ETL/trunk/ETL/_pen.h

   1 /*! ========================================================================
   2 ** Extended Template Library
   3 ** Pen Template Class Implementation
   4 ** $Id$
   5 **
   6 ** Copyright (c) 2002 Robert B. Quattlebaum Jr.
   7 **
   8 ** This package is free software; you can redistribute it and/or
   9 ** modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10 ** published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  11 ** the License, or (at your option) any later version.
  12 **
  13 ** This package is distributed in the hope that it will be useful,
  14 ** but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15 ** MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16 ** General Public License for more details.
  17 **
  18 ** === N O T E S ===========================================================
  19 **
  20 ** This is an internal header file, included by other ETL headers.
  21 ** You should not attempt to use it directly.
  22 **
  23 ** ========================================================================= */
  24
  25 /* === S T A R T =========================================================== */
  26
  27 #ifndef __ETL_PEN_H
  28 #define __ETL_PEN_H
  29
  30 /* === H E A D E R S ======================================================= */
  31
  32 #include "_curve_func.h"
  33 #include <cassert>
  34 #include <iterator>
  35 #include <algorithm>
  36
  37 /* === M A C R O S ========================================================= */
  38
  39 /* === T Y P E D E F S ===================================================== */
  40
  41 /* === C L A S S E S & S T R U C T S ======================================= */
  42
  43 _ETL_BEGIN_NAMESPACE
  44
  45 template<typename T>
  46 class generic_pen_row_iterator
  47 {
  48 public:
  49         struct iterator_category : public std::random_access_iterator_tag {};
  50         typedef T value_type;
  51         typedef int difference_type;
  52         typedef value_type* pointer;
  53         typedef value_type& reference;
  54
  55         typedef generic_pen_row_iterator<value_type> self_type;
  56
  57         pointer data_;
  58         int pitch_;
  59
  60         reference operator[](int i)const { assert(data_); return *(pointer)( (char*)data_+pitch_*i ); }
  61         reference operator*()const { assert(data_); return *data_; }
  62         pointer operator->() const { assert(data_); return &(operator*()); }
  63
  64         void inc() { assert(data_); data_ = (pointer)((char*)data_ + pitch_); }
  65         void inc(int n) { assert(data_); data_ = (pointer)((char*)data_ + n*pitch_); }
  66
  67         void dec() { assert(data_); data_ = (pointer)((char*)data_ - pitch_); }
  68         void dec(int n) { assert(data_); data_ = (pointer)((char*)data_ - n*pitch_); }
  69
  70         const self_type &operator++() { assert(data_); inc(); return *this; }
  71         const self_type &operator--() { assert(data_); dec(); return *this; }
  72
  73         self_type operator++(int)
  74                 { assert(data_); self_type ret(*this); inc(); return ret; }
  75         self_type operator--(int)
  76                 { assert(data_); self_type ret(*this); dec(); return ret; }
  77
  78         bool operator==(const self_type &rhs)const
  79                 { return data_==rhs.data_; }
  80
  81         bool operator!=(const self_type &rhs)const
  82                 { return data_!=rhs.data_; }
  83
  84         difference_type operator-(const self_type &rhs)const
  85                 { assert(data_); return ((char*)data_-(char*)rhs.data_-1)/pitch_+1; }
  86
  87         self_type operator+(const difference_type &rhs)const
  88         {
  89                 assert(data_);
  90                 self_type ret(*this);
  91                 ret.inc(rhs);
  92                 return ret;
  93         }
  94
  95         self_type operator-(const difference_type &rhs)const
  96         {
  97                 assert(data_);
  98                 self_type ret(*this);
