Updated ImageVisual to handle native texture sampler
[platform/core/uifw/dali-toolkit.git] / dali-toolkit / internal / visuals / image / image-visual.cpp
index 5917754..b0324ed 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2018 Samsung Electronics Co., Ltd.
+ * Copyright (c) 2020 Samsung Electronics Co., Ltd.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
 // EXTERNAL HEADERS
 #include <cstring> // for strlen()
 #include <dali/public-api/actors/layer.h>
-#include <dali/public-api/common/stage.h>
-#include <dali/public-api/images/resource-image.h>
-#include <dali/public-api/images/native-image.h>
-#include <dali/devel-api/images/texture-set-image.h>
+#include <dali/devel-api/common/stage.h>
 #include <dali/devel-api/adaptor-framework/image-loading.h>
+#include <dali/devel-api/rendering/renderer-devel.h>
+#include <dali/devel-api/rendering/texture-devel.h>
 #include <dali/devel-api/scripting/enum-helper.h>
 #include <dali/devel-api/scripting/scripting.h>
 #include <dali/integration-api/debug.h>
@@ -42,6 +41,7 @@
 #include <dali-toolkit/internal/visuals/image-atlas-manager.h>
 #include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-base-data-impl.h>
 #include <dali-toolkit/internal/visuals/visual-url.h>
+#include <dali-toolkit/internal/visuals/image-visual-shader-factory.h>
 
 namespace Dali
 {
@@ -55,15 +55,6 @@ namespace Internal
 namespace
 {
 
-// property names
-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 SYNCHRONOUS_LOADING( "synchronousLoading" );
-const char * const IMAGE_ATLASING("atlasing");
-const char * const ALPHA_MASK_URL("alphaMaskUrl");
-
 // fitting modes
 DALI_ENUM_TO_STRING_TABLE_BEGIN( FITTING_MODE )
 DALI_ENUM_TO_STRING_WITH_SCOPE( Dali::FittingMode, SHRINK_TO_FIT )
@@ -107,119 +98,9 @@ DALI_ENUM_TO_STRING_TABLE_END( RELEASE_POLICY )
 
 const Vector4 FULL_TEXTURE_RECT(0.f, 0.f, 1.f, 1.f);
 
-const char* DEFAULT_SAMPLER_TYPENAME = "sampler2D";
-
 const float PIXEL_ALIGN_ON = 1.0f;
 const float PIXEL_ALIGN_OFF = 0.0f;
 
-const char* VERTEX_SHADER = DALI_COMPOSE_SHADER(
-  attribute mediump vec2 aPosition;\n
-  uniform mediump mat4 uModelMatrix;\n
-  uniform mediump mat4 uViewMatrix;\n
-  uniform mediump mat4 uProjection;\n
-  uniform mediump vec3 uSize;\n
-  uniform mediump vec4 pixelArea;
-  varying mediump vec2 vTexCoord;\n
-  uniform lowp float uPixelAligned;\n
-  \n
-  //Visual size and offset
-  uniform mediump vec2 offset;\n
-  uniform mediump vec2 size;\n
-  uniform mediump vec4 offsetSizeMode;\n
-  uniform mediump vec2 origin;\n
-  uniform mediump vec2 anchorPoint;\n
-\n
-  vec4 ComputeVertexPosition()\n
-  {\n
-    vec2 visualSize = mix(uSize.xy*size, size, offsetSizeMode.zw );\n
-    vec2 visualOffset = mix( offset, offset/uSize.xy, offsetSizeMode.xy);\n
-    return vec4( (aPosition + anchorPoint)*visualSize + (visualOffset + origin)*uSize.xy, 0.0, 1.0 );\n
-  }\n
-\n
-  void main()\n
-  {\n
-    mediump vec4 vertexPosition = uViewMatrix * uModelMatrix * ComputeVertexPosition();\n
-    vec4 alignedVertexPosition = vertexPosition;\n
-    alignedVertexPosition.xy = floor ( vertexPosition.xy );\n // Pixel alignment
-    vertexPosition = uProjection * mix( vertexPosition, alignedVertexPosition, uPixelAligned );\n
-    vTexCoord = pixelArea.xy+pixelArea.zw*(aPosition + vec2(0.5) );\n
-    gl_Position = vertexPosition;\n
-  }\n
-);
-
-const char* FRAGMENT_SHADER_NO_ATLAS = DALI_COMPOSE_SHADER(
-  varying mediump vec2 vTexCoord;\n
-  uniform sampler2D sTexture;\n
-  uniform lowp vec4 uColor;\n
-  uniform lowp vec3 mixColor;\n
-  uniform lowp float opacity;\n
-  uniform lowp float preMultipliedAlpha;\n
-  \n
-  lowp vec4 visualMixColor()\n
-  {\n
-    return vec4( mixColor * mix( 1.0, opacity, preMultipliedAlpha ), opacity );\n
-  }\n
-  void main()\n
-  {\n
-      gl_FragColor = texture2D( sTexture, vTexCoord ) * uColor * visualMixColor();\n
-  }\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
-    uniform lowp vec3 mixColor;\n
-    uniform lowp float opacity;\n
-    uniform lowp float preMultipliedAlpha;\n
-    \n
-    lowp vec4 visualMixColor()\n
-    {\n
-        return vec4( mixColor * mix( 1.0, opacity, preMultipliedAlpha ), opacity );\n
-    }\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 * visualMixColor();\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
-    uniform lowp vec3 mixColor;\n
-    uniform lowp float opacity;\n
-    uniform lowp float preMultipliedAlpha;\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
-    lowp vec4 visualMixColor()\n
-    {\n
-      return vec4( mixColor * mix( 1.0, opacity, preMultipliedAlpha ), opacity );\n
-    }\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 * visualMixColor();\n
-    }\n
-);
-
 Geometry CreateGeometry( VisualFactoryCache& factoryCache, ImageDimensions gridSize )
 {
   Geometry geometry;
@@ -238,39 +119,37 @@ Geometry CreateGeometry( VisualFactoryCache& factoryCache, ImageDimensions gridS
 
