Upstream version 7.36.149.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / third_party / skia / src / pathops / SkOpAngle.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 #include "SkIntersections.h"
8 #include "SkOpAngle.h"
9 #include "SkOpSegment.h"
10 #include "SkPathOpsCurve.h"
11 #include "SkTSort.h"
12
13 #if DEBUG_ANGLE
14 #include "SkString.h"
15 #endif
16
17 /* Angles are sorted counterclockwise. The smallest angle has a positive x and the smallest
18    positive y. The largest angle has a positive x and a zero y. */
19
20 #if DEBUG_ANGLE
21     static bool CompareResult(SkString* bugOut, int append, bool compare) {
22         SkDebugf("%s %c %d\n", bugOut->c_str(), compare ? 'T' : 'F', append);
23         return compare;
24     }
25
26     #define COMPARE_RESULT(append, compare) CompareResult(&bugOut, append, compare)
27 #else
28     #define COMPARE_RESULT(append, compare) compare
29 #endif
30
31 /*             quarter angle values for sector
32
33 31   x > 0, y == 0              horizontal line (to the right)
34 0    x > 0, y == epsilon        quad/cubic horizontal tangent eventually going +y
35 1    x > 0, y > 0, x > y        nearer horizontal angle
36 2                  x + e == y   quad/cubic 45 going horiz
37 3    x > 0, y > 0, x == y       45 angle
38 4                  x == y + e   quad/cubic 45 going vert
39 5    x > 0, y > 0, x < y        nearer vertical angle
40 6    x == epsilon, y > 0        quad/cubic vertical tangent eventually going +x
41 7    x == 0, y > 0              vertical line (to the top)
42
43                                       8  7  6
44                                  9       |       5
45                               10         |          4
46                             11           |            3
47                           12  \          |           / 2
48                          13              |              1
49                         14               |               0
50                         15 --------------+------------- 31
51                         16               |              30
52                          17              |             29
53                           18  /          |          \ 28
54                             19           |           27
55                               20         |         26
56                                  21      |      25
57                                      22 23 24
58 */
59
60 // return true if lh < this < rh
61 bool SkOpAngle::after(const SkOpAngle* test) const {
62     const SkOpAngle& lh = *test;
63     const SkOpAngle& rh = *lh.fNext;
64     SkASSERT(&lh != &rh);
65 #if DEBUG_ANGLE
66     SkString bugOut;
67     bugOut.printf("%s [%d/%d] %d/%d tStart=%1.9g tEnd=%1.9g"
68                   " < [%d/%d] %d/%d tStart=%1.9g tEnd=%1.9g"
69                   " < [%d/%d] %d/%d tStart=%1.9g tEnd=%1.9g ", __FUNCTION__,
70             lh.fSegment->debugID(), lh.debugID(), lh.fSectorStart, lh.fSectorEnd,
71             lh.fSegment->t(lh.fStart), lh.fSegment->t(lh.fEnd),
72             fSegment->debugID(), debugID(), fSectorStart, fSectorEnd, fSegment->t(fStart),
73             fSegment->t(fEnd),
74             rh.fSegment->debugID(), rh.debugID(), rh.fSectorStart, rh.fSectorEnd,
75             rh.fSegment->t(rh.fStart), rh.fSegment->t(rh.fEnd));
76 #endif
77     if (lh.fComputeSector && !const_cast<SkOpAngle&>(lh).computeSector()) {
78         return COMPARE_RESULT(1, true);
79     }
80     if (fComputeSector && !const_cast<SkOpAngle*>(this)->computeSector()) {
81         return COMPARE_RESULT(2, true);
82     }
83     if (rh.fComputeSector && !const_cast<SkOpAngle&>(rh).computeSector()) {
84         return COMPARE_RESULT(3, true);
85     }
86 #if DEBUG_ANGLE  // reset bugOut with computed sectors
87     bugOut.printf("%s [%d/%d] %d/%d tStart=%1.9g tEnd=%1.9g"
88                   " < [%d/%d] %d/%d tStart=%1.9g tEnd=%1.9g"
89                   " < [%d/%d] %d/%d tStart=%1.9g tEnd=%1.9g ", __FUNCTION__,
90             lh.fSegment->debugID(), lh.debugID(), lh.fSectorStart, lh.fSectorEnd,
91             lh.fSegment->t(lh.fStart), lh.fSegment->t(lh.fEnd),
92             fSegment->debugID(), debugID(), fSectorStart, fSectorEnd, fSegment->t(fStart),
93             fSegment->t(fEnd),
94             rh.fSegment->debugID(), rh.debugID(), rh.fSectorStart, rh.fSectorEnd,
95             rh.fSegment->t(rh.fStart), rh.fSegment->t(rh.fEnd));
96 #endif
97     bool ltrOverlap = (lh.fSectorMask | rh.fSectorMask) & fSectorMask;
98     bool lrOverlap = lh.fSectorMask & rh.fSectorMask;
99     int lrOrder;  // set to -1 if either order works
100     if (!lrOverlap) {  // no lh/rh sector overlap
101         if (!ltrOverlap) {  // no lh/this/rh sector overlap
102             return COMPARE_RESULT(4,  (lh.fSectorEnd > rh.fSectorStart)
103                     ^ (fSectorStart > lh.fSectorEnd) ^ (fSectorStart > rh.fSectorStart));
104         }
105         int lrGap = (rh.fSectorStart - lh.fSectorStart + 32) & 0x1f;
106         /* A tiny change can move the start +/- 4. The order can only be determined if
107            lr gap is not 12 to 20 or -12 to -20.
