/*=========================================== DolphMorph（ドルフモーフ） モーフィング＆変形アニメ作成ソフト モーフィングアルゴリズム: EAST 1994 インターフェース作成: 松内 良介 1994 ===========================================*/ /* ＥＡＳＴ氏によるモーフィングアルゴリズム 速度測定: 1994.9.6-00 1.15 clocks/loop 1994.9.6-01 1.17 clocks/loop 1994.9.6-02 1.07 clocks/loop 1994.9.6-03 1.00 clocks/loop 1994.9.6-04 0.91 clocks/loop 1994.9.6-05 1.08 clocks/loop (座標バッファを動的確保) 誰かもっと速くしてくれ〜(笑) void morphInitialize(int width, int height, float limit, LIST *plMORPHPOINT, LIST *plMORPHLINE) void morphTerminate() static void do_line3(int x1,int y1,int t1, int x2,int y2,int t2, void func(int x,int y,int t)!) static void morphSetInit(void) int morphExec(float time, int (*func)(MORPH_INFO *info), int callCnt, int do_type) void morphGetColor(int x, int y, int *r, int *g, int *b) void morphDumpOut(char *filename, int wid, int ht) */ #define CALLOC TL_calloc #define FREE TL_free #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include "domorph.h" #include "fifo.h" #include "morphgo.h" #define _lim(a, min, max) (_min(_max((min),(a)), (max))) /*--------------------------------------------------------*/ /* モジュール内変数 */ /*--------------------------------------------------------*/ static LIST *plPOINT; static LIST *plLINE; // static MORPH_POINT *p; // static int morph_point_num = 0; // static MORPH_LINE *l; // static int morph_line_num = 0; static fxp *from_x; static fxp *from_y; static fxp *to_x; static fxp *to_y; /* ↑from_x,from_y,to_x,to_y : 対応座標バッファ 横方向の要素数が morph_width+2, 縦方向の要素数が morph_height+2 の２次元配列のイメージ。 ただ実際には、morphInitialize 内で、１次元配列としてメモリ領域を 動的確保している。 中間画像上の点(x,y) について、 (from_x[1+y][1+x], from_y[1+y][1+x])＝画像Ａに対応する座標 (to_x[1+y][1+x], to_y[1+y][1+x]) ＝画像Ｂに対応する座標 を表す。 */ static fxp *tmp; /* ↑対応座標の収束計算のための一時バッファ。*/ static char *mask; /* ↑対応座標の移動不可を表すフラグ。 mask[1+y][1+x] が 0 なら…中間画像内(x,y)の対応座標は移動可 mask[1+y][1+x] が 1 なら…中間画像内(x,y)の対応座標は移動不可 これは、収束計算のときに境界点を移動させないために用いる。 */ static int BUFWID; /* ↑from_x,from_y,to_x,to_y,mask,tmp の横要素数 これは morph_width+2 に設定される。*/ static fxp morph_limit = 0x10000; /* ↑対応座標の収束計算時の限界移動量 　　（この値よりも移動量が小さくなったら計算を終了する） 　　 morphInitialize で設定。 */ static int morph_width,morph_height; /* ↑モーフィング画像の横・縦のピクセル数 morphInitialize で設定 */ static fxp morph_t1 = UNIT; static fxp morph_t2 = 0; /* ↑現在計算中の中間画像の、画像Ａ／Ｂ間での分率。 