306a11e8153a2caac34eb069b8484a3274e744c0
[WebKit-https.git] / Source / WebCore / platform / graphics / transforms / AffineTransform.cpp
1 /*
2  * Copyright (C) 2005, 2006 Apple Inc.  All rights reserved.
3  *               2010 Dirk Schulze <krit@webkit.org>
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  *
14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY APPLE INC. ``AS IS'' AND ANY
15  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL APPLE INC. OR
18  * CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
19  * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
20  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
21  * PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY
22  * OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
24  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE. 
25  */
26
27 #include "config.h"
28 #include "AffineTransform.h"
29
30 #include "FloatConversion.h"
31 #include "FloatQuad.h"
32 #include "FloatRect.h"
33 #include "IntRect.h"
34 #include "TransformationMatrix.h"
35
36 #include <wtf/MathExtras.h>
37
38 namespace WebCore {
39
40 #if COMPILER(MSVC)
41 AffineTransform::AffineTransform()
42 {
43     m_transform = { 1, 0, 0, 1, 0, 0 };
44 }
45
46 AffineTransform::AffineTransform(double a, double b, double c, double d, double e, double f)
47 {
48     m_transform = { a, b, c, d, e, f };
49 }
50 #else
51 AffineTransform::AffineTransform()
52     : m_transform { { 1, 0, 0, 1, 0, 0 } }
53 {
54 }
55
56 AffineTransform::AffineTransform(double a, double b, double c, double d, double e, double f)
57     : m_transform{ { a, b, c, d, e, f } }
58 {
59 }
60 #endif
61
62 void AffineTransform::makeIdentity()
63 {
64     setMatrix(1, 0, 0, 1, 0, 0);
65 }
66
67 void AffineTransform::setMatrix(double a, double b, double c, double d, double e, double f)
68 {
69     m_transform[0] = a;
70     m_transform[1] = b;
71     m_transform[2] = c;
72     m_transform[3] = d;
73     m_transform[4] = e;
74     m_transform[5] = f;
75 }
76
77 bool AffineTransform::isIdentity() const
78 {
79     return (m_transform[0] == 1 && m_transform[1] == 0
80          && m_transform[2] == 0 && m_transform[3] == 1
81          && m_transform[4] == 0 && m_transform[5] == 0);
82 }
83
84 double AffineTransform::xScale() const
85 {
86     return sqrt(m_transform[0] * m_transform[0] + m_transform[1] * m_transform[1]);
87 }
88
89 double AffineTransform::yScale() const
90 {
91     return sqrt(m_transform[2] * m_transform[2] + m_transform[3] * m_transform[3]);
92 }
93
94 double AffineTransform::det() const
95 {
96     return m_transform[0] * m_transform[3] - m_transform[1] * m_transform[2];
97 }
98
99 bool AffineTransform::isInvertible() const
100 {
101     double determinant = det();
102
103     return std::isfinite(determinant) && determinant != 0;
104 }
105
106 AffineTransform AffineTransform::inverse() const
107 {
108     double determinant = det();
109     if (!std::isfinite(determinant) || determinant == 0)
110         return AffineTransform();
111
112     AffineTransform result;
113     if (isIdentityOrTranslation()) {
114         result.m_transform[4] = -m_transform[4];
115         result.m_transform[5] = -m_transform[5];
116         return result;
117     }
118
119     result.m_transform[0] = m_transform[3] / determinant;
120     result.m_transform[1] = -m_transform[1] / determinant;
121     result.m_transform[2] = -m_transform[2] / determinant;
122     result.m_transform[3] = m_transform[0] / determinant;
123     result.m_transform[4] = (m_transform[2] * m_transform[5]
124                            - m_transform[3] * m_transform[4]) / determinant;
125     result.m_transform[5] = (m_transform[1] * m_transform[4]
126                            - m_transform[0] * m_transform[5]) / determinant;
127
128     return result;
129 }
130
131
132 // Multiplies this AffineTransform by the provided AffineTransform - i.e.