  99                 ret.dec(rhs);
 100                 return ret;
 101         }
 102
 103         operator const generic_pen_row_iterator<const value_type>()const
 104         {
 105                 return generic_pen_row_iterator<const value_type>(data_,pitch_);
 106         }
 107
 108         operator bool()const { return (bool)data_; }
 109         bool operator!()const { return !data_; }
 110
 111         generic_pen_row_iterator(pointer data, int pitch):data_(data),pitch_(pitch) { }
 112         generic_pen_row_iterator():data_(NULL) { }
 113 };
 114
 115 template<typename T, typename AT=T>
 116 class generic_pen
 117 {
 118 public:
 119         typedef T value_type;
 120         typedef AT accumulator_type;
 121         typedef value_type* pointer;
 122         typedef const value_type* const_pointer;
 123         typedef value_type& reference;
 124         typedef const value_type& const_reference;
 125
 126         typedef pointer iterator_x;
 127         typedef const_pointer const_iterator_x;
 128
 129         typedef generic_pen_row_iterator<value_type> iterator_y;
 130         typedef generic_pen_row_iterator<const value_type> const_iterator_y;
 131
 132         struct difference_type
 133         {
 134                 typedef int value_type;
 135                 value_type x,y;
 136                 difference_type(value_type x, value_type y):x(x),y(y) { }
 137                 value_type &operator[](int i)const { return i?y:x; }
 138         };
 139
 140 protected:
 141         int x_,y_;
 142         int w_,h_;
 143 private:
 144         int pitch_;
 145         value_type value_;
 146         value_type *data_;
 147
 148         typedef generic_pen<T,AT> self_type;
 149
 150         void addptr(int nbytes)
 151         {
 152                 data_ = (pointer)((char*)data_ + nbytes);
 153         }
 154
 155         void subptr(int nbytes)
 156         {
 157                 data_ = (pointer)((char*)data_ - nbytes);
 158         }
 159
 160 public:
 161
 162         generic_pen(value_type *data, int w, int h, int pitch):
 163                 x_(0),
 164                 y_(0),
 165                 w_(w),
 166                 h_(h),
 167                 pitch_(pitch),
 168                 data_(data)
 169         {
 170         }
 171
 172         generic_pen(value_type *data, int w, int h):
 173                 x_(0),
 174                 y_(0),
 175                 w_(w),
 176                 h_(h),
 177                 pitch_(sizeof(value_type)*w),
 178                 data_(data)
 179         {
 180         }
 181
 182         generic_pen():data_(NULL) { }
 183
 184         self_type& move(int a, int b)
 185         {
 186                 assert(data_);
 187                 x_ += a, y_ += b;
 188                 addptr(b*pitch_ + a*sizeof(value_type));
 189                 return *this;
 190         }
 191         self_type& move_to(int x, int y) { assert(data_); return move(x - x_,y - y_);}
 192         void set_value(const value_type &v) { value_=v; }
 193
 194         void inc_x() { assert(data_); x_++; data_++; }
 195         void dec_x() { assert(data_); x_--; data_--; }
 196         void inc_y() { assert(data_); y_++; addptr(pitch_); }
 197         void dec_y() { assert(data_); y_--; subptr(pitch_); }
 198
 199         void inc_x(int n) { assert(data_); x_+=n; data_+=n; }
 200         void dec_x(int n) { assert(data_); x_-=n; data_-=n; }
 201         void inc_y(int n) { assert(data_); y_+=n; data_ = (pointer)((char*)data_ + pitch_*n); }
 202         void dec_y(int n) { assert(data_); y_-=n; data_ = (pointer)((char*)data_ - pitch_*n); }
 203
 204         void put_value(const value_type &v)const { assert(data_); *data_=v; }
 205         void put_value()const { assert(data_); put_value(value_); }
 206
 207         void put_value_clip(const value_type &v)const
 208                 { if(!clipped()) put_value(v); }
 209         void put_value_clip()const { put_value_clip(value_); }
 210
 211         const_reference get_value()const { assert(data_); return *data_; }
 212
