src/org/ibex/VectorGraphics.java

   1 // FIXME
   2 // Copyright 2002 Adam Megacz, see the COPYING file for licensing [GPL]
   3 package org.ibex;
   4 import java.util.*;
   5
   6 // FIXME: offer a "subpixel" mode where we pass floats to the Platform and don't do any snapping
   7 // FIXME: fracture when realizing instead of when parsing?
   8
   9 /*
  10     v1.0
  11     - textpath
  12     - gradients
  13     - patterns
  14     - clipping/masking
  15     - filters (filtering of a group must be performed AFTER the group is assembled; sep. canvas)
  16
  17     v1.1
  18     - bump caps [requires Paint that can fill circles...] [remember to distinguish between closed/unclosed]
  19     - line joins
  20         - mitre    (hard)
  21         - bevel    (easy)
  22         - bump     (easy, but requires 'round' Paint)
  23     - subtree sharing? otherwise the memory consumption might be outrageous... clone="" attribute?
  24     - better clipping
  25         - intersect clip regions (linearity)
  26         - clip on trapezoids, not pixels
  27     - faster gradients and patterns:
  28         - transform each corner of the trapezoid and then interpolate
  29 */
  30
  31 /** Ibex's fully conformant Static SVG Viewer; see SVG spec, section G.7 */
  32 public final class VectorGraphics {
  33
  34     // Private Constants ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  35
  36     private static final int DEFAULT_PATHLEN = 1000;
  37     private static final float PI = (float)Math.PI;
  38
  39
  40     // Public entry points /////////////////////////////////////////////////////////////////
  41
  42     public static VectorPath parseVectorPath(String s) {
  43         if (s == null) return null;
  44         PathTokenizer t = new PathTokenizer(s);
  45         VectorPath ret = new VectorPath();
  46         char last_command = 'M';
  47         boolean first = true;
  48         while(t.hasMoreTokens()) {
  49             char command = t.parseCommand();
  50             if (first && command != 'M') throw new RuntimeException("the first command of a path must be 'M'");
  51             first = false;
  52             boolean relative = Character.toLowerCase(command) == command;
  53             command = Character.toLowerCase(command);
  54             ret.parseSingleCommandAndArguments(t, command, relative);
  55             last_command = command;
  56         }
  57         return ret;
  58     }
  59
  60
  61     // Affine //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  62
  63     /** an affine transform; all operations are destructive */
  64     public static final class Affine {
  65
  66         //  [ a b e ]
  67         //  [ c d f ]
  68         //  [ 0 0 1 ]
  69         public float a, b, c, d, e, f;
  70
  71         Affine(float _a, float _b, float _c, float _d, float _e, float _f) { a = _a; b = _b; c = _c; d = _d; e = _e; f = _f; }
  72         public String toString() { return "[ " + a + ", " + b + ", " + c + ", " + d + ", " + e + ", " + f + " ]"; }
  73         public Affine copy() { return new Affine(a, b, c, d, e, f); }
  74         public static Affine identity() { return new Affine(1, 0, 0, 1, 0, 0); }
  75         public static Affine scale(float sx, float sy) { return new Affine(sx, 0, 0, sy, 0, 0); }
  76         public static Affine shear(float degrees) {
  77             return new Affine(1, 0, (float)Math.tan(degrees * (float)(Math.PI / 180.0)), 1, 0, 0); }
  78         public static Affine translate(float tx, float ty) { return new Affine(1, 0, 0, 1, tx, ty); }
  79         public static Affine flip(boolean horiz, boolean vert) { return new Affine(horiz ? -1 : 1, 0, 0, vert ? -1 : 1, 0, 0); }
  80         public float multiply_px(float x, float y) { return x * a + y * c + e; }
  81         public float multiply_py(float x, float y) { return x * b + y * d + f; }
  82         public boolean equalsIgnoringTranslation(Affine x) { return a == x.a && b == x.b && c == x.c && d == x.d; }
  83
  84         public boolean equals(Object o) {
  85             if (!(o instanceof Affine)) return false;
  86             Affine x = (Affine)o;
  87             return a == x.a && b == x.b && c == x.c && d == x.d && e == x.e && f == x.f;
  88         }
  89
  90         public static Affine rotate(float degrees) {
  91             float s = (float)Math.sin(degrees * (float)(Math.PI / 180.0));
  92             float c = (float)Math.cos(degrees * (float)(Math.PI / 180.0));
  93             return new Affine(c, s, -s, c, 0, 0);
  94         }
  95
  96         /** this = this * a */
  97         public Affine multiply(Affine A) {
  98             float _a = this.a * A.a + this.b * A.c;
  99             float _b = this.a * A.b + this.b * A.d;
 100             float _c = this.c * A.a + this.d * A.c;
 101             float _d = this.c * A.b + this.d * A.d;
 102             float _e = this.e * A.a + this.f * A.c + A.e;
 103             float _f = this.e * A.b + this.f * A.d + A.f;
 104             a = _a; b = _b; c = _c; d = _d; e = _e; f = _f;
 105             return this;
 106         }
 107
 108         public void invert() {
 109             float det = 1 / (a * d - b * c);
 110             float _a = d * det;
 111             float _b = -1 * b * det;
 112             float _c = -1 * c * det;
