Fix the texture bleeding with wrapping in atlas
[platform/core/uifw/dali-toolkit.git] / dali-toolkit / internal / visuals / image / image-visual.cpp
index 569646f..0984326 100644 (file)
 #include <dali/devel-api/images/atlas.h>
 #include <dali/devel-api/images/texture-set-image.h>
 #include <dali/devel-api/adaptor-framework/bitmap-loader.h>
+#include <dali/devel-api/scripting/enum-helper.h>
+#include <dali/devel-api/scripting/scripting.h>
 #include <dali/integration-api/debug.h>
 
 // INTERNAL HEADER
+#include <dali-toolkit/public-api/visuals/image-visual-properties.h>
 #include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-string-constants.h>
 #include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-factory-impl.h>
 #include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-factory-cache.h>
-#include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-impl.h>
-#include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-data-impl.h>
+#include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-base-impl.h>
 #include <dali-toolkit/internal/visuals/image-atlas-manager.h>
+#include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-base-data-impl.h>
 
 namespace Dali
 {
@@ -54,25 +57,41 @@ const char * const IMAGE_FITTING_MODE( "fittingMode" );
 const char * const IMAGE_SAMPLING_MODE( "samplingMode" );
 const char * const IMAGE_DESIRED_WIDTH( "desiredWidth" );
 const char * const IMAGE_DESIRED_HEIGHT( "desiredHeight" );
+const char * const IMAGE_WRAP_MODE_U("wrapModeU");
+const char * const IMAGE_WRAP_MODE_V("wrapModeV");
 const char * const SYNCHRONOUS_LOADING( "synchronousLoading" );
+const char * const BATCHING_ENABLED( "batchingEnabled" );
 
 // fitting modes
-const char * const SHRINK_TO_FIT("SHRINK_TO_FIT");
-const char * const SCALE_TO_FILL("SCALE_TO_FILL");
-const char * const FIT_WIDTH("FIT_WIDTH");
-const char * const FIT_HEIGHT("FIT_HEIGHT");
-const char * const DEFAULT("DEFAULT");
+DALI_ENUM_TO_STRING_TABLE_BEGIN( FITTING_MODE )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::FittingMode, SHRINK_TO_FIT )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::FittingMode, SCALE_TO_FILL )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::FittingMode, FIT_WIDTH )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::FittingMode, FIT_HEIGHT )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::FittingMode, DEFAULT )
+DALI_ENUM_TO_STRING_TABLE_END( FITTING_MODE )
 
 // sampling modes
-const char * const BOX("BOX");
-const char * const NEAREST("NEAREST");
-const char * const LINEAR("LINEAR");
-const char * const BOX_THEN_NEAREST("BOX_THEN_NEAREST");
-const char * const BOX_THEN_LINEAR("BOX_THEN_LINEAR");
-const char * const NO_FILTER("NO_FILTER");
-const char * const DONT_CARE("DONT_CARE");
+DALI_ENUM_TO_STRING_TABLE_BEGIN( SAMPLING_MODE )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::SamplingMode, BOX )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::SamplingMode, NEAREST )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::SamplingMode, LINEAR )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::SamplingMode, BOX_THEN_NEAREST )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::SamplingMode, BOX_THEN_LINEAR )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::SamplingMode, NO_FILTER )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::SamplingMode, DONT_CARE )
+DALI_ENUM_TO_STRING_TABLE_END( SAMPLING_MODE )
+
+// wrap modes
+DALI_ENUM_TO_STRING_TABLE_BEGIN( WRAP_MODE )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::WrapMode, DEFAULT )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::WrapMode, CLAMP_TO_EDGE )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::WrapMode, REPEAT )
+DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::WrapMode, MIRRORED_REPEAT )
+DALI_ENUM_TO_STRING_TABLE_END( WRAP_MODE )
 
 const std::string PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME = "pixelArea";
+const std::string WRAP_MODE_UNIFORM_NAME = "wrapMode";
 
 const Vector4 FULL_TEXTURE_RECT(0.f, 0.f, 1.f, 1.f);
 
