src/lib/sw_engine/tvgSwShape.cpp

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2020 Samsung Electronics Co., Ltd All Rights Reserved
   3  *
   4  *  Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  *  you may not use this file except in compliance with the License.
   6  *  You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *               http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  *  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  *  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  *  WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  *  See the License for the specific language governing permissions and
  14  *  limitations under the License.
  15  *
  16  */
  17 #ifndef _TVG_SW_SHAPE_H_
  18 #define _TVG_SW_SHAPE_H_
  19
  20 #include "tvgSwCommon.h"
  21
  22 /************************************************************************/
  23 /* Internal Class Implementation                                        */
  24 /************************************************************************/
  25
  26 struct Line
  27 {
  28     Point pt1;
  29     Point pt2;
  30 };
  31
  32
  33 static float _lineLength(const Point& pt1, const Point& pt2)
  34 {
  35     /* approximate sqrt(x*x + y*y) using alpha max plus beta min algorithm.
  36        With alpha = 1, beta = 3/8, giving results with the largest error less
  37        than 7% compared to the exact value. */
  38     Point diff = {pt2.x - pt1.x, pt2.y - pt1.y};
  39     if (diff.x < 0) diff.x = -diff.x;
  40     if (diff.y < 0) diff.y = -diff.y;
  41     return (diff.x > diff.y) ? (diff.x + diff.y * 0.375f) : (diff.y + diff.x * 0.375f);
  42 }
  43
  44
  45 static void _lineSplitAt(const Line& cur, float at, Line& left, Line& right)
  46 {
  47     auto len = _lineLength(cur.pt1, cur.pt2);
  48     auto dx = ((cur.pt2.x - cur.pt1.x) / len) * at;
  49     auto dy = ((cur.pt2.y - cur.pt1.y) / len) * at;
  50     left.pt1 = cur.pt1;
  51     left.pt2.x = left.pt1.x + dx;
  52     left.pt2.y = left.pt1.y + dy;
  53     right.pt1 = left.pt2;
  54     right.pt2 = cur.pt2;
  55 }
  56
  57
  58 static void _growOutlineContour(SwOutline& outline, uint32_t n)
  59 {
  60     if (outline.reservedCntrsCnt >= outline.cntrsCnt + n) return;
  61     outline.reservedCntrsCnt = outline.cntrsCnt + n;
  62     outline.cntrs = static_cast<uint32_t*>(realloc(outline.cntrs, outline.reservedCntrsCnt * sizeof(uint32_t)));
  63     assert(outline.cntrs);
  64 }
  65
  66
  67 static void _growOutlinePoint(SwOutline& outline, uint32_t n)
  68 {
  69     if (outline.reservedPtsCnt >= outline.ptsCnt + n) return;
  70     outline.reservedPtsCnt = outline.ptsCnt + n;
  71     outline.pts = static_cast<SwPoint*>(realloc(outline.pts, outline.reservedPtsCnt * sizeof(SwPoint)));
  72     assert(outline.pts);
  73     outline.types = static_cast<uint8_t*>(realloc(outline.types, outline.reservedPtsCnt * sizeof(uint8_t)));
  74     assert(outline.types);
  75 }
  76
  77
  78 static void _delOutline(SwOutline* outline)
  79 {
  80     if (!outline) return;
  81
  82     if (outline->cntrs) free(outline->cntrs);
  83     if (outline->pts) free(outline->pts);
  84     if (outline->types) free(outline->types);
  85     free(outline);
  86 }
  87
  88
  89 static void _outlineEnd(SwOutline& outline)