108                -31 ..-21      1
109                -20 ..-12     -1
110                -11 .. -1      0
111                  0          shouldn't get here
112                 11 ..  1      1
113                 12 .. 20     -1
114                 21 .. 31      0
115          */
116         lrOrder = lrGap > 20 ? 0 : lrGap > 11 ? -1 : 1;
117     } else {
118         lrOrder = (int) lh.orderable(rh);
119         if (!ltrOverlap) {
120             return COMPARE_RESULT(5, !lrOrder);
121         }
122     }
123     int ltOrder;
124     SkASSERT((lh.fSectorMask & fSectorMask) || (rh.fSectorMask & fSectorMask));
125     if (lh.fSectorMask & fSectorMask) {
126         ltOrder = (int) lh.orderable(*this);
127     } else {
128         int ltGap = (fSectorStart - lh.fSectorStart + 32) & 0x1f;
129         ltOrder = ltGap > 20 ? 0 : ltGap > 11 ? -1 : 1;
130     }
131     int trOrder;
132     if (rh.fSectorMask & fSectorMask) {
133         trOrder = (int) orderable(rh);
134     } else {
135         int trGap = (rh.fSectorStart - fSectorStart + 32) & 0x1f;
136         trOrder = trGap > 20 ? 0 : trGap > 11 ? -1 : 1;
137     }
138     if (lrOrder >= 0 && ltOrder >= 0 && trOrder >= 0) {
139         return COMPARE_RESULT(7, lrOrder ? (ltOrder & trOrder) : (ltOrder | trOrder));
140     }
141     SkASSERT(lrOrder >= 0 || ltOrder >= 0 || trOrder >= 0);
142 // There's not enough information to sort. Get the pairs of angles in opposite planes.
143 // If an order is < 0, the pair is already in an opposite plane. Check the remaining pairs.
144     // FIXME : once all variants are understood, rewrite this more simply
145     if (ltOrder == 0 && lrOrder == 0) {
146         SkASSERT(trOrder < 0);
147         // FIXME : once this is verified to work, remove one opposite angle call
148         SkDEBUGCODE(bool lrOpposite = lh.oppositePlanes(rh));
149         bool ltOpposite = lh.oppositePlanes(*this);
150         SkASSERT(lrOpposite != ltOpposite);
151         return COMPARE_RESULT(8, ltOpposite);
152     } else if (ltOrder == 1 && trOrder == 0) {
153         SkASSERT(lrOrder < 0);
154         SkDEBUGCODE(bool ltOpposite = lh.oppositePlanes(*this));
155         bool trOpposite = oppositePlanes(rh);
156         SkASSERT(ltOpposite != trOpposite);
157         return COMPARE_RESULT(9, trOpposite);
158     } else if (lrOrder == 1 && trOrder == 1) {
159         SkASSERT(ltOrder < 0);
160         SkDEBUGCODE(bool trOpposite = oppositePlanes(rh));
161         bool lrOpposite = lh.oppositePlanes(rh);
162         SkASSERT(lrOpposite != trOpposite);
163         return COMPARE_RESULT(10, lrOpposite);
164     }
165     if (lrOrder < 0) {
166         if (ltOrder < 0) {
167             return COMPARE_RESULT(11, trOrder);
168         }
169         return COMPARE_RESULT(12, ltOrder);
170     }
171     return COMPARE_RESULT(13, !lrOrder);
172 }
173
174 // given a line, see if the opposite curve's convex hull is all on one side
175 // returns -1=not on one side    0=this CW of test   1=this CCW of test
176 int SkOpAngle::allOnOneSide(const SkOpAngle& test) const {
177     SkASSERT(!fIsCurve);
178     SkASSERT(test.fIsCurve);
179     const SkDPoint& origin = test.fCurvePart[0];
180     SkVector line;
181     if (fSegment->verb() == SkPath::kLine_Verb) {
182         const SkPoint* linePts = fSegment->pts();
183         int lineStart = fStart < fEnd ? 0 : 1;
184         line = linePts[lineStart ^ 1] - linePts[lineStart];
185     } else {
186         SkPoint shortPts[2] = { fCurvePart[0].asSkPoint(), fCurvePart[1].asSkPoint() };
187         line = shortPts[1] - shortPts[0];
188     }
189     float crosses[3];
190     SkPath::Verb testVerb = test.fSegment->verb();
191     int iMax = SkPathOpsVerbToPoints(testVerb);
192 //    SkASSERT(origin == test.fCurveHalf[0]);
193     const SkDCubic& testCurve = test.fCurvePart;
194 //    do {
195         for (int index = 1; index <= iMax; ++index) {
196             float xy1 = (float) (line.fX * (testCurve[index].fY - origin.fY));
197             float xy2 = (float) (line.fY * (testCurve[index].fX - origin.fX));
198             crosses[index - 1] = AlmostEqualUlps(xy1, xy2) ? 0 : xy1 - xy2;
199         }
200         if (crosses[0] * crosses[1] < 0) {
201             return -1;
202         }
203         if (SkPath::kCubic_Verb == testVerb) {
204             if (crosses[0] * crosses[2] < 0 || crosses[1] * crosses[2] < 0) {
205                 return -1;
206             }
207         }
208         if (crosses[0]) {
209             return crosses[0] < 0;
210         }
211         if (crosses[1]) {
212             return crosses[1] < 0;
213         }
214         if (SkPath::kCubic_Verb == testVerb && crosses[2]) {
215             return crosses[2] < 0;
216         }
217     fUnorderable = true;
218     return -1;
219 }
220
221 bool SkOpAngle::calcSlop(double x, double y, double rx, double ry, bool* result) const {
222     double absX = fabs(x);
223     double absY = fabs(y);
224     double length = absX < absY ? absX / 2 + absY : absX + absY / 2;
225     int exponent;
226     (void) frexp(length, &exponent);
227     double epsilon = ldexp(FLT_EPSILON, exponent);
228     SkPath::Verb verb = fSegment->verb();
229     SkASSERT(verb == SkPath::kQuad_Verb || verb == SkPath::kCubic_Verb);
230     // FIXME: the quad and cubic factors are made up ; determine actual values
231     double slop = verb == SkPath::kQuad_Verb ? 4 * epsilon : 512 * epsilon;
232     double xSlop = slop;
233     double ySlop = x * y < 0 ? -xSlop : xSlop; // OPTIMIZATION: use copysign / _copysign ?