@@ -82,7 +101,6 @@ const char* VERTEX_SHADER = DALI_COMPOSE_SHADER(
   attribute mediump vec2 aPosition;\n
   uniform mediump mat4 uMvpMatrix;\n
   uniform mediump vec3 uSize;\n
-  uniform mediump vec4 uAtlasRect;\n
   uniform mediump vec4 pixelArea;
   varying mediump vec2 vTexCoord;\n
   \n
@@ -92,12 +110,12 @@ const char* VERTEX_SHADER = DALI_COMPOSE_SHADER(
     vertexPosition.xyz *= uSize;\n
     vertexPosition = uMvpMatrix * vertexPosition;\n
     \n
-    vTexCoord = mix( uAtlasRect.xy, uAtlasRect.zw, pixelArea.xy+pixelArea.zw*(aPosition + vec2(0.5) ) );\n
+    vTexCoord = pixelArea.xy+pixelArea.zw*(aPosition + vec2(0.5) );\n
     gl_Position = vertexPosition;\n
   }\n
 );
 
-const char* FRAGMENT_SHADER = DALI_COMPOSE_SHADER(
+const char* FRAGMENT_SHADER_NO_ATLAS = DALI_COMPOSE_SHADER(
   varying mediump vec2 vTexCoord;\n
   uniform sampler2D sTexture;\n
   uniform lowp vec4 uColor;\n
@@ -108,6 +126,45 @@ const char* FRAGMENT_SHADER = DALI_COMPOSE_SHADER(
   }\n
 );
 
+const char* FRAGMENT_SHADER_ATLAS_CLAMP = DALI_COMPOSE_SHADER(
+    varying mediump vec2 vTexCoord;\n
+    uniform sampler2D sTexture;\n
+    uniform mediump vec4 uAtlasRect;\n
+    uniform lowp vec4 uColor;\n
+    \n
+    void main()\n
+    {\n
+      mediump vec2 texCoord = clamp( mix( uAtlasRect.xy, uAtlasRect.zw, vTexCoord ), uAtlasRect.xy, uAtlasRect.zw );\n
+      gl_FragColor = texture2D( sTexture, texCoord ) * uColor;\n
+    }\n
+);
+
+const char* FRAGMENT_SHADER_ATLAS_VARIOUS_WRAP = DALI_COMPOSE_SHADER(
+    varying mediump vec2 vTexCoord;\n
+    uniform sampler2D sTexture;\n
+    uniform mediump vec4 uAtlasRect;\n
+    // WrapMode -- 0: CLAMP; 1: REPEAT; 2: REFLECT;
+    uniform lowp vec2 wrapMode;\n
+    uniform lowp vec4 uColor;\n
+    \n
+    mediump float wrapCoordinate( mediump vec2 range, mediump float coordinate, lowp float wrap )\n
+    {\n
+      mediump float coord;\n
+      if( wrap > 1.5 )\n // REFLECT
+        coord = 1.0-abs(fract(coordinate*0.5)*2.0 - 1.0);\n
+      else \n// warp == 0 or 1
+        coord = mix(coordinate, fract( coordinate ), wrap);\n
+      return clamp( mix(range.x, range.y, coord), range.x, range.y );
+    }\n
+    \n
+    void main()\n
+    {\n
+      mediump vec2 texCoord = vec2( wrapCoordinate( uAtlasRect.xz, vTexCoord.x, wrapMode.x ),
+                                    wrapCoordinate( uAtlasRect.yw, vTexCoord.y, wrapMode.y ) );\n
+      gl_FragColor = texture2D( sTexture, texCoord ) * uColor;\n
+    }\n
+);
+
 Geometry CreateGeometry( VisualFactoryCache& factoryCache, ImageDimensions gridSize )
 {
   Geometry geometry;
@@ -131,12 +188,14 @@ Geometry CreateGeometry( VisualFactoryCache& factoryCache, ImageDimensions gridS
 
