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[occt.git] / src / Graphic3d / Graphic3d_CView.hxx
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10 //
11 // Alternatively, this file may be used under the terms of Open CASCADE
12 // commercial license or contractual agreement.
13
14 #ifndef _Graphic3d_CView_HeaderFile
15 #define _Graphic3d_CView_HeaderFile
16
17 #include <Aspect_Handle.hxx>
18 #include <Aspect_RenderingContext.hxx>
19 #include <Aspect_Window.hxx>
20 #include <Graphic3d_BufferType.hxx>
21 #include <Graphic3d_Camera.hxx>
22 #include <Graphic3d_CLight.hxx>
23 #include <Graphic3d_CStructure.hxx>
24 #include <Graphic3d_DataStructureManager.hxx>
25 #include <Graphic3d_DiagnosticInfo.hxx>
26 #include <Graphic3d_ExportFormat.hxx>
27 #include <Graphic3d_GraduatedTrihedron.hxx>
28 #include <Graphic3d_MapOfStructure.hxx>
29 #include <Graphic3d_NMapOfTransient.hxx>
30 #include <Graphic3d_RenderingParams.hxx>
31 #include <Graphic3d_SequenceOfHClipPlane.hxx>
32 #include <Graphic3d_SequenceOfStructure.hxx>
33 #include <Graphic3d_SortType.hxx>
34 #include <Graphic3d_Structure.hxx>
35 #include <Graphic3d_TextureEnv.hxx>
36 #include <Graphic3d_TypeOfAnswer.hxx>
37 #include <Graphic3d_TypeOfBackfacingModel.hxx>
38 #include <Graphic3d_TypeOfShadingModel.hxx>
39 #include <Graphic3d_TypeOfVisualization.hxx>
40 #include <Graphic3d_Vec3.hxx>
41 #include <Graphic3d_ZLayerId.hxx>
42 #include <Graphic3d_ZLayerSettings.hxx>
43 #include <Image_PixMap.hxx>
44 #include <Quantity_NameOfColor.hxx>
45 #include <Standard_Address.hxx>
46 #include <Standard_Transient.hxx>
47 #include <TColStd_IndexedDataMapOfStringString.hxx>
48
49 class Graphic3d_CView;
50 class Graphic3d_GraphicDriver;
51 class Graphic3d_StructureManager;
52
53 DEFINE_STANDARD_HANDLE (Graphic3d_CView, Graphic3d_DataStructureManager)
54
55 //! Base class of a graphical view that carries out rendering process for a concrete
56 //! implementation of graphical driver. Provides virtual interfaces for redrawing its
57 //! contents, management of displayed structures and render settings. The source code 
58 //! of the class itself implements functionality related to management of
59 //! computed (HLR or "view-dependent") structures.
60 class Graphic3d_CView : public Graphic3d_DataStructureManager
61 {
62 public:
63
64   //! Constructor.
65   Standard_EXPORT Graphic3d_CView (const Handle(Graphic3d_StructureManager)& theMgr);
66
67   //! Destructor.
68   Standard_EXPORT virtual ~Graphic3d_CView();
69
70   //! Returns the identification number of the view.
71   Standard_Integer Identification() const { return myId; }
72
73   //! Activates the view. Maps presentations defined within structure manager onto this view.
74   Standard_EXPORT virtual void Activate();
75
76   //! Deactivates the view. Unmaps presentations defined within structure manager.
77   //! The view in deactivated state will ignore actions on structures such as Display().
78   Standard_EXPORT virtual void Deactivate();
79
80   //! Returns the activity flag of the view.
81   Standard_Boolean IsActive() const { return myIsActive; }
82
83   //! Erases the view and removes from graphic driver.
84   //! No more graphic operations are allowed in this view after the call.
85   Standard_EXPORT virtual void Remove();
86
87   //! Returns true if the view was removed.
88   Standard_Boolean IsRemoved() const { return myIsRemoved; }
89
90 public:
91
92   //! Returns visualization type of the view.
93   Graphic3d_TypeOfVisualization VisualizationType() const { return myVisualization; }
94
95   //! Sets visualization type of the view.
