dali-toolkit/internal/graphics/shaders/color-visual-shader.frag

   1 #ifndef IS_REQUIRED_ROUNDED_CORNER
   2 #define IS_REQUIRED_ROUNDED_CORNER 0
   3 #endif
   4 #ifndef IS_REQUIRED_BORDERLINE
   5 #define IS_REQUIRED_BORDERLINE 0
   6 #endif
   7 #ifndef IS_REQUIRED_BLUR
   8 #define IS_REQUIRED_BLUR 0
   9 #endif
  10
  11 #if IS_REQUIRED_ROUNDED_CORNER || IS_REQUIRED_BORDERLINE || IS_REQUIRED_BLUR
  12 INPUT mediump vec2 vPosition;
  13 INPUT mediump vec2 vRectSize;
  14 INPUT mediump vec2 vOptRectSize;
  15 #if IS_REQUIRED_ROUNDED_CORNER
  16 INPUT mediump vec4 vCornerRadius;
  17 #endif
  18 #endif
  19
  20 uniform lowp vec4 uColor;
  21 uniform lowp vec3 mixColor;
  22 #if !IS_REQUIRED_BLUR && IS_REQUIRED_BORDERLINE
  23 uniform mediump float borderlineWidth;
  24 uniform mediump float borderlineOffset;
  25 uniform lowp vec4 borderlineColor;
  26 uniform lowp vec4 uActorColor;
  27 #endif
  28 #if IS_REQUIRED_BLUR
  29 uniform mediump float blurRadius;
  30 #endif
  31
  32
  33 #if IS_REQUIRED_ROUNDED_CORNER || IS_REQUIRED_BORDERLINE || IS_REQUIRED_BLUR
  34 // Global values both rounded corner and borderline use
  35
  36 // radius of rounded corner on this quadrant
  37 mediump float gRadius = 0.0;
  38
  39 // fragment coordinate. NOTE : vec2(0.0, 0.0) is vRectSize, the corner of visual
  40 mediump vec2 gFragmentPosition = vec2(0.0, 0.0);
  41 // center coordinate of rounded corner circle. vec2(gCenterPosition, gCenterPosition).
  42 mediump float gCenterPosition = 0.0;
  43 // relative coordinate of gFragmentPosition from gCenterPosition.
  44 mediump vec2 gDiff = vec2(0.0, 0.0);
  45 // potential value what our algorithm use.
  46 mediump float gPotential = 0.0;
  47
  48 // threshold of potential
  49 mediump float gPotentialRange = 0.0;
  50 mediump float gMaxOutlinePotential = 0.0;
  51 mediump float gMinOutlinePotential = 0.0;
  52 mediump float gMaxInlinePotential = 0.0;
  53 mediump float gMinInlinePotential = 0.0;
  54
  55 void calculateCornerRadius()
  56 {
  57 #if IS_REQUIRED_ROUNDED_CORNER
  58   gRadius =
  59   mix(
  60     mix(vCornerRadius.x, vCornerRadius.y, sign(vPosition.x) * 0.5 + 0.5),
  61     mix(vCornerRadius.w, vCornerRadius.z, sign(vPosition.x) * 0.5 + 0.5),
  62     sign(vPosition.y) * 0.5 + 0.5
  63   );
  64 #endif
  65 }
  66
  67 void calculatePosition()
  68 {
  69   gFragmentPosition = abs(vPosition) - vRectSize;
  70   gCenterPosition = -gRadius;
  71 #if !IS_REQUIRED_BLUR && IS_REQUIRED_BORDERLINE
  72   gCenterPosition += borderlineWidth * (clamp(borderlineOffset, -1.0, 1.0) + 1.0) * 0.5;
  73 #endif
  74   gDiff = gFragmentPosition - gCenterPosition;
  75 }
  76
  77 void calculatePotential()
  78 {
  79   gPotential = length(max(gDiff, 0.0)) + min(0.0, max(gDiff.x, gDiff.y));
  80 }
  81
  82 void setupMinMaxPotential()
  83 {
  84   gPotentialRange = 1.0;
  85
  86   gMaxOutlinePotential = gRadius + gPotentialRange;
  87   gMinOutlinePotential = gRadius - gPotentialRange;
  88
  89 #if !IS_REQUIRED_BLUR && IS_REQUIRED_BORDERLINE
  90   gMaxInlinePotential = gMaxOutlinePotential - borderlineWidth;
  91   gMinInlinePotential = gMinOutlinePotential - borderlineWidth;
  92 #else
  93   gMaxInlinePotential = gMaxOutlinePotential;
  94   gMinInlinePotential = gMinOutlinePotential;
  95 #endif
  96
  97   // reduce defect near edge of rounded corner.