234     double x1 = x - xSlop;
235     double y1 = y + ySlop;
236     double x_ry1 = x1 * ry;
237     double rx_y1 = rx * y1;
238     *result = x_ry1 < rx_y1;
239     double x2 = x + xSlop;
240     double y2 = y - ySlop;
241     double x_ry2 = x2 * ry;
242     double rx_y2 = rx * y2;
243     bool less2 = x_ry2 < rx_y2;
244     return *result == less2;
245 }
246
247 bool SkOpAngle::checkCrossesZero() const {
248     int start = SkTMin(fSectorStart, fSectorEnd);
249     int end = SkTMax(fSectorStart, fSectorEnd);
250     bool crossesZero = end - start > 16;
251     return crossesZero;
252 }
253
254 bool SkOpAngle::checkParallel(const SkOpAngle& rh) const {
255     SkDVector scratch[2];
256     const SkDVector* sweep, * tweep;
257     if (!fUnorderedSweep) {
258         sweep = fSweep;
259     } else {
260         scratch[0] = fCurvePart[1] - fCurvePart[0];
261         sweep = &scratch[0];
262     }
263     if (!rh.fUnorderedSweep) {
264         tweep = rh.fSweep;
265     } else {
266         scratch[1] = rh.fCurvePart[1] - rh.fCurvePart[0];
267         tweep = &scratch[1];
268     }
269     double s0xt0 = sweep->crossCheck(*tweep);
270     if (tangentsDiverge(rh, s0xt0)) {
271         return s0xt0 < 0;
272     }
273     SkDVector m0 = fSegment->dPtAtT(midT()) - fCurvePart[0];
274     SkDVector m1 = rh.fSegment->dPtAtT(rh.midT()) - rh.fCurvePart[0];
275     double m0xm1 = m0.crossCheck(m1);
276     if (m0xm1 == 0) {
277         fUnorderable = true;
278         rh.fUnorderable = true;
279         return true;
280     }
281     return m0xm1 < 0;
282 }
283
284 // the original angle is too short to get meaningful sector information
285 // lengthen it until it is long enough to be meaningful or leave it unset if lengthening it
286 // would cause it to intersect one of the adjacent angles
287 bool SkOpAngle::computeSector() {
288     if (fComputedSector) {
289         // FIXME: logically, this should return !fUnorderable, but doing so breaks testQuadratic51
290         // -- but in general, this code may not work so this may be the least of problems
291         // adding the bang fixes testQuads46x in release, however
292         return fUnorderable;
293     }
294     SkASSERT(fSegment->verb() != SkPath::kLine_Verb && small());
295     fComputedSector = true;
296     int step = fStart < fEnd ? 1 : -1;
297     int limit = step > 0 ? fSegment->count() : -1;
298     int checkEnd = fEnd;
299     do {
300 // advance end
301         const SkOpSpan& span = fSegment->span(checkEnd);
302         const SkOpSegment* other = span.fOther;
303         int oCount = other->count();
304         for (int oIndex = 0; oIndex < oCount; ++oIndex) {
305             const SkOpSpan& oSpan = other->span(oIndex);
306             if (oSpan.fOther != fSegment) {
307                 continue;
308             }
309             if (oSpan.fOtherIndex == checkEnd) {
310                 continue;
311             }
312             if (!approximately_equal(oSpan.fOtherT, span.fT)) {
313                 continue;
314             }
315             goto recomputeSector;
316         }
317         checkEnd += step;
318     } while (checkEnd != limit);
319 recomputeSector:
320     if (checkEnd == fEnd || checkEnd - step == fEnd) {
321         fUnorderable = true;
322         return false;
323     }
324     int saveEnd = fEnd;
325     fEnd = checkEnd - step;
326     setSpans();
327     setSector();
328     fEnd = saveEnd;
329     return !fUnorderable;
330 }
331
332 // returns -1 if overlaps   0 if no overlap cw    1 if no overlap ccw
333 int SkOpAngle::convexHullOverlaps(const SkOpAngle& rh) const {
334     const SkDVector* sweep = fSweep;
335     const SkDVector* tweep = rh.fSweep;
336     double s0xs1 = sweep[0].crossCheck(sweep[1]);
337     double s0xt0 = sweep[0].crossCheck(tweep[0]);
338     double s1xt0 = sweep[1].crossCheck(tweep[0]);
339     bool tBetweenS = s0xs1 > 0 ? s0xt0 > 0 && s1xt0 < 0 : s0xt0 < 0 && s1xt0 > 0;
340     double s0xt1 = sweep[0].crossCheck(tweep[1]);
341     double s1xt1 = sweep[1].crossCheck(tweep[1]);
342     tBetweenS |= s0xs1 > 0 ? s0xt1 > 0 && s1xt1 < 0 : s0xt1 < 0 && s1xt1 > 0;
343     double t0xt1 = tweep[0].crossCheck(tweep[1]);
344     if (tBetweenS) {
345         return -1;
346     }
347     if ((s0xt0 == 0 && s1xt1 == 0) || (s1xt0 == 0 && s0xt1 == 0)) {  // s0 to s1 equals t0 to t1
348         return -1;
349     }
350     bool sBetweenT = t0xt1 > 0 ? s0xt0 < 0 && s0xt1 > 0 : s0xt0 > 0 && s0xt1 < 0;
351     sBetweenT |= t0xt1 > 0 ? s1xt0 < 0 && s1xt1 > 0 : s1xt0 > 0 && s1xt1 < 0;
352     if (sBetweenT) {
353         return -1;
354     }
355     // if all of the sweeps are in the same half plane, then the order of any pair is enough
356     if (s0xt0 >= 0 && s0xt1 >= 0 && s1xt0 >= 0 && s1xt1 >= 0) {
357         return 0;
358     }
359     if (s0xt0 <= 0 && s0xt1 <= 0 && s1xt0 <= 0 && s1xt1 <= 0) {
