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

   1 //
   2 // Copyright (c) 2014 Samsung Electronics Co., Ltd.
   3 //
   4 // Licensed under the Flora License, Version 1.0 (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://floralicense.org/license/
   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 // CLASS HEADER
  18 #include "water-effect-impl.h"
  19
  20 // EXTERNAL INCLUDES
  21 #include <sstream>
  22 #include <iomanip>
  23
  24 // INTERNAL INCLUDES
  25 #include <dali-toolkit/public-api/shader-effects/water-effect.h>
  26
  27 namespace Dali
  28 {
  29
  30 namespace Toolkit
  31 {
  32
  33 namespace Internal
  34 {
  35
  36 namespace
  37 {
  38
  39 static const unsigned int LIGHT_MAP_SIZE = 512; ///< Size of the bitmap created for the pre-calculated wave function
  40 static const float MAX_WAVE_RADIUS = 80.0f;     ///< Maximum radius of the wave in percentage of the texture coordinates
  41
  42 } // namespace
  43
  44 WaterEffect::WaterEffect( unsigned int numberOfWaves )
  45 : mNumberOfWaves( numberOfWaves )
  46 {
  47 }
  48
  49 WaterEffect::~WaterEffect()
  50 {
  51 }
  52
  53 unsigned int WaterEffect::GetNumberOfWaves() const
  54 {
  55   return mNumberOfWaves;
  56 }
  57
  58
  59 Dali::Toolkit::WaterEffect WaterEffect::CreateShaderEffect( unsigned int numberOfWaves )
  60 {
  61   std::ostringstream vertexShaderStringStream;
  62   vertexShaderStringStream << "#define NUMBER_OF_DROPS " << numberOfWaves << "\n";
  63   vertexShaderStringStream << "#define MAX_WAVE_RADIUS " << std::setprecision(1) << MAX_WAVE_RADIUS << "\n";
  64
  65   std::string vertexShader(
  66       "mediump vec4 position = vec4( aPosition, 1.0 );\n"
  67       "\n"
  68       "struct Drops\n"
  69       "{\n"
  70       "  mediump vec2 center;\n"
  71       "  mediump float radius;\n"
  72       "  mediump float amplitude;\n"
  73       "};\n"
  74       "uniform Drops uDrops[NUMBER_OF_DROPS];\n"
  75       "varying mediump vec4 vColor;\n"
  76       "void main()\n"
  77       "{\n"
  78       "  position = uModelView * position;\n"
  79       "  mediump float refraction = 0.0;\n"
  80       "  for (int i=0; i<NUMBER_OF_DROPS; ++i)\n"
  81       "  {\n"
  82       "    mediump float distance = distance( uDrops[i].center, position.xy );\n"
  83       "    mediump float attenuation = clamp(distance / uDrops[i].radius, 0.0, 1.0) * 1.57;\n"
  84       "    refraction += uDrops[i].amplitude * cos( (distance - uDrops[i].radius) *0.075 ) * cos(attenuation);\n"
  85       "  }\n"
  86       "  vColor = uColor + vec4(vec3(clamp(refraction, -0.1, 1.0)), 1.0);\n"
  87       "  vTexCoord = aTexCoord + vec2( sin(refraction)/MAX_WAVE_RADIUS );\n"
  88       "  gl_Position = uProjection * position;\n"
  89       "}\n");
  90   vertexShaderStringStream << vertexShader;
  91
  92   std::ostringstream fragmentShaderStringStream;
  93
  94   std::string fragmentShader(
  95       "varying mediump vec4 vColor;\n"
  96       "void main()\n"
  97       "{\n"
  98       "  gl_FragColor = texture2D( sTexture, vTexCoord)*vColor;\n"
  99       "}\n");
 100   fragmentShaderStringStream << fragmentShader;
 101
 102   // Create the implementation, temporarily owned on stack
 103   ShaderEffect shaderEffect = ShaderEffect::New(
 104       vertexShaderStringStream.str(),
 105       fragmentShaderStringStream.str(),
 106       GEOMETRY_TYPE_IMAGE,
 107       ShaderEffect::HINT_GRID );
 108
