optional/dali-toolkit/internal/shader-effects/water-effect-impl.cpp

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014 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 "water-effect-impl.h"
  20
  21 // EXTERNAL INCLUDES
  22 #include <sstream>
  23 #include <iomanip>
  24
  25 // INTERNAL INCLUDES
  26 #include <dali-toolkit/public-api/shader-effects/water-effect.h>
  27
  28 namespace Dali
  29 {
  30
  31 namespace Toolkit
  32 {
  33
  34 namespace Internal
  35 {
  36
  37 namespace
  38 {
  39
  40 static const unsigned int LIGHT_MAP_SIZE = 512; ///< Size of the bitmap created for the pre-calculated wave function
  41 static const float MAX_WAVE_RADIUS = 80.0f;     ///< Maximum radius of the wave in percentage of the texture coordinates
  42
  43 } // namespace
  44
  45 WaterEffect::WaterEffect( unsigned int numberOfWaves )
  46 : mNumberOfWaves( numberOfWaves )
  47 {
  48 }
  49
  50 WaterEffect::~WaterEffect()
  51 {
  52 }
  53
  54 unsigned int WaterEffect::GetNumberOfWaves() const
  55 {
  56   return mNumberOfWaves;
  57 }
  58
  59
  60 Dali::Toolkit::WaterEffect WaterEffect::CreateShaderEffect( unsigned int numberOfWaves )
  61 {
  62   std::ostringstream vertexShaderStringStream;
  63   vertexShaderStringStream << "#define NUMBER_OF_DROPS " << numberOfWaves << "\n";
  64   vertexShaderStringStream << "#define MAX_WAVE_RADIUS " << std::setprecision(1) << MAX_WAVE_RADIUS << "\n";
  65
  66   std::string vertexShader(
  67       "mediump vec4 position = vec4( aPosition, 1.0 );\n"
  68       "\n"
  69       "struct Drops\n"
  70       "{\n"
  71       "  mediump vec2 center;\n"
  72       "  mediump float radius;\n"
  73       "  mediump float amplitude;\n"
  74       "};\n"
  75       "uniform Drops uDrops[NUMBER_OF_DROPS];\n"
  76       "varying mediump vec4 vColor;\n"
  77       "void main()\n"
  78       "{\n"
  79       "  position = uModelView * position;\n"
  80       "  mediump float refraction = 0.0;\n"
  81       "  for (int i=0; i<NUMBER_OF_DROPS; ++i)\n"
  82       "  {\n"
  83       "    mediump float distance = distance( uDrops[i].center, position.xy );\n"
  84       "    mediump float attenuation = clamp(distance / uDrops[i].radius, 0.0, 1.0) * 1.57;\n"
  85       "    refraction += uDrops[i].amplitude * cos( (distance - uDrops[i].radius) *0.075 ) * cos(attenuation);\n"
  86       "  }\n"
  87       "  vColor = uColor + vec4(vec3(clamp(refraction, -0.1, 1.0)), 1.0);\n"
  88       "  vTexCoord = aTexCoord + vec2( sin(refraction)/MAX_WAVE_RADIUS );\n"
  89       "  gl_Position = uProjection * position;\n"
  90       "}\n");
  91   vertexShaderStringStream << vertexShader;
  92
  93   std::ostringstream fragmentShaderStringStream;
  94
  95   std::string fragmentShader(
  96       "varying mediump vec4 vColor;\n"
  97       "void main()\n"
  98       "{\n"
  99       "  gl_FragColor = texture2D( sTexture, vTexCoord)*vColor;\n"
 100       "}\n");
 101   fragmentShaderStringStream << fragmentShader;
 102
 103   // Create the implementation, temporarily owned on stack
 104   ShaderEffect shaderEffect = ShaderEffect::New(
 105       vertexShaderStringStream.str(),
 106       fragmentShaderStringStream.str(),
 107       GEOMETRY_TYPE_IMAGE,
 108       ShaderEffect::HINT_GRID );
 109
 110   WaterEffect* shaderImpl = new WaterEffect( numberOfWaves );
 111
 112   Dali::Toolkit::WaterEffect handle = Dali::Toolkit::WaterEffect( shaderEffect, shaderImpl );
 113
 114   shaderImpl->Initialize( handle );
 115
 116   for ( unsigned int index = 0; index < shaderImpl->mNumberOfWaves; ++index )
 117   {
 118     handle.SetUniform( shaderImpl->GetAmplitudePropertyName( index ), 0.0f );
 119     handle.SetUniform( shaderImpl->GetCenterPropertyName( index ), Vector2(0.0f, 0.0f), ShaderEffect::COORDINATE_TYPE_VIEWPORT_POSITION );
 120     handle.SetUniform( shaderImpl->GetPropagationPropertyName( index ), 0.0f );
 121   }
 122
 123   return handle;
 124 }
 125
 126 void WaterEffect::SetAmplitude( unsigned int index, float amplitude )
 127 {
 128   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 129   mShaderEffect.SetUniform( GetAmplitudePropertyName( index ), amplitude );
 130 }
 131
 132 void WaterEffect::SetCenter( unsigned int index, const Vector2& center )
 133 {
 134   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 135   mShaderEffect.SetUniform( GetCenterPropertyName( index ), center, ShaderEffect::COORDINATE_TYPE_VIEWPORT_POSITION );
 136 }
 137
 138 void WaterEffect::SetPropagation( unsigned int index, float radius )
 139 {
 140   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 141   mShaderEffect.SetUniform( GetPropagationPropertyName( index ) , radius );
 142 }
 143
 144 float WaterEffect::GetAmplitude( unsigned int index ) const
 145 {
 146   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 147   Property::Index propertyIndex = mShaderEffect.GetPropertyIndex( GetAmplitudePropertyName( index ) );
 148   return mShaderEffect.GetProperty( propertyIndex ).Get<float>();
 149 }
 150
 151 Vector2 WaterEffect::GetCenter( unsigned int index ) const
 152 {
 153   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 154   Property::Index propertyIndex = mShaderEffect.GetPropertyIndex( GetCenterPropertyName( index ) );
 155   return mShaderEffect.GetProperty( propertyIndex ).Get<Vector2>();
 156 }
 157
 158 float WaterEffect::GetPropagation( unsigned int index ) const
 159 {
 160   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 161   Property::Index propertyIndex = mShaderEffect.GetPropertyIndex( GetPropagationPropertyName( index ) );
 162   return mShaderEffect.GetProperty( propertyIndex ).Get<float>();
 163 }
 164
 165 std::string WaterEffect::GetAmplitudePropertyName( unsigned int index ) const
 166 {
 167   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 168   std::ostringstream oss;
 169   oss << "uDrops[" << index << "].amplitude";
 170   return oss.str();
 171 }
 172
 173 std::string WaterEffect::GetCenterPropertyName( unsigned int index ) const
 174 {
 175   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 176   std::ostringstream oss;
 177   oss << "uDrops[" << index << "].center";
 178   return oss.str();
 179 }
 180
 181 std::string WaterEffect::GetPropagationPropertyName( unsigned int index ) const
 182 {
 183   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 184   std::ostringstream oss;
 185   oss << "uDrops[" << index << "].radius";
 186   return oss.str();
 187 }
 188
 189 void WaterEffect::Initialize( Dali::ShaderEffect shaderEffect )
 190 {
 191   // Save a reference to the shader handle
 192   mShaderEffect = shaderEffect;
 193 }
 194
 195 } // namespace Internal
 196
 197 } // namespace Toolkit
 198
 199 } // namespace Dali