 } // unnamed namespace
 
+
 ImageVisualPtr ImageVisual::New( VisualFactoryCache& factoryCache,
+                                 ImageVisualShaderFactory& shaderFactory,
                                  const VisualUrl& imageUrl,
                                  const Property::Map& properties,
                                  ImageDimensions size,
                                  FittingMode::Type fittingMode,
                                  Dali::SamplingMode::Type samplingMode )
 {
-  ImageVisualPtr imageVisualPtr( new ImageVisual( factoryCache, imageUrl, size, fittingMode, samplingMode ) );
+  ImageVisualPtr imageVisualPtr( new ImageVisual( factoryCache, shaderFactory, imageUrl, size, fittingMode, samplingMode ) );
   imageVisualPtr->SetProperties( properties );
   return imageVisualPtr;
 }
 
 ImageVisualPtr ImageVisual::New( VisualFactoryCache& factoryCache,
+                                 ImageVisualShaderFactory& shaderFactory,
                                  const VisualUrl& imageUrl,
                                  ImageDimensions size,
                                  FittingMode::Type fittingMode,
                                  Dali::SamplingMode::Type samplingMode )
 {
-  return new ImageVisual( factoryCache, imageUrl, size, fittingMode, samplingMode );
-}
-
-ImageVisualPtr ImageVisual::New( VisualFactoryCache& factoryCache, const Image& image )
-{
-  return new ImageVisual( factoryCache, image );
+  return new ImageVisual( factoryCache, shaderFactory, imageUrl, size, fittingMode, samplingMode );
 }
 
 ImageVisual::ImageVisual( VisualFactoryCache& factoryCache,
+                          ImageVisualShaderFactory& shaderFactory,
                           const VisualUrl& imageUrl,
                           ImageDimensions size,
                           FittingMode::Type fittingMode,
                           Dali::SamplingMode::Type samplingMode )
-: Visual::Base( factoryCache, Visual::FittingMode::FIT_KEEP_ASPECT_RATIO ),
-  mImage(),
+: Visual::Base( factoryCache, Visual::FittingMode::FILL, Toolkit::Visual::IMAGE ),
   mPixelArea( FULL_TEXTURE_RECT ),
   mPlacementActor(),
   mImageUrl( imageUrl ),
@@ -278,6 +157,7 @@ ImageVisual::ImageVisual( VisualFactoryCache& factoryCache,
   mDesiredSize( size ),
   mTextureId( TextureManager::INVALID_TEXTURE_ID ),
   mTextures(),
+  mImageVisualShaderFactory( shaderFactory ),
   mFittingMode( fittingMode ),
   mSamplingMode( samplingMode ),
   mWrapModeU( WrapMode::DEFAULT ),
@@ -285,33 +165,12 @@ ImageVisual::ImageVisual( VisualFactoryCache& factoryCache,
   mLoadPolicy( Toolkit::ImageVisual::LoadPolicy::ATTACHED ),
   mReleasePolicy( Toolkit::ImageVisual::ReleasePolicy::DETACHED ),
   mAtlasRect( 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f ),
+  mAtlasRectSize( 0, 0 ),
   mAttemptAtlasing( false ),
   mLoading( false ),
   mOrientationCorrection( true )
 {
-}
-
-ImageVisual::ImageVisual( VisualFactoryCache& factoryCache, const Image& image )
-: Visual::Base( factoryCache, Visual::FittingMode::FIT_KEEP_ASPECT_RATIO ),
-  mImage( image ),
-  mPixelArea( FULL_TEXTURE_RECT ),
-  mPlacementActor(),
-  mImageUrl(),
-  mMaskingData( ),
-  mDesiredSize(),
-  mTextureId( TextureManager::INVALID_TEXTURE_ID ),
-  mTextures(),
-  mFittingMode( FittingMode::DEFAULT ),
-  mSamplingMode( SamplingMode::DEFAULT ),
-  mWrapModeU( WrapMode::DEFAULT ),
-  mWrapModeV( WrapMode::DEFAULT ),
-  mLoadPolicy( Toolkit::ImageVisual::LoadPolicy::ATTACHED ),
-  mReleasePolicy( Toolkit::ImageVisual::ReleasePolicy::DESTROYED ),
-  mAtlasRect( 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f ),
-  mAttemptAtlasing( false ),
-  mLoading( false ),
-  mOrientationCorrection( true )
-{
+  EnablePreMultipliedAlpha( mFactoryCache.GetPreMultiplyOnLoad() );
 }
 
