Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/C/Firefox/gfx/cairo/cairo/src/   (Browser von der Mozilla Stiftung Version 136.0.1©)  Datei vom 10.2.2025 mit Größe 29 kB image not shown  

Quelle  cairo-mesh-pattern-rasterizer.c   Sprache: C

 
/* -*- Mode: c; tab-width: 8; c-basic-offset: 4; indent-tabs-mode: t; -*- */
/* cairo - a vector graphics library with display and print output
 *
 * Copyright 2009 Andrea Canciani
 *
 * This library is free software; you can redistribute it and/or
 * modify it either under the terms of the GNU Lesser General Public
 * License version 2.1 as published by the Free Software Foundation
 * (the "LGPL") or, at your option, under the terms of the Mozilla
 * Public License Version 1.1 (the "MPL"). If you do not alter this
 * notice, a recipient may use your version of this file under either
 * the MPL or the LGPL.
 *
 * You should have received a copy of the LGPL along with this library
 * in the file COPYING-LGPL-2.1; if not, write to the Free Software
 * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Suite 500, Boston, MA 02110-1335, USA
 * You should have received a copy of the MPL along with this library
 * in the file COPYING-MPL-1.1
 *
 * The contents of this file are subject to the Mozilla Public License
 * Version 1.1 (the "License"); you may not use this file except in
 * compliance with the License. You may obtain a copy of the License at
 * http://www.mozilla.org/MPL/
 *
 * This software is distributed on an "AS IS" basis, WITHOUT WARRANTY
 * OF ANY KIND, either express or implied. See the LGPL or the MPL for
 * the specific language governing rights and limitations.
 *
 * The Original Code is the cairo graphics library.
 *
 * The Initial Developer of the Original Code is Andrea Canciani.
 *
 * Contributor(s):
 * Andrea Canciani <ranma42@gmail.com>
 */


#include "cairoint.h"

#include "cairo-array-private.h"
#include "cairo-pattern-private.h"

/*
 * Rasterizer for mesh patterns.
 *
 * This implementation is based on techniques derived from several
 * papers (available from ACM):
 *
 * - Lien, Shantz and Pratt "Adaptive Forward Differencing for
 *   Rendering Curves and Surfaces" (discussion of the AFD technique,
 *   bound of 1/sqrt(2) on step length without proof)
 *
 * - Popescu and Rosen, "Forward rasterization" (description of
 *   forward rasterization, proof of the previous bound)
 *
 * - Klassen, "Integer Forward Differencing of Cubic Polynomials:
 *   Analysis and Algorithms"
 *
 * - Klassen, "Exact Integer Hybrid Subdivision and Forward
 *   Differencing of Cubics" (improving the bound on the minimum
 *   number of steps)
 *
 * - Chang, Shantz and Rocchetti, "Rendering Cubic Curves and Surfaces
 *   with Integer Adaptive Forward Differencing" (analysis of forward
 *   differencing applied to Bezier patches)
 *
 * Notes:
 * - Poor performance expected in degenerate cases
 *
 * - Patches mostly outside the drawing area are drawn completely (and
 *   clipped), wasting time
 *
 * - Both previous problems are greatly reduced by splitting until a
 *   reasonably small size and clipping the new tiles: execution time
 *   is quadratic in the convex-hull diameter instead than linear to
 *   the painted area. Splitting the tiles doesn't change the painted
 *   area but (usually) reduces the bounding box area (bbox area can
 *   remain the same after splitting, but cannot grow)
 *
 * - The initial implementation used adaptive forward differencing,
 *   but simple forward differencing scored better in benchmarks
 *
 * Idea:
 *
 * We do a sampling over the cubic patch with step du and dv (in the
 * two parameters) that guarantees that any point of our sampling will
 * be at most at 1/sqrt(2) from its adjacent points. In formulae
 * (assuming B is the patch):
 *
 *   |B(u,v) - B(u+du,v)| < 1/sqrt(2)
 *   |B(u,v) - B(u,v+dv)| < 1/sqrt(2)
 *
 * This means that every pixel covered by the patch will contain at
 * least one of the samples, thus forward rasterization can be
 * performed. Sketch of proof (from Popescu and Rosen):
 *
 * Let's take the P pixel we're interested into. If we assume it to be
 * square, its boundaries define 9 regions on the plane:
 *
 * 1|2|3
 * -+-+-
 * 8|P|4
 * -+-+-
 * 7|6|5
 *
 * Let's check that the pixel P will contain at least one point
 * assuming that it is covered by the patch.
 *
 * Since the pixel is covered by the patch, its center will belong to
 * (at least) one of the quads:
 *
 *   {(B(u,v), B(u+du,v), B(u,v+dv), B(u+du,v+dv)) for u,v in [0,1]}
 *
 * If P doesn't contain any of the corners of the quad:
 *
 * - if one of the corners is in 1,3,5 or 7, other two of them have to
 *   be in 2,4,6 or 8, thus if the last corner is not in P, the length
 *   of one of the edges will be > 1/sqrt(2)
 *
 * - if none of the corners is in 1,3,5 or 7, all of them are in 2,4,6
 *   and/or 8. If they are all in different regions, they can't
 *   satisfy the distance constraint. If two of them are in the same
 *   region (let's say 2), no point is in 6 and again it is impossible
 *   to have the center of P in the quad respecting the distance
 *   constraint (both these assertions can be checked by continuity
 *   considering the length of the edges of a quad with the vertices
 *   on the edges of P)
 *
 * Each of the cases led to a contradiction, so P contains at least
 * one of the corners of the quad.
 */


