home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 10 Tools / 10-Tools.zip / mesa5.zip / mesa5src.zip / swrast / s_aaline.cpp < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  2002-08-06  |  16KB  |  538 lines
  1. /* $Id: s_aaline.c,v 1.16 2002/08/07 00:45:07 brianp Exp $ */
  2.  
  3. /*
  4.  * Mesa 3-D graphics library
  5.  * Version:  4.1
  6.  *
  7.  * Copyright (C) 1999-2002  Brian Paul   All Rights Reserved.
  8.  *
  9.  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
  10.  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
  11.  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
  12.  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  13.  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  14.  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  15.  *
  16.  * The above copyright notice and this permission notice shall be included
  17.  * in all copies or substantial portions of the Software.
  18.  *
  19.  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
  20.  * OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  21.  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  22.  * BRIAN PAUL BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN
  23.  * AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  24.  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  25.  */
  26.  
  27.  
  28. #include "glheader.h"
  29. #include "swrast/s_aaline.h"
  30. #include "swrast/s_context.h"
  31. #include "swrast/s_span.h"
  32. #include "swrast/swrast.h"
  33. #include "mtypes.h"
  34. #include "mmath.h"
  35.  
  36.  
  37. #define SUB_PIXEL 4
  38.  
  39.  
  40. /*
  41.  * Info about the AA line we're rendering
  42.  */
  43. struct LineInfo
  44. {
  45.    GLfloat x0, y0;        /* start */
  46.    GLfloat x1, y1;        /* end */
  47.    GLfloat dx, dy;        /* direction vector */
  48.    GLfloat len;           /* length */
  49.    GLfloat halfWidth;     /* half of line width */
  50.    GLfloat xAdj, yAdj;    /* X and Y adjustment for quad corners around line */
  51.    /* for coverage computation */
  52.    GLfloat qx0, qy0;      /* quad vertices */
  53.    GLfloat qx1, qy1;
  54.    GLfloat qx2, qy2;
  55.    GLfloat qx3, qy3;
  56.    GLfloat ex0, ey0;      /* quad edge vectors */
  57.    GLfloat ex1, ey1;
  58.    GLfloat ex2, ey2;
  59.    GLfloat ex3, ey3;
  60.  
  61.    /* DO_Z */
  62.    GLfloat zPlane[4];
  63.    /* DO_FOG */
  64.    GLfloat fPlane[4];
  65.    /* DO_RGBA */
  66.    GLfloat rPlane[4], gPlane[4], bPlane[4], aPlane[4];
  67.    /* DO_INDEX */
  68.    GLfloat iPlane[4];
  69.    /* DO_SPEC */
  70.    GLfloat srPlane[4], sgPlane[4], sbPlane[4];
  71.    /* DO_TEX or DO_MULTITEX */
  72.    GLfloat sPlane[MAX_TEXTURE_UNITS][4];
  73.    GLfloat tPlane[MAX_TEXTURE_UNITS][4];
  74.    GLfloat uPlane[MAX_TEXTURE_UNITS][4];
  75.    GLfloat vPlane[MAX_TEXTURE_UNITS][4];
  76.    GLfloat lambda[MAX_TEXTURE_UNITS];
  77.    GLfloat texWidth[MAX_TEXTURE_UNITS], texHeight[MAX_TEXTURE_UNITS];
  78.  
  79.    struct sw_span span;
  80. };
  81.  
  82.  
  83.  
  84. /*
  85.  * Compute the equation of a plane used to interpolate line fragment data
  86.  * such as color, Z, texture coords, etc.
  87.  * Input: (x0, y0) and (x1,y1) are the endpoints of the line.
  88.  *        z0, and z1 are the end point values to interpolate.
  89.  * Output:  plane - the plane equation.
  90.  *
  91.  * Note: we don't really have enough parameters to specify a plane.
  92.  * We take the endpoints of the line and compute a plane such that
  93.  * the cross product of the line vector and the plane normal is
  94.  * parallel to the projection plane.
