nw/gfx/gfx_SceneEnvironment.h

/*---------------------------------------------------------------------------*
  Project:  NintendoWare
  File:     gfx_SceneEnvironment.h

  Copyright (C)2009-2011 Nintendo/HAL Laboratory, Inc.  All rights reserved.

  These coded instructions, statements, and computer programs contain proprietary
  information of Nintendo and/or its licensed developers and are protected by
  national and international copyright laws. They may not be disclosed to third
  parties or copied or duplicated in any form, in whole or in part, without the
  prior written consent of Nintendo.

  The content herein is highly confidential and should be handled accordingly.

  $Revision: 31311 $
 *---------------------------------------------------------------------------*/
#ifndef NW_GFX_SCENEENVIRONMENT_H_
#define NW_GFX_SCENEENVIRONMENT_H_

#include <nw/gfx/gfx_Camera.h>
#include <nw/gfx/gfx_Fog.h>
#include <nw/gfx/gfx_SceneEnvironmentSetting.h>
#include <nw/gfx/gfx_LightSet.h>

namespace nw
{
namespace gfx
{

class FragmentLight;
class VertexLight;
class AmbientLight;
class Fog;
class HemiSphereLight;
class Camera;

//---------------------------------------------------------------------------
//! @brief        シーン環境を表すクラスです。
//!
//! RenderEnvironment は廃止され、SceneEnvironment に変更されました。
//---------------------------------------------------------------------------
class SceneEnvironment
{
public:

    //! @brief シーン環境への設定内容です。
    struct Description
    {
        CameraArray cameras;
        FogArray fogs;
        LightSetArray lightSets;
        VertexLightArray vertexLights;
    };

    //! コンストラクタです。
    SceneEnvironment(const Description& description)
        : m_AmbientLight(NULL),
          m_HemiSphereLight(NULL),
          m_VertexLights(description.vertexLights),
          m_Fog(NULL),
          m_Camera(NULL),
          m_Cameras(description.cameras),
          m_CameraIndex(-1),
          m_Fogs(description.fogs),
          m_LightSets(description.lightSets),
          m_LightSetIndex(-1),
          m_ActiveVertexLightCount(0),
          m_ActiveFragmentLightCount(0),
          m_FragmentLightsDirty(true),
          m_AmbientLightDirty(true),
          m_VertexLightsDirty(true),
          m_HemiSphereLightDirty(true),
          m_FogDirty(true)
    {
        m_FragmentLights.resize(m_FragmentLights.capacity());
        m_VertexLights.resize(m_VertexLights.capacity());

        m_Cameras.resize(m_Cameras.capacity());
        std::fill(m_Cameras.begin(), m_Cameras.end(), static_cast<Camera*>(NULL));

        m_Fogs.resize(m_Fogs.capacity());
        std::fill(m_Fogs.begin(), m_Fogs.end(), static_cast<Fog*>(NULL));

        m_LightSets.resize(m_LightSets.capacity());
        std::fill(m_LightSets.begin(), m_LightSets.end(), static_cast<LightSet*>(NULL));
    }

    //----------------------------------------
    //! @name シーン環境設定関連
    //@{

    //! @brief シーン環境設定からシーン環境を適用します。
    //!
    //! @param[in] setting 適用するシーン環境設定です。
    //!
    void ApplyFrom(const SceneEnvironmentSetting& setting);

    //! @brief シーン環境をクリアします。
    void ClearSettings();

    //! @brief フォグ配列にフォグを設定します。
    //!
    //! @param[in] index 設定するインデクスです。
    //! @param[in] fog 設定するフォグです。
    //!
    void SetFog(s32 index, Fog* fog)
    {
        NW_MINMAXLT_ASSERT(index, 0, m_Fogs.size());
        m_Fogs[index] = fog;
    }

    //! @brief フォグ配列からフォグを取得します。
    //!
    //! @param[in] index 取得するインデクスです。
    //!
    Fog* GetFog(s32 index)
    {
        NW_MINMAXLT_ASSERT(index, 0, m_Fogs.size());
        return m_Fogs[index];
    }