/*
 * Make sure that errors are less than 1 in fixed point math if you
 * change these values.
 *
 * The error is amplified by about steps^3/4 times.
 * The rasterizer always uses a number of steps that is a power of 2.
 *
 * 256 is the maximum allowed number of steps (to have error < 1)
 * using 8.24 for the differences.
 */

#define STEPS_MAX_V 256.0
#define STEPS_MAX_U 256.0

/*
 * If the patch/curve is only partially visible, split it to a finer
 * resolution to get higher chances to clip (part of) it.
 *
 * These values have not been computed, but simply obtained
 * empirically (by benchmarking some patches). They should never be
 * greater than STEPS_MAX_V (or STEPS_MAX_U), but they can be as small
 * as 1 (depending on how much you want to spend time in splitting the
 * patch/curve when trying to save some rasterization time).
 */

#define STEPS_CLIP_V 64.0
#define STEPS_CLIP_U 64.0


/* Utils */
static inline double
sqlen (cairo_point_double_t p0, cairo_point_double_t p1)
{
    cairo_point_double_t delta;

    delta.x = p0.x - p1.x;
    delta.y = p0.y - p1.y;

    return delta.x * delta.x + delta.y * delta.y;
}

static inline int16_t
_color_delta_to_shifted_short (int32_t from, int32_t to, int shift)
{
    int32_t delta = to - from;

    /* We need to round toward zero, because otherwise adding the
     * delta 2^shift times can overflow */

    if (delta >= 0)
 return delta >> shift;
    else
 return -((-delta) >> shift);
}

/*
 * Convert a number of steps to the equivalent shift.
 *
 * Input: the square of the minimum number of steps
 *
 * Output: the smallest integer x such that 2^x > steps
 */

static inline int
sqsteps2shift (double steps_sq)
{
    int r;
    frexp (MAX (1.0, steps_sq), &r);
    return (r + 1) >> 1;
}

/*
 * FD functions
 *
 * A Bezier curve is defined (with respect to a parameter t in
 * [0,1]) from its nodes (x,y,z,w) like this:
 *
 *   B(t) = x(1-t)^3 + 3yt(1-t)^2 + 3zt^2(1-t) + wt^3
 *
 * To efficiently evaluate a Bezier curve, the rasterizer uses forward
 * differences. Given x, y, z, w (the 4 nodes of the Bezier curve), it
 * is possible to convert them to forward differences form and walk
 * over the curve using fd_init (), fd_down () and fd_fwd ().
 *
 * f[0] is always the value of the Bezier curve for "current" t.
 */


/*
 * Initialize the coefficient for forward differences.
 *
 * Input: x,y,z,w are the 4 nodes of the Bezier curve
 *
 * Output: f[i] is the i-th difference of the curve
 *
 * f[0] is the value of the curve for t==0, i.e. f[0]==x.
 *
 * The initial step is 1; this means that each step increases t by 1
 * (so fd_init () immediately followed by fd_fwd (f) n times makes
 * f[0] be the value of the curve for t==n).
 */

static inline void
fd_init (double x, double y, double z, double w, double f[4])
{
    f[0] = x;
    f[1] = w - x;
    f[2] = 6. * (w - 2. * z + y);
    f[3] = 6. * (w - 3. * z + 3. * y - x);
}

