Convert more shaders in dali-toolkit and dali-scene-loader to use shader compilation...
[platform/core/uifw/dali-toolkit.git] / dali-toolkit / internal / visuals / gradient / gradient-visual.cpp
1 /*
2  * Copyright (c) 2020 Samsung Electronics Co., Ltd.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at
7  *
8  * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  *
16  */
17
18 // CLASS HEADER
19 #include "gradient-visual.h"
20
21 // EXTERNAL INCLUDES
22 #include <typeinfo>
23 #include <dali/integration-api/debug.h>
24 #include <dali/public-api/common/dali-vector.h>
25 #include <dali/public-api/object/property-array.h>
26 #include <dali/devel-api/scripting/enum-helper.h>
27 #include <dali/devel-api/scripting/scripting.h>
28 #include <dali/devel-api/rendering/renderer-devel.h>
29
30 // INTERNAL INCLUDES
31 #include <dali-toolkit/public-api/visuals/gradient-visual-properties.h>
32 #include <dali-toolkit/public-api/visuals/visual-properties.h>
33 #include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-factory-impl.h>
34 #include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-factory-cache.h>
35 #include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-string-constants.h>
36 #include <dali-toolkit/internal/visuals/gradient/linear-gradient.h>
37 #include <dali-toolkit/internal/visuals/gradient/radial-gradient.h>
38 #include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-base-data-impl.h>
39 #include <dali-toolkit/internal/graphics/generated/gradient-visual-bounding-box-rounded-corner-shader-vert.h>
40 #include <dali-toolkit/internal/graphics/generated/gradient-visual-bounding-box-shader-vert.h>
41 #include <dali-toolkit/internal/graphics/generated/gradient-visual-linear-rounded-corner-shader-frag.h>
42 #include <dali-toolkit/internal/graphics/generated/gradient-visual-linear-shader-frag.h>
43 #include <dali-toolkit/internal/graphics/generated/gradient-visual-radial-rounded-corner-shader-frag.h>
44 #include <dali-toolkit/internal/graphics/generated/gradient-visual-radial-shader-frag.h>
45 #include <dali-toolkit/internal/graphics/generated/gradient-visual-user-space-rounded-corner-shader-vert.h>
46 #include <dali-toolkit/internal/graphics/generated/gradient-visual-user-space-shader-vert.h>
47
48 namespace Dali
49 {
50
51 namespace Toolkit
52 {
53
54 namespace Internal
55 {
56
57 namespace
58 {
59
60 DALI_ENUM_TO_STRING_TABLE_BEGIN( UNITS )
61 DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Toolkit::GradientVisual::Units, OBJECT_BOUNDING_BOX )
62 DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Toolkit::GradientVisual::Units, USER_SPACE )
63 DALI_ENUM_TO_STRING_TABLE_END( UNITS )
64
65 DALI_ENUM_TO_STRING_TABLE_BEGIN( SPREAD_METHOD )
66 DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Toolkit::GradientVisual::SpreadMethod, PAD )
67 DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Toolkit::GradientVisual::SpreadMethod, REFLECT )
68 DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Toolkit::GradientVisual::SpreadMethod, REPEAT )
69 DALI_ENUM_TO_STRING_TABLE_END( SPREAD_METHOD )
70
71 // uniform names
72 const char * const UNIFORM_ALIGNMENT_MATRIX_NAME( "uAlignmentMatrix" );
73
74 // default offset value
75 const unsigned int DEFAULT_OFFSET_MINIMUM = 0.0f;
