4f85da39d378b260bfd883fa0749e9a6f53599c5
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / third_party / skia / src / effects / gradients / SkLinearGradient.cpp
1 /*
2  * Copyright 2012 Google Inc.
3  *
4  * Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
5  * found in the LICENSE file.
6  */
7
8 #include "SkLinearGradient.h"
9
10 static inline int repeat_bits(int x, const int bits) {
11     return x & ((1 << bits) - 1);
12 }
13
14 static inline int repeat_8bits(int x) {
15     return x & 0xFF;
16 }
17
18 // Visual Studio 2010 (MSC_VER=1600) optimizes bit-shift code incorrectly.
19 // See http://code.google.com/p/skia/issues/detail?id=472
20 #if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER >= 1600)
21 #pragma optimize("", off)
22 #endif
23
24 static inline int mirror_bits(int x, const int bits) {
25     if (x & (1 << bits)) {
26         x = ~x;
27     }
28     return x & ((1 << bits) - 1);
29 }
30
31 static inline int mirror_8bits(int x) {
32     if (x & 256) {
33         x = ~x;
34     }
35     return x & 255;
36 }
37
38 #if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER >= 1600)
39 #pragma optimize("", on)
40 #endif
41
42 static void pts_to_unit_matrix(const SkPoint pts[2], SkMatrix* matrix) {
43     SkVector    vec = pts[1] - pts[0];
44     SkScalar    mag = vec.length();
45     SkScalar    inv = mag ? SkScalarInvert(mag) : 0;
46
47     vec.scale(inv);
48     matrix->setSinCos(-vec.fY, vec.fX, pts[0].fX, pts[0].fY);
49     matrix->postTranslate(-pts[0].fX, -pts[0].fY);
50     matrix->postScale(inv, inv);
51 }
52
53 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
54
55 SkLinearGradient::SkLinearGradient(const SkPoint pts[2], const Descriptor& desc)
56     : SkGradientShaderBase(desc)
57     , fStart(pts[0])
58     , fEnd(pts[1])
59 {
60     pts_to_unit_matrix(pts, &fPtsToUnit);
61 }
62
63 SkLinearGradient::SkLinearGradient(SkReadBuffer& buffer)
64     : INHERITED(buffer)
65     , fStart(buffer.readPoint())
66     , fEnd(buffer.readPoint()) {
67 }
68
69 void SkLinearGradient::flatten(SkWriteBuffer& buffer) const {
70     this->INHERITED::flatten(buffer);
71     buffer.writePoint(fStart);
72     buffer.writePoint(fEnd);
73 }
74
75 size_t SkLinearGradient::contextSize() const {
76     return sizeof(LinearGradientContext);
77 }
78
79 SkShader::Context* SkLinearGradient::onCreateContext(const ContextRec& rec, void* storage) const {
80     return SkNEW_PLACEMENT_ARGS(storage, LinearGradientContext, (*this, rec));
81 }
82
83 SkLinearGradient::LinearGradientContext::LinearGradientContext(
84         const SkLinearGradient& shader, const ContextRec& rec)
85     : INHERITED(shader, rec)
86 {
87     unsigned mask = SkMatrix::kTranslate_Mask | SkMatrix::kScale_Mask;
88     if ((fDstToIndex.getType() & ~mask) == 0) {
89         // when we dither, we are (usually) not const-in-Y
90         if ((fFlags & SkShader::kHasSpan16_Flag) && !rec.fPaint->isDither()) {
91             // only claim this if we do have a 16bit mode (i.e. none of our
92             // colors have alpha), and if we are not dithering (which obviously
93             // is not const in Y).
94             fFlags |= SkShader::kConstInY16_Flag;
95         }
96     }
97 }
98
99 #define NO_CHECK_ITER               \
100     do {                            \
101     unsigned fi = fx >> SkGradientShaderBase::kCache32Shift; \
102     SkASSERT(fi <= 0xFF);           \
103     fx += dx;                       \
104     *dstC++ = cache[toggle + fi];   \
105     toggle = next_dither_toggle(toggle); \
106     } while (0)
107
108 namespace {
109
110 typedef void (*LinearShadeProc)(TileProc proc, SkFixed dx, SkFixed fx,
111                                 SkPMColor* dstC, const SkPMColor* cache,
112                                 int toggle, int count);
113
114 // Linear interpolation (lerp) is unnecessary if there are no sharp
115 // discontinuities in the gradient - which must be true if there are
116 // only 2 colors - but it's cheap.
