source: OGRE/trunk/ogrenew/OgreMain/src/OgreImageResampler.h @ 692

Revision 692, 13.6 KB checked in by mattausch, 19 years ago (diff)

adding ogre 1.2 and dependencies

RevLine 
[692]1/*
2-----------------------------------------------------------------------------
3This source file is part of OGRE
4    (Object-oriented Graphics Rendering Engine)
5For the latest info, see http://www.ogre3d.org/
6
7Copyright (c) 2000-2005 The OGRE Team
8Also see acknowledgements in Readme.html
9
10This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
11the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the Free Software
12Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later
13version.
14
15This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
16ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
17FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU Lesser General Public License for more details.
18
19You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License along with
20this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple
21Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA, or go to
22http://www.gnu.org/copyleft/lesser.txt.
23-----------------------------------------------------------------------------
24*/
25#ifndef OGREIMAGERESAMPLER_H
26#define OGREIMAGERESAMPLER_H
27
28#include <algorithm>
29
30// this file is inlined into OgreImage.cpp!
31// do not include anywhere else.
32namespace Ogre {
33
34// define uint64 type
35#if OGRE_COMPILER == OGRE_COMPILER_MSVC
36typedef unsigned __int64 uint64;
37#else
38typedef unsigned long long uint64;
39#endif
40
41// variable name hints:
42// sx_48 = 16/48-bit fixed-point x-position in source
43// stepx = difference between adjacent sx_48 values
44// sx1 = lower-bound integer x-position in source
45// sx2 = upper-bound integer x-position in source
46// sxf = fractional weight beween sx1 and sx2
47// x,y,z = location of output pixel in destination
48
49// nearest-neighbor resampler, does not convert formats.
50// templated on bytes-per-pixel to allow compiler optimizations, such
51// as simplifying memcpy() and replacing multiplies with bitshifts
52template<unsigned int elemsize> struct NearestResampler {
53        static void scale(const PixelBox& src, const PixelBox& dst) {
54                // assert(src.format == dst.format);
55
56                // srcdata stays at beginning, pdst is a moving pointer
57                uchar* srcdata = (uchar*)src.data;
58                uchar* pdst = (uchar*)dst.data;
59
60                // sx_48,sy_48,sz_48 represent current position in source
61                // using 16/48-bit fixed precision, incremented by steps
62                uint64 stepx = ((uint64)src.getWidth() << 48) / dst.getWidth();
63                uint64 stepy = ((uint64)src.getHeight() << 48) / dst.getHeight();
64                uint64 stepz = ((uint64)src.getDepth() << 48) / dst.getDepth();
65
66                // note: ((stepz>>1) - 1) is an extra half-step increment to adjust
67                // for the center of the destination pixel, not the top-left corner
68                uint64 sz_48 = (stepz >> 1) - 1;
69                for (size_t z = dst.front; z < dst.back; z++, sz_48 += stepz) {
70                        size_t srczoff = (size_t)(sz_48 >> 48) * src.slicePitch;
71                       
72                        uint64 sy_48 = (stepy >> 1) - 1;
73                        for (size_t y = dst.top; y < dst.bottom; y++, sy_48 += stepy) {
74                                size_t srcyoff = (size_t)(sy_48 >> 48) * src.rowPitch;
75                       
76                                uint64 sx_48 = (stepx >> 1) - 1;
77                                for (size_t x = dst.left; x < dst.right; x++, sx_48 += stepx) {
78                                        uchar* psrc = srcdata +
79                                                elemsize*((size_t)(sx_48 >> 48) + srcyoff + srczoff);
80                    memcpy(pdst, psrc, elemsize);
81                                        pdst += elemsize;
82                                }
83                                pdst += elemsize*dst.getRowSkip();
84                        }
85                        pdst += elemsize*dst.getSliceSkip();
86                }
87        }
88};
89
90
91// default floating-point linear resampler, does format conversion
92struct LinearResampler {
93        static void scale(const PixelBox& src, const PixelBox& dst) {
94                size_t srcelemsize = PixelUtil::getNumElemBytes(src.format);
95                size_t dstelemsize = PixelUtil::getNumElemBytes(dst.format);
96
97                // srcdata stays at beginning, pdst is a moving pointer
98                uchar* srcdata = (uchar*)src.data;
99                uchar* pdst = (uchar*)dst.data;
100               
101                // sx_48,sy_48,sz_48 represent current position in source