    //! @brief フォグ配列からフォグを取得します。
    //!
    //! @param[in] index 取得するインデクスです。
    //!
    const Fog* GetFog(s32 index) const
    {
        NW_MINMAXLT_ASSERT(index, 0, m_Fogs.size());
        return m_Fogs[index];
    }

    //! @brief カメラ配列にカメラを設定します。
    //!
    //! @param[in] index 設定するインデックスです。
    //! @param[in] camera 設定するカメラです。
    //!
    void SetCamera(int index, Camera* camera)
    {
        NW_MINMAXLT_ASSERT(index, 0, m_Cameras.size());
        m_Cameras[index] = camera;
    }

    //! @brief カメラ配列からカメラを取得します。
    //!
    //! @param[in] index 取得するカメラのインデックスです。
    //!
    Camera* GetCamera(int index)
    {
        NW_MINMAXLT_ASSERT(index, 0, m_Cameras.size());
        return m_Cameras[index];
    }

    //! @brief カメラ配列からカメラを取得します。
    //!
    //! @param[in] index 取得するカメラのインデックスです。
    //!
    const Camera* GetCamera(int index) const
    {
        NW_MINMAXLT_ASSERT(index, 0, m_Cameras.size());
        return m_Cameras[index];
    }

    //! @brief ライトセット配列にライトセットを設定します。
    //!
    //! @param[in] index 設定するインデックスです。
    //! @param[in] lightSet 設定するカメラです。
    //!
    void SetLightSet(int index, LightSet* lightSet)
    {
        NW_MINMAXLT_ASSERT(index, 0, m_LightSets.size());
        m_LightSets[index] = lightSet;
    }

    //! @brief ライトセット配列からライトセットを取得します。
    //!
    //! @param[in] index 取得するライトセットのインデックスです。
    //!
    LightSet* GetLightSet(int index)
    {
        NW_MINMAXLT_ASSERT(index, 0, m_LightSets.size());
        return m_LightSets[index];
    }

    //! @brief ライトセットの配列からライトセットを取得します。
    //!
    //! @param[in] index 取得するライトセットのインデックスです。
    //!
    const LightSet* GetLightSet(int index) const
    {
        NW_MINMAXLT_ASSERT(index, 0, m_LightSets.size());
        return m_LightSets[index];
    }

    //@}

    //----------------------------------------
    //! @name ライト関連
    //@{

    //! @brief        フラグメントライトを設定します。
    //!
    //! 全種類の光源はディレクションの方向をライトの向きとするように
    //! しています。
    //! 平行光源ではポジションの値は参照しません。
    //!
    //! OpenGL では、平行光源はポジションのパラメータを
    //! 逆向きにしたベクトルをディレクションとして扱いますが、
    //! ディレクションのパラメータそのまま扱うようにしてあります。
    //!
    //! @param[in]    light 設定するフラグメントライトです。
    //!
    void SetFragmentLight(FragmentLight* light)
    {
        if (this->m_ActiveFragmentLightCount == LIGHT_COUNT)
        {
            return;
        }

        m_FragmentLights[m_ActiveFragmentLightCount] = (light);
        ++m_ActiveFragmentLightCount;
    }

    //! @brief        フラグメントライトの数を取得します。
    //!
    s32 GetFragmentLightCount() const
    {
        return this->m_ActiveFragmentLightCount;
    }

    //! @brief        設定されているフラグメントライトを取得します。
    //!
    //! @param[in]    index   取得するフラグメントライトのインデクスです。
    //!
    //! @return       フラグメントライトのポインタを返します。
    const FragmentLight* GetFragmentLight(int index) const
    {
        NW_MINMAXLT_ASSERT(index, 0, this->m_ActiveFragmentLightCount);
        return this->m_FragmentLights[ index ];
    }

