]> git.tdb.fi Git - libs/gl.git/blobdiff - source/render/renderer.h
Store simpler states by value in PipelineState
[libs/gl.git] / source / render / renderer.h
index f8d297289085557c31cfc866ed1e1b2b2d5d952d..c176f87aa231664f5eccfb442317421737004f47 100644 (file)
@@ -3,8 +3,10 @@
 
 #include <set>
 #include <vector>
+#include "commands.h"
 #include "matrix.h"
 #include "programdata.h"
+#include "renderer_backend.h"
 #include "tag.h"
 
 namespace Msp {
@@ -13,35 +15,38 @@ namespace GL {
 class Batch;
 class Buffer;
 class Camera;
-class Clipping;
+union ClearValue;
 class Material;
 class Mesh;
 class Lighting;
 class Program;
+class QueryPool;
 class Renderable;
 class Sampler;
 class Texture;
-class Texturing;
 class VertexSetup;
-class WindingTest;
 
 /**
-A class for supervising the rendering process.  While many Renderables (in
-particular, Objects and Scenes) can by rendered without a Renderer, using one
-will often be more efficient.  This is especially true for ObjectInstances.
-
-The Renderer works by deferring GL state changes until something is actually
-being drawn.  This avoids many unnecessary GL calls if consecutive renderables
-use the same resources.
-
-A state stack is provided to help with state scoping.  Typically a Renderable
-will push the current state on entry, set whatever state it requires, render
-itself, and pop the state when it's done.  An RAII helper class is provided for
-the push/pop operation.
+Rendering supervisor.  This is the primary interface for setting state and
+issuing draw commands.
+
+The Renderer class allows setting textures and uniform values by names (using
+ProgramData for the latter).  The names are resolved into binding points when
+the resources are needed for a draw command.
+
+A state stack is provided to help with state management in render graphs.
+Renderables can save the state by pushing it on the stack before beginning
+their work, and pop it afterwards to restore it without disturbing state set
+by outer scopes.
 */
-class Renderer
+class Renderer: public RendererBackend
 {
+       friend RendererBackend;
+
 public:
+       /**
+       RAII helper class for pushing state on the stack.
+       */
        class Push
        {
        private:
@@ -52,126 +57,149 @@ public:
                ~Push() { renderer.pop_state(); }
        };
 
-       class Exclude
+private:
+       struct BoundTexture
        {
-       private:
-               Renderer &renderer;
-               const Renderable &renderable;
+               Tag tag;
+               mutable int binding = -1;
+               const Texture *texture = 0;
+               const Sampler *sampler = 0;
+               int level = -1;
+               int replaced = -1;
+       };
 
-       public:
-               Exclude(Renderer &r, const Renderable &e): renderer(r), renderable(e) { renderer.exclude(renderable); }
-               ~Exclude() { renderer.include(renderable); }
+       struct BoundProgramData
+       {
+               const ProgramData *shdata;
+               mutable unsigned generation = 0;
+
+               BoundProgramData(const ProgramData *);
        };
 
-private:
        struct State
        {
-               const Camera *camera;
-               Matrix modelview_matrix;
-               const Texture *texture;
-               const Sampler *sampler;
-               const Texturing *texturing;
-               unsigned lowest_effect_texunit;
-               const Material *material;
-               const Lighting *lighting;
-               Matrix lighting_matrix;
-               const Clipping *clipping;
-               Matrix clipping_matrix;
-               const Program *shprog;
-               unsigned shdata_count;
-               const VertexSetup *vertex_setup;
-               const WindingTest *winding_test;
-               bool reverse_winding;
-               unsigned object_lod_bias;
-
-               State();
+               const Camera *camera = 0;
+               Matrix model_matrix;
+               const Framebuffer *framebuffer = 0;
+               const Rect *viewport = 0;
+               const Rect *scissor = 0;
+               unsigned texture_count = 0;
+               const Program *shprog = 0;
+               unsigned shdata_count = 0;
+               const VertexSetup *vertex_setup = 0;
+               FaceWinding front_face = NON_MANIFOLD;
+               CullMode face_cull = NO_CULL;
+               const DepthTest *depth_test = 0;
+               const StencilTest *stencil_test = 0;
+               const Blend *blend = 0;
+               unsigned object_lod_bias = 0;
        };
 
        enum ChangeMask
        {
                MATRIX = 2,
-               SHADER_DATA = 16,
-               MATERIAL_SHDATA = 32,
-               STANDARD_SHDATA = 64
+               SHADER_DATA = 16
        };
 