 113             float _d = a * det;
 114             float _e = -1 * e * a - f * c;
 115             float _f = -1 * e * b - f * d;
 116             a = _a; b = _b; c = _c; d = _d; e = _e; f = _f;
 117         }
 118     }
 119
 120
 121     // PathTokenizer //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 122
 123     public static Affine parseTransform(String t) {
 124         if (t == null) return null;
 125         t = t.trim();
 126         Affine ret = VectorGraphics.Affine.identity();
 127         while (t.length() > 0) {
 128             if (t.startsWith("skewX(")) {
 129                 // FIXME
 130
 131             } else if (t.startsWith("shear(")) {
 132                 // FIXME: nonstandard; remove this
 133                 ret.multiply(VectorGraphics.Affine.shear(Float.parseFloat(t.substring(t.indexOf('(') + 1, t.indexOf(')')))));
 134
 135             } else if (t.startsWith("skewY(")) {
 136                 // FIXME
 137
 138             } else if (t.startsWith("rotate(")) {
 139                 String sub = t.substring(t.indexOf('(') + 1, t.indexOf(')'));
 140                 if (sub.indexOf(',') != -1) {
 141                     float angle = Float.parseFloat(sub.substring(0, sub.indexOf(',')));
 142                     sub = sub.substring(sub.indexOf(',') + 1);
 143                     float cx = Float.parseFloat(sub.substring(0, sub.indexOf(',')));
 144                     sub = sub.substring(sub.indexOf(',') + 1);
 145                     float cy = Float.parseFloat(sub);
 146                     ret.multiply(VectorGraphics.Affine.translate(cx, cy));
 147                     ret.multiply(VectorGraphics.Affine.rotate(angle));
 148                     ret.multiply(VectorGraphics.Affine.translate(-1 * cx, -1 * cy));
 149                 } else {
 150                     ret.multiply(VectorGraphics.Affine.rotate(Float.parseFloat(t.substring(t.indexOf('(') + 1, t.indexOf(')')))));
 151                 }
 152
 153             } else if (t.startsWith("translate(")) {
 154                 String sub = t.substring(t.indexOf('(') + 1, t.indexOf(')'));
 155                 if (sub.indexOf(',') > -1) {
 156                     ret.multiply(VectorGraphics.Affine.translate(Float.parseFloat(t.substring(t.indexOf('(') + 1, t.indexOf(','))),
 157                                                                  Float.parseFloat(t.substring(t.indexOf(',') + 1, t.indexOf(')')))));
 158                 } else {
 159                     ret.multiply(VectorGraphics.Affine.translate(Float.parseFloat(t.substring(t.indexOf('(') + 1, t.indexOf(','))), 0));
 160                 }
 161
 162             } else if (t.startsWith("flip(")) {
 163                 String which = t.substring(t.indexOf('(') + 1, t.indexOf(')'));
 164                 ret.multiply(VectorGraphics.Affine.flip(which.equals("horizontal"), which.equals("vertical")));
 165
 166             } else if (t.startsWith("scale(")) {
 167                 String sub = t.substring(t.indexOf('(') + 1, t.indexOf(')'));
 168                 if (sub.indexOf(',') > -1) {
 169                     ret.multiply(VectorGraphics.Affine.scale(Float.parseFloat(t.substring(t.indexOf('(') + 1, t.indexOf(','))),
 170                                                              Float.parseFloat(t.substring(t.indexOf(',') + 1, t.indexOf(')')))));
 171                 } else {
 172                     ret.multiply(VectorGraphics.Affine.scale(Float.parseFloat(t.substring(t.indexOf('(') + 1, t.indexOf(','))),
 173                                                              Float.parseFloat(t.substring(t.indexOf('(') + 1, t.indexOf(',')))));
 174                 }
 175
 176             } else if (t.startsWith("matrix(")) {
 177                 // FIXME: is this mapped right?
 178                 float d[] = new float[6];
 179                 StringTokenizer st = new StringTokenizer(t, ",", false);
 180                 for(int i=0; i<6; i++)
 181                     d[i] = Float.parseFloat(st.nextToken());
 182                 ret.multiply(new VectorGraphics.Affine(d[0], d[1], d[2], d[3], d[4], d[5]));
 183             }
 184             t = t.substring(t.indexOf(')') + 1).trim();
 185         }
 186         return ret;
 187     }
 188
 189     public static final float PX_PER_INCH = 72;
 190     public static final float INCHES_PER_CM = (float)0.3937;
 191     public static final float INCHES_PER_MM = INCHES_PER_CM / 10;
 192
 193     public static class PathTokenizer {
 194         // FIXME: check array bounds exception for improperly terminated string
 195         String s;
 196         int i = 0;
 197         char lastCommand = 'M';
 198         public PathTokenizer(String s) { this.s = s; }
 199         private void consumeWhitespace() {
 200             while(i < s.length() && (Character.isWhitespace(s.charAt(i)))) i++;
 201             if (i < s.length() && s.charAt(i) == ',') i++;
 202             while(i < s.length() && (Character.isWhitespace(s.charAt(i)))) i++;
 203         }
 204         public boolean hasMoreTokens() { consumeWhitespace(); return i < s.length(); }
 205         public char parseCommand() {
 206             consumeWhitespace();
 207             char c = s.charAt(i);
 208             if (!Character.isLetter(c)) return lastCommand;
 209             i++;
 210             return lastCommand = c;
