  // LINEAR filters, REPEAT wraps
  77   };
  78
  79   /**
  80    * @return SamplerFlags bit pattern calculated from the given Dali Sampler settings.
  81    */
  82   static Type Encode(FilterMode::Type minFilter, FilterMode::Type magFilter,
  83     WrapMode::Type wrapS, WrapMode::Type wrapT);
  84
  85   /**
  86    * @brief Decodes the minification filter patter of @a flags into the corresponding FilterMode.
  87    */
  88   static FilterMode::Type  GetMinFilter(Type flags);
  89
  90   /**
  91    * @brief Decodes the magnification filter patter of @a flags into the corresponding FilterMode.
  92    */
  93   static FilterMode::Type  GetMagFilter(Type flags);
  94
  95   /**
  96    * @brief Decodes the horizontal wrap pattern of @a flags into the corresponding WrapMode.
  97    */
  98   static WrapMode::Type GetWrapS(Type flags);
  99
 100   /**
 101    * @brief Decodes the vertical wrap pattern of @a flags into the corresponding WrapMode.
 102    */
 103   static WrapMode::Type GetWrapT(Type flags);
 104
 105   /**
 106    * @brief Creates a Sampler with the settings encoded in @a flags.
 107    */
 108   static Sampler MakeSampler(Type flags);
 109 };
 110
 111 /**
 112  * @brief Defines a texture from a combination of an image URI and its sampler definition.
 113  */
 114 struct DALI_SCENE_LOADER_API TextureDefinition
 115 {
 116   std::string mImageUri;
 117   SamplerFlags::Type mSamplerFlags;
 118
 119   TextureDefinition(const std::string& imageUri = "", SamplerFlags::Type samplerFlags = SamplerFlags::DEFAULT)
 120   :  mImageUri(imageUri),
 121     mSamplerFlags(samplerFlags)
 122   {}
 123 };
 124
 125 /**
 126  * @brief Defines a material with a number of texture stages, whether mipmappping
 127  *  is enabled, and an index of an environment (usually of all environments in a
 128  *  scene). Textures from the environment are added last when the DALi TextureSet
 129  *  is being created.
 130  */
 131 struct DALI_SCENE_LOADER_API MaterialDefinition
 132 {
 133   enum Flags : uint32_t
 134   {
 135     // Texture semantics
 136     ALBEDO = NthBit(0),
 137     METALLIC = NthBit(1),
 138     ROUGHNESS = NthBit(2),
 139     NORMAL = NthBit(3),
 140     EMISSIVE = NthBit(4),  // TODO: support
 141     OCCLUSION = NthBit(5),  // TODO: support
 142     SUBSURFACE = NthBit(6),  // Note: dli-only
 143
 144     // Other binary options
 145     TRANSPARENCY = NthBit(20),
 146     GLTF_CHANNELS = NthBit(21),  // https://github.com/KhronosGroup/glTF/tree/master/specification/2.0#pbrmetallicroughnessmetallicroughnesstexture
 147
 148     // Alpha cutoff - reserved from the 24th bit
 149     ALPHA_CUTOFF_BITS = 8,
 150     ALPHA_CUTOFF_SHIFT = sizeof(uint32_t) * 8 - ALPHA_CUTOFF_BITS,
 151     ALPHA_CUTOFF_MASK = (1 << ALPHA_CUTOFF_BITS) - 1,
 152   };
 153
 154   /**
 155    * @brief A(n image based) texture that's used in a material.
 156    */
 157   struct TextureStage
 158   {
 159     uint32_t mSemantic;
 160     TextureDefinition mTexture;
 161   };
 162
 163   using Vector = std::vector<std::pair<MaterialDefinition, TextureSet>>;
 164
 165   struct RawData
 166   {
 167     struct TextureData
 168     {
 169       PixelData mPixels;
 170       SamplerFlags::Type mSamplerFlags;
 171     };
 172
 173     std::vector<TextureData> mTextures;
 174   };
 175
 176   MaterialDefinition() = default;
 177
 178   MaterialDefinition(const MaterialDefinition&) = delete;
 179   MaterialDefinition& operator=(const MaterialDefinition&) = delete;
 180
 181   MaterialDefinition(MaterialDefinition&&) = default;
 182   MaterialDefinition& operator=(MaterialDefinition&&) = default;
 183
 184   /**
 185    * @brief Loads (or, in the case of solid color materials, creates) raw pixel data,
 186    *  which is then returned.
 187    * @note This may be called from any thread.
 188    */
 189   RawData LoadRaw(const std::string& imagesPath) const;
 190
 191   /**
 192    * @brief Creates Textures from the pixel data in @a raw, gets the
 193    *  the cube maps from the iEnvironment'th element of @a environments,
 194    *  then creates a DALi TextureSet and returns it.
 195    * @note This must be called from the event thread.
 196    * @note The textures are added in the following order: 2D, cube maps.
 197    */
 198   TextureSet Load(const EnvironmentDefinition::Vector& environments, RawData&& raw) const;
 199
 200   /**
 201    * @brief Checks if the given mask matches any of the textures defined.
 202    */
 203   bool CheckTextures(uint32_t flags) const;
 204
 205   /**
 206    * @return The alpha test reference value.
 207    * @note A value of 0.f means no alpha testing.
 208    */
 209   float GetAlphaCutoff() const
 210   {
 211     return ((mFlags >> ALPHA_CUTOFF_SHIFT) & ALPHA_CUTOFF_MASK) / 255.f;
 212   }
 213
 214   /**
 215    * @brief Encodes the alpha test reference @a value in flags.
 216    * @note A value of 0.f means no alpha testing.
 217    */
 218   void SetAlphaCutoff(float value)
 219   {
 220     DALI_ASSERT_DEBUG(value >= 0.f && value <= 1.f);
 221     mFlags |= static_cast<uint8_t>(std::round(value * 255.f)) << ALPHA_CUTOFF_SHIFT;
 222   }
 223
 224 public: // DATA
 225   uint32_t mFlags = 0x0;
 226
 227   Index mEnvironmentIdx = 0;
 228   Vector4 mColor = Color::WHITE;
 229   float mMetallic = 1.f;
 230   float mRoughness = 1.f;
 231   std::vector<TextureStage> mTextureStages;
 232 };
 233
 234 }
 235 }
 236
 237 #endif //DALI_SCENE_LOADER_MATERIAL_DEFINITION_H