360         return 1;
361     }
362     // if the outside sweeps are greater than 180 degress:
363         // first assume the inital tangents are the ordering
364         // if the midpoint direction matches the inital order, that is enough
365     SkDVector m0 = fSegment->dPtAtT(midT()) - fCurvePart[0];
366     SkDVector m1 = rh.fSegment->dPtAtT(rh.midT()) - rh.fCurvePart[0];
367     double m0xm1 = m0.crossCheck(m1);
368     if (s0xt0 > 0 && m0xm1 > 0) {
369         return 0;
370     }
371     if (s0xt0 < 0 && m0xm1 < 0) {
372         return 1;
373     }
374     if (tangentsDiverge(rh, s0xt0)) {
375         return s0xt0 < 0;
376     }
377     return m0xm1 < 0;
378 }
379
380 // OPTIMIZATION: longest can all be either lazily computed here or precomputed in setup
381 double SkOpAngle::distEndRatio(double dist) const {
382     double longest = 0;
383     const SkOpSegment& segment = *this->segment();
384     int ptCount = SkPathOpsVerbToPoints(segment.verb());
385     const SkPoint* pts = segment.pts();
386     for (int idx1 = 0; idx1 <= ptCount - 1; ++idx1) {
387         for (int idx2 = idx1 + 1; idx2 <= ptCount; ++idx2) {
388             if (idx1 == idx2) {
389                 continue;
390             }
391             SkDVector v;
392             v.set(pts[idx2] - pts[idx1]);
393             double lenSq = v.lengthSquared();
394             longest = SkTMax(longest, lenSq);
395         }
396     }
397     return sqrt(longest) / dist;
398 }
399
400 bool SkOpAngle::endsIntersect(const SkOpAngle& rh) const {
401     SkPath::Verb lVerb = fSegment->verb();
402     SkPath::Verb rVerb = rh.fSegment->verb();
403     int lPts = SkPathOpsVerbToPoints(lVerb);
404     int rPts = SkPathOpsVerbToPoints(rVerb);
405     SkDLine rays[] = {{{fCurvePart[0], rh.fCurvePart[rPts]}},
406             {{fCurvePart[0], fCurvePart[lPts]}}};
407     if (rays[0][1] == rays[1][1]) {
408         return checkParallel(rh);
409     }
410     double smallTs[2] = {-1, -1};
411     bool limited[2] = {false, false};
412     for (int index = 0; index < 2; ++index) {
413         const SkOpSegment& segment = index ? *rh.fSegment : *fSegment;
414         SkIntersections i;
415         (*CurveIntersectRay[index ? rPts : lPts])(segment.pts(), rays[index], &i);
416 //      SkASSERT(i.used() >= 1);
417         if (i.used() <= 1) {
418             continue;
419         }
420         double tStart = segment.t(index ? rh.fStart : fStart);
421         double tEnd = segment.t(index ? rh.fEnd : fEnd);
422         bool testAscends = index ? rh.fStart < rh.fEnd : fStart < fEnd;
423         double t = testAscends ? 0 : 1;
424         for (int idx2 = 0; idx2 < i.used(); ++idx2) {
425             double testT = i[0][idx2];
426             if (!approximately_between_orderable(tStart, testT, tEnd)) {
427                 continue;
428             }
429             if (approximately_equal_orderable(tStart, testT)) {
430                 continue;
431             }
432             smallTs[index] = t = testAscends ? SkTMax(t, testT) : SkTMin(t, testT);
433             limited[index] = approximately_equal_orderable(t, tEnd);
434         }
435     }
436 #if 0
437     if (smallTs[0] < 0 && smallTs[1] < 0) {  // if neither ray intersects, do endpoint sort
438         double m0xm1 = 0;
439         if (lVerb == SkPath::kLine_Verb) {
440             SkASSERT(rVerb != SkPath::kLine_Verb);
441             SkDVector m0 = rays[1][1] - fCurvePart[0];
442             SkDPoint endPt;
443             endPt.set(rh.fSegment->pts()[rh.fStart < rh.fEnd ? rPts : 0]);
444             SkDVector m1 = endPt - fCurvePart[0];
445             m0xm1 = m0.crossCheck(m1);
446         }
447         if (rVerb == SkPath::kLine_Verb) {
448             SkDPoint endPt;
449             endPt.set(fSegment->pts()[fStart < fEnd ? lPts : 0]);
450             SkDVector m0 = endPt - fCurvePart[0];
451             SkDVector m1 = rays[0][1] - fCurvePart[0];
452             m0xm1 = m0.crossCheck(m1);
453         }
454         if (m0xm1 != 0) {
455             return m0xm1 < 0;
456         }
457     }
458 #endif
459     bool sRayLonger = false;
460     SkDVector sCept = {0, 0};
461     double sCeptT = -1;
462     int sIndex = -1;
463     bool useIntersect = false;
464     for (int index = 0; index < 2; ++index) {
465         if (smallTs[index] < 0) {
466             continue;
467         }
468         const SkOpSegment& segment = index ? *rh.fSegment : *fSegment;
469         const SkDPoint& dPt = segment.dPtAtT(smallTs[index]);
470         SkDVector cept = dPt - rays[index][0];
471         // If this point is on the curve, it should have been detected earlier by ordinary
472         // curve intersection. This may be hard to determine in general, but for lines,
473         // the point could be close to or equal to its end, but shouldn't be near the start.