133 // this = this * other;
134 AffineTransform& AffineTransform::multiply(const AffineTransform& other)
135 {
136     AffineTransform trans;
137     
138     trans.m_transform[0] = other.m_transform[0] * m_transform[0] + other.m_transform[1] * m_transform[2];
139     trans.m_transform[1] = other.m_transform[0] * m_transform[1] + other.m_transform[1] * m_transform[3];
140     trans.m_transform[2] = other.m_transform[2] * m_transform[0] + other.m_transform[3] * m_transform[2];
141     trans.m_transform[3] = other.m_transform[2] * m_transform[1] + other.m_transform[3] * m_transform[3];
142     trans.m_transform[4] = other.m_transform[4] * m_transform[0] + other.m_transform[5] * m_transform[2] + m_transform[4];
143     trans.m_transform[5] = other.m_transform[4] * m_transform[1] + other.m_transform[5] * m_transform[3] + m_transform[5];
144
145     *this = trans;
146     return *this;
147 }
148
149 AffineTransform& AffineTransform::rotate(double a)
150 {
151     // angle is in degree. Switch to radian
152     a = deg2rad(a);
153     double cosAngle = cos(a);
154     double sinAngle = sin(a);
155     AffineTransform rot(cosAngle, sinAngle, -sinAngle, cosAngle, 0, 0);
156
157     multiply(rot);
158     return *this;
159 }
160
161 AffineTransform& AffineTransform::scale(double s)
162 {
163     return scale(s, s);
164 }
165
166 AffineTransform& AffineTransform::scale(double sx, double sy)
167 {
168     m_transform[0] *= sx;
169     m_transform[1] *= sx;
170     m_transform[2] *= sy;
171     m_transform[3] *= sy;
172     return *this;
173 }
174
175 // *this = *this * translation
176 AffineTransform& AffineTransform::translate(double tx, double ty)
177 {
178     if (isIdentityOrTranslation()) {
179         m_transform[4] += tx;
180         m_transform[5] += ty;
181         return *this;
182     }
183         
184     m_transform[4] += tx * m_transform[0] + ty * m_transform[2];
185     m_transform[5] += tx * m_transform[1] + ty * m_transform[3];
186     return *this;
187 }
188
189 AffineTransform& AffineTransform::scaleNonUniform(double sx, double sy)
190 {
191     return scale(sx, sy);
192 }
193
194 AffineTransform& AffineTransform::rotateFromVector(double x, double y)
195 {
196     return rotate(rad2deg(atan2(y, x)));
197 }
198
199 AffineTransform& AffineTransform::flipX()
200 {
201     return scale(-1, 1);
202 }
203
204 AffineTransform& AffineTransform::flipY()
205 {
206     return scale(1, -1);
207 }
208
209 AffineTransform& AffineTransform::shear(double sx, double sy)
210 {
211     double a = m_transform[0];
212     double b = m_transform[1];
213
214     m_transform[0] += sy * m_transform[2];
215     m_transform[1] += sy * m_transform[3];
216     m_transform[2] += sx * a;
217     m_transform[3] += sx * b;
218
219     return *this;
220 }
221
222 AffineTransform& AffineTransform::skew(double angleX, double angleY)
223 {
224     return shear(tan(deg2rad(angleX)), tan(deg2rad(angleY)));
225 }
226
227 AffineTransform& AffineTransform::skewX(double angle)
228 {
229     return shear(tan(deg2rad(angle)), 0);
230 }
231
232 AffineTransform& AffineTransform::skewY(double angle)
233 {
234     return shear(0, tan(deg2rad(angle)));
235 }
236
237 AffineTransform makeMapBetweenRects(const FloatRect& source, const FloatRect& dest)
238 {
239     AffineTransform transform;
240     transform.translate(dest.x() - source.x(), dest.y() - source.y());
241     transform.scale(dest.width() / source.width(), dest.height() / source.height());
242     return transform;
243 }
244
245 void AffineTransform::map(double x, double y, double& x2, double& y2) const
246 {
247     x2 = (m_transform[0] * x + m_transform[2] * y + m_transform[4]);
248     y2 = (m_transform[1] * x + m_transform[3] * y + m_transform[5]);
249 }
250
251 IntPoint AffineTransform::mapPoint(const IntPoint& point) const
252 {
253     double x2, y2;
254     map(point.x(), point.y(), x2, y2);
255     
256     // Round the point.
