]> git.sesse.net Git - nageru/blob - nageru/scene.h
IWYU-fix nageru/*.h.
[nageru] / nageru / scene.h
1 #ifndef _SCENE_H
2 #define _SCENE_H 1
3
4 // A Scene is an equivalent of an EffectChain, but each part is not a single
5 // Effect. (The name itself does not carry any specific meaning above that
6 // of what an EffectChain is; it was just chosen as a more intuitive name than
7 // an EffectChain when we had to change anyway.) Instead, it is a “block”,
8 // which can hold one or more effect alternatives, e.g., one block could hold
9 // ResizeEffect or IdentityEffect (effectively doing nothing), or many
10 // different input types. On finalization, every different combination of
11 // block alternatives are tried, and one EffectChain is generated for each.
12 // This also goes for whether the scene is destined for preview outputs
13 // (directly to screen, RGBA) or live (Y'CbCr output).
14
15 #include <stddef.h>
16 #include <array>
17 #include <bitset>
18 #include <functional>
19 #include <map>
20 #include <memory>
21 #include <string>
22 #include <utility>
23 #include <vector>
24
25 class CEFCapture;
26 struct EffectBlueprint;
27 class FFmpegCapture;
28 class ImageInput;
29 struct InputState;
30 class LiveInputWrapper;
31 class Theme;
32 struct lua_State;
33
34 namespace movit {
35 class Effect;
36 class EffectChain;
37 class ResourcePool;
38 }  // namespace movit
39
40 struct Block {
41         // Index into the parent Scene's list of blocks.
42         using Index = size_t;
43         Index idx = 0;
44
45         // Each instantiation is indexed by the chosen alternative for each block.
46         // These are combined into one big variable-base number, ranging from 0
47         // to (B_0*B_1*B_2*...*B_n)-1, where B_i is the number of alternatives for
48         // block number i and n is the index of the last block.
49         //
50         // The actual index, given alternatives A_0, A_1, A_2, ..., is given as
51         //
52         //   A_0 + B_0 * (A_1 + B_1 * (A_2 + B_2 * (...)))
53         //
54         // where each A_i can of course range from 0 to B_i-1. In other words,
55         // the first block gets the lowest “bits” (or trits, or quats...) of the
56         // index number, the second block gets the ones immediately above,
57         // and so on. Thus, there are no holes in the sequence.
58         //
59         // Expanding the formula above gives the equivalent index
60         //
61         //   A_0 + A_1 * B_0 + A_2 * B_0 * B_1 + A_3 * ...
62         //
63         // or
64         //
65         //   A_0 * C_0 + A_1 * C_1 + A_2 * C_2 + A_3 * ...
66         //
67         // where C_0 = 0 and C_(i+1) = C_i * B_i. In other words, C_i is
68         // the product of the cardinalities of each previous effect; if we
69         // are e.g. at the third index and there have been C_2 = 3 * 5 = 15
70         // different alternatives for constructing the scene so far
71         // (with possible indexes 0..14), it is only logical that if we
72         // want three new options (B_2 = 3), we must add 0, 15 or 30 to
73         // the index. (Then the local possible indexes become 0..44 and
74         // C_3 = 45, of course.) Given an index number k, we can then get our
75         // own local “bits” of the index, giving the alternative for this
76         // block, by doing (k / 15) % 3.
77         //
78         // This specific member contains the value of C_i for this block.
79         // (B_i is alternatives.size().) Not set before finalize() has run.
80         size_t cardinality_base = 0;
81
82         // Find the chosen alternative for this block in a given instance.
83         int chosen_alternative(size_t chain_idx) const {
84                 if (chain_idx == size_t(-1)) {
85                         return currently_chosen_alternative;
86                 } else {
87                         return (chain_idx / cardinality_base) % alternatives.size();
88                 }
89         }
90
91         std::vector<EffectBlueprint *> alternatives;  // Must all have the same amount of inputs. Pointers to make things easier for Lua.
92         std::vector<Index> inputs;  // One for each input of alternatives[0] (ie., typically 0 or 1, occasionally 2).
93
94         // If any of these effects are disabled (IdentityEffect chosen)
95         // or enabled (not chosen) as determined by <condition>, so should this one.
96         struct Disabler {
97                 Index block_idx;
98                 enum {
99                         DISABLE_IF_OTHER_DISABLED,
100
101                         // This a promise from the user; ie., we don't disable automatically
102                         // (see comments in find_disabled_blocks()).
103                         DISABLE_IF_OTHER_ENABLED
104                 } condition;
105                 std::string declaration_point;  // For error messages.
106         };
107         std::vector<Disabler> disablers;
108         int currently_chosen_alternative = 0;
109         // What alternative to use if the block is disabled.
110         // Points to an alternative with IDENTITY_EFFECT if it exists
111         // (to disable as much as possible), otherwise 0.
112         int canonical_alternative = 0;
113         bool is_input = false;
114
115         // For LIVE_INPUT* only. We can't just always populate signal_to_connect,
116         // since when we set this, CEF and video signals may not have numbers yet.
