source/programdata.h

   1 #ifndef MSP_GL_PROGRAMDATA_H_
   2 #define MSP_GL_PROGRAMDATA_H_
   3
   4 #include <map>
   5 #include <msp/datafile/objectloader.h>
   6 #include "program.h"
   7 #include "vector.h"
   8
   9 namespace Msp {
  10 namespace GL {
  11
  12 class Buffer;
  13 class Matrix;
  14 class Uniform;
  15 class UniformBlock;
  16 struct Color;
  17
  18 /**
  19 Stores uniform variables for shader programs.  The uniforms are stored in a
  20 program-independent way, and UniformBlocks are created to match the uniform
  21 layouts of different programs.  If multiple programs have the same layout, the
  22 same block is used for them.
  23
  24 The class is optimized for an access pattern where the set of uniforms and
  25 programs stays constants, with only the values changing.
  26 */
  27 class ProgramData
  28 {
  29 public:
  30         class Loader: public DataFile::ObjectLoader<ProgramData>
  31         {
  32         public:
  33                 Loader(ProgramData &);
  34         private:
  35                 void uniform1i(const std::string &, int);
  36                 void uniform1f(const std::string &, float);
  37                 void uniform2f(const std::string &, float, float);
  38                 void uniform3f(const std::string &, float, float, float);
  39                 void uniform4f(const std::string &, float, float, float, float);
  40         };
  41
  42 private:
  43         typedef unsigned Mask;
  44
  45         enum
  46         {
  47                 MASK_BITS = sizeof(Mask)*8,
  48                 ALL_ONES = static_cast<Mask>(-1)
  49         };
  50
  51         struct SharedBlock
  52         {
  53                 Mask used;
  54                 Mask dirty;
  55                 UniformBlock *block;
  56
  57                 SharedBlock();
  58                 SharedBlock(unsigned, UniformBlock *);
  59         };
  60
  61         struct ProgramBlock
  62         {
  63                 int bind_point;
  64                 UniformBlock *block;
  65                 SharedBlock *shared;
  66
  67                 ProgramBlock();
  68                 ProgramBlock(int, SharedBlock *);
  69         };
  70
  71         struct ProgramUniforms
  72         {
  73                 std::vector<ProgramBlock> blocks;
  74                 Mask used;
  75                 Mask dirty;
  76
  77                 ProgramUniforms();
  78         };
  79
  80         typedef std::map<std::string, unsigned> SlotMap;
  81         typedef std::map<Program::LayoutHash, SharedBlock> BlockMap;
  82         typedef std::map<Program::LayoutHash, ProgramUniforms> ProgramMap;
  83
  84         // XXX All these mutables are a bit silly, but I'm out of better ideas
  85         SlotMap uniform_slots;
  86         std::vector<Uniform *> uniforms;
  87         mutable BlockMap blocks;
  88         mutable ProgramMap programs;
  89         mutable UniformBlock *last_block;
  90         mutable Buffer *buffer;
  91         mutable unsigned dirty;
  92
  93 public:
  94         ProgramData();
  95         ProgramData(const ProgramData &);
  96         ProgramData &operator=(const ProgramData &);
  97         ~ProgramData();
  98
  99 private:
 100         void uniform(const std::string &, Uniform *);
 101 public:
 102         void uniform(const std::string &, int);
 103         void uniform(const std::string &, float);
 104         void uniform(const std::string &, float, float);
 105         void uniform2(const std::string &, const float *);
 106         void uniform(const std::string &, float, float, float);
 107         void uniform(const std::string &, const Vector3 &);
 108         void uniform3(const std::string &, const float *);
 109         void uniform(const std::string &, float, float, float, float);
 110         void uniform(const std::string &, const Vector4 &);
 111         void uniform(const std::string &, const Color &);
 112         void uniform4(const std::string &, const float *);
 113         void uniform_matrix2(const std::string &, const float *);
 114         void uniform_matrix3(const std::string &, const float *);
 115         void uniform(const std::string &, const Matrix &);
 116         void uniform_matrix4(const std::string &, const float *);
 117         void uniform1_array(const std::string &, unsigned, const float *);
 118         void uniform2_array(const std::string &, unsigned, const float *);
 119         void uniform3_array(const std::string &, unsigned, const float *);
 120         void uniform4_array(const std::string &, unsigned, const float *);
 121         void uniform_matrix4_array(const std::string &, unsigned, const float *);
 122
 123 private:
 124         unsigned compute_slot_mask(const Program::UniformBlockInfo &) const;
 125         void update_block(UniformBlock &, const Program::UniformBlockInfo &) const;
 126         SharedBlock *get_shared_block(const Program::UniformBlockInfo &) const;
 127
 128 public:
 129         /** Applies uniform blocks for the currently bound program, creating them
 130         if needed. */
 131         void apply() const;
 132 };
 133
 134 } // namespace GL
 135 } // namespace Msp
 136
 137 #endif