117 void shadeSpan_linear_vertical_lerp(TileProc proc, SkFixed dx, SkFixed fx,
118                                     SkPMColor* SK_RESTRICT dstC,
119                                     const SkPMColor* SK_RESTRICT cache,
120                                     int toggle, int count) {
121     // We're a vertical gradient, so no change in a span.
122     // If colors change sharply across the gradient, dithering is
123     // insufficient (it subsamples the color space) and we need to lerp.
124     unsigned fullIndex = proc(fx);
125     unsigned fi = fullIndex >> SkGradientShaderBase::kCache32Shift;
126     unsigned remainder = fullIndex & ((1 << SkGradientShaderBase::kCache32Shift) - 1);
127
128     int index0 = fi + toggle;
129     int index1 = index0;
130     if (fi < SkGradientShaderBase::kCache32Count - 1) {
131         index1 += 1;
132     }
133     SkPMColor lerp = SkFastFourByteInterp(cache[index1], cache[index0], remainder);
134     index0 ^= SkGradientShaderBase::kDitherStride32;
135     index1 ^= SkGradientShaderBase::kDitherStride32;
136     SkPMColor dlerp = SkFastFourByteInterp(cache[index1], cache[index0], remainder);
137     sk_memset32_dither(dstC, lerp, dlerp, count);
138 }
139
140 void shadeSpan_linear_clamp(TileProc proc, SkFixed dx, SkFixed fx,
141                             SkPMColor* SK_RESTRICT dstC,
142                             const SkPMColor* SK_RESTRICT cache,
143                             int toggle, int count) {
144     SkClampRange range;
145     range.init(fx, dx, count, 0, SkGradientShaderBase::kCache32Count - 1);
146
147     if ((count = range.fCount0) > 0) {
148         sk_memset32_dither(dstC,
149             cache[toggle + range.fV0],
150             cache[next_dither_toggle(toggle) + range.fV0],
151             count);
152         dstC += count;
153     }
154     if ((count = range.fCount1) > 0) {
155         int unroll = count >> 3;
156         fx = range.fFx1;
157         for (int i = 0; i < unroll; i++) {
158             NO_CHECK_ITER;  NO_CHECK_ITER;
159             NO_CHECK_ITER;  NO_CHECK_ITER;
160             NO_CHECK_ITER;  NO_CHECK_ITER;
161             NO_CHECK_ITER;  NO_CHECK_ITER;
162         }
163         if ((count &= 7) > 0) {
164             do {
165                 NO_CHECK_ITER;
166             } while (--count != 0);
167         }
168     }
169     if ((count = range.fCount2) > 0) {
170         sk_memset32_dither(dstC,
171             cache[toggle + range.fV1],
172             cache[next_dither_toggle(toggle) + range.fV1],
173             count);
174     }
175 }
176
177 void shadeSpan_linear_mirror(TileProc proc, SkFixed dx, SkFixed fx,
178                              SkPMColor* SK_RESTRICT dstC,
179                              const SkPMColor* SK_RESTRICT cache,
180                              int toggle, int count) {
181     do {
182         unsigned fi = mirror_8bits(fx >> 8);
183         SkASSERT(fi <= 0xFF);
184         fx += dx;
185         *dstC++ = cache[toggle + fi];
186         toggle = next_dither_toggle(toggle);
187     } while (--count != 0);
188 }
189
190 void shadeSpan_linear_repeat(TileProc proc, SkFixed dx, SkFixed fx,
191         SkPMColor* SK_RESTRICT dstC,
192         const SkPMColor* SK_RESTRICT cache,
193         int toggle, int count) {
194     do {
195         unsigned fi = repeat_8bits(fx >> 8);
196         SkASSERT(fi <= 0xFF);
197         fx += dx;
198         *dstC++ = cache[toggle + fi];
199         toggle = next_dither_toggle(toggle);
200     } while (--count != 0);
201 }
202
203 }
204
205 void SkLinearGradient::LinearGradientContext::shadeSpan(int x, int y, SkPMColor* SK_RESTRICT dstC,
206                                                         int count) {
207     SkASSERT(count > 0);
208
209     const SkLinearGradient& linearGradient = static_cast<const SkLinearGradient&>(fShader);
210
211     SkPoint             srcPt;