76 const unsigned int DEFAULT_OFFSET_MAXIMUM = 1.0f;
77
78 VisualFactoryCache::ShaderType SHADER_TYPE_TABLE[][4] =
79 {
80   {
81     VisualFactoryCache::GRADIENT_SHADER_LINEAR_USER_SPACE,
82     VisualFactoryCache::GRADIENT_SHADER_LINEAR_BOUNDING_BOX,
83     VisualFactoryCache::GRADIENT_SHADER_LINEAR_USER_SPACE_ROUNDED_CORNER,
84     VisualFactoryCache::GRADIENT_SHADER_LINEAR_BOUNDING_BOX_ROUNDED_CORNER
85   },
86   {
87     VisualFactoryCache::GRADIENT_SHADER_RADIAL_USER_SPACE,
88     VisualFactoryCache::GRADIENT_SHADER_RADIAL_BOUNDING_BOX,
89     VisualFactoryCache::GRADIENT_SHADER_RADIAL_USER_SPACE_ROUNDED_CORNER,
90     VisualFactoryCache::GRADIENT_SHADER_RADIAL_BOUNDING_BOX_ROUNDED_CORNER
91   }
92 };
93
94 const std::string_view VERTEX_SHADER[] =
95 {
96   // vertex shader for gradient units as OBJECT_BOUNDING_BOX
97   SHADER_GRADIENT_VISUAL_BOUNDING_BOX_SHADER_VERT,
98
99   // vertex shader for gradient units as USER_SPACE
100   SHADER_GRADIENT_VISUAL_USER_SPACE_SHADER_VERT,
101
102   // vertex shader for gradient units as OBJECT_BOUNDING_BOX with corner radius
103   SHADER_GRADIENT_VISUAL_BOUNDING_BOX_ROUNDED_CORNER_SHADER_VERT,
104
105   // vertex shader for gradient units as USER_SPACE with corner radius
106   SHADER_GRADIENT_VISUAL_USER_SPACE_ROUNDED_CORNER_SHADER_VERT
107 };
108
109 const std::string_view FRAGMENT_SHADER[] =
110 {
111   // fragment shader for linear gradient
112   SHADER_GRADIENT_VISUAL_LINEAR_SHADER_FRAG,
113
114   // fragment shader for radial gradient
115   SHADER_GRADIENT_VISUAL_RADIAL_SHADER_FRAG,
116
117   // fragment shader for linear gradient with corner radius
118   SHADER_GRADIENT_VISUAL_LINEAR_ROUNDED_CORNER_SHADER_FRAG,
119
120   // fragment shader for radial gradient with corner radius
121   SHADER_GRADIENT_VISUAL_RADIAL_ROUNDED_CORNER_SHADER_FRAG
122 };
123
124 Dali::WrapMode::Type GetWrapMode( Toolkit::GradientVisual::SpreadMethod::Type spread )
125 {
126   switch(spread)
127   {
128     case Toolkit::GradientVisual::SpreadMethod::REPEAT:
129     {
130       return Dali::WrapMode::REPEAT;
131     }
132     case Toolkit::GradientVisual::SpreadMethod::REFLECT:
133     {
134       return Dali::WrapMode::MIRRORED_REPEAT;
135     }
136     case Toolkit::GradientVisual::SpreadMethod::PAD:
137     default:
138     {
139       return Dali::WrapMode::CLAMP_TO_EDGE;
140     }
141   }
142 }
143
144 } // unnamed namespace
145
146 GradientVisualPtr GradientVisual::New( VisualFactoryCache& factoryCache, const Property::Map& properties )
147 {
148   GradientVisualPtr gradientVisualPtr( new GradientVisual( factoryCache ) );
149   gradientVisualPtr->SetProperties( properties );
150   return gradientVisualPtr;
151 }
152
153 GradientVisual::GradientVisual( VisualFactoryCache& factoryCache )
154 : Visual::Base( factoryCache, Visual::FittingMode::FILL, Toolkit::Visual::GRADIENT ),
155   mGradientType( LINEAR ),
156   mIsOpaque( true )
157 {
158   mImpl->mFlags |= Impl::IS_PREMULTIPLIED_ALPHA;
159 }
160
161 GradientVisual::~GradientVisual()
162 {
163 }
164
165 void GradientVisual::DoSetProperties( const Property::Map& propertyMap )
166 {
167   Toolkit::GradientVisual::Units::Type gradientUnits = Toolkit::GradientVisual::Units::OBJECT_BOUNDING_BOX;
168