96   void SetVisualizationType (const Graphic3d_TypeOfVisualization theType) { myVisualization = theType; }
97
98   //! Switches computed HLR mode in the view
99   Standard_EXPORT void SetComputedMode (const Standard_Boolean theMode);
100
101   //! Returns the computed HLR mode state
102   Standard_Boolean ComputedMode() const { return myIsInComputedMode; }
103
104   //! Computes the new presentation of the structure  displayed in this view with the type Graphic3d_TOS_COMPUTED.
105   Standard_EXPORT void ReCompute (const Handle(Graphic3d_Structure)& theStructure);
106
107   //! Invalidates bounding box of specified ZLayerId.
108   Standard_EXPORT void Update (const Graphic3d_ZLayerId theLayerId = Graphic3d_ZLayerId_UNKNOWN);
109
110   //! Computes the new presentation of the structures displayed in this view with the type Graphic3d_TOS_COMPUTED.
111   Standard_EXPORT void Compute();
112
113   //! Returns Standard_True if one of the structures displayed in the view contains Polygons, Triangles or Quadrangles.
114   Standard_EXPORT Standard_Boolean ContainsFacet() const;
115
116   //! Returns Standard_True if one of the structures in the set contains Polygons, Triangles or Quadrangles.
117   Standard_EXPORT Standard_Boolean ContainsFacet (const Graphic3d_MapOfStructure& theSet) const;
118
119   //! Returns the set of structures displayed in this view.
120   Standard_EXPORT void DisplayedStructures (Graphic3d_MapOfStructure& theStructures) const;
121
122   //! Returns number of displayed structures in the view.
123   virtual Standard_Integer NumberOfDisplayedStructures() const { return myStructsDisplayed.Extent(); }
124
125   //! Returns map of objects hidden within this specific view (not viewer-wise).
126   const Handle(Graphic3d_NMapOfTransient)& HiddenObjects() const { return myHiddenObjects; }
127
128   //! Returns map of objects hidden within this specific view (not viewer-wise).
129   Handle(Graphic3d_NMapOfTransient)& ChangeHiddenObjects() { return myHiddenObjects; }
130
131   //! Returns Standard_True in case if the structure with the given <theStructId> is
132   //! in list of structures to be computed and stores computed struct to <theComputedStruct>.
133   Standard_EXPORT Standard_Boolean IsComputed (const Standard_Integer theStructId,
134                                                Handle(Graphic3d_Structure)& theComputedStruct) const;
135
136   //! Returns the bounding box of all structures displayed in the view.
137   //! If theToIncludeAuxiliary is TRUE, then the boundary box also includes minimum and maximum limits
138   //! of graphical elements forming parts of infinite and other auxiliary structures.
139   //! @param theToIncludeAuxiliary consider also auxiliary presentations (with infinite flag or with trihedron transformation persistence)
140   //! @return computed bounding box
141   Standard_EXPORT virtual Bnd_Box MinMaxValues (const Standard_Boolean theToIncludeAuxiliary = Standard_False) const;
142
143   //! Returns the coordinates of the boundary box of all structures in the set <theSet>.
144   //! If <theToIgnoreInfiniteFlag> is TRUE, then the boundary box
145   //! also includes minimum and maximum limits of graphical elements
146   //! forming parts of infinite structures.
147   Standard_EXPORT Bnd_Box MinMaxValues (const Graphic3d_MapOfStructure& theSet,
148                                         const Standard_Boolean theToIncludeAuxiliary = Standard_False) const;
149
150   //! Returns the structure manager handle which manage structures associated with this view.
151   const Handle(Graphic3d_StructureManager)& StructureManager() const { return myStructureManager; }
152
153 private:
154
155   friend class Graphic3d_StructureManager;
156
157   //! Is it possible to display the structure in the view?
158   Standard_EXPORT Graphic3d_TypeOfAnswer acceptDisplay (const Graphic3d_TypeOfStructure theStructType) const;
159
160   //! Clears the structure in this view.
