src/display/nr-filter.cpp

   1 #define __NR_FILTER_CPP__
   2
   3 /*
   4  * SVG filters rendering
   5  *
   6  * Author:
   7  *   Niko Kiirala <niko@kiirala.com>
   8  *
   9  * Copyright (C) 2006 Niko Kiirala
  10  *
  11  * Released under GNU GPL, read the file 'COPYING' for more information
  12  */
  13
  14 #include <glib.h>
  15 #include <cmath>
  16
  17 #include "display/nr-filter.h"
  18 #include "display/nr-filter-primitive.h"
  19 #include "display/nr-filter-slot.h"
  20 #include "display/nr-filter-types.h"
  21 #include "display/pixblock-scaler.h"
  22 #include "display/pixblock-transform.h"
  23 #include "display/nr-filter-gaussian.h"
  24 #include "display/nr-filter-blend.h"
  25 #include "display/nr-filter-offset.h"
  26
  27 #include "display/nr-arena-item.h"
  28 #include "libnr/nr-pixblock.h"
  29 #include "libnr/nr-blit.h"
  30 #include "libnr/nr-matrix.h"
  31 #include "libnr/nr-scale.h"
  32 #include "svg/svg-length.h"
  33 #include "sp-filter-units.h"
  34 #if defined (SOLARIS_2_8)
  35 #include "round.h"
  36 using Inkscape::round;
  37 #endif
  38
  39 __attribute__ ((const))
  40 inline static int _max4(const double a, const double b,
  41                         const double c, const double d) {
  42     double ret = a;
  43     if (b > ret) ret = b;
  44     if (c > ret) ret = c;
  45     if (d > ret) ret = d;
  46     return (int)round(ret);
  47 }
  48
  49 __attribute__ ((const))
  50 inline static int _min4(const double a, const double b,
  51                         const double c, const double d) {
  52     double ret = a;
  53     if (b < ret) ret = b;
  54     if (c < ret) ret = c;
  55     if (d < ret) ret = d;
  56     return (int)round(ret);
  57 }
  58
  59 namespace NR {
  60
  61 Filter::Filter()
  62 {
  63     _primitive_count = 0;
  64     _primitive_table_size = 1;
  65     _primitive = new FilterPrimitive*[1];
  66     _primitive[0] = NULL;
  67     //_primitive_count = 1;
  68     //_primitive[0] = new FilterGaussian;
  69     _common_init();
  70 }
  71
  72 Filter::Filter(int n)
  73 {
  74     _primitive_count = 0;
  75     _primitive_table_size = n;
  76     _primitive = new FilterPrimitive*[n];
  77     for ( int i = 0 ; i < n ; i++ ) {
  78         _primitive[i] = NULL;
  79     }
  80     _common_init();
  81 }
  82
  83 void Filter::_common_init() {
  84     _slot_count = 1;
  85     // Having "not set" here as value means the output of last filter
  86     // primitive will be used as output of this filter
  87     _output_slot = NR_FILTER_SLOT_NOT_SET;
  88
  89     // These are the default values for filter region,
  90     // as specified in SVG standard
  91     // NB: SVGLength.set takes prescaled percent values: -.10 means -10%
  92     _region_x.set(SVGLength::PERCENT, -.10, 0);
  93     _region_y.set(SVGLength::PERCENT, -.10, 0);
  94     _region_width.set(SVGLength::PERCENT, 1.20, 0);
  95     _region_height.set(SVGLength::PERCENT, 1.20, 0);
  96
  97     // Filter resolution, negative value here stands for "automatic"
  98     _x_pixels = -1.0;
  99     _y_pixels = -1.0;
 100
 101     _filter_units = SP_FILTER_UNITS_OBJECTBOUNDINGBOX;
 102     _primitive_units = SP_FILTER_UNITS_USERSPACEONUSE;
 103 }
 104
 105 Filter::~Filter()
 106 {
 107     clear_primitives();
 108     delete[] _primitive;
 109 }
 110
 111
 112 int Filter::render(NRArenaItem const *item, NRPixBlock *pb)
 113 {
 114     if(!_primitive[0]) { // if there are no primitives, do nothing
 115        return 0;
 116     }
 117
 118     Matrix trans = *item->ctm;
 119     Matrix paraller_trans = trans;
 120     bool notparaller = false;
 121     FilterSlot slot(_slot_count, item);
 122     NRPixBlock *in = new NRPixBlock;
 123
 124     // If filter effects region is not paraller to viewport,
 125     // we must first undo the rotation / shear.
