codex-5.2: ресурсы

Src/Client/Vulkan/AtlasPipeline/PipelinedTextureAtlas.hpp

@@ -0,0 +1,380 @@
+#pragma once
+
+#include "TextureAtlas.hpp"
+#include "TexturePipelineProgram.hpp"
+#include <algorithm>
+#include <cassert>
+#include <cstdlib>
+#include <cstring>
+#include <optional>
+#include <unordered_map>
+#include <utility>
+#include <vector>
+#include "boost/container/small_vector.hpp"
+
+using TextureId = uint32_t;
+
+namespace detail {
+
+using Word = TexturePipelineProgram::Word;
+
+enum class Op16 : Word {
+    End        = 0,
+    Base_Tex   = 1,
+    Base_Fill  = 2,
+    Resize     = 10,
+    Transform  = 11,
+    Opacity    = 12,
+    NoAlpha    = 13,
+    MakeAlpha  = 14,
+    Invert     = 15,
+    Brighten   = 16,
+    Contrast   = 17,
+    Multiply   = 18,
+    Screen     = 19,
+    Colorize   = 20,
+    Overlay    = 30,
+    Mask       = 31,
+    LowPart    = 32,
+    Combine    = 40
+};
+
+enum class SrcKind16 : Word { TexId = 0, Sub = 1 };
+
+struct SrcRef16 {
+    SrcKind16 kind{SrcKind16::TexId};
+    Word a = 0;
+    Word b = 0;
+};
+
+inline uint32_t makeU32(Word lo, Word hi) {
+    return uint32_t(lo) | (uint32_t(hi) << 16);
+}
+
+inline void addUniqueDep(boost::container::small_vector<uint32_t, 8>& deps, uint32_t id) {
+    if (id == TextureAtlas::kOverflowId) {
+        return;
+    }
+    if (std::find(deps.begin(), deps.end(), id) == deps.end()) {
+        deps.push_back(id);
+    }
+}
+
+inline bool readSrc(const std::vector<Word>& words, size_t end, size_t& ip, SrcRef16& out) {
+    if (ip + 2 >= end) {
+        return false;
+    }
+    out.kind = static_cast<SrcKind16>(words[ip++]);
+    out.a = words[ip++];
+    out.b = words[ip++];
+    return true;
+}
+
+inline void extractPipelineDependencies(const std::vector<Word>& words,
+                                        size_t start,
+                                        size_t end,
+                                        boost::container::small_vector<uint32_t, 8>& deps,
+                                        std::vector<std::pair<size_t, size_t>>& visited) {
+    if (start >= end || end > words.size()) {
+        return;
+    }
+    const std::pair<size_t, size_t> key{start, end};
+    if (std::find(visited.begin(), visited.end(), key) != visited.end()) {
+        return;
+    }
+    visited.push_back(key);
+
+    size_t ip = start;
+    auto need = [&](size_t n) { return ip + n <= end; };
+    auto handleSrc = [&](const SrcRef16& src) {
+        if (src.kind == SrcKind16::TexId) {
+            addUniqueDep(deps, makeU32(src.a, src.b));
+            return;
+        }
+        if (src.kind == SrcKind16::Sub) {
+            size_t subStart = static_cast<size_t>(src.a);
+            size_t subEnd = subStart + static_cast<size_t>(src.b);
+            if (subStart < subEnd && subEnd <= words.size()) {
+                extractPipelineDependencies(words, subStart, subEnd, deps, visited);
+            }
+        }
+    };
+
+    while (ip < end) {
+        if (!need(1)) break;
+        Op16 op = static_cast<Op16>(words[ip++]);
+        switch (op) {
+            case Op16::End:
+                return;
+
+            case Op16::Base_Tex: {
+                if (!need(3)) return;
+                SrcRef16 src{};
+                if (!readSrc(words, end, ip, src)) return;
+                handleSrc(src);
+            } break;
+
+            case Op16::Base_Fill:
+                if (!need(4)) return;
+                ip += 4;
+                break;
+
+            case Op16::Overlay:
+            case Op16::Mask: {
+                if (!need(3)) return;
+                SrcRef16 src{};
+                if (!readSrc(words, end, ip, src)) return;
+                handleSrc(src);
+            } break;
+
+            case Op16::LowPart: {
+                if (!need(1 + 3)) return;
+                ip += 1; // percent
+                SrcRef16 src{};
+                if (!readSrc(words, end, ip, src)) return;