0x00000〜0x10000 の値をとる(16ビット固定小数点) morphExec で設定 */ static int morphType; /* DO_MORPH , DO_TRANSFORM */ #define INDEX(x,y) ((1+(x)) + BUFWID * (1+(y))) #define IA(name,n) *((int*)(name) + (n)) #define CA(name,n) *((char*)(name) + (n)) /* ユーザー定義された色読み込み関数の外部定義 */ extern int morphGetFromPixel(fxp x,fxp y,int *r,int *g,int *b); extern int morphGetToPixel(fxp x,fxp y,int *r,int *g,int *b); /*--------------------------------------------------------*/ /* モーフィング処理の初期化／終了 */ /*--------------------------------------------------------*/ void morphInitialize(int width, int height, float limit, LIST *plMORPHPOINT, LIST *plMORPHLINE) { morph_width = width; morph_height = height; morph_limit = FP2FX(limit); plPOINT = plMORPHPOINT; plLINE = plMORPHLINE; // morph_point_num = point_num; // p = point; // morph_line_num = line_num; // l = line; from_x = (fxp*)CALLOC(sizeof(fxp), (width+2)*(height+2)); from_y = (fxp*)CALLOC(sizeof(fxp), (width+2)*(height+2)); to_x = (fxp*)CALLOC(sizeof(fxp), (width+2)*(height+2)); to_y = (fxp*)CALLOC(sizeof(fxp), (width+2)*(height+2)); tmp = (fxp*)CALLOC(sizeof(fxp), (width+2)*(height+2)); mask = (char*)CALLOC(sizeof(char), (width+2)*(height+2)); BUFWID = width + 2; } void morphTerminate() { FREE(from_x); FREE(from_y); FREE(to_x); FREE(to_y); FREE(tmp); FREE(mask); } /*--------------------------------------------------------*/ /* 線分アルゴリズム */ /*--------------------------------------------------------*/ static void do_line3(int x1,int y1,int t1, int x2,int y2,int t2, void func(int x,int y,int t)!) /* (x1,y1)〜(x2,y2) の直線上の各点を求める。その際、始点 で t1、 終点で t2 となるような値 t も同時に求め、各点について関数 func (x,y,t) を呼び出す。*/ { int xr,yr,tr,dx,dy,dt,x,y,t; xr=abs(x2-x1),yr=abs(y2-y1),tr=abs(t2-t1); func(x1,y1,t1); // 最初の点 if (xr==0 && yr==0) ; else if (xr >= yr) { dy = (yr<<16) / xr; if(y1>y2) dy = -dy; dt = (tr<<16) / xr; if(t1>t2) dt = -dt; if (x1 < x2) for (x=x1+1, y=(y1<<16)+0x8000+dy, t=(t1<<16)+0x8000+dt; x <= x2; x++, y+=dy, t+=dt) func(x,y>>16,t>>16); else for (x=x1-1, y=(y1<<16)+0x8000+dy, t=(t1<<16)+0x8000+dt; x >= x2; x--, y+=dy, t+=dt) func(x,y>>16,t>>16); } else { dx = (xr<<16) / yr; if(x1>x2) dx = -dx; dt = (tr<<16) / yr; if(t1>t2) dt = -dt; if (y1 < y2) for (y=y1+1, x=(x1<<16)+0x8000+dx, t=(t1<<16)+0x8000+dt; y <= y2; y++, x+=dx, t+=dt) func(x>>16,y,t>>16); else for (y=y1-1, x=(x1<<16)+0x8000+dx, t=(t1<<16)+0x8000+dt; y >= y2; y--, x+=dx, t+=dt) func(x>>16,y,t>>16); } } /*--------------------------------------------------------*/ /* 境界条件の設定 */ /*--------------------------------------------------------*/ static void morphSetInit(void) { // printf("morphSetInit begin\n"); int x,y,idx; /* 対応座標配列を初期化 */ for (y=-1; y<=morph_height; y++) for (x=-1,idx=INDEX(x,y); x<=morph_width; x++,idx++) { mask [idx] = (0 <= x && x < morph_width && 0 <= y && y < morph_height ? 