]> git.sesse.net Git - movit/blob - effect.h
f495867a42029128eaa7140747508fa76ebce696
[movit] / effect.h
1 #ifndef _EFFECT_H
2 #define _EFFECT_H 1
3
4 // Effect is the base class for every effect. It basically represents a single
5 // GLSL function, with an optional set of user-settable parameters.
6 //
7 // A note on naming: Since all effects run in the same GLSL namespace,
8 // you can't use any name you want for global variables (e.g. uniforms).
9 // The framework assigns a prefix to you which will be unique for each
10 // effect instance; use the macro PREFIX() around your identifiers to
11 // automatically prepend that prefix.
12
13 #include <map>
14 #include <string>
15 #include <vector>
16
17 #include <GL/gl.h>
18
19 // Can alias on a float[2].
20 struct Point2D {
21         Point2D(float x, float y)
22                 : x(x), y(y) {}
23
24         float x, y;
25 };
26
27 // Can alias on a float[3].
28 struct RGBTriplet {
29         RGBTriplet(float r, float g, float b)
30                 : r(r), g(g), b(b) {}
31
32         float r, g, b;
33 };
34
35 // Convenience functions that deal with prepending the prefix.
36 GLint get_uniform_location(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key);
37 void set_uniform_int(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, int value);
38 void set_uniform_float(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, float value);
39 void set_uniform_float_array(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const float *values, size_t num_values);
40 void set_uniform_vec2(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const float *values);
41 void set_uniform_vec3(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const float *values);
42 void set_uniform_vec4_array(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const float *values, size_t num_values);
43
44 class Effect {
45 public: 
46         // Whether this effects expects its input (and output) to be in
47         // linear gamma, ie. without an applied gamma curve. Most effects
48         // will want this, although the ones that never actually look at
49         // the pixels, e.g. mirror, won't need to care, and can set this
50         // to false. If so, the input gamma will be undefined.
51         //
52         // Also see the note on needs_many_samples(), below.
53         virtual bool needs_linear_light() const { return true; }
54
55         // Whether this effect expects its input to be in the sRGB
56         // color space, ie. use the sRGB/Rec. 709 RGB primaries.
57         // (If not, it would typically come in as some slightly different
58         // set of RGB primaries; you would currently not get YCbCr
59         // or something similar).
60         //
61         // Again, most effects will want this.
62         virtual bool needs_srgb_primaries() const { return true; }
63
64         // Whether this effect expects to be sampling many times from
65         // its input. If this is true, the framework will not chain the
66         // input from other effects, but will store the results of the
67         // chain to a temporary (RGBA fp16) texture and let this effect
68         // sample directly from that.
69         //
70         // Note that if you do _not_ set this, and do not sample on
71         // whole pixels (ie. you request linear filtering), it is undefined
72         // whether that filtering happen in linear gamma or not.
73         // It _could_ be (for instance in the case where the input is sRGB
74         // and your GPU applies gamma expansion before filtering), but you
75         // have no such guarantee. For most uses, however, this will be fine.
76         virtual bool needs_many_samples() const { return false; }
77
78         // Whether this effect expects mipmaps or not. If you set this to
79         // true, you will be sampling with bilinear filtering; if not,
80         // you could be sampling with simple linear filtering and no mipmaps
81         // (although there is no guarantee; if a different effect in the chain
82         // needs mipmaps, you will also get them).
83         virtual bool needs_mipmaps() const { return false; }
84
85         // Requests that this effect adds itself to the given effect chain.
86         // For most effects, the default will be fine, but for effects that
87         // consist of multiple passes, it is often useful to replace this
88         // with something that adds completely different things to the chain.
89         virtual void add_self_to_effect_chain(std::vector<Effect *> *chain) {
90                 chain->push_back(this);
91         }
92
93         // Outputs one GLSL uniform declaration for each registered parameter
94         // (see below), with the right prefix prepended to each uniform name.
95         // If you do not want this behavior, you can override this function.
96         virtual std::string output_convenience_uniforms() const;
97
98         // Returns the GLSL fragment shader string for this effect.
99         virtual std::string output_fragment_shader() = 0;
100
101         // Set all uniforms the shader needs in the current GL context.
102         // The default implementation sets one uniform per registered parameter.
103         //
104         // <sampler_num> is the first free texture sampler. If you want to use
105         // textures, you can bind a texture to GL_TEXTURE0 + <sampler_num>,
106         // and then increment the number (so that the next effect in the chain
107         // will use a different sampler).
108         //
109         // NOTE: Currently this is also abused a bit to set other GL state
110         // the effect might need.
111         virtual void set_uniforms(GLuint glsl_program_num, const std::string& prefix, unsigned *sampler_num);
112
113         // Set a parameter; intended to be called from user code.
114         // Neither of these take ownership of the pointer.
115         virtual bool set_int(const std::string&, int value);
116         virtual bool set_float(const std::string &key, float value);
117         virtual bool set_vec2(const std::string &key, const float *values);
118         virtual bool set_vec3(const std::string &key, const float *values);
119
120 protected:
121         // Register a parameter. Whenever set_*() is called with the same key,
122         // it will update the value in the given pointer (typically a pointer
123         // to some private member variable in your effect).
124         //
125         // Neither of these take ownership of the pointer.
126
127         // int is special since GLSL pre-1.30 doesn't have integer uniforms.
128         // Thus, ints that you register will _not_ be converted to GLSL uniforms.
129         void register_int(const std::string &key, int *value);
130
131         // These correspond directly to float/vec2/vec3 in GLSL.
132         void register_float(const std::string &key, float *value);
133         void register_vec2(const std::string &key, float *values);
134         void register_vec3(const std::string &key, float *values);
135
136         // This will register a 1D texture, which will be bound to a sampler
137         // when your GLSL code runs (so it corresponds 1:1 to a sampler2D uniform
138         // in GLSL).
139         //
140         // Note that if you change the contents of <values>, you will need to
141         // call invalidate_1d_texture() to have the picture re-uploaded on the
142         // next frame. This is in contrast to all the other parameters, which are
143         // set anew every frame.
144         void register_1d_texture(const std::string &key, float *values, size_t size);
145         void invalidate_1d_texture(const std::string &key);
146         
147 private:
148         struct Texture1D {
149                 float *values;
150                 size_t size;
151                 bool needs_update;
152                 GLuint texture_num;
153         };
154
155         std::map<std::string, int *> params_int;
156         std::map<std::string, float *> params_float;
157         std::map<std::string, float *> params_vec2;
158         std::map<std::string, float *> params_vec3;
159         std::map<std::string, Texture1D> params_tex_1d;
160 };
161
162 #endif // !defined(_EFFECT_H)