src/libnr/nr-pixops.h

   1 #ifndef __NR_PIXOPS_H__
   2 #define __NR_PIXOPS_H__
   3
   4 /*
   5  * Pixel buffer rendering library
   6  *
   7  * Authors:
   8  *   Lauris Kaplinski <lauris@kaplinski.com>
   9  *   bulia byak <buliabyak@users.sf.net>
  10  *
  11  * This code is in public domain
  12  */
  13
  14 #define NR_RGBA32_R(v) (unsigned char) (((v) >> 24) & 0xff)
  15 #define NR_RGBA32_G(v) (unsigned char) (((v) >> 16) & 0xff)
  16 #define NR_RGBA32_B(v) (unsigned char) (((v) >> 8) & 0xff)
  17 #define NR_RGBA32_A(v) (unsigned char) ((v) & 0xff)
  18
  19 // FAST_DIVIDE assumes that 0<=num<=256*denom
  20 //   (this covers the case that num=255*denom+denom/2, which is used by DIV_ROUND)
  21 template<unsigned int divisor> static inline unsigned int FAST_DIVIDE(unsigned int v) { return v/divisor; }
  22 template<> inline unsigned int FAST_DIVIDE<255>(unsigned int v) { return ((v+1)*0x101) >> 16; }
  23 template<> inline unsigned int FAST_DIVIDE<255*255>(unsigned int v) { v=(v+1)<<1; v=v+(v>>7)+((v*0x3)>>16)+(v>>22); return (v>>16)>>1; }
  24 // FAST_DIV_ROUND assumes that 0<=num<=255*denom (DIV_ROUND should work upto num=2^32-1-(denom/2),
  25 // but FAST_DIVIDE_BY_255 already fails at num=65790=258*255, which is not too far above 255.5*255)
  26 template<unsigned int divisor> static inline unsigned int FAST_DIV_ROUND(unsigned int v) { return FAST_DIVIDE<divisor>(v+(divisor)/2); }
  27 static inline unsigned int DIV_ROUND(unsigned int v, unsigned int divisor) { return (v+divisor/2)/divisor; }
  28
  29 #define INK_COMPOSE(f,a,b) ( ( ((guchar) (b)) * ((guchar) (0xff - (a))) + ((guchar) (((b) ^ ~(f)) + (b)/4 - ((b)>127? 63 : 0))) * ((guchar) (a)) ) >>8)
  30
  31 // Naming: OPb_i+o
  32 //   OP  = operation, for example: NORMALIZE, COMPOSEA, COMPOSENNN, PREMUL, etc.
  33 //   i+o = range of input/output as powers of 2^8-1
  34 //         for example, 213 means 0<=a<=255^2, 0<=b<=255, 0<=output<=255^3
  35
  36 // Normalize
  37 static inline unsigned int NR_NORMALIZE_11(unsigned int v) { return v; }
  38 static inline unsigned int NR_NORMALIZE_21(unsigned int v) { return FAST_DIV_ROUND<255>(v); }
  39 static inline unsigned int NR_NORMALIZE_31(unsigned int v) { return FAST_DIV_ROUND<255*255>(v); }
  40 static inline unsigned int NR_NORMALIZE_41(unsigned int v) { return FAST_DIV_ROUND<255*255*255>(v); }
  41
  42 // Compose alpha channel using (1 - (1-a)*(1-b))
  43 //   Note that these can also be rewritten to NR_COMPOSENPP(255, a, b), slightly slower, but could help if someone
  44 //   decides to use SSE or something similar (for allowing the four components to be treated the same way).