/*
 * Halve the step of the coefficients for forward differences.
 *
 * Input: f[i] is the i-th difference of the curve
 *
 * Output: f[i] is the i-th difference of the curve with half the
 *         original step
 *
 * f[0] is not affected, so the current t is not changed.
 *
 * The other coefficients are changed so that the step is half the
 * original step. This means that doing fd_fwd (f) n times with the
 * input f results in the same f[0] as doing fd_fwd (f) 2n times with
 * the output f.
 */

static inline void
fd_down (double f[4])
{
    f[3] *= 0.125;
    f[2] = f[2] * 0.25 - f[3];
    f[1] = (f[1] - f[2]) * 0.5;
}

/*
 * Perform one step of forward differences along the curve.
 *
 * Input: f[i] is the i-th difference of the curve
 *
 * Output: f[i] is the i-th difference of the curve after one step
 */

static inline void
fd_fwd (double f[4])
{
    f[0] += f[1];
    f[1] += f[2];
    f[2] += f[3];
}

/*
 * Transform to integer forward differences.
 *
 * Input: d[n] is the n-th difference (in double precision)
 *
 * Output: i[n] is the n-th difference (in fixed point precision)
 *
 * i[0] is 9.23 fixed point, other differences are 4.28 fixed point.
 */

static inline void
fd_fixed (double d[4], int32_t i[4])
{
    i[0] = _cairo_fixed_16_16_from_double (256 *  2 * d[0]);
    i[1] = _cairo_fixed_16_16_from_double (256 * 16 * d[1]);
    i[2] = _cairo_fixed_16_16_from_double (256 * 16 * d[2]);
    i[3] = _cairo_fixed_16_16_from_double (256 * 16 * d[3]);
}

/*
 * Perform one step of integer forward differences along the curve.
 *
 * Input: f[n] is the n-th difference
 *
 * Output: f[n] is the n-th difference
 *
 * f[0] is 9.23 fixed point, other differences are 4.28 fixed point.
 */

static inline void
fd_fixed_fwd (int32_t f[4])
{
    f[0] += (f[1] >> 5) + ((f[1] >> 4) & 1);
    f[1] += f[2];
    f[2] += f[3];
}

/*
 * Compute the minimum number of steps that guarantee that walking
 * over a curve will leave no holes.
 *
 * Input: p[0..3] the nodes of the Bezier curve
 *
 * Returns: the square of the number of steps
 *
 * Idea:
 *
 * We want to make sure that at every step we move by less than
 * 1/sqrt(2).
 *
 * The derivative of the cubic Bezier with nodes (p0, p1, p2, p3) is
 * the quadratic Bezier with nodes (p1-p0, p2-p1, p3-p2) scaled by 3,
 * so (since a Bezier curve is always bounded by its convex hull), we
 * can say that:
 *
 *  max(|B'(t)|) <= 3 max (|p1-p0|, |p2-p1|, |p3-p2|)
 *
 * We can improve this by noticing that a quadratic Bezier (a,b,c) is
 * bounded by the quad (a,lerp(a,b,t),lerp(b,c,t),c) for any t, so
 * (substituting the previous values, using t=0.5 and simplifying):
 *
 *  max(|B'(t)|) <= 3 max (|p1-p0|, |p2-p0|/2, |p3-p1|/2, |p3-p2|)
 *
 * So, to guarantee a maximum step length of 1/sqrt(2) we must do:
 *
 *   3 max (|p1-p0|, |p2-p0|/2, |p3-p1|/2, |p3-p2|) sqrt(2) steps
 */

static inline double
bezier_steps_sq (cairo_point_double_t p[4])
{
    double tmp = sqlen (p[0], p[1]);
    tmp = MAX (tmp, sqlen (p[2], p[3]));
    tmp = MAX (tmp, sqlen (p[0], p[2]) * .25);
    tmp = MAX (tmp, sqlen (p[1], p[3]) * .25);
    return 18.0 * tmp;
}

/*
 * Split a 1D Bezier cubic using de Casteljau's algorithm.
 *
 * Input: x,y,z,w the nodes of the Bezier curve
 *
 * Output: x0,y0,z0,w0 and x1,y1,z1,w1 are respectively the nodes of
 *         the first half and of the second half of the curve
 *
 * The output control nodes have to be distinct.
 */

static inline void
split_bezier_1D (double  x,  double  y,  double  z,  double  w,
   double *x0, double *y0, double *z0, double *w0,
   double *x1, double *y1, double *z1, double *w1)
{
    double tmp;