 ImageVisual::~ImageVisual()
@@ -326,7 +185,7 @@ ImageVisual::~ImageVisual()
       if( mMaskingData->mAlphaMaskId != TextureManager::INVALID_TEXTURE_ID )
       {
         TextureManager& textureManager = mFactoryCache.GetTextureManager();
-        textureManager.Remove( mMaskingData->mAlphaMaskId );
+        textureManager.Remove( mMaskingData->mAlphaMaskId, this );
       }
     }
 
@@ -427,7 +286,7 @@ void ImageVisual::DoSetProperty( Property::Index index, const Property::Value& v
   {
     case Toolkit::ImageVisual::Property::SYNCHRONOUS_LOADING:
     {
-      bool sync;
+      bool sync = false;
       if( value.Get( sync ) )
       {
         if( sync )
@@ -448,7 +307,7 @@ void ImageVisual::DoSetProperty( Property::Index index, const Property::Value& v
 
     case Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_WIDTH:
     {
-      float desiredWidth;
+      float desiredWidth = 0.0f;
       if( value.Get( desiredWidth ) )
       {
         mDesiredSize.SetWidth( desiredWidth );
@@ -462,7 +321,7 @@ void ImageVisual::DoSetProperty( Property::Index index, const Property::Value& v
 
     case Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_HEIGHT:
     {
-      float desiredHeight;
+      float desiredHeight = 0.0f;
       if( value.Get( desiredHeight ) )
       {
         mDesiredSize.SetHeight( desiredHeight );
@@ -476,7 +335,7 @@ void ImageVisual::DoSetProperty( Property::Index index, const Property::Value& v
 
     case Toolkit::ImageVisual::Property::FITTING_MODE:
     {
-      int fittingMode;
+      int fittingMode = 0;
       Scripting::GetEnumerationProperty( value, FITTING_MODE_TABLE, FITTING_MODE_TABLE_COUNT, fittingMode );
       mFittingMode = Dali::FittingMode::Type( fittingMode );
       break;
@@ -484,7 +343,7 @@ void ImageVisual::DoSetProperty( Property::Index index, const Property::Value& v
 
     case Toolkit::ImageVisual::Property::SAMPLING_MODE:
     {
-      int samplingMode;
+      int samplingMode = 0;
       Scripting::GetEnumerationProperty( value, SAMPLING_MODE_TABLE, SAMPLING_MODE_TABLE_COUNT, samplingMode );
       mSamplingMode = Dali::SamplingMode::Type( samplingMode );
       break;
@@ -498,7 +357,7 @@ void ImageVisual::DoSetProperty( Property::Index index, const Property::Value& v
 
     case Toolkit::ImageVisual::Property::WRAP_MODE_U:
     {
-      int wrapMode;
+      int wrapMode = 0;
       Scripting::GetEnumerationProperty( value, WRAP_MODE_TABLE, WRAP_MODE_TABLE_COUNT, wrapMode );
       mWrapModeU = Dali::WrapMode::Type( wrapMode );
       break;
@@ -506,7 +365,7 @@ void ImageVisual::DoSetProperty( Property::Index index, const Property::Value& v
 
     case Toolkit::ImageVisual::Property::WRAP_MODE_V:
     {
-      int wrapMode;
+      int wrapMode = 0;
       Scripting::GetEnumerationProperty( value, WRAP_MODE_TABLE, WRAP_MODE_TABLE_COUNT, wrapMode );
       mWrapModeV = Dali::WrapMode::Type( wrapMode );
       break;
@@ -520,21 +379,18 @@ void ImageVisual::DoSetProperty( Property::Index index, const Property::Value& v
 
     case Toolkit::ImageVisual::Property::ALPHA_MASK_URL:
     {
-      std::string alphaUrl;
+      std::string alphaUrl = "";
       if( value.Get( alphaUrl ) )
       {
         AllocateMaskData();
-        // Immediately trigger the alpha mask loading (it may just get a cached value)
         mMaskingData->mAlphaMaskUrl = alphaUrl;
-        TextureManager& textureManager = mFactoryCache.GetTextureManager();
-        mMaskingData->mAlphaMaskId = textureManager.RequestMaskLoad( alphaUrl );
       }
       break;
     }
 
     case Toolkit::ImageVisual::Property::MASK_CONTENT_SCALE:
     {
-      float scale;
+      float scale = 1.0f;
       if( value.Get( scale ) )
       {
         AllocateMaskData();
@@ -556,7 +412,7 @@ void ImageVisual::DoSetProperty( Property::Index index, const Property::Value& v
 
     case Toolkit::ImageVisual::Property::RELEASE_POLICY:
     {
-      int releasePolicy;
+      int releasePolicy = 0;
       Scripting::GetEnumerationProperty( value, RELEASE_POLICY_TABLE, RELEASE_POLICY_TABLE_COUNT, releasePolicy );
       mReleasePolicy = Toolkit::ImageVisual::ReleasePolicy::Type( releasePolicy );
       break;
@@ -564,7 +420,7 @@ void ImageVisual::DoSetProperty( Property::Index index, const Property::Value& v
 