212     SkMatrix::MapXYProc dstProc = fDstToIndexProc;
213     TileProc            proc = linearGradient.fTileProc;
214     const SkPMColor* SK_RESTRICT cache = fCache->getCache32();
215     int                 toggle = init_dither_toggle(x, y);
216
217     if (fDstToIndexClass != kPerspective_MatrixClass) {
218         dstProc(fDstToIndex, SkIntToScalar(x) + SK_ScalarHalf,
219                              SkIntToScalar(y) + SK_ScalarHalf, &srcPt);
220         SkFixed dx, fx = SkScalarToFixed(srcPt.fX);
221
222         if (fDstToIndexClass == kFixedStepInX_MatrixClass) {
223             SkFixed dxStorage[1];
224             (void)fDstToIndex.fixedStepInX(SkIntToScalar(y), dxStorage, NULL);
225             dx = dxStorage[0];
226         } else {
227             SkASSERT(fDstToIndexClass == kLinear_MatrixClass);
228             dx = SkScalarToFixed(fDstToIndex.getScaleX());
229         }
230
231         LinearShadeProc shadeProc = shadeSpan_linear_repeat;
232         if (0 == dx) {
233             shadeProc = shadeSpan_linear_vertical_lerp;
234         } else if (SkShader::kClamp_TileMode == linearGradient.fTileMode) {
235             shadeProc = shadeSpan_linear_clamp;
236         } else if (SkShader::kMirror_TileMode == linearGradient.fTileMode) {
237             shadeProc = shadeSpan_linear_mirror;
238         } else {
239             SkASSERT(SkShader::kRepeat_TileMode == linearGradient.fTileMode);
240         }
241         (*shadeProc)(proc, dx, fx, dstC, cache, toggle, count);
242     } else {
243         SkScalar    dstX = SkIntToScalar(x);
244         SkScalar    dstY = SkIntToScalar(y);
245         do {
246             dstProc(fDstToIndex, dstX, dstY, &srcPt);
247             unsigned fi = proc(SkScalarToFixed(srcPt.fX));
248             SkASSERT(fi <= 0xFFFF);
249             *dstC++ = cache[toggle + (fi >> kCache32Shift)];
250             toggle = next_dither_toggle(toggle);
251             dstX += SK_Scalar1;
252         } while (--count != 0);
253     }
254 }
255
256 SkShader::BitmapType SkLinearGradient::asABitmap(SkBitmap* bitmap,
257                                                 SkMatrix* matrix,
258                                                 TileMode xy[]) const {
259     if (bitmap) {
260         this->getGradientTableBitmap(bitmap);
261     }
262     if (matrix) {
263         matrix->preConcat(fPtsToUnit);
264     }
265     if (xy) {
266         xy[0] = fTileMode;
267         xy[1] = kClamp_TileMode;
268     }
269     return kLinear_BitmapType;
270 }
271
272 SkShader::GradientType SkLinearGradient::asAGradient(GradientInfo* info) const {
273     if (info) {
274         commonAsAGradient(info);
275         info->fPoint[0] = fStart;
276         info->fPoint[1] = fEnd;
277     }
278     return kLinear_GradientType;
279 }
280
281 static void dither_memset16(uint16_t dst[], uint16_t value, uint16_t other,
282                             int count) {
283     if (reinterpret_cast<uintptr_t>(dst) & 2) {
284         *dst++ = value;
285         count -= 1;
286         SkTSwap(value, other);
287     }
288
289     sk_memset32((uint32_t*)dst, (value << 16) | other, count >> 1);
290
291     if (count & 1) {
292         dst[count - 1] = value;
293     }
294 }
295
296 #define NO_CHECK_ITER_16                \
297     do {                                \
298     unsigned fi = fx >> SkGradientShaderBase::kCache16Shift;  \
299     SkASSERT(fi < SkGradientShaderBase::kCache16Count);       \
300     fx += dx;                           \
301     *dstC++ = cache[toggle + fi];       \
302     toggle = next_dither_toggle16(toggle);            \
303     } while (0)
304
305 namespace {
306
307 typedef void (*LinearShade16Proc)(TileProc proc, SkFixed dx, SkFixed fx,
308                                   uint16_t* dstC, const uint16_t* cache,
309                                   int toggle, int count);
310