  95.  */
  96. static void
  97. compute_plane(GLfloat x0, GLfloat y0, GLfloat x1, GLfloat y1,
  98.               GLfloat z0, GLfloat z1, GLfloat plane[4])
  99. {
  100. #if 0
  101.    /* original */
  102.    const GLfloat px = x1 - x0;
  103.    const GLfloat py = y1 - y0;
  104.    const GLfloat pz = z1 - z0;
  105.    const GLfloat qx = -py;
  106.    const GLfloat qy = px;
  107.    const GLfloat qz = 0;
  108.    const GLfloat a = py * qz - pz * qy;
  109.    const GLfloat b = pz * qx - px * qz;
  110.    const GLfloat c = px * qy - py * qx;
  111.    const GLfloat d = -(a * x0 + b * y0 + c * z0);
  112.    plane[0] = a;
  113.    plane[1] = b;
  114.    plane[2] = c;
  115.    plane[3] = d;
  116. #else
  117.    /* simplified */
  118.    const GLfloat px = x1 - x0;
  119.    const GLfloat py = y1 - y0;
  120.    const GLfloat pz = z0 - z1;
  121.    const GLfloat a = pz * px;
  122.    const GLfloat b = pz * py;
  123.    const GLfloat c = px * px + py * py;
  124.    const GLfloat d = -(a * x0 + b * y0 + c * z0);
  125.    if (a == 0.0 && b == 0.0 && c == 0.0 && d == 0.0) {
  126.       plane[0] = 0.0;
  127.       plane[1] = 0.0;
  128.       plane[2] = 1.0;
  129.       plane[3] = 0.0;
  130.    }
  131.    else {
  132.       plane[0] = a;
  133.       plane[1] = b;
  134.       plane[2] = c;
  135.       plane[3] = d;
  136.    }
  137. #endif
  138. }
  139.  
  140.  
  141. static INLINE void
  142. constant_plane(GLfloat value, GLfloat plane[4])
  143. {
  144.    plane[0] = 0.0;
  145.    plane[1] = 0.0;
  146.    plane[2] = -1.0;
  147.    plane[3] = value;
  148. }
  149.  
  150.  
  151. static INLINE GLfloat
  152. solve_plane(GLfloat x, GLfloat y, const GLfloat plane[4])
  153. {
  154.    const GLfloat z = (plane[3] + plane[0] * x + plane[1] * y) / -plane[2];
  155.    return z;
  156. }
  157.  
  158. #define SOLVE_PLANE(X, Y, PLANE) \
  159.    ((PLANE[3] + PLANE[0] * (X) + PLANE[1] * (Y)) / -PLANE[2])
  160.  
  161.  
  162. /*
  163.  * Return 1 / solve_plane().
  164.  */
  165. static INLINE GLfloat
  166. solve_plane_recip(GLfloat x, GLfloat y, const GLfloat plane[4])
  167. {
  168.    const GLfloat denom = plane[3] + plane[0] * x + plane[1] * y;
  169.    if (denom == 0.0)
  170.       return 0.0;
  171.    else
  172.       return -plane[2] / denom;
  173. }
  174.  
  175.  
  176. /*
  177.  * Solve plane and return clamped GLchan value.
  178.  */
  179. static INLINE GLchan
  180. solve_plane_chan(GLfloat x, GLfloat y, const GLfloat plane[4])
  181. {
  182.    GLfloat z = (plane[3] + plane[0] * x + plane[1] * y) / -plane[2] + 0.5F;
  183.    if (z < 0.0F)
  184.       return 0;
  185.    else if (z > CHAN_MAXF)
  186.       return (GLchan) CHAN_MAXF;
  187.    return (GLchan) (GLint) z;
  188. }
  189.  
  190.  
  191. /*
  192.  * Compute mipmap level of detail.
  193.  */
  194. static INLINE GLfloat
  195. compute_lambda(const GLfloat sPlane[4], const GLfloat tPlane[4],
  196.                GLfloat invQ, GLfloat width, GLfloat height)
  197. {
  198.    GLfloat dudx = sPlane[0] / sPlane[2] * invQ * width;
  199.    GLfloat dudy = sPlane[1] / sPlane[2] * invQ * width;
  200.    GLfloat dvdx = tPlane[0] / tPlane[2] * invQ * height;
  201.    GLfloat dvdy = tPlane[1] / tPlane[2] * invQ * height;
  202.    GLfloat r1 = dudx * dudx + dudy * dudy;
  203.    GLfloat r2 = dvdx * dvdx + dvdy * dvdy;
  204.    GLfloat rho2 = r1 + r2;
  205.    /* return log base 2 of rho */
  206.    if (rho2 == 0.0F)
  207.       return 0.0;
  208.    else
  209.       return (GLfloat) (log(rho2) * 1.442695 * 0.5);/* 1.442695 = 1/log(2) */
  210. }
  211.  
  212.  
  213.  
  214.  
  215. /*
  216.  * Fill in the samples[] array with the (x,y) subpixel positions of
  217.  * xSamples * ySamples sample positions.
