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/ Inside Multimedia 1994 April / Inside Multimedia CD-ROM (April 1994).iso / prg / gs / gssource.exe / GSCIE.C < prev    next >
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C/C++ Source or Header  |  1992-08-24  |  7.5 KB  |  244 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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  15. given to you along with Ghostscript so you can know your rights and
  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 "gscspace.h"
  24. #include "gscie.h"
  25.  
  26. /* Default values for components. */
  27. private float
  28. fp_identity(floatp value)
  29. {    return (float)value;
  30. }
  31. const gs_range3 Range3_default = { {0,1}, {0,1}, {0,1} };
  32. const gs_float_proc3 Decode3_default = { fp_identity, fp_identity, fp_identity };
  33. const gs_matrix3 Matrix3_default = { {1,0,0}, {0,1,0}, {0,0,1} };
  34. const gs_range RangeA_default = {0,1};
  35. const gs_float_proc DecodeA_default = fp_identity;
  36. const gs_vector3 MatrixA_default = { 1, 1, 1 };
  37. const gs_vector3 BlackPoint_default = { 0, 0, 0 };
  38.  
  39. /* Apply procedures to a vector. */
  40. private void
  41. cie_apply3(const gs_vector3 *in, const gs_float_proc3 *procs, gs_vector3 *out)
  42. {    out->u = (*procs->u)(in->u);
  43.     out->v = (*procs->v)(in->v);
  44.     out->w = (*procs->w)(in->w);
  45. }
  46.  
  47. /* Multiply a vector by a matrix. */
  48. private void
  49. cie_mult3(const gs_vector3 *in, register const gs_matrix3 *mat, gs_vector3 *out)
  50. {    float u = in->u, v = in->v, w = in->w;
  51.     out->u = (u * mat->cu.u) + (v * mat->cu.v) + (w * mat->cu.w);
  52.     out->v = (u * mat->cv.u) + (v * mat->cv.v) + (w * mat->cv.w);
  53.     out->w = (u * mat->cw.u) + (v * mat->cw.v) + (w * mat->cw.w);
  54. }
  55.  
  56. /* Invert a matrix. */
  57. private void
  58. cie_invert3(register const gs_matrix3 *in, register gs_matrix3 *out)
  59. {    /* This is a brute force algorithm; maybe there are better. */
  60.     /* We label the array elements */
  61.     /*   [ A B C ]   */
  62.     /*   [ D E F ]   */
  63.     /*   [ G H I ]   */
  64. #define A cu.u
  65. #define B cv.u
  66. #define C cw.u
  67. #define D cu.v
  68. #define E cv.v
  69. #define F cw.v
  70. #define G cu.w
  71. #define H cv.w
  72. #define I cw.w
  73.     double AE = in->A * in->E, AF = in->A * in->F,
  74.         AH = in->A * in->H, AI = in->A * in->I;
  75.     double BD = in->B * in->D, BF = in->B * in->F,
  76.         BG = in->B * in->G, BI = in->B * in->I;
  77.     double CD = in->C * in->D, CE = in->C * in->E,
  78.         CG = in->C * in->G, CH = in->C * in->H;
  79.     double DH = in->D * in->H, DI = in->D * in->I;
  80.     double EG = in->E * in->G, EI = in->E * in->I;
  81.     double FG = in->F * in->G, FH = in->F * in->H;
  82.     double coA = EI - FH, coB = FG - DI, coC = DH - EG;
  83.     double det = in->A * coA + in->B * coB + in->C * coC;
  84.     out->A = coA / det;
  85.     out->D = coB / det;
  86.     out->G = coC / det;
  87.     out->B = (CH - BI) / det;
  88.     out->E = (AI - CG) / det;
  89.     out->H = (BG - AH) / det;
  90.     out->C = (BF - CE) / det;
  91.     out->F = (CD - AF) / det;
  92.     out->I = (AE - BD) / det;
  93. #undef A
  94. #undef B
  95. #undef C
  96. #undef D
  97. #undef E
  98. #undef F
  99. #undef G
  100. #undef H
  101. #undef I
  102. }
  103.  