 213         const_reference get_value_at(int x, int y)const { assert(data_); return ((pointer)(((char*)data_)+y*pitch_))[x]; }
 214
 215         const_reference get_value_clip_at(int x, int y)const { assert(data_); if(clipped(x,y))return value_type(); return ((pointer)(((char*)data_)+y*pitch_))[x]; }
 216
 217         value_type get_value_clip()const { assert(data_); if(clipped())return value_type(); return *data_; }
 218
 219         value_type get_pen_value()const { return value_; }
 220
 221         void put_hline(int l,const value_type &v)
 222         {for(;l>0;l--,inc_x())put_value(v);}
 223
 224         void put_hline(int l) {put_hline(l,value_);}
 225
 226         void put_hline_clip(int l, const value_type &v)
 227         {l=std::min(l,w_-x_);for(;l>0;l--,inc_x())put_value_clip(v);}
 228
 229         void put_hline_clip(int l) {put_hline_clip(l,value_);}
 230
 231         //the put_block functions do not modify the pen
 232         void put_block(int h, int w, const value_type &v)
 233         {
 234                 self_type row(*this);
 235                 for(;h>0;h--,row.inc_y())
 236                 {
 237                         self_type col(row);
 238                         col.put_hline(w,v);
 239                 }
 240         }
 241
 242         void put_block(int h, int w) { put_block(h,w,value_); }
 243
 244         void put_block_clip(int h, int w, const value_type &v)
 245         {
 246                 self_type row(*this);
 247
 248                 //clip start position
 249                 if(row.x_ < 0) { w+=row.x_; row.inc_x(-row.x_); }
 250                 if(row.y_ < 0) { h+=row.y_; row.inc_y(-row.y_); }
 251
 252                 //clip width and height of copy rect
 253                 h = std::min(h,h_-y_);
 254                 w = std::min(w,w_-x_);
 255
 256                 //copy rect
 257                 for(;h>0;h--,row.inc_y())
 258                 {
 259                         self_type col(row);
 260                         col.put_hline(w,v);     //already clipped
 261                 }
 262         }
 263
 264         void put_block_clip(int h, int w) { put_block(h,w,value_); }
 265
 266
 267         iterator_x operator[](int i)const { assert(data_); return (pointer)(((char*)data_)+i*pitch_); }
 268
 269         iterator_x x() { assert(data_); return data_; }
 270         iterator_x begin_x() { assert(data_); return data_-x_; }
 271         iterator_x end_x() { assert(data_); return data_-x_+w_; }
 272
 273         iterator_y y() { assert(data_); return iterator_y(data_,pitch_); }
 274         iterator_y begin_y() { assert(data_); return iterator_y((pointer)((char*)data_ - y_*pitch_),pitch_); }
 275         iterator_y end_y() { assert(data_); return iterator_y((pointer)((char*)data_ + (h_-y_)*pitch_),pitch_); }
 276
 277         operator bool()const { return (bool)data_; }
 278         bool operator!()const { return !data_; }
 279         bool operator==(const self_type &rhs)const { return data_==rhs.data_; }
 280         bool operator!=(const self_type &rhs)const { return data_!=rhs.data_; }
 281         bool clipped(int x, int y)const { return !(x_+x>=0 && y_+y>=0 && x_+x<w_ && y_+y<h_); }
 282         bool clipped()const { return !(x_>=0 && y_>=0 && x_<w_ && y_<h_); }
 283
 284         difference_type operator-(const self_type &rhs)const
 285         {
 286                 assert(data_);
 287                 assert(pitch_==rhs.pitch_);
 288                 int ptr_diff=(char*)data_-(char*)rhs.data_-1;
 289                 return difference_type(ptr_diff%pitch_/sizeof(value_type)+1,ptr_diff/pitch_);
 290         }
 291
 292         self_type operator+(const difference_type &rhs)const
 293         {
 294                 assert(data_);
 295                 self_type ret(*this);
 296                 ret.move(rhs.x,rhs.y);
 297                 return ret;
 298         }
 299
 300         difference_type diff_begin()const {return difference_type(-x_,-y_);}
 301         difference_type diff_end()const {return difference_type(w_-x_,h_-y_);}
 302