  90 {
  91     _growOutlineContour(outline, 1);
  92     if (outline.ptsCnt > 0) {
  93         outline.cntrs[outline.cntrsCnt] = outline.ptsCnt - 1;
  94         ++outline.cntrsCnt;
  95     }
  96 }
  97
  98
  99 static void _outlineMoveTo(SwOutline& outline, const Point* to)
 100 {
 101     assert(to);
 102
 103     _growOutlinePoint(outline, 1);
 104
 105     outline.pts[outline.ptsCnt] = TO_SWPOINT(to);
 106     outline.types[outline.ptsCnt] = SW_CURVE_TYPE_POINT;
 107
 108     if (outline.ptsCnt > 0) {
 109         _growOutlineContour(outline, 1);
 110         outline.cntrs[outline.cntrsCnt] = outline.ptsCnt - 1;
 111         ++outline.cntrsCnt;
 112     }
 113
 114     ++outline.ptsCnt;
 115 }
 116
 117
 118 static void _outlineLineTo(SwOutline& outline, const Point* to)
 119 {
 120     assert(to);
 121
 122     _growOutlinePoint(outline, 1);
 123
 124     outline.pts[outline.ptsCnt] = TO_SWPOINT(to);
 125     outline.types[outline.ptsCnt] = SW_CURVE_TYPE_POINT;
 126     ++outline.ptsCnt;
 127 }
 128
 129
 130 static void _outlineCubicTo(SwOutline& outline, const Point* ctrl1, const Point* ctrl2, const Point* to)
 131 {
 132     assert(ctrl1 && ctrl2 && to);
 133
 134     _growOutlinePoint(outline, 3);
 135
 136     outline.pts[outline.ptsCnt] = TO_SWPOINT(ctrl1);
 137     outline.types[outline.ptsCnt] = SW_CURVE_TYPE_CUBIC;
 138     ++outline.ptsCnt;
 139
 140     outline.pts[outline.ptsCnt] = TO_SWPOINT(ctrl2);
 141     outline.types[outline.ptsCnt] = SW_CURVE_TYPE_CUBIC;
 142     ++outline.ptsCnt;
 143
 144     outline.pts[outline.ptsCnt] = TO_SWPOINT(to);
 145     outline.types[outline.ptsCnt] = SW_CURVE_TYPE_POINT;
 146     ++outline.ptsCnt;
 147 }
 148
 149
 150 static void _outlineClose(SwOutline& outline)
 151 {
 152     uint32_t i = 0;
 153
 154     if (outline.cntrsCnt > 0) {
 155         i = outline.cntrs[outline.cntrsCnt - 1] + 1;
 156     } else {
 157         i = 0;   //First Path
 158     }
 159
 160     //Make sure there is at least one point in the current path
 161     if (outline.ptsCnt == i) {
 162         outline.opened = true;
 163         return;
 164     }
 165
 166     //Close the path
 167     _growOutlinePoint(outline, 1);
 168
 169     outline.pts[outline.ptsCnt] = outline.pts[i];
 170     outline.types[outline.ptsCnt] = SW_CURVE_TYPE_POINT;
 171     ++outline.ptsCnt;
 172
 173     outline.opened = false;
 174 }
 175
 176
 177 static void _initBBox(SwBBox& bbox)
 178 {
 179     bbox.min.x = bbox.min.y = 0;
 180     bbox.max.x = bbox.max.y = 0;
 181 }
 182
 183
 184 static bool _updateBBox(SwOutline* outline, SwBBox& bbox)
 185 {
 186     if (!outline) return false;
 187
 188     auto pt = outline->pts;
 189     assert(pt);
 190
 191     if (outline->ptsCnt <= 0) {
 192         _initBBox(bbox);
 193         return false;
 194     }
 195
 196     auto xMin = pt->x;
 197     auto xMax = pt->x;
 198     auto yMin = pt->y;
 199     auto yMax = pt->y;
 200
 201     ++pt;
 202
 203     for(uint32_t i = 1; i < outline->ptsCnt; ++i, ++pt) {
 204         assert(pt);
 205         if (xMin > pt->x) xMin = pt->x;
 206         if (xMax < pt->x) xMax = pt->x;
 207         if (yMin > pt->y) yMin = pt->y;
 208         if (yMax < pt->y) yMax = pt->y;
 209     }
 210     bbox.min.x = xMin >> 6;