     case Toolkit::ImageVisual::Property::LOAD_POLICY:
     {
-      int loadPolicy;
+      int loadPolicy = 0;
       Scripting::GetEnumerationProperty( value, LOAD_POLICY_TABLE, LOAD_POLICY_TABLE_COUNT, loadPolicy );
       mLoadPolicy = Toolkit::ImageVisual::LoadPolicy::Type( loadPolicy );
       break;
@@ -591,13 +447,7 @@ void ImageVisual::AllocateMaskData()
 
 void ImageVisual::GetNaturalSize( Vector2& naturalSize )
 {
-  if(mImage)
-  {
-    naturalSize.x = mImage.GetWidth();
-    naturalSize.y = mImage.GetHeight();
-    return;
-  }
-  else if( mDesiredSize.GetWidth()>0 && mDesiredSize.GetHeight()>0)
+  if( mDesiredSize.GetWidth()>0 && mDesiredSize.GetHeight()>0)
   {
     naturalSize.x = mDesiredSize.GetWidth();
     naturalSize.y = mDesiredSize.GetHeight();
@@ -605,14 +455,23 @@ void ImageVisual::GetNaturalSize( Vector2& naturalSize )
   }
   else if( mImpl->mRenderer ) // Check if we have a loaded image
   {
-    auto textureSet = mImpl->mRenderer.GetTextures();
+    if( mImpl->mFlags & Impl::IS_ATLASING_APPLIED )
+    {
+      naturalSize.x = mAtlasRectSize.GetWidth();
+      naturalSize.y = mAtlasRectSize.GetHeight();
+      return;
+    }
 
+    auto textureSet = mImpl->mRenderer.GetTextures();
     if( textureSet )
     {
       auto texture = textureSet.GetTexture(0);
-      naturalSize.x = texture.GetWidth();
-      naturalSize.y = texture.GetHeight();
-      return;
+      if( texture )
+      {
+        naturalSize.x = texture.GetWidth();
+        naturalSize.y = texture.GetHeight();
+        return;
+      }
     }
   }
 
@@ -640,7 +499,7 @@ void ImageVisual::GetNaturalSize( Vector2& naturalSize )
       }
       else
       {
-        Image brokenImage = VisualFactoryCache::GetBrokenVisualImage();
+        Texture brokenImage = mFactoryCache.GetBrokenVisualImage();
 
         naturalSize.x = brokenImage.GetWidth();
         naturalSize.y = brokenImage.GetWidth();
@@ -648,7 +507,6 @@ void ImageVisual::GetNaturalSize( Vector2& naturalSize )
       return;
     }
   }
-
   naturalSize = Vector2::ZERO;
 }
 
@@ -657,113 +515,101 @@ void ImageVisual::CreateRenderer( TextureSet& textureSet )
   Geometry geometry;
   Shader shader;
 
-  if( !mImpl->mCustomShader )
+  // Get the geometry
+  if( mImpl->mCustomShader )
   {
-    geometry = CreateGeometry( mFactoryCache, ImageDimensions( 1, 1 ) );
-
-    shader = GetImageShader( mFactoryCache,
-                             mImpl->mFlags & Impl::IS_ATLASING_APPLIED,
-                             mWrapModeU <= WrapMode::CLAMP_TO_EDGE && mWrapModeV <= WrapMode::CLAMP_TO_EDGE );
+    geometry = CreateGeometry( mFactoryCache, mImpl->mCustomShader->mGridSize );
   }
-  else
+  else // Get any geometry associated with the texture
   {
-    geometry = CreateGeometry( mFactoryCache, mImpl->mCustomShader->mGridSize );
-    if( mImpl->mCustomShader->mVertexShader.empty() && mImpl->mCustomShader->mFragmentShader.empty() )
-    {
-      shader = GetImageShader( mFactoryCache, false, true );
-    }
-    else
+    TextureManager& textureManager = mFactoryCache.GetTextureManager();
+
+    uint32_t firstElementCount {0u};
+    uint32_t secondElementCount {0u};
+    geometry = textureManager.GetRenderGeometry(mTextureId, firstElementCount, secondElementCount);
+
+    if(!firstElementCount && !secondElementCount) // Otherwise use quad
     {
-      shader  = Shader::New( mImpl->mCustomShader->mVertexShader.empty() ? VERTEX_SHADER : mImpl->mCustomShader->mVertexShader,
-                             mImpl->mCustomShader->mFragmentShader.empty() ? FRAGMENT_SHADER_NO_ATLAS : mImpl->mCustomShader->mFragmentShader,
-                             mImpl->mCustomShader->mHints );
-      if( mImpl->mCustomShader->mVertexShader.empty() )
-      {
-        shader.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
-      }
+      geometry = CreateGeometry( mFactoryCache, ImageDimensions( 1, 1 ) );
     }
   }
 