    *x0 = x;
    *w1 = w;

    tmp = 0.5 * (y + z);
    *y0 = 0.5 * (x + y);
    *z1 = 0.5 * (z + w);

    *z0 = 0.5 * (*y0 + tmp);
    *y1 = 0.5 * (tmp + *z1);

    *w0 = *x1 = 0.5 * (*z0 + *y1);
}

/*
 * Split a Bezier curve using de Casteljau's algorithm.
 *
 * Input: p[0..3] the nodes of the Bezier curve
 *
 * Output: fst_half[0..3] and snd_half[0..3] are respectively the
 *         nodes of the first and of the second half of the curve
 *
 * fst_half and snd_half must be different, but they can be the same as
 * nodes.
 */

static void
split_bezier (cairo_point_double_t p[4],
       cairo_point_double_t fst_half[4],
       cairo_point_double_t snd_half[4])
{
    split_bezier_1D (p[0].x, p[1].x, p[2].x, p[3].x,
       &fst_half[0].x, &fst_half[1].x, &fst_half[2].x, &fst_half[3].x,
       &snd_half[0].x, &snd_half[1].x, &snd_half[2].x, &snd_half[3].x);

    split_bezier_1D (p[0].y, p[1].y, p[2].y, p[3].y,
       &fst_half[0].y, &fst_half[1].y, &fst_half[2].y, &fst_half[3].y,
       &snd_half[0].y, &snd_half[1].y, &snd_half[2].y, &snd_half[3].y);
}


typedef enum _intersection {
    INSIDE = -1, /* the interval is entirely contained in the reference interval */
    OUTSIDE = 0, /* the interval has no intersection with the reference interval */
    PARTIAL = 1  /* the interval intersects the reference interval (but is not fully inside it) */
} intersection_t;

/*
 * Check if an interval if inside another.
 *
 * Input: a,b are the extrema of the first interval
 *        c,d are the extrema of the second interval
 *
 * Returns: INSIDE  iff [a,b) intersection [c,d) = [a,b)
 *          OUTSIDE iff [a,b) intersection [c,d) = {}
 *          PARTIAL otherwise
 *
 * The function assumes a < b and c < d
 *
 * Note: Bitwise-anding the results along each component gives the
 *       expected result for [a,b) x [A,B) intersection [c,d) x [C,D).
 */

static inline int
intersect_interval (double a, double b, double c, double d)
{
    if (c <= a && b <= d)
 return INSIDE;
    else if (a >= d || b <= c)
 return OUTSIDE;
    else
 return PARTIAL;
}

/*
 * Set the color of a pixel.
 *
 * Input: data is the base pointer of the image
 *        width, height are the dimensions of the image
 *        stride is the stride in bytes between adjacent rows
 *        x, y are the coordinates of the pixel to be colored
 *        r,g,b,a are the color components of the color to be set
 *
 * Output: the (x,y) pixel in data has the (r,g,b,a) color
 *
 * The input color components are not premultiplied, but the data
 * stored in the image is assumed to be in CAIRO_FORMAT_ARGB32 (8 bpc,
 * premultiplied).
 *
 * If the pixel to be set is outside the image, this function does
 * nothing.
 */

static inline void
draw_pixel (unsigned char *data, int width, int height, int stride,
     int x, int y, uint16_t r, uint16_t g, uint16_t b, uint16_t a)
{
    if (likely (0 <= x && 0 <= y && x < width && y < height)) {
 uint32_t tr, tg, tb, ta;

 /* Premultiply and round */
 ta = a;
 tr = r * ta + 0x8000;
 tg = g * ta + 0x8000;
 tb = b * ta + 0x8000;

 tr += tr >> 16;
 tg += tg >> 16;
 tb += tb >> 16;

 *((uint32_t*) (data + y*(ptrdiff_t)stride + 4*x)) = ((ta << 16) & 0xff000000) |
     ((tr >> 8) & 0xff0000) | ((tg >> 16) & 0xff00) | (tb >> 24);
    }
}