 } //unnamed namespace
 
-ImageVisual::ImageVisual( VisualFactoryCache& factoryCache, ImageAtlasManager& atlasManager )
-: Visual( factoryCache ),
-  mAtlasManager( atlasManager ),
+ImageVisual::ImageVisual( VisualFactoryCache& factoryCache )
+: Visual::Base( factoryCache ),
+  mPixelArea( FULL_TEXTURE_RECT ),
   mDesiredSize(),
   mFittingMode( FittingMode::DEFAULT ),
   mSamplingMode( SamplingMode::DEFAULT ),
+  mWrapModeU( WrapMode::DEFAULT ),
+  mWrapModeV( WrapMode::DEFAULT ),
   mNativeFragmentShaderCode( ),
   mNativeImageFlag( false )
 {
@@ -150,7 +209,7 @@ void ImageVisual::DoInitialize( Actor& actor, const Property::Map& propertyMap )
 {
   std::string oldImageUrl = mImageUrl;
 
-  Property::Value* imageURLValue = propertyMap.Find( IMAGE_URL_NAME );
+  Property::Value* imageURLValue = propertyMap.Find( Toolkit::ImageVisual::Property::URL, IMAGE_URL_NAME );
   if( imageURLValue )
   {
     imageURLValue->Get( mImageUrl );
@@ -159,103 +218,54 @@ void ImageVisual::DoInitialize( Actor& actor, const Property::Map& propertyMap )
       mImage.Reset();
     }
 
-    Property::Value* fittingValue = propertyMap.Find( IMAGE_FITTING_MODE );
+    Property::Value* fittingValue = propertyMap.Find( Toolkit::ImageVisual::Property::FITTING_MODE, IMAGE_FITTING_MODE );
     if( fittingValue )
     {
-      std::string fitting;
-      fittingValue->Get( fitting );
-
-      mFittingMode = FittingMode::DEFAULT;
-      if( fitting == SHRINK_TO_FIT )
-      {
-        mFittingMode = FittingMode::SHRINK_TO_FIT;
-      }
-      else if( fitting == SCALE_TO_FILL )
-      {
-        mFittingMode = FittingMode::SCALE_TO_FILL;
-      }
-      else if( fitting == FIT_WIDTH )
-      {
-        mFittingMode = FittingMode::FIT_WIDTH;
-      }
-      else if( fitting == FIT_HEIGHT )
-      {
-        mFittingMode = FittingMode::FIT_HEIGHT;
-      }
-      else if( fitting == DEFAULT )
-      {
-        mFittingMode = FittingMode::DEFAULT;
-      }
-      else
-      {
-        DALI_ASSERT_ALWAYS("Unknown fitting mode");
-      }
+      Scripting::GetEnumerationProperty( *fittingValue, FITTING_MODE_TABLE, FITTING_MODE_TABLE_COUNT, mFittingMode );
     }
 
-    Property::Value* samplingValue = propertyMap.Find( IMAGE_SAMPLING_MODE );
+    Property::Value* samplingValue = propertyMap.Find( Toolkit::ImageVisual::Property::SAMPLING_MODE, IMAGE_SAMPLING_MODE );
     if( samplingValue )
     {
-      std::string sampling;
-      samplingValue->Get( sampling );
-
-      mSamplingMode = SamplingMode::DEFAULT;
-      if( sampling == BOX )
-      {
-        mSamplingMode = SamplingMode::BOX;
-      }
-      else if( sampling == NEAREST )
-      {
-        mSamplingMode = SamplingMode::NEAREST;
-      }
-      else if( sampling == LINEAR )
-      {
-        mSamplingMode = SamplingMode::LINEAR;
-      }
-      else if( sampling == BOX_THEN_NEAREST )
-      {
-        mSamplingMode = SamplingMode::BOX_THEN_NEAREST;
-      }
-      else if( sampling == BOX_THEN_LINEAR )
-      {
-        mSamplingMode = SamplingMode::BOX_THEN_LINEAR;
-      }
-      else if( sampling == NO_FILTER )
-      {
-        mSamplingMode = SamplingMode::NO_FILTER;
-      }
-      else if( sampling == DONT_CARE )
-      {
-        mSamplingMode = SamplingMode::DONT_CARE;
-      }
-      else if( sampling == DEFAULT )
-      {
-        mSamplingMode = SamplingMode::DEFAULT;
-      }
-      else
-      {
-        DALI_ASSERT_ALWAYS("Unknown sampling mode");
-      }
+      Scripting::GetEnumerationProperty( *samplingValue, SAMPLING_MODE_TABLE, SAMPLING_MODE_TABLE_COUNT, mSamplingMode );
     }
 