169   Property::Value* unitsValue = propertyMap.Find( Toolkit::GradientVisual::Property::UNITS, UNITS_NAME );
170   if( unitsValue )
171   {
172     Scripting::GetEnumerationProperty( *unitsValue, UNITS_TABLE, UNITS_TABLE_COUNT, gradientUnits );
173   }
174
175   mGradientType = LINEAR;
176   if( propertyMap.Find( Toolkit::GradientVisual::Property::RADIUS, RADIUS_NAME ) )
177   {
178     mGradientType = RADIAL;
179   }
180
181   if( NewGradient( mGradientType, propertyMap ) )
182   {
183     mGradient->SetGradientUnits( gradientUnits );
184     mGradientTransform = mGradient->GetAlignmentTransform();
185   }
186   else
187   {
188     DALI_LOG_ERROR( "Fail to provide valid properties to create a GradientVisual object\n" );
189   }
190 }
191
192 void GradientVisual::OnSetTransform()
193 {
194   if( mImpl->mRenderer )
195   {
196     mImpl->mTransform.RegisterUniforms( mImpl->mRenderer, Direction::LEFT_TO_RIGHT );
197   }
198 }
199
200 void GradientVisual::DoSetOnScene( Actor& actor )
201 {
202   InitializeRenderer();
203
204   actor.AddRenderer( mImpl->mRenderer );
205
206   // Gradient Visual generated and ready to display
207   ResourceReady( Toolkit::Visual::ResourceStatus::READY );
208 }
209
210 void GradientVisual::UpdateShader()
211 {
212   if(mImpl->mRenderer)
213   {
214     Shader shader = GetShader();
215     mImpl->mRenderer.SetShader(shader);
216   }
217 }
218
219 void GradientVisual::DoCreatePropertyMap( Property::Map& map ) const
220 {
221   map.Clear();
222   map.Insert( Toolkit::Visual::Property::TYPE, Toolkit::Visual::GRADIENT );
223   map.Insert( Toolkit::GradientVisual::Property::UNITS, mGradient->GetGradientUnits() );
224   map.Insert( Toolkit::GradientVisual::Property::SPREAD_METHOD, mGradient->GetSpreadMethod() );
225
226   const Vector<Gradient::GradientStop>& stops( mGradient->GetStops() );
227   Property::Array offsets;
228   Property::Array colors;
229   for( unsigned int i=0; i<stops.Count(); i++ )
230   {
231     offsets.PushBack( stops[i].mOffset );
232     if( EqualsZero(stops[i].mStopColor.a) )
233     {
234       colors.PushBack( Vector4::ZERO );
235     }
236     else
237     {
238       colors.PushBack( Vector4( stops[i].mStopColor.r / stops[i].mStopColor.a,
239                                 stops[i].mStopColor.g / stops[i].mStopColor.a,
240                                 stops[i].mStopColor.b / stops[i].mStopColor.a,
241                                 stops[i].mStopColor.a));
242     }
243   }
244
245   map.Insert( Toolkit::GradientVisual::Property::STOP_OFFSET, offsets );
246   map.Insert( Toolkit::GradientVisual::Property::STOP_COLOR, colors );
247
248   if( &typeid( *mGradient ) == &typeid(LinearGradient) )
249   {
250     LinearGradient* gradient = static_cast<LinearGradient*>( mGradient.Get() );
251     map.Insert( Toolkit::GradientVisual::Property::START_POSITION, gradient->GetStartPosition() );
252     map.Insert( Toolkit::GradientVisual::Property::END_POSITION, gradient->GetEndPosition() );
253   }
254   else // if( &typeid( *mGradient ) == &typeid(RadialGradient) )
255   {
256     RadialGradient* gradient = static_cast<RadialGradient*>( mGradient.Get() );
257     map.Insert( Toolkit::GradientVisual::Property::CENTER, gradient->GetCenter() );