 211         }
 212         public float parseFloat() {
 213             consumeWhitespace();
 214             int start = i;
 215             float multiplier = 1;
 216             for(; i < s.length(); i++) {
 217                 char c = s.charAt(i);
 218                 if (Character.isWhitespace(c) || c == ',' || (c == '-' && i != start)) break;
 219                 if (!((c >= '0' && c <= '9') || c == '.' || c == 'e' || c == 'E' || c == '-')) {
 220                     if (c == '%') {                                // FIXME
 221                     } else if (s.regionMatches(i, "pt", 0, i+2)) { // FIXME
 222                     } else if (s.regionMatches(i, "em", 0, i+2)) { // FIXME
 223                     } else if (s.regionMatches(i, "pc", 0, i+2)) { // FIXME
 224                     } else if (s.regionMatches(i, "ex", 0, i+2)) { // FIXME
 225                     } else if (s.regionMatches(i, "mm", 0, i+2)) { i += 2; multiplier = INCHES_PER_MM * PX_PER_INCH; break;
 226                     } else if (s.regionMatches(i, "cm", 0, i+2)) { i += 2; multiplier = INCHES_PER_CM * PX_PER_INCH; break;
 227                     } else if (s.regionMatches(i, "in", 0, i+2)) { i += 2; multiplier = PX_PER_INCH; break;
 228                     } else if (s.regionMatches(i, "px", 0, i+2)) { i += 2; break;
 229                     } else if (Character.isLetter(c)) break;
 230                     throw new RuntimeException("didn't expect character \"" + c + "\" in a numeric constant");
 231                 }
 232             }
 233             if (start == i) throw new RuntimeException("FIXME");
 234             return Float.parseFloat(s.substring(start, i)) * multiplier;
 235         }
 236     }
 237
 238
 239     // Abstract Path //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 240
 241     /** an abstract path; may contain splines and arcs */
 242     public static class VectorPath {
 243
 244         // the number of vertices on this path
 245         int numvertices = 0;
 246
 247         // the vertices of the path
 248         float[] x = new float[DEFAULT_PATHLEN];
 249         float[] y = new float[DEFAULT_PATHLEN];
 250
 251         // the type of each edge; type[i] is the type of the edge from x[i],y[i] to x[i+1],y[i+1]
 252         byte[] type = new byte[DEFAULT_PATHLEN];
 253
 254         // bezier control points
 255         float[] c1x = new float[DEFAULT_PATHLEN];  // or rx (arcto)
 256         float[] c1y = new float[DEFAULT_PATHLEN];  // or ry (arcto)
 257         float[] c2x = new float[DEFAULT_PATHLEN];  // or x-axis-rotation (arcto)
 258         float[] c2y = new float[DEFAULT_PATHLEN];  // or large-arc << 1 | sweep (arcto)
 259
 260         boolean closed = false;
 261
 262         static final byte TYPE_MOVETO = 0;
 263         static final byte TYPE_LINETO = 1;
 264         static final byte TYPE_ARCTO = 2;
 265         static final byte TYPE_CUBIC = 3;
 266         static final byte TYPE_QUADRADIC = 4;
 267
 268         /** Creates a concrete vector path transformed through the given matrix. */
 269         public RasterPath realize(Affine a) {
 270
 271             RasterPath ret = new RasterPath();
 272             int NUMSTEPS = 5;  // FIXME
 273             ret.numvertices = 1;
 274             ret.x[0] = (int)Math.round(a.multiply_px(x[0], y[0]));
 275             ret.y[0] = (int)Math.round(a.multiply_py(x[0], y[0]));
 276
 277             for(int i=1; i<numvertices; i++) {
 278                 if (type[i] == TYPE_LINETO) {
 279                     float rx = x[i];
 280                     float ry = y[i];
 281                     ret.x[ret.numvertices] = (int)Math.round(a.multiply_px(rx, ry));
 282                     ret.y[ret.numvertices] = (int)Math.round(a.multiply_py(rx, ry));
 283                     ret.edges[ret.numedges++] = ret.numvertices - 1; ret.numvertices++;
 284
 285                 } else if (type[i] == TYPE_MOVETO) {
 286                     float rx = x[i];
 287                     float ry = y[i];
 288                     ret.x[ret.numvertices] = (int)Math.round(a.multiply_px(rx, ry));
 289                     ret.y[ret.numvertices] = (int)Math.round(a.multiply_py(rx, ry));
 290                     ret.numvertices++;
 291
 292                 } else if (type[i] == TYPE_ARCTO) {
 293                     float rx = c1x[i];
 294                     float ry = c1y[i];
 295                     float phi = c2x[i];
 296                     float fa = ((int)c2y[i]) >> 1;
 297                     float fs = ((int)c2y[i]) & 1;
 298                     float x1 = x[i];
 299                     float y1 = y[i];
 300                     float x2 = x[i+1];
 301                     float y2 = y[i+1];
 302
 303                     // F.6.5: given x1,y1,x2,y2,fa,fs, compute cx,cy,theta1,dtheta
 304                     float x1_ = (float)Math.cos(phi) * (x1 - x2) / 2 + (float)Math.sin(phi) * (y1 - y2) / 2;
 305                     float y1_ = -1 * (float)Math.sin(phi) * (x1 - x2) / 2 + (float)Math.cos(phi) * (y1 - y2) / 2;
 306                     float tmp = (float)Math.sqrt((rx * rx * ry * ry - rx * rx * y1_ * y1_ - ry * ry * x1_ * x1_) /
 307                                                  (rx * rx * y1_ * y1_ + ry * ry * x1_ * x1_));
 308                     float cx_ = (fa == fs ? -1 : 1) * tmp * (rx * y1_ / ry);
