1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290
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#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include "SDL/SDL.h"
/* Ligne de compilation (je suis sous linux).
* gcc -O3 -march=athlon64 roto.cpp -pthread `sdl-config --cflags --libs` -lGL -lGLU
*
* `sdl-config --cflags --libs` donne -I/usr/include/SDL -D_GNU_SOURCE=1 -D_REENTRANT -L/usr/lib -lSDL
*
* Spécifier l'architecture fait perdre en portabilité mais le gain de vitesse est énorme.
* Toutes les optimisations du code devraient être faites avec le max d'optimisation du compilateur (-O3)
* pour que les tests soient représentatifs.
*/
#define PATH_IMAGE "Fond24.bmp" /* chemin de l'image (bitmap) à faire tourner */
#define FPS_DISP_RATE 2000 /* Temps en ms entre deux affichages des fps */
#define VITESSE_ANGULAIRE M_PI / 10.0f /* Vitesse angulaire en radians par seconde*/
/* Etat des touches du clavier. true pour enfoncée. */
bool etatClavier[512];
/* Fonction de copie de pixels pour ne pas trop dépendre du format de l'image */
void inline SDL_CopyPixel(SDL_Surface* src, int x, int y, SDL_Surface* dest, int i, int j) {
int bpp = src->format->BytesPerPixel;
Uint8 *srcPixel = (Uint8 *)src->pixels + y * src->pitch + x * bpp;
Uint8 *destPixel = (Uint8 *)dest->pixels + j * dest->pitch + i * bpp;
switch(bpp) {
case 1:
*destPixel = *srcPixel;
break;
case 2:
*(Uint16 *)destPixel = *(Uint16 *)srcPixel;
break;
case 3:
/* L'opération sur 24 bits est lente */
destPixel[0] = srcPixel[0];
destPixel[1] = srcPixel[1];
destPixel[2] = srcPixel[2];
break;
case 4:
*(Uint32 *)destPixel = *(Uint32 *)srcPixel;
break;
}
}
/* Effectue une rotation centrale plus un changement d'échelle, alloue automatiquement la mémoire.
* Le zoom est "gratuit". Prendre un rapport de 1 pour retrouver la rotation.
* Les formules mathématiques sont ici appliqués "naïvement". Ce n'est pas l'idéal pour les performances
* mais c'est simple et lisible. C'est un passage conseillé pour vérifier que la logique est bonne.
* Si après en optimisant ça ne marche plus on saura pourquoi.
*/
SDL_Surface* SDL_RotoZoom(SDL_Surface* origine, float angle_radian, float rapport) {
SDL_Surface* destination; /* Surface de destination, allouée ici et retournée */
int mx, my, mxdest, mydest; /* Coordonnées des centres des surfaces */
int i, j; /* Coordonnées de travail lors du parcourt de la surface de destination */
int bx, by; /* Coordonnées de travail, correspondent à i et j dans l'image d'origine */
float tcos, tsin; /* cos et sin de angle_radian */
int largeurdest, hauteurdest; /* Dimentions de la surface de destination */
/*pour éviter pleins d'appels, on stocke les valeurs*/
tcos = cos(angle_radian);
tsin = sin(angle_radian);
/*calcul de la taille de l'image de destination*/
largeurdest= (int) ceil( (origine->w * fabs(tcos) + origine->h * fabs(tsin)) * rapport );
hauteurdest= (int) ceil( (origine->w * fabs(tsin) + origine->h * fabs(tcos)) * rapport );
/*
* alloue la mémoire à l'espace de destination
*/
destination = SDL_CreateRGBSurface(SDL_HWSURFACE, largeurdest, hauteurdest, origine->format->BitsPerPixel,
origine->format->Rmask, origine->format->Gmask, origine->format->Bmask, origine->format->Amask);
/*on vérifie que la mémoire a été allouée*/
if(destination==NULL)
return NULL;
/*calcul des centres des images*/
mxdest = (int) destination->w/2;
mydest = (int) destination->h/2;
mx = (int) origine->w/2;
my = (int) origine->h/2;
/* Coeur de l'algo
* On parcourt la surface de destination pour la remplir
*/
for(j=0; j<destination->h; j++)
for(i=0; i<destination->w; i++) {
/*
* on détermine la valeur de pixel qui correspond le mieux pour la position
* i,j de la surface de destination
*
* on détermine la meilleure position sur la surface d'origine en appliquant
* une matrice de rotation inverse
*/
bx = mx + (int)( ( tcos*(i-mxdest) + tsin*(j-mydest)) / rapport );
by = my + (int)( (-tsin*(i-mxdest) + tcos*(j-mydest)) / rapport );
/* on vérifie que l'on ne sort pas des bords */
if (bx>=0 && bx< origine->w && by>=0 && by< origine->h)
SDL_CopyPixel(origine, bx, by, destination, i, j);
}
return destination;
}
/* Le même en optimisé.
