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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;
} |