  218.  * Note that the four corner samples are put into the first four
  219.  * positions of the array.  This allows us to optimize for the common
  220.  * case of all samples being inside the polygon.
  221.  */
  222. static void
  223. make_sample_table(GLint xSamples, GLint ySamples, GLfloat samples[][2])
  224. {
  225.    const GLfloat dx = 1.0F / (GLfloat) xSamples;
  226.    const GLfloat dy = 1.0F / (GLfloat) ySamples;
  227.    GLint x, y;
  228.    GLint i;
  229.  
  230.    i = 4;
  231.    for (x = 0; x < xSamples; x++) {
  232.       for (y = 0; y < ySamples; y++) {
  233.          GLint j;
  234.          if (x == 0 && y == 0) {
  235.             /* lower left */
  236.             j = 0;
  237.          }
  238.          else if (x == xSamples - 1 && y == 0) {
  239.             /* lower right */
  240.             j = 1;
  241.          }
  242.          else if (x == 0 && y == ySamples - 1) {
  243.             /* upper left */
  244.             j = 2;
  245.          }
  246.          else if (x == xSamples - 1 && y == ySamples - 1) {
  247.             /* upper right */
  248.             j = 3;
  249.          }
  250.          else {
  251.             j = i++;
  252.          }
  253.          samples[j][0] = x * dx + 0.5F * dx;
  254.          samples[j][1] = y * dy + 0.5F * dy;
  255.       }
  256.    }
  257. }
  258.  
  259.  
  260.  
  261. /*
  262.  * Compute how much of the given pixel's area is inside the rectangle
  263.  * defined by vertices v0, v1, v2, v3.
  264.  * Vertices MUST be specified in counter-clockwise order.
  265.  * Return:  coverage in [0, 1].
  266.  */
  267. static GLfloat
  268. compute_coveragef(const struct LineInfo *info,
  269.                   GLint winx, GLint winy)
  270. {
  271.    static GLfloat samples[SUB_PIXEL * SUB_PIXEL][2];
  272.    static GLboolean haveSamples = GL_FALSE;
  273.    const GLfloat x = (GLfloat) winx;
  274.    const GLfloat y = (GLfloat) winy;
  275.    GLint stop = 4, i;
  276.    GLfloat insideCount = SUB_PIXEL * SUB_PIXEL;
  277.  
  278.    if (!haveSamples) {
  279.       make_sample_table(SUB_PIXEL, SUB_PIXEL, samples);
  280.       haveSamples = GL_TRUE;
  281.    }
  282.  
  283. #if 0 /*DEBUG*/
  284.    {
  285.       const GLfloat area = dx0 * dy1 - dx1 * dy0;
  286.       assert(area >= 0.0);
  287.    }
  288. #endif
  289.  
  290.    for (i = 0; i < stop; i++) {
  291.       const GLfloat sx = x + samples[i][0];
  292.       const GLfloat sy = y + samples[i][1];
  293.       const GLfloat fx0 = sx - info->qx0;
  294.       const GLfloat fy0 = sy - info->qy0;
  295.       const GLfloat fx1 = sx - info->qx1;
  296.       const GLfloat fy1 = sy - info->qy1;
  297.       const GLfloat fx2 = sx - info->qx2;
  298.       const GLfloat fy2 = sy - info->qy2;
  299.       const GLfloat fx3 = sx - info->qx3;
  300.       const GLfloat fy3 = sy - info->qy3;
  301.       /* cross product determines if sample is inside or outside each edge */
  302.       GLfloat cross0 = (info->ex0 * fy0 - info->ey0 * fx0);
  303.       GLfloat cross1 = (info->ex1 * fy1 - info->ey1 * fx1);
  304.       GLfloat cross2 = (info->ex2 * fy2 - info->ey2 * fx2);
  305.       GLfloat cross3 = (info->ex3 * fy3 - info->ey3 * fx3);
  306.       /* Check if the sample is exactly on an edge.  If so, let cross be a
  307.        * positive or negative value depending on the direction of the edge.
  308.        */
  309.       if (cross0 == 0.0F)
  310.          cross0 = info->ex0 + info->ey0;
  311.       if (cross1 == 0.0F)
  312.          cross1 = info->ex1 + info->ey1;
  313.       if (cross2 == 0.0F)
  314.          cross2 = info->ex2 + info->ey2;
  315.       if (cross3 == 0.0F)
  316.          cross3 = info->ex3 + info->ey3;
  317.       if (cross0 < 0.0F || cross1 < 0.0F || cross2 < 0.0F || cross3 < 0.0F) {
  318.          /* point is outside quadrilateral */
  319.          insideCount -= 1.0F;
  320.          stop = SUB_PIXEL * SUB_PIXEL;
  321.       }
  322.    }
  323.    if (stop == 4)
  324.       return 1.0F;
  325.    else
  326.       return insideCount * (1.0F / (SUB_PIXEL * SUB_PIXEL));
  327. }
  328.  