102                // using 16/48-bit fixed precision, incremented by steps
103                uint64 stepx = ((uint64)src.getWidth() << 48) / dst.getWidth();
104                uint64 stepy = ((uint64)src.getHeight() << 48) / dst.getHeight();
105                uint64 stepz = ((uint64)src.getDepth() << 48) / dst.getDepth();
106               
107                // temp is 16/16 bit fixed precision, used to adjust a source
108                // coordinate (x, y, or z) backwards by half a pixel so that the
109                // integer bits represent the first sample (eg, sx1) and the
110                // fractional bits are the blend weight of the second sample
111                unsigned int temp;
112
113                // note: ((stepz>>1) - 1) is an extra half-step increment to adjust
114                // for the center of the destination pixel, not the top-left corner
115                uint64 sz_48 = (stepz >> 1) - 1;
116                for (size_t z = dst.front; z < dst.back; z++, sz_48+=stepz) {
117                        temp = sz_48 >> 32;
118                        temp = (temp > 0x8000)? temp - 0x8000 : 0;
119                        size_t sz1 = temp >> 16;                                 // src z, sample #1
120                        size_t sz2 = std::min(sz1+1,src.getDepth()-1);// src z, sample #2
121                        float szf = (temp & 0xFFFF) / 65536.f; // weight of sample #2
122
123                        uint64 sy_48 = (stepy >> 1) - 1;
124                        for (size_t y = dst.top; y < dst.bottom; y++, sy_48+=stepy) {
125                                temp = sy_48 >> 32;
126                                temp = (temp > 0x8000)? temp - 0x8000 : 0;
127                                size_t sy1 = temp >> 16;                                        // src y #1
128                                size_t sy2 = std::min(sy1+1,src.getHeight()-1);// src y #2
129                                float syf = (temp & 0xFFFF) / 65536.f; // weight of #2
130                               
131                                uint64 sx_48 = (stepx >> 1) - 1;
132                                for (size_t x = dst.left; x < dst.right; x++, sx_48+=stepx) {
133                                        temp = sx_48 >> 32;
134                                        temp = (temp > 0x8000)? temp - 0x8000 : 0;
135                                        size_t sx1 = temp >> 16;                                        // src x #1
136                                        size_t sx2 = std::min(sx1+1,src.getWidth()-1);// src x #2
137                                        float sxf = (temp & 0xFFFF) / 65536.f; // weight of #2
138                               
139                                        ColourValue x1y1z1, x2y1z1, x1y2z1, x2y2z1;
140                                        ColourValue x1y1z2, x2y1z2, x1y2z2, x2y2z2;
141
142#define UNPACK(dst,x,y,z) PixelUtil::unpackColour(&dst, src.format, \
143        srcdata + srcelemsize*((x)+(y)*src.rowPitch+(z)*src.slicePitch))
144
145                                        UNPACK(x1y1z1,sx1,sy1,sz1); UNPACK(x2y1z1,sx2,sy1,sz1);
146                                        UNPACK(x1y2z1,sx1,sy2,sz1); UNPACK(x2y2z1,sx2,sy2,sz1);
147                                        UNPACK(x1y1z2,sx1,sy1,sz2); UNPACK(x2y1z2,sx2,sy1,sz2);
148                                        UNPACK(x1y2z2,sx1,sy2,sz2); UNPACK(x2y2z2,sx2,sy2,sz2);
149#undef UNPACK
150
151                                        ColourValue accum =
152                                                x1y1z1 * ((1.0f - sxf)*(1.0f - syf)*(1.0f - szf)) +
153                                                x2y1z1 * (        sxf *(1.0f - syf)*(1.0f - szf)) +
154                                                x1y2z1 * ((1.0f - sxf)*        syf *(1.0f - szf)) +
155                                                x2y2z1 * (        sxf *        syf *(1.0f - szf)) +
156                                                x1y1z2 * ((1.0f - sxf)*(1.0f - syf)*        szf ) +
157                                                x2y1z2 * (        sxf *(1.0f - syf)*        szf ) +
158                                                x1y2z2 * ((1.0f - sxf)*        syf *        szf ) +
159                                                x2y2z2 * (        sxf *        syf *        szf );
160
161                                        PixelUtil::packColour(accum, dst.format, pdst);
162
163                                        pdst += dstelemsize;
164                                }
165                                pdst += dstelemsize*dst.getRowSkip();
166                        }
167                        pdst += dstelemsize*dst.getSliceSkip();
168                }
169        }
170};
171
172
173// float32 linear resampler, converts FLOAT32_RGB/FLOAT32_RGBA only.