     int desiredWidth = 0;
-    Property::Value* desiredWidthValue = propertyMap.Find( IMAGE_DESIRED_WIDTH );
+    Property::Value* desiredWidthValue = propertyMap.Find( Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_WIDTH, IMAGE_DESIRED_WIDTH );
     if( desiredWidthValue )
     {
       desiredWidthValue->Get( desiredWidth );
     }
 
     int desiredHeight = 0;
-    Property::Value* desiredHeightValue = propertyMap.Find( IMAGE_DESIRED_HEIGHT );
+    Property::Value* desiredHeightValue = propertyMap.Find( Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_HEIGHT, IMAGE_DESIRED_HEIGHT );
     if( desiredHeightValue )
     {
       desiredHeightValue->Get( desiredHeight );
     }
 
-    mDesiredSize = ImageDimensions( desiredWidth, desiredHeight );
+    Property::Value* pixelAreaValue = propertyMap.Find( Toolkit::ImageVisual::Property::PIXEL_AREA, PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME );
+    if( pixelAreaValue )
+    {
+      pixelAreaValue->Get( mPixelArea );
+    }
 
+    Property::Value* wrapModeValueU = propertyMap.Find( Toolkit::ImageVisual::Property::WRAP_MODE_U, IMAGE_WRAP_MODE_U );
+    if( wrapModeValueU )
+    {
+      Scripting::GetEnumerationProperty( *wrapModeValueU, WRAP_MODE_TABLE, WRAP_MODE_TABLE_COUNT, mWrapModeU );
+    }
+
+    Property::Value* wrapModeValueV = propertyMap.Find( Toolkit::ImageVisual::Property::WRAP_MODE_V, IMAGE_WRAP_MODE_V );
+    if( wrapModeValueV )
+    {
+      Scripting::GetEnumerationProperty( *wrapModeValueV, WRAP_MODE_TABLE, WRAP_MODE_TABLE_COUNT, mWrapModeV );
+    }
+
+    mDesiredSize = ImageDimensions( desiredWidth, desiredHeight );
   }
 
-  Property::Value* syncLoading = propertyMap.Find( SYNCHRONOUS_LOADING );
+  Property::Value* syncLoading = propertyMap.Find( Toolkit::ImageVisual::Property::SYNCHRONOUS_LOADING, SYNCHRONOUS_LOADING );
   if( syncLoading )
   {
     bool sync;
@@ -304,11 +314,6 @@ void ImageVisual::DoInitialize( Actor& actor, const Property::Map& propertyMap )
   }
 }
 
-void ImageVisual::SetSize( const Vector2& size )
-{
-  Visual::SetSize( size );
-}
-
 void ImageVisual::GetNaturalSize( Vector2& naturalSize ) const
 {
   if(mImage)
@@ -334,15 +339,6 @@ void ImageVisual::GetNaturalSize( Vector2& naturalSize ) const
   naturalSize = Vector2::ZERO;
 }
 
-void ImageVisual::SetClipRect( const Rect<int>& clipRect )
-{
-  Visual::SetClipRect( clipRect );
-}
-
-void ImageVisual::SetOffset( const Vector2& offset )
-{
-}
-
 Renderer ImageVisual::CreateRenderer() const
 {
   Geometry geometry;
@@ -359,23 +355,24 @@ Renderer ImageVisual::CreateRenderer() const
   {
     geometry = CreateGeometry( mFactoryCache, ImageDimensions( 1, 1 ) );
 
