]> git.sesse.net Git - movit/blobdiff - effect.h
Change to using GLEW everywhere.
[movit] / effect.h
index 2f0172a9bc2c983222653aef5620c2dd3e626ea9..235558f8e1c4cf9f480361f0f428916885b1e0e5 100644 (file)
--- a/effect.h
+++ b/effect.h
@@ -1,10 +1,28 @@
 #ifndef _EFFECT_H
 #define _EFFECT_H 1
 
+// Effect is the base class for every effect. It basically represents a single
+// GLSL function, with an optional set of user-settable parameters.
+//
+// A note on naming: Since all effects run in the same GLSL namespace,
+// you can't use any name you want for global variables (e.g. uniforms).
+// The framework assigns a prefix to you which will be unique for each
+// effect instance; use the macro PREFIX() around your identifiers to
+// automatically prepend that prefix.
+
 #include <map>
 #include <string>
+#include <vector>
+
+#include <assert.h>
+
+#include <Eigen/Core>
 
-#include <GL/gl.h>
+#include <GL/glew.h>
+#include "util.h"
+
+class EffectChain;
+class Node;
 
 // Can alias on a float[2].
 struct Point2D {
@@ -23,36 +41,173 @@ struct RGBTriplet {
 };
 
 // Convenience functions that deal with prepending the prefix.
+GLint get_uniform_location(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key);
 void set_uniform_int(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, int value);
 void set_uniform_float(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, float value);
-void set_uniform_float_array(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const float *values, size_t num_values);
 void set_uniform_vec2(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const float *values);
 void set_uniform_vec3(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const float *values);
+void set_uniform_vec4_array(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const float *values, size_t num_values);
+void set_uniform_mat3(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, const std::string &key, const Eigen::Matrix3d &matrix);
 
 class Effect {
-public: 
+public:
+       virtual ~Effect() {}
+
+       // An identifier for this type of effect, mostly used for debug output
+       // (but some special names, like "ColorspaceConversionEffect", holds special
+       // meaning). Same as the class name is fine.
+       virtual std::string effect_type_id() const = 0;
+
+       // Whether this effects expects its input (and output) to be in
+       // linear gamma, ie. without an applied gamma curve. Most effects
+       // will want this, although the ones that never actually look at
+       // the pixels, e.g. mirror, won't need to care, and can set this
+       // to false. If so, the input gamma will be undefined.
+       //
+       // Also see the note on needs_texture_bounce(), below.
        virtual bool needs_linear_light() const { return true; }
+
+       // Whether this effect expects its input to be in the sRGB
+       // color space, ie. use the sRGB/Rec. 709 RGB primaries.
+       // (If not, it would typically come in as some slightly different
+       // set of RGB primaries; you would currently not get YCbCr
+       // or something similar).
+       //
+       // Again, most effects will want this, but you can set it to false
+       // if you process each channel independently, equally _and_
+       // in a linear fashion.
        virtual bool needs_srgb_primaries() const { return true; }
-       virtual bool needs_many_samples() const { return false; }
+
+       // Whether this effect expects its input to come directly from
+       // a texture. If this is true, the framework will not chain the
+       // input from other effects, but will store the results of the
+       // chain to a temporary (RGBA fp16) texture and let this effect
+       // sample directly from that.
+       //
+       // There are two good reasons why you might want to set this:
+       //
+       //  1. You are sampling more than once from the input,
+       //     in which case computing all the previous steps might
+       //     be more expensive than going to a memory intermediate.
+       //  2. You rely on previous effects, possibly including gamma
+       //     expansion, to happen pre-filtering instead of post-filtering.
+       //     (This is only relevant if you actually need the filtering; if
+       //     you sample 1:1 between pixels and texels, it makes no difference.)
+       //
+       // Note that in some cases, you might get post-filtered gamma expansion
+       // even when setting this option. More specifically, if you are the
+       // first effect in the chain, and the GPU is doing sRGB gamma
+       // expansion, it is undefined (from OpenGL's side) whether expansion
+       // happens pre- or post-filtering. For most uses, however,
+       // either will be fine.
+       virtual bool needs_texture_bounce() const { return false; }
+
+       // Whether this effect expects mipmaps or not. If you set this to
+       // true, you will be sampling with bilinear filtering; if not,
+       // you could be sampling with simple linear filtering and no mipmaps
+       // (although there is no guarantee; if a different effect in the chain
+       // needs mipmaps, you will also get them).
        virtual bool needs_mipmaps() const { return false; }
 