117         // FIXME: Perhaps it would be simpler if they just did?
118         enum { CONNECT_NONE, CONNECT_SIGNAL, CONNECT_CEF, CONNECT_VIDEO } signal_type_to_connect = CONNECT_NONE;
119         int signal_to_connect = 0;  // For CONNECT_SIGNAL.
120 #ifdef HAVE_CEF
121         CEFCapture *cef_to_connect = nullptr;  // For CONNECT_CEF.
122 #endif
123         FFmpegCapture *video_to_connect = nullptr;  // For CONNECT_VIDEO.
124
125         std::string pathname;  // For IMAGE_INPUT only.
126
127         // Parameters to set on the effect prior to render.
128         // Will be set _before_ the ones from the EffectBlueprint, so that
129         // the latter takes priority.
130         std::map<std::string, int> int_parameters;
131         std::map<std::string, float> float_parameters;
132         std::map<std::string, std::array<float, 3>> vec3_parameters;
133         std::map<std::string, std::array<float, 4>> vec4_parameters;
134
135         std::string declaration_point;  // For error messages.
136
137         // Only for AUTO_WHITE_BALANCE_EFFECT. Points to the parent block with is_input = true,
138         // so that we know which signal to get the white balance from.
139         const Block *white_balance_controller_block = nullptr;
140 };
141
142 int Block_display(lua_State* L);
143 int Block_choose(lua_State* L);
144 int Block_enable(lua_State *L);
145 int Block_enable_if(lua_State *L);
146 int Block_disable(lua_State *L);
147 int Block_always_disable_if_disabled(lua_State *L);
148 int Block_promise_to_disable_if_enabled(lua_State *L);
149 int Block_set_int(lua_State *L);
150 int Block_set_float(lua_State *L);
151 int Block_set_vec3(lua_State *L);
152 int Block_set_vec4(lua_State *L);
153
154 class Scene {
155 private:
156         std::vector<Block *> blocks;  // The last one represents the output node (after finalization). Pointers to make things easier for Lua.
157         struct Instantiation {
158                 std::unique_ptr<movit::EffectChain> chain;
159                 std::map<Block::Index, movit::Effect *> effects;  // So that we can set parameters.
160                 std::map<Block::Index, LiveInputWrapper *> inputs;  // So that we can connect signals.
161                 std::map<Block::Index, ImageInput *> image_inputs;  // So that we can connect signals.
162         };
163         std::vector<Instantiation> chains;  // Indexed by combination of each block's chosen alternative. See Block for information.
164
165         Theme *theme;
166         float aspect_nom, aspect_denom;
167         movit::ResourcePool *resource_pool;
168
169         movit::Effect *instantiate_effects(const Block *block, size_t chain_idx, Instantiation *instantiation);
170         size_t compute_chain_number_for_block(size_t block_idx, const std::bitset<256> &disabled) const;
171         static void find_inputs_for_block(lua_State *L, Scene *scene, Block *block, int first_input_idx = 3);
172         static Block *find_block_from_arg(lua_State *L, Scene *scene, int idx);
173
174         // Find out which blocks (indexed by position in the “blocks” array),
175         // if any, are disabled in a given instantiation. A disabled block is
176         // one that will not be instantiated at all, because it is a secondary
177         // (ie., not the first) input of some multi-input effect that was replaced
178         // with IdentityEffect in the given instantiation.
179         //
180         // Set chain_idx to size_t(-1) to use whatever is in each block's
181         // currently_chosen_alternative.
182         std::bitset<256> find_disabled_blocks(size_t chain_idx) const;
183         void find_disabled_blocks(size_t chain_idx, size_t block_idx, bool currently_disabled, std::bitset<256> *disabled) const;
184
185         // If a block is disabled, it should always have canonical_alternative chosen,
186         // so that we don't instantiate a bunch of irrelevant duplicates that
187         // differ only in disabled blocks. You can check this property with
188         // is_noncanonical_chain() and then avoid instantiating the ones where
189         // it returns true.
190         bool is_noncanonical_chain(size_t chain_idx) const;
191
192         // For a given block, find any parents it may have that are inputs.
193         // If there is more than one, throws an error. If there are zero,
194         // returns nullptr (should probably also be an error).
195         const Block *find_root_input_block(lua_State *L, const Block *block);
196
197 public:
198         Scene(Theme *theme, float aspect_nom, float aspect_denom);
199         size_t compute_chain_number(bool is_main_chain) const;
200
201         std::pair<movit::EffectChain *, std::function<void()>>
202         get_chain(Theme *theme, lua_State *L, unsigned num, const InputState &input_state);
203
204         static int add_input(lua_State *L);
205         static int add_effect(lua_State *L);
206         static int add_optional_effect(lua_State *L);
207         static int add_white_balance(lua_State *L);
208         static int finalize(lua_State *L);
209 };
210
211 #endif   // !defined(_SCENE_H)