 211     bbox.max.x = (xMax + 63) >> 6;
 212     bbox.min.y = yMin >> 6;
 213     bbox.max.y = (yMax + 63) >> 6;
 214
 215     if (xMax - xMin < 1 || yMax - yMin < 1) return false;
 216
 217     return true;
 218 }
 219
 220
 221 static bool _checkValid(const SwOutline* outline, const SwBBox& bbox, const SwSize& clip)
 222 {
 223     assert(outline);
 224
 225     if (outline->ptsCnt == 0 || outline->cntrsCnt <= 0) return false;
 226
 227     //Check boundary
 228     if (bbox.min.x >= clip.w || bbox.min.y >= clip.h || bbox.max.x <= 0 || bbox.max.y <= 0) return false;
 229
 230     return true;
 231 }
 232
 233
 234 static void _transformOutline(SwOutline* outline, const Matrix* transform)
 235 {
 236     if (!transform) return;
 237
 238     assert(outline);
 239
 240     for(uint32_t i = 0; i < outline->ptsCnt; ++i) {
 241         auto dx = static_cast<float>(outline->pts[i].x >> 6);
 242         auto dy = static_cast<float>(outline->pts[i].y >> 6);
 243         auto tx = dx * transform->e11 + dy * transform->e12 + transform->e31;
 244         auto ty = dx * transform->e21 + dy * transform->e22 + transform->e32;
 245         auto pt = Point{tx, ty};
 246         outline->pts[i] = TO_SWPOINT(&pt);
 247     }
 248 }
 249
 250
 251 static void _dashLineTo(SwDashStroke& dash, const Point* to)
 252 {
 253     _growOutlinePoint(*dash.outline, dash.outline->ptsCnt >> 1);
 254     _growOutlineContour(*dash.outline, dash.outline->cntrsCnt >> 1);
 255
 256     Line cur = {dash.ptCur, *to};
 257     auto len = _lineLength(cur.pt1, cur.pt2);
 258
 259     if (len < dash.curLen) {
 260         dash.curLen -= len;
 261         if (!dash.curOpGap) {
 262             _outlineMoveTo(*dash.outline, &dash.ptCur);
 263             _outlineLineTo(*dash.outline, to);
 264         }
 265     } else {
 266         while (len > dash.curLen) {
 267             len -= dash.curLen;
 268             Line left, right;
 269             _lineSplitAt(cur, dash.curLen, left, right);;
 270             dash.curIdx = (dash.curIdx + 1) % dash.cnt;
 271             if (!dash.curOpGap) {
 272                 _outlineMoveTo(*dash.outline, &left.pt1);
 273                 _outlineLineTo(*dash.outline, &left.pt2);
 274             }
 275             dash.curLen = dash.pattern[dash.curIdx];
 276             dash.curOpGap = !dash.curOpGap;
 277             cur = right;
 278             dash.ptCur = cur.pt1;
 279         }
 280         //leftovers
 281         dash.curLen -= len;
 282         if (!dash.curOpGap) {
 283             _outlineMoveTo(*dash.outline, &cur.pt1);
 284             _outlineLineTo(*dash.outline, &cur.pt2);
 285         }
 286         if (dash.curLen < 1) {
 287             //move to next dash
 288             dash.curIdx = (dash.curIdx + 1) % dash.cnt;
 289             dash.curLen = dash.pattern[dash.curIdx];
 290             dash.curOpGap = !dash.curOpGap;
 291         }
 292     }
 293     dash.ptCur = *to;
 294 }
 295
 296
 297 static void _dashCubicTo(SwDashStroke& dash, const Point* ctrl1, const Point* ctrl2, const Point* to)
 298 {
 299     _growOutlinePoint(*dash.outline, dash.outline->ptsCnt >> 1);
 300     _growOutlineContour(*dash.outline, dash.outline->cntrsCnt >> 1);
 301
 302     Bezier cur = { dash.ptCur, *ctrl1, *ctrl2, *to};
 303     auto len = bezLength(cur);