 126     // It will be redone after filtering.
 127     // If there is only rotation and uniform scaling (zoom), let's skip this,
 128     // as it will not make a difference with gaussian blur.
 129     if ((fabs(trans[1]) > 1e-6 || fabs(trans[2]) > 1e-6) &&
 130         !(fabs(trans[0] - trans[3]) < 1e-6 && fabs(trans[1] + trans[2]) < 1e-6)) {
 131         notparaller = true;
 132
 133         // TODO: if filter resolution is specified, scaling should be set
 134         // according to that
 135         double scaling_factor = sqrt(trans.expansionX() * trans.expansionX() +
 136                                      trans.expansionY() * trans.expansionY());
 137         scale scaling(scaling_factor, scaling_factor);
 138         scale scaling_inv(1.0 / scaling_factor, 1.0 / scaling_factor);
 139         trans *= scaling_inv;
 140         paraller_trans.set_identity();
 141         paraller_trans *= scaling;
 142
 143         Matrix itrans = trans.inverse();
 144         int x0 = pb->area.x0;
 145         int y0 = pb->area.y0;
 146         int x1 = pb->area.x1;
 147         int y1 = pb->area.y1;
 148         int min_x = _min4(itrans[0] * x0 + itrans[2] * y0 + itrans[4],
 149                           itrans[0] * x0 + itrans[2] * y1 + itrans[4],
 150                           itrans[0] * x1 + itrans[2] * y0 + itrans[4],
 151                           itrans[0] * x1 + itrans[2] * y1 + itrans[4]);
 152         int max_x = _max4(itrans[0] * x0 + itrans[2] * y0 + itrans[4],
 153                           itrans[0] * x0 + itrans[2] * y1 + itrans[4],
 154                           itrans[0] * x1 + itrans[2] * y0 + itrans[4],
 155                           itrans[0] * x1 + itrans[2] * y1 + itrans[4]);
 156         int min_y = _min4(itrans[1] * x0 + itrans[3] * y0 + itrans[5],
 157                           itrans[1] * x0 + itrans[3] * y1 + itrans[5],
 158                           itrans[1] * x1 + itrans[3] * y0 + itrans[5],
 159                           itrans[1] * x1 + itrans[3] * y1 + itrans[5]);
 160         int max_y = _max4(itrans[1] * x0 + itrans[3] * y0 + itrans[5],
 161                           itrans[1] * x0 + itrans[3] * y1 + itrans[5],
 162                           itrans[1] * x1 + itrans[3] * y0 + itrans[5],
 163                           itrans[1] * x1 + itrans[3] * y1 + itrans[5]);
 164
 165         nr_pixblock_setup_fast(in, pb->mode,
 166                                min_x, min_y,
 167                                max_x, max_y, true);
 168         if (in->size != NR_PIXBLOCK_SIZE_TINY && in->data.px == NULL) // memory allocation failed
 169             return 0;
 170         transform_nearest(in, pb, itrans);
 171     } else if (_x_pixels >= 0) {
 172         // If filter resolution is not set to automatic, we should
 173         // scale the input image to correct resolution
 174         /* If filter resolution is zero, the object should not be rendered */
 175         if (_x_pixels == 0 || _y_pixels == 0) {
 176             int size = (pb->area.x1 - pb->area.x0)
 177                 * (pb->area.y1 - pb->area.y0)
 178                 * NR_PIXBLOCK_BPP(pb);
 179             memset(NR_PIXBLOCK_PX(pb), 0, size);
 180             return 0;
 181         }
 182         // Resolution is specified as pixel length of our internal buffer.