-  // Set pixel align off as default.
-  // ToDo: Pixel align causes issues such as rattling image animation.
-  // We should trun it off until issues are resolved
-  shader.RegisterProperty( PIXEL_ALIGNED_UNIFORM_NAME, PIXEL_ALIGN_OFF );
-
-  mImpl->mRenderer = Renderer::New( geometry, shader );
-  if( textureSet )
+  std::string vertexShader;
+  bool usesWholeTexture = true;
+  if(mImpl->mCustomShader && !mImpl->mCustomShader->mVertexShader.empty())
   {
-    mImpl->mRenderer.SetTextures( textureSet );
+    vertexShader = mImpl->mCustomShader->mVertexShader;
+    usesWholeTexture = false; // Impossible to tell.
   }
-  // else still waiting for texture load to finish.
-
-  //Register transform properties
-  mImpl->mTransform.RegisterUniforms( mImpl->mRenderer, Direction::LEFT_TO_RIGHT );
-
-  if( IsPreMultipliedAlphaEnabled() )
+  else
   {
-    EnablePreMultipliedAlpha( true );
+    vertexShader = mImageVisualShaderFactory.GetVertexShaderSource();
   }
-}
-
-void ImageVisual::CreateNativeImageRenderer( NativeImage& nativeImage )
-{
-  Geometry geometry;
-  Shader shader;
 
   std::string fragmentShader;
-  const char* fragmentPreFix = nativeImage.GetCustomFragmentPreFix();
-  const char* customSamplerTypename = nativeImage.GetCustomSamplerTypename();
-
-  if( fragmentPreFix )
+  if(mImpl->mCustomShader && !mImpl->mCustomShader->mFragmentShader.empty())
   {
-    fragmentShader = fragmentPreFix;
-    fragmentShader += "\n";
-  }
-
-  if( mImpl->mCustomShader && !mImpl->mCustomShader->mFragmentShader.empty() )
-  {
-    fragmentShader += mImpl->mCustomShader->mFragmentShader;
+    fragmentShader = mImpl->mCustomShader->mFragmentShader;
   }
   else
   {
-    fragmentShader += FRAGMENT_SHADER_NO_ATLAS;
+    fragmentShader = mImageVisualShaderFactory.GetFragmentShaderSource();
   }
 
-  if( customSamplerTypename )
+  // If the texture is native, we may need to change prefix and sampler in
+  // the fragment shader
+  bool modifiedFragmentShader = false;
+  if(mTextures && DevelTexture::IsNative(mTextures.GetTexture(0)))
   {
-    fragmentShader.replace( fragmentShader.find( DEFAULT_SAMPLER_TYPENAME ), strlen( DEFAULT_SAMPLER_TYPENAME ), customSamplerTypename );
+    Texture nativeTexture = mTextures.GetTexture(0);
+    modifiedFragmentShader = DevelTexture::ApplyNativeFragmentShader(nativeTexture, fragmentShader);
   }
 
-  if( !mImpl->mCustomShader )
+  const bool useStandardShader = !mImpl->mCustomShader && !modifiedFragmentShader;
+  if(useStandardShader)
   {
-    geometry = CreateGeometry( mFactoryCache, ImageDimensions( 1, 1 ) );
-
-    shader  = Shader::New( VERTEX_SHADER, fragmentShader );
-    shader.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
+    // Create and cache the standard shader
+    shader = mImageVisualShaderFactory.GetShader(
+      mFactoryCache,
+      mImpl->mFlags & Impl::IS_ATLASING_APPLIED,
+      mWrapModeU <= WrapMode::CLAMP_TO_EDGE && mWrapModeV <= WrapMode::CLAMP_TO_EDGE,
+      IsRoundedCornerRequired() );
+  }
+  else if(mImpl->mCustomShader)
+  {
+    shader = Shader::New(vertexShader, fragmentShader, mImpl->mCustomShader->mHints);
   }
   else
   {
-    geometry = CreateGeometry( mFactoryCache, mImpl->mCustomShader->mGridSize );
-    shader  = Shader::New( mImpl->mCustomShader->mVertexShader.empty() ? VERTEX_SHADER : mImpl->mCustomShader->mVertexShader,
-                           fragmentShader,
-                           mImpl->mCustomShader->mHints );
-    if( mImpl->mCustomShader->mVertexShader.empty() )
-    {
-      shader.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
-    }
+    shader = Shader::New(vertexShader, fragmentShader);
+  }
+
+  if(usesWholeTexture)
+  {
+    shader.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
   }
 
+  // Set pixel align off as default.
+  // ToDo: Pixel align causes issues such as rattling image animation.
+  // We should trun it off until issues are resolved
+  shader.RegisterProperty( PIXEL_ALIGNED_UNIFORM_NAME, PIXEL_ALIGN_OFF );
+
+  // Create the renderer
   mImpl->mRenderer = Renderer::New( geometry, shader );
 
+  if( textureSet )
+  {
+    mImpl->mRenderer.SetTextures( textureSet );
+  }
+  // else still waiting for texture load to finish.
+
   //Register transform properties
   mImpl->mTransform.RegisterUniforms( mImpl->mRenderer, Direction::LEFT_TO_RIGHT );
-}
 