+                handleSrc(src);
+            } break;
+
+            case Op16::Resize:
+                if (!need(2)) return;
+                ip += 2;
+                break;
+
+            case Op16::Transform:
+            case Op16::Opacity:
+                if (!need(1)) return;
+                ip += 1;
+                break;
+
+            case Op16::NoAlpha:
+            case Op16::Brighten:
+                break;
+
+            case Op16::MakeAlpha:
+                if (!need(2)) return;
+                ip += 2;
+                break;
+
+            case Op16::Invert:
+                if (!need(1)) return;
+                ip += 1;
+                break;
+
+            case Op16::Contrast:
+                if (!need(2)) return;
+                ip += 2;
+                break;
+
+            case Op16::Multiply:
+            case Op16::Screen:
+                if (!need(2)) return;
+                ip += 2;
+                break;
+
+            case Op16::Colorize:
+                if (!need(3)) return;
+                ip += 3;
+                break;
+
+            case Op16::Combine: {
+                if (!need(3)) return;
+                ip += 2; // skip w,h
+                uint32_t n = words[ip++];
+                for (uint32_t i = 0; i < n; ++i) {
+                    if (!need(2 + 3)) return;
+                    ip += 2; // x, y
+                    SrcRef16 src{};
+                    if (!readSrc(words, end, ip, src)) return;
+                    handleSrc(src);
+                }
+            } break;
+
+            default:
+                return;
+        }
+    }
+}
+
+inline boost::container::small_vector<uint32_t, 8> extractPipelineDependencies(const std::vector<Word>& words) {
+    boost::container::small_vector<uint32_t, 8> deps;
+    std::vector<std::pair<size_t, size_t>> visited;
+    extractPipelineDependencies(words, 0, words.size(), deps, visited);
+    return deps;
+}
+
+inline boost::container::small_vector<uint32_t, 8> extractPipelineDependencies(const boost::container::small_vector<Word, 32>& words) {
+    boost::container::small_vector<uint32_t, 8> deps;
+    std::vector<std::pair<size_t, size_t>> visited;
+    std::vector<Word> copy(words.begin(), words.end());
+    extractPipelineDependencies(copy, 0, copy.size(), deps, visited);
+    return deps;
+}
+
+} // namespace detail
+
+// Структура нехешированного пайплайна
+struct Pipeline {
+    std::vector<detail::Word> _Pipeline;
+
+    Pipeline() = default;
+
+    explicit Pipeline(const TexturePipelineProgram& program)
+        : _Pipeline(program.words().begin(), program.words().end())
+    {
+    }
+
+    Pipeline(TextureId texId) {
+        _Pipeline = {
+            static_cast<detail::Word>(detail::Op16::Base_Tex),
+            static_cast<detail::Word>(detail::SrcKind16::TexId),
+            static_cast<detail::Word>(texId & 0xFFFFu),
+            static_cast<detail::Word>((texId >> 16) & 0xFFFFu),
+            static_cast<detail::Word>(detail::Op16::End)
+        };
+    }
+};
+
+// Структура хешированного текстурного пайплайна
+struct HashedPipeline {
+    // Предвычисленный хеш
+    std::size_t _Hash;
+    boost::container::small_vector<detail::Word, 32> _Pipeline;
+
+    HashedPipeline() = default;
+    HashedPipeline(const Pipeline& pipeline) noexcept
+        : _Pipeline(pipeline._Pipeline.begin(), pipeline._Pipeline.end())
+    {
+        reComputeHash();
+    }
+
+    // Перевычисляет хеш
+    void reComputeHash() noexcept {
+        std::size_t hash = 14695981039346656037ull;
+        constexpr std::size_t prime = 1099511628211ull;
+
+        for(detail::Word w : _Pipeline) {
+            hash ^= static_cast<uint8_t>(w & 0xFF);
+            hash *= prime;
+            hash ^= static_cast<uint8_t>((w >> 8) & 0xFF);
+            hash *= prime;
+        }
+
+        _Hash = hash;
+    }
+
+    // Выдаёт список зависимых текстур, на основе которых строится эта