/*
 * Forward-rasterize a cubic curve using forward differences.
 *
 * Input: data is the base pointer of the image
 *        width, height are the dimensions of the image
 *        stride is the stride in bytes between adjacent rows
 *        ushift is log2(n) if n is the number of desired steps
 *        dxu[i], dyu[i] are the x,y forward differences of the curve
 *        r0,g0,b0,a0 are the color components of the start point
 *        r3,g3,b3,a3 are the color components of the end point
 *
 * Output: data will be changed to have the requested curve drawn in
 *         the specified colors
 *
 * The input color components are not premultiplied, but the data
 * stored in the image is assumed to be in CAIRO_FORMAT_ARGB32 (8 bpc,
 * premultiplied).
 *
 * The function draws n+1 pixels, that is from the point at step 0 to
 * the point at step n, both included. This is the discrete equivalent
 * to drawing the curve for values of the interpolation parameter in
 * [0,1] (including both extremes).
 */

static inline void
rasterize_bezier_curve (unsigned char *data, int width, int height, int stride,
   int ushift, double dxu[4], double dyu[4],
   uint16_t r0, uint16_t g0, uint16_t b0, uint16_t a0,
   uint16_t r3, uint16_t g3, uint16_t b3, uint16_t a3)
{
    int32_t xu[4], yu[4];
    int x0, y0, u, usteps = 1 << ushift;

    uint16_t r = r0, g = g0, b = b0, a = a0;
    int16_t dr = _color_delta_to_shifted_short (r0, r3, ushift);
    int16_t dg = _color_delta_to_shifted_short (g0, g3, ushift);
    int16_t db = _color_delta_to_shifted_short (b0, b3, ushift);
    int16_t da = _color_delta_to_shifted_short (a0, a3, ushift);

    fd_fixed (dxu, xu);
    fd_fixed (dyu, yu);

    /*
     * Use (dxu[0],dyu[0]) as origin for the forward differences.
     *
     * This makes it possible to handle much larger coordinates (the
     * ones that can be represented as cairo_fixed_t)
     */

    x0 = _cairo_fixed_from_double (dxu[0]);
    y0 = _cairo_fixed_from_double (dyu[0]);
    xu[0] = 0;
    yu[0] = 0;

    for (u = 0; u <= usteps; ++u) {
 /*
 * This rasterizer assumes that pixels are integer aligned
 * squares, so a generic (x,y) point belongs to the pixel with
 * top-left coordinates (floor(x), floor(y))
 */


 int x = _cairo_fixed_integer_floor (x0 + (xu[0] >> 15) + ((xu[0] >> 14) & 1));
 int y = _cairo_fixed_integer_floor (y0 + (yu[0] >> 15) + ((yu[0] >> 14) & 1));

 draw_pixel (data, width, height, stride, x, y, r, g, b, a);

 fd_fixed_fwd (xu);
 fd_fixed_fwd (yu);
 r += dr;
 g += dg;
 b += db;
 a += da;
    }
}

/*
 * Clip, split and rasterize a Bezier curve.
 *
 * Input: data is the base pointer of the image
 *        width, height are the dimensions of the image
 *        stride is the stride in bytes between adjacent rows
 *        p[i] is the i-th node of the Bezier curve
 *        c0[i] is the i-th color component at the start point
 *        c3[i] is the i-th color component at the end point
 *
 * Output: data will be changed to have the requested curve drawn in
 *         the specified colors
 *
 * The input color components are not premultiplied, but the data
 * stored in the image is assumed to be in CAIRO_FORMAT_ARGB32 (8 bpc,
 * premultiplied).
 *
 * The color components are red, green, blue and alpha, in this order.
 *
 * The function guarantees that it will draw the curve with a step
 * small enough to never have a distance above 1/sqrt(2) between two
 * consecutive points (which is needed to ensure that no hole can
 * appear when using this function to rasterize a patch).
 */

static void
draw_bezier_curve (unsigned char *data, int width, int height, int stride,
     cairo_point_double_t p[4], double c0[4], double c3[4])
{
    double top, bottom, left, right, steps_sq;
    int i, v;

    top = bottom = p[0].y;
    for (i = 1; i < 4; ++i) {
 top    = MIN (top,    p[i].y);
 bottom = MAX (bottom, p[i].y);
    }