258     map.Insert( Toolkit::GradientVisual::Property::RADIUS, gradient->GetRadius() );
259   }
260 }
261
262 void GradientVisual::DoCreateInstancePropertyMap( Property::Map& map ) const
263 {
264   // Do nothing
265 }
266
267 void GradientVisual::InitializeRenderer()
268 {
269   Geometry geometry = mFactoryCache.GetGeometry( VisualFactoryCache::QUAD_GEOMETRY );
270   Shader   shader   = GetShader();
271
272   //Set up the texture set
273   TextureSet textureSet = TextureSet::New();
274   Dali::Texture lookupTexture = mGradient->GenerateLookupTexture();
275   textureSet.SetTexture( 0u, lookupTexture );
276   Dali::WrapMode::Type wrap = GetWrapMode( mGradient->GetSpreadMethod() );
277   Sampler sampler = Sampler::New();
278   sampler.SetWrapMode(  wrap, wrap  );
279   textureSet.SetSampler( 0u, sampler );
280
281   mImpl->mRenderer = Renderer::New( geometry, shader );
282   mImpl->mRenderer.SetTextures( textureSet );
283
284   // If opaque and then no need to have blending
285   if( mIsOpaque )
286   {
287     mImpl->mRenderer.SetProperty( Renderer::Property::BLEND_MODE, BlendMode::OFF );
288   }
289
290   mImpl->mRenderer.RegisterProperty( UNIFORM_ALIGNMENT_MATRIX_NAME, mGradientTransform );
291
292   //Register transform properties
293   mImpl->mTransform.RegisterUniforms( mImpl->mRenderer, Direction::LEFT_TO_RIGHT );
294 }
295
296 bool GradientVisual::NewGradient(Type gradientType, const Property::Map& propertyMap)
297 {
298   if( gradientType == LINEAR )
299   {
300     Property::Value* startPositionValue = propertyMap.Find( Toolkit::GradientVisual::Property::START_POSITION, START_POSITION_NAME );
301     Property::Value* endPositionValue = propertyMap.Find( Toolkit::GradientVisual::Property::END_POSITION, END_POSITION_NAME );
302     Vector2 startPosition;
303     Vector2 endPosition;
304
305     if( startPositionValue && startPositionValue->Get(startPosition)
306      && endPositionValue && endPositionValue->Get( endPosition ) )
307     {
308       mGradient = new LinearGradient( startPosition, endPosition );
309     }
310     else
311     {
312       return false;
313     }
314   }
315   else // type==RADIAL
316   {
317     Property::Value* centerValue = propertyMap.Find( Toolkit::GradientVisual::Property::CENTER, CENTER_NAME );
318     Property::Value* radiusValue = propertyMap.Find( Toolkit::GradientVisual::Property::RADIUS, RADIUS_NAME );
319     Vector2 center;
320     float radius;
321     if( centerValue && centerValue->Get(center)
322         && radiusValue && radiusValue->Get(radius) )
323     {
324       mGradient = new RadialGradient( center, radius );
325     }
326     else
327     {
328       return false;
329     }
330   }
331
332   unsigned int numValidStop = 0u;
333   Property::Value* stopOffsetValue = propertyMap.Find( Toolkit::GradientVisual::Property::STOP_OFFSET, STOP_OFFSET_NAME );
334   Property::Value* stopColorValue = propertyMap.Find( Toolkit::GradientVisual::Property::STOP_COLOR, STOP_COLOR_NAME );
335   if( stopColorValue )
336   {
337     Vector<float> offsetArray;
338     Property::Array* colorArray = stopColorValue->GetArray();
339     if( colorArray )
340     {
341       GetStopOffsets( stopOffsetValue, offsetArray );
342       unsigned int numStop = offsetArray.Count() < colorArray->Count() ?