+    boost::container::small_vector<uint32_t, 8> getDependencedTextures() const {
+        return detail::extractPipelineDependencies(_Pipeline);
+    }
+
+    bool operator==(const HashedPipeline& obj) const noexcept {
+        return _Hash == obj._Hash && _Pipeline == obj._Pipeline;
+    }
+
+    bool operator<(const HashedPipeline& obj) const noexcept {
+        return _Hash < obj._Hash || (_Hash == obj._Hash && _Pipeline < obj._Pipeline);
+    }
+};
+
+struct StoredTexture {
+    uint16_t _Widht = 0;
+    uint16_t _Height = 0;
+    std::vector<uint32_t> _Pixels;
+
+    StoredTexture() = default;
+    StoredTexture(uint16_t w, uint16_t h, std::vector<uint32_t> pixels)
+        : _Widht(w), _Height(h), _Pixels(std::move(pixels))
+    {
+    }
+};
+
+
+// Пайплайновый текстурный атлас
+class PipelinedTextureAtlas {
+public:
+    using AtlasTextureId = uint32_t;
+    struct HostTextureView {
+        uint32_t width = 0;
+        uint32_t height = 0;
+        uint32_t rowPitchBytes = 0;
+        const uint8_t* pixelsRGBA8 = nullptr;
+    };
+
+private:
+    // Функтор хеша
+    struct HashedPipelineKeyHash {
+        std::size_t operator()(const HashedPipeline& k) const noexcept {
+            return k._Hash;
+        }
+    };
+
+    // Функтор равенства
+    struct HashedPipelineKeyEqual {
+        bool operator()(const HashedPipeline& a, const HashedPipeline& b) const noexcept {
+            return a._Pipeline == b._Pipeline;
+        }
+    };
+
+    // Текстурный атлас
+    TextureAtlas Super;
+    // Пустой пайплайн (указывающий на одну текстуру) ссылается на простой идентификатор (ResToAtlas)
+    std::unordered_map<HashedPipeline, AtlasTextureId, HashedPipelineKeyHash, HashedPipelineKeyEqual> _PipeToTexId;
+    // Загруженные текстуры
+    std::unordered_map<TextureId, StoredTexture> _ResToTexture;
+    std::unordered_map<AtlasTextureId, StoredTexture> _AtlasCpuTextures;
+    // Список зависимых пайплайнов от текстур (при изменении текстуры, нужно перерисовать пайплайны)
+    std::unordered_map<TextureId, boost::container::small_vector<HashedPipeline, 8>> _AddictedTextures;
+    // Изменённые простые текстуры (для последующего массового обновление пайплайнов)
+    std::vector<uint32_t> _ChangedTextures;
+    // Необходимые к созданию/обновлению пайплайны
+    std::vector<HashedPipeline> _ChangedPipelines;
+
+public:
+    PipelinedTextureAtlas(TextureAtlas&& tk);
+
+    uint32_t atlasSide() const {
+        return Super.atlasSide();
+    }
+
+    uint32_t atlasLayers() const {
+        return Super.atlasLayers();
+    }
+
+    uint32_t AtlasSide() const {
+        return atlasSide();
+    }
+
+    uint32_t AtlasLayers() const {
+        return atlasLayers();
+    }
+
+    // Должны всегда бронировать идентификатор, либо отдавать kOverflowId. При этом запись tex+pipeline остаётся
+    // Выдаёт стабильный идентификатор, привязанный к пайплайну
+    AtlasTextureId getByPipeline(const HashedPipeline& pipeline);
+
+    // Уведомить что текстура+pipeline более не используются (идентификатор будет освобождён)
+    // Освобождать можно при потере ресурсов
+    void freeByPipeline(const HashedPipeline& pipeline);
+
+    void updateTexture(uint32_t texId, const StoredTexture& texture);
+    void updateTexture(uint32_t texId, StoredTexture&& texture);
+
+    void freeTexture(uint32_t texId);
+
+    bool getHostTexture(TextureId texId, HostTextureView& out) const;
+
+    // Генерация текстуры пайплайна
+    StoredTexture _generatePipelineTexture(const HashedPipeline& pipeline);
+
+    // Обновляет пайплайны по необходимости
+    void flushNewPipelines();
+
+    TextureAtlas::DescriptorOut flushUploadsAndBarriers(VkCommandBuffer cmdBuffer);
+
+    void notifyGpuFinished();
+
+private:
+    std::optional<StoredTexture> tryCopyFirstDependencyTexture(const HashedPipeline& pipeline) const;
+
+    static StoredTexture makeSolidColorTexture(uint32_t rgba);
+};