dali-toolkit/internal/visuals/primitive/primitive-visual.h

   1 #ifndef DALI_TOOLKIT_INTERNAL_PRIMITIVE_VISUAL_H
   2 #define DALI_TOOLKIT_INTERNAL_PRIMITIVE_VISUAL_H
   3
   4 /*
   5  * Copyright (c) 2016 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 /*
  22  * The geometry creation logic was based off similar methods provided by freeGLUT.
  23  * Original copyright and licence information:
  24  *
  25  * Copyright (c) 1999-2000 Pawel W. Olszta. All Rights Reserved.
  26  * Written by Pawel W. Olszta, <olszta@sourceforge.net>
  27  * Creation date: Fri Dec 3 1999
  28  *
  29  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
  30  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
  31  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
  32  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  33  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  34  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  35  *
  36  * The above copyright notice and this permission notice shall be included
  37  * in all copies or substantial portions of the Software.
  38  *
  39  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
  40  * OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  41  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  42  * PAWEL W. OLSZTA BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER
  43  * IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  44  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  45  */
  46
  47 // EXTERNAL INCLUDES
  48 #include <dali/public-api/common/intrusive-ptr.h>
  49
  50 // INTERNAL INCLUDES
  51 #include <dali-toolkit/public-api/visuals/primitive-visual-properties.h>
  52 #include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-base-impl.h>
  53
  54 namespace Dali
  55 {
  56
  57 namespace Toolkit
  58 {
  59
  60 namespace Internal
  61 {
  62
  63 class PrimitiveVisual;
  64 typedef IntrusivePtr< PrimitiveVisual > PrimitiveVisualPtr;
  65
  66 /**
  67  * The visual which renders a simple 3D shape to the control's quad
  68  *
  69  * Primitives are created with clockwise winding and back-face culling by default.
  70  *
  71  * The following properties are required to create a PrimitiveRender
  72  *
  73  * | %Property Name  | Type        |
  74  * |-----------------|-------------|
  75  * | shape           | STRING      |
  76  *
  77  * In addition, the following properties can be (optionally) supplied to modify the shape's parameters
  78  *
  79  * | %Property Name    | Type        | Shapes Affected                          |
  80  * |-------------------|-------------|------------------------------------------|
  81  * | shapeColor        | VECTOR4     | all                                      |
  82  * | slices            | INTEGER     | sphere, cone, conical frustrum, cylinder |
  83  * | stacks            | INTEGER     | sphere                                   |
  84  * | scaleTopRadius    | FLOAT       | conical frustrum                         |
  85  * | scaleBottomRadius | FLOAT       | cone, conical frustrum                   |
  86  * | scaleHeight       | FLOAT       | cone, conical frustrum, cylinder         |
  87  * | scaleRadius       | FLOAT       | cylinder                                 |
  88  * | scaleDimensions   | VECTOR3     | cube, octahedron, bevelled cube          |
  89  * | bevelPercentage   | FLOAT       | bevelled cube                            |
  90  * | bevelSmoothness   | FLOAT       | bevelled cube                            |
  91  *
  92  * Note: slices and stacks both have an upper limit of 255.
  93  *
  94  * Finally, the following can be used to affect the visual's shader
  95  *
  96  * | %Property Name  | Type        | Representing                            |
  97  * |-----------------|-------------|-----------------------------------------|
  98  * | lightPosition   | VECTOR3     | The position (on stage) of the light    |
  99  */
 100 class PrimitiveVisual: public Visual::Base
 101 {
 102 public:
 103
 104   /**
 105    * @brief Create a new primitive visual.
 106    *
 107    * @param[in] factoryCache A pointer pointing to the VisualFactoryCache object
 108    * @return A smart-pointer to the newly allocated visual.
