src/main/java/eu/svjatoslav/sixth/e3d/renderer/raster/texture/Texture.java

   1 /*
   2  * Sixth 3D engine. Copyright ©2012-2019, Svjatoslav Agejenko, svjatoslav@svjatoslav.eu
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of version 3 of the GNU Lesser General Public License
   6  * or later as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  */
   9
  10 package eu.svjatoslav.sixth.e3d.renderer.raster.texture;
  11
  12 import eu.svjatoslav.sixth.e3d.gui.RenderingContext;
  13
  14 import java.awt.*;
  15 import java.awt.image.BufferedImage;
  16 import java.awt.image.DataBufferByte;
  17 import java.awt.image.WritableRaster;
  18
  19 public class Texture {
  20
  21     public final TextureBitmap primaryBitmap;
  22     public final java.awt.Graphics2D graphics;
  23     TextureBitmap[] upSampled;
  24     TextureBitmap[] downSampled = new TextureBitmap[8];
  25
  26     public Texture(final int width, final int height, final int maxUpscale) {
  27         upSampled = new TextureBitmap[maxUpscale];
  28
  29         final BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(width, height,
  30                 RenderingContext.bufferedImageType);
  31
  32         final WritableRaster raster = bufferedImage.getRaster();
  33         final DataBufferByte dbi = (DataBufferByte) raster.getDataBuffer();
  34         graphics = (Graphics2D) bufferedImage.getGraphics();
  35
  36         graphics.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
  37                 RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
  38
  39         graphics.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_TEXT_ANTIALIASING,
  40                 RenderingHints.VALUE_TEXT_ANTIALIAS_ON);
  41
  42         primaryBitmap = new TextureBitmap(width, height, dbi.getData(), 1);
  43     }
  44
  45     public int detectDownscaleFactorForZoom(final double zoom) {
  46         double size = 1;
  47         for (int i = 0; i < downSampled.length; i++) {
  48             size = size / 2;
  49             if (size < zoom)
  50                 return i;
  51         }
  52
  53         return downSampled.length - 1;
  54     }
  55
  56     public int detectUpscaleFactorForZoom(final double zoom) {
  57         double size = 2;
  58         for (int i = 0; i < upSampled.length; i++) {
  59             size = size * 2;
  60             if (size > zoom)
  61                 return i;
  62         }
  63
  64         return upSampled.length - 1;
  65     }
  66
  67     public TextureBitmap downscaleBitmap(final TextureBitmap originalBitmap) {
  68         int newWidth = originalBitmap.width / 2;
  69         int newHeight = originalBitmap.height / 2;
  70
  71         // Enforce minimum width and height
  72         if (newWidth < 1)
  73             newWidth = 1;
  74         if (newHeight < 1)
  75             newHeight = 1;
  76
  77         final TextureBitmap downScaled = new TextureBitmap(newWidth, newHeight,
  78                 originalBitmap.multiplicationFactor / 2d);
  79
  80         final ColorAccumulator accumulator = new ColorAccumulator();
  81
  82         for (int y = 0; y < newHeight; y++)
  83             for (int x = 0; x < newWidth; x++) {
  84                 accumulator.reset();
  85                 accumulator.accumulate(originalBitmap, x * 2, y * 2);
  86                 accumulator.accumulate(originalBitmap, (x * 2) + 1, y * 2);
  87                 accumulator.accumulate(originalBitmap, x * 2, (y * 2) + 1);
  88                 accumulator
  89                         .accumulate(originalBitmap, (x * 2) + 1, (y * 2) + 1);
  90                 accumulator.storeResult(downScaled, x, y);
  91             }
  92
  93         return downScaled;
  94     }
  95
  96     public TextureBitmap getDownscaledBitmap(final int scaleFactor) {
  97         if (downSampled[scaleFactor] == null) {
  98
  99             TextureBitmap largerBitmap;
 100             if (scaleFactor == 0)
 101                 largerBitmap = primaryBitmap;
 102             else
 103                 largerBitmap = getDownscaledBitmap(scaleFactor - 1);
 104
 105             downSampled[scaleFactor] = downscaleBitmap(largerBitmap);
 106         }
 107
 108         return downSampled[scaleFactor];
 109     }
 110
 111     public TextureBitmap getUpscaledBitmap(final int scaleFactor) {
 112         if (upSampled[scaleFactor] == null) {
 113
 114             TextureBitmap smallerBitmap;