161   Standard_EXPORT void Clear (const Handle(Graphic3d_Structure)& theStructure, const Standard_Boolean theWithDestruction);
162
163   //! Connects the structures.
164   Standard_EXPORT void Connect (const Handle(Graphic3d_Structure)& theMother,
165                                 const Handle(Graphic3d_Structure)& theDaughter);
166
167   //! Disconnects the structures.
168   Standard_EXPORT void Disconnect (const Handle(Graphic3d_Structure)& theMother,
169                                    const Handle(Graphic3d_Structure)& theDaughter);
170
171   //! Displays the structure in the view.
172   Standard_EXPORT void Display (const Handle(Graphic3d_Structure)& theStructure);
173
174   //! Erases the structure from the view.
175   Standard_EXPORT void Erase (const Handle(Graphic3d_Structure)& theStructure);
176
177   //! Highlights the structure in the view.
178   Standard_EXPORT void Highlight (const Handle(Graphic3d_Structure)& theStructure);
179
180   //! Transforms the structure in the view.
181   Standard_EXPORT void SetTransform (const Handle(Graphic3d_Structure)& theStructure,
182                                      const Handle(Geom_Transformation)& theTrsf);
183
184   //! Suppress the highlighting on the structure <AStructure>
185   //! in the view <me>.
186   Standard_EXPORT void UnHighlight (const Handle(Graphic3d_Structure)& theStructure);
187
188   //! Returns an index != 0 if the structure have another structure computed for the view <me>.
189   Standard_EXPORT Standard_Integer IsComputed (const Handle(Graphic3d_Structure)& theStructure) const;
190
191   //! Returns true if the structure is displayed in the view.
192   Standard_EXPORT Standard_Boolean IsDisplayed (const Handle(Graphic3d_Structure)& theStructure) const;
193
194   //! Changes the display priority of the structure.
195   Standard_EXPORT void ChangePriority (const Handle(Graphic3d_Structure)& theStructure,
196                                        const Standard_Integer theOldPriority,
197                                        const Standard_Integer theNewPriority);
198
199   //! Change Z layer of already displayed structure in the view.
200   Standard_EXPORT void ChangeZLayer (const Handle(Graphic3d_Structure)& theStructure,
201                                      const Graphic3d_ZLayerId theLayerId);
202
203   //! Returns an index != 0 if the structure have the same owner than another structure
204   //! in the sequence of the computed structures.
205   Standard_EXPORT Standard_Integer HaveTheSameOwner (const Handle(Graphic3d_Structure)& theStructure) const;
206
207 public:
208
209   //! Redraw content of the view.
210   virtual void Redraw() = 0;
211
212   //! Redraw immediate content of the view.
213   virtual void RedrawImmediate() = 0;
214
215   //! Invalidates content of the view but does not redraw it.
216   virtual void Invalidate() = 0;
217
218   //! Return true if view content cache has been invalidated.
219   virtual Standard_Boolean IsInvalidated() = 0;
220
221   //! Handle changing size of the rendering window.
222   virtual void Resized() = 0;
223
224   //! @param theDrawToFrontBuffer Advanced option to modify rendering mode:
225   //! 1. TRUE.  Drawing immediate mode structures directly to the front buffer over the scene image.
226   //! Fast, so preferred for interactive work (used by default).
227   //! However these extra drawings will be missed in image dump since it is performed from back buffer.
228   //! Notice that since no pre-buffering used the V-Sync will be ignored and rendering could be seen
229   //! in run-time (in case of slow hardware) and/or tearing may appear.
230   //! So this is strongly recommended to draw only simple (fast) structures.
231   //! 2. FALSE. Drawing immediate mode structures to the back buffer.
232   //! The complete scene is redrawn first, so this mode is slower if scene contains complex data and/or V-Sync
233   //! is turned on. But it works in any case and is especially useful for view dump because the dump image is read
234   //! from the back buffer.
235   //! @return previous mode.
236   virtual Standard_Boolean SetImmediateModeDrawToFront (const Standard_Boolean theDrawToFrontBuffer) = 0;
237
238   //! Creates and maps rendering window to the view.