 109    */
 110   static PrimitiveVisualPtr New( VisualFactoryCache& factoryCache );
 111
 112 public:  // from Visual
 113
 114   /**
 115    * @copydoc Visual::Base::GetNaturalSize
 116    */
 117   virtual void GetNaturalSize( Vector2& naturalSize );
 118
 119   /**
 120    * @copydoc Visual::Base::CreatePropertyMap
 121    */
 122   virtual void DoCreatePropertyMap( Property::Map& map ) const;
 123
 124   /**
 125    * @copydoc Visual::Base::DoSetProperty
 126    */
 127   virtual void DoSetProperty( Dali::Property::Index index, const Dali::Property::Value& propertyValue );
 128
 129   /**
 130    * @copydoc Visual::Base::DoGetProperty
 131    */
 132   virtual Dali::Property::Value DoGetProperty( Dali::Property::Index index );
 133
 134 protected:
 135
 136   /**
 137    * @brief Constructor.
 138    *
 139    * @param[in] factoryCache A pointer pointing to the VisualFactoryCache object
 140    */
 141   PrimitiveVisual( VisualFactoryCache& factoryCache );
 142
 143   /**
 144    * @brief A reference counted object may only be deleted by calling Unreference().
 145    */
 146   virtual ~PrimitiveVisual();
 147
 148   /**
 149    * @copydoc Visual::Base::DoSetProperties
 150    */
 151   virtual void DoSetProperties( const Property::Map& propertyMap );
 152
 153   /**
 154    * @copydoc Visual::Base::DoSetOnStage
 155    */
 156   virtual void DoSetOnStage( Actor& actor );
 157
 158   /**
 159    * @copydoc Visual::Base::OnSetTransform
 160    */
 161   virtual void OnSetTransform();
 162
 163 private:
 164
 165   //Simple struct to store the position and normal of a single vertex.
 166   struct Vertex
 167   {
 168     Vertex()
 169     {}
 170
 171     Vertex( const Vector3& position, const Vector3& normal, const Vector2& textureCoord )
 172     : position( position ), normal( normal )
 173     {}
 174
 175     Vector3 position;
 176     Vector3 normal;
 177   };
 178
 179   /**
 180    * @brief Initialize the renderer with the geometry and shader from the cache, if not available, create and save to the cache for sharing.
 181    */
 182   void InitializeRenderer();
 183
 184   /**
 185      * @brief Create a shader for the object to use.
 186      */
 187   void CreateShader();
 188
 189   /**
 190    * @brief Update shader related info, uniforms, etc. for the new shader.
 191    */
 192   void UpdateShaderUniforms();
 193
 194   /**
 195    * @brief Create the geometry of the given primitive type.
 196    */
 197   void CreateGeometry();
 198
 199   /**
 200    * @brief Compute the vertices and the triangles for a sphere.
 201    * @param[in, out] vertices The vector of vertices.
 202    * @param[in, out] indices The vector of triangles, consisting of groups of three vertex indices.
 203    * @param[in] slices The number of slices as you go around the sphere. Affects the smoothness of the surface.
 204    * @param[in] stacks The number of stacks as you go down the sphere. Affects the smoothness of the surface.
 205    */
 206   void CreateSphere( Vector<Vertex>& vertices, Vector<unsigned short>& indices, int slices, int stacks );
 207
 208   /**
 209    * @brief Compute the vertices and the triangles for a conic shape.
 210    * @param[in, out] vertices The vector of vertices.
 211    * @param[in, out] indices The vector of triangles, consisting of groups of three vertex indices.
 212    * @param[in] scaleTopRadius The scale of the radius of the top circle, compared to the other dimensions.
 213    * @param[in] scaleBottomRadius The scale of the radius of the bottom circle, compared to the other dimensions.
 214    * @param[in] scaleHeight The scale of the height of the object, compared to the other dimensions.
 215    * @param[in] slices The number of slices as you go around the conic shape. Affects the smoothness of the surface.
 216    */
 217   void CreateConic( Vector<Vertex>& vertices, Vector<unsigned short>& indices, float scaleTopRadius,
 218                            float scaleBottomRadius, float scaleHeight, int slices );
 219
 220   /**
 221    * @brief Compute the vertices and the triangles for a bevelled cube.