 309                     float cy_ = (fa == fs ? -1 : 1) * -1 * tmp * (ry * x1_ / rx);
 310                     float cx = (float)Math.cos(phi) * cx_ - (float)Math.sin(phi) * cy_ + (x1 + x2) / 2;
 311                     float cy = (float)Math.sin(phi) * cx_ + (float)Math.cos(phi) * cy_ + (y1 + y2) / 2;
 312
 313                     // F.6.4 Conversion from center to endpoint parameterization
 314                     float ux = 1, uy = 0, vx = (x1_ - cx_) / rx, vy = (y1_ - cy_) / ry;
 315                     float det = ux * vy - uy * vx;
 316                     float theta1 = (det < 0 ? -1 : 1) *
 317                         (float)Math.acos((ux * vx + uy * vy) /
 318                                   ((float)Math.sqrt(ux * ux + uy * uy) * (float)Math.sqrt(vx * vx + vy * vy)));
 319                     ux = (x1_ - cx_) / rx; uy = (y1_ - cy_) / ry;
 320                     vx = (-1 * x1_ - cx_) / rx; vy = (-1 * y1_ - cy_) / ry;
 321                     det = ux * vy - uy * vx;
 322                     float dtheta = (det < 0 ? -1 : 1) *
 323                         (float)Math.acos((ux * vx + uy * vy) /
 324                                   ((float)Math.sqrt(ux * ux + uy * uy) * (float)Math.sqrt(vx * vx + vy * vy)));
 325                     dtheta = dtheta % (float)(2 * Math.PI);
 326
 327                     if (fs == 0 && dtheta > 0) theta1 -= 2 * PI;
 328                     if (fs == 1 && dtheta < 0) theta1 += 2 * PI;
 329
 330                     if (fa == 1 && dtheta < 0) dtheta = 2 * PI + dtheta;
 331                     else if (fa == 1 && dtheta > 0) dtheta = -1 * (2 * PI - dtheta);
 332
 333                     // FIXME: integrate F.6.6
 334                     // FIXME: isn't quite ending where it should...
 335
 336                     // F.6.3: Parameterization alternatives
 337                     float theta = theta1;
 338                     for(int j=0; j<NUMSTEPS; j++) {
 339                         float rasterx = rx * (float)Math.cos(theta) * (float)Math.cos(phi) -
 340                             ry * (float)Math.sin(theta) * (float)Math.sin(phi) + cx;
 341                         float rastery = rx * (float)Math.cos(theta) * (float)Math.sin(phi) +
 342                             ry * (float)Math.cos(phi) * (float)Math.sin(theta) + cy;
 343                         ret.x[ret.numvertices] = (int)Math.round(a.multiply_px(rasterx, rastery));
 344                         ret.y[ret.numvertices] = (int)Math.round(a.multiply_py(rasterx, rastery));
 345                         ret.edges[ret.numedges++] = ret.numvertices - 1; ret.numvertices++;
 346                         theta += dtheta / NUMSTEPS;
 347                     }
 348
 349                 } else if (type[i] == TYPE_CUBIC) {
 350
 351                     float ax = x[i+1] - 3 * c2x[i] + 3 * c1x[i] - x[i];
 352                     float bx = 3 * c2x[i] - 6 * c1x[i] + 3 * x[i];
 353                     float cx = 3 * c1x[i] - 3 * x[i];
 354                     float dx = x[i];
 355                     float ay = y[i+1] - 3 * c2y[i] + 3 * c1y[i] - y[i];
 356                     float by = 3 * c2y[i] - 6 * c1y[i] + 3 * y[i];
 357                     float cy = 3 * c1y[i] - 3 * y[i];
 358                     float dy = y[i];
 359
 360                     for(float t=0; t<1; t += 1 / (float)NUMSTEPS) {
 361                         float rx = ax * t * t * t + bx * t * t + cx * t + dx;
 362                         float ry = ay * t * t * t + by * t * t + cy * t + dy;
 363                         ret.x[ret.numvertices] = (int)Math.round(a.multiply_px(rx, ry));
 364                         ret.y[ret.numvertices] = (int)Math.round(a.multiply_py(rx, ry));
 365                         ret.edges[ret.numedges++] = ret.numvertices - 1; ret.numvertices++;
 366                     }
 367
 368
 369                 } else if (type[i] == TYPE_QUADRADIC) {
 370
 371                     float bx = x[i+1] - 2 * c1x[i] + x[i];
 372                     float cx = 2 * c1x[i] - 2 * x[i];
 373                     float dx = x[i];
 374                     float by = y[i+1] - 2 * c1y[i] + y[i];
 375                     float cy = 2 * c1y[i] - 2 * y[i];
 376                     float dy = y[i];
 377
 378                     for(float t=0; t<1; t += 1 / (float)NUMSTEPS) {
 379                         float rx = bx * t * t + cx * t + dx;
 380                         float ry = by * t * t + cy * t + dy;
 381                         ret.x[ret.numvertices] = (int)Math.round(a.multiply_px(rx, ry));
 382                         ret.y[ret.numvertices] = (int)Math.round(a.multiply_py(rx, ry));
 383                         ret.edges[ret.numedges++] = ret.numvertices - 1; ret.numvertices++;
 384                     }
 385
 386                 }
 387
 388             }
 389
 390             if (ret.numedges > 0) ret.sort(0, ret.numedges - 1, false);
 391             return ret;
 392         }
 393
 394         protected void parseSingleCommandAndArguments(PathTokenizer t, char command, boolean relative) {
 395             if (numvertices == 0 && command != 'm') throw new RuntimeException("first command MUST be an 'm'");
 396             if (numvertices > x.length - 2) {
 397                 float[] new_x = new float[x.length * 2]; System.arraycopy(x, 0, new_x, 0, x.length); x = new_x;