  45 static inline unsigned int NR_COMPOSEA_213(unsigned int a, unsigned int b) { return 255*255*255 - (255*255-a)*(255-b); }
  46 static inline unsigned int NR_COMPOSEA_112(unsigned int a, unsigned int b) { return 255*255 - (255-a)*(255-b); }
  47 static inline unsigned int NR_COMPOSEA_211(unsigned int a, unsigned int b) { return NR_NORMALIZE_31(NR_COMPOSEA_213(a, b)); }
  48 static inline unsigned int NR_COMPOSEA_111(unsigned int a, unsigned int b) { return NR_NORMALIZE_21(NR_COMPOSEA_112(a, b)); }
  49
  50 // Operation: (1 - fa) * bc * ba + fa * fc
  51 static inline unsigned int NR_COMPOSENNP_12114(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba) { return (255*255 - fa) * ba * bc + 255 * fa * fc; }
  52 static inline unsigned int NR_COMPOSENNP_11113(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba) { return (255 - fa) * ba * bc + 255 * fa * fc; }
  53 static inline unsigned int NR_COMPOSENNP_11111(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba) { return NR_NORMALIZE_31(NR_COMPOSENNP_11113(fc, fa, bc, ba)); }
  54
  55 // Operation: (1 - fa) * bc * ba + fc
  56 static inline unsigned int NR_COMPOSEPNP_32114(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba) { return (255*255 - fa) * ba * bc + 255 * fc; }
  57 static inline unsigned int NR_COMPOSEPNP_22114(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba) { return (255*255 - fa) * ba * bc + 255*255 * fc; }
  58 static inline unsigned int NR_COMPOSEPNP_11113(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba) { return (255 - fa) * ba * bc + 255*255 * fc; }
  59 static inline unsigned int NR_COMPOSEPNP_22111(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba) { return NR_NORMALIZE_41(NR_COMPOSEPNP_22114(fc, fa, bc, ba)); }
  60 static inline unsigned int NR_COMPOSEPNP_11111(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba) { return NR_NORMALIZE_31(NR_COMPOSEPNP_11113(fc, fa, bc, ba)); }
  61
  62 // Operation: ((1 - fa) * bc * ba + fa * fc)/a
  63 //   Reuses non-normalized versions of NR_COMPOSENNP
  64 static inline unsigned int NR_COMPOSENNN_121131(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba, unsigned int a) { return DIV_ROUND(NR_COMPOSENNP_12114(fc, fa, bc, ba), a); }
  65 static inline unsigned int NR_COMPOSENNN_111121(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba, unsigned int a) { return DIV_ROUND(NR_COMPOSENNP_11113(fc, fa, bc, ba), a); }
  66
  67 // Operation: ((1 - fa) * bc * ba + fc)/a
  68 //   Reuses non-normalized versions of NR_COMPOSEPNP
  69 static inline unsigned int NR_COMPOSEPNN_321131(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba, unsigned int a) { return DIV_ROUND(NR_COMPOSEPNP_32114(fc, fa, bc, ba), a); }
  70 static inline unsigned int NR_COMPOSEPNN_221131(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba, unsigned int a) { return DIV_ROUND(NR_COMPOSEPNP_22114(fc, fa, bc, ba), a); }
  71 static inline unsigned int NR_COMPOSEPNN_111121(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc, unsigned int ba, unsigned int a) { return DIV_ROUND(NR_COMPOSEPNP_11113(fc, fa, bc, ba), a); }
  72
  73 // Operation: (1 - fa) * bc + fa * fc
  74 //   (1-fa)*bc+fa*fc = bc-fa*bc+fa*fc = bc+fa*(fc-bc)
  75 // For some reason it's faster to leave the initial 255*bc term in the non-normalized version instead of factoring it out...
  76 static inline unsigned int NR_COMPOSENPP_1213(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return 255*255*bc + fa*(fc-bc); }
  77 static inline unsigned int NR_COMPOSENPP_1123(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return 255*bc + fa*(255*fc-bc); }
  78 static inline unsigned int NR_COMPOSENPP_1112(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return 255*bc + fa*(fc-bc); }
  79 static inline unsigned int NR_COMPOSENPP_1211(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return NR_NORMALIZE_31(NR_COMPOSENPP_1213(fc, fa, bc)); }
  80 static inline unsigned int NR_COMPOSENPP_1121(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return NR_NORMALIZE_31(NR_COMPOSENPP_1123(fc, fa, bc)); }
  81 static inline unsigned int NR_COMPOSENPP_1111(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return NR_NORMALIZE_21(NR_COMPOSENPP_1112(fc, fa, bc)); }
  82
  83 // Operation: (1 - fa) * bc + fc
  84 //   (1-fa)*bc+fc = bc-fa*bc+fc = (bc+fc)-fa*bc
  85 // This rewritten form results in faster code (found out through testing)
  86 static inline unsigned int NR_COMPOSEPPP_2224(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return 255*255*(bc+fc) - fa*bc; } // Note that this can temporarily overflow (but it probably doesn't cause problems)
  87   // NR_COMPOSEPPP_2224 assumes that fa and fc have a common component (fa=a*x and fc=c*x), because then the maximum value is:
  88   //   (255*255-255*x)*255*255 + 255*x*255*255 = 255*255*( (255*255-255*x) + 255*x ) = 255*255*255*( (255-x)+x ) = 255*255*255*255
  89 static inline unsigned int NR_COMPOSEPPP_3213(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return 255*255*bc + fc - fa*bc; }