* Les calculs peuvent être grandement simplifiés car d'une boucle à l'autre bx et by augmentent d'une valeur fixe.
* C'est l'optimisation la plus simple. Très intéressante car on ne perd rien en fonctionalité.
*/
SDL_Surface* SDL_RotoZoom_Opt(SDL_Surface* origine, float angle_radian, float rapport) {
SDL_Surface* destination; /* Surface de destination, allouée ici et retournée */
int mx, my, mxdest, mydest; /* Coordonnées des centres des surfaces */
int i, j; /* Coordonnées de travail lors du parcourt de la surface de destination */
int bx, by; /* Coordonnées de travail, correspondent à i et j dans l'image d'origine */
float x, y; /* valeurs de travail (bx et by avant arrondit) */
float ligne_x, ligne_y; /* valeurs au debut des lignes (retour de i à 0) */
float dxi, dyi, dxj, dyj; /* increments des x et y suivant i et j (compteurs des x et y) */
float tcos, tsin; /* cos et sin de angle_radian */
int largeurdest, hauteurdest; /* Dimentions de la surface de destination */
/*pour éviter pleins d'appel, on stocke les valeurs*/
tcos = cos(angle_radian);
tsin = sin(angle_radian);
/*calcul de la taille de l'image de destination*/
largeurdest= (int) ceil( (origine->w * fabs(tcos) + origine->h * fabs(tsin)) * rapport );
hauteurdest= (int) ceil( (origine->w * fabs(tsin) + origine->h * fabs(tcos)) * rapport );
/*
* alloue la mémoire à l'espace de destination, attention,
* la surface est de même taille
*/
destination = SDL_CreateRGBSurface(SDL_HWSURFACE, largeurdest, hauteurdest, origine->format->BitsPerPixel,
origine->format->Rmask, origine->format->Gmask, origine->format->Bmask, origine->format->Amask);
/*on vérifie que la mémoire a été allouée*/
if(destination==NULL)
return NULL;
/* calcul des centres des images */
mxdest = (int) destination->w/2;
mydest = (int) destination->h/2;
mx = (int) origine->w/2;
my = (int) origine->h/2;
/* Initialisation et calculs des incréments */
ligne_x = mx + (-tcos * mxdest - tsin * mydest) / rapport;
ligne_y = my + ( tsin * mxdest - tcos * mydest) / rapport;
dxi = tcos / rapport;
dxj = tsin / rapport;
dyi = -tsin / rapport;
dyj = tcos / rapport;
/* Coeur de l'algo
* On parcourt la surface de destination pour la remplir
*/
for(j=0;j<destination->h;j++){
x = ligne_x;
y = ligne_y;
for(i=0;i<destination->w;i++) {
bx = (int) x;
by = (int) y;
/* on vérifie que l'on ne sort pas des bords*/
if (bx>=0 && bx< origine->w && by>=0 && by< origine->h)
SDL_CopyPixel(origine, bx, by, destination, i, j);
/* On incrémente les coordonnées dans l'image d'origine */
x += dxi;
y += dyi;
}
/* incrément pour le changement de ligne */
ligne_x += dxj;
ligne_y += dyj;
}
return destination;
}
/* Gestion des évènements SDL.
