dali-toolkit/devel-api/shader-effects/dissolve-effect.h

   1 #ifndef __DALI_TOOLKIT_SHADER_EFFECT_DISSOLVE_H__
   2 #define __DALI_TOOLKIT_SHADER_EFFECT_DISSOLVE_H__
   3
   4 /*
   5  * Copyright (c) 2015 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 <dali/public-api/shader-effects/shader-effect.h>
  23
  24 namespace Dali
  25 {
  26
  27 namespace Toolkit
  28 {
  29
  30 /**
  31  * @brief Set the dissolve central line.
  32  *
  33  * Use one point (position) and one direction ( displacement ) vector to define this line
  34  * As we use the texture coordinate as pixel position to calculate random offset,
  35  * the line should passing through rectangle {(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)},
  36  * so make the position parameter with two component values between 0.0 to 1.0
  37  * @param[in] dissolveEffect The shader effect
  38  * @param[in] position The point ( locates within rectangle {(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)} ) passed through by the central line
  39  * @param[in] displacement The direction of the central line
  40  */
  41 inline void DissolveEffectSetCentralLine( ShaderEffect& dissolveEffect, const Vector2& position, const Vector2& displacement )
  42 {
  43   // the line passes through 'position' and has the direction of 'displacement'
  44     float coefA, coefB, coefC; //line equation: Ax+By+C=0;
  45     coefA = displacement.y;
  46     coefB = -displacement.x;
  47     coefC = -displacement.y*position.x + displacement.x*position.y;
  48
  49     float inversedAABB = 1.f / (coefA*coefA+coefB*coefB);
  50     float inversedSqrtAABB = sqrtf(inversedAABB);
  51     float saddleA;
  52
  53     //saddle surface(Hyperbolic paraboloid)function, used to calculate the dissolve starting time
  54     //z = y*y/a/a - x*x/b/b
  55     //with our selection of parameters(a and b), this value for any texture coordinate is between -1.0 and 1.0
  56
  57     Vector3 saddleParam; // [0]: a*a, [1]: b*b, [2] b
  58     Vector2 translation;
  59     Vector2 rotation;
  60     float toNext = -1.f;
  61     if( displacement.x > 0.f || (EqualsZero(displacement.x) && displacement.y > 0.f) )
  62     {
  63       toNext = 1.f;
  64     }
  65
  66     if( (displacement.y * displacement.x < 0.0f) )
  67     {
  68       //distance from (0,0) to the line
  69       float distanceTopLeft =  fabsf(coefC) * inversedSqrtAABB;
  70       //distance from (1, 1 ) to the line
  71       float distanceBottomRight = fabsf(coefA+coefB+coefC) * inversedSqrtAABB;
  72       saddleA = std::max( distanceTopLeft, distanceBottomRight );
  73
  74       //foot of a perpendicular: (1,0) to the line
  75       float footX1 = ( coefB*coefB - coefA*coefC) * inversedAABB;
  76       float footY1 = (-coefA*coefB - coefB*coefC) * inversedAABB;
  77       //foot of a perpendicular: (0,1) to the line
  78       float footX2 = (-coefA*coefB - coefA*coefC) * inversedAABB;
  79       float footY2 = ( coefA*coefA - coefB*coefC) * inversedAABB;
  80       saddleParam[1] = (footX1-footX2)*(footX1-footX2) + (footY1-footY2)*(footY1-footY2);
  81       translation = Vector2(-footX2,-footY2);
  82     }
  83     else
  84     {
  85       //distance from(1,0) to the line
  86       float distanceTopRight = fabsf(coefA+coefC) * inversedSqrtAABB;
  87       //distance from(0,1) to the line
  88       float distanceBottomLeft = fabsf(coefB+coefC) * inversedSqrtAABB;
  89       saddleA = std::max( distanceTopRight, distanceBottomLeft );
  90       //foot of a perpendicular: (0,0) to the line
  91       float footX3 = (-coefA*coefC) * inversedAABB;
  92       float footY3 = (-coefB*coefC) * inversedAABB;
  93       //foot of a perpendicular: (1.0,1.0) to the line
  94       float footX4 = ( coefB*coefB - coefA*coefB - coefA*coefC) * inversedAABB;
  95       float footY4 = (-coefA*coefB + coefA*coefA- coefB*coefC) * inversedAABB;
  96       saddleParam[1] = (footX3-footX4)*(footX3-footX4) + (footY3-footY4)*(footY3-footY4);
  97       translation = Vector2(-footX3, -footY3);
  98     }
  99
 100     saddleParam[2] = sqrtf(saddleParam[1]);
 101     saddleParam[0] = saddleA*saddleA;
 102     rotation = Vector2(-displacement.x, displacement.y);
 103     rotation.Normalize();
 104
 105     dissolveEffect.SetUniform( "uSaddleParam", saddleParam );
 106     dissolveEffect.SetUniform( "uTranslation", translation );
 107     dissolveEffect.SetUniform( "uRotation", rotation );
 108     dissolveEffect.SetUniform( "uToNext", toNext );
 109 }
 110 /**
 111  * @brief Create a new Dissolve effect
 112  *
 113  *  DissolveEffect is a custom shader effect to achieve Dissolve effects in Image actors.