 183         // Though, we might not be rendering the whole object at time,
 184         // so we need to calculate the correct pixel size
 185         int x_len = (int)round(((pb->area.x1 - pb->area.x0) * _x_pixels) / (item->bbox.x1 - item->bbox.x0));
 186         if (x_len < 1) x_len = 1;
 187         // If y-resolution is also set, count y-area in the same way as x-area
 188         // Otherwise, make y-area so, that aspect ratio of input pixblock and
 189         // internal pixblock are the same.
 190         int y_len;
 191         if (_y_pixels > 0) {
 192             y_len = (int)round(((pb->area.y1 - pb->area.y0) * _y_pixels) / (item->bbox.y1 - item->bbox.y0));
 193         } else {
 194             y_len = (int)round((x_len * (pb->area.y1 - pb->area.y0)) / (double)(pb->area.x1 - pb->area.x0));
 195         }
 196         if (y_len < 1) y_len = 1;
 197         nr_pixblock_setup_fast(in, pb->mode, 0, 0, x_len, y_len, true);
 198         if (in->size != NR_PIXBLOCK_SIZE_TINY && in->data.px == NULL) // memory allocation failed
 199             return 0;
 200         scale_bicubic(in, pb);
 201         scale res_scaling(x_len / (double)(pb->area.x1 - pb->area.x0),
 202                           y_len / (double)(pb->area.y1 - pb->area.y0));
 203         paraller_trans *= res_scaling;
 204     } else {
 205         // If filter resolution is automatic, just make copy of input image
 206         nr_pixblock_setup_fast(in, pb->mode,
 207                                pb->area.x0, pb->area.y0,
 208                                pb->area.x1, pb->area.y1, true);
 209         if (in->size != NR_PIXBLOCK_SIZE_TINY && in->data.px == NULL) // memory allocation failed
 210             return 0;
 211         nr_blit_pixblock_pixblock(in, pb);
 212     }
 213     in->empty = FALSE;
 214     slot.set(NR_FILTER_SOURCEGRAPHIC, in);
 215     in = NULL; // in is now handled by FilterSlot, we should not touch it
 216
 217     for (int i = 0 ; i < _primitive_count ; i++) {
 218         _primitive[i]->render(slot, paraller_trans);
 219     }
 220     NRPixBlock *out = slot.get(_output_slot);
 221
 222     // Clear the pixblock, where the output will be put
 223     // -> the original image does not show through
 224     int size = (pb->area.x1 - pb->area.x0)
 225         * (pb->area.y1 - pb->area.y0)
 226         * NR_PIXBLOCK_BPP(pb);
 227     memset(NR_PIXBLOCK_PX(pb), 0, size);
 228
 229     if (notparaller) {
 230         transform_nearest(pb, out, trans);
 231     } else if (_x_pixels < 0) {
 232         // If the filter resolution is automatic, just copy our final image
 233         // to output pixblock, otherwise use bicubic scaling
 234         nr_blit_pixblock_pixblock(pb, out);
 235     } else {
 236         scale_bicubic(pb, out);
 237     }
 238
 239     // Take note of the amount of used image slots
 240     // -> next time this filter is rendered, we can reserve enough slots
 241     // immediately
 242     _slot_count = slot.get_slot_count();
 243     return 0;
 244 }
 245
 246 void Filter::area_enlarge(NRRectL &bbox, Matrix const &m) {
 247     for (int i = 0 ; i < _primitive_count ; i++) {
 248         if (_primitive[i]) _primitive[i]->area_enlarge(bbox, m);
 249     }
 250 }
 251
 252 void Filter::bbox_enlarge(NRRectL &bbox)
 253 {
 254     int len_x = bbox.x1 - bbox.x0;
 255     int len_y = bbox.y1 - bbox.y0;
 256     /* TODO: fetch somehow the object ex and em lengths */
 257     _region_x.update(12, 6, len_x);