  329.  
  330.  
  331. typedef void (*plot_func)(GLcontext *ctx, struct LineInfo *line,
  332.                           int ix, int iy);
  333.                          
  334.  
  335.  
  336. /*
  337.  * Draw an AA line segment (called many times per line when stippling)
  338.  */
  339. static void
  340. segment(GLcontext *ctx,
  341.         struct LineInfo *line,
  342.         plot_func plot,
  343.         GLfloat t0, GLfloat t1)
  344. {
  345.    const GLfloat absDx = (line->dx < 0.0F) ? -line->dx : line->dx;
  346.    const GLfloat absDy = (line->dy < 0.0F) ? -line->dy : line->dy;
  347.    /* compute the actual segment's endpoints */
  348.    const GLfloat x0 = line->x0 + t0 * line->dx;
  349.    const GLfloat y0 = line->y0 + t0 * line->dy;
  350.    const GLfloat x1 = line->x0 + t1 * line->dx;
  351.    const GLfloat y1 = line->y0 + t1 * line->dy;
  352.  
  353.    /* compute vertices of the line-aligned quadrilateral */
  354.    line->qx0 = x0 - line->yAdj;
  355.    line->qy0 = y0 + line->xAdj;
  356.    line->qx1 = x0 + line->yAdj;
  357.    line->qy1 = y0 - line->xAdj;
  358.    line->qx2 = x1 + line->yAdj;
  359.    line->qy2 = y1 - line->xAdj;
  360.    line->qx3 = x1 - line->yAdj;
  361.    line->qy3 = y1 + line->xAdj;
  362.    /* compute the quad's edge vectors (for coverage calc) */
  363.    line->ex0 = line->qx1 - line->qx0;
  364.    line->ey0 = line->qy1 - line->qy0;
  365.    line->ex1 = line->qx2 - line->qx1;
  366.    line->ey1 = line->qy2 - line->qy1;
  367.    line->ex2 = line->qx3 - line->qx2;
  368.    line->ey2 = line->qy3 - line->qy2;
  369.    line->ex3 = line->qx0 - line->qx3;
  370.    line->ey3 = line->qy0 - line->qy3;
  371.  
  372.    if (absDx > absDy) {
  373.       /* X-major line */
  374.       GLfloat dydx = line->dy / line->dx;
  375.       GLfloat xLeft, xRight, yBot, yTop;
  376.       GLint ix, ixRight;
  377.       if (x0 < x1) {
  378.          xLeft = x0 - line->halfWidth;
  379.          xRight = x1 + line->halfWidth;
  380.          if (line->dy >= 0.0) {
  381.             yBot = y0 - 3.0F * line->halfWidth;
  382.             yTop = y0 + line->halfWidth;
  383.          }
  384.          else {
  385.             yBot = y0 - line->halfWidth;
  386.             yTop = y0 + 3.0F * line->halfWidth;
  387.          }
  388.       }
  389.       else {
  390.          xLeft = x1 - line->halfWidth;
  391.          xRight = x0 + line->halfWidth;
  392.          if (line->dy <= 0.0) {
  393.             yBot = y1 - 3.0F * line->halfWidth;
  394.             yTop = y1 + line->halfWidth;
  395.          }
  396.          else {
  397.             yBot = y1 - line->halfWidth;
  398.             yTop = y1 + 3.0F * line->halfWidth;
  399.          }
  400.       }
  401.  
  402.       /* scan along the line, left-to-right */
  403.       ixRight = (GLint) (xRight + 1.0F);
  404.  