+       // Whether this effect wants to output to a different size than
+       // its input(s) (see inform_input_size(), below). If you set this to
+       // true, the output will be bounced to a texture (similarly to if the
+       // next effect set needs_texture_bounce()).
+       virtual bool changes_output_size() const { return false; }
+
+       // If changes_output_size() is true, you must implement this to tell
+       // the framework what output size you want.
+       //
+       // Note that it is explicitly allowed to change width and height
+       // from frame to frame; EffectChain will reallocate textures as needed.
+       virtual void get_output_size(unsigned *width, unsigned *height) const {
+               assert(false);
+       }
+
+       // Tells the effect the resolution of each of its input.
+       // This will be called every frame, and always before get_output_size(),
+       // so you can change your output size based on the input if so desired.
+       //
+       // Note that in some cases, an input might not have a single well-defined
+       // resolution (for instance if you fade between two inputs with
+       // different resolutions). In this case, you will get width=0 and height=0
+       // for that input. If you cannot handle that, you will need to set
+       // needs_texture_bounce() to true, which will force a render to a single
+       // given resolution before you get the input.
+       virtual void inform_input_size(unsigned input_num, unsigned width, unsigned height) {}
+
+       // How many inputs this effect will take (a fixed number).
+       // If you have only one input, it will be called INPUT() in GLSL;
+       // if you have several, they will be INPUT1(), INPUT2(), and so on.
+       virtual unsigned num_inputs() const { return 1; }
+
+       // Let the effect rewrite the effect chain as it sees fit.
+       // Most effects won't need to do this, but this is very useful
+       // if you have an effect that consists of multiple sub-effects
+       // (for instance, two passes). The effect is given to its own
+       // pointer, and it can add new ones (by using add_node()
+       // and connect_node()) as it sees fit. This is called at
+       // EffectChain::finalize() time, when the entire graph is known,
+       // in the order that the effects were originally added.
+       //
+       // Note that if the effect wants to take itself entirely out
+       // of the chain, it must set “disabled” to true and then disconnect
+       // itself from all other effects.
+       virtual void rewrite_graph(EffectChain *graph, Node *self) {}
+
+       // Outputs one GLSL uniform declaration for each registered parameter
+       // (see below), with the right prefix prepended to each uniform name.
+       // If you do not want this behavior, you can override this function.
        virtual std::string output_convenience_uniforms() const;
+
+       // Returns the GLSL fragment shader string for this effect.
        virtual std::string output_fragment_shader() = 0;
 
-       virtual void set_uniforms(GLuint glsl_program_num, const std::string& prefix, unsigned *sampler_num);
+       // Set all OpenGL state that this effect needs before rendering.
+       // The default implementation sets one uniform per registered parameter,
+       // but no other state.
+       //
+       // <sampler_num> is the first free texture sampler. If you want to use
+       // textures, you can bind a texture to GL_TEXTURE0 + <sampler_num>,
+       // and then increment the number (so that the next effect in the chain
+       // will use a different sampler).
+       virtual void set_gl_state(GLuint glsl_program_num, const std::string& prefix, unsigned *sampler_num);
 
-       // Neither of these take ownership.
-       bool set_int(const std::string&, int value);
-       bool set_float(const std::string &key, float value);
-       bool set_vec2(const std::string &key, const float *values);
-       bool set_vec3(const std::string &key, const float *values);
+       // If you set any special OpenGL state in set_gl_state(), you can clear it
+       // after rendering here. The default implementation does nothing.
+       virtual void clear_gl_state();
+
+       // Set a parameter; intended to be called from user code.
+       // Neither of these take ownership of the pointer.
+       virtual bool set_int(const std::string&, int value) MUST_CHECK_RESULT;
+       virtual bool set_float(const std::string &key, float value) MUST_CHECK_RESULT;
+       virtual bool set_vec2(const std::string &key, const float *values) MUST_CHECK_RESULT;
+       virtual bool set_vec3(const std::string &key, const float *values) MUST_CHECK_RESULT;
 
 protected:
-       // Neither of these take ownership.
+       // Register a parameter. Whenever set_*() is called with the same key,
+       // it will update the value in the given pointer (typically a pointer
+       // to some private member variable in your effect).
+       //
+       // Neither of these take ownership of the pointer.
+
+       // int is special since GLSL pre-1.30 doesn't have integer uniforms.
+       // Thus, ints that you register will _not_ be converted to GLSL uniforms.
        void register_int(const std::string &key, int *value);
+
+       // These correspond directly to float/vec2/vec3 in GLSL.
        void register_float(const std::string &key, float *value);
        void register_vec2(const std::string &key, float *values);
        void register_vec3(const std::string &key, float *values);
+
+       // This will register a 1D texture, which will be bound to a sampler
+       // when your GLSL code runs (so it corresponds 1:1 to a sampler2D uniform
+       // in GLSL).
+       //
+       // Note that if you change the contents of <values>, you will need to
+       // call invalidate_1d_texture() to have the picture re-uploaded on the
+       // next frame. This is in contrast to all the other parameters, which are
+       // set anew every frame.
        void register_1d_texture(const std::string &key, float *values, size_t size);
        void invalidate_1d_texture(const std::string &key);