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C/C++ Source or Header  |  1992-02-09  |  7KB  |  243 lines
  1. /* Copyright (C) 1992 Aladdin Enterprises.  All rights reserved.
  2.    Distributed by Free Software Foundation, Inc.
  3.  
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  5.  
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  11.  
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  13. Ghostscript, but only under the conditions described in the Ghostscript
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  16. responsibilities.  It should be in a file named COPYING.  Among other
  17. things, the copyright notice and this notice must be preserved on all
  18. copies.  */
  19.  
  20. /* gscie.c */
  21. /* CIE color algorithms for Ghostscript */
  22. #include "std.h"
  23. #include "gscie.h"
  24.  
  25. /* Default values for components. */
  26. private float
  27. fp_identity(floatp value)
  28. {    return (float)value;
  29. }
  30. gs_range3 Range3_default = { {0,1}, {0,1}, {0,1} };
  31. gs_float_proc3 Decode3_default = { fp_identity, fp_identity, fp_identity };
  32. gs_matrix3 Matrix3_default = { {1,0,0}, {0,1,0}, {0,0,1} };
  33. gs_range RangeA_default = {0,1};
  34. gs_float_proc DecodeA_default = fp_identity;
  35. gs_vector3 MatrixA_default = { 1, 1, 1 };
  36. gs_vector3 BlackPoint_default = { 0, 0, 0 };
  37.  
  38. /* Apply procedures to a vector. */
  39. private void
  40. cie_apply3(gs_vector3 *in, gs_float_proc3 *procs, gs_vector3 *out)
  41. {    out->u = (*procs->u)(in->u);
  42.     out->v = (*procs->v)(in->v);
  43.     out->w = (*procs->w)(in->w);
  44. }
  45.  
  46. /* Multiply a vector by a matrix. */
  47. private void
  48. cie_mult3(gs_vector3 *in, register gs_matrix3 *mat, gs_vector3 *out)
  49. {    float u = in->u, v = in->v, w = in->w;
  50.     out->u = (u * mat->cu.u) + (v * mat->cu.v) + (w * mat->cu.w);
  51.     out->v = (u * mat->cv.u) + (v * mat->cv.v) + (w * mat->cv.w);
  52.     out->w = (u * mat->cw.u) + (v * mat->cw.v) + (w * mat->cw.w);
  53. }
  54.  
  55. /* Invert a matrix. */
  56. private void
  57. cie_invert3(register gs_matrix3 *in, register gs_matrix3 *out)
  58. {    /* This is a brute force algorithm; maybe there are better. */
  59.     /* We label the array elements */
  60.     /*   [ A B C ]   */
  61.     /*   [ D E F ]   */
  62.     /*   [ G H I ]   */
  63. #define A cu.u
  64. #define B cv.u
  65. #define C cw.u
  66. #define D cu.v
  67. #define E cv.v
  68. #define F cw.v
  69. #define G cu.w
  70. #define H cv.w
  71. #define I cw.w
  72.     double AE = in->A * in->E, AF = in->A * in->F,
  73.         AH = in->A * in->H, AI = in->A * in->I;
  74.     double BD = in->B * in->D, BF = in->B * in->F,
  75.         BG = in->B * in->G, BI = in->B * in->I;
  76.     double CD = in->C * in->D, CE = in->C * in->E,
  77.         CG = in->C * in->G, CH = in->C * in->H;
  78.     double DH = in->D * in->H, DI = in->D * in->I;
  79.     double EG = in->E * in->G, EI = in->E * in->I;
  80.     double FG = in->F * in->G, FH = in->F * in->H;
  81.     double coA = EI - FH, coB = FG - DI, coC = DH - EG;
  82.     double det = in->A * coA + in->B * coB + in->C * coC;
  83.     out->A = coA / det;
  84.     out->D = coB / det;
  85.     out->G = coC / det;
  86.     out->B = (CH - BI) / det;
  87.     out->E = (AI - CG) / det;
  88.     out->H = (BG - AH) / det;
  89.     out->C = (BF - CE) / det;
  90.     out->F = (CD - AF) / det;
  91.     out->I = (AE - BD) / det;
  92. #undef A
  93. #undef B
  94. #undef C
  95. #undef D
  96. #undef E
  97. #undef F
  98. #undef G
  99. #undef H
  100. #undef I
  101. }
  102.  