239   //! @param theWindow [in] the window.
240   //! @param theContext [in] the rendering context. If NULL the context will be created internally.
241   virtual void SetWindow (const Handle(Aspect_Window)& theWindow,
242                           const Aspect_RenderingContext theContext = NULL) = 0;
243
244   //! Returns the window associated to the view.
245   virtual Handle(Aspect_Window) Window() const = 0;
246
247   //! Returns True if the window associated to the view is defined.
248   virtual Standard_Boolean IsDefined() const = 0;
249
250   //! Returns data of a graduated trihedron
251   virtual const Graphic3d_GraduatedTrihedron& GetGraduatedTrihedron() = 0;
252
253   //! Displays Graduated Trihedron.
254   virtual void GraduatedTrihedronDisplay (const Graphic3d_GraduatedTrihedron& theTrihedronData) = 0;
255
256   //! Erases Graduated Trihedron.
257   virtual void GraduatedTrihedronErase() = 0;
258
259   //! Sets minimum and maximum points of scene bounding box for Graduated Trihedron stored in graphic view object.
260   //! @param theMin [in] the minimum point of scene.
261   //! @param theMax [in] the maximum point of scene.
262   virtual void GraduatedTrihedronMinMaxValues (const Graphic3d_Vec3 theMin, const Graphic3d_Vec3 theMax) = 0;
263
264   //! Dump active rendering buffer into specified memory buffer.
265   virtual Standard_Boolean BufferDump (Image_PixMap& theImage, const Graphic3d_BufferType& theBufferType) = 0;
266
267   //! Export scene into the one of the Vector graphics formats (SVG, PS, PDF...).
268   //! In contrast to Bitmaps, Vector graphics is scalable (so you may got quality benefits
269   //! on printing to laser printer). Notice however that results may differ a lot and
270   //! do not contain some elements.
271   virtual Standard_Boolean Export (const Standard_CString theFileName,
272                                    const Graphic3d_ExportFormat theFormat,
273                                    const Graphic3d_SortType theSortType = Graphic3d_ST_BSP_Tree) = 0;
274
275   //! Marks BVH tree and the set of BVH primitives of correspondent priority list with id theLayerId as outdated.
276   virtual void InvalidateBVHData (const Standard_Integer theLayerId) = 0;
277
278   //! Add a new top-level z layer with ID <theLayerId> for
279   //! the view. Z layers allow drawing structures in higher layers
280   //! in foreground of structures in lower layers. To add a structure
281   //! to desired layer on display it is necessary to set the layer
282   //! ID for the structure.
283   virtual void AddZLayer (const Graphic3d_ZLayerId theLayerId) = 0;
284
285   //! Returns the maximum Z layer ID.
286   //! First layer ID is Graphic3d_ZLayerId_Default, last ID is ZLayerMax().
287   virtual Standard_Integer ZLayerMax() const = 0;
288
289   //! Returns the bounding box of all structures displayed in the Z layer.
290   virtual void InvalidateZLayerBoundingBox (const Graphic3d_ZLayerId theLayerId) const = 0;
291
292   //! Returns the bounding box of all structures displayed in the Z layer.
293   //! @param theLayerId            layer identifier
294   //! @param theCamera             camera definition
295   //! @param theWindowWidth        viewport width  (for applying transformation-persistence)
296   //! @param theWindowHeight       viewport height (for applying transformation-persistence)
297   //! @param theToIncludeAuxiliary consider also auxiliary presentations (with infinite flag or with trihedron transformation persistence)
298   //! @return computed bounding box
299   virtual Bnd_Box ZLayerBoundingBox (const Graphic3d_ZLayerId        theLayerId,
300                                      const Handle(Graphic3d_Camera)& theCamera,
301                                      const Standard_Integer          theWindowWidth,
302                                      const Standard_Integer          theWindowHeight,
303                                      const Standard_Boolean          theToIncludeAuxiliary) const = 0;
304
305   //! Remove Z layer from the specified view. All structures
306   //! displayed at the moment in layer will be displayed in default layer
307   //! ( the bottom-level z layer ). To unset layer ID from associated
308   //! structures use method UnsetZLayer (...).