* On se contente de tenir à jour le tableau des touches appuyées même si c'est peu utile ici.
* On ferme sur un SDL_QUIT (arrive en cas de fermeture de la fenêtre par ex).
*/
void GestionEvenements(void) {
SDL_Event e;
while (SDL_PollEvent(&e)) {
switch (e.type) {
case SDL_KEYUP:
etatClavier[e.key.keysym.sym]=false;
break;
case SDL_KEYDOWN:
etatClavier[e.key.keysym.sym]=true;
break;
case SDL_QUIT:
/* Dans l'absolu il faudrait libérer nos surfaces */
SDL_Quit();
exit(EXIT_SUCCESS);
default:
break;
}
}
}
int main(int argc, char* argv[])
{
unsigned int currentFrm;
unsigned int lastFrm;
unsigned int lastFpsDisplay; /* instant du dernier affichage des fps */
float tempsEcoule = 0.0f; /* temps écoulé depuis la dernière image, en secondes */
float fpsCounter = 0; /* compteur des images affichées depuis le dernier calcul de fps */
float angle = 0.0f; /* angle courrant pour la rotation (en radians) */
if (SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO | SDL_INIT_TIMER)<0) {
exit(EXIT_FAILURE);
}
SDL_Surface* fenetre = SDL_SetVideoMode(800, 600, 32, SDL_HWSURFACE | /*SDL_FULLSCREEN |*/ SDL_DOUBLEBUF);
if (fenetre==NULL) {
SDL_Quit();
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* Initialisation du clavier */
for(int i=0; i<512; i++)
etatClavier[i]=false;
/* Lecture de l'image que l'on va torturer */
SDL_Surface* imageOriginale = SDL_LoadBMP(PATH_IMAGE);
if (imageOriginale==NULL) {
SDL_Quit();
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* Boucle principale */
currentFrm = SDL_GetTicks();
lastFrm = currentFrm;
lastFpsDisplay = currentFrm;
while (1) {
/* gestion du temps */
lastFrm = currentFrm;
currentFrm = SDL_GetTicks();
tempsEcoule = (currentFrm-lastFrm)/1000.0f;
/* Affichage du frame rate sur la console */
if(currentFrm-lastFpsDisplay>FPS_DISP_RATE) {
printf("%f\n", fpsCounter*1000.0f/(currentFrm-lastFpsDisplay));
lastFpsDisplay = currentFrm;
fpsCounter = 0;
}
GestionEvenements();
if(etatClavier[SDLK_ESCAPE]) {
/* On quitte sur "échap", avec un évènement SDL_QUIT lancé à la main
* pour arriver au même point d'arrêt qu'avec la fermeture de la fenêtre par exemple.
*/
SDL_Event ev;
ev.type = SDL_QUIT;
SDL_PushEvent(&ev);
}
angle += VITESSE_ANGULAIRE * tempsEcoule;
if(angle>2*M_PI)
angle-=2*M_PI;
/* Effacer l'écran. Utiliser une couleur particulière permet de voir ce qui a été affiché et ce qui est vide */
SDL_FillRect(fenetre, NULL, 0x000f0fff);
SDL_Surface* surfRot = SDL_RotoZoom_Opt(imageOriginale, angle, 1.8);
SDL_BlitSurface(surfRot, NULL, fenetre, NULL);
SDL_FreeSurface(surfRot); /* Très très très important si on ne veut pas manger toute sa ram et plus en 2 minutes */
fpsCounter++;
SDL_Flip(fenetre);
}
/* Jamais atteint */
return EXIT_SUCCESS;
} |
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