]> git.sesse.net Git - movit/blobdiff - effect.h
Actually implement multiple inputs to phases. Surprising amounts of stuff needed...
[movit] / effect.h
index 1478c6e474a14ea9c42b6b603fdcc08bbdc80d36..fcb752638115dd6297bccb918cd606dd3b535645 100644 (file)
--- a/effect.h
+++ b/effect.h
@@ -1,11 +1,23 @@
 #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 <GL/gl.h>
 
+class EffectChain;
+
 // Can alias on a float[2].
 struct Point2D {
        Point2D(float x, float y)
@@ -23,40 +35,143 @@ 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);
 
 class Effect {
 public: 
-       virtual bool needs_linear_light() { return true; }
-       virtual bool needs_srgb_primaries() { return true; }
-       virtual bool needs_many_samples() { return false; }
-       virtual bool needs_mipmaps() { return false; }
+       // 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.
+       virtual bool needs_srgb_primaries() const { return true; }
+
+       // 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 on whole input pixels only, 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; }
+
+       // 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; }
 
-       virtual std::string output_convenience_uniforms();
+       // Requests that this effect adds itself to the given effect chain.
+       // For most effects, the default will be fine, but for effects that
+       // consist of multiple passes, it is often useful to replace this
+       // with something that adds completely different things to the chain.
+       virtual void add_self_to_effect_chain(EffectChain *graph, const std::vector<Effect *> &inputs);
+
+       // 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);
+       // Set all uniforms the shader needs in the current GL context.
+       // The default implementation sets one uniform per registered parameter.
+       //
+       // <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).
+       //
+       // NOTE: Currently this is also abused a bit to set other GL state
+       // the effect might need.
+       virtual void set_uniforms(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);
+       // 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);
+       virtual bool set_float(const std::string &key, float value);
+       virtual bool set_vec2(const std::string &key, const float *values);
+       virtual bool set_vec3(const std::string &key, const float *values);
 
 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);
        
 private:
+       struct Texture1D {
+               float *values;
+               size_t size;
+               bool needs_update;
+               GLuint texture_num;
+       };
+
        std::map<std::string, int *> params_int;
        std::map<std::string, float *> params_float;
        std::map<std::string, float *> params_vec2;
        std::map<std::string, float *> params_vec3;
+       std::map<std::string, Texture1D> params_tex_1d;
 };
 
 #endif // !defined(_EFFECT_H)