309   virtual void RemoveZLayer (const Graphic3d_ZLayerId theLayerId) = 0;
310
311   //! Sets the settings for a single Z layer of specified view.
312   virtual void SetZLayerSettings (const Graphic3d_ZLayerId theLayerId,
313                                   const Graphic3d_ZLayerSettings& theSettings) = 0;
314
315   //! Returns zoom-scale factor.
316   Standard_EXPORT Standard_Real ConsiderZoomPersistenceObjects();
317
318   //! Returns pointer to an assigned framebuffer object.
319   virtual Handle(Standard_Transient) FBO() const = 0;
320
321   //! Sets framebuffer object for offscreen rendering.
322   virtual void SetFBO (const Handle(Standard_Transient)& theFbo) = 0;
323
324   //! Generate offscreen FBO in the graphic library.
325   //! If not supported on hardware returns NULL.
326   virtual Handle(Standard_Transient) FBOCreate (const Standard_Integer theWidth,
327                                                 const Standard_Integer theHeight) = 0;
328
329   //! Remove offscreen FBO from the graphic library
330   virtual void FBORelease (Handle(Standard_Transient)& theFbo) = 0;
331
332   //! Read offscreen FBO configuration.
333   virtual void FBOGetDimensions (const Handle(Standard_Transient)& theFbo,
334                                  Standard_Integer& theWidth,
335                                  Standard_Integer& theHeight,
336                                  Standard_Integer& theWidthMax,
337                                  Standard_Integer& theHeightMax) = 0;
338
339   //! Change offscreen FBO viewport.
340   virtual void FBOChangeViewport (const Handle(Standard_Transient)& theFbo,
341                                   const Standard_Integer theWidth,
342                                   const Standard_Integer theHeight) = 0;
343
344 public:
345
346   //! Copy visualization settings from another view.
347   //! Method is used for cloning views in viewer when its required to create view
348   //! with same view properties.
349   Standard_EXPORT virtual void CopySettings (const Handle(Graphic3d_CView)& theOther);
350
351   //! Returns current rendering parameters and effect settings.
352   const Graphic3d_RenderingParams& RenderingParams() const { return myRenderParams; }
353
354   //! Returns reference to current rendering parameters and effect settings.
355   Graphic3d_RenderingParams& ChangeRenderingParams() { return myRenderParams; }
356
357   //! Returns background  fill color.
358   virtual Aspect_Background Background() const = 0;
359
360   //! Sets background fill color.
361   virtual void SetBackground (const Aspect_Background& theBackground) = 0;
362
363   //! Returns gradient background fill colors.
364   virtual Aspect_GradientBackground GradientBackground() const = 0;
365
366   //! Sets gradient background fill colors.
367   virtual void SetGradientBackground (const Aspect_GradientBackground& theBackground) = 0;
368
369   //! Returns background image texture file path.
370   virtual TCollection_AsciiString BackgroundImage() = 0;
371
372   //! Sets background image texture file path.
373   virtual void SetBackgroundImage (const TCollection_AsciiString& theFilePath) = 0;
374
375   //! Returns background image fill style.
376   virtual Aspect_FillMethod BackgroundImageStyle() const = 0;
377
378   //! Sets background image fill style.
379   virtual void SetBackgroundImageStyle (const Aspect_FillMethod theFillStyle) = 0;
380
381   //! Returns environment texture set for the view.
382   virtual Handle(Graphic3d_TextureEnv) TextureEnv() const = 0; 
383
384   //! Sets environment texture for the view.
385   virtual void SetTextureEnv (const Handle(Graphic3d_TextureEnv)& theTextureEnv) = 0;
386
387   //! Returns the state of frustum culling optimization.
388   virtual Standard_Boolean IsCullingEnabled() const = 0;
389
390   //! Enables or disables frustum culling optimization.
391   virtual void SetCullingEnabled (const Standard_Boolean theIsEnabled) = 0;
392
393   //! Returns shading model of the view.