  98   gMaxOutlinePotential += clamp(-min(gDiff.x, gDiff.y)/ max(1.0, gRadius) , 0.0, 1.0);
  99   gMinOutlinePotential += clamp(-min(gDiff.x, gDiff.y)/ max(1.0, gRadius) , 0.0, 1.0);
 100 }
 101
 102 void PreprocessPotential()
 103 {
 104   calculateCornerRadius();
 105   calculatePosition();
 106   calculatePotential();
 107
 108   setupMinMaxPotential();
 109 }
 110 #endif
 111
 112 #if !IS_REQUIRED_BLUR && IS_REQUIRED_BORDERLINE
 113 lowp vec4 convertBorderlineColor(lowp vec4 textureColor)
 114 {
 115   mediump float potential = gPotential;
 116
 117   // default opacity of borderline is 0.0
 118   mediump float borderlineOpacity = 0.0;
 119
 120   // calculate borderline opacity by potential
 121   if(potential > gMinInlinePotential)
 122   {
 123     // potential is inside borderline range.
 124     borderlineOpacity = smoothstep(gMinInlinePotential, gMaxInlinePotential, potential);
 125   }
 126
 127   lowp vec3  borderlineColorRGB   = borderlineColor.rgb * uActorColor.rgb;
 128   lowp float borderlineColorAlpha = borderlineColor.a * uActorColor.a;
 129   // NOTE : color-visual is always not preMultiplied.
 130
 131   // Calculate inside of borderline when alpha is between (0.0  1.0). So we need to apply texture color.
 132   // If borderlineOpacity is exactly 0.0, we always use whole texture color. In this case, we don't need to run below code.
 133   // But if borderlineOpacity > 0.0 and borderlineColor.a == 0.0, we need to apply tCornerRadius.
 134   if(borderlineOpacity > 0.0 && borderlineColor.a * borderlineOpacity < 1.0)
 135   {
 136     mediump float tCornerRadius = -gCenterPosition;
 137     mediump float MaxTexturelinePotential = tCornerRadius + gPotentialRange;
 138     mediump float MinTexturelinePotential = tCornerRadius - gPotentialRange;
 139     if(potential > MaxTexturelinePotential)
 140     {
 141       // potential is out of texture range.
 142       textureColor = vec4(0.0);
 143     }
 144     else
 145     {
 146       // potential is in texture range.
 147       lowp float textureAlphaScale = mix(1.0, 0.0, smoothstep(MinTexturelinePotential, MaxTexturelinePotential, potential));
 148       textureColor.a *= textureAlphaScale;
 149       textureColor.rgb *= textureColor.a;
 150     }
 151
 152     // NOTE : color-visual is always not preMultiplied.
 153     borderlineColorAlpha *= borderlineOpacity;
 154     borderlineColorRGB *= borderlineColorAlpha;
 155     // We use pre-multiplied color to reduce operations.
 156     // In here, textureColor and borderlineColorRGB is pre-multiplied color now.
 157
 158     // Manual blend operation with premultiplied colors.
 159     // Final alpha = borderlineColorAlpha + (1.0 - borderlineColorAlpha) * textureColor.a.
 160     // (Final rgb * alpha) =  borderlineColorRGB + (1.0 - borderlineColorAlpha) * textureColor.rgb
 161     // If preMultipliedAlpha == 1.0, just return vec4(rgb*alpha, alpha)
 162     // Else, return vec4((rgb*alpha) / alpha, alpha)
 163
 164     lowp float finalAlpha = mix(textureColor.a, 1.0, borderlineColorAlpha);
 165     lowp vec3  finalMultipliedRGB = borderlineColorRGB + (1.0 - borderlineColorAlpha) * textureColor.rgb;
 166     // TODO : Need to find some way without division
 167     return vec4(finalMultipliedRGB / finalAlpha, finalAlpha);
 168   }
 169   return mix(textureColor, vec4(borderlineColorRGB, borderlineColorAlpha), borderlineOpacity);
 170 }
 171 #endif
 172
 173 #if !IS_REQUIRED_BLUR && IS_REQUIRED_ROUNDED_CORNER
 174 mediump float calculateCornerOpacity()
 175 {
 176   mediump float potential = gPotential;
 177
 178   // default opacity is 1.0
 179   mediump float opacity = 1.0;
 180
 181   // calculate borderline opacity by potential
 182   if(potential > gMaxOutlinePotential)
 183   {
 184     // potential is out of borderline range. just discard here
 185     discard;
 186   }
 187   else if(potential > gMinOutlinePotential)
 188   {
 189     opacity = 1.0 - smoothstep(gMinOutlinePotential, gMaxOutlinePotential, potential);
 190   }
 191   return opacity;
 192 }
 193 #endif
 194
 195 #if IS_REQUIRED_BLUR
 196 mediump float calculateBlurOpacity()
 197 {
 198 // Don't use borderline!