 304
 305     if (len < dash.curLen) {
 306         dash.curLen -= len;
 307         if (!dash.curOpGap) {
 308             _outlineMoveTo(*dash.outline, &dash.ptCur);
 309             _outlineCubicTo(*dash.outline, ctrl1, ctrl2, to);
 310         }
 311     } else {
 312         while (len > dash.curLen) {
 313             Bezier left, right;
 314             len -= dash.curLen;
 315             bezSplitAt(cur, dash.curLen, left, right);
 316             dash.curIdx = (dash.curIdx + 1) % dash.cnt;
 317             if (!dash.curOpGap) {
 318                 _outlineMoveTo(*dash.outline, &left.start);
 319                 _outlineCubicTo(*dash.outline, &left.ctrl1, &left.ctrl2, &left.end);
 320             }
 321             dash.curLen = dash.pattern[dash.curIdx];
 322             dash.curOpGap = !dash.curOpGap;
 323             cur = right;
 324             dash.ptCur = right.start;
 325         }
 326         //leftovers
 327         dash.curLen -= len;
 328         if (!dash.curOpGap) {
 329             _outlineMoveTo(*dash.outline, &cur.start);
 330             _outlineCubicTo(*dash.outline, &cur.ctrl1, &cur.ctrl2, &cur.end);
 331         }
 332         if (dash.curLen < 1) {
 333             //move to next dash
 334             dash.curIdx = (dash.curIdx + 1) % dash.cnt;
 335             dash.curLen = dash.pattern[dash.curIdx];
 336             dash.curOpGap = !dash.curOpGap;
 337         }
 338     }
 339     dash.ptCur = *to;
 340 }
 341
 342
 343 SwOutline* _genDashOutline(const Shape* sdata)
 344 {
 345     assert(sdata);
 346
 347     const PathCommand* cmds = nullptr;
 348     auto cmdCnt = sdata->pathCommands(&cmds);
 349
 350     const Point* pts = nullptr;
 351     auto ptsCnt = sdata->pathCoords(&pts);
 352
 353     //No actual shape data
 354     if (cmdCnt == 0 || ptsCnt == 0) return nullptr;
 355
 356     SwDashStroke dash;
 357     dash.curIdx = 0;
 358     dash.curLen = 0;
 359     dash.ptStart = {0, 0};
 360     dash.ptCur = {0, 0};
 361     dash.curOpGap = false;
 362
 363     const float* pattern;
 364     dash.cnt = sdata->strokeDash(&pattern);
 365     assert(dash.cnt > 0 && pattern);
 366
 367     //Is it safe to mutual exclusive?
 368     dash.pattern = const_cast<float*>(pattern);
 369     dash.outline = static_cast<SwOutline*>(calloc(1, sizeof(SwOutline)));
 370     assert(dash.outline);
 371     dash.outline->opened = true;
 372
 373     //smart reservation
 374     auto outlinePtsCnt = 0;
 375     auto outlineCntrsCnt = 0;
 376
 377     for (uint32_t i = 0; i < cmdCnt; ++i) {
 378         switch(*(cmds + i)) {
 379             case PathCommand::Close: {
 380                 ++outlinePtsCnt;
 381                 break;
 382             }
 383             case PathCommand::MoveTo: {
 384                 ++outlineCntrsCnt;
 385                 ++outlinePtsCnt;
 386                 break;
 387             }
 388             case PathCommand::LineTo: {
 389                 ++outlinePtsCnt;
 390                 break;
 391             }
 392             case PathCommand::CubicTo: {
 393                 outlinePtsCnt += 3;
 394                 break;
 395             }
 396         }
 397     }
 398
 399     ++outlinePtsCnt;    //for close
 400     ++outlineCntrsCnt;  //for end
 401
 402     //Reserve Approximitely 20x...