-bool ImageVisual::IsSynchronousResourceLoading() const
-{
-  return mImpl->mFlags & Impl::IS_SYNCHRONOUS_RESOURCE_LOADING;
+  EnablePreMultipliedAlpha( IsPreMultipliedAlphaEnabled() );
 }
 
+
 void ImageVisual::LoadTexture( bool& atlasing, Vector4& atlasRect, TextureSet& textures, bool orientationCorrection,
                                TextureManager::ReloadPolicy forceReload )
 {
@@ -779,19 +625,19 @@ void ImageVisual::LoadTexture( bool& atlasing, Vector4& atlasRect, TextureSet& t
     atlasUploadObserver = this;
   }
 
-  auto preMultiplyOnLoad = mFactoryCache.GetPreMultiplyOnLoad() && !mImpl->mCustomShader
+  auto preMultiplyOnLoad = IsPreMultipliedAlphaEnabled() && !mImpl->mCustomShader
     ? TextureManager::MultiplyOnLoad::MULTIPLY_ON_LOAD
     : TextureManager::MultiplyOnLoad::LOAD_WITHOUT_MULTIPLY;
 
   textures = textureManager.LoadTexture( mImageUrl, mDesiredSize, mFittingMode, mSamplingMode,
-                                         mMaskingData, IsSynchronousResourceLoading(), mTextureId,
-                                         atlasRect, atlasing, mLoading, mWrapModeU,
+                                         mMaskingData, IsSynchronousLoadingRequired(), mTextureId,
+                                         atlasRect, mAtlasRectSize, atlasing, mLoading, mWrapModeU,
                                          mWrapModeV, textureObserver, atlasUploadObserver, atlasManager,
                                          mOrientationCorrection, forceReload, preMultiplyOnLoad);
 
-  if( textures && preMultiplyOnLoad == TextureManager::MultiplyOnLoad::MULTIPLY_ON_LOAD)
+  if( textures )
   {
-    EnablePreMultipliedAlpha( true );
+    EnablePreMultipliedAlpha( preMultiplyOnLoad == TextureManager::MultiplyOnLoad::MULTIPLY_ON_LOAD );
   }
 
   if( atlasing ) // Flag needs to be set before creating renderer
@@ -812,13 +658,27 @@ bool ImageVisual::AttemptAtlasing()
 void ImageVisual::InitializeRenderer()
 {
   auto attemptAtlasing = AttemptAtlasing();
-  // texture set has to be created first as we need to know if atlasing succeeded or not
-  // when selecting the shader
 
-  if( mTextureId == TextureManager::INVALID_TEXTURE_ID && ! mTextures ) // Only load the texture once
+  // Load Texture if mTextures is empty.
+  // mTextures is already set, the mTexture can be used to create Renderer.
+  // There are two cases mTextures is empty.
+  // 1. mTextureId == TextureManager::INVALID_TEXTURE_ID
+  //  - Visual is on stage with LoadPolicy::ATTACHED
+  // 2. mTextureId != TextureManager::INVALID_TEXTURE_ID
+  //  - If ReleasePolicy is DESTROYED, InitializeRenderer called every on stage called.
+  //  - Then every resources those contained in Visual are Reset but mTextureId is remained when the Off stage time,
+  //  - So, mTextures needed to be get from texture manager to created resources like mImpl->mRenderer.
+  if( ! mTextures )
   {
-    LoadTexture( attemptAtlasing, mAtlasRect, mTextures, mOrientationCorrection,
-                 TextureManager::ReloadPolicy::CACHED );
+    if( mTextureId == TextureManager::INVALID_TEXTURE_ID )
+    {
+      LoadTexture( attemptAtlasing, mAtlasRect, mTextures, mOrientationCorrection,
+                   TextureManager::ReloadPolicy::CACHED );
+    }
+    else
+    {
+      mTextures = mFactoryCache.GetTextureManager().GetTextureSet( mTextureId );
+    }
   }
 
   CreateRenderer( mTextures );
@@ -839,35 +699,12 @@ void ImageVisual::InitializeRenderer()
   }
 }
 
-void ImageVisual::InitializeRenderer( const Image& image )
-{
-  TextureSet textures = TextureSet::New();
-
-  NativeImage nativeImage = NativeImage::DownCast( image );
-  if( nativeImage )
-  {
-    CreateNativeImageRenderer( nativeImage );
-    DALI_ASSERT_DEBUG( textures );
-    mImpl->mRenderer.SetTextures( textures );
-  }
-  else
-  {
-    // reuse existing code for regular images
-    CreateRenderer( textures ); // Textures will be retreived from Image
-  }
-  ApplyImageToSampler( image );
-}
-
-void ImageVisual::DoSetOnStage( Actor& actor )
+void ImageVisual::DoSetOnScene( Actor& actor )
 {
   if( mImageUrl.IsValid() )
   {
     InitializeRenderer();
   }
-  else if( mImage )
-  {
-    InitializeRenderer( mImage );
-  }
 
   if( !mImpl->mRenderer )
   {
@@ -877,7 +714,7 @@ void ImageVisual::DoSetOnStage( Actor& actor )
   mPlacementActor = actor;
   // Search the Actor tree to find if Layer UI behaviour set.
   Layer layer = actor.GetLayer();
-  if( layer && layer.GetBehavior() == Layer::LAYER_3D )
+  if( layer && layer.GetProperty<Layer::Behavior>( Layer::Property::BEHAVIOR ) == Layer::LAYER_3D )
   {
      // Layer 3D set, do not align pixels
      mImpl->mRenderer.RegisterProperty( PIXEL_ALIGNED_UNIFORM_NAME, PIXEL_ALIGN_OFF );
@@ -898,22 +735,18 @@ void ImageVisual::DoSetOnStage( Actor& actor )
   }
 }
 