-    shader = GetImageShader(mFactoryCache);
+    shader = GetImageShader( mFactoryCache,
+                             mImpl->mFlags & Impl::IS_ATLASING_APPLIED,
+                             mWrapModeU <= WrapMode::CLAMP_TO_EDGE && mWrapModeV <= WrapMode::CLAMP_TO_EDGE );
   }
   else
   {
     geometry = CreateGeometry( mFactoryCache, mImpl->mCustomShader->mGridSize );
     if( mImpl->mCustomShader->mVertexShader.empty() && mImpl->mCustomShader->mFragmentShader.empty() )
     {
-      shader = GetImageShader(mFactoryCache);
+      shader = GetImageShader(mFactoryCache, false, true);
     }
     else
     {
       shader  = Shader::New( mImpl->mCustomShader->mVertexShader.empty() ? VERTEX_SHADER : mImpl->mCustomShader->mVertexShader,
-                             mImpl->mCustomShader->mFragmentShader.empty() ? FRAGMENT_SHADER : mImpl->mCustomShader->mFragmentShader,
+                             mImpl->mCustomShader->mFragmentShader.empty() ? FRAGMENT_SHADER_NO_ATLAS : mImpl->mCustomShader->mFragmentShader,
                              mImpl->mCustomShader->mHints );
       if( mImpl->mCustomShader->mVertexShader.empty() )
       {
-        shader.RegisterProperty( ATLAS_RECT_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
         shader.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
       }
     }
@@ -396,7 +393,6 @@ Renderer ImageVisual::CreateNativeImageRenderer() const
     geometry = CreateGeometry( mFactoryCache, ImageDimensions( 1, 1 ) );
 
     shader  = Shader::New( VERTEX_SHADER, mNativeFragmentShaderCode );
-    shader.RegisterProperty( ATLAS_RECT_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
     shader.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
   }
   else
@@ -407,7 +403,6 @@ Renderer ImageVisual::CreateNativeImageRenderer() const
                            mImpl->mCustomShader->mHints );
     if( mImpl->mCustomShader->mVertexShader.empty() )
     {
-      shader.RegisterProperty( ATLAS_RECT_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
       shader.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
     }
   }
@@ -415,7 +410,6 @@ Renderer ImageVisual::CreateNativeImageRenderer() const
   TextureSet textureSet = TextureSet::New();
   Renderer renderer = Renderer::New( geometry, shader );
   renderer.SetTextures( textureSet );
-
   return renderer;
 }
 
@@ -442,7 +436,7 @@ Image ImageVisual::LoadImage( const std::string& url, bool synchronousLoading )
     if( !mPixels )
     {
       // use broken image
-      return VisualFactory::GetBrokenRendererImage();
+      return VisualFactoryCache::GetBrokenVisualImage();
     }
     Atlas image = Atlas::New( mPixels.GetWidth(), mPixels.GetHeight(), mPixels.GetPixelFormat() );
     image.Upload( mPixels, 0, 0 );
@@ -466,13 +460,15 @@ TextureSet ImageVisual::CreateTextureSet( Vector4& textureRect, const std::strin
     {
       // use broken image
       textureSet = TextureSet::New();
-      TextureSetImage( textureSet, 0u, VisualFactory::GetBrokenRendererImage() );
+      TextureSetImage( textureSet, 0u, VisualFactoryCache::GetBrokenVisualImage() );
     }
     else
     {
-      textureSet = mAtlasManager.Add(textureRect, mPixels );
+      textureSet = mFactoryCache.GetAtlasManager()->Add(textureRect, mPixels );
+      mImpl->mFlags |= Impl::IS_ATLASING_APPLIED;
       if( !textureSet ) // big image, no atlasing
       {
+        mImpl->mFlags &= ~Impl::IS_ATLASING_APPLIED;
         Atlas image = Atlas::New( mPixels.GetWidth(), mPixels.GetHeight(), mPixels.GetPixelFormat() );
         image.Upload( mPixels, 0, 0 );
         textureSet = TextureSet::New();
@@ -482,9 +478,11 @@ TextureSet ImageVisual::CreateTextureSet( Vector4& textureRect, const std::strin
   }
   else
   {
-    textureSet = mAtlasManager.Add(textureRect, url, mDesiredSize, mFittingMode, mSamplingMode );
+    textureSet = mFactoryCache.GetAtlasManager()->Add(textureRect, url, mDesiredSize, mFittingMode, mSamplingMode );
+    mImpl->mFlags |= Impl::IS_ATLASING_APPLIED;
     if( !textureSet ) // big image, no atlasing
     {
+      mImpl->mFlags &= ~Impl::IS_ATLASING_APPLIED;
       ResourceImage resourceImage = Dali::ResourceImage::New( url, mDesiredSize, mFittingMode, mSamplingMode );
       resourceImage.LoadingFinishedSignal().Connect( this, &ImageVisual::OnImageLoaded );
       textureSet = TextureSet::New();
@@ -492,6 +490,13 @@ TextureSet ImageVisual::CreateTextureSet( Vector4& textureRect, const std::strin
     }
   }
 