 403     _growOutlinePoint(*dash.outline, outlinePtsCnt * 20);
 404     _growOutlineContour(*dash.outline, outlineCntrsCnt * 20);
 405
 406     while (cmdCnt-- > 0) {
 407         switch(*cmds) {
 408             case PathCommand::Close: {
 409                 _dashLineTo(dash, &dash.ptStart);
 410                 break;
 411             }
 412             case PathCommand::MoveTo: {
 413                 //reset the dash
 414                 dash.curIdx = 0;
 415                 dash.curLen = *dash.pattern;
 416                 dash.curOpGap = false;
 417                 dash.ptStart = dash.ptCur = *pts;
 418                 ++pts;
 419                 break;
 420             }
 421             case PathCommand::LineTo: {
 422                 _dashLineTo(dash, pts);
 423                 ++pts;
 424                 break;
 425             }
 426             case PathCommand::CubicTo: {
 427                 _dashCubicTo(dash, pts, pts + 1, pts + 2);
 428                 pts += 3;
 429                 break;
 430             }
 431         }
 432         ++cmds;
 433     }
 434
 435     _outlineEnd(*dash.outline);
 436
 437     return dash.outline;
 438 }
 439
 440
 441 /************************************************************************/
 442 /* External Class Implementation                                        */
 443 /************************************************************************/
 444
 445 bool shapeGenRle(SwShape& shape, const Shape* sdata, const SwSize& clip, const Matrix* transform)
 446 {
 447     if (!shapeGenOutline(shape, sdata)) return false;
 448
 449     _transformOutline(shape.outline, transform);
 450
 451     if (!_updateBBox(shape.outline, shape.bbox)) goto end;
 452
 453     if (!_checkValid(shape.outline, shape.bbox, clip)) goto end;
 454
 455     shape.rle = rleRender(shape.outline, shape.bbox, clip);
 456 end:
 457     if (shape.rle) return true;
 458     return false;
 459 }
 460
 461
 462 void shapeDelOutline(SwShape& shape)
 463 {
 464     auto outline = shape.outline;
 465     _delOutline(outline);
 466     shape.outline = nullptr;
 467 }
 468
 469
 470 void shapeReset(SwShape& shape)
 471 {
 472     shapeDelOutline(shape);
 473     rleFree(shape.rle);
 474     shape.rle = nullptr;
 475     _initBBox(shape.bbox);
 476 }
 477
 478
 479 bool shapeGenOutline(SwShape& shape, const Shape* sdata)
 480 {
 481     assert(sdata);
 482
 483     const PathCommand* cmds = nullptr;
 484     auto cmdCnt = sdata->pathCommands(&cmds);
 485
 486     const Point* pts = nullptr;
 487     auto ptsCnt = sdata->pathCoords(&pts);
 488
 489     //No actual shape data
 490     if (cmdCnt == 0 || ptsCnt == 0) return false;
 491
 492     //smart reservation
 493     auto outlinePtsCnt = 0;
 494     auto outlineCntrsCnt = 0;
 495
 496     for (uint32_t i = 0; i < cmdCnt; ++i) {
 497         switch(*(cmds + i)) {
 498             case PathCommand::Close: {
 499                 ++outlinePtsCnt;
 500                 break;
 501             }
 502             case PathCommand::MoveTo: {
 503                 ++outlineCntrsCnt;
 504                 ++outlinePtsCnt;
 505                 break;
 506             }
 507             case PathCommand::LineTo: {
 508                 ++outlinePtsCnt;
 509                 break;
 510             }
 511             case PathCommand::CubicTo: {
 512                 outlinePtsCnt += 3;
 513                 break;
 514             }
 515         }
 516     }
 517
 518     ++outlinePtsCnt;    //for close
 519     ++outlineCntrsCnt;  //for end
 520
 521     auto outline = shape.outline;
 522     if (!outline) outline = static_cast<SwOutline*>(calloc(1, sizeof(SwOutline)));
 523     assert(outline);