 115             if (scaleFactor == 0)
 116                 smallerBitmap = primaryBitmap;
 117             else
 118                 smallerBitmap = getUpscaledBitmap(scaleFactor - 1);
 119
 120             upSampled[scaleFactor] = upscaleBitmap(smallerBitmap);
 121         }
 122
 123         return upSampled[scaleFactor];
 124     }
 125
 126     public TextureBitmap getZoomedBitmap(final double zoomLevel) {
 127
 128         if (zoomLevel < 1) {
 129             final int downscaleFactor = detectDownscaleFactorForZoom(zoomLevel);
 130             return getDownscaledBitmap(downscaleFactor);
 131         } else if (zoomLevel > 2) {
 132             final int upscaleFactor = detectUpscaleFactorForZoom(zoomLevel);
 133
 134             if (upscaleFactor < 0)
 135                 return primaryBitmap;
 136
 137             return getUpscaledBitmap(upscaleFactor);
 138         }
 139
 140         // System.out.println(zoomLevel);
 141         return primaryBitmap;
 142     }
 143
 144     public void resetResampledBitmapCache() {
 145         for (int i = 0; i < upSampled.length; i++)
 146             upSampled[i] = null;
 147
 148         for (int i = 0; i < downSampled.length; i++)
 149             downSampled[i] = null;
 150     }
 151
 152     public TextureBitmap upscaleBitmap(final TextureBitmap originalBitmap) {
 153         final int newWidth = originalBitmap.width * 2;
 154         final int newHeight = originalBitmap.height * 2;
 155
 156         final TextureBitmap upScaled = new TextureBitmap(newWidth, newHeight,
 157                 originalBitmap.multiplicationFactor * 2d);
 158
 159         final ColorAccumulator accumulator = new ColorAccumulator();
 160
 161         for (int y = 0; y < originalBitmap.height; y++)
 162             for (int x = 0; x < originalBitmap.width; x++) {
 163                 accumulator.reset();
 164                 accumulator.accumulate(originalBitmap, x, y);
 165                 accumulator.storeResult(upScaled, x * 2, y * 2);
 166
 167                 accumulator.reset();
 168                 accumulator.accumulate(originalBitmap, x, y);
 169                 accumulator.accumulate(originalBitmap, x + 1, y);
 170                 accumulator.storeResult(upScaled, (x * 2) + 1, y * 2);
 171
 172                 accumulator.reset();
 173                 accumulator.accumulate(originalBitmap, x, y);
 174                 accumulator.accumulate(originalBitmap, x, y + 1);
 175                 accumulator.storeResult(upScaled, x * 2, (y * 2) + 1);
 176
 177                 accumulator.reset();
 178                 accumulator.accumulate(originalBitmap, x, y);
 179                 accumulator.accumulate(originalBitmap, x + 1, y);
 180                 accumulator.accumulate(originalBitmap, x, y + 1);
 181                 accumulator.accumulate(originalBitmap, x + 1, y + 1);
 182                 accumulator.storeResult(upScaled, (x * 2) + 1, (y * 2) + 1);
 183             }
 184
 185         return upScaled;
 186     }
 187
 188     public class ColorAccumulator {
 189         public int r, g, b, a;
 190         public int pixelCount = 0;
 191
 192         public void accumulate(final TextureBitmap bitmap, final int x,
 193                                final int y) {
 194             int address = bitmap.getAddress(x, y);
 195
 196             a += bitmap.bytes[address] & 0xff;
 197             address++;
 198
 199             b += bitmap.bytes[address] & 0xff;
 200             address++;
 201
 202             g += bitmap.bytes[address] & 0xff;
 203             address++;
 204
 205             r += bitmap.bytes[address] & 0xff;
 206
 207             pixelCount++;
 208         }
 209
 210         public void reset() {
 211             a = 0;
 212             r = 0;
 213             g = 0;
 214             b = 0;
 215             pixelCount = 0;
 216         }
 217
 218         public void storeResult(final TextureBitmap bitmap, final int x,
 219                                 final int y) {
 220             int address = bitmap.getAddress(x, y);
 221
 222             bitmap.bytes[address] = (byte) (a / pixelCount);
 223             address++;
 224
 225             bitmap.bytes[address] = (byte) (b / pixelCount);
 226             address++;
 227
 228             bitmap.bytes[address] = (byte) (g / pixelCount);
 229             address++;
 230
 231             bitmap.bytes[address] = (byte) (r / pixelCount);
 232         }
 233     }
 234
 235 }