]> git.sesse.net Git - movit/blob - effect.h
Remove dead function set_uniform_float_array().
[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 <assert.h>
18
19 #include "opengl.h"
20 #include "util.h"
21
22 class EffectChain;
23 class Node;
24
25 // Can alias on a float[2].
26 struct Point2D {
27         Point2D(float x, float y)
28                 : x(x), y(y) {}
29
30         float x, y;
31 };
32
33 // Can alias on a float[3].
34 struct RGBTriplet {
35         RGBTriplet(float r, float g, float b)
36                 : r(r), g(g), b(b) {}
37
38         float r, g, b;
39 };
40
41 // Convenience functions that deal with prepending the prefix.
42 GLint get_uniform_location(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key);
43 void set_uniform_int(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, int value);
44 void set_uniform_float(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, float value);
45 void set_uniform_vec2(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const float *values);
46 void set_uniform_vec3(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const float *values);
47 void set_uniform_vec4_array(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const float *values, size_t num_values);
48 void set_uniform_mat3(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const Matrix3x3 matrix);
49
50 class Effect {
51 public:
52         virtual ~Effect() {}
53
54         // An identifier for this type of effect, mostly used for debug output
55         // (but some special names, like "ColorspaceConversionEffect", holds special
56         // meaning). Same as the class name is fine.
57         virtual std::string effect_type_id() const = 0;
58
59         // Whether this effects expects its input (and output) to be in
60         // linear gamma, ie. without an applied gamma curve. Most effects
61         // will want this, although the ones that never actually look at
62         // the pixels, e.g. mirror, won't need to care, and can set this
63         // to false. If so, the input gamma will be undefined.
64         //
65         // Also see the note on needs_texture_bounce(), below.
66         virtual bool needs_linear_light() const { return true; }
67
68         // Whether this effect expects its input to be in the sRGB
69         // color space, ie. use the sRGB/Rec. 709 RGB primaries.
70         // (If not, it would typically come in as some slightly different
71         // set of RGB primaries; you would currently not get YCbCr
72         // or something similar).
73         //
74         // Again, most effects will want this, but you can set it to false
75         // if you process each channel independently, equally _and_
76         // in a linear fashion.
77         virtual bool needs_srgb_primaries() const { return true; }
78
79         // Whether this effect expects its input to come directly from
80         // a texture. If this is true, the framework will not chain the
81         // input from other effects, but will store the results of the
82         // chain to a temporary (RGBA fp16) texture and let this effect
83         // sample directly from that.
84         //
85         // There are two good reasons why you might want to set this:
86         //
87         //  1. You are sampling more than once from the input,
88         //     in which case computing all the previous steps might
89         //     be more expensive than going to a memory intermediate.
90         //  2. You rely on previous effects, possibly including gamma
91         //     expansion, to happen pre-filtering instead of post-filtering.
92         //     (This is only relevant if you actually need the filtering; if
93         //     you sample 1:1 between pixels and texels, it makes no difference.)
94         //
95         // Note that in some cases, you might get post-filtered gamma expansion
96         // even when setting this option. More specifically, if you are the
97         // first effect in the chain, and the GPU is doing sRGB gamma
98         // expansion, it is undefined (from OpenGL's side) whether expansion
99         // happens pre- or post-filtering. For most uses, however,
100         // either will be fine.
101         virtual bool needs_texture_bounce() const { return false; }
102
103         // Whether this effect expects mipmaps or not. If you set this to
104         // true, you will be sampling with bilinear filtering; if not,
105         // you could be sampling with simple linear filtering and no mipmaps
106         // (although there is no guarantee; if a different effect in the chain
107         // needs mipmaps, you will also get them).
108         virtual bool needs_mipmaps() const { return false; }
109
110         // Whether this effect wants to output to a different size than
111         // its input(s) (see inform_input_size(), below). If you set this to
112         // true, the output will be bounced to a texture (similarly to if the
113         // next effect set needs_texture_bounce()).
114         virtual bool changes_output_size() const { return false; }
115
116         // If changes_output_size() is true, you must implement this to tell
117         // the framework what output size you want.
118         //
119         // Note that it is explicitly allowed to change width and height
120         // from frame to frame; EffectChain will reallocate textures as needed.
121         virtual void get_output_size(unsigned *width, unsigned *height) const {
122                 assert(false);
123         }
124
125         // Tells the effect the resolution of each of its input.
126         // This will be called every frame, and always before get_output_size(),
127         // so you can change your output size based on the input if so desired.