  90 static inline unsigned int NR_COMPOSEPPP_2213(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return 255*(255*bc+fc) - fa*bc; }
  91 static inline unsigned int NR_COMPOSEPPP_1213(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return 255*255*(bc+fc) - fa*bc; }
  92 static inline unsigned int NR_COMPOSEPPP_1112(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return 255*(bc+fc) - fa*bc; }
  93 static inline unsigned int NR_COMPOSEPPP_2221(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return NR_NORMALIZE_41(NR_COMPOSEPPP_2224(fc, fa, bc)); }
  94 static inline unsigned int NR_COMPOSEPPP_3211(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return NR_NORMALIZE_31(NR_COMPOSEPPP_3213(fc, fa, bc)); }
  95 static inline unsigned int NR_COMPOSEPPP_2211(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return NR_NORMALIZE_31(NR_COMPOSEPPP_2213(fc, fa, bc)); }
  96 static inline unsigned int NR_COMPOSEPPP_1211(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return NR_NORMALIZE_21(NR_COMPOSEPPP_1213(fc, fa, bc)); }
  97 static inline unsigned int NR_COMPOSEPPP_1111(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return NR_NORMALIZE_21(NR_COMPOSEPPP_1112(fc, fa, bc)); }
  98
  99 #define NR_COMPOSEN11_1211 NR_COMPOSENPP_1211
 100 #define NR_COMPOSEN11_1111 NR_COMPOSENPP_1111
 101 //inline unsigned int NR_COMPOSEN11_1111(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return NR_NORMALIZE_21((255 - fa) * bc + fa * fc ); }
 102
 103 #define NR_COMPOSEP11_2211 NR_COMPOSEPPP_2211
 104 #define NR_COMPOSEP11_1211 NR_COMPOSEPPP_1211
 105 #define NR_COMPOSEP11_1111 NR_COMPOSEPPP_1111
 106 //inline unsigned int NR_COMPOSEP11_1111(unsigned int fc, unsigned int fa, unsigned int bc) { return NR_NORMALIZE_21((255 - fa) * bc + fc * 255); }
 107
 108 // Premultiply using c*a
 109 static inline unsigned int NR_PREMUL_134(unsigned int c, unsigned int a) { return c * a; }
 110 static inline unsigned int NR_PREMUL_224(unsigned int c, unsigned int a) { return c * a; }
 111 static inline unsigned int NR_PREMUL_123(unsigned int c, unsigned int a) { return c * a; }
 112 static inline unsigned int NR_PREMUL_112(unsigned int c, unsigned int a) { return c * a; }
 113 static inline unsigned int NR_PREMUL_314(unsigned int c, unsigned int a) { return NR_PREMUL_134(c, a); }
 114 static inline unsigned int NR_PREMUL_213(unsigned int c, unsigned int a) { return NR_PREMUL_123(c, a); }
 115 static inline unsigned int NR_PREMUL_131(unsigned int c, unsigned int a) { return NR_NORMALIZE_41(NR_PREMUL_134(c, a)); }
 116 static inline unsigned int NR_PREMUL_221(unsigned int c, unsigned int a) { return NR_NORMALIZE_41(NR_PREMUL_224(c, a)); }
 117 static inline unsigned int NR_PREMUL_121(unsigned int c, unsigned int a) { return NR_NORMALIZE_31(NR_PREMUL_123(c, a)); }
 118 static inline unsigned int NR_PREMUL_111(unsigned int c, unsigned int a) { return NR_NORMALIZE_21(NR_PREMUL_112(c, a)); }
 119 static inline unsigned int NR_PREMUL_311(unsigned int c, unsigned int a) { return NR_NORMALIZE_41(NR_PREMUL_314(c, a)); }
 120 static inline unsigned int NR_PREMUL_211(unsigned int c, unsigned int a) { return NR_NORMALIZE_31(NR_PREMUL_213(c, a)); }
 121
 122 // Demultiply using c/a
 123 static inline unsigned int NR_DEMUL_131(unsigned int c, unsigned int a) { return DIV_ROUND(255 * 255 * 255 * c, a); }
 124 static inline unsigned int NR_DEMUL_231(unsigned int c, unsigned int a) { return DIV_ROUND(255 * 255 * c, a); }
 125 static inline unsigned int NR_DEMUL_121(unsigned int c, unsigned int a) { return DIV_ROUND(255 * 255 * c, a); }
 126 static inline unsigned int NR_DEMUL_331(unsigned int c, unsigned int a) { return DIV_ROUND(255 * c, a); }
 127 static inline unsigned int NR_DEMUL_221(unsigned int c, unsigned int a) { return DIV_ROUND(255 * c, a); }
 128 static inline unsigned int NR_DEMUL_111(unsigned int c, unsigned int a) { return DIV_ROUND(255 * c, a); }
 129 static inline unsigned int NR_DEMUL_431(unsigned int c, unsigned int a) { return DIV_ROUND(c, a); }
 130 static inline unsigned int NR_DEMUL_321(unsigned int c, unsigned int a) { return DIV_ROUND(c, a); }
 131 static inline unsigned int NR_DEMUL_211(unsigned int c, unsigned int a) { return DIV_ROUND(c, a); }
 132 static inline unsigned int NR_DEMUL_421(unsigned int c, unsigned int a) { return DIV_ROUND(c, 255 * a); }
 133 static inline unsigned int NR_DEMUL_311(unsigned int c, unsigned int a) { return DIV_ROUND(c, 255 * a); }
 134 static inline unsigned int NR_DEMUL_411(unsigned int c, unsigned int a) { return DIV_ROUND(c, 255 * 255 * a); }
 135
 136
 137 #endif
 138
 139 /*
 140   Local Variables:
 141   mode:c++
 142   c-file-style:"stroustrup"
 143   c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)(case-label . +))
 144   indent-tabs-mode:nil
 145   fill-column:99
 146   End:
 147 */
 148 // vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=8:softtabstop=4:fileencoding=utf-8:textwidth=99 :