scalebias.c
上传用户:xk288cn
上传日期:2007-05-28
资源大小:4876k
文件大小:12k
源码类别:

GIS编程

开发平台:

Visual C++

  1. /* Copyright (c) Mark J. Kilgard, 1997. */
  2. /* This program is freely distributable without licensing fees and is
  3.    provided without guarantee or warrantee expressed or implied. This
  4.    program is -not- in the public domain. */
  5. /* X compile line: cc -o scalebias scalebias.c -ltiff -lglut -lGLU -lGL -lXmu -lXext -lX11 -lm */
  6. /* This program requires Sam Leffler's libtiff library and GLUT. */
  7. /* scalebias demonstrates how an "in place" scale & bias of pixels in the
  8.    frame buffer can often be accomplished faster with OpenGL blending
  9.    extensions instead of using the naive glCopyPixels with glPixelTransfer
  10.    used to do the scale and bias.
  11.    The blending approach requires the "blend subtract" EXT extension in
  12.    order to perform negative biases.  You could use this approach without
  13.    the "blend subtract" extension if you never need to do negative
  14.    biases.
  15.    NOTE: This blending approach does not allow negative scales.  The
  16.    blending approach also fails if the partial scaling or biasing results
  17.    leave the 0.0 to 1.0 range (example, scale=5.47, bias=-1.2).
  18.    This technique can be valuable when you want to perform post-texture
  19.    filtering scaling and biasing (say for volume rendering or image processing),
  20.    but your hardware lacks texture lookup tables.
  21.    To give you an idea of the speed advantage of this "in place" blending
  22.    technique for doing scales and biases, on an SGI O2, this program
  23.    runs 8 to 40 times faster with a greater than 1.0 scaling factor when
  24.    using the blending mode instead of using glCopyPixels.  The performance
  25.    improvement depends on the number of pixels scaled or biased. */
  26. #include <stdlib.h>
  27. #include <string.h>
  28. #include <math.h>
  29. #include <GL/glut.h>
  30. #include <tiffio.h>     /* Sam Leffler's libtiff library. */
  31. TIFFRGBAImage img;
  32. uint32 *raster, *texture;
  33. tsize_t npixels;
  34. int imgwidth, imgheight;
  35. int tw, th;
  36. int hasABGR = 0, hasBlendSubtract = 0;
  37. int doubleBuffer = 1;
  38. char *filename = NULL;
  39. int ax = 10, ay = -10;
  40. int luminance = 0;
  41. int useBlend = 1;
  42. int timing = 0;
  43. int height;
  44. GLfloat scale = 1.0, bias = 0.0, zoom = 1.0;
  45. void
  46. reshape(int w, int h)
  47. {
  48.   glViewport(0, 0, w, h);
  49.   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  50.   glLoadIdentity();
  51.   gluOrtho2D(0, w, 0, h);
  52.   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
  53.   glLoadIdentity();
  54.   height = h;
  55. }
  56. void
  57. drawImage(void)
  58. {
  59.   glPushMatrix();
  60.   glTranslatef(ax, -ay + imgheight * zoom, 0);
  61.   glScalef(zoom * imgwidth, zoom * imgheight, 1);
  62.   glBegin(GL_QUADS);
  63.   glTexCoord2i(0, 0);
  64.   glVertex2i(0, 0);
  65.   glTexCoord2i(1, 0);
  66.   glVertex2i(1, 0);
  67.   glTexCoord2i(1, -1);
  68.   glVertex2i(1, -1);
  69.   glTexCoord2i(0, -1);
  70.   glVertex2i(0, -1);
  71.   glEnd();
  72.   glPopMatrix();
  73. }
  74. void
  75. display(void)
  76. {
  77.   int start, end;
  78.   /* Clear the color buffer. */
  79.   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
  80.   glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);  /* Modulate texture with white. */
  81.   glEnable(GL_TEXTURE_2D);
  82.   drawImage();
  83.   if (timing) {
  84.     /* Avoid timing the clear and original draw image speed. */
  85.     glFinish();
  86.     start = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME);
  87.   }
  88.   /* Scale and bias via . */
  89.   if (bias != 0.0 || scale != 1.0) {
  90.     glDisable(GL_TEXTURE_2D);
  91.     /* Other things you might want to make sure are disabled. */
  92.     /* glDisable(GL_LIGHTING); */