394   virtual Graphic3d_TypeOfShadingModel ShadingModel() const = 0;
395
396   //! Sets shading model of the view.
397   virtual void SetShadingModel (const Graphic3d_TypeOfShadingModel theModel) = 0;
398
399   //! Return backfacing model used for the view.
400   virtual Graphic3d_TypeOfBackfacingModel BackfacingModel() const = 0;
401
402   //! Sets backfacing model for the view.
403   virtual void SetBackfacingModel (const Graphic3d_TypeOfBackfacingModel theModel) = 0;
404
405   //! Returns camera object of the view.
406   virtual const Handle(Graphic3d_Camera)& Camera() const = 0;
407
408   //! Sets camera used by the view.
409   virtual void SetCamera (const Handle(Graphic3d_Camera)& theCamera) = 0;
410
411   //! Returns list of lights of the view.
412   virtual const Graphic3d_ListOfCLight& Lights() const = 0;
413
414   //! Sets list of lights for the view.
415   virtual void SetLights (const Graphic3d_ListOfCLight& theLights) = 0;
416
417   //! Returns list of clip planes set for the view.
418   virtual const Handle(Graphic3d_SequenceOfHClipPlane)& ClipPlanes() const = 0;
419
420   //! Sets list of clip planes for the view.
421   virtual void SetClipPlanes (const Handle(Graphic3d_SequenceOfHClipPlane)& thePlanes) = 0;
422
423   //! Fill in the dictionary with diagnostic info.
424   //! Should be called within rendering thread.
425   //!
426   //! This API should be used only for user output or for creating automated reports.
427   //! The format of returned information (e.g. key-value layout)
428   //! is NOT part of this API and can be changed at any time.
429   //! Thus application should not parse returned information to weed out specific parameters.
430   virtual void DiagnosticInformation (TColStd_IndexedDataMapOfStringString& theDict,
431                                       Graphic3d_DiagnosticInfo theFlags) const = 0;
432
433 private:
434
435   //! Adds the structure to display lists of the view.
436   virtual void displayStructure (const Handle(Graphic3d_CStructure)& theStructure,
437                                  const Standard_Integer thePriority) = 0;
438
439   //! Erases the structure from display lists of the view.
440   virtual void eraseStructure (const Handle(Graphic3d_CStructure)& theStructure) = 0;
441
442   //! Change Z layer of a structure already presented in view.
443   virtual void changeZLayer (const Handle(Graphic3d_CStructure)& theCStructure,
444                              const Graphic3d_ZLayerId theNewLayerId) = 0;
445
446   //! Changes the priority of a structure within its Z layer in the specified view.
447   virtual void changePriority (const Handle(Graphic3d_CStructure)& theCStructure,
448                                const Standard_Integer theNewPriority) = 0;
449
450   //! Returns zoom-scale factor.
451   virtual Standard_Real considerZoomPersistenceObjects (const Graphic3d_ZLayerId        theLayerId,
452                                                         const Handle(Graphic3d_Camera)& theCamera,
453                                                         const Standard_Integer          theWindowWidth,
454                                                         const Standard_Integer          theWindowHeight) const = 0;
455
456 protected:
457
458   Standard_Integer myId;
459   Graphic3d_RenderingParams myRenderParams;
460   Handle(Graphic3d_StructureManager) myStructureManager;
461   Graphic3d_SequenceOfStructure myStructsToCompute;
462   Graphic3d_SequenceOfStructure myStructsComputed;
463   Graphic3d_MapOfStructure myStructsDisplayed;
464   Handle(Graphic3d_NMapOfTransient) myHiddenObjects;
465   Standard_Boolean myIsInComputedMode;
466   Standard_Boolean myIsActive;
467   Standard_Boolean myIsRemoved;
468   Graphic3d_TypeOfVisualization myVisualization;
469
470 private:
471
472   DEFINE_STANDARD_RTTIEXT(Graphic3d_CView,Graphic3d_DataStructureManager)
473 };
474
475 #endif // _Graphic3d_CView_HeaderFile