source/core/program.h

   1 #ifndef MSP_GL_PROGRAM_H_
   2 #define MSP_GL_PROGRAM_H_
   3
   4 #include <string>
   5 #include <vector>
   6 #include <msp/datafile/objectloader.h>
   7 #include "bindable.h"
   8 #include "datatype.h"
   9 #include "gl.h"
  10 #include "module.h"
  11 #include "tag.h"
  12 #include "vertexformat.h"
  13
  14 namespace Msp {
  15 namespace GL {
  16
  17 class Shader;
  18
  19 /**
  20 A complete shader program.  Programs can be assembled of individual Shaders or
  21 generated with a set of standard features.
  22 */
  23 class Program: public Bindable<Program>
  24 {
  25 public:
  26         class Loader: public DataFile::CollectionObjectLoader<Program>
  27         {
  28         public:
  29                 Loader(Program &, Collection &);
  30
  31         private:
  32                 virtual void finish();
  33
  34                 void attribute(unsigned, const std::string &);
  35                 void fragment_shader(const std::string &);
  36                 void geometry_shader(const std::string &);
  37                 void module(const std::string &);
  38                 void vertex_shader(const std::string &);
  39         };
  40
  41 private:
  42         class SpecializationLoader: public DataFile::Loader
  43         {
  44         private:
  45                 std::map<std::string, int> &spec_values;
  46
  47                 static ActionMap shared_actions;
  48
  49         public:
  50                 SpecializationLoader(std::map<std::string, int> &);
  51
  52         private:
  53                 virtual void init_actions();
  54
  55                 void specialize_bool(const std::string &, bool);
  56                 void specialize_int(const std::string &, int);
  57         };
  58
  59 public:
  60         typedef unsigned LayoutHash;
  61         struct UniformBlockInfo;
  62
  63         struct UniformInfo
  64         {
  65                 std::string name;
  66                 const UniformBlockInfo *block;
  67                 union
  68                 {
  69                         int location;
  70                         unsigned offset;
  71                 };
  72                 unsigned array_size;
  73                 unsigned array_stride;
  74                 unsigned matrix_stride;
  75                 DataType type;
  76                 Tag tag;
  77
  78                 UniformInfo();
  79         };
  80
  81         struct UniformBlockInfo
  82         {
  83                 std::string name;
  84                 unsigned data_size;
  85                 int bind_point;
  86                 std::vector<const UniformInfo *> uniforms;
  87                 LayoutHash layout_hash;
  88
  89                 UniformBlockInfo();
  90         };
  91
  92         struct AttributeInfo
  93         {
  94                 std::string name;
  95                 unsigned location;
  96                 unsigned array_size;
  97                 DataType type;
  98
  99                 AttributeInfo();
 100         };
 101
 102 private:
 103         struct Bindings
 104         {
 105                 std::map<std::string, unsigned> textures;
 106                 std::map<std::string, unsigned> blocks;
 107         };
 108
 109         unsigned id;
 110         std::vector<unsigned> stage_ids;
 111         const Module *module;
 112         Bindings *bindings;
 113         bool linked;
 114         std::vector<UniformBlockInfo> uniform_blocks;
 115         std::vector<UniformInfo> uniforms;
 116         LayoutHash uniform_layout_hash;
 117         std::vector<AttributeInfo> attributes;
 118
 119 public:
 120         /// Constructs an empty Program with no shader stages attached.
 121         Program();
 122
 123         /// Constructs a Program from unified source code using ProgramCompiler.
 124         DEPRECATED Program(const std::string &);
 125
 126         /// Constructs a Program from vertex and fragment shader source code.
 127         DEPRECATED Program(const std::string &, const std::string &);
 128
 129         /// Constructs a Program from a Module, with specialization constants.
 130         Program(const Module &, const std::map<std::string, int> & = std::map<std::string, int>());
 131
 132 private:
 133         void init();
 134 public:
 135         virtual ~Program();
 136
 137         void add_stages(const Module &, const std::map<std::string, int> & = std::map<std::string, int>());
 138 private:
 139         unsigned add_stage(GLenum);
 140         void add_glsl_stages(const GlslModule &, const std::map<std::string, int> &);
 141         void compile_glsl_stage(unsigned);
 142         void add_spirv_stages(const SpirVModule &, const std::map<std::string, int> &);
 143
 144 public:
 145         DEPRECATED void attach_shader(Shader &shader);
 146         DEPRECATED void attach_shader_owned(Shader *shader);
 147         DEPRECATED void detach_shader(Shader &shader);
 148         DEPRECATED const std::vector<Shader *> &get_attached_shaders() const;
 149
 150         DEPRECATED void bind_attribute(unsigned, const std::string &);
 151         DEPRECATED void bind_attribute(VertexAttribute, const std::string &);
 152         DEPRECATED void bind_fragment_data(unsigned, const std::string &);
 153
 154         void link();
 155 private:
 156         void query_uniforms();
 157         void query_uniform_blocks(const std::vector<UniformInfo *> &);
 158         void query_attributes();
 159         void collect_uniforms();
 160         void collect_block_uniforms(const SpirVModule::Structure &, const std::string &, unsigned, std::vector<std::string> &);
 161         void collect_attributes();
 162         void update_layout_hash();
 163         static LayoutHash compute_layout_hash(const std::vector<const UniformInfo *> &);
 164         static bool uniform_location_compare(const UniformInfo *, const UniformInfo *);
 165 public:
 166         bool is_linked() const { return linked; }
 167         DEPRECATED std::string get_info_log() const;
 168
 169         LayoutHash get_uniform_layout_hash() const { return uniform_layout_hash; }
 170         const std::vector<UniformBlockInfo> &get_uniform_blocks() const { return uniform_blocks; }
 171         const UniformBlockInfo &get_uniform_block_info(const std::string &) const;
 172         const std::vector<UniformInfo> &get_uniforms() const { return uniforms; }
 173         const UniformInfo &get_uniform_info(const std::string &) const;
 174         const UniformInfo &get_uniform_info(Tag) const;
 175         int get_uniform_location(const std::string &) const;
 176         int get_uniform_location(Tag) const;
 177         const std::vector<AttributeInfo> &get_attributes() const { return attributes; }
 178         const AttributeInfo &get_attribute_info(const std::string &) const;
 179         int get_attribute_location(const std::string &) const;
 180
 181         void bind() const;
 182         static void unbind();
 183 };
 184
 185 } // namespace GL
 186 } // namespace Msp
 187
 188 #endif