+  if( !(mImpl->mFlags & Impl::IS_ATLASING_APPLIED) )
+  {
+    Sampler sampler = Sampler::New();
+    sampler.SetWrapMode(  mWrapModeU, mWrapModeV  );
+    textureSet.SetSampler( 0u, sampler );
+  }
+
   return textureSet;
 }
 
@@ -509,28 +514,46 @@ void ImageVisual::InitializeRenderer( const std::string& imageUrl )
       ( strncasecmp( imageUrl.c_str(), HTTP_URL,  sizeof(HTTP_URL)  -1 ) != 0 ) && // ignore remote images
       ( strncasecmp( imageUrl.c_str(), HTTPS_URL, sizeof(HTTPS_URL) -1 ) != 0 ) )
   {
-    mImpl->mRenderer = mFactoryCache.GetRenderer( imageUrl );
-    if( !mImpl->mRenderer )
+    bool defaultWrapMode = mWrapModeU <= WrapMode::CLAMP_TO_EDGE && mWrapModeV <= WrapMode::CLAMP_TO_EDGE;
+    bool cacheable =  defaultWrapMode &&  mPixelArea == FULL_TEXTURE_RECT;
+
+    mImpl->mFlags &= ~Impl::IS_FROM_CACHE;
+    if( cacheable ) // fetch the renderer from cache if exist
+    {
+      mImpl->mRenderer = mFactoryCache.GetRenderer( imageUrl );
+      mImpl->mFlags |= Impl::IS_FROM_CACHE;
+    }
+
+    if( !mImpl->mRenderer ) // new renderer is needed
     {
       Vector4 atlasRect;
       TextureSet textureSet = CreateTextureSet(atlasRect, imageUrl, IsSynchronousResourceLoading() );
       Geometry geometry = CreateGeometry( mFactoryCache, ImageDimensions( 1, 1 ) );
-      Shader shader( GetImageShader(mFactoryCache) );
+      Shader shader( GetImageShader(mFactoryCache, mImpl->mFlags & Impl::IS_ATLASING_APPLIED, defaultWrapMode) );
       mImpl->mRenderer = Renderer::New( geometry, shader );
       mImpl->mRenderer.SetTextures( textureSet );
-      if( atlasRect != FULL_TEXTURE_RECT )
+
+      if( mImpl->mFlags & Impl::IS_ATLASING_APPLIED ) // the texture is packed inside atlas
       {
         mImpl->mRenderer.RegisterProperty( ATLAS_RECT_UNIFORM_NAME, atlasRect );
+        if( !defaultWrapMode ) // custom wrap mode, renderer is not cached.
+        {
+          Vector2 wrapMode(mWrapModeU-WrapMode::CLAMP_TO_EDGE, mWrapModeV-WrapMode::CLAMP_TO_EDGE);
+          wrapMode.Clamp( Vector2::ZERO, Vector2( 2.f, 2.f ) );
+          mImpl->mRenderer.RegisterProperty( WRAP_MODE_UNIFORM_NAME, wrapMode );
+        }
       }
-      mFactoryCache.SaveRenderer( imageUrl, mImpl->mRenderer );
-    }
 
-    mImpl->mFlags |= Impl::IS_FROM_CACHE;
+      // save the renderer to cache only when default wrap mode and default pixel area is used
+      if( cacheable )
+      {
+        mFactoryCache.SaveRenderer( imageUrl, mImpl->mRenderer );
+      }
+    }
   }
   else
   {
     // for custom shader or remote image, renderer is not cached and atlas is not applied
-
     mImpl->mFlags &= ~Impl::IS_FROM_CACHE;
     mImpl->mRenderer = CreateRenderer();
     Image image = LoadImage( imageUrl, IsSynchronousResourceLoading() );
@@ -550,7 +573,6 @@ void ImageVisual::InitializeRenderer( const Image& image )
   }
 }
 