 524     outline->opened = true;
 525
 526     _growOutlinePoint(*outline, outlinePtsCnt);
 527     _growOutlineContour(*outline, outlineCntrsCnt);
 528
 529     //Generate Outlines
 530     while (cmdCnt-- > 0) {
 531         switch(*cmds) {
 532             case PathCommand::Close: {
 533                 _outlineClose(*outline);
 534                 break;
 535             }
 536             case PathCommand::MoveTo: {
 537                 _outlineMoveTo(*outline, pts);
 538                 ++pts;
 539                 break;
 540             }
 541             case PathCommand::LineTo: {
 542                 _outlineLineTo(*outline, pts);
 543                 ++pts;
 544                 break;
 545             }
 546             case PathCommand::CubicTo: {
 547                 _outlineCubicTo(*outline, pts, pts + 1, pts + 2);
 548                 pts += 3;
 549                 break;
 550             }
 551         }
 552         ++cmds;
 553     }
 554
 555     _outlineEnd(*outline);
 556
 557     //FIXME:
 558     //outline->flags = SwOutline::FillRule::Winding;
 559
 560     shape.outline = outline;
 561
 562     return true;
 563 }
 564
 565
 566 void shapeFree(SwShape& shape)
 567 {
 568     shapeDelOutline(shape);
 569     rleFree(shape.rle);
 570
 571     if (shape.stroke) {
 572         rleFree(shape.strokeRle);
 573         strokeFree(shape.stroke);
 574     }
 575 }
 576
 577
 578 void shapeDelStroke(SwShape& shape)
 579 {
 580     if (!shape.stroke) return;
 581     rleFree(shape.strokeRle);
 582     shape.strokeRle = nullptr;
 583     strokeFree(shape.stroke);
 584     shape.stroke = nullptr;
 585 }
 586
 587
 588 void shapeResetStroke(SwShape& shape, const Shape* sdata)
 589 {
 590     if (!shape.stroke) shape.stroke = static_cast<SwStroke*>(calloc(1, sizeof(SwStroke)));
 591     auto stroke = shape.stroke;
 592     assert(stroke);
 593
 594     strokeReset(*stroke, sdata);
 595
 596     rleFree(shape.strokeRle);
 597     shape.strokeRle = nullptr;
 598 }
 599
 600
 601 bool shapeGenStrokeRle(SwShape& shape, const Shape* sdata, const SwSize& clip)
 602 {
 603     assert(sdata);
 604
 605     SwOutline* shapeOutline = nullptr;
 606
 607     //Dash Style Stroke
 608     if (sdata->strokeDash(nullptr) > 0) {
 609         shapeOutline = _genDashOutline(sdata);
 610         if (!shapeOutline) return false;
 611
 612     //Normal Style stroke
 613     } else {
 614         if (!shape.outline) {
 615             if (!shapeGenOutline(shape, sdata)) return false;
 616         }
 617         shapeOutline = shape.outline;
 618     }
 619
 620     if (!strokeParseOutline(*shape.stroke, *shapeOutline)) return false;
 621
 622     auto strokeOutline = strokeExportOutline(*shape.stroke);
 623     if (!strokeOutline) return false;
 624
 625     SwBBox bbox;
 626     _updateBBox(strokeOutline, bbox);
 627
 628     if (!_checkValid(strokeOutline, bbox, clip)) return false;
 629
 630     shape.strokeRle = rleRender(strokeOutline, bbox, clip);
 631
 632     _delOutline(strokeOutline);
 633
 634     return true;
 635 }
 636
 637
 638 bool shapeGenFillColors(SwShape& shape, const Fill* fill, const Matrix* transform, bool ctable)
 639 {
 640     return fillGenColorTable(shape.fill, fill, transform, ctable);
 641 }
 642
 643
 644 void shapeResetFill(SwShape& shape)
 645 {
 646     if (!shape.fill) shape.fill = static_cast<SwFill*>(calloc(1, sizeof(SwFill)));
 647     assert(shape.fill);
 648
 649     fillReset(shape.fill);
 650 }
 651
 652
 653 void shapeDelFill(SwShape& shape)
 654 {
 655     if (!shape.fill) return;
 656     fillFree(shape.fill);
 657     shape.fill = nullptr;
 658 }
 659
 660
 661 #endif /* _TVG_SW_SHAPE_H_ */