  405.       /*printf("avg span height: %g\n", yTop - yBot);*/
  406.       for (ix = (GLint) xLeft; ix < ixRight; ix++) {
  407.          const GLint iyBot = (GLint) yBot;
  408.          const GLint iyTop = (GLint) (yTop + 1.0F);
  409.          GLint iy;
  410.          /* scan across the line, bottom-to-top */
  411.          for (iy = iyBot; iy < iyTop; iy++) {
  412.             (*plot)(ctx, line, ix, iy);
  413.          }
  414.          yBot += dydx;
  415.          yTop += dydx;
  416.       }
  417.    }
  418.    else {
  419.       /* Y-major line */
  420.       GLfloat dxdy = line->dx / line->dy;
  421.       GLfloat yBot, yTop, xLeft, xRight;
  422.       GLint iy, iyTop;
  423.       if (y0 < y1) {
  424.          yBot = y0 - line->halfWidth;
  425.          yTop = y1 + line->halfWidth;
  426.          if (line->dx >= 0.0) {
  427.             xLeft = x0 - 3.0F * line->halfWidth;
  428.             xRight = x0 + line->halfWidth;
  429.          }
  430.          else {
  431.             xLeft = x0 - line->halfWidth;
  432.             xRight = x0 + 3.0F * line->halfWidth;
  433.          }
  434.       }
  435.       else {
  436.          yBot = y1 - line->halfWidth;
  437.          yTop = y0 + line->halfWidth;
  438.          if (line->dx <= 0.0) {
  439.             xLeft = x1 - 3.0F * line->halfWidth;
  440.             xRight = x1 + line->halfWidth;
  441.          }
  442.          else {
  443.             xLeft = x1 - line->halfWidth;
  444.             xRight = x1 + 3.0F * line->halfWidth;
  445.          }
  446.       }
  447.  
  448.       /* scan along the line, bottom-to-top */
  449.       iyTop = (GLint) (yTop + 1.0F);
  450.  
  451.       /*printf("avg span width: %g\n", xRight - xLeft);*/
  452.       for (iy = (GLint) yBot; iy < iyTop; iy++) {
  453.          const GLint ixLeft = (GLint) xLeft;
  454.          const GLint ixRight = (GLint) (xRight + 1.0F);
  455.          GLint ix;
  456.          /* scan across the line, left-to-right */
  457.          for (ix = ixLeft; ix < ixRight; ix++) {
  458.             (*plot)(ctx, line, ix, iy);
  459.          }
  460.          xLeft += dxdy;
  461.          xRight += dxdy;
  462.       }
  463.    }
  464. }
  465.  
  466.  
  467. #define NAME(x) aa_ci_##x
  468. #define DO_Z
  469. #define DO_FOG
  470. #define DO_INDEX
  471. #include "s_aalinetemp.h"
  472.  
  473.  
  474. #define NAME(x) aa_rgba_##x
  475. #define DO_Z
  476. #define DO_FOG
  477. #define DO_RGBA
  478. #include "s_aalinetemp.h"
  479.  
  480.  
  481. #define NAME(x)  aa_tex_rgba_##x
  482. #define DO_Z
  483. #define DO_FOG
  484. #define DO_RGBA
  485. #define DO_TEX
  486. #include "s_aalinetemp.h"
  487.  
  488.  
  489. #define NAME(x)  aa_multitex_rgba_##x
  490. #define DO_Z
  491. #define DO_FOG
  492. #define DO_RGBA
  493. #define DO_MULTITEX
  494. #include "s_aalinetemp.h"
  495.  
  496.  
  497. #define NAME(x)  aa_multitex_spec_##x
  498. #define DO_Z
  499. #define DO_FOG
  500. #define DO_RGBA
  501. #define DO_MULTITEX
  502. #define DO_SPEC
  503. #include "s_aalinetemp.h"
  504.  
  505.  
  506.  
  507. void
  508. _swrast_choose_aa_line_function(GLcontext *ctx)
  509. {
  510.    SWcontext *swrast = SWRAST_CONTEXT(ctx);
  511.  
  512.    ASSERT(ctx->Line.SmoothFlag);
  513.  
  514.    if (ctx->Visual.rgbMode) {
  515.       /* RGBA */
  516.       if (ctx->Texture._EnabledUnits != 0) {
  517.          if (ctx->Texture._EnabledUnits > 1) {
  518.             /* Multitextured! */
  519.             if (ctx->Light.Model.ColorControl==GL_SEPARATE_SPECULAR_COLOR || 
  520.                 ctx->Fog.ColorSumEnabled)
  521.                swrast->Line = aa_multitex_spec_line;
  522.             else
  523.                swrast->Line = aa_multitex_rgba_line;
  524.          }
  525.          else {
  526.             swrast->Line = aa_tex_rgba_line;
  527.          }
  528.       }
  529.       else {
  530.          swrast->Line = aa_rgba_line;
  531.       }
  532.    }
  533.    else {
  534.       /* Color Index */
  535.       swrast->Line = aa_ci_line;
  536.    }
  537. }
  538.