 398                 float[] new_y = new float[y.length * 2]; System.arraycopy(y, 0, new_y, 0, y.length); y = new_y;
 399             }
 400             switch(command) {
 401             case 'z': {
 402                 int where;
 403                 type[numvertices-1] = TYPE_LINETO;
 404                 for(where = numvertices - 1; where > 0; where--)
 405                     if (type[where - 1] == TYPE_MOVETO) break;
 406                 x[numvertices] = x[where];
 407                 y[numvertices] = y[where];
 408                 numvertices++;
 409                 closed = true;
 410                 break;
 411             }
 412
 413             case 'm': {
 414                 if (numvertices > 0) type[numvertices-1] = TYPE_MOVETO;
 415                 x[numvertices] = t.parseFloat() + (relative ? x[numvertices - 1] : 0);
 416                 y[numvertices] = t.parseFloat() + (relative ? y[numvertices - 1] : 0);
 417                 numvertices++;
 418                 break;
 419             }
 420
 421             case 'l': case 'h': case 'v': {
 422                 type[numvertices-1] = TYPE_LINETO;
 423                 float first = t.parseFloat(), second;
 424                 if (command == 'h') {
 425                     second = relative ? 0 : y[numvertices - 1];
 426                 } else if (command == 'v') {
 427                     second = first; first = relative ? 0 : x[numvertices - 1];
 428                 } else {
 429                     second = t.parseFloat();
 430                 }
 431                 x[numvertices] = first + (relative ? x[numvertices - 1] : 0);
 432                 y[numvertices] = second + (relative ? y[numvertices - 1] : 0);
 433                 numvertices++;
 434                 break;
 435             }
 436
 437             case 'a': {
 438                 type[numvertices-1] = TYPE_ARCTO;
 439                 c1x[numvertices-1] = t.parseFloat() + (relative ? x[numvertices - 1] : 0);
 440                 c1y[numvertices-1] = t.parseFloat() + (relative ? y[numvertices - 1] : 0);
 441                 c2x[numvertices-1] = (t.parseFloat() / 360) * 2 * PI;
 442                 c2y[numvertices-1] = (((int)t.parseFloat()) << 1) | (int)t.parseFloat();
 443                 x[numvertices] = t.parseFloat() + (relative ? x[numvertices - 1] : 0);
 444                 y[numvertices] = t.parseFloat() + (relative ? y[numvertices - 1] : 0);
 445                 numvertices++;
 446                 break;
 447             }
 448
 449             case 's': case 'c': {
 450                 type[numvertices-1] = TYPE_CUBIC;
 451                 if (command == 'c') {
 452                     c1x[numvertices-1] = t.parseFloat() + (relative ? x[numvertices - 1] : 0);
 453                     c1y[numvertices-1] = t.parseFloat() + (relative ? y[numvertices - 1] : 0);
 454                 } else if (numvertices > 1 && type[numvertices-2] == TYPE_CUBIC) {
 455                     c1x[numvertices-1] = 2 * x[numvertices - 1] - c2x[numvertices-2];
 456                     c1y[numvertices-1] = 2 * y[numvertices - 1] - c2y[numvertices-2];
 457                 } else {
 458                     c1x[numvertices-1] = x[numvertices-1];
 459                     c1y[numvertices-1] = y[numvertices-1];
 460                 }
 461                 c2x[numvertices-1] = t.parseFloat() + (relative ? x[numvertices - 1] : 0);
 462                 c2y[numvertices-1] = t.parseFloat() + (relative ? y[numvertices - 1] : 0);
 463                 x[numvertices] = t.parseFloat() + (relative ? x[numvertices - 1] : 0);
 464                 y[numvertices] = t.parseFloat() + (relative ? y[numvertices - 1] : 0);
 465                 numvertices++;
 466                 break;
 467             }
 468
 469             case 't': case 'q': {
 470                 type[numvertices-1] = TYPE_QUADRADIC;
 471                 if (command == 'q') {
 472                     c1x[numvertices-1] = t.parseFloat() + (relative ? x[numvertices - 1] : 0);
 473                     c1y[numvertices-1] = t.parseFloat() + (relative ? y[numvertices - 1] : 0);
 474                 } else if (numvertices > 1 && type[numvertices-2] == TYPE_QUADRADIC) {
 475                     c1x[numvertices-1] = 2 * x[numvertices - 1] - c1x[numvertices-2];
 476                     c1y[numvertices-1] = 2 * y[numvertices - 1] - c1y[numvertices-2];
 477                 } else {
 478                     c1x[numvertices-1] = x[numvertices-1];
 479                     c1y[numvertices-1] = y[numvertices-1];
 480                 }
 481                 x[numvertices] = t.parseFloat() + (relative ? x[numvertices - 1] : 0);
 482                 y[numvertices] = t.parseFloat() + (relative ? y[numvertices - 1] : 0);
 483                 numvertices++;
 484                 break;
 485             }
 486
 487             default:
 488                 // FIXME
 489             }
 490
 491             /*
 492             // invariant: after this loop, no two lines intersect other than at a vertex
 493             // FIXME: cleanup
 494             int index = numvertices - 2;
 495             for(int i=0; i<Math.min(numvertices - 3, index); i++) {
 496                 for(int j = index; j < numvertices - 1; j++) {
 497
 498                     // I'm not sure how to deal with vertical lines...