  93.     /* glDisable(GL_DEPTH_TEST); */
  94.     if (useBlend && hasBlendSubtract) {
  95.       /* NOTE: The blending approach does not allow negative
  96.          scales.  The blending approach also fails if the
  97.          partial scaling or biasing results leave the 0.0 to
  98.          1.0 range (example, scale=5.47, bias=-1.2). */
  99.       glEnable(GL_BLEND);
  100.       if (scale > 1.0) {
  101.         float remainingScale;
  102.         remainingScale = scale;
  103. #ifdef GL_EXT_blend_subtract
  104.         glBlendEquationEXT(GL_FUNC_ADD_EXT);
  105. #endif
  106.         glBlendFunc(GL_DST_COLOR, GL_ONE);
  107.         if (remainingScale > 2.0) {
  108.           /* Clever cascading approach.  Example: if the
  109.              scaling factor was 9.5, do 3 "doubling" blends
  110.              (8x), then scale by the remaining 1.1875. */
  111.           glColor4f(1, 1, 1, 1);
  112.           while (remainingScale > 2.0) {
  113.             drawImage();
  114.             remainingScale /= 2.0;
  115.           }
  116.         }
  117.         glColor4f(remainingScale - 1,
  118.           remainingScale - 1, remainingScale - 1, 1);
  119.         drawImage();
  120.         glBlendFunc(GL_ONE, GL_ONE);
  121.         if (bias != 0) {
  122.           if (bias > 0) {
  123.             glColor4f(bias, bias, bias, 0.0);
  124.           } else {
  125. #ifdef GL_EXT_blend_subtract
  126.             glBlendEquationEXT(GL_FUNC_REVERSE_SUBTRACT_EXT);
  127. #endif
  128.             glColor4f(-bias, -bias, -bias, 0.0);
  129.           }
  130.           drawImage();
  131.         }
  132.       } else {
  133.         if (bias > 0) {
  134. #ifdef GL_EXT_blend_subtract
  135.           glBlendEquationEXT(GL_FUNC_ADD_EXT);
  136. #endif
  137.           glColor4f(bias, bias, bias, scale);
  138.         } else {
  139. #ifdef GL_EXT_blend_subtract
  140.           glBlendEquationEXT(GL_FUNC_REVERSE_SUBTRACT_EXT);
  141. #endif
  142.           glColor4f(-bias, -bias, -bias, scale);
  143.         }
  144.         glBlendFunc(GL_ONE, GL_SRC_ALPHA);
  145.         drawImage();
  146.       }
  147.       glDisable(GL_BLEND);
  148.     } else {
  149.       glPixelTransferf(GL_RED_SCALE, scale);
  150.       glPixelTransferf(GL_GREEN_SCALE, scale);
  151.       glPixelTransferf(GL_BLUE_SCALE, scale);
  152.       glPixelTransferf(GL_RED_BIAS, bias);
  153.       glPixelTransferf(GL_GREEN_BIAS, bias);
  154.       glPixelTransferf(GL_BLUE_BIAS, bias);
  155.       glRasterPos2i(0, 0);
  156.       glBitmap(0, 0, 0, 0, ax, -ay, NULL);
  157.       glCopyPixels(ax, -ay,
  158.         ceil(imgwidth * zoom), ceil(imgheight * zoom), GL_COLOR);
  159.       glPixelTransferf(GL_RED_SCALE, 1.0);
  160.       glPixelTransferf(GL_GREEN_SCALE, 1.0);
  161.       glPixelTransferf(GL_BLUE_SCALE, 1.0);
  162.       glPixelTransferf(GL_RED_BIAS, 0.0);
  163.       glPixelTransferf(GL_GREEN_BIAS, 0.0);
  164.       glPixelTransferf(GL_BLUE_BIAS, 0.0);
  165.     }
  166.   }
  167.   if (timing) {
  168.     glFinish();
  169.     end = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME);
  170.     printf("time = %d millisecondsn", end - start);
  171.   }
  172.   /* Swap the buffers if necessary. */
  173.   if (doubleBuffer) {
  174.     glutSwapBuffers();
  175.   } else {
  176.     glFlush();
  177.   }
  178. }
  179. static int moving = 0, ox, oy;
  180. void
  181. mouse(int button, int state, int x, int y)
  182. {
  183.   if (button == GLUT_LEFT_BUTTON) {
  184.     if (state == GLUT_DOWN) {
  185.       /* Left mouse button press.  Update last seen mouse
  186.          position. And set "moving" true since button is
  187.          pressed. */
  188.       ox = x;
  189.       oy = y;
  190.       moving = 1;
  191.     } else {
  192.       /* Left mouse button released; unset "moving" since
  193.          button no longer pressed. */
  194.       moving = 0;
  195.     }