 258     _region_y.update(12, 6, len_y);
 259     _region_width.update(12, 6, len_x);
 260     _region_height.update(12, 6, len_y);
 261     if (_filter_units == SP_FILTER_UNITS_OBJECTBOUNDINGBOX) {
 262         if (_region_x.unit == SVGLength::PERCENT) {
 263             bbox.x0 += (ICoord)_region_x.computed;
 264         } else {
 265             bbox.x0 += (ICoord)(_region_x.computed * len_x);
 266         }
 267         if (_region_width.unit == SVGLength::PERCENT) {
 268             bbox.x1 = bbox.x0 + (ICoord)_region_width.computed;
 269         } else {
 270             bbox.x1 = bbox.x0 + (ICoord)(_region_width.computed * len_x);
 271         }
 272
 273         if (_region_y.unit == SVGLength::PERCENT) {
 274             bbox.y0 += (ICoord)_region_y.computed;
 275         } else {
 276             bbox.y0 += (ICoord)(_region_y.computed * len_y);
 277         }
 278         if (_region_height.unit == SVGLength::PERCENT) {
 279             bbox.y1 = bbox.y0 + (ICoord)_region_height.computed;
 280         } else {
 281             bbox.y1 = bbox.y0 + (ICoord)(_region_height.computed * len_y);
 282         }
 283     } else if (_filter_units == SP_FILTER_UNITS_USERSPACEONUSE) {
 284         /* TODO: make sure bbox and fe region are in same coordinate system */
 285         bbox.x0 = (ICoord) _region_x.computed;
 286         bbox.x1 = bbox.x0 + (ICoord) _region_width.computed;
 287         bbox.y0 = (ICoord) _region_y.computed;
 288         bbox.y1 = bbox.y0 + (ICoord) _region_height.computed;
 289     } else {
 290         g_warning("Error in NR::Filter::bbox_enlarge: unrecognized value of _filter_units");
 291     }
 292 }
 293
 294 /* Constructor table holds pointers to static methods returning filter
 295  * primitives. This table is indexed with FilterPrimitiveType, so that
 296  * for example method in _constructor[NR_FILTER_GAUSSIANBLUR]
 297  * returns a filter object of type NR::FilterGaussian.
 298  */
 299 typedef FilterPrimitive*(*FilterConstructor)();
 300 static FilterConstructor _constructor[NR_FILTER_ENDPRIMITIVETYPE];
 301
 302 void Filter::_create_constructor_table()
 303 {
 304     // Constructor table won't change in run-time, so no need to recreate
 305     static bool created = false;
 306     if(created) return;
 307
 308     /* Filter effects not yet implemented are set to NULL */
 309     _constructor[NR_FILTER_BLEND] = &FilterBlend::create;
 310     _constructor[NR_FILTER_COLORMATRIX] = NULL;
 311     _constructor[NR_FILTER_COMPONENTTRANSFER] = NULL;
 312     _constructor[NR_FILTER_COMPOSITE] = NULL;
 313     _constructor[NR_FILTER_CONVOLVEMATRIX] = NULL;
 314     _constructor[NR_FILTER_DIFFUSELIGHTING] = NULL;
 315     _constructor[NR_FILTER_DISPLACEMENTMAP] = NULL;
 316     _constructor[NR_FILTER_FLOOD] = NULL;
 317     _constructor[NR_FILTER_GAUSSIANBLUR] = &FilterGaussian::create;
 318     _constructor[NR_FILTER_IMAGE] = NULL;
 319     _constructor[NR_FILTER_MERGE] = NULL;
 320     _constructor[NR_FILTER_MORPHOLOGY] = NULL;
 321     _constructor[NR_FILTER_OFFSET] = &FilterOffset::create;
 322     _constructor[NR_FILTER_SPECULARLIGHTING] = NULL;
 323     _constructor[NR_FILTER_TILE] = NULL;
 324     _constructor[NR_FILTER_TURBULENCE] = NULL;
 325     created = true;
 326 }
 327
 328 /** Helper method for enlarging table of filter primitives. When new
 329  * primitives are added, but we have no space for them, this function
 330  * makes some more space.
