brought up to date.
[swftools.git] / lib / drawer.c
1 /*  drawer.c 
2     part of swftools
3
4     A generic structure for providing vector drawing.
5     (Helper routines, spline approximation, simple text drawers)
6
7     Copyright (C) 2003 Matthias Kramm <kramm@quiss.org>
8
9     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10     it under the terms of the GNU General Public License as published by
11     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12     (at your option) any later version.
13
14     This program is distributed in the hope that it will be useful,
15     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17     GNU General Public License for more details.
18
19     You should have received a copy of the GNU General Public License
20     along with this program; if not, write to the Free Software
21     Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA */
22
23 #include <stdlib.h>
24 #include <stdio.h>
25 #include <string.h>
26 #include <memory.h>
27 #include <math.h>
28 #include "drawer.h"
29
30 static char* getToken(const char**p)
31 {
32     const char*start;
33     char*result;
34     while(**p && strchr(" ,\t\n\r", **p)) {
35         (*p)++;
36     } 
37     start = *p;
38     while(**p && !strchr(" ,\t\n\r", **p)) {
39         (*p)++;
40     }
41     result = malloc((*p)-start+1);
42     memcpy(result,start,(*p)-start+1);
43     result[(*p)-start] = 0;
44     return result;
45 }
46
47 void draw_conicTo(drawer_t*draw, FPOINT*  c, FPOINT*  to)
48 {
49     FPOINT* pos = &draw->pos;
50     FPOINT c1,c2;
51     c1.x = (pos->x + 2 * c->x) / 3;
52     c1.y = (pos->y + 2 * c->y) / 3;
53     c2.x = (2 * c->x + to->x) / 3;
54     c2.y = (2 * c->y + to->y) / 3;
55     draw_cubicTo(draw, &c1,&c2,to);
56
57     draw->pos = *to;
58 }
59
60 void draw_string(drawer_t*draw, const char*string)
61 {
62     const char*p = string;
63     while(*p) {
64         char*token = getToken(&p);
65         if(!token || !*token) 
66             break;
67         if(!strncmp(token, "moveTo", 6)) {
68             FPOINT to;
69             to.x = atoi(getToken(&p));
70             to.y = atoi(getToken(&p));
71             draw->moveTo(draw, &to);
72         }
73         else if(!strncmp(token, "lineTo", 6)) {
74             FPOINT to;
75             to.x = atoi(getToken(&p));
76             to.y = atoi(getToken(&p));
77             draw->lineTo(draw, &to);
78         }
79         else if(!strncmp(token, "curveTo", 7) || !strncmp(token, "splineTo", 8)) {
80             FPOINT mid,to;
81             mid.x = atoi(getToken(&p));
82             mid.y = atoi(getToken(&p));
83             to.x = atoi(getToken(&p));
84             to.y = atoi(getToken(&p));
85             draw->splineTo(draw, &mid, &to);
86         }
87         else if(!strncmp(token, "cubicTo", 5)) {
88             FPOINT mid1,mid2,to;
89             mid1.x = atoi(getToken(&p));
90             mid1.y = atoi(getToken(&p));
91             mid2.x = atoi(getToken(&p));
92             mid2.y = atoi(getToken(&p));
93             to.x = atoi(getToken(&p));
94             to.y = atoi(getToken(&p));
95             draw_cubicTo(draw, &mid1, &mid2, &to);
96         }
97         else fprintf(stderr, "drawer: Warning: unknown primitive '%s'", token);
98         
99         free(token);
100     }
101 }
102
103 struct SPLINEPOINT
104 {
105     double x,y;
106 };
107
108 struct qspline
109 {
110     struct SPLINEPOINT start;
111     struct SPLINEPOINT control;
112     struct SPLINEPOINT end;
113 };
114
115 struct cspline
116 {
117     struct SPLINEPOINT start;
118     struct SPLINEPOINT control1;
119     struct SPLINEPOINT control2;
120     struct SPLINEPOINT end;
121 };
122
123 static inline struct SPLINEPOINT cspline_getpoint(const struct cspline*s, double t)
124 {
125     struct SPLINEPOINT p;
126     double tt = t*t;
127     double ttt = tt*t;
128     double mt = (1-t);
129     double mtmt = mt*(1-t);
130     double mtmtmt = mtmt*(1-t);
131     p.x= s->end.x*ttt + 3*s->control2.x*tt*mt
132             + 3*s->control1.x*t*mtmt + s->start.x*mtmtmt;
133     p.y= s->end.y*ttt + 3*s->control2.y*tt*mt
134             + 3*s->control1.y*t*mtmt + s->start.y*mtmtmt;
135     return p;
136 }
137 static struct SPLINEPOINT qspline_getpoint(const struct qspline*s, double t)
138 {
139     struct SPLINEPOINT p;
140     p.x= s->end.x*t*t + 2*s->control.x*t*(1-t) + s->start.x*(1-t)*(1-t);
141     p.y= s->end.y*t*t + 2*s->control.y*t*(1-t) + s->start.y*(1-t)*(1-t);