 109   WaterEffect* shaderImpl = new WaterEffect( numberOfWaves );
 110
 111   Dali::Toolkit::WaterEffect handle = Dali::Toolkit::WaterEffect( shaderEffect, shaderImpl );
 112
 113   shaderImpl->Initialize( handle );
 114
 115   for ( unsigned int index = 0; index < shaderImpl->mNumberOfWaves; ++index )
 116   {
 117     handle.SetUniform( shaderImpl->GetAmplitudePropertyName( index ), 0.0f );
 118     handle.SetUniform( shaderImpl->GetCenterPropertyName( index ), Vector2(0.0f, 0.0f), ShaderEffect::COORDINATE_TYPE_VIEWPORT_POSITION );
 119     handle.SetUniform( shaderImpl->GetPropagationPropertyName( index ), 0.0f );
 120   }
 121
 122   return handle;
 123 }
 124
 125 void WaterEffect::SetAmplitude( unsigned int index, float amplitude )
 126 {
 127   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 128   mShaderEffect.SetUniform( GetAmplitudePropertyName( index ), amplitude );
 129 }
 130
 131 void WaterEffect::SetCenter( unsigned int index, const Vector2& center )
 132 {
 133   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 134   mShaderEffect.SetUniform( GetCenterPropertyName( index ), center, ShaderEffect::COORDINATE_TYPE_VIEWPORT_POSITION );
 135 }
 136
 137 void WaterEffect::SetPropagation( unsigned int index, float radius )
 138 {
 139   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 140   mShaderEffect.SetUniform( GetPropagationPropertyName( index ) , radius );
 141 }
 142
 143 float WaterEffect::GetAmplitude( unsigned int index ) const
 144 {
 145   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 146   Property::Index propertyIndex = mShaderEffect.GetPropertyIndex( GetAmplitudePropertyName( index ) );
 147   return mShaderEffect.GetProperty( propertyIndex ).Get<float>();
 148 }
 149
 150 Vector2 WaterEffect::GetCenter( unsigned int index ) const
 151 {
 152   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 153   Property::Index propertyIndex = mShaderEffect.GetPropertyIndex( GetCenterPropertyName( index ) );
 154   return mShaderEffect.GetProperty( propertyIndex ).Get<Vector2>();
 155 }
 156
 157 float WaterEffect::GetPropagation( unsigned int index ) const
 158 {
 159   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 160   Property::Index propertyIndex = mShaderEffect.GetPropertyIndex( GetPropagationPropertyName( index ) );
 161   return mShaderEffect.GetProperty( propertyIndex ).Get<float>();
 162 }
 163
 164 std::string WaterEffect::GetAmplitudePropertyName( unsigned int index ) const
 165 {
 166   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 167   std::ostringstream oss;
 168   oss << "uDrops[" << index << "].amplitude";
 169   return oss.str();
 170 }
 171
 172 std::string WaterEffect::GetCenterPropertyName( unsigned int index ) const
 173 {
 174   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 175   std::ostringstream oss;
 176   oss << "uDrops[" << index << "].center";
 177   return oss.str();
 178 }
 179
 180 std::string WaterEffect::GetPropagationPropertyName( unsigned int index ) const
 181 {
 182   DALI_ASSERT_ALWAYS( index < mNumberOfWaves );
 183   std::ostringstream oss;
 184   oss << "uDrops[" << index << "].radius";
 185   return oss.str();
 186 }
 187
 188 void WaterEffect::Initialize( Dali::ShaderEffect shaderEffect )
 189 {
 190   // Save a reference to the shader handle
 191   mShaderEffect = shaderEffect;
 192 }
 193
 194 } // namespace Internal
 195
 196 } // namespace Toolkit
 197
 198 } // namespace Dali