474         if ((index ? lPts : rPts) == 1) {
475             SkDVector total = rays[index][1] - rays[index][0];
476             if (cept.lengthSquared() * 2 < total.lengthSquared()) {
477                 continue;
478             }
479         }
480         SkDVector end = rays[index][1] - rays[index][0];
481         if (cept.fX * end.fX < 0 || cept.fY * end.fY < 0) {
482             continue;
483         }
484         double rayDist = cept.length();
485         double endDist = end.length();
486         bool rayLonger = rayDist > endDist;
487         if (limited[0] && limited[1] && rayLonger) {
488             useIntersect = true;
489             sRayLonger = rayLonger;
490             sCept = cept;
491             sCeptT = smallTs[index];
492             sIndex = index;
493             break;
494         }
495         double delta = fabs(rayDist - endDist);
496         double minX, minY, maxX, maxY;
497         minX = minY = SK_ScalarInfinity;
498         maxX = maxY = -SK_ScalarInfinity;
499         const SkDCubic& curve = index ? rh.fCurvePart : fCurvePart;
500         int ptCount = index ? rPts : lPts;
501         for (int idx2 = 0; idx2 <= ptCount; ++idx2) {
502             minX = SkTMin(minX, curve[idx2].fX);
503             minY = SkTMin(minY, curve[idx2].fY);
504             maxX = SkTMax(maxX, curve[idx2].fX);
505             maxY = SkTMax(maxY, curve[idx2].fY);
506         }
507         double maxWidth = SkTMax(maxX - minX, maxY - minY);
508         delta /= maxWidth;
509         if (delta > 1e-4 && (useIntersect ^= true)) {  // FIXME: move this magic number
510             sRayLonger = rayLonger;
511             sCept = cept;
512             sCeptT = smallTs[index];
513             sIndex = index;
514         }
515     }
516     if (useIntersect) {
517         const SkDCubic& curve = sIndex ? rh.fCurvePart : fCurvePart;
518         const SkOpSegment& segment = sIndex ? *rh.fSegment : *fSegment;
519         double tStart = segment.t(sIndex ? rh.fStart : fStart);
520         SkDVector mid = segment.dPtAtT(tStart + (sCeptT - tStart) / 2) - curve[0];
521         double septDir = mid.crossCheck(sCept);
522         if (!septDir) {
523             return checkParallel(rh);
524         }
525         return sRayLonger ^ (sIndex == 0) ^ (septDir < 0);
526     } else {
527         return checkParallel(rh);
528     }
529 }
530
531 // Most of the time, the first one can be found trivially by detecting the smallest sector value.
532 // If all angles have the same sector value, actual sorting is required.
533 const SkOpAngle* SkOpAngle::findFirst() const {
534     const SkOpAngle* best = this;
535     int bestStart = SkTMin(fSectorStart, fSectorEnd);
536     const SkOpAngle* angle = this;
537     while ((angle = angle->fNext) != this) {
538         int angleEnd = SkTMax(angle->fSectorStart, angle->fSectorEnd);
539         if (angleEnd < bestStart) {
540             return angle;    // we wrapped around
541         }
542         int angleStart = SkTMin(angle->fSectorStart, angle->fSectorEnd);
543         if (bestStart > angleStart) {
544             best = angle;
545             bestStart = angleStart;
546         }
547     }
548     // back up to the first possible angle
549     const SkOpAngle* firstBest = best;
550     angle = best;
551     int bestEnd = SkTMax(best->fSectorStart, best->fSectorEnd);
552     while ((angle = angle->previous()) != firstBest) {
553         if (angle->fStop) {
554             break;
555         }
556         int angleStart = SkTMin(angle->fSectorStart, angle->fSectorEnd);
557         // angles that are smaller by one aren't necessary better, since the larger may be a line
558         // and the smaller may be a curve that curls to the other side of the line.
559         if (bestEnd + 1 < angleStart) {
560             return best;
561         }
562         best = angle;
563         bestEnd = SkTMax(angle->fSectorStart, angle->fSectorEnd);
564     }
565     // in the case where all angles are nearly in the same sector, check the order to find the best
566     firstBest = best;
567     angle = best;
568     do {
569         angle = angle->fNext;
570         if (angle->fStop) {
571             return firstBest;
572         }
573         bool orderable = best->orderable(*angle);  // note: may return an unorderable angle
574         if (orderable == 0) {
575             return angle;
576         }
577         best = angle;
578     } while (angle != firstBest);
579     // if the angles are equally ordered, fall back on the initial tangent
580     bool foundBelow = false;
581     while ((angle = angle->fNext)) {
582         SkDVector scratch[2];
583         const SkDVector* sweep;
584         if (!angle->fUnorderedSweep) {
585             sweep = angle->fSweep;
586         } else {
587             scratch[0] = angle->fCurvePart[1] - angle->fCurvePart[0];
588             sweep = &scratch[0];
589         }
590         bool isAbove = sweep->fY <= 0;
591         if (isAbove && foundBelow) {
592             return angle;
593         }
594         foundBelow |= !isAbove;
595         if (angle == firstBest) {
596             return NULL; // should not loop around
597         }
598     }
599     SkASSERT(0);  // should never get here
600     return NULL;
601 }
602
603 /*      y<0 y==0 y>0  x<0 x==0 x>0 xy<0 xy==0 xy>0
604     0    x                      x               x
605     1    x                      x          x
606     2    x                      x    x
607     3    x                  x        x
608     4    x             x             x
609     5    x             x                   x
610     6    x             x                        x
611     7         x        x                        x
612     8             x    x                        x
613     9             x    x                   x
614     10            x    x             x
615     11            x         x        x
616     12            x             x    x
617     13            x             x          x
618     14            x             x               x
619     15        x                 x               x
620 */
621 int SkOpAngle::findSector(SkPath::Verb verb, double x, double y) const {
622     double absX = fabs(x);
623     double absY = fabs(y);
624     double xy = SkPath::kLine_Verb == verb || !AlmostEqualUlps(absX, absY) ? absX - absY : 0;
625     // If there are four quadrants and eight octants, and since the Latin for sixteen is sedecim,
626     // one could coin the term sedecimant for a space divided into 16 sections.