311 void shadeSpan16_linear_vertical(TileProc proc, SkFixed dx, SkFixed fx,
312                                  uint16_t* SK_RESTRICT dstC,
313                                  const uint16_t* SK_RESTRICT cache,
314                                  int toggle, int count) {
315     // we're a vertical gradient, so no change in a span
316     unsigned fi = proc(fx) >> SkGradientShaderBase::kCache16Shift;
317     SkASSERT(fi < SkGradientShaderBase::kCache16Count);
318     dither_memset16(dstC, cache[toggle + fi],
319         cache[next_dither_toggle16(toggle) + fi], count);
320 }
321
322 void shadeSpan16_linear_clamp(TileProc proc, SkFixed dx, SkFixed fx,
323                               uint16_t* SK_RESTRICT dstC,
324                               const uint16_t* SK_RESTRICT cache,
325                               int toggle, int count) {
326     SkClampRange range;
327     range.init(fx, dx, count, 0, SkGradientShaderBase::kCache32Count - 1);
328
329     if ((count = range.fCount0) > 0) {
330         dither_memset16(dstC,
331             cache[toggle + range.fV0],
332             cache[next_dither_toggle16(toggle) + range.fV0],
333             count);
334         dstC += count;
335     }
336     if ((count = range.fCount1) > 0) {
337         int unroll = count >> 3;
338         fx = range.fFx1;
339         for (int i = 0; i < unroll; i++) {
340             NO_CHECK_ITER_16;  NO_CHECK_ITER_16;
341             NO_CHECK_ITER_16;  NO_CHECK_ITER_16;
342             NO_CHECK_ITER_16;  NO_CHECK_ITER_16;
343             NO_CHECK_ITER_16;  NO_CHECK_ITER_16;
344         }
345         if ((count &= 7) > 0) {
346             do {
347                 NO_CHECK_ITER_16;
348             } while (--count != 0);
349         }
350     }
351     if ((count = range.fCount2) > 0) {
352         dither_memset16(dstC,
353             cache[toggle + range.fV1],
354             cache[next_dither_toggle16(toggle) + range.fV1],
355             count);
356     }
357 }
358
359 void shadeSpan16_linear_mirror(TileProc proc, SkFixed dx, SkFixed fx,
360                                uint16_t* SK_RESTRICT dstC,
361                                const uint16_t* SK_RESTRICT cache,
362                                int toggle, int count) {
363     do {
364         unsigned fi = mirror_bits(fx >> SkGradientShaderBase::kCache16Shift,
365                                         SkGradientShaderBase::kCache16Bits);
366         SkASSERT(fi < SkGradientShaderBase::kCache16Count);
367         fx += dx;
368         *dstC++ = cache[toggle + fi];
369         toggle = next_dither_toggle16(toggle);
370     } while (--count != 0);
371 }
372
373 void shadeSpan16_linear_repeat(TileProc proc, SkFixed dx, SkFixed fx,
374                                uint16_t* SK_RESTRICT dstC,
375                                const uint16_t* SK_RESTRICT cache,
376                                int toggle, int count) {
377     do {
378         unsigned fi = repeat_bits(fx >> SkGradientShaderBase::kCache16Shift,
379                                   SkGradientShaderBase::kCache16Bits);
380         SkASSERT(fi < SkGradientShaderBase::kCache16Count);
381         fx += dx;
382         *dstC++ = cache[toggle + fi];
383         toggle = next_dither_toggle16(toggle);
384     } while (--count != 0);
385 }
386 }
387
388 static bool fixed_nearly_zero(SkFixed x) {
389     return SkAbs32(x) < (SK_Fixed1 >> 12);
390 }
391
392 void SkLinearGradient::LinearGradientContext::shadeSpan16(int x, int y,
393                                                           uint16_t* SK_RESTRICT dstC, int count) {
394     SkASSERT(count > 0);
395
396     const SkLinearGradient& linearGradient = static_cast<const SkLinearGradient&>(fShader);
397
398     SkPoint             srcPt;
399     SkMatrix::MapXYProc dstProc = fDstToIndexProc;
400     TileProc            proc = linearGradient.fTileProc;