  196.   }
  197. }
  198. void
  199. motion(int x, int y)
  200. {
  201.   /* If there is mouse motion with the left button held down. */
  202.   if (moving) {
  203.     /* Figure out offset from the last mouse position seen. */
  204.     ax += (x - ox);
  205.     ay += (y - oy);
  206.     /* Request a window redraw. */
  207.     glutPostRedisplay();
  208.     /* Update last seen mouse position. */
  209.     ox = x;
  210.     oy = y;
  211.   }
  212. }
  213. void
  214. updateTitle(void)
  215. {
  216.   char title[200];
  217.   sprintf(title, "Scale (%.2f) & Bias (%.1f) via %s", scale, bias,
  218.     useBlend ? "Blend" : "Copy");
  219.   glutSetWindowTitle(title);
  220. }
  221. void
  222. option(int value)
  223. {
  224.   switch (value) {
  225.   case 6:
  226.     bias += 0.1;
  227.     break;
  228.   case 7:
  229.     bias -= 0.1;
  230.     break;
  231.   case 8:
  232.     scale *= 1.1;
  233.     break;
  234.   case 9:
  235.     scale *= 0.9;
  236.     break;
  237.   case 10:
  238.     scale = 1.0;
  239.     bias = 0.0;
  240.     break;
  241.   case 11:
  242.     if (hasBlendSubtract) {
  243.       useBlend = 1 - useBlend;
  244.     }
  245.     break;
  246.   case 12:
  247.     zoom += 0.2;
  248.     break;
  249.   case 13:
  250.     zoom -= 0.2;
  251.     break;
  252.   case 14:
  253.     timing = 1 - timing;
  254.     break;
  255.   case 666:
  256.     exit(0);
  257.     break;
  258.   }
  259.   updateTitle();
  260.   glutPostRedisplay();
  261. }
  262. /* ARGSUSED1 */
  263. void
  264. special(int key, int x, int y)
  265. {
  266.   switch (key) {
  267.   case GLUT_KEY_UP:
  268.     option(6);
  269.     break;
  270.   case GLUT_KEY_DOWN:
  271.     option(7);
  272.     break;
  273.   case GLUT_KEY_LEFT:
  274.     option(9);
  275.     break;
  276.   case GLUT_KEY_RIGHT:
  277.     option(8);
  278.     break;
  279.   case GLUT_KEY_HOME:
  280.     option(10);
  281.     break;
  282.   case GLUT_KEY_INSERT:
  283.     option(11);
  284.     break;
  285.   case GLUT_KEY_PAGE_UP:
  286.     option(12);
  287.     break;
  288.   case GLUT_KEY_PAGE_DOWN:
  289.     option(13);
  290.     break;
  291.   }
  292. }
  293. int
  294. main(int argc, char **argv)
  295. {
  296.   TIFF *tif;
  297.   char emsg[1024];
  298.   int i;
  299.   glutInit(&argc, argv);
  300.   for (i = 1; i < argc; i++) {
  301.     if (!strcmp(argv[i], "-sb")) {
  302.       doubleBuffer = 0;
  303.     } else {
  304.       filename = argv[i];
  305.     }
  306.   }
  307.   if (filename == NULL) {
  308.     fprintf(stderr, "usage: scalebias [GLUT-options] [-sb] TIFF-filen");
  309.     exit(1);
  310.   }
  311.   tif = TIFFOpen(filename, "r");
  312.   if (tif == NULL) {
  313.     fprintf(stderr, "Problem showing %sn", filename);
  314.     exit(1);
  315.   }
  316.   if (TIFFRGBAImageBegin(&img, tif, 0, emsg)) {
  317.     npixels = (tsize_t) (img.width * img.height);
  318.     raster = (uint32 *) _TIFFmalloc(npixels * (tsize_t) sizeof(uint32));
  319.     if (raster != NULL) {
  320.       if (TIFFRGBAImageGet(&img, raster, img.width, img.height) == 0) {
  321.         TIFFError(filename, emsg);
  322.         exit(1);
  323.       }
  324.     }
  325.     TIFFRGBAImageEnd(&img);
  326.   } else {
  327.     TIFFError(filename, emsg);
  328.     exit(1);
  329.   }
  330.   if (doubleBuffer) {
  331.     glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE);
  332.   } else {
  333.     glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);
  334.   }
  335.   imgwidth = (int) img.width;
  336.   imgheight = (int) img.height;
  337.   glutInitWindowSize(imgwidth * 1.5, imgheight * 1.5);
  338.   glutCreateWindow("");
  339.   glutReshapeFunc(reshape);
  340.   glutDisplayFunc(display);
  341.   glutMouseFunc(mouse);
  342.   glutMotionFunc(motion);
  343.   glutSpecialFunc(special);
  344. #ifdef GL_EXT_abgr