-void ImageVisual::DoSetOffStage( Actor& actor )
+void ImageVisual::DoSetOffScene( Actor& actor )
 {
-  // Visual::Base::SetOffStage only calls DoSetOffStage if mRenderer exists (is on onstage)
+  // Visual::Base::SetOffScene only calls DoSetOffScene if mRenderer exists (is on onstage)
 
   // Image release is dependent on the ReleasePolicy, renderer is destroyed.
   actor.RemoveRenderer( mImpl->mRenderer);
   if( mReleasePolicy == Toolkit::ImageVisual::ReleasePolicy::DETACHED )
   {
     RemoveTexture(); // If INVALID_TEXTURE_ID then removal will be attempted on atlas
+    mImpl->mResourceStatus = Toolkit::Visual::ResourceStatus::PREPARING;
   }
 
-  if( mImageUrl.IsValid() )
-  {
-    // Legacy support for deprecated Dali::Image
-    mImage.Reset();
-  }
   mLoading = false;
   mImpl->mRenderer.Reset();
   mPlacementActor.Reset();
@@ -924,7 +757,7 @@ void ImageVisual::DoCreatePropertyMap( Property::Map& map ) const
   map.Clear();
   map.Insert( Toolkit::Visual::Property::TYPE, Toolkit::Visual::IMAGE );
 
-  bool sync = IsSynchronousResourceLoading();
+  bool sync = IsSynchronousLoadingRequired();
   map.Insert( SYNCHRONOUS_LOADING, sync );
   if( mImageUrl.IsValid() )
   {
@@ -932,17 +765,6 @@ void ImageVisual::DoCreatePropertyMap( Property::Map& map ) const
     map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_WIDTH, mDesiredSize.GetWidth() );
     map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_HEIGHT, mDesiredSize.GetHeight() );
   }
-  else if( mImage )
-  {
-    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( Toolkit::ImageVisual::Property::URL, resourceImage.GetUrl() );
-    }
-  }
 
   map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::FITTING_MODE, mFittingMode );
   map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::SAMPLING_MODE, mSamplingMode );
@@ -974,11 +796,6 @@ void ImageVisual::DoCreateInstancePropertyMap( Property::Map& map ) const
     map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_WIDTH, mDesiredSize.GetWidth() );
     map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_HEIGHT, mDesiredSize.GetHeight() );
   }
-  else if( mImage )
-  {
-    map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_WIDTH, static_cast<int>(mImage.GetWidth()) );
-    map.Insert( Toolkit::ImageVisual::Property::DESIRED_HEIGHT, static_cast<int>(mImage.GetHeight()) );
-  }
 }
 
 void ImageVisual::OnDoAction( const Dali::Property::Index actionName, const Dali::Property::Value& attributes )
@@ -1011,60 +828,6 @@ bool ImageVisual::IsResourceReady() const
            mImpl->mResourceStatus == Toolkit::Visual::ResourceStatus::FAILED );
 }
 
