libart 2.3.16
[swftools.git] / lib / art / art_vpath_bpath.c
diff --git a/lib/art/art_vpath_bpath.c b/lib/art/art_vpath_bpath.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..55a46e6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,317 @@
+/* Libart_LGPL - library of basic graphic primitives
+ * Copyright (C) 1998 Raph Levien
+ *
+ * This library is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU Library General Public
+ * License as published by the Free Software Foundation; either
+ * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * This library is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * Library General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Library General Public
+ * License along with this library; if not, write to the
+ * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
+ * Boston, MA 02111-1307, USA.
+ */
+
+/* Basic constructors and operations for bezier paths */
+
+#include "config.h"
+#include "art_vpath_bpath.h"
+
+#include <math.h>
+
+#include "art_misc.h"
+
+#include "art_bpath.h"
+#include "art_vpath.h"
+
+/* p must be allocated 2^level points. */
+
+/* level must be >= 1 */
+ArtPoint *
+art_bezier_to_vec (double x0, double y0,
+                  double x1, double y1,
+                  double x2, double y2,
+                  double x3, double y3,
+                  ArtPoint *p,
+                  int level)
+{
+  double x_m, y_m;
+
+#ifdef VERBOSE
+  printf ("bezier_to_vec: %g,%g %g,%g %g,%g %g,%g %d\n",
+         x0, y0, x1, y1, x2, y2, x3, y3, level);
+#endif
+  if (level == 1) {
+    x_m = (x0 + 3 * (x1 + x2) + x3) * 0.125;
+    y_m = (y0 + 3 * (y1 + y2) + y3) * 0.125;
+    p->x = x_m;
+    p->y = y_m;
+    p++;
+    p->x = x3;
+    p->y = y3;
+    p++;
+#ifdef VERBOSE
+    printf ("-> (%g, %g) -> (%g, %g)\n", x_m, y_m, x3, y3);
+#endif
+  } else {
+    double xa1, ya1;
+    double xa2, ya2;
+    double xb1, yb1;
+    double xb2, yb2;
+
+    xa1 = (x0 + x1) * 0.5;
+    ya1 = (y0 + y1) * 0.5;
+    xa2 = (x0 + 2 * x1 + x2) * 0.25;
+    ya2 = (y0 + 2 * y1 + y2) * 0.25;
+    xb1 = (x1 + 2 * x2 + x3) * 0.25;
+    yb1 = (y1 + 2 * y2 + y3) * 0.25;
+    xb2 = (x2 + x3) * 0.5;
+    yb2 = (y2 + y3) * 0.5;
+    x_m = (xa2 + xb1) * 0.5;
+    y_m = (ya2 + yb1) * 0.5;
+#ifdef VERBOSE
+    printf ("%g,%g %g,%g %g,%g %g,%g\n", xa1, ya1, xa2, ya2,
+           xb1, yb1, xb2, yb2);
+#endif
+    p = art_bezier_to_vec (x0, y0, xa1, ya1, xa2, ya2, x_m, y_m, p, level - 1);
+    p = art_bezier_to_vec (x_m, y_m, xb1, yb1, xb2, yb2, x3, y3, p, level - 1);
+  }
+  return p;
+}
+
+#define RENDER_LEVEL 4
+#define RENDER_SIZE (1 << (RENDER_LEVEL))
+
+/**
+ * art_vpath_render_bez: Render a bezier segment into the vpath. 
+ * @p_vpath: Where the pointer to the #ArtVpath structure is stored.
+ * @pn_points: Pointer to the number of points in *@p_vpath.
+ * @pn_points_max: Pointer to the number of points allocated.
+ * @x0: X coordinate of starting bezier point.
+ * @y0: Y coordinate of starting bezier point.
+ * @x1: X coordinate of first bezier control point.
+ * @y1: Y coordinate of first bezier control point.
+ * @x2: X coordinate of second bezier control point.
+ * @y2: Y coordinate of second bezier control point.
+ * @x3: X coordinate of ending bezier point.
+ * @y3: Y coordinate of ending bezier point.
+ * @flatness: Flatness control.
+ *
+ * Renders a bezier segment into the vector path, reallocating and
+ * updating *@p_vpath and *@pn_vpath_max as necessary. *@pn_vpath is
+ * incremented by the number of vector points added.