128         //
129         // Note that in some cases, an input might not have a single well-defined
130         // resolution (for instance if you fade between two inputs with
131         // different resolutions). In this case, you will get width=0 and height=0
132         // for that input. If you cannot handle that, you will need to set
133         // needs_texture_bounce() to true, which will force a render to a single
134         // given resolution before you get the input.
135         virtual void inform_input_size(unsigned input_num, unsigned width, unsigned height) {}
136
137         // How many inputs this effect will take (a fixed number).
138         // If you have only one input, it will be called INPUT() in GLSL;
139         // if you have several, they will be INPUT1(), INPUT2(), and so on.
140         virtual unsigned num_inputs() const { return 1; }
141
142         // Let the effect rewrite the effect chain as it sees fit.
143         // Most effects won't need to do this, but this is very useful
144         // if you have an effect that consists of multiple sub-effects
145         // (for instance, two passes). The effect is given to its own
146         // pointer, and it can add new ones (by using add_node()
147         // and connect_node()) as it sees fit. This is called at
148         // EffectChain::finalize() time, when the entire graph is known,
149         // in the order that the effects were originally added.
150         //
151         // Note that if the effect wants to take itself entirely out
152         // of the chain, it must set “disabled” to true and then disconnect
153         // itself from all other effects.
154         virtual void rewrite_graph(EffectChain *graph, Node *self) {}
155
156         // Outputs one GLSL uniform declaration for each registered parameter
157         // (see below), with the right prefix prepended to each uniform name.
158         // If you do not want this behavior, you can override this function.
159         virtual std::string output_convenience_uniforms() const;
160
161         // Returns the GLSL fragment shader string for this effect.
162         virtual std::string output_fragment_shader() = 0;
163
164         // Set all OpenGL state that this effect needs before rendering.
165         // The default implementation sets one uniform per registered parameter,
166         // but no other state.
167         //
168         // <sampler_num> is the first free texture sampler. If you want to use
169         // textures, you can bind a texture to GL_TEXTURE0 + <sampler_num>,
170         // and then increment the number (so that the next effect in the chain
171         // will use a different sampler).
172         virtual void set_gl_state(GLuint glsl_program_num, const std::string& prefix, unsigned *sampler_num);
173
174         // If you set any special OpenGL state in set_gl_state(), you can clear it
175         // after rendering here. The default implementation does nothing.
176         virtual void clear_gl_state();
177
178         // Set a parameter; intended to be called from user code.
179         // Neither of these take ownership of the pointer.
180         virtual bool set_int(const std::string&, int value);
181         virtual bool set_float(const std::string &key, float value);
182         virtual bool set_vec2(const std::string &key, const float *values);
183         virtual bool set_vec3(const std::string &key, const float *values);
184
185 protected:
186         // Register a parameter. Whenever set_*() is called with the same key,
187         // it will update the value in the given pointer (typically a pointer
188         // to some private member variable in your effect).
189         //
190         // Neither of these take ownership of the pointer.
191
192         // int is special since GLSL pre-1.30 doesn't have integer uniforms.
193         // Thus, ints that you register will _not_ be converted to GLSL uniforms.
194         void register_int(const std::string &key, int *value);
195
196         // These correspond directly to float/vec2/vec3 in GLSL.
197         void register_float(const std::string &key, float *value);
198         void register_vec2(const std::string &key, float *values);
199         void register_vec3(const std::string &key, float *values);
200
201         // This will register a 1D texture, which will be bound to a sampler
202         // when your GLSL code runs (so it corresponds 1:1 to a sampler2D uniform
203         // in GLSL).
204         //
205         // Note that if you change the contents of <values>, you will need to
206         // call invalidate_1d_texture() to have the picture re-uploaded on the
207         // next frame. This is in contrast to all the other parameters, which are
208         // set anew every frame.
209         void register_1d_texture(const std::string &key, float *values, size_t size);
210         void invalidate_1d_texture(const std::string &key);
211         
212 private:
213         struct Texture1D {
214                 float *values;
215                 size_t size;
216                 bool needs_update;
217                 GLuint texture_num;
218         };
219
220         std::map<std::string, int *> params_int;
221         std::map<std::string, float *> params_float;
222         std::map<std::string, float *> params_vec2;
223         std::map<std::string, float *> params_vec3;
224         std::map<std::string, Texture1D> params_tex_1d;
225 };
226
227 #endif // !defined(_EFFECT_H)