 499                     if (x[i+1] == x[i] || x[j+1] == x[j]) continue;
 500
 501                     float islope = (y[i+1] - y[i]) / (x[i+1] - x[i]);
 502                     float jslope = (y[j+1] - y[j]) / (x[j+1] - x[j]);
 503                     if (islope == jslope) continue;   // parallel lines can't intersect
 504
 505                     float _x = (islope * x[i] - jslope * x[j] + y[j] - y[i]) / (islope - jslope);
 506                     float _y = islope * (_x - x[i]) + y[i];
 507
 508                     if (_x > Math.min(x[i+1], x[i]) && _x < Math.max(x[i+1], x[i]) &&
 509                         _x > Math.min(x[j+1], x[j]) && _x < Math.max(x[j+1], x[j])) {
 510                         // FIXME: something's not right in here.  See if we can do without fracturing line 'i'.
 511                         for(int k = ++numvertices; k>i; k--) { x[k] = x[k - 1]; y[k] = y[k - 1]; }
 512                         x[i+1] = _x;
 513                         y[i+1] = _y;
 514                         x[numvertices] = x[numvertices - 1];  x[numvertices - 1] = _x;
 515                         y[numvertices] = y[numvertices - 1];  y[numvertices - 1] = _y;
 516                         edges[numedges++] = numvertices - 1; numvertices++;
 517                         index++;
 518                         break;  // actually 'continue' the outermost loop
 519                     }
 520                 }
 521             }
 522             */
 523
 524         }
 525     }
 526
 527
 528
 529
 530     // Rasterized Vector Path //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 531
 532     /** a vector path */
 533     public static class RasterPath {
 534
 535         // the vertices of this path
 536         int[] x = new int[DEFAULT_PATHLEN];
 537         int[] y = new int[DEFAULT_PATHLEN];
 538         int numvertices = 0;
 539
 540         /**
 541          *  A list of the vertices on this path which *start* an *edge* (rather than a moveto), sorted by increasing y.
 542          *  example: x[edges[1]],y[edges[1]] - x[edges[i]+1],y[edges[i]+1] is the second-topmost edge
 543          *  note that if x[i],y[i] - x[i+1],y[i+1] is a MOVETO, then no element in edges will be equal to i
 544          */
 545         int[] edges = new int[DEFAULT_PATHLEN];
 546         int numedges = 0;
 547
 548         /** translate a rasterized path */
 549         public void translate(int dx, int dy) { for(int i=0; i<numvertices; i++) { x[i] += dx; y[i] += dy; } }
 550
 551         /** simple quicksort, from http://sourceforge.net/snippet/detail.php?type=snippet&id=100240 */
 552         int sort(int left, int right, boolean partition) {
 553             if (partition) {
 554                 int i, j, middle;
 555                 middle = (left + right) / 2;
 556                 int s = edges[right]; edges[right] = edges[middle]; edges[middle] = s;
 557                 for (i = left - 1, j = right; ; ) {
 558                     while (y[edges[++i]] < y[edges[right]]);
 559                     while (j > left && y[edges[--j]] > y[edges[right]]);
 560                     if (i >= j) break;
 561                     s = edges[i]; edges[i] = edges[j]; edges[j] = s;
 562                 }
 563                 s = edges[right]; edges[right] = edges[i]; edges[i] = s;
 564                 return i;
 565             } else {
 566                 if (left >= right) return 0;
 567                 int p = sort(left, right, true);
 568                 sort(left, p - 1, false);
 569                 sort(p + 1, right, false);
 570                 return 0;
 571             }
 572         }
 573
 574         /** finds the x value at which the line intercepts the line y=_y */
 575         private int intercept(int i, float _y, boolean includeTop, boolean includeBottom) {
 576             if (includeTop ? (_y < Math.min(y[i], y[i+1])) : (_y <= Math.min(y[i], y[i+1])))
 577                 return Integer.MIN_VALUE;
 578             if (includeBottom ? (_y > Math.max(y[i], y[i+1])) : (_y >= Math.max(y[i], y[i+1])))
 579                 return Integer.MIN_VALUE;
 580             return (int)Math.round((((float)(x[i + 1] - x[i])) /
 581                                     ((float)(y[i + 1] - y[i])) ) * ((float)(_y - y[i])) + x[i]);
 582         }
 583
 584         /** fill the interior of the path */
 585         public void fill(PixelBuffer buf, Paint paint) {
 586             if (numedges == 0) return;
 587             int y0 = y[edges[0]], y1 = y0;
 588             boolean useEvenOdd = false;
 589
 590             // we iterate over all endpoints in increasing y-coordinate order
 591             for(int index = 1; index<numedges; index++) {
 592                 int count = 0;
 593
 594                 // we now examine the horizontal band between y=y0 and y=y1
 595                 y0 = y1;
 596                 y1 = y[edges[index]];
 597                 if (y0 == y1) continue;
 598
 599                 // within this band, we iterate over all edges
 600                 int x0 = Integer.MIN_VALUE;
 601                 int leftSegment = -1;
 602                 while(true) {
 603                     int x1 = Integer.MAX_VALUE;
 604                     int rightSegment = Integer.MAX_VALUE;
 605                     for(int i=0; i<numedges; i++) {
 606                         if (y[edges[i]] == y[edges[i]+1]) continue; // ignore horizontal lines; they are irrelevant.