    /* Check visibility */
    v = intersect_interval (top, bottom, 0, height);
    if (v == OUTSIDE)
 return;

    left = right = p[0].x;
    for (i = 1; i < 4; ++i) {
 left  = MIN (left,  p[i].x);
 right = MAX (right, p[i].x);
    }

    v &= intersect_interval (left, right, 0, width);
    if (v == OUTSIDE)
 return;

    steps_sq = bezier_steps_sq (p);
    if (steps_sq >= (v == INSIDE ? STEPS_MAX_U * STEPS_MAX_U : STEPS_CLIP_U * STEPS_CLIP_U)) {
 /*
 * The number of steps is greater than the threshold. This
 * means that either the error would become too big if we
 * directly rasterized it or that we can probably save some
 * time by splitting the curve and clipping part of it
 */

 cairo_point_double_t first[4], second[4];
 double midc[4];
 split_bezier (p, first, second);
 midc[0] = (c0[0] + c3[0]) * 0.5;
 midc[1] = (c0[1] + c3[1]) * 0.5;
 midc[2] = (c0[2] + c3[2]) * 0.5;
 midc[3] = (c0[3] + c3[3]) * 0.5;
 draw_bezier_curve (data, width, height, stride, first, c0, midc);
 draw_bezier_curve (data, width, height, stride, second, midc, c3);
    } else {
 double xu[4], yu[4];
 int ushift = sqsteps2shift (steps_sq), k;

 fd_init (p[0].x, p[1].x, p[2].x, p[3].x, xu);
 fd_init (p[0].y, p[1].y, p[2].y, p[3].y, yu);

 for (k = 0; k < ushift; ++k) {
     fd_down (xu);
     fd_down (yu);
 }

 rasterize_bezier_curve (data, width, height, stride, ushift,
    xu, yu,
    _cairo_color_double_to_short (c0[0]),
    _cairo_color_double_to_short (c0[1]),
    _cairo_color_double_to_short (c0[2]),
    _cairo_color_double_to_short (c0[3]),
    _cairo_color_double_to_short (c3[0]),
    _cairo_color_double_to_short (c3[1]),
    _cairo_color_double_to_short (c3[2]),
    _cairo_color_double_to_short (c3[3]));

 /* Draw the end point, to make sure that we didn't leave it
 * out because of rounding */

 draw_pixel (data, width, height, stride,
      _cairo_fixed_integer_floor (_cairo_fixed_from_double (p[3].x)),
      _cairo_fixed_integer_floor (_cairo_fixed_from_double (p[3].y)),
      _cairo_color_double_to_short (c3[0]),
      _cairo_color_double_to_short (c3[1]),
      _cairo_color_double_to_short (c3[2]),
      _cairo_color_double_to_short (c3[3]));
    }
}

/*
 * Forward-rasterize a cubic Bezier patch using forward differences.
 *
 * Input: data is the base pointer of the image
 *        width, height are the dimensions of the image
 *        stride is the stride in bytes between adjacent rows
 *        vshift is log2(n) if n is the number of desired steps
 *        p[i][j], p[i][j] are the nodes of the Bezier patch
 *        col[i][j] is the j-th color component of the i-th corner
 *
 * Output: data will be changed to have the requested patch drawn in
 *         the specified colors
 *
 * The nodes of the patch are as follows:
 *
 * u\v 0    - >    1
 * 0  p00 p01 p02 p03
 * |  p10 p11 p12 p13
 * v  p20 p21 p22 p23
 * 1  p30 p31 p32 p33
 *
 * i.e. u varies along the first component (rows), v varies along the
 * second one (columns).
 *
 * The color components are red, green, blue and alpha, in this order.
 * c[0..3] are the colors in p00, p30, p03, p33 respectively
 *
 * The input color components are not premultiplied, but the data
 * stored in the image is assumed to be in CAIRO_FORMAT_ARGB32 (8 bpc,
 * premultiplied).
 *
 * If the patch folds over itself, the part with the highest v
 * parameter is considered above. If both have the same v, the one
 * with the highest u parameter is above.
 *
 * The function draws n+1 curves, that is from the curve at step 0 to
 * the curve at step n, both included. This is the discrete equivalent
 * to drawing the patch for values of the interpolation parameter in
 * [0,1] (including both extremes).
 */

static inline void
rasterize_bezier_patch (unsigned char *data, int width, int height, int stride, int vshift,
   cairo_point_double_t p[4][4], double col[4][4])
{
    double pv[4][2][4], cstart[4], cend[4], dcstart[4], dcend[4];
    int v, i, k;

    v = 1 << vshift;