-Shader ImageVisual::GetImageShader( VisualFactoryCache& factoryCache, bool atlasing, bool defaultTextureWrapping )
-{
-  Shader shader;
-  if( atlasing )
-  {
-    if( defaultTextureWrapping )
-    {
-      shader = factoryCache.GetShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER_ATLAS_DEFAULT_WRAP );
-      if( !shader )
-      {
-        shader = Shader::New( VERTEX_SHADER, FRAGMENT_SHADER_ATLAS_CLAMP );
-        shader.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
-        factoryCache.SaveShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER_ATLAS_DEFAULT_WRAP, shader );
-      }
-    }
-    else
-    {
-      shader = factoryCache.GetShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER_ATLAS_CUSTOM_WRAP );
-      if( !shader )
-      {
-        shader = Shader::New( VERTEX_SHADER, FRAGMENT_SHADER_ATLAS_VARIOUS_WRAP );
-        shader.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
-        factoryCache.SaveShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER_ATLAS_CUSTOM_WRAP, shader );
-      }
-    }
-  }
-  else
-  {
-    shader = factoryCache.GetShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER );
-    if( !shader )
-    {
-      shader = Shader::New( VERTEX_SHADER, FRAGMENT_SHADER_NO_ATLAS );
-      shader.RegisterProperty( PIXEL_AREA_UNIFORM_NAME, FULL_TEXTURE_RECT );
-      factoryCache.SaveShader( VisualFactoryCache::IMAGE_SHADER, shader );
-    }
-  }
-
-  return shader;
-}
-
-void ImageVisual::ApplyImageToSampler( const Image& image )
-{
-  if( image )
-  {
-    TextureSet textureSet = mImpl->mRenderer.GetTextures();
-    DALI_ASSERT_DEBUG( textureSet ); // texture set should always exist by this time
-
-    TextureSetImage( textureSet, 0u, image );
-    Sampler sampler = Sampler::New();
-    sampler.SetWrapMode(  mWrapModeU, mWrapModeV  );
-    textureSet.SetSampler( 0u, sampler );
-  }
-}
-
 // From existing atlas manager
 void ImageVisual::UploadCompleted()
 {
@@ -1088,41 +851,39 @@ void ImageVisual::UploadComplete( bool loadingSuccess, int32_t textureId, Textur
                                   const Vector4& atlasRectangle, bool preMultiplied )
 {
   Toolkit::Visual::ResourceStatus resourceStatus;
-  Actor actor = mPlacementActor.GetHandle();
-  if( actor )
+  if( mImpl->mRenderer )
   {
-    if( mImpl->mRenderer )
+    if( usingAtlas )
     {
-      if( usingAtlas )
-      {
-        mImpl->mRenderer.RegisterProperty( ATLAS_RECT_UNIFORM_NAME, mAtlasRect );
-      }
-      else if( preMultiplied )
-      {
-        EnablePreMultipliedAlpha( true );
-      }
+      mImpl->mRenderer.RegisterProperty( ATLAS_RECT_UNIFORM_NAME, mAtlasRect );
+    }
+
+    EnablePreMultipliedAlpha( preMultiplied );
 
+    Actor actor = mPlacementActor.GetHandle();
+    if( actor )
+    {
       actor.AddRenderer( mImpl->mRenderer );
       // reset the weak handle so that the renderer only get added to actor once
       mPlacementActor.Reset();
-      if( loadingSuccess )
-      {
-        Sampler sampler = Sampler::New();
-        sampler.SetWrapMode(  mWrapModeU, mWrapModeV  );
-        textureSet.SetSampler( 0u, sampler );
-        mImpl->mRenderer.SetTextures(textureSet);
-      }
-      else
-      {
-        Image brokenImage = VisualFactoryCache::GetBrokenVisualImage();
+    }
 
-        textureSet = TextureSet::New();
-        mImpl->mRenderer.SetTextures( textureSet );
+    if( !loadingSuccess )
+    {
+      Texture brokenImage = mFactoryCache.GetBrokenVisualImage();
 
-        ApplyImageToSampler( brokenImage );
-      }
+      textureSet = TextureSet::New();
+      textureSet.SetTexture(0u, brokenImage);
+      mImpl->mRenderer.SetTextures( textureSet );
     }
+
+    Sampler sampler = Sampler::New();
+    sampler.SetWrapMode(  mWrapModeU, mWrapModeV  );
+    textureSet.SetSampler( 0u, sampler );
+    mImpl->mRenderer.SetTextures(textureSet);
+
   }
+
   // Storing TextureSet needed when renderer staged.
   if( ! mImpl->mRenderer )
   {
@@ -1138,6 +899,37 @@ void ImageVisual::UploadComplete( bool loadingSuccess, int32_t textureId, Textur
   {
     resourceStatus = Toolkit::Visual::ResourceStatus::FAILED;
   }
+
+  // use geometry if needed
+  if( loadingSuccess )
+  {
+    uint32_t firstElementCount{0u};
+    uint32_t secondElementCount{0u};
+    auto geometry = mFactoryCache.GetTextureManager().GetRenderGeometry(mTextureId, firstElementCount, secondElementCount);
+    if (mImpl->mRenderer && geometry)
+    {
+      mImpl->mRenderer.SetGeometry(geometry);
+      Dali::DevelRenderer::DrawCommand drawCommand{};
+      drawCommand.drawType = DevelRenderer::DrawType::INDEXED;
+
+      if (firstElementCount)
+      {
+        drawCommand.firstIndex = 0;
+        drawCommand.elementCount = firstElementCount;
+        drawCommand.queue = DevelRenderer::RENDER_QUEUE_OPAQUE;
+        DevelRenderer::AddDrawCommand(mImpl->mRenderer, drawCommand);
+      }
+
+      if (secondElementCount)
+      {
+        drawCommand.firstIndex = firstElementCount;
+        drawCommand.elementCount = secondElementCount;
+        drawCommand.queue = DevelRenderer::RENDER_QUEUE_TRANSPARENT;
+        DevelRenderer::AddDrawCommand(mImpl->mRenderer, drawCommand);
+      }
+    }
+  }
+
   // Signal to observers ( control ) that resources are ready. Must be all resources.
   ResourceReady( resourceStatus );
   mLoading = false;
@@ -1147,7 +939,7 @@ void ImageVisual::RemoveTexture()
 {
   if( mTextureId != TextureManager::INVALID_TEXTURE_ID )
   {
-    mFactoryCache.GetTextureManager().Remove( mTextureId );
+    mFactoryCache.GetTextureManager().Remove( mTextureId, this );
     mTextureId = TextureManager::INVALID_TEXTURE_ID;
   }
   else