 222    * @param[in, out] vertices The vector of vertices.
 223    * @param[in, out] indices The vector of triangles, consisting of groups of three vertex indices.
 224    * @Param[in] dimensions The dimensions of the object. Scales in the same fashion as a 9-patch image.
 225    * @param[in] bevelPercentage The ratio of the outer face widths to the cube's width. Between 0.0 and 1.0.
 226    * @param[in] bevelSmoothness The smoothness of the bevelled edges. Between 0.0 and 1.0.
 227    */
 228   void CreateBevelledCube( Vector<Vertex>& vertices, Vector<unsigned short>& indices, Vector3 dimensions,
 229                            float bevelPercentage, float bevelSmoothness );
 230
 231   /**
 232    * @brief Computes look-up tables for sin and cos, over angle divisions of (2 * Pi) / divisions
 233    * @param[in, out] sinTable The table of sin values.
 234    * @param[in, out] cosTable The table of cos values.
 235    * @param[in] divisions Determines the angle coverage of the table. E.g divisions of '4' will have the sin values 0 = sin(0), 1 = sin(Pi/2), 2 = sin(Pi), 3 = sin(3Pi/2)
 236    * @Param[in] halfCircle If true, go from 0 to Pi instead of 0 to 2Pi.
 237    */
 238   void ComputeCircleTables( Vector<float>& sinTable, Vector<float>& cosTable, int divisions, bool halfCircle );
 239
 240   /**
 241    * @brief Compute the vertices for a sphere.
 242    * @param[in, out] vertices The vector of vertices.
 243    * @param[in] slices The number of slices as you go around the sphere. Affects the smoothness of the surface.
 244    * @param[in] stacks The number of stacks as you go down the sphere. Affects the smoothness of the surface.
 245    */
 246   void ComputeSphereVertices( Vector<Vertex>& vertices, int slices, int stacks );
 247
 248   /**
 249    * @brief Compute the triangles for a sphere.
 250    * @param[in, out] indices The vector of triangles, consisting of groups of three vertex indices.
 251    * @param[in] slices The number of slices as you go around the sphere. Affects the smoothness of the surface.
 252    * @param[in] stacks The number of stacks as you go down the sphere. Affects the smoothness of the surface.
 253    */
 254   void FormSphereTriangles( Vector<unsigned short>& indices, int slices, int stacks );
 255
 256   /**
 257    * @brief Compute the vertices for a conical.
 258    * @param[in, out] vertices The vector of vertices.
 259    * @param[in] scaleTopRadius The scale of the radius of the top circle, compared to the other dimensions.
 260    * @param[in] scaleBottomRadius The scale of the radius of the bottom circle, compared to the other dimensions.
 261    * @param[in] scaleHeight The scale of the height of the object, compared to the other dimensions.
 262    * @param[in] slices The number of slices as you go around the conical. Affects the smoothness of the surface.
 263    */
 264   void ComputeConicVertices( Vector<Vertex>& vertices, float scaleTopRadius, float scaleBottomRadius,
 265                                     float scaleHeight, int slices );
 266
 267   /**
 268    * @brief Compute the triangles for a conic.
 269    * @param[in, out] indices The vector of triangles, consisting of groups of three vertex indices.
 270    * @param[in] coneTop True if the top circle has a radius of zero, i.e. the object is a complete cone.
 271    * @param[in] coneBottom True if the bottom circle has a radius of zero, i.e. the object is an inverted complete cone.
 272    * @param[in] slices The number of slices as you go around the conic. Affects the smoothness of the surface.
 273    */
 274   void FormConicTriangles( Vector<unsigned short>& indices, float scaleTopRadius, float scaleBottomRadius,
 275                                   int slices );
 276
 277   /**
 278    * @brief Compute the vertices for a cube.
 279    * @param[in, out] vertices The vector of vertices.
 280    * @Param[in] dimensions The dimensions of the object.