    //! @brief        頂点ライトを設定します。
    //!
    //! 全種類の光源はディレクションの方向をライトの向きとするように
    //! しています。
    //! 平行光源ではポジションの値は参照しません。
    //!
    //! OpenGL では、平行光源はポジションのパラメータを
    //! 逆向きにしたベクトルをディレクションとして扱いますが、
    //! ディレクションのパラメータそのまま扱うようにしてあります。
    //!
    //! @param[in]    light 設定する頂点ライトです。
    //!
    void SetVertexLight(VertexLight* light)
    {
        if (m_ActiveVertexLightCount == m_VertexLights.capacity())
        {
            return;
        }

        this->m_VertexLights[m_ActiveVertexLightCount] = light;
        ++m_ActiveVertexLightCount;
    }

    //! @brief        設定されている頂点ライトを取得します。
    //!
    //! @param[in]    index   取得する頂点ライトのインデクスです。
    //!
    //! @return       頂点ライトのポインタを返します。
    const VertexLight* GetVertexLight(int index) const
    {
        NW_MINMAXLT_ASSERT(index, 0, this->m_ActiveVertexLightCount);
        return this->m_VertexLights[ index ];
    }

    //! @brief        頂点ライトの数を取得します。
    //!
    s32 GetVertexLightCount() const
    {
        return this->m_ActiveVertexLightCount;
    }

    //! @brief        アンビエントライトを設定します。
    //!
    //! @param[in]    ambientLight 設定するアンビエントライトです。
    //!
    void SetAmbientLight(AmbientLight* ambientLight)
    {
        this->m_AmbientLight = ambientLight;
    }

    //! @brief        設定されているアンビエントライトを取得します。
    //!
    //! @return       アンビエントライトのポインタを返します。
    const AmbientLight* GetAmbientLight() const
    {
        return this->m_AmbientLight;
    }

    //! @brief        半球ライトを設定します。
    //!
    //! @param[in]    hemiSphereLight 設定する半球ライトです。
    //!
    void SetHemiSphereLight(HemiSphereLight* hemiSphereLight)
    {
        this->m_HemiSphereLight = hemiSphereLight;
    }

    //! @brief        半球ライトを取得します。
    //!
    //! @return       半球ライトです。
    //!
    const HemiSphereLight* GetHemiSphereLight() const
    {
        return this->m_HemiSphereLight;
    }


    //! @brief        有効なライトセットを設定します。
    //!
    //! @return       ライトセットのインデクスです。
    //!
    void SetActiveLightSet(int index);

    //@}

    //----------------------------------------
    //! @name フォグ関連
    //@{

    //! @brief        インデックスを指定してフォグを有効にします。
    //!
    //! @param[in]    index 設定するフォグのインデックス番号です。
    //!
    void SetActiveFog(int index)
    {
        NW_MINMAXLT_ASSERT(index, 0, m_Fogs.size());

        Fog* fog = m_Fogs[index];

        if (this->m_Fog != fog)
        {
            this->m_Fog = fog;
            this->m_FogDirty = true;
        }
    }

    //! @brief        有効なフォグを取得します。
    //!
    //! @return       フォグです。
    //!
    Fog* GetActiveFog()
    {
        return this->m_Fog;
    }

    //! @brief        有効なフォグを取得します。
    //!
    //! @return       フォグです。
    //!
    const Fog* GetActiveFog() const
    {
        return this->m_Fog;
    }

    //@}

    //----------------------------------------
    //! @name フラグ関連
    //@{

    //! @brief        フラグメントライトを設定しなおすかどうかを表すフラグを取得します。
    //!               暫定的な機能となります。
    bool IsFragmentLightsDirty() const
    {
        return m_FragmentLightsDirty;
    }

    //! @brief        フラグメントライトを設定しなおすかどうかを表すフラグを設定します。
    //!               暫定的な機能となります。
    void SetFragmentLightsDirty(bool fragmentLightsDirty)
    {
        m_FragmentLightsDirty = fragmentLightsDirty;
    }

    //! @brief        アンビエントライトを設定しなおすかどうかを表すフラグを取得します。
    //!               暫定的な機能となります。
    bool IsAmbientLightDirty() const
    {
        return m_AmbientLightDirty;
    }