 607                         // we order the segments by the x-coordinate of their midpoint;
 608                         // since segments cannot intersect, this is a well-ordering
 609                         int i0 = intercept(edges[i], y0, true, false);
 610                         int i1 = intercept(edges[i], y1, false, true);
 611                         if (i0 == Integer.MIN_VALUE || i1 == Integer.MIN_VALUE) continue;
 612                         int midpoint = i0 + i1;
 613                         if (midpoint < x0) continue;
 614                         if (midpoint == x0 && i <= leftSegment) continue;
 615                         if (midpoint > x1) continue;
 616                         if (midpoint == x1 && i >= rightSegment) continue;
 617                         rightSegment = i;
 618                         x1 = midpoint;
 619                     }
 620                     if (leftSegment == rightSegment || rightSegment == Integer.MAX_VALUE) break;
 621                     if (leftSegment != -1)
 622                         if ((useEvenOdd && count % 2 != 0) || (!useEvenOdd && count != 0))
 623                             paint.fillTrapezoid(intercept(edges[leftSegment], y0, true, true),
 624                                                 intercept(edges[rightSegment], y0, true, true), y0,
 625                                                 intercept(edges[leftSegment], y1, true, true),
 626                                                 intercept(edges[rightSegment], y1, true, true), y1,
 627                                                 buf);
 628                     if (useEvenOdd) count++;
 629                     else count += (y[edges[rightSegment]] < y[edges[rightSegment]+1]) ? -1 : 1;
 630                     leftSegment = rightSegment; x0 = x1;
 631                 }
 632             }
 633         }
 634
 635         /** stroke the outline of the path */
 636         public void stroke(PixelBuffer buf, int width, int color) { stroke(buf, width, color, null, 0, 0); }
 637         public void stroke(PixelBuffer buf, int width, int color, String dashArray, int dashOffset, float segLength) {
 638
 639             if (dashArray == null) {
 640                 for(int i=0; i<numedges; i++)
 641                     buf.drawLine((int)x[edges[i]],
 642                                  (int)y[edges[i]], (int)x[edges[i]+1], (int)y[edges[i]+1], width, color, false);
 643                 return;
 644             }
 645
 646             float ratio = 1;
 647             if (segLength > 0) {
 648                 float actualLength = 0;
 649                 for(int i=0; i<numvertices; i++) {
 650                     // skip over MOVETOs -- they do not contribute to path length
 651                     if (x[i] == x[i+1] && y[i] == y[i+1]) continue;
 652                     if (x[i+1] == x[i+2] && y[i+1] == y[i+2]) continue;
 653                     int x1 = x[i];
 654                     int x2 = x[i + 1];
 655                     int y1 = y[i];
 656                     int y2 = y[i + 1];
 657                     actualLength += java.lang.Math.sqrt((x2 - x1) * (x2 - x1) + (y2 - y1) * (y2 - y1));
 658                 }
 659                 ratio = actualLength / segLength;
 660             }
 661             PathTokenizer pt = new PathTokenizer(dashArray);
 662             Vector v = new Vector();
 663             while (pt.hasMoreTokens()) v.addElement(new Float(pt.parseFloat()));
 664             float[] dashes = new float[v.size() % 2 == 0 ? v.size() : 2 * v.size()];
 665             for(int i=0; i<dashes.length; i++) dashes[i] = ((Float)v.elementAt(i % v.size())).floatValue();
 666             int dashpos = dashOffset;
 667             boolean on = dashpos % 2 == 0;
 668             for(int i=0; i<numvertices; i++) {
 669                 // skip over MOVETOs -- they do not contribute to path length
 670                 if (x[i] == x[i+1] && y[i] == y[i+1]) continue;
 671                 if (x[i+1] == x[i+2] && y[i+1] == y[i+2]) continue;
 672                 int x1 = (int)x[i];
 673                 int x2 = (int)x[i + 1];
 674                 int y1 = (int)y[i];
 675                 int y2 = (int)y[i + 1];
 676                 float segmentLength = (float)java.lang.Math.sqrt((x2 - x1) * (x2 - x1) + (y2 - y1) * (y2 - y1));
 677                 int _x1 = x1, _y1 = y1;
 678                 float pos = 0;
 679                 do {
 680                     pos = Math.min(segmentLength, pos + dashes[dashpos] * ratio);
 681                     if (pos != segmentLength) dashpos = (dashpos + 1) % dashes.length;
 682                     int _x2 = (int)((x2 * pos + x1 * (segmentLength - pos)) / segmentLength);
 683                     int _y2 = (int)((y2 * pos + y1 * (segmentLength - pos)) / segmentLength);
 684                     if (on) buf.drawLine(_x1, _y1, _x2, _y2, width, color, false);
 685                     on = !on;
 686                     _x1 = _x2; _y1 = _y2;
 687                 } while(pos < segmentLength);
 688             }
 689         }
 690
 691         // FEATURE: make this faster and cache it; also deal with negative coordinates
 692         public int boundingBoxWidth() {
 693             int ret = 0;
 694             for(int i=0; i<numvertices; i++) ret = Math.max(ret, x[i]);
 695             return ret;
 696         }
 697
 698         // FEATURE: make this faster and cache it; also deal with negative coordinates
 699         public int boundingBoxHeight() {
 700             int ret = 0;