    /*
     * pv[i][0] is the function (represented using forward
     * differences) mapping v to the x coordinate of the i-th node of
     * the Bezier curve with parameter u.
     * (Likewise p[i][0] gives the y coordinate).
     *
     * This means that (pv[0][0][0],pv[0][1][0]),
     * (pv[1][0][0],pv[1][1][0]), (pv[2][0][0],pv[2][1][0]) and
     * (pv[3][0][0],pv[3][1][0]) are the nodes of the Bezier curve for
     * the "current" v value (see the FD comments for more details).
     */

    for (i = 0; i < 4; ++i) {
 fd_init (p[i][0].x, p[i][1].x, p[i][2].x, p[i][3].x, pv[i][0]);
 fd_init (p[i][0].y, p[i][1].y, p[i][2].y, p[i][3].y, pv[i][1]);
 for (k = 0; k < vshift; ++k) {
     fd_down (pv[i][0]);
     fd_down (pv[i][1]);
 }
    }

    for (i = 0; i < 4; ++i) {
 cstart[i]  = col[0][i];
 cend[i]    = col[1][i];
 dcstart[i] = (col[2][i] - col[0][i]) / v;
 dcend[i]   = (col[3][i] - col[1][i]) / v;
    }

    v++;
    while (v--) {
 cairo_point_double_t nodes[4];
 for (i = 0; i < 4; ++i) {
     nodes[i].x = pv[i][0][0];
     nodes[i].y = pv[i][1][0];
 }

 draw_bezier_curve (data, width, height, stride, nodes, cstart, cend);

 for (i = 0; i < 4; ++i) {
     fd_fwd (pv[i][0]);
     fd_fwd (pv[i][1]);
     cstart[i] += dcstart[i];
     cend[i] += dcend[i];
 }
    }
}

/*
 * Clip, split and rasterize a Bezier cubic patch.
 *
 * Input: data is the base pointer of the image
 *        width, height are the dimensions of the image
 *        stride is the stride in bytes between adjacent rows
 *        p[i][j], p[i][j] are the nodes of the patch
 *        col[i][j] is the j-th color component of the i-th corner
 *
 * Output: data will be changed to have the requested patch drawn in
 *         the specified colors
 *
 * The nodes of the patch are as follows:
 *
 * u\v 0    - >    1
 * 0  p00 p01 p02 p03
 * |  p10 p11 p12 p13
 * v  p20 p21 p22 p23
 * 1  p30 p31 p32 p33
 *
 * i.e. u varies along the first component (rows), v varies along the
 * second one (columns).
 *
 * The color components are red, green, blue and alpha, in this order.
 * c[0..3] are the colors in p00, p30, p03, p33 respectively
 *
 * The input color components are not premultiplied, but the data
 * stored in the image is assumed to be in CAIRO_FORMAT_ARGB32 (8 bpc,
 * premultiplied).
 *
 * If the patch folds over itself, the part with the highest v
 * parameter is considered above. If both have the same v, the one
 * with the highest u parameter is above.
 *
 * The function guarantees that it will draw the patch with a step
 * small enough to never have a distance above 1/sqrt(2) between two
 * adjacent points (which guarantees that no hole can appear).
 *
 * This function can be used to rasterize a tile of PDF type 7
 * shadings (see http://www.adobe.com/devnet/pdf/pdf_reference.html).
 */

static void
draw_bezier_patch (unsigned char *data, int width, int height, int stride,
       cairo_point_double_t p[4][4], double c[4][4])
{
    double top, bottom, left, right, steps_sq;
    int i, j, v;

    top = bottom = p[0][0].y;
    for (i = 0; i < 4; ++i) {
 for (j= 0; j < 4; ++j) {
     top    = MIN (top,    p[i][j].y);
     bottom = MAX (bottom, p[i][j].y);
 }
    }

    v = intersect_interval (top, bottom, 0, height);
    if (v == OUTSIDE)
 return;

    left = right = p[0][0].x;
    for (i = 0; i < 4; ++i) {
 for (j= 0; j < 4; ++j) {
     left  = MIN (left,  p[i][j].x);
     right = MAX (right, p[i][j].x);
 }
    }

    v &= intersect_interval (left, right, 0, width);
    if (v == OUTSIDE)
 return;