-       const Camera *default_camera;
-       unsigned char changed;
+       unsigned frame_index = 0;
+       unsigned char changed = 0;
        std::vector<State> state_stack;
-       State *state;
+       State *current_state = 0;
        ProgramData standard_shdata;
-       std::vector<const ProgramData *> shdata_stack;
-       std::set<const Renderable *> excluded;
+       std::vector<BoundProgramData> shdata_stack;
+       std::vector<BoundTexture> texture_stack;
+       const Texture &placeholder_texture;
+       Commands commands;
 
 public:
        Renderer();
-       DEPRECATED Renderer(const Camera *);
+
+       /** Begins rendering, allowing commands to be issued. */
+       void begin();
+
+       /** Ends rendering.  Any global state is reset to defaults.  No further
+       commands are allowed before the next call to begin(). */
+       void end();
+
+       using RendererBackend::begin;
+       using RendererBackend::end;
+
+       /** Saves the current state so it can be restored later. */
+       void push_state();
+
+       /** Restores a previously saved state.  Must be matched with an earlier
+       push_state call. */
+       void pop_state();
+
 private:
-       void init();
-public:
-       ~Renderer();
+       State &get_state() const;
 
-       /** Sets the camera to render from.  The modelview matrix is reset to the
-       camera's view matrix. */
+public:
+       /** Sets the camera to render from.  The model matrix is reset to identity. */
        void set_camera(const Camera &);
 
-       const Camera *get_camera() const { return state->camera; }
+       const Camera *get_camera() const { return get_state().camera; }
 
-       /** Replaces the Renderer's modelview matrix. */
+       /** Replaces the Renderer's model matrix. */
        void set_matrix(const Matrix &);
 
-       /** Applies a transform to the Renderer's modelview matrix. */
-       void transform(const Matrix &);
+       /** Returns the current model matrix. */
+       const Matrix &get_matrix() const { return get_state().model_matrix; }
 
-       /** Returns the current modelview matrix. */
-       const Matrix &get_matrix() const { return state->modelview_matrix; }
+       void set_framebuffer(const Framebuffer *);
+       void set_viewport(const Rect *);
+       void set_scissor(const Rect *);
 
-       void set_texture(const Texture *, const Sampler * = 0);
-       void set_texturing(const Texturing *);
-       unsigned allocate_effect_texunit();
-       void set_material(const Material *);
+       const Framebuffer *get_framebuffer() const { return get_state().framebuffer; }
 
-       void set_lighting(const Lighting *);
-       void set_clipping(const Clipping *);
-
-       /** Sets the shader program to use.  An initial set of data can be set as
-       well, with the same semantics as add_shader_data. */
+       /** Sets the shader program to use.  As a convenience, uniform values may be
+       specified at the same time. */
        void set_shader_program(const Program *prog, const ProgramData *data = 0);
 
-       /** Adds another set of data to be use with shader programs.  The data is
-       independent of any shader program changes and remains in effect until the
-       Renderer state is popped. */
+       /** Adds uniform values, which will be available for shader programs.  If
+       multiple ProgramData objects with the same uniforms are added, the one added
+       last will be used. */
        void add_shader_data(const ProgramData &data);
 
+       void set_texture(Tag, const Texture *, const Sampler * = 0);
+       void set_texture(Tag, const Texture *, int, const Sampler * = 0);
+
+private:
        void flush_shader_data();
+       void flush_textures();
 
+public:
        void set_vertex_setup(const VertexSetup *);
-       void set_winding_test(const WindingTest *);
-       void set_reverse_winding(bool);
+       void set_front_face(FaceWinding);
+       void set_face_cull(CullMode);
+
+       void set_depth_test(const DepthTest *);
+       void set_stencil_test(const StencilTest *);
+       void set_blend(const Blend *);
 
        void set_object_lod_bias(unsigned);
-       unsigned get_object_lod_bias() const { return state->object_lod_bias; }
+       unsigned get_object_lod_bias() const { return get_state().object_lod_bias; }
 
-       /** Saves the current state so it can be restored later. */
-       void push_state();
+       /** Clears framebuffer contents.  If values is not null, it must contain one
+       element for each attachment.  Otherwise the framebuffer contents are
+       discarded and become undefined. */
+       void clear(const ClearValue *values);
 
-       /** Restores a previously saved state.  Must be matched with an earlier
-       push_state call. */
-       void pop_state();
+       /** Draws a batch of primitives.  A shader must be active. */
+       void draw(const Batch &);
 
-       /** Unbinds all objects and resets related state.  There must be no unpopped
-       state in the stack.  The Renderer remains valid and may be reused for
-       further rendering. */
-       void end();
+       /** Draws multiple instances of a batch of primitives.  A shader must be active. */
+       void draw_instanced(const Batch &, unsigned);
 
-       void exclude(const Renderable &);
-       void include(const Renderable &);
+       /** Resolves multisample attachments from the active framebuffer into
+       target. */
+       void resolve_multisample(Framebuffer &target);
 
-       void render(const Renderable &, Tag = Tag());
-       void draw(const Batch &);
-       void draw_instanced(const Batch &, unsigned);
+       void begin_query(const QueryPool &, unsigned);
+       void end_query(const QueryPool &, unsigned);
 
 private:
+       void apply_framebuffer();
        void apply_state();
 };