 303         self_type get_start()const      {return *this + diff_begin(); }
 304         self_type get_end()const        {return *this + diff_end(); }
 305
 306         int get_width()const {return w_;}
 307         int get_height()const {return h_;}
 308
 309         int get_w()const {return w_;}
 310         int get_h()const {return h_;}
 311         int get_pitch()const {return pitch_;}
 312 };
 313
 314 template <
 315         typename PEN_,
 316         typename A_=float,
 317         class AFFINE_=affine_combo<typename PEN_::value_type,A_>
 318 >
 319 class alpha_pen : public PEN_
 320 {
 321 public:
 322         typedef A_ alpha_type;
 323         typedef AFFINE_ affine_func_type;
 324
 325         typedef typename PEN_::value_type value_type;
 326         typedef alpha_pen self_type;
 327
 328 private:
 329         alpha_type alpha_;
 330
 331 protected:
 332         affine_func_type affine_func_;
 333
 334 public:
 335         using PEN_::get_value;
 336         using PEN_::get_pen_value;
 337         using PEN_::inc_x;
 338         using PEN_::dec_x;
 339         using PEN_::inc_y;
 340         using PEN_::dec_y;
 341         using PEN_::clipped;
 342         using PEN_::w_;
 343         using PEN_::h_;
 344         using PEN_::x_;
 345         using PEN_::y_;
 346
 347         alpha_pen(const alpha_type &a = 1, const affine_func_type &func = affine_func_type()):alpha_(a),affine_func_(func) { }
 348         alpha_pen(const PEN_ &x, const alpha_type &a=1, const affine_func_type &func=affine_func_type())
 349                 :PEN_(x),alpha_(a),affine_func_(func) { }
 350
 351         const alpha_type& get_alpha()const { return alpha_; }
 352         void get_alpha(alpha_type &a) const { a=alpha_; }
 353         void set_alpha(alpha_type a) { alpha_=a; }
 354
 355         void put_value(const value_type &v, alpha_type a=1)const
 356                 { PEN_::put_value(affine_func_(get_value(),v,alpha_*a)); }
 357         void put_value()const { put_value(get_pen_value()); }
 358         void put_value_alpha(alpha_type a)const { put_value(get_pen_value(),a); }
 359         void put_hline(int l, const alpha_type &a = 1){for(;l>0;l--,inc_x())put_value_alpha(a);}
 360
 361         void put_value_clip(const value_type &v, alpha_type a=1)const
 362                 { if(!clipped())PEN_::put_value(affine_func_(get_value(),v,alpha_*a)); }
 363         void put_value_clip()const { put_value_clip(get_pen_value()); }
 364         void put_value_clip_alpha(alpha_type a)const { put_value_clip(get_pen_value(),a); }
 365         void put_hline_clip(int l, const alpha_type &a = 1){l=std::min(l,w_-x_);for(;l>0;l--,inc_x())put_value_clip_alpha(a);}
 366
 367         //the put_block functions do not modify the pen
 368         void put_block(int h, int w, const alpha_type &a = 1)
 369         {
 370                 self_type row(*this);
 371                 for(;h>0;h--,row.inc_y())
 372                 {
 373                         self_type col(row);
 374                         col.put_hline(w,a);
 375                 }
 376         }
 377
 378         void put_block_clip(int h, int w, const alpha_type &a = 1)
 379         {
 380                 self_type row(*this);
 381
 382                 //clip start position
 383                 if(row.x_ < 0) { w+=row.x_; row.inc_x(-row.x_); }
 384                 if(row.y_ < 0) { h+=row.y_; row.inc_y(-row.y_); }
 385
 386                 //clip width and height of copy rect
 387                 h = std::min(h,h_-y_);
 388                 w = std::min(w,w_-x_);
 389
 390                 //copy rect
 391                 for(;h>0;h--,row.inc_y())
 392                 {
 393                         self_type col(row);
 394                         col.put_hline(w,a);     //already clipped
 395                 }
 396         }
 397 };
 398
 399 _ETL_END_NAMESPACE
 400
 401 /* === E X T E R N S ======================================================= */
 402
 403 /* === E N D =============================================================== */
 404
 405 #endif