-
 void ImageVisual::DoSetOnStage( Actor& actor )
 {
   if( !mImageUrl.empty() )
@@ -562,6 +584,10 @@ void ImageVisual::DoSetOnStage( Actor& actor )
     InitializeRenderer( mImage );
   }
 
+  if( mPixelArea != FULL_TEXTURE_RECT )
+  {
+    mImpl->mRenderer.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, mPixelArea );
+  }
 }
 
 void ImageVisual::DoSetOffStage( Actor& actor )
@@ -583,112 +609,70 @@ void ImageVisual::DoSetOffStage( Actor& actor )
 void ImageVisual::DoCreatePropertyMap( Property::Map& map ) const
 {
   map.Clear();
-  map.Insert( RENDERER_TYPE, IMAGE_RENDERER );
+  map.Insert( Toolkit::Visual::Property::TYPE, Toolkit::Visual::IMAGE );
 
   bool sync = IsSynchronousResourceLoading();
   map.Insert( SYNCHRONOUS_LOADING, sync );
   if( !mImageUrl.empty() )
   {
-    map.Insert( IMAGE_URL_NAME, mImageUrl );
-    map.Insert( IMAGE_DESIRED_WIDTH, mDesiredSize.GetWidth() );
-    map.Insert( IMAGE_DESIRED_HEIGHT, mDesiredSize.GetHeight() );
+    map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::URL, mImageUrl );
+    map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_WIDTH, mDesiredSize.GetWidth() );
+    map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_HEIGHT, mDesiredSize.GetHeight() );
   }
   else if( mImage )
   {
-    map.Insert( IMAGE_DESIRED_WIDTH, static_cast<int>(mImage.GetWidth()) );
-    map.Insert( IMAGE_DESIRED_HEIGHT, static_cast<int>(mImage.GetHeight()) );
+    map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_WIDTH, static_cast<int>(mImage.GetWidth()) );
+    map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_HEIGHT, static_cast<int>(mImage.GetHeight()) );
 
     ResourceImage resourceImage = ResourceImage::DownCast(mImage);
     if( resourceImage )
     {
-      map.Insert( IMAGE_URL_NAME, resourceImage.GetUrl() );
+      map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::URL, resourceImage.GetUrl() );
     }
   }
 