401     const uint16_t* SK_RESTRICT cache = fCache->getCache16();
402     int                 toggle = init_dither_toggle16(x, y);
403
404     if (fDstToIndexClass != kPerspective_MatrixClass) {
405         dstProc(fDstToIndex, SkIntToScalar(x) + SK_ScalarHalf,
406                              SkIntToScalar(y) + SK_ScalarHalf, &srcPt);
407         SkFixed dx, fx = SkScalarToFixed(srcPt.fX);
408
409         if (fDstToIndexClass == kFixedStepInX_MatrixClass) {
410             SkFixed dxStorage[1];
411             (void)fDstToIndex.fixedStepInX(SkIntToScalar(y), dxStorage, NULL);
412             dx = dxStorage[0];
413         } else {
414             SkASSERT(fDstToIndexClass == kLinear_MatrixClass);
415             dx = SkScalarToFixed(fDstToIndex.getScaleX());
416         }
417
418         LinearShade16Proc shadeProc = shadeSpan16_linear_repeat;
419         if (fixed_nearly_zero(dx)) {
420             shadeProc = shadeSpan16_linear_vertical;
421         } else if (SkShader::kClamp_TileMode == linearGradient.fTileMode) {
422             shadeProc = shadeSpan16_linear_clamp;
423         } else if (SkShader::kMirror_TileMode == linearGradient.fTileMode) {
424             shadeProc = shadeSpan16_linear_mirror;
425         } else {
426             SkASSERT(SkShader::kRepeat_TileMode == linearGradient.fTileMode);
427         }
428         (*shadeProc)(proc, dx, fx, dstC, cache, toggle, count);
429     } else {
430         SkScalar    dstX = SkIntToScalar(x);
431         SkScalar    dstY = SkIntToScalar(y);
432         do {
433             dstProc(fDstToIndex, dstX, dstY, &srcPt);
434             unsigned fi = proc(SkScalarToFixed(srcPt.fX));
435             SkASSERT(fi <= 0xFFFF);
436
437             int index = fi >> kCache16Shift;
438             *dstC++ = cache[toggle + index];
439             toggle = next_dither_toggle16(toggle);
440
441             dstX += SK_Scalar1;
442         } while (--count != 0);
443     }
444 }
445
446 #if SK_SUPPORT_GPU
447
448 #include "GrTBackendEffectFactory.h"
449 #include "gl/GrGLShaderBuilder.h"
450 #include "SkGr.h"
451
452 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
453
454 class GrGLLinearGradient : public GrGLGradientEffect {
455 public:
456
457     GrGLLinearGradient(const GrBackendEffectFactory& factory, const GrDrawEffect&)
458                        : INHERITED (factory) { }
459
460     virtual ~GrGLLinearGradient() { }
461
462     virtual void emitCode(GrGLShaderBuilder*,
463                           const GrDrawEffect&,
464                           const GrEffectKey&,
465                           const char* outputColor,
466                           const char* inputColor,
467                           const TransformedCoordsArray&,
468                           const TextureSamplerArray&) SK_OVERRIDE;
469
470     static void GenKey(const GrDrawEffect& drawEffect, const GrGLCaps&, GrEffectKeyBuilder* b) {
471         b->add32(GenBaseGradientKey(drawEffect));
472     }
473
474 private:
475
476     typedef GrGLGradientEffect INHERITED;
477 };
478
479 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
480
481 class GrLinearGradient : public GrGradientEffect {
482 public:
483
484     static GrEffect* Create(GrContext* ctx,
485                             const SkLinearGradient& shader,
486                             const SkMatrix& matrix,
487                             SkShader::TileMode tm) {
488         return SkNEW_ARGS(GrLinearGradient, (ctx, shader, matrix, tm));
489     }
490
491     virtual ~GrLinearGradient() { }
492
493     static const char* Name() { return "Linear Gradient"; }
494     const GrBackendEffectFactory& getFactory() const SK_OVERRIDE {
495         return GrTBackendEffectFactory<GrLinearGradient>::getInstance();
496     }
497
498     typedef GrGLLinearGradient GLEffect;
499
500 private:
501     GrLinearGradient(GrContext* ctx,