 331  */
 332 void Filter::_enlarge_primitive_table() {
 333     FilterPrimitive **new_tbl = new FilterPrimitive*[_primitive_table_size * 2];
 334     for (int i = 0 ; i < _primitive_count ; i++) {
 335         new_tbl[i] = _primitive[i];
 336     }
 337     _primitive_table_size *= 2;
 338     for (int i = _primitive_count ; i < _primitive_table_size ; i++) {
 339         new_tbl[i] = NULL;
 340     }
 341     delete[] _primitive;
 342     _primitive = new_tbl;
 343 }
 344
 345 int Filter::add_primitive(FilterPrimitiveType type)
 346 {
 347     _create_constructor_table();
 348
 349     // Check that we can create a new filter of specified type
 350     if (type < 0 || type >= NR_FILTER_ENDPRIMITIVETYPE)
 351         return -1;
 352     if (!_constructor[type]) return -1;
 353     FilterPrimitive *created = _constructor[type]();
 354
 355     // If there is no space for new filter primitive, enlarge the table
 356     if (_primitive_count >= _primitive_table_size) {
 357         _enlarge_primitive_table();
 358     }
 359
 360     _primitive[_primitive_count] = created;
 361     int handle = _primitive_count;
 362     _primitive_count++;
 363     return handle;
 364 }
 365
 366 int Filter::replace_primitive(int target, FilterPrimitiveType type)
 367 {
 368     _create_constructor_table();
 369
 370     // Check that target is valid primitive inside this filter
 371     if (target < 0) return -1;
 372     if (target >= _primitive_count) return -1;
 373     if (!_primitive[target]) return -1;
 374
 375     // Check that we can create a new filter of specified type
 376     if (type < 0 || type >= NR_FILTER_ENDPRIMITIVETYPE)
 377         return -1;
 378     if (!_constructor[type]) return -1;
 379     FilterPrimitive *created = _constructor[type]();
 380
 381     // If there is no space for new filter primitive, enlarge the table
 382     if (_primitive_count >= _primitive_table_size) {
 383         _enlarge_primitive_table();
 384     }
 385
 386     delete _primitive[target];
 387     _primitive[target] = created;
 388     return target;
 389 }
 390
 391 FilterPrimitive *Filter::get_primitive(int handle) {
 392     if (handle < 0 || handle >= _primitive_count) return NULL;
 393     return _primitive[handle];
 394 }
 395
 396 void Filter::clear_primitives()
 397 {
 398     for (int i = 0 ; i < _primitive_count ; i++) {
 399         if (_primitive[i]) delete _primitive[i];
 400     }
 401     _primitive_count = 0;
 402 }
 403
 404 void Filter::set_x(SVGLength &length)
 405 {
 406   if (length._set)
 407       _region_x = length;
 408 }
 409 void Filter::set_y(SVGLength &length)
 410 {
 411   if (length._set)
 412       _region_y = length;
 413 }
 414 void Filter::set_width(SVGLength &length)
 415 {
 416   if (length._set)
 417       _region_width = length;
 418 }
 419 void Filter::set_height(SVGLength &length)
 420 {
 421   if (length._set)
 422       _region_height = length;
 423 }
 424
 425 } /* namespace NR */
 426
 427 /*
 428   Local Variables:
 429   mode:c++
 430   c-file-style:"stroustrup"
 431   c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)(case-label . +))
 432   indent-tabs-mode:nil
 433   fill-column:99
 434   End:
 435 */
 436 // vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=8:softtabstop=4:encoding=utf-8:textwidth=99 :