  103. /* Force values within bounds. */
  104. #define restrict(v, r)\
  105.   ((v) < (r).rmin ? (r).rmin : (v) > (r).rmax ? (r).rmax : (v))
  106. private void
  107. cie_restrict3(gs_vector3 *in, gs_range3 *range, gs_vector3 *out)
  108. {    float temp;
  109.     temp = in->u; out->u = restrict(temp, range->u);
  110.     temp = in->v; out->v = restrict(temp, range->v);
  111.     temp = in->w; out->w = restrict(temp, range->w);
  112. }
  113.  
  114. /* Decode ABC values to XYZ. */
  115. int
  116. gs_cie_abc_decode1(gs_vector3 *pabc, gs_vector3 *ptabc, gs_cie_abc *pcie)
  117. {    cie_restrict3(pabc, &pcie->RangeABC, ptabc);
  118.     return 0;
  119. }
  120. /*
  121.  * Client:
  122.     cie_apply3(ptabc, &pcie->DecodeABC, ptabc);
  123.  */
  124. int
  125. gs_cie_abc_decode2(gs_vector3 *ptabc, gs_vector3 *ptlmn, gs_cie_abc *pcie)
  126. {    cie_mult3(ptabc, &pcie->MatrixABC, ptlmn);
  127.     cie_restrict3(ptlmn, &pcie->RangeLMN, ptlmn);
  128.     return 0;
  129. }
  130. /*
  131.  * Client:
  132.     cie_apply3(ptlmn, &pcie->DecodeLMN, ptlmn);
  133.  */
  134. int
  135. gs_cie_abc_decode3(gs_vector3 *ptlmn, gs_vector3 *pxyz, gs_cie_abc *pcie)
  136. {    cie_mult3(ptlmn, &pcie->MatrixLMN, pxyz);
  137.     return 0;
  138. }
  139.  
  140. /* Decode an A value to XYZ. */
  141. int
  142. gs_cie_a_decode1(floatp va, float *pta, gs_cie_a *pcie)
  143. {    *pta = restrict(va, pcie->RangeA);
  144.     return 0;
  145. }
  146. /*
  147.  * Client:
  148.     ta = (*pcie->DecodeA)(*pta);
  149.  */
  150. int
  151. gs_cie_a_decode2(floatp ta, gs_vector3 *ptlmn, gs_cie_a *pcie)
  152. {    gs_vector3 lmn;
  153.     lmn.u = ta * pcie->MatrixA.u;
  154.     lmn.v = ta * pcie->MatrixA.v;
  155.     lmn.w = ta * pcie->MatrixA.w;
  156.     cie_restrict3(&lmn, &pcie->RangeLMN, ptlmn);
  157.     return 0;
  158. }
  159. /*
  160.  * Client:
  161.     cie_apply3(ptlmn, &pcie->DecodeLMN, ptlmn);
  162.  */
  163. /* gs_cie_a_decode3 is the same as gs_cie_abc_decode3. */
  164.  
  165. /* Initialize the computed fields of a CIE color rendering structure. */
  166. int
  167. gs_cie_render_init(gs_cie_render *pcie)
  168. {    cie_invert3(&pcie->MatrixPQR, &pcie->MatrixPQR_inverse);
  169.     cie_mult3(&pcie->points.WhitePoint, &pcie->MatrixPQR, &pcie->wdpqr);
  170.     cie_mult3(&pcie->points.BlackPoint, &pcie->MatrixPQR, &pcie->bdpqr);
  171.     return 0;
  172. }
  173.  