627    // http://english.stackexchange.com/questions/133688/word-for-something-partitioned-into-16-parts
628     static const int sedecimant[3][3][3] = {
629     //       y<0           y==0           y>0
630     //   x<0 x==0 x>0  x<0 x==0 x>0  x<0 x==0 x>0
631         {{ 4,  3,  2}, { 7, -1, 15}, {10, 11, 12}},  // abs(x) <  abs(y)
632         {{ 5, -1,  1}, {-1, -1, -1}, { 9, -1, 13}},  // abs(x) == abs(y)
633         {{ 6,  3,  0}, { 7, -1, 15}, { 8, 11, 14}},  // abs(x) >  abs(y)
634     };
635     int sector = sedecimant[(xy >= 0) + (xy > 0)][(y >= 0) + (y > 0)][(x >= 0) + (x > 0)] * 2 + 1;
636     SkASSERT(SkPath::kLine_Verb == verb || sector >= 0);
637     return sector;
638 }
639
640 // OPTIMIZE: if this loops to only one other angle, after first compare fails, insert on other side
641 // OPTIMIZE: return where insertion succeeded. Then, start next insertion on opposite side
642 void SkOpAngle::insert(SkOpAngle* angle) {
643     if (angle->fNext) {
644         if (loopCount() >= angle->loopCount()) {
645             if (!merge(angle)) {
646                 return;
647             }
648         } else if (fNext) {
649             if (!angle->merge(this)) {
650                 return;
651             }
652         } else {
653             angle->insert(this);
654         }
655         return;
656     }
657     bool singleton = NULL == fNext;
658     if (singleton) {
659         fNext = this;
660     }
661     SkOpAngle* next = fNext;
662     if (next->fNext == this) {
663         if (angle->overlap(*this)) {
664             return;
665         }
666         if (singleton || angle->after(this)) {
667             this->fNext = angle;
668             angle->fNext = next;
669         } else {
670             next->fNext = angle;
671             angle->fNext = this;
672         }
673         debugValidateNext();
674         return;
675     }
676     SkOpAngle* last = this;
677     do {
678         SkASSERT(last->fNext == next);
679         if (angle->overlap(*last) || angle->overlap(*next)) {
680             return;
681         }
682         if (angle->after(last)) {
683             last->fNext = angle;
684             angle->fNext = next;
685             debugValidateNext();
686             return;
687         }
688         last = next;
689         next = next->fNext;
690         if (last == this && next->fUnorderable) {
691             fUnorderable = true;
692             return;
693         }
694         SkASSERT(last != this);
695     } while (true);
696 }
697
698 bool SkOpAngle::isHorizontal() const {
699     return !fIsCurve && fSweep[0].fY == 0;
700 }
701
702 SkOpSpan* SkOpAngle::lastMarked() const {
703     if (fLastMarked) {
704         if (fLastMarked->fChased) {
705             return NULL;
706         }
707         fLastMarked->fChased = true;
708     }
709     return fLastMarked;
710 }
711
712 bool SkOpAngle::loopContains(const SkOpAngle& test) const {
713     if (!fNext) {
714         return false;
715     }
716     const SkOpAngle* first = this;
717     const SkOpAngle* loop = this;
718     const SkOpSegment* tSegment = test.fSegment;
719     double tStart = tSegment->span(test.fStart).fT;
720     double tEnd = tSegment->span(test.fEnd).fT;
721     do {
722         const SkOpSegment* lSegment = loop->fSegment;
723         // FIXME : use precisely_equal ? or compare points exactly ?
724         if (lSegment != tSegment) {
725             continue;
726         }
727         double lStart = lSegment->span(loop->fStart).fT;
728         if (lStart != tEnd) {
729             continue;
730         }
731         double lEnd = lSegment->span(loop->fEnd).fT;
732         if (lEnd == tStart) {
733             return true;
734         }
735     } while ((loop = loop->fNext) != first);
736     return false;
737 }
738
739 int SkOpAngle::loopCount() const {
740     int count = 0;
741     const SkOpAngle* first = this;
742     const SkOpAngle* next = this;
743     do {
744         next = next->fNext;
745         ++count;
746     } while (next && next != first);
747     return count;
748 }
749
750 // OPTIMIZATION: can this be done better in after when angles are sorted?
751 void SkOpAngle::markStops() {
752     SkOpAngle* angle = this;
753     int lastEnd = SkTMax(fSectorStart, fSectorEnd);
754     do {
755         angle = angle->fNext;
756         int angleStart = SkTMin(angle->fSectorStart, angle->fSectorEnd);
757         // angles that are smaller by one aren't necessary better, since the larger may be a line
758         // and the smaller may be a curve that curls to the other side of the line.
759         if (lastEnd + 1 < angleStart) {
760             angle->fStop = true;
761         }
762         lastEnd = SkTMax(angle->fSectorStart, angle->fSectorEnd);
763     } while (angle != this);
764 }
765
766 bool SkOpAngle::merge(SkOpAngle* angle) {
767     SkASSERT(fNext);
768     SkASSERT(angle->fNext);
769     SkOpAngle* working = angle;
770     do {
771         if (this == working) {
772             return false;
773         }
774         working = working->fNext;
775     } while (working != angle);
776     do {
777         SkOpAngle* next = working->fNext;
778         working->fNext = NULL;
779         insert(working);
780         working = next;
781     } while (working != angle);
782     // it's likely that a pair of the angles are unorderable
783 #if DEBUG_ANGLE
784     SkOpAngle* last = angle;
785     working = angle->fNext;
786     do {
787         SkASSERT(last->fNext == working);
788         last->fNext = working->fNext;
789         SkASSERT(working->after(last));
790         last->fNext = working;
791         last = working;
792         working = working->fNext;
793     } while (last != angle);
794 #endif
795     debugValidateNext();
796     return true;
797 }
798
799 double SkOpAngle::midT() const {
800     return (fSegment->t(fStart) + fSegment->t(fEnd)) / 2;
801 }
802