  345.   if (glutExtensionSupported("GL_EXT_abgr")) {
  346.     hasABGR = 1;
  347.   }
  348. #endif
  349. #ifdef GL_EXT_blend_subtract
  350.   if (glutExtensionSupported("GL_EXT_blend_subtract")) {
  351.     hasBlendSubtract = 1;
  352.   }
  353. #endif
  354.   if (!hasBlendSubtract) {
  355.     printf("nThis program needs the blend subtract extension forn");
  356.     printf("fast blending-base in-place scaling & biasing.  Sincen");
  357.     printf("the extension is not available, using the slowern");
  358.     printf("glCopyPixels approach.nn");
  359.     useBlend = 0;
  360.   }
  361.   /* If cannot directly display ABGR format, we need to reverse
  362.      the component ordering in each pixel. :-( */
  363.   if (!hasABGR) {
  364.     int i;
  365.     for (i = 0; i < npixels; i++) {
  366.       register unsigned char *cp = (unsigned char *) &raster[i];
  367.       int t;
  368.       t = cp[3];
  369.       cp[3] = cp[0];
  370.       cp[0] = t;
  371.       t = cp[2];
  372.       cp[2] = cp[1];
  373.       cp[1] = t;
  374.     }
  375.   }
  376.   glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
  377.   /* Linear sampling within a mipmap level. */
  378.   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER,
  379.     GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST);
  380.   /* A TIFF file could be any size; OpenGL textures are allowed
  381.      to have a width and height that is a power of two (32, 64,
  382.      128, etc.). To maximize the use of available texture
  383.      memory, we scale the image to gluScaleImage to the next
  384.      larger power of 2 width or height dimension (not exceeding
  385.      512, don't want to use too much texture memory!).  This
  386.      rescaling can result in a bit of image bluring because of
  387.      the resampling done by gluScaleImage.  An alternative would
  388.      be to change the texture coordinates  to only use a portion
  389.      texture area. */
  390.   tw = 1 << (int) ceil(log(img.width) / log(2.0));
  391.   th = 1 << (int) ceil(log(img.height) / log(2.0));
  392.   if (tw > 512)
  393.     tw = 512;
  394.   if (th > 512)
  395.     th = 512;
  396.   texture = (uint32 *) malloc(sizeof(GLubyte) * 4 * tw * th);
  397. #ifdef GL_EXT_abgr
  398. #define APPROPRIATE_FORMAT (hasABGR ? GL_ABGR_EXT : GL_RGBA)
  399. #else
  400. #define APPROPRIATE_FORMAT GL_RGBA
  401. #endif
  402.   gluScaleImage(APPROPRIATE_FORMAT,
  403.     (GLsizei) img.width, (GLsizei) img.height, GL_UNSIGNED_BYTE, raster,
  404.     tw, th, GL_UNSIGNED_BYTE, texture);
  405.   /* Build mipmaps for the texture image.  Since we are not
  406.      scaling the image (we easily could by calling glScalef),
  407.      creating mipmaps is not really useful, but it is done just
  408.      to show how easily creating mipmaps is. */
  409.   gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, 4, tw, th,
  410.     APPROPRIATE_FORMAT, GL_UNSIGNED_BYTE,
  411.     texture);
  412.   glutCreateMenu(option);
  413.   glutAddMenuEntry("Increase bias (Up)", 6);
  414.   glutAddMenuEntry("Decrease bias (Down)", 7);
  415.   glutAddMenuEntry("Increase scale (Right)", 8);
  416.   glutAddMenuEntry("Decrease scale (Left)", 9);
  417.   glutAddMenuEntry("Reset scale & bias (Home)", 10);
  418.   if (hasBlendSubtract) {
  419.     glutAddMenuEntry("Toggle blend/copy (Insert)", 11);
  420.   }
  421.   glutAddMenuEntry("Zoom up (PageUp)", 12);
  422.   glutAddMenuEntry("Zoom down (PageDown)", 13);
  423.   glutAddMenuEntry("Toggle timing", 14);
  424.   glutAddMenuEntry("Quit", 666);
  425.   glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON);
  426.   /* Use a gray background so TIFF images with black
  427.      backgrounds will show against textiff's background. */
  428.   glClearColor(0.2, 0.2, 0.2, 1.0);
  429.   updateTitle();
  430.   glutMainLoop();
  431.   return 0;             /* ANSI C requires main to return int. */
  432. }