    //! @brief        アンビエントライトを設定しなおすかどうかを表すフラグを設定します。
    //!               暫定的な機能となります。
    void SetAmbientLightDirty(bool ambientLightDirty)
    {
        m_AmbientLightDirty = ambientLightDirty;
    }

    //! @brief        頂点ライトを設定しなおすかどうかを表すフラグを取得します。
    //!               暫定的な機能となります。
    bool IsVertexLightsDirty() const
    {
#if defined(NW_GFX_VERTEX_LIGHT_ENABLED)
        return m_VertexLightsDirty;
#else
        return false;
#endif
    }

    //! @brief        頂点ライトを設定しなおすかどうかを表すフラグを設定します。
    //!               暫定的な機能となります。
    void SetVertexLightsDirty(bool vertexLightsDirty)
    {
        m_VertexLightsDirty = vertexLightsDirty;
    }

    //! @brief        半球ライトを設定しなおすかどうかを表すフラグを取得します。
    //!               暫定的な機能となります。
    bool IsHemiSphereLightDirty() const
    {
        return m_HemiSphereLightDirty;
    }

    //! @brief        半球ライトを設定しなおすかどうかを表すフラグを設定します。
    //!               暫定的な機能となります。
    void SetHemiSphereLightDirty(bool hemiSphereLightDirty)
    {
        m_HemiSphereLightDirty = hemiSphereLightDirty;
    }

    //! @brief        フォグを設定しなおすかどうかを表すフラグを取得します。
    //!               暫定的な機能となります。
    bool IsFogDirty() const
    {
        return m_FogDirty;
    }

    //! @brief        フォグを設定しなおすかどうかを表すフラグを設定します。
    //!               暫定的な機能となります。
    void SetFogDirty(bool fogDirty)
    {
        m_FogDirty = fogDirty;
    }

    //! @brief        ライトやフォグを設定しなおすかどうかを表すフラグを設定します。
    //!               暫定的な機能となります。
    void SetAllFlagsDirty(bool flagsDirty)
    {
        m_FogDirty = flagsDirty;
        m_AmbientLightDirty = flagsDirty;
        m_FragmentLightsDirty = flagsDirty;

#if defined(NW_GFX_VERTEX_LIGHT_ENABLED)
        m_VertexLightsDirty = flagsDirty;
#endif
        m_HemiSphereLightDirty = flagsDirty;
    }

    //@}

    //----------------------------------------
    //! @name ステート関連
    //@{

    //! @brief        全てのステートをリセットします。
    void Reset();

    //! @brief        フラグメントライトのステートをリセットします。
    void ResetFragmentLights();

    //! @brief        頂点ライトのステートをリセットします。
    void ResetVertexLights();

    //! @brief        半球ライトのステートをリセットします。
    void ResetHemiSphereLight();

    //! @brief        アンビエントライトのステートをリセットします。
    void ResetAmbientLight();

    //! @brief        フォグのステートをリセットします。
    void ResetFog();

    //! @brief        ライトセットのステートをリセットします。
    void ResetLightSet();

    //@}

private:
    AmbientLight* m_AmbientLight;
    HemiSphereLight* m_HemiSphereLight;
    VertexLightArray m_VertexLights;
    FixedFragmentLightArray m_FragmentLights;
    Fog* m_Fog;
    Camera* m_Camera;
    CameraArray m_Cameras;
    s32 m_CameraIndex;
    FogArray m_Fogs;
    LightSetArray m_LightSets;

    s32 m_LightSetIndex;
    s32 m_ActiveVertexLightCount;
    s32 m_ActiveFragmentLightCount;

    bool m_FragmentLightsDirty;
    bool m_AmbientLightDirty;
    bool m_VertexLightsDirty;
    bool m_HemiSphereLightDirty;
    bool m_FogDirty;

    friend class RenderContext;
};

//! 互換性のための定義です。
typedef SceneEnvironment RenderEnvironment;

} // namespace gfx
} // namespace nw

#endif // NW_GFX_SCENEENVIRONMENT_H_