803 bool SkOpAngle::oppositePlanes(const SkOpAngle& rh) const {
804     int startSpan = abs(rh.fSectorStart - fSectorStart);
805     return startSpan >= 8;
806 }
807
808 bool SkOpAngle::orderable(const SkOpAngle& rh) const {
809     int result;
810     if (!fIsCurve) {
811         if (!rh.fIsCurve) {
812             double leftX = fTangentHalf.dx();
813             double leftY = fTangentHalf.dy();
814             double rightX = rh.fTangentHalf.dx();
815             double rightY = rh.fTangentHalf.dy();
816             double x_ry = leftX * rightY;
817             double rx_y = rightX * leftY;
818             if (x_ry == rx_y) {
819                 if (leftX * rightX < 0 || leftY * rightY < 0) {
820                     return true;  // exactly 180 degrees apart
821                 }
822                 goto unorderable;
823             }
824             SkASSERT(x_ry != rx_y); // indicates an undetected coincidence -- worth finding earlier
825             return x_ry < rx_y;
826         }
827         if ((result = allOnOneSide(rh)) >= 0) {
828             return result;
829         }
830         if (fUnorderable || approximately_zero(rh.fSide)) {
831             goto unorderable;
832         }
833     } else if (!rh.fIsCurve) {
834         if ((result = rh.allOnOneSide(*this)) >= 0) {
835             return !result;
836         }
837         if (rh.fUnorderable || approximately_zero(fSide)) {
838             goto unorderable;
839         }
840     }
841     if ((result = convexHullOverlaps(rh)) >= 0) {
842         return result;
843     }
844     return endsIntersect(rh);
845 unorderable:
846     fUnorderable = true;
847     rh.fUnorderable = true;
848     return true;
849 }
850
851 bool SkOpAngle::overlap(const SkOpAngle& other) const {
852     int min = SkTMin(fStart, fEnd);
853     const SkOpSpan& span = fSegment->span(min);
854     const SkOpSegment* oSeg = other.fSegment;
855     int oMin = SkTMin(other.fStart, other.fEnd);
856     const SkOpSpan& oSpan = oSeg->span(oMin);
857     if (!span.fSmall && !oSpan.fSmall) {
858         return false;
859     }
860     if (fSegment->span(fStart).fPt != oSeg->span(other.fStart).fPt) {
861         return false;
862     }
863     // see if small span is contained by opposite span
864     return span.fSmall ? oSeg->containsPt(fSegment->span(fEnd).fPt, other.fEnd, other.fStart)
865             : fSegment->containsPt(oSeg->span(other.fEnd).fPt, fEnd, fStart);
866 }
867
868 // OPTIMIZE: if this shows up in a profile, add a previous pointer
869 // as is, this should be rarely called
870 SkOpAngle* SkOpAngle::previous() const {
871     SkOpAngle* last = fNext;
872     do {
873         SkOpAngle* next = last->fNext;
874         if (next == this) {
875             return last;
876         }
877         last = next;
878     } while (true);
879 }
880
881 void SkOpAngle::set(const SkOpSegment* segment, int start, int end) {
882 #if DEBUG_ANGLE
883     fID = 0;
884 #endif
885     fSegment = segment;
886     fStart = start;
887     fEnd = end;
888     fNext = NULL;
889     fComputeSector = fComputedSector = false;
890     fStop = false;
891     setSpans();
892     setSector();
893 }
894
895 void SkOpAngle::setCurveHullSweep() {
896     fUnorderedSweep = false;
897     fSweep[0] = fCurvePart[1] - fCurvePart[0];
898     if (SkPath::kLine_Verb == fSegment->verb()) {
899         fSweep[1] = fSweep[0];
900         return;
901     }
902     fSweep[1] = fCurvePart[2] - fCurvePart[0];
903     if (SkPath::kCubic_Verb != fSegment->verb()) {
904         if (!fSweep[0].fX && !fSweep[0].fY) {
905             fSweep[0] = fSweep[1];
906         }
907         return;
908     }
909     SkDVector thirdSweep = fCurvePart[3] - fCurvePart[0];
910     if (fSweep[0].fX == 0 && fSweep[0].fY == 0) {
911         fSweep[0] = fSweep[1];
912         fSweep[1] = thirdSweep;
913         if (fSweep[0].fX == 0 && fSweep[0].fY == 0) {
914             fSweep[0] = fSweep[1];
915             fCurvePart[1] = fCurvePart[3];
916             fIsCurve = false;
917         }
918         return;
919     }
920     double s1x3 = fSweep[0].crossCheck(thirdSweep);
921     double s3x2 = thirdSweep.crossCheck(fSweep[1]);
922     if (s1x3 * s3x2 >= 0) {  // if third vector is on or between first two vectors
923         return;
924     }
925     double s2x1 = fSweep[1].crossCheck(fSweep[0]);
926     // FIXME: If the sweep of the cubic is greater than 180 degrees, we're in trouble
927     // probably such wide sweeps should be artificially subdivided earlier so that never happens
928     SkASSERT(s1x3 * s2x1 < 0 || s1x3 * s3x2 < 0);
929     if (s3x2 * s2x1 < 0) {
930         SkASSERT(s2x1 * s1x3 > 0);
931         fSweep[0] = fSweep[1];
932         fUnorderedSweep = true;
933     }
934     fSweep[1] = thirdSweep;
935 }
936
937 void SkOpAngle::setSector() {
938     SkPath::Verb verb = fSegment->verb();
939     if (SkPath::kLine_Verb != verb && small()) {
940         fSectorStart = fSectorEnd = -1;
941         fSectorMask = 0;
942         fComputeSector = true;  // can't determine sector until segment length can be found
943         return;
944     }
945     fSectorStart = findSector(verb, fSweep[0].fX, fSweep[0].fY);
946     if (!fIsCurve) {  // if it's a line or line-like, note that both sectors are the same
947         SkASSERT(fSectorStart >= 0);
948         fSectorEnd = fSectorStart;
949         fSectorMask = 1 << fSectorStart;
950         return;
951     }
952     SkASSERT(SkPath::kLine_Verb != verb);
953     fSectorEnd = findSector(verb, fSweep[1].fX, fSweep[1].fY);
954     if (fSectorEnd == fSectorStart) {
955         SkASSERT((fSectorStart & 3) != 3);  // if the sector has no span, it can't be an exact angle
956         fSectorMask = 1 << fSectorStart;
957         return;
958     }
959     bool crossesZero = checkCrossesZero();
960     int start = SkTMin(fSectorStart, fSectorEnd);