0 : 1); from_x[idx] = I2FX(x); from_y[idx] = I2FX(y); to_x [idx] = I2FX(x); to_y [idx] = I2FX(y); } /* 点タイプの境界条件設定 */ if (plPOINT == NULL) goto NOPOINT; for (list_top(plPOINT); !list_isOut(plPOINT); list_next(plPOINT)) { MORPH_POINT mp; list_getData(plPOINT,&mp); /* 中間画像上での境界点の座標を計算 */ x = FX2I(mp.from.x * morph_t1 + mp.to.x * morph_t2); y = FX2I(mp.from.y * morph_t1 + mp.to.y * morph_t2); x = _lim(x,0,morph_width-1); y = _lim(y,0,morph_height-1); /* 境界点について、画像Ａ／Ｂへの対応座標を設定 */ // printf(" morphSetInit (point %d,%d from=%d,%d to=%d,%d)\n", // x,y, mp.from.x, mp.from.y, mp.to.x, mp.to.y); idx = INDEX(x,y); from_x[idx] = I2FX(mp.from.x); from_y[idx] = I2FX(mp.from.y); to_x [idx] = I2FX(mp.to.x); to_y [idx] = I2FX(mp.to.y); mask [idx] = 1; /* 境界点では対応座標は移動させない */ } NOPOINT:; /* 線指定境界条件の設定 */ if (plLINE == NULL) goto NOLINE; for (list_top(plLINE); !list_isOut(plLINE); list_next(plLINE)) { // printf(" morphSetInit (line)\n"); MORPH_LINE ml; list_getData(plLINE, &ml); int tx1,ty1,tx2,ty2; #define L ml /* 中間画像上での境界線分の始点・終点座標を計算 */ tx1 = FX2I(L.from1.x * morph_t1 + L.to1.x * morph_t2); ty1 = FX2I(L.from1.y * morph_t1 + L.to1.y * morph_t2); tx2 = FX2I(L.from2.x * morph_t1 + L.to2.x * morph_t2); ty2 = FX2I(L.from2.y * morph_t1 + L.to2.y * morph_t2); /* 境界線分上の点ついて、画像Ａ／Ｂへの対応座標を設定する関数 */ void pset(int x,int y,int s) /* (x,y):境界線分上の点の座標 s:0x0000(始点)〜0x1000(終点) 線分のなかのどの位置か (12ビット固定少数点) */ { int r; r = 0x1000 - s; idx = INDEX(x,y); /* r,s は12bit固定小数点だが、求めるべき対応座標は16bit 固定小数点なので、４ビット上位へシフトしてから代入 */ from_x[idx] = (L.from1.x * r + L.from2.x * s) << 4; from_y[idx] = (L.from1.y * r + L.from2.y * s) << 4; to_x [idx] = (L.to1.x * r + L.to2.x * s) << 4; to_y [idx] = (L.to1.y * r + L.to2.y * s) << 4; mask [idx] = 1; } /* 境界線分上の各点について、対応座標を設定 */ do_line3(tx1,ty1,0x0000, tx2,ty2,0x1000, pset); #undef L } NOLINE:; END:; // printf("morphSetInit end\n"); return; } /*--------------------------------------------------------*/ /* 初期対応座標の設定 */ /*--------------------------------------------------------*/ static void morphSetFromTo(void) { /* x 方向 */ int x,y; for (y=0; y left) { int fx1,fx2,tx1,tx2; fx1 = (from_x[idx0+left] + 128) >> 8; // 8bit fixed.p. fx2 = (from_x[idx0+ x] + 128) >> 8; tx1 = (to_x [idx0+left] + 128) >> 8; tx2 = (to_x [idx0+ x] + 128) >> 8; int k,ip,ipwid,h; ipwid = x-left; h = ipwid / 2; for (k=left+1,ip=1; k<=x-1; k++,ip++) { from_x[idx0+k]=((fx1*(ipwid-ip)+fx2*ip+h)/ipwid)<<8; to_x [idx0+k]=((tx1*(ipwid-ip)+tx2*ip+h)/ipwid)<<8; } } while (mask[idx0+x] == 1 && x <= morph_width) x++; left = x-1; } } } /* y 方向 */ for (x=0; x top) { int fy1,fy2,ty1,ty2; fy1 = (from_y[idx0+BUFWID * top] + 128) >> 8; fy2 = (from_y[idx0+BUFWID * y] + 128) >> 8; ty1 = (to_y [idx0+BUFWID * top] + 128) >> 8; ty2 = (to_y [idx0+BUFWID * y] + 128) >> 8; int k,ip,ipwid,h; ipwid = y-top; h = ipwid / 2; for (k=top+1,ip=1; k<=y-1; k++,ip++) { from_y[idx0+BUFWID*k] = ((fy1*(ipwid-ip)+fy2*ip+h)/ipwid) << 8; to_y [idx0+BUFWID*k] = ((ty1*(ipwid-ip)+ty2*ip+h)/ipwid) << 8; } } while (mask[idx0+BUFWID*y] == 1 && y <= morph_height) y++; top = y - 1; } } // for y } // for x } /*--------------------------------------------------------*/ /* 対応座標の収束計算 */ /*--------------------------------------------------------*/ int morphExec(float time, int (*func)(MORPH_INFO *info), int callCnt, int do_type) /* morphInitialize 呼び出しの後にこの関数を呼び出すことで、 対応座標(from_x,from_y,to_x,to_y)の収束計算が行われる。 */ /* 引数 time には、画像Ａ／Ｂ間の分率を 0.0 〜 1.0 の値で設定する。 つまり、0.0 を設定すると画像Ａそのものが、1.0 を設定すると画像Ｂ そのものが得られる */ /* do_type : DO_MORPH / DO_TRANSFORM */ /* この関数を実行後、morphGetColor により、中間画像の各ピクセルを 得ることができる。*/ /* 収束計算の途中で、callCnt 回のループごとに関数 func を呼び出す 関数 func が０以外の値を返せば、計算を中断 */ /* 返値 0=通常終了 -1=中断された */ { int vv; morphType = (do_type == DO_TRANSFORM ? DO_TRANSFORM : DO_MORPH); /* 中間画像の画像Ａ／Ｂ間での分率を morph_t1, morph_t2 に設定 (12ビット固定小数点) */ morph_t2 = FP2FX(time); morph_t2 = _lim(morph_t2, 0, UNIT); morph_t1 = UNIT - morph_t2; /* 境界条件の指定 */ morphSetInit(); /* 初期対応座標の設定 */ morphSetFromTo(); /* 収束計算 (vv ごとに、from_x, from_y, to_x, to_y の順) */ for (vv=0; vv<(morphType == DO_TRANSFORM ? 2 : 4); vv++) { int i; int flag; int *var; /* 無視して良い計算は無視。 */ if (morphType == DO_MORPH) { if (morph_t1 == 0 && (vv==0||vv==1)) continue; if (morph_t2 == 0 && (vv==2||vv==3)) continue; } var = (vv==0 ? from_x : vv==1 ? from_y : vv==2 ? to_x : to_y); unsigned int clk1,clk2; clk1 = clock(); // 実行時間計測開始 int callCheck; callCheck = 0; for (i=0;i<=10000;i++) { int x,y,idx; /* 中間画像内の全ての点について、その点の対応座標を再計算 (その点の上下左右の点に設定されている対応座標の平均を、 新たな対応座標として計算→いったん tmp に一時登録する) */ for (y=0; y>2; \ p++,idx++; DO DO DO DO DO DO DO DO DO DO DO DO DO DO DO DO #undef DO } /* 残りの 0 〜 15 ピクセルを処理 */ for (; x> 2; } /* 対応座標の移動可・不可フラグに従い、実際に対応座標を更新 */ /* 同時に、対応座標の最大移動量 (flag) も求める */ flag = 0; for (y=0; y flag) flag = f; \ var[idx] = tmp[idx]; \ } \ idx++; DO DO DO DO DO DO DO DO #undef DO } /* 残りの０〜７ピクセルを処理 */ for (; x flag) flag = f; var[idx] = tmp[idx]; } } #else /* まずは横８ピクセルずつまとめて処理 */ for(x=0,idx=INDEX(x,y); x+8<=morph_width; ) { #define DO \ if(mask[idx] == 0) \ { \ int f; \ f = abs(tmp[idx] - var[idx]); \ if (f > flag) flag = f; \ var[idx] = tmp[idx]; \ } \ else if (i==0||i==1||i==2) \ ; /* printf("morphExec: point(%d,%d,%3.1f,%3.1f)\n",x,y,FX2FP(var[idx-1]),FX2FP(var[idx+1])); */ \ idx++,x++; DO DO DO DO DO DO DO DO #undef DO } /* 残りの０〜７ピクセルを処理 */ for (; x flag) flag = f; var[idx] = tmp[idx]; } else if (i==0||i==1||i==2) ; /* printf("morphExec: point(%d,%d)\n",x,y); */ } #endif } /* 対応座標の移動量が小さいなら、収束したということなので終了 */ if (flag < morph_limit) break; if (func != 0) { if (callCheck <= 0) { MORPH_INFO info; info.varType = vv; info.loopCnt = i; info.moveMax = flag; info.moveLimit = morph_limit; info.morphType = morphType; if ((*func)(&info) != 0) goto BREAK; callCheck = callCnt; } else callCheck--; } } // printf("morphExec:\n"); clk2 = clock(); // 実行時間計測終了 // if (i >= 200) // printf("loop rate: %lf clocks/loop\n", // (float)(clk2-clk1)/(float)i); // printf("%d i=%ld, %lf\n",vv,i,FX2FP(flag)); // char msg[200]; // sprintf(msg,"%d i=%ld, %lf\n",vv,i,FX2FP(flag)); // morphgo_msg(msg); } END:; return 0; BREAK:; return -1; } /*--------------------------------------------------------*/ /* 中間画像の各ピクセルの取得 */ /*--------------------------------------------------------*/ // ★このへんのモジュール分割はむちゃくちゃ。要再考。 void morphGetColor(int x,int y, int *r,int *g,int *b) { int idx; int r1,g1,b1,r2,g2,b2; idx = INDEX(x,y); if (morphType == DO_MORPH) { if (morphgo_getBackFlag()) { int c; c = morphgo_getBackImagePixel(x,y); if (morphGetFromPixel(from_x[idx],from_y[idx],&r1,&g1,&b1)!=0) { g1 = (c >> 10) & 0x1f; r1 = (c >> 5) & 0x1f; b1 = (c ) & 0x1f; } if (morphGetToPixel(to_x[idx], to_y[idx], &r2,&g2,&b2) != 0) { g2 = (c >> 10) & 0x1f; r2 = (c >> 5) & 0x1f; b2 = (c ) & 0x1f; } } else { morphGetFromPixel(from_x[idx],from_y[idx],&r1,&g1,&b1); morphGetToPixel(to_x[idx], to_y[idx], &r2,&g2,&b2); } *r = FX2I(r1 * morph_t1 + r2 * morph_t2); *g = FX2I(g1 * morph_t1 + g2 * morph_t2); *b = FX2I(b1 * morph_t1 + b2 * morph_t2); } else if (morphType == DO_TRANSFORM) { if (morphgo_getBackFlag()) { int c; c = morphgo_getBackImagePixel(x,y); if (morphGetFromPixel(from_x[idx], from_y[idx], r,g,b) != 0) { *g = (c >> 10) & 0x1f; *r = (c >> 5) & 0x1f; *b = (c ) & 0x1f; } } else morphGetFromPixel(from_x[idx], from_y[idx], r,g,b); } return; } /*--------------------------------------------------------*/ /* ダンプ出力(デバッグ用) */ /*--------------------------------------------------------*/ void morphDumpOut(char *filename,int wid,int ht) { int *var; int x,y,idx; var = from_x; FILE *fp; if ((fp = fopen(filename, "w")) == NULL) return; for (y=0; y