 701             for(int i=0; i<numvertices; i++) ret = Math.max(ret, y[i]);
 702             return ret;
 703         }
 704     }
 705
 706
 707     // Paint //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 708
 709     public static interface Paint {
 710         public abstract void
 711             fillTrapezoid(int tx1, int tx2, int ty1, int tx3, int tx4, int ty2, PixelBuffer buf);
 712     }
 713
 714     public static class SingleColorPaint implements Paint {
 715         int color;
 716         public SingleColorPaint(int color) { this.color = color; }
 717         public void fillTrapezoid(int x1, int x2, int y1, int x3, int x4, int y2, PixelBuffer buf) {
 718             buf.fillTrapezoid(x1, x2, y1, x3, x4, y2, color);
 719         }
 720     }
 721
 722 }
 723
 724
 725
 726
 727
 728
 729
 730
 731
 732     /*
 733     public static abstract class GradientPaint extends Paint {
 734         public GradientPaint(boolean reflect, boolean repeat, Affine gradientTransform,
 735                              int[] stop_colors, float[] stop_offsets) {
 736             this.reflect = reflect; this.repeat = repeat;
 737             this.gradientTransform = gradientTransform;
 738             this.stop_colors = stop_colors;
 739             this.stop_offsets = stop_offsets;
 740         }
 741         Affine gradientTransform = Affine.identity();
 742         boolean useBoundingBox = false;            // FIXME not supported
 743         boolean patternUseBoundingBox = false;     // FIXME not supported
 744
 745         // it's invalid for both of these to be true
 746         boolean reflect = false;                   // FIXME not supported
 747         boolean repeat = false;                    // FIXME not supported
 748         int[] stop_colors;
 749         float[] stop_offsets;
 750
 751         public void fillTrapezoid(float tx1, float tx2, float ty1, float tx3, float tx4, float ty2, PixelBuffer buf) {
 752             Affine a = buf.a;
 753             Affine inverse = a.copy().invert();
 754             float slope1 = (tx3 - tx1) / (ty2 - ty1);
 755             float slope2 = (tx4 - tx2) / (ty2 - ty1);
 756             for(float y=ty1; y<ty2; y++) {
 757                 float _x1 = (y - ty1) * slope1 + tx1;
 758                 float _x2 = (y - ty1) * slope2 + tx2;
 759                 if (_x1 > _x2) { float _x0 = _x1; _x1 = _x2; _x2 = _x0; }
 760
 761                 for(float x=_x1; x<_x2; x++) {
 762
 763                     float distance = isLinear ?
 764                         // length of projection of <x,y> onto the gradient vector == {<x,y> \dot {grad \over |grad|}}
 765                         (x * (x2 - x1) + y * (y2 - y1)) / (float)Math.sqrt((x2 - x1) * (x2 - x1) + (y2 - y1) * (y2 - y1)) :
 766
 767                         // radial form is simple! FIXME, not quite right
 768                         (float)Math.sqrt((x - cx) * (x - cx) + (y - cy) * (y - cy));
 769
 770                     // FIXME: offsets are 0..1, not 0..length(gradient)
 771                     int i = 0; for(; i<stop_offsets.length; i++) if (distance < stop_offsets[i]) break;
 772
 773                     // FIXME: handle points beyond the bounds
 774                     if (i < 0 || i >= stop_offsets.length) continue;
 775
 776                     // gradate from offsets[i - 1] to offsets[i]
 777                     float percentage = ((distance - stop_offsets[i - 1]) / (stop_offsets[i] - stop_offsets[i - 1]));
 778
 779                     int a = (int)((((stop_colors[i] >> 24) & 0xff) - ((stop_colors[i - 1] >> 24) & 0xff)) * percentage) +
 780                         ((stop_colors[i - 1] >> 24) & 0xff);
 781                     int r = (int)((((stop_colors[i] >> 16) & 0xff) - ((stop_colors[i - 1] >> 16) & 0xff)) * percentage) +
 782                         ((stop_colors[i - 1] >> 16) & 0xff);
 783                     int g = (int)((((stop_colors[i] >> 8) & 0xff)  - ((stop_colors[i - 1] >> 8) & 0xff)) * percentage) +
 784                         ((stop_colors[i - 1] >> 8) & 0xff);
 785                     int b = (int)((((stop_colors[i] >> 0) & 0xff)  - ((stop_colors[i - 1] >> 0) & 0xff)) * percentage) +
 786                         ((stop_colors[i - 1] >> 0) & 0xff);
 787                     int argb = (a << 24) | (r << 16) | (g << 8) | b;
 788                     buf.drawPoint((int)x, (int)Math.floor(y), argb);
 789                 }
 790             }
 791         }
 792     }
 793
 794     public static class LinearGradientPaint extends GradientPaint {
 795         public LinearGradientPaint(float x1, float y1, float x2, float y2, boolean reflect, boolean repeat,
 796                                    Affine gradientTransform,  int[] stop_colors, float[] stop_offsets) {
 797             super(reflect, repeat, gradientTransform, stop_colors, stop_offsets);
 798             this.x1 = x1; this.x2 = x2; this.y1 = y1; this.y2 = y2;
 799         }
 800         float x1 = 0, y1 = 0, x2 = 300, y2 = 300;
 801     }
 802
 803     public static class RadialGradientPaint extends GradientPaint {
 804         public RadialGradientPaint(float cx, float cy, float fx, float fy, float r, boolean reflect, boolean repeat,
 805                              Affine gradientTransform, int[] stop_colors, float[] stop_offsets) {
 806             super(reflect, repeat, gradientTransform, stop_colors, stop_offsets);
 807             this.cx = cx; this.cy = cy; this.fx = fx; this.fy = fy; this.r = r;
 808         }
 809
 810         float cx, cy, r, fx, fy;
 811
 812     }
 813     */
 814