  174. /* Render CIE colors */
  175. int
  176. gs_cie_render_colors1(gs_vector3 *pxyz, gs_cie_wbsd *pwbsd, gs_vector3 *ptpqr, gs_cie_wb *points, gs_cie_render *pcie)
  177. {    cie_mult3(pxyz, &pcie->MatrixPQR, ptpqr);
  178.     pwbsd->ws.xyz = points->WhitePoint;
  179.     cie_mult3(&pwbsd->ws.xyz, &pcie->MatrixPQR, &pwbsd->ws.pqr);
  180.     pwbsd->bs.xyz = points->BlackPoint;
  181.     cie_mult3(&pwbsd->bs.xyz, &pcie->MatrixPQR, &pwbsd->bs.pqr);
  182.     pwbsd->wd.xyz = pcie->points.WhitePoint;
  183.     pwbsd->wd.pqr = pcie->wdpqr;
  184.     pwbsd->bd.xyz = pcie->points.BlackPoint;
  185.     pwbsd->bd.pqr = pcie->bdpqr;
  186.     return 0;
  187. }
  188. /*
  189.  * Client:
  190.     ptpqr->u = (*pcie->TransformPQR.u)(pwbsd, ptpqr->u);
  191.     ptpqr->v = (*pcie->TransformPQR.v)(pwbsd, ptpqr->v);
  192.     ptpqr->w = (*pcie->TransformPQR.w)(pwbsd, ptpqr->w);
  193.  */
  194. int
  195. gs_cie_render_colors2(gs_vector3 *ptpqr, gs_vector3 *ptlmn, gs_cie_render *pcie)
  196. {    gs_vector3 xyzd;
  197.     cie_mult3(ptpqr, &pcie->MatrixPQR_inverse, &xyzd);
  198.     cie_mult3(&xyzd, &pcie->MatrixLMN, ptlmn);
  199.     return 0;
  200. }
  201. /*
  202. /* Client:
  203.     cie_apply3(ptlmn, &pcie->EncodeLMN, ptlmn);
  204.  */
  205. int
  206. gs_cir_render_colors3(gs_vector3 *ptlmn, gs_vector3 *ptabc, gs_cie_render *pcie)
  207. {    gs_vector3 lmn;
  208.     cie_restrict3(ptlmn, &pcie->RangeLMN, &lmn);
  209.     cie_mult3(&lmn, &pcie->MatrixABC, ptabc);
  210.     return 0;
  211. }
  212. /*
  213.  * Client:
  214.     cie_apply3(ptabc, &pcie->EncodeABC, ptabc);
  215.  */
  216. int
  217. gs_cie_render_colors4(gs_vector3 *ptabc, float *colors, gs_cie_render *pcie)
  218. {    gs_vector3 abc;
  219.     cie_restrict3(ptabc, &pcie->RangeABC, &abc);
  220.     if ( pcie->RenderTable.table == 0 )
  221.        {    /* No further transformation */
  222.         colors[0] = abc.u;
  223.         colors[1] = abc.v;
  224.         colors[2] = abc.w;
  225.        }
  226.     else
  227.        {    /* Use the RenderTable. */
  228.         int m = pcie->RenderTable.m;
  229. #define ri(s,n)\
  230.   (int)((abc.s - pcie->RangeABC.s.rmin) * (pcie->RenderTable.n - 1) /\
  231.     (pcie->RangeABC.s.rmax - pcie->RangeABC.s.rmin) + 0.5)
  232.         int ia = ri(u, NA);
  233.         int ib = ri(v, NB);
  234.         int ic = ri(w, NC);
  235.         int j;
  236.         byte *pdc = pcie->RenderTable.table[ia] +
  237.             m * (ib * pcie->RenderTable.NC + ic);
  238.         for ( j = 0; j < m; j++ )
  239.             colors[j] = (*pcie->RenderTable.T[j])(pdc[j] / 255.0);
  240.        }
  241.     return 0;
  242. }
  243.