502                      const SkLinearGradient& shader,
503                      const SkMatrix& matrix,
504                      SkShader::TileMode tm)
505         : INHERITED(ctx, shader, matrix, tm) { }
506     GR_DECLARE_EFFECT_TEST;
507
508     typedef GrGradientEffect INHERITED;
509 };
510
511 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
512
513 GR_DEFINE_EFFECT_TEST(GrLinearGradient);
514
515 GrEffect* GrLinearGradient::TestCreate(SkRandom* random,
516                                        GrContext* context,
517                                        const GrDrawTargetCaps&,
518                                        GrTexture**) {
519     SkPoint points[] = {{random->nextUScalar1(), random->nextUScalar1()},
520                         {random->nextUScalar1(), random->nextUScalar1()}};
521
522     SkColor colors[kMaxRandomGradientColors];
523     SkScalar stopsArray[kMaxRandomGradientColors];
524     SkScalar* stops = stopsArray;
525     SkShader::TileMode tm;
526     int colorCount = RandomGradientParams(random, colors, &stops, &tm);
527     SkAutoTUnref<SkShader> shader(SkGradientShader::CreateLinear(points,
528                                                                  colors, stops, colorCount,
529                                                                  tm));
530     SkPaint paint;
531     GrColor paintColor;
532     GrEffect* effect;
533     SkAssertResult(shader->asNewEffect(context, paint, NULL, &paintColor, &effect));
534     return effect;
535 }
536
537 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
538
539 void GrGLLinearGradient::emitCode(GrGLShaderBuilder* builder,
540                                   const GrDrawEffect&,
541                                   const GrEffectKey& key,
542                                   const char* outputColor,
543                                   const char* inputColor,
544                                   const TransformedCoordsArray& coords,
545                                   const TextureSamplerArray& samplers) {
546     uint32_t baseKey = key.get32(0);
547     this->emitUniforms(builder, baseKey);
548     SkString t = builder->ensureFSCoords2D(coords, 0);
549     t.append(".x");
550     this->emitColor(builder, t.c_str(), baseKey, outputColor, inputColor, samplers);
551 }
552
553 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
554
555 bool SkLinearGradient::asNewEffect(GrContext* context, const SkPaint& paint,
556                                    const SkMatrix* localMatrix, GrColor* paintColor,
557                                    GrEffect** effect)  const {
558     SkASSERT(NULL != context);
559     
560     SkMatrix matrix;
561     if (!this->getLocalMatrix().invert(&matrix)) {
562         return false;
563     }
564     if (localMatrix) {
565         SkMatrix inv;
566         if (!localMatrix->invert(&inv)) {
567             return false;
568         }
569         matrix.postConcat(inv);
570     }
571     matrix.postConcat(fPtsToUnit);
572     
573     *paintColor = SkColor2GrColorJustAlpha(paint.getColor());
574     *effect = GrLinearGradient::Create(context, *this, matrix, fTileMode);
575     
576     return true;
577 }
578
579 #else
580
581 bool SkLinearGradient::asNewEffect(GrContext* context, const SkPaint& paint,
582                                    const SkMatrix* localMatrix, GrColor* paintColor,
583                                    GrEffect** effect)  const {
584     SkDEBUGFAIL("Should not call in GPU-less build");
585     return false;
586 }
587
588 #endif
589
590 #ifndef SK_IGNORE_TO_STRING
591 void SkLinearGradient::toString(SkString* str) const {
592     str->append("SkLinearGradient (");
593
594     str->appendf("start: (%f, %f)", fStart.fX, fStart.fY);
595     str->appendf(" end: (%f, %f) ", fEnd.fX, fEnd.fY);
596
597     this->INHERITED::toString(str);
598
599     str->append(")");
600 }
601 #endif