  104. /* Force values within bounds. */
  105. #define restrict(v, r)\
  106.   ((v) < (r).rmin ? (r).rmin : (v) > (r).rmax ? (r).rmax : (v))
  107. private void
  108. cie_restrict3(const gs_vector3 *in, const gs_range3 *range, gs_vector3 *out)
  109. {    float temp;
  110.     temp = in->u; out->u = restrict(temp, range->u);
  111.     temp = in->v; out->v = restrict(temp, range->v);
  112.     temp = in->w; out->w = restrict(temp, range->w);
  113. }
  114.  
  115. /* Decode ABC values to XYZ. */
  116. int
  117. gs_cie_abc_decode1(const gs_vector3 *pabc, gs_vector3 *ptabc, const gs_cie_abc *pcie)
  118. {    cie_restrict3(pabc, &pcie->RangeABC, ptabc);
  119.     return 0;
  120. }
  121. /*
  122.  * Client:
  123.     cie_apply3(ptabc, &pcie->DecodeABC, ptabc);
  124.  */
  125. int
  126. gs_cie_abc_decode2(const gs_vector3 *ptabc, gs_vector3 *ptlmn, const gs_cie_abc *pcie)
  127. {    cie_mult3(ptabc, &pcie->MatrixABC, ptlmn);
  128.     cie_restrict3(ptlmn, &pcie->common.RangeLMN, ptlmn);
  129.     return 0;
  130. }
  131. /*
  132.  * Client:
  133.     cie_apply3(ptlmn, &pcie->common.DecodeLMN, ptlmn);
  134.  */
  135. int
  136. gs_cie_abc_decode3(const gs_vector3 *ptlmn, gs_vector3 *pxyz, const gs_cie_abc *pcie)
  137. {    cie_mult3(ptlmn, &pcie->common.MatrixLMN, pxyz);
  138.     return 0;
  139. }
  140.  
  141. /* Decode an A value to XYZ. */
  142. int
  143. gs_cie_a_decode1(floatp va, float *pta, const gs_cie_a *pcie)
  144. {    *pta = restrict(va, pcie->RangeA);
  145.     return 0;
  146. }
  147. /*
  148.  * Client:
  149.     ta = (*pcie->DecodeA)(*pta);
  150.  */
  151. int
  152. gs_cie_a_decode2(floatp ta, gs_vector3 *ptlmn, const gs_cie_a *pcie)
  153. {    gs_vector3 lmn;
  154.     lmn.u = ta * pcie->MatrixA.u;
  155.     lmn.v = ta * pcie->MatrixA.v;
  156.     lmn.w = ta * pcie->MatrixA.w;
  157.     cie_restrict3(&lmn, &pcie->common.RangeLMN, ptlmn);
  158.     return 0;
  159. }
  160. /*
  161.  * Client:
  162.     cie_apply3(ptlmn, &pcie->common.DecodeLMN, ptlmn);
  163.  */
  164. /* gs_cie_a_decode3 is the same as gs_cie_abc_decode3. */
  165.  
  166. /* Initialize the computed fields of a CIE color rendering structure. */
  167. int
  168. gs_cie_render_init(gs_cie_render *pcie)
  169. {    cie_invert3(&pcie->MatrixPQR, &pcie->MatrixPQR_inverse);
  170.     cie_mult3(&pcie->points.WhitePoint, &pcie->MatrixPQR, &pcie->wdpqr);
  171.     cie_mult3(&pcie->points.BlackPoint, &pcie->MatrixPQR, &pcie->bdpqr);
  172.     return 0;
  173. }
  174.  