174// avoids overhead of pixel unpack/repack function calls
175struct LinearResampler_Float32 {
176        static void scale(const PixelBox& src, const PixelBox& dst) {
177                size_t srcchannels = PixelUtil::getNumElemBytes(src.format) / sizeof(float);
178                size_t dstchannels = PixelUtil::getNumElemBytes(dst.format) / sizeof(float);
179                // assert(srcchannels == 3 || srcchannels == 4);
180                // assert(dstchannels == 3 || dstchannels == 4);
181
182                // srcdata stays at beginning, pdst is a moving pointer
183                float* srcdata = (float*)src.data;
184                float* pdst = (float*)dst.data;
185               
186                // sx_48,sy_48,sz_48 represent current position in source
187                // using 16/48-bit fixed precision, incremented by steps
188                uint64 stepx = ((uint64)src.getWidth() << 48) / dst.getWidth();
189                uint64 stepy = ((uint64)src.getHeight() << 48) / dst.getHeight();
190                uint64 stepz = ((uint64)src.getDepth() << 48) / dst.getDepth();
191               
192                // temp is 16/16 bit fixed precision, used to adjust a source
193                // coordinate (x, y, or z) backwards by half a pixel so that the
194                // integer bits represent the first sample (eg, sx1) and the
195                // fractional bits are the blend weight of the second sample
196                unsigned int temp;
197
198                // note: ((stepz>>1) - 1) is an extra half-step increment to adjust
199                // for the center of the destination pixel, not the top-left corner
200                uint64 sz_48 = (stepz >> 1) - 1;
201                for (size_t z = dst.front; z < dst.back; z++, sz_48+=stepz) {
202                        temp = sz_48 >> 32;
203                        temp = (temp > 0x8000)? temp - 0x8000 : 0;
204                        size_t sz1 = temp >> 16;                                 // src z, sample #1
205                        size_t sz2 = std::min(sz1+1,src.getDepth()-1);// src z, sample #2
206                        float szf = (temp & 0xFFFF) / 65536.f; // weight of sample #2
207
208                        uint64 sy_48 = (stepy >> 1) - 1;
209                        for (size_t y = dst.top; y < dst.bottom; y++, sy_48+=stepy) {
210                                temp = sy_48 >> 32;
211                                temp = (temp > 0x8000)? temp - 0x8000 : 0;
212                                size_t sy1 = temp >> 16;                                        // src y #1
213                                size_t sy2 = std::min(sy1+1,src.getHeight()-1);// src y #2
214                                float syf = (temp & 0xFFFF) / 65536.f; // weight of #2
215                               
216                                uint64 sx_48 = (stepx >> 1) - 1;
217                                for (size_t x = dst.left; x < dst.right; x++, sx_48+=stepx) {
218                                        temp = sx_48 >> 32;
219                                        temp = (temp > 0x8000)? temp - 0x8000 : 0;
220                                        size_t sx1 = temp >> 16;                                        // src x #1
221                                        size_t sx2 = std::min(sx1+1,src.getWidth()-1);// src x #2
222                                        float sxf = (temp & 0xFFFF) / 65536.f; // weight of #2
223                                       
224                                        // process R,G,B,A simultaneously for cache coherence?
225                                        float accum[4] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f };
226
227#define ACCUM3(x,y,z,factor) \
228        { float f = factor; \
229        size_t off = (x+y*src.rowPitch+z*src.slicePitch)*srcchannels; \
230    accum[0]+=srcdata[off+0]*f; accum[1]+=srcdata[off+1]*f; \
231        accum[2]+=srcdata[off+2]*f; }
232
233#define ACCUM4(x,y,z,factor) \
234        { float f = factor; \
235        size_t off = (x+y*src.rowPitch+z*src.slicePitch)*srcchannels; \
236    accum[0]+=srcdata[off+0]*f; accum[1]+=srcdata[off+1]*f; \
237        accum[2]+=srcdata[off+2]*f; accum[3]+=srcdata[off+3]*f; }
238
239                                        if (srcchannels == 3 || dstchannels == 3) {
240                                                // RGB, no alpha
241                                                ACCUM3(sx1,sy1,sz1,(1.0f-sxf)*(1.0f-syf)*(1.0f-szf));
242                                                ACCUM3(sx2,sy1,sz1,      sxf *(1.0f-syf)*(1.0f-szf));
243                                                ACCUM3(sx1,sy2,sz1,(1.0f-sxf)*      syf *(1.0f-szf));
244                                                ACCUM3(sx2,sy2,sz1,      sxf *      syf *(1.0f-szf));
245                                                ACCUM3(sx1,sy1,sz2,(1.0f-sxf)*(1.0f-syf)*      szf );
246                                                ACCUM3(sx2,sy1,sz2,      sxf *(1.0f-syf)*      szf );
247                                                ACCUM3(sx1,sy2,sz2,(1.0f-sxf)*      syf *      szf );
248                                                ACCUM3(sx2,sy2,sz2,      sxf *      syf *      szf );
249                                                accum[3] = 1.0f;
250                                        } else {
251                                                // RGBA
252                                                ACCUM4(sx1,sy1,sz1,(1.0f-sxf)*(1.0f-syf)*(1.0f-szf));
253                                                ACCUM4(sx2,sy1,sz1,      sxf *(1.0f-syf)*(1.0f-szf));
254                                                ACCUM4(sx1,sy2,sz1,(1.0f-sxf)*      syf *(1.0f-szf));
255                                                ACCUM4(sx2,sy2,sz1,      sxf *      syf *(1.0f-szf));
256                                                ACCUM4(sx1,sy1,sz2,(1.0f-sxf)*(1.0f-syf)*      szf );
257                                                ACCUM4(sx2,sy1,sz2,      sxf *(1.0f-syf)*      szf );
258                                                ACCUM4(sx1,sy2,sz2,(1.0f-sxf)*      syf *      szf );
259                                                ACCUM4(sx2,sy2,sz2,      sxf *      syf *      szf );
260                                        }
261
262                                        memcpy(pdst, accum, sizeof(float)*dstchannels);
263
264#undef ACCUM3
265#undef ACCUM4
266
267                                        pdst += dstchannels;
268                                }
269                                pdst += dstchannels*dst.getRowSkip();
270                        }
271                        pdst += dstchannels*dst.getSliceSkip();
272                }
273        }
274};
275
276
277
278// byte linear resampler, does not do any format conversions.