257     return IntPoint(lround(x2), lround(y2));
258 }
259
260 FloatPoint AffineTransform::mapPoint(const FloatPoint& point) const
261 {
262     double x2, y2;
263     map(point.x(), point.y(), x2, y2);
264
265     return FloatPoint(narrowPrecisionToFloat(x2), narrowPrecisionToFloat(y2));
266 }
267
268 IntSize AffineTransform::mapSize(const IntSize& size) const
269 {
270     double width2 = size.width() * xScale();
271     double height2 = size.height() * yScale();
272
273     return IntSize(lround(width2), lround(height2));
274 }
275
276 FloatSize AffineTransform::mapSize(const FloatSize& size) const
277 {
278     double width2 = size.width() * xScale();
279     double height2 = size.height() * yScale();
280
281     return FloatSize(narrowPrecisionToFloat(width2), narrowPrecisionToFloat(height2));
282 }
283
284 IntRect AffineTransform::mapRect(const IntRect &rect) const
285 {
286     return enclosingIntRect(mapRect(FloatRect(rect)));
287 }
288
289 FloatRect AffineTransform::mapRect(const FloatRect& rect) const
290 {
291     if (isIdentityOrTranslation()) {
292         FloatRect mappedRect(rect);
293         mappedRect.move(narrowPrecisionToFloat(m_transform[4]), narrowPrecisionToFloat(m_transform[5]));
294         return mappedRect;
295     }
296
297     FloatQuad result;
298     result.setP1(mapPoint(rect.location()));
299     result.setP2(mapPoint(FloatPoint(rect.maxX(), rect.y())));
300     result.setP3(mapPoint(FloatPoint(rect.maxX(), rect.maxY())));
301     result.setP4(mapPoint(FloatPoint(rect.x(), rect.maxY())));
302     return result.boundingBox();
303 }
304
305 FloatQuad AffineTransform::mapQuad(const FloatQuad& q) const
306 {
307     if (isIdentityOrTranslation()) {
308         FloatQuad mappedQuad(q);
309         mappedQuad.move(narrowPrecisionToFloat(m_transform[4]), narrowPrecisionToFloat(m_transform[5]));
310         return mappedQuad;
311     }
312
313     FloatQuad result;
314     result.setP1(mapPoint(q.p1()));
315     result.setP2(mapPoint(q.p2()));
316     result.setP3(mapPoint(q.p3()));
317     result.setP4(mapPoint(q.p4()));
318     return result;
319 }
320
321 void AffineTransform::blend(const AffineTransform& from, double progress)
322 {
323     DecomposedType srA, srB;
324
325     from.decompose(srA);
326     this->decompose(srB);
327
328     // If x-axis of one is flipped, and y-axis of the other, convert to an unflipped rotation.
329     if ((srA.scaleX < 0 && srB.scaleY < 0) || (srA.scaleY < 0 &&  srB.scaleX < 0)) {
330         srA.scaleX = -srA.scaleX;
331         srA.scaleY = -srA.scaleY;
332         srA.angle += srA.angle < 0 ? piDouble : -piDouble;
333     }
334
335     // Don't rotate the long way around.
336     srA.angle = fmod(srA.angle, 2 * piDouble);
337     srB.angle = fmod(srB.angle, 2 * piDouble);
338
339     if (fabs(srA.angle - srB.angle) > piDouble) {
340         if (srA.angle > srB.angle)
341             srA.angle -= piDouble * 2;
342         else
343             srB.angle -= piDouble * 2;
344     }
345     
346     srA.scaleX += progress * (srB.scaleX - srA.scaleX);
347     srA.scaleY += progress * (srB.scaleY - srA.scaleY);
348     srA.angle += progress * (srB.angle - srA.angle);
349     srA.remainderA += progress * (srB.remainderA - srA.remainderA);
350     srA.remainderB += progress * (srB.remainderB - srA.remainderB);
351     srA.remainderC += progress * (srB.remainderC - srA.remainderC);
352     srA.remainderD += progress * (srB.remainderD - srA.remainderD);
353     srA.translateX += progress * (srB.translateX - srA.translateX);
354     srA.translateY += progress * (srB.translateY - srA.translateY);
355
356     this->recompose(srA);
357 }
358
359 TransformationMatrix AffineTransform::toTransformationMatrix() const
360 {
361     return TransformationMatrix(m_transform[0], m_transform[1], m_transform[2],
362                                 m_transform[3], m_transform[4], m_transform[5]);
363 }
364
365 bool AffineTransform::decompose(DecomposedType& decomp) const
366 {
367     AffineTransform m(*this);
368     
369     // Compute scaling factors
370     double sx = xScale();
371     double sy = yScale();
372     
373     // Compute cross product of transformed unit vectors. If negative,
374     // one axis was flipped.
375     if (m.a() * m.d() - m.c() * m.b() < 0) {
376         // Flip axis with minimum unit vector dot product
377         if (m.a() < m.d())
378             sx = -sx;
379         else
380             sy = -sy;
381     }
382     
383     // Remove scale from matrix
384     m.scale(1 / sx, 1 / sy);
385     
386     // Compute rotation
387     double angle = atan2(m.b(), m.a());
388     
389     // Remove rotation from matrix
390     m.rotate(rad2deg(-angle));
391     
392     // Return results    
393     decomp.scaleX = sx;
394     decomp.scaleY = sy;
395     decomp.angle = angle;
396     decomp.remainderA = m.a();
397     decomp.remainderB = m.b();
398     decomp.remainderC = m.c();
399     decomp.remainderD = m.d();
400     decomp.translateX = m.e();
401     decomp.translateY = m.f();
402     
403     return true;
404 }
405
406 void AffineTransform::recompose(const DecomposedType& decomp)
407 {
408     this->setA(decomp.remainderA);
409     this->setB(decomp.remainderB);
410     this->setC(decomp.remainderC);
411     this->setD(decomp.remainderD);
412     this->setE(decomp.translateX);
413     this->setF(decomp.translateY);
414     this->rotate(rad2deg(decomp.angle));
415     this->scale(decomp.scaleX, decomp.scaleY);
416 }
417
418 }