-  switch( mFittingMode )
+  map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::FITTING_MODE, mFittingMode );
+  map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::SAMPLING_MODE, mSamplingMode );
+
+  map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::PIXEL_AREA, mPixelArea );
+  map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::WRAP_MODE_U, mWrapModeU );
+  map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::WRAP_MODE_V, mWrapModeV );
+}
+
+Shader ImageVisual::GetImageShader( VisualFactoryCache& factoryCache, bool atlasing, bool defaultTextureWrapping )
+{
+  Shader shader;
+  if( atlasing )
   {
-    case Dali::FittingMode::FIT_HEIGHT:
-    {
-      map.Insert( IMAGE_FITTING_MODE, FIT_HEIGHT );
-      break;
-    }
-    case Dali::FittingMode::FIT_WIDTH:
-    {
-      map.Insert( IMAGE_FITTING_MODE, FIT_WIDTH );
-      break;
-    }
-    case Dali::FittingMode::SCALE_TO_FILL:
+    if( defaultTextureWrapping )
     {
-      map.Insert( IMAGE_FITTING_MODE, SCALE_TO_FILL );
-      break;
-    }
-    case Dali::FittingMode::SHRINK_TO_FIT:
-    {
-      map.Insert( IMAGE_FITTING_MODE, SHRINK_TO_FIT );
-      break;
+      shader = factoryCache.GetShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER_ATLAS_DEFAULT_WRAP );
+      if( !shader )
+      {
+        shader = Shader::New( VERTEX_SHADER, FRAGMENT_SHADER_ATLAS_CLAMP );
+        factoryCache.SaveShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER_ATLAS_DEFAULT_WRAP, shader );
+      }
     }
-    default:
+    else
     {
-      map.Insert( IMAGE_FITTING_MODE, DEFAULT );
-      break;
+      shader = factoryCache.GetShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER_ATLAS_CUSTOM_WRAP );
+      if( !shader )
+      {
+        shader = Shader::New( VERTEX_SHADER, FRAGMENT_SHADER_ATLAS_VARIOUS_WRAP );
+        factoryCache.SaveShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER_ATLAS_CUSTOM_WRAP, shader );
+      }
     }
   }
-
-  switch( mSamplingMode )
+  else
   {
-    case Dali::SamplingMode::BOX:
-    {
-      map.Insert( IMAGE_SAMPLING_MODE, BOX );
-      break;
-    }
-    case Dali::SamplingMode::NEAREST:
-    {
-      map.Insert( IMAGE_SAMPLING_MODE, NEAREST );
-      break;
-    }
-    case Dali::SamplingMode::LINEAR:
-    {
-      map.Insert( IMAGE_SAMPLING_MODE, LINEAR );
-      break;
-    }
-    case Dali::SamplingMode::BOX_THEN_LINEAR:
+    shader = factoryCache.GetShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER );
+    if( !shader )
     {
-      map.Insert( IMAGE_SAMPLING_MODE, BOX_THEN_LINEAR );
-      break;
+      shader = Shader::New( VERTEX_SHADER, FRAGMENT_SHADER_NO_ATLAS );
+      factoryCache.SaveShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER, shader );
     }
-    case Dali::SamplingMode::BOX_THEN_NEAREST:
-    {
-      map.Insert( IMAGE_SAMPLING_MODE, BOX_THEN_NEAREST );
-      break;
-    }
-    case Dali::SamplingMode::NO_FILTER:
-    {
-      map.Insert( IMAGE_SAMPLING_MODE, NO_FILTER );
-      break;
-    }
-    case Dali::SamplingMode::DONT_CARE:
-    {
-      map.Insert( IMAGE_SAMPLING_MODE, DONT_CARE );
-      break;
-    }
-    default:
-    {
-      map.Insert( IMAGE_SAMPLING_MODE, DEFAULT );
-      break;
-    }
-  }
-}
-
-Shader ImageVisual::GetImageShader( VisualFactoryCache& factoryCache )
-{
-  Shader shader = factoryCache.GetShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER );
-  if( !shader )
-  {
-    shader = Shader::New( VERTEX_SHADER, FRAGMENT_SHADER );
-    factoryCache.SaveShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER, shader );
-    shader.RegisterProperty( ATLAS_RECT_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
-    shader.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
   }
+  shader.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
   return shader;
 }
 
@@ -828,6 +812,9 @@ void ImageVisual::ApplyImageToSampler( const Image& image )
       mImpl->mRenderer.SetTextures( textureSet );
     }
     TextureSetImage( textureSet, 0u, image );
+    Sampler sampler = Sampler::New();
+    sampler.SetWrapMode(  mWrapModeU, mWrapModeV  );
+    textureSet.SetSampler( 0u, sampler );
   }
 }
 
@@ -835,7 +822,7 @@ void ImageVisual::OnImageLoaded( ResourceImage image )
 {
   if( image.GetLoadingState() == Dali::ResourceLoadingFailed )
   {
-    Image brokenImage = VisualFactory::GetBrokenRendererImage();
+    Image brokenImage = VisualFactoryCache::GetBrokenVisualImage();
     if( mImpl->mRenderer )
     {
       ApplyImageToSampler( brokenImage );
@@ -858,7 +845,7 @@ void ImageVisual::CleanCache(const std::string& url)
   mImpl->mRenderer.Reset();
   if( mFactoryCache.CleanRendererCache( url ) && index != Property::INVALID_INDEX )
   {
-    mAtlasManager.Remove( textureSet, atlasRect );
+    mFactoryCache.GetAtlasManager()->Remove( textureSet, atlasRect );
   }
 }
 
@@ -879,7 +866,7 @@ void ImageVisual::SetNativeFragmentShaderCode( Dali::NativeImage& nativeImage )
   }
   else
   {
-    mNativeFragmentShaderCode += FRAGMENT_SHADER;
+    mNativeFragmentShaderCode += FRAGMENT_SHADER_NO_ATLAS;
   }
 
   if( customSamplerTypename )