279// only handles pixel formats that use 1 byte per color channel.
280// 2D only; punts 3D pixelboxes to default LinearResampler (slow).
281// templated on bytes-per-pixel to allow compiler optimizations, such
282// as unrolling loops and replacing multiplies with bitshifts
283template<unsigned int channels> struct LinearResampler_Byte {
284        static void scale(const PixelBox& src, const PixelBox& dst) {
285                // assert(src.format == dst.format);
286
287                // only optimized for 2D
288                if (src.getDepth() > 1 || dst.getDepth() > 1) {
289                        LinearResampler::scale(src, dst);
290                        return;
291                }
292
293                // srcdata stays at beginning of slice, pdst is a moving pointer
294                uchar* srcdata = (uchar*)src.data;
295                uchar* pdst = (uchar*)dst.data;
296
297                // sx_48,sy_48 represent current position in source
298                // using 16/48-bit fixed precision, incremented by steps
299                uint64 stepx = ((uint64)src.getWidth() << 48) / dst.getWidth();
300                uint64 stepy = ((uint64)src.getHeight() << 48) / dst.getHeight();
301               
302                // bottom 28 bits of temp are 16/12 bit fixed precision, used to
303                // adjust a source coordinate backwards by half a pixel so that the
304                // integer bits represent the first sample (eg, sx1) and the
305                // fractional bits are the blend weight of the second sample
306                unsigned int temp;
307               
308                uint64 sy_48 = (stepy >> 1) - 1;
309                for (size_t y = dst.top; y < dst.bottom; y++, sy_48+=stepy) {
310                        temp = sy_48 >> 36;
311                        temp = (temp > 0x800)? temp - 0x800: 0;
312                        unsigned int syf = temp & 0xFFF;
313                        size_t sy1 = temp >> 12;
314                        size_t sy2 = std::min(sy1+1, src.bottom-src.top-1);
315                        size_t syoff1 = sy1 * src.rowPitch;
316                        size_t syoff2 = sy2 * src.rowPitch;
317
318                        uint64 sx_48 = (stepx >> 1) - 1;
319                        for (size_t x = dst.left; x < dst.right; x++, sx_48+=stepx) {
320                                temp = sx_48 >> 36;
321                                temp = (temp > 0x800)? temp - 0x800 : 0;
322                                unsigned int sxf = temp & 0xFFF;
323                                size_t sx1 = temp >> 12;
324                                size_t sx2 = std::min(sx1+1, src.right-src.left-1);
325
326                                unsigned int sxfsyf = sxf*syf;
327                                for (unsigned int k = 0; k < channels; k++) {
328                                        unsigned int accum =
329                                                srcdata[(sx1 + syoff1)*channels+k]*(0x1000000-(sxf<<12)-(syf<<12)+sxfsyf) +
330                                                srcdata[(sx2 + syoff1)*channels+k]*((sxf<<12)-sxfsyf) +
331                                                srcdata[(sx1 + syoff2)*channels+k]*((syf<<12)-sxfsyf) +
332                                                srcdata[(sx2 + syoff2)*channels+k]*sxfsyf;
333                                        // accum is computed using 8/24-bit fixed-point math
334                                        // (maximum is 0xFF000000; rounding will not cause overflow)
335                                        *pdst++ = (accum + 0x800000) >> 24;
336                                }
337                        }
338                        pdst += channels*dst.getRowSkip();
339                }
340        }
341};
342
343}
344
345#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.