961     bool curveBendsCCW = (fSectorStart == start) ^ crossesZero;
962     // bump the start and end of the sector span if they are on exact compass points
963     if ((fSectorStart & 3) == 3) {
964         fSectorStart = (fSectorStart + (curveBendsCCW ? 1 : 31)) & 0x1f;
965     }
966     if ((fSectorEnd & 3) == 3) {
967         fSectorEnd = (fSectorEnd + (curveBendsCCW ? 31 : 1)) & 0x1f;
968     }
969     crossesZero = checkCrossesZero();
970     start = SkTMin(fSectorStart, fSectorEnd);
971     int end = SkTMax(fSectorStart, fSectorEnd);
972     if (!crossesZero) {
973         fSectorMask = (unsigned) -1 >> (31 - end + start) << start;
974     } else {
975         fSectorMask = (unsigned) -1 >> (31 - start) | (-1 << end);
976     }
977 }
978
979 void SkOpAngle::setSpans() {
980     fUnorderable = fSegment->isTiny(this);
981     fLastMarked = NULL;
982     const SkPoint* pts = fSegment->pts();
983     SkDEBUGCODE(fCurvePart[2].fX = fCurvePart[2].fY = fCurvePart[3].fX = fCurvePart[3].fY
984             = SK_ScalarNaN);
985     fSegment->subDivide(fStart, fEnd, &fCurvePart);
986     setCurveHullSweep();
987     const SkPath::Verb verb = fSegment->verb();
988     if (verb != SkPath::kLine_Verb
989             && !(fIsCurve = fSweep[0].crossCheck(fSweep[1]) != 0)) {
990         SkDLine lineHalf;
991         lineHalf[0].set(fCurvePart[0].asSkPoint());
992         lineHalf[1].set(fCurvePart[SkPathOpsVerbToPoints(verb)].asSkPoint());
993         fTangentHalf.lineEndPoints(lineHalf);
994         fSide = 0;
995     }
996     switch (verb) {
997     case SkPath::kLine_Verb: {
998         SkASSERT(fStart != fEnd);
999         const SkPoint& cP1 = pts[fStart < fEnd];
1000         SkDLine lineHalf;
1001         lineHalf[0].set(fSegment->span(fStart).fPt);
1002         lineHalf[1].set(cP1);
1003         fTangentHalf.lineEndPoints(lineHalf);
1004         fSide = 0;
1005         fIsCurve = false;
1006         } return;
1007     case SkPath::kQuad_Verb: {
1008         SkLineParameters tangentPart;
1009         SkDQuad& quad2 = *SkTCast<SkDQuad*>(&fCurvePart);
1010         (void) tangentPart.quadEndPoints(quad2);
1011         fSide = -tangentPart.pointDistance(fCurvePart[2]);  // not normalized -- compare sign only
1012         } break;
1013     case SkPath::kCubic_Verb: {
1014         SkLineParameters tangentPart;
1015         (void) tangentPart.cubicPart(fCurvePart);
1016         fSide = -tangentPart.pointDistance(fCurvePart[3]);
1017         double testTs[4];
1018         // OPTIMIZATION: keep inflections precomputed with cubic segment?
1019         int testCount = SkDCubic::FindInflections(pts, testTs);
1020         double startT = fSegment->t(fStart);
1021         double endT = fSegment->t(fEnd);
1022         double limitT = endT;
1023         int index;
1024         for (index = 0; index < testCount; ++index) {
1025             if (!::between(startT, testTs[index], limitT)) {
1026                 testTs[index] = -1;
1027             }
1028         }
1029         testTs[testCount++] = startT;
1030         testTs[testCount++] = endT;
1031         SkTQSort<double>(testTs, &testTs[testCount - 1]);
1032         double bestSide = 0;
1033         int testCases = (testCount << 1) - 1;
1034         index = 0;
1035         while (testTs[index] < 0) {
1036             ++index;
1037         }
1038         index <<= 1;
1039         for (; index < testCases; ++index) {
1040             int testIndex = index >> 1;
1041             double testT = testTs[testIndex];
1042             if (index & 1) {
1043                 testT = (testT + testTs[testIndex + 1]) / 2;
1044             }
1045             // OPTIMIZE: could avoid call for t == startT, endT
1046             SkDPoint pt = dcubic_xy_at_t(pts, testT);
1047             SkLineParameters tangentPart;
1048             tangentPart.cubicEndPoints(fCurvePart);
1049             double testSide = tangentPart.pointDistance(pt);
1050             if (fabs(bestSide) < fabs(testSide)) {
1051                 bestSide = testSide;
1052             }
1053         }
1054         fSide = -bestSide;  // compare sign only
1055         } break;
1056     default:
1057         SkASSERT(0);
1058     }
1059 }
1060
1061 bool SkOpAngle::small() const {
1062     int min = SkMin32(fStart, fEnd);
1063     int max = SkMax32(fStart, fEnd);
1064     for (int index = min; index < max; ++index) {
1065         const SkOpSpan& mSpan = fSegment->span(index);
1066         if (!mSpan.fSmall) {
1067             return false;
1068         }
1069     }
1070     return true;
1071 }
1072
1073 bool SkOpAngle::tangentsDiverge(const SkOpAngle& rh, double s0xt0) const {
1074     if (s0xt0 == 0) {
1075         return false;
1076     }
1077     // if the ctrl tangents are not nearly parallel, use them
1078     // solve for opposite direction displacement scale factor == m
1079     // initial dir = v1.cross(v2) == v2.x * v1.y - v2.y * v1.x
1080     // displacement of q1[1] : dq1 = { -m * v1.y, m * v1.x } + q1[1]
1081     // straight angle when : v2.x * (dq1.y - q1[0].y) == v2.y * (dq1.x - q1[0].x)
1082     //                       v2.x * (m * v1.x + v1.y) == v2.y * (-m * v1.y + v1.x)
1083     // - m * (v2.x * v1.x + v2.y * v1.y) == v2.x * v1.y - v2.y * v1.x
1084     // m = (v2.y * v1.x - v2.x * v1.y) / (v2.x * v1.x + v2.y * v1.y)
1085     // m = v1.cross(v2) / v1.dot(v2)
1086     const SkDVector* sweep = fSweep;
1087     const SkDVector* tweep = rh.fSweep;
1088     double s0dt0 = sweep[0].dot(tweep[0]);
1089     if (!s0dt0) {
1090         return true;
1091     }
1092     SkASSERT(s0dt0 != 0);
1093     double m = s0xt0 / s0dt0;
1094     double sDist = sweep[0].length() * m;
1095     double tDist = tweep[0].length() * m;
1096     bool useS = fabs(sDist) < fabs(tDist);
1097     double mFactor = fabs(useS ? distEndRatio(sDist) : rh.distEndRatio(tDist));
1098     return mFactor < 5000;  // empirically found limit
1099 }