142     return p;
143 }
144
145 static int approximate3(const struct cspline*s, struct qspline*q, int size, double quality2)
146 {
147     unsigned int gran = 0;
148     unsigned int istep = 0x80000000;
149     unsigned int istart = 0;
150     int num = 0;
151     int level = 0;
152     
153     while(istart<0x80000000)
154     {
155         unsigned int iend = istart + istep;
156         double start = istart/(double)0x80000000;
157         double end = iend/(double)0x80000000;
158         struct qspline test;
159         double pos,qpos;
160         char left = 0,recurse=0;
161         int t;
162         int probes = 15;
163
164         /* create simple approximation: a qspline which run's through the
165            qspline point at 0.5 */
166         test.start = cspline_getpoint(s, start);
167         test.control = cspline_getpoint(s, (start+end)/2);
168         test.end = cspline_getpoint(s, end);
169         /* fix the control point:
170            move it so that the new spline does runs through it */
171         test.control.x = -(test.end.x + test.start.x)/2 + 2*(test.control.x);
172         test.control.y = -(test.end.y + test.start.y)/2 + 2*(test.control.y);
173
174         /* depending on where we are in the spline, we either try to match
175            the left or right tangent */
176         if(start<0.5) 
177             left=1;
178         /* get derivative */
179         pos = left?start:end;
180         qpos = pos*pos;
181         test.control.x = s->end.x*(3*qpos) + 3*s->control2.x*(2*pos-3*qpos) + 
182                     3*s->control1.x*(1-4*pos+3*qpos) + s->start.x*(-3+6*pos-3*qpos);
183         test.control.y = s->end.y*(3*qpos) + 3*s->control2.y*(2*pos-3*qpos) + 
184                     3*s->control1.y*(1-4*pos+3*qpos) + s->start.y*(-3+6*pos-3*qpos);
185         if(left) {
186             test.control.x *= (end-start)/2;
187             test.control.y *= (end-start)/2;
188             test.control.x += test.start.x;
189             test.control.y += test.start.y;
190         } else {
191             test.control.x *= -(end-start)/2;
192             test.control.y *= -(end-start)/2;
193             test.control.x += test.end.x;
194             test.control.y += test.end.y;
195         }
196
197         /* measure the spline's accurancy, by taking a number of probes */
198
199         for(t=0;t<probes;t++) {
200             struct SPLINEPOINT qr1,qr2,cr1,cr2;
201             double pos = 0.5/(probes*2)*(t*2+1);
202             double dx,dy;
203             double dist1,dist2;
204             qr1 = qspline_getpoint(&test, pos);
205             cr1 = cspline_getpoint(s, start+pos*(end-start));
206
207             dx = qr1.x - cr1.x;
208             dy = qr1.y - cr1.y;
209             dist1 = dx*dx+dy*dy;
210
211             if(dist1>quality2) {
212                 recurse=1;break;
213             }
214             qr2 = qspline_getpoint(&test, (1-pos));
215             cr2 = cspline_getpoint(s, start+(1-pos)*(end-start));
216
217             dx = qr2.x - cr2.x;
218             dy = qr2.y - cr2.y;
219             dist2 = dx*dx+dy*dy;
220
221             if(dist2>quality2) {
222                 recurse=1;break;
223             }
224         }
225
226         if(recurse && istep>1 && size-level > num) {
227             istep >>= 1;
228             level++;
229         } else {
230             *q++ = test;
231             num++;
232             istart += istep;
233             while(!(istart & istep)) {
234                 level--;
235                 istep <<= 1;
236             }
237         }
238     }
239     return num;
240 }
241
242 void draw_cubicTo(drawer_t*draw, FPOINT*  control1, FPOINT* control2, FPOINT*  to)
243 {
244     struct qspline q[128];
245     struct cspline c;
246     double quality = 80;
247     double maxerror = (500-(quality*5)>1?500-(quality*5):1)/20.0;
248     int t,num;
249
250     c.start.x = draw->pos.x;
251     c.start.y = draw->pos.y;
252     c.control1.x = control1->x;
253     c.control1.y = control1->y;
254     c.control2.x = control2->x;
255     c.control2.y = control2->y;
256     c.end.x = to->x;
257     c.end.y = to->y;
258     
259     num = approximate3(&c, q, 128, maxerror*maxerror);
260
261     for(t=0;t<num;t++) {
262         FPOINT mid;
263         FPOINT to;
264         mid.x = q[t].control.x;
265         mid.y = q[t].control.y;
266         to.x = q[t].end.x;
267         to.y = q[t].end.y;
268         draw->splineTo(draw, &mid, &to);
269     }
270 }
271
272