 199   mediump vec2 v = gDiff;
 200   mediump float cy = gRadius + blurRadius;
 201   mediump float cr = gRadius + blurRadius;
 202
 203 #if IS_REQUIRED_ROUNDED_CORNER
 204   // This routine make perfect circle. If corner radius is not exist, we don't consider prefect circle.
 205   cy = min(cy, min(vRectSize.x, vRectSize.y) - gRadius);
 206 #endif
 207   v = vec2(min(v.x, v.y), max(v.x, v.y));
 208   v = v + cy;
 209
 210   mediump float potential = 0.0;
 211   mediump float alias = min(gRadius, 1.0);
 212   mediump float potentialMin = cy + gRadius - blurRadius - alias;
 213   mediump float potentialMax = cy + gRadius + blurRadius + alias;
 214
 215   // move center of circles for reduce defact
 216   mediump float cyDiff = min(cy, 0.2 * blurRadius);
 217   cy -= cyDiff;
 218   cr += cyDiff;
 219
 220   mediump float diffFromBaseline = cy * v.y - (cy + cr) * v.x;
 221
 222   if(diffFromBaseline > 0.0)
 223   {
 224     // out of calculation bound.
 225     potential = v.y;
 226
 227     // for anti-alias when blurRaidus = 0.0
 228     mediump float heuristicBaselineScale = max(1.0 , cr * (cr + cy));
 229     mediump float potentialDiff = min(alias, diffFromBaseline / heuristicBaselineScale);
 230     potentialMin += potentialDiff;
 231     potentialMax -= potentialDiff;
 232   }
 233   else
 234   {
 235     // get some circle centered (x, x) and radius (r = cr / cy * x)
 236     // s.t. point v is on that circle
 237     // highest point of that circle is (x, x + r) and potential is x + r
 238
 239     // solve (v.x - x)^2 + (v.y - x)^2 = (cr / cy * x)^2
 240 #if IS_REQUIRED_ROUNDED_CORNER
 241     // NOTE : lowspec HW cannot calculate here. need to reduce numeric error
 242     mediump float A = (cr * cr - 2.0 * cy * cy);
 243     mediump float B = cy * (v.x + v.y);
 244     mediump float V = dot(v,v);
 245     mediump float D = B * B + A * V;
 246     potential = V * (cr + cy) / (sqrt(D) + B);
 247 #else
 248     // We can simplify this value cause cy = 0.8 * blurRadius, cr = 1.2 * blurRadius
 249     // potential = 5.0*(sqrt(4.0*(v.x+v.y)^2 + dot(v,v)) - 2.0*(v.x+v.y));
 250     //           = 10.0*(v.x+v.y) * (sqrt(1.0 + (length(v) / (2.0*(v.x+v.y)))^2) - 1.0);
 251     //           = 10.0*(v.x+v.y) * (sqrt(1.25 - x + x^2) - 1.0);
 252     //          ~= 10.0*(v.x+v.y) * (0.11803399 - 0.44721360x + 0.35777088x^2 - 0.14310x^3 + O(x^4)) (Taylor series)
 253     //          ~= -1.0557281 * (v.x + v.y) + 2.236068 * length(v) - ~~~ (here, x <= 0.5 * (1.0 - sqrt(0.5)) < 0.1464467)
 254     // Note : This simplify need cause we should use it on lowspec HW.
 255     mediump float x = 0.5 * (1.0 - length(v) / (v.x + v.y));
 256     potential = -1.0557281 * (v.x + v.y) + 2.236068 * length(v) + 10.0 * (v.x + v.y) * (0.35777088 - 0.14310 * x) * x * x;
 257 #endif
 258   }
 259
 260   return 1.0 - smoothstep(potentialMin, potentialMax, potential);
 261 }
 262 #endif
 263
 264 void main()
 265 {
 266   lowp vec4 targetColor = vec4(mixColor, 1.0) * uColor;
 267
 268 #if IS_REQUIRED_BLUR || IS_REQUIRED_ROUNDED_CORNER || IS_REQUIRED_BORDERLINE
 269   // skip most potential calculate for performance
 270   if(abs(vPosition.x) < vOptRectSize.x && abs(vPosition.y) < vOptRectSize.y)
 271   {
 272     OUT_COLOR = targetColor;
 273     return;
 274   }
 275   PreprocessPotential();
 276 #endif
 277
 278 #if !IS_REQUIRED_BLUR && IS_REQUIRED_BORDERLINE
 279   targetColor = convertBorderlineColor(targetColor);
 280 #endif
 281   OUT_COLOR = targetColor;
 282
 283 #if IS_REQUIRED_BLUR
 284   mediump float opacity = calculateBlurOpacity();
 285   OUT_COLOR.a *= opacity;
 286 #elif IS_REQUIRED_ROUNDED_CORNER
 287   mediump float opacity = calculateCornerOpacity();
 288   OUT_COLOR.a *= opacity;
 289 #endif
 290 }