+ *
+ * This step includes (@x0, @y0) but not (@x3, @y3).
+ *
+ * The @flatness argument guides the amount of subdivision. The Adobe
+ * PostScript reference manual defines flatness as the maximum
+ * deviation between the any point on the vpath approximation and the
+ * corresponding point on the "true" curve, and we follow this
+ * definition here. A value of 0.25 should ensure high quality for aa
+ * rendering.
+**/
+static void
+art_vpath_render_bez (ArtVpath **p_vpath, int *pn, int *pn_max,
+                     double x0, double y0,
+                     double x1, double y1,
+                     double x2, double y2,
+                     double x3, double y3,
+                     double flatness)
+{
+  double x3_0, y3_0;
+  double z3_0_dot;
+  double z1_dot, z2_dot;
+  double z1_perp, z2_perp;
+  double max_perp_sq;
+
+  double x_m, y_m;
+  double xa1, ya1;
+  double xa2, ya2;
+  double xb1, yb1;
+  double xb2, yb2;
+
+  /* It's possible to optimize this routine a fair amount.
+
+     First, once the _dot conditions are met, they will also be met in
+     all further subdivisions. So we might recurse to a different
+     routine that only checks the _perp conditions.
+
+     Second, the distance _should_ decrease according to fairly
+     predictable rules (a factor of 4 with each subdivision). So it might
+     be possible to note that the distance is within a factor of 4 of
+     acceptable, and subdivide once. But proving this might be hard.
+
+     Third, at the last subdivision, x_m and y_m can be computed more
+     expeditiously (as in the routine above).
+
+     Finally, if we were able to subdivide by, say 2 or 3, this would
+     allow considerably finer-grain control, i.e. fewer points for the
+     same flatness tolerance. This would speed things up downstream.
+
+     In any case, this routine is unlikely to be the bottleneck. It's
+     just that I have this undying quest for more speed...
+
+  */
+
+  x3_0 = x3 - x0;
+  y3_0 = y3 - y0;
+
+  /* z3_0_dot is dist z0-z3 squared */
+  z3_0_dot = x3_0 * x3_0 + y3_0 * y3_0;
+
+  /* todo: this test is far from satisfactory. */
+  if (z3_0_dot < 0.001)
+    goto nosubdivide;
+
+  /* we can avoid subdivision if:
+
+     z1 has distance no more than flatness from the z0-z3 line
+
+     z1 is no more z0'ward than flatness past z0-z3
+
+     z1 is more z0'ward than z3'ward on the line traversing z0-z3
+
+     and correspondingly for z2 */
+
+  /* perp is distance from line, multiplied by dist z0-z3 */
+  max_perp_sq = flatness * flatness * z3_0_dot;
+
+  z1_perp = (y1 - y0) * x3_0 - (x1 - x0) * y3_0;
+  if (z1_perp * z1_perp > max_perp_sq)
+    goto subdivide;
+
+  z2_perp = (y3 - y2) * x3_0 - (x3 - x2) * y3_0;
+  if (z2_perp * z2_perp > max_perp_sq)
+    goto subdivide;
+
+  z1_dot = (x1 - x0) * x3_0 + (y1 - y0) * y3_0;
+  if (z1_dot < 0 && z1_dot * z1_dot > max_perp_sq)
+    goto subdivide;
+
+  z2_dot = (x3 - x2) * x3_0 + (y3 - y2) * y3_0;
+  if (z2_dot < 0 && z2_dot * z2_dot > max_perp_sq)
+    goto subdivide;
+
+  if (z1_dot + z1_dot > z3_0_dot)
+    goto subdivide;
+
+  if (z2_dot + z2_dot > z3_0_dot)
+    goto subdivide;
+
+ nosubdivide:
+  /* don't subdivide */
+  art_vpath_add_point (p_vpath, pn, pn_max,
+                      ART_LINETO, x3, y3);
+  return;
+
+ subdivide:
+
+  xa1 = (x0 + x1) * 0.5;
+  ya1 = (y0 + y1) * 0.5;
+  xa2 = (x0 + 2 * x1 + x2) * 0.25;
+  ya2 = (y0 + 2 * y1 + y2) * 0.25;
+  xb1 = (x1 + 2 * x2 + x3) * 0.25;
+  yb1 = (y1 + 2 * y2 + y3) * 0.25;
+  xb2 = (x2 + x3) * 0.5;
+  yb2 = (y2 + y3) * 0.5;
+  x_m = (xa2 + xb1) * 0.5;
+  y_m = (ya2 + yb1) * 0.5;
+#ifdef VERBOSE
+  printf ("%g,%g %g,%g %g,%g %g,%g\n", xa1, ya1, xa2, ya2,
+         xb1, yb1, xb2, yb2);
+#endif
+  art_vpath_render_bez (p_vpath, pn, pn_max,
+                       x0, y0, xa1, ya1, xa2, ya2, x_m, y_m, flatness);
+  art_vpath_render_bez (p_vpath, pn, pn_max,
+                       x_m, y_m, xb1, yb1, xb2, yb2, x3, y3, flatness);
+}
+
+/**
+ * art_bez_path_to_vec: Create vpath from bezier path.