 114  *
 115  *  Animatable/Constrainable uniforms:
 116  *    "uPercentage" - This value is proportional to the distortion applied; a value of zero means no distortion.
 117  *
 118  *  @param[in] useHighPrecision True if using high precision in fragment shader for fully random noise, false otherwise
 119  *  @return A handle to a newly allocated ShaderEffect
 120  */
 121
 122 inline ShaderEffect CreateDissolveEffect(bool useHighPrecision = true)
 123 {
 124   std::string prefixHighPrecision( "precision highp float;\n");
 125     std::string prefixMediumPrecision( "precision mediump float;\n" );
 126     std::string vertexShader(
 127       "uniform float uPercentage;\n"
 128       "uniform vec3 uSaddleParam;\n"
 129       "uniform vec2 uTranslation;\n"
 130       "uniform vec2 uRotation; \n"
 131       "uniform float uToNext;\n"
 132       "varying float vPercentage;\n"
 133       "void main()\n"
 134       "{\n"
 135         "gl_Position = uProjection * uModelView * vec4(aPosition, 1.0);\n"
 136         "vTexCoord = aTexCoord;\n"
 137         //Calculate the distortion value given the dissolve central line
 138         "vec2 texCoor = vec2( (aTexCoord.s - sTextureRect.s ) / (sTextureRect.p - sTextureRect.s), (aTexCoord.t- sTextureRect.t)/(sTextureRect.q - sTextureRect.t) ); \n"
 139         "vec2 value = texCoor + uTranslation; \n"
 140         "mat2 rotateMatrix = mat2( uRotation.s, uRotation.t, -uRotation.t, uRotation.s ); \n"
 141         "value = rotateMatrix * value; \n"
 142         "if(uToNext == 1.0)  \n"
 143         "  value.s = uSaddleParam[2] + value.s; \n"
 144         "float delay = value.t*value.t / uSaddleParam[0] - value.s*value.s/uSaddleParam[1];\n"
 145         "vPercentage = clamp( uPercentage*2.0 - 0.5*sin(delay*1.571) - 0.5, 0.0, 1.0 ); \n"
 146       "}\n");
 147     std::string fragmentShader(
 148       "varying float vPercentage;\n"
 149       "float rand(vec2 co) \n"
 150       "{\n"
 151       "  return fract(sin(dot(co.xy ,vec2(12.9898,78.233))) * 43758.5453); \n"
 152       "}\n"
 153       "void main()\n"
 154       "{\n"
 155         //Calculate the randomness
 156         "float offsetS = rand( vTexCoord * vPercentage ) * (sTextureRect.p - sTextureRect.s) - vTexCoord.s  + sTextureRect.s; \n"
 157         "float offsetT = rand( vec2(vTexCoord.t*vPercentage, vTexCoord.s * vPercentage) ) * (sTextureRect.q - sTextureRect.t) - vTexCoord.t + sTextureRect.t; \n"
 158         "vec2 lookupCoord = vTexCoord + vec2(offsetS, offsetT) * vPercentage; \n"
 159         "gl_FragColor = texture2D( sTexture, lookupCoord ) * uColor; \n"
 160         "gl_FragColor.a *= 1.0 - vPercentage; \n"
 161       "}" );
 162
 163     // Create the implementation, temporarily owned on stack,
 164     Dali::ShaderEffect shaderEffect;
 165     if( useHighPrecision )
 166     {
 167       shaderEffect =  Dali::ShaderEffect::New(
 168           prefixHighPrecision+vertexShader, prefixHighPrecision + fragmentShader,
 169           ShaderEffect::GeometryHints( ShaderEffect::HINT_GRID | ShaderEffect::HINT_BLENDING ) );
 170     }
 171     else
 172     {
 173       shaderEffect =  Dali::ShaderEffect::New(
 174           prefixMediumPrecision+vertexShader, prefixMediumPrecision + fragmentShader,
 175           ShaderEffect::GeometryHints( ShaderEffect::HINT_GRID | ShaderEffect::HINT_BLENDING ) );
 176     }
 177
 178     shaderEffect.SetUniform( "uPercentage", 0.0f );
 179     shaderEffect.SetProperty( ShaderEffect::Property::GRID_DENSITY, Dali::Property::Value(50.0f) );
 180
 181     DissolveEffectSetCentralLine( shaderEffect, Vector2(1.0f,0.5f), Vector2(-1.0f, 0.0f) );
 182
 183     return shaderEffect;
 184
 185 }
 186
 187 } // namespace Toolkit
 188
 189 } // namespace Dali
 190
 191 #endif // __DALI_TOOLKIT_SHADER_EFFECT_DISSOLVE_H__