343                              offsetArray.Count() : colorArray->Count();
344       Vector4 color;
345       for( unsigned int i=0; i<numStop; i++ )
346       {
347         if( (colorArray->GetElementAt(i)).Get(color) )
348         {
349           mGradient->AddStop( offsetArray[i], Vector4(color.r*color.a, color.g*color.a, color.b*color.a, color.a));
350           numValidStop++;
351           if( ! Equals( color.a, 1.0f, Math::MACHINE_EPSILON_1 ) )
352           {
353             mIsOpaque = false;
354           }
355         }
356       }
357     }
358   }
359
360   if( numValidStop < 1u ) // no valid stop
361   {
362     return false;
363   }
364
365   Property::Value* spread = propertyMap.Find( Toolkit::GradientVisual::Property::SPREAD_METHOD, SPREAD_METHOD_NAME );
366   // The default spread method is PAD. Only need to set new spread if it's anything else.
367   if( spread )
368   {
369     Toolkit::GradientVisual::SpreadMethod::Type spreadMethod = Toolkit::GradientVisual::SpreadMethod::PAD;
370     if( Scripting::GetEnumerationProperty( *spread, SPREAD_METHOD_TABLE, SPREAD_METHOD_TABLE_COUNT, spreadMethod ) )
371     {
372       mGradient->SetSpreadMethod( spreadMethod );
373     }
374   }
375
376   return true;
377 }
378
379 Shader GradientVisual::GetShader()
380 {
381   Toolkit::GradientVisual::Units::Type gradientUnits = mGradient->GetGradientUnits();
382   int                                  roundedCorner = IsRoundedCornerRequired() ? 1 : 0;
383   VisualFactoryCache::ShaderType       shaderType    = SHADER_TYPE_TABLE[mGradientType][gradientUnits + roundedCorner * 2];
384   Shader                               shader        = mFactoryCache.GetShader(shaderType);
385   if(!shader)
386   {
387     shader = Shader::New(VERTEX_SHADER[gradientUnits + roundedCorner * 2], FRAGMENT_SHADER[mGradientType + roundedCorner * 2]);
388     mFactoryCache.SaveShader(shaderType, shader);
389   }
390
391   return shader;
392 }
393
394 void GradientVisual::GetStopOffsets(const Property::Value* value, Vector<float>& stopOffsets)
395 {
396
397   if ( value ) // Only check valve type if a valid Property has been passed in
398   {
399     switch ( value->GetType() )
400     {
401       case Property::VECTOR2:
402       {
403         Vector2 offset2;
404         value->Get( offset2 );
405         stopOffsets.PushBack( offset2.x );
406         stopOffsets.PushBack( offset2.y );
407         break;
408       }
409       case Property::VECTOR3:
410       {
411         Vector3 offset3;
412         value->Get( offset3 );
413         stopOffsets.PushBack( offset3.x );
414         stopOffsets.PushBack( offset3.y );
415         stopOffsets.PushBack( offset3.z );
416         break;
417       }
418       case Property::VECTOR4:
419       {
420         Vector4 offset4;
421         value->Get( offset4 );
422         stopOffsets.PushBack( offset4.x );
423         stopOffsets.PushBack( offset4.y );
424         stopOffsets.PushBack( offset4.z );
425         stopOffsets.PushBack( offset4.w );
426         break;
427       }
428       case Property::ARRAY:
429       {
430         const Property::Array* offsetArray = value->GetArray();
431         if( offsetArray )
432         {
433           unsigned int numStop = offsetArray->Count();
434           float offset;
435           for( unsigned int i=0; i<numStop; i++ )
436           {
437             if( offsetArray->GetElementAt(i).Get(offset) )
438             {
439               stopOffsets.PushBack( offset );
440             }
441           }
442         }
443         break;
444       }
445       default:
446       {
447         DALI_LOG_WARNING("GetStopOffsets passed unsupported Property Map\n");
448         // Unsupported Type
449       }
450     }
451   }
452
453   if ( stopOffsets.Empty() )
454   {
455     // Set default offset if none set by Property system, need a minimum and maximum
456     stopOffsets.PushBack( DEFAULT_OFFSET_MINIMUM );
457     stopOffsets.PushBack( DEFAULT_OFFSET_MAXIMUM );
458   }
459 }
460
461 } // namespace Internal
462
463 } // namespace Toolkit
464
465 } // namespace Dali