 281    */
 282   void ComputeCubeVertices( Vector<Vertex>& vertices, Vector3 dimensions );
 283
 284   /**
 285    * @brief Compute the triangles for a cube.
 286    * @param[in, out] indices The vector of triangles, consisting of groups of three vertex indices.
 287    */
 288   void FormCubeTriangles( Vector<unsigned short>& indices );
 289
 290   /**
 291    * @brief Compute the vertices for an octahedron (maximumly bevelled cube).
 292    * @param[in, out] vertices The vector of vertices.
 293    * @Param[in] dimensions The dimensions of the object.
 294    * @Param[in] smoothness Defines how rounded the edges appear under lighting. Between 0.0 and 1.0.
 295    */
 296   void ComputeOctahedronVertices( Vector<Vertex>& vertices, Vector3 dimensions, float smoothness );
 297
 298   /**
 299    * @brief Compute the triangles for an octahedron.
 300    * @param[in, out] indices The vector of triangles, consisting of groups of three vertex indices.
 301    */
 302   void FormOctahedronTriangles( Vector<unsigned short>& indices );
 303
 304   /**
 305    * @brief Compute the vertices for a bevelled cube.
 306    * @param[in, out] vertices The vector of vertices.
 307    * @Param[in] dimensions The dimensions of the object. Scales in the same fashion as a 9-patch image.
 308    * @param[in] bevelPercentage The ratio of the outer face widths to the cube's width. Between 0.0 and 1.0.
 309    * @param[in] bevelSmoothness The smoothness of the bevelled edges. Between 0.0 and 1.0.
 310    */
 311   void ComputeBevelledCubeVertices( Vector<Vertex>& vertices, Vector3 dimensions, float bevelPercentage,
 312                                     float bevelSmoothness );
 313
 314   /**
 315    * @brief Compute the triangles for a bevelled cube.
 316    * @param[in, out] indices The vector of triangles, consisting of groups of three vertex indices.
 317    */
 318   void FormBevelledCubeTriangles( Vector<unsigned short>& indices );
 319
 320 private:
 321
 322   // Undefined
 323   PrimitiveVisual( const PrimitiveVisual& PrimitiveVisual );
 324
 325   // Undefined
 326   PrimitiveVisual& operator=( const PrimitiveVisual& PrimitiveVisual );
 327
 328 private:
 329   Shader mShader;
 330   Geometry mGeometry;
 331
 332   Vector4 mColor;                //Color of shape.
 333   Vector3 mObjectDimensions;     //Dimensions of shape, scaled to be between 0.0 and 1.0.
 334
 335   Vector3 mSceneCenter;
 336   Vector3 mSceneSize;
 337
 338   //Shader properties.
 339   Vector3 mLightPosition;
 340
 341   //Shape properties.
 342   Vector3 mScaleDimensions;      ///< Scale of dimensions of bevelled cube and sub-shapes.
 343   float   mScaleTopRadius;       ///< Scale of radius of top circle, to use when creating certain objects.
 344   float   mScaleBottomRadius;    ///< Scale of radius of bottom circle, to use when creating certain objects.
 345   float   mScaleHeight;          ///< Scale of height, to use when creating certain objects.
 346   float   mScaleRadius;          ///< Scale of radius, to use when creating certain objects.
 347   float   mBevelPercentage;      ///< Used to determine bevel amount when creating certain objects.
 348   float   mBevelSmoothness;      ///< Used to determine the smoothness of bevelled edges.
 349   int     mSlices;               ///< Number of slices to use when creating certain objects.
 350   int     mStacks;               ///< Number of stacks to use when creating certain objects.
 351
 352   Toolkit::PrimitiveVisual::Shape::Type mPrimitiveType;  //Shape to render, as enum.
 353 };
 354
 355 } // namespace Internal
 356
 357 } // namespace Toolkit
 358
 359 } // namespace Dali
 360
 361 #endif /* DALI_TOOLKIT_INTERNAL_PRIMITIVE_VISUAL_H */