  175. /* Render CIE colors */
  176. int
  177. gs_cie_render_colors1(const gs_vector3 *pxyz, gs_cie_wbsd *pwbsd, gs_vector3 *ptpqr, gs_cie_wb *points, const gs_cie_render *pcie)
  178. {    cie_mult3(pxyz, &pcie->MatrixPQR, ptpqr);
  179.     pwbsd->ws.xyz = points->WhitePoint;
  180.     cie_mult3(&pwbsd->ws.xyz, &pcie->MatrixPQR, &pwbsd->ws.pqr);
  181.     pwbsd->bs.xyz = points->BlackPoint;
  182.     cie_mult3(&pwbsd->bs.xyz, &pcie->MatrixPQR, &pwbsd->bs.pqr);
  183.     pwbsd->wd.xyz = pcie->points.WhitePoint;
  184.     pwbsd->wd.pqr = pcie->wdpqr;
  185.     pwbsd->bd.xyz = pcie->points.BlackPoint;
  186.     pwbsd->bd.pqr = pcie->bdpqr;
  187.     return 0;
  188. }
  189. /*
  190.  * Client:
  191.     ptpqr->u = (*pcie->TransformPQR.u)(pwbsd, ptpqr->u);
  192.     ptpqr->v = (*pcie->TransformPQR.v)(pwbsd, ptpqr->v);
  193.     ptpqr->w = (*pcie->TransformPQR.w)(pwbsd, ptpqr->w);
  194.  */
  195. int
  196. gs_cie_render_colors2(const gs_vector3 *ptpqr, gs_vector3 *ptlmn, const gs_cie_render *pcie)
  197. {    gs_vector3 xyzd;
  198.     cie_mult3(ptpqr, &pcie->MatrixPQR_inverse, &xyzd);
  199.     cie_mult3(&xyzd, &pcie->MatrixLMN, ptlmn);
  200.     return 0;
  201. }
  202. /*
  203. /* Client:
  204.     cie_apply3(ptlmn, &pcie->EncodeLMN, ptlmn);
  205.  */
  206. int
  207. gs_cir_render_colors3(const gs_vector3 *ptlmn, gs_vector3 *ptabc, const gs_cie_render *pcie)
  208. {    gs_vector3 lmn;
  209.     cie_restrict3(ptlmn, &pcie->RangeLMN, &lmn);
  210.     cie_mult3(&lmn, &pcie->MatrixABC, ptabc);
  211.     return 0;
  212. }
  213. /*
  214.  * Client:
  215.     cie_apply3(ptabc, &pcie->EncodeABC, ptabc);
  216.  */
  217. int
  218. gs_cie_render_colors4(const gs_vector3 *ptabc, float *colors, const gs_cie_render *pcie)
  219. {    gs_vector3 abc;
  220.     cie_restrict3(ptabc, &pcie->RangeABC, &abc);
  221.     if ( pcie->RenderTable.table == 0 )
  222.        {    /* No further transformation */
  223.         colors[0] = abc.u;
  224.         colors[1] = abc.v;
  225.         colors[2] = abc.w;
  226.        }
  227.     else
  228.        {    /* Use the RenderTable. */
  229.         int m = pcie->RenderTable.m;
  230. #define ri(s,n)\
  231.   (int)((abc.s - pcie->RangeABC.s.rmin) * (pcie->RenderTable.n - 1) /\
  232.     (pcie->RangeABC.s.rmax - pcie->RangeABC.s.rmin) + 0.5)
  233.         int ia = ri(u, NA);
  234.         int ib = ri(v, NB);
  235.         int ic = ri(w, NC);
  236.         int j;
  237.         byte *pdc = pcie->RenderTable.table[ia] +
  238.             m * (ib * pcie->RenderTable.NC + ic);
  239.         for ( j = 0; j < m; j++ )
  240.             colors[j] = (*pcie->RenderTable.T[j])(pdc[j] / 255.0);
  241.        }
  242.     return 0;
  243. }
  244.