    steps_sq = 0;
    for (i = 0; i < 4; ++i)
 steps_sq = MAX (steps_sq, bezier_steps_sq (p[i]));

    if (steps_sq >= (v == INSIDE ? STEPS_MAX_V * STEPS_MAX_V : STEPS_CLIP_V * STEPS_CLIP_V)) {
 /* The number of steps is greater than the threshold. This
 * means that either the error would become too big if we
 * directly rasterized it or that we can probably save some
 * time by splitting the curve and clipping part of it. The
 * patch is only split in the v direction to guarantee that
 * rasterizing each part will overwrite parts with low v with
 * overlapping parts with higher v. */


 cairo_point_double_t first[4][4], second[4][4];
 double subc[4][4];

 for (i = 0; i < 4; ++i)
     split_bezier (p[i], first[i], second[i]);

 for (i = 0; i < 4; ++i) {
     subc[0][i] = c[0][i];
     subc[1][i] = c[1][i];
     subc[2][i] = 0.5 * (c[0][i] + c[2][i]);
     subc[3][i] = 0.5 * (c[1][i] + c[3][i]);
 }

 draw_bezier_patch (data, width, height, stride, first, subc);

 for (i = 0; i < 4; ++i) {
     subc[0][i] = subc[2][i];
     subc[1][i] = subc[3][i];
     subc[2][i] = c[2][i];
     subc[3][i] = c[3][i];
 }
 draw_bezier_patch (data, width, height, stride, second, subc);
    } else {
 rasterize_bezier_patch (data, width, height, stride, sqsteps2shift (steps_sq), p, c);
    }
}

/*
 * Draw a tensor product shading pattern.
 *
 * Input: mesh is the mesh pattern
 *        data is the base pointer of the image
 *        width, height are the dimensions of the image
 *        stride is the stride in bytes between adjacent rows
 *
 * Output: data will be changed to have the pattern drawn on it
 *
 * data is assumed to be clear and its content is assumed to be in
 * CAIRO_FORMAT_ARGB32 (8 bpc, premultiplied).
 *
 * This function can be used to rasterize a PDF type 7 shading (see
 * http://www.adobe.com/devnet/pdf/pdf_reference.html).
 */

void
_cairo_mesh_pattern_rasterize (const cairo_mesh_pattern_t *mesh,
          void                       *data,
          int                         width,
          int                         height,
          int                         stride,
          double                      x_offset,
          double                      y_offset)
{
    cairo_point_double_t nodes[4][4];
    double colors[4][4];
    cairo_matrix_t p2u;
    unsigned int i, j, k, n;
    cairo_status_t status;
    const cairo_mesh_patch_t *patch;
    const cairo_color_t *c;

    assert (mesh->base.status == CAIRO_STATUS_SUCCESS);
    assert (mesh->current_patch == NULL);

    p2u = mesh->base.matrix;
    status = cairo_matrix_invert (&p2u);
    assert (status == CAIRO_STATUS_SUCCESS);

    n = _cairo_array_num_elements (&mesh->patches);
    patch = _cairo_array_index_const (&mesh->patches, 0);
    for (i = 0; i < n; i++) {
 for (j = 0; j < 4; j++) {
     for (k = 0; k < 4; k++) {
  nodes[j][k] = patch->points[j][k];
  cairo_matrix_transform_point (&p2u, &nodes[j][k].x, &nodes[j][k].y);
  nodes[j][k].x += x_offset;
  nodes[j][k].y += y_offset;
     }
 }

 c = &patch->colors[0];
 colors[0][0] = c->red;
 colors[0][1] = c->green;
 colors[0][2] = c->blue;
 colors[0][3] = c->alpha;

 c = &patch->colors[3];
 colors[1][0] = c->red;
 colors[1][1] = c->green;
 colors[1][2] = c->blue;
 colors[1][3] = c->alpha;

 c = &patch->colors[1];
 colors[2][0] = c->red;
 colors[2][1] = c->green;
 colors[2][2] = c->blue;
 colors[2][3] = c->alpha;

 c = &patch->colors[2];
 colors[3][0] = c->red;
 colors[3][1] = c->green;
 colors[3][2] = c->blue;
 colors[3][3] = c->alpha;

 draw_bezier_patch (data, width, height, stride, nodes, colors);
 patch++;
    }
}

Messung V0.5
C=97 H=86 G=91

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.14 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung und die Messung sind noch experimentell.