+ * @bez: Bezier path.
+ * @flatness: Flatness control.
+ *
+ * Creates a vector path closely approximating the bezier path defined by
+ * @bez. The @flatness argument controls the amount of subdivision. In
+ * general, the resulting vpath deviates by at most @flatness pixels
+ * from the "ideal" path described by @bez.
+ *
+ * Return value: Newly allocated vpath.
+ **/
+ArtVpath *
+art_bez_path_to_vec (const ArtBpath *bez, double flatness)
+{
+  ArtVpath *vec;
+  int vec_n, vec_n_max;
+  int bez_index;
+  double x, y;
+
+  vec_n = 0;
+  vec_n_max = RENDER_SIZE;
+  vec = art_new (ArtVpath, vec_n_max);
+
+  /* Initialization is unnecessary because of the precondition that the
+     bezier path does not begin with LINETO or CURVETO, but is here
+     to make the code warning-free. */
+  x = 0;
+  y = 0;
+
+  bez_index = 0;
+  do
+    {
+#ifdef VERBOSE
+      printf ("%s %g %g\n",
+             bez[bez_index].code == ART_CURVETO ? "curveto" :
+             bez[bez_index].code == ART_LINETO ? "lineto" :
+             bez[bez_index].code == ART_MOVETO ? "moveto" :
+             bez[bez_index].code == ART_MOVETO_OPEN ? "moveto-open" :
+             "end", bez[bez_index].x3, bez[bez_index].y3);
+#endif
+      /* make sure space for at least one more code */
+      if (vec_n >= vec_n_max)
+       art_expand (vec, ArtVpath, vec_n_max);
+      switch (bez[bez_index].code)
+       {
+       case ART_MOVETO_OPEN:
+       case ART_MOVETO:
+       case ART_LINETO:
+         x = bez[bez_index].x3;
+         y = bez[bez_index].y3;
+         vec[vec_n].code = bez[bez_index].code;
+         vec[vec_n].x = x;
+         vec[vec_n].y = y;
+         vec_n++;
+         break;
+       case ART_END:
+         vec[vec_n].code = bez[bez_index].code;
+         vec[vec_n].x = 0;
+         vec[vec_n].y = 0;
+         vec_n++;
+         break;
+       case ART_CURVETO:
+#ifdef VERBOSE
+         printf ("%g,%g %g,%g %g,%g %g,%g\n", x, y,
+                        bez[bez_index].x1, bez[bez_index].y1,
+                        bez[bez_index].x2, bez[bez_index].y2,
+                        bez[bez_index].x3, bez[bez_index].y3);
+#endif
+         art_vpath_render_bez (&vec, &vec_n, &vec_n_max,
+                               x, y,
+                               bez[bez_index].x1, bez[bez_index].y1,
+                               bez[bez_index].x2, bez[bez_index].y2,
+                               bez[bez_index].x3, bez[bez_index].y3,
+                               flatness);
+         x = bez[bez_index].x3;
+         y = bez[bez_index].y3;
+         break;
+       }
+    }
+  while (bez[bez_index++].code != ART_END);
+  return vec;
+}
+