Merging r46111 through r46136 from trunk into soc-2011-tomato
[blender-staging.git] / source / blender / render / intern / source / gammaCorrectionTables.c
1 /*
2  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
6  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
7  * of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
16  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
17  *
18  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
19  * All rights reserved.
20  *
21  * The Original Code is: all of this file.
22  *
23  * Contributor(s): none yet.
24  *
25  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
26  */
27
28 /** \file blender/render/intern/source/gammaCorrectionTables.c
29  *  \ingroup render
30  */
31
32
33 #include "gammaCorrectionTables.h"
34 #include <stdlib.h>
35 #include <math.h>
36
37 /* WARNING; optimized, cannot be used to do gamma(invgamma()) and expect    */
38 /* result remain identical (ton)                                            */   
39
40 /* gamma is only used here for correcting adding colors or alpha */
41 #define RE_DEFAULT_GAMMA 2.0
42
43 /* This 400 is sort of based on the number of intensity levels needed for    */
44 /* the typical dynamic range of a medium, in this case CRTs. (Foley)         */
45 /* (Actually, it says the number should be between 400 and 535.)             */
46 #define RE_GAMMA_TABLE_SIZE 400
47
48 /* These indicate the status of the gamma lookup table --------------------- */
49
50 static float gamma_range_table[RE_GAMMA_TABLE_SIZE + 1];
51 static float gamfactor_table[RE_GAMMA_TABLE_SIZE];
52 static float inv_gamma_range_table[RE_GAMMA_TABLE_SIZE + 1];
53 static float inv_gamfactor_table[RE_GAMMA_TABLE_SIZE];
54 static float color_domain_table[RE_GAMMA_TABLE_SIZE + 1];
55 static float color_step;
56 static float inv_color_step;
57 static float valid_gamma;
58 static float valid_inv_gamma;
59
60 /* ------------------------------------------------------------------------- */
61
62 float gammaCorrect(float c)
63 {
64         int i;
65         float res = 0.0;
66         
67         i = floor(c * inv_color_step);
68         /* Clip to range [0,1]: outside, just do the complete calculation.       */
69         /* We may have some performance problems here. Stretching up the LUT     */
70         /* may help solve that, by exchanging LUT size for the interpolation.    */
71         /* Negative colors are explicitly handled.                              */
72         if (i < 0) res = -pow(abs(c), valid_gamma);
73         else if (i >= RE_GAMMA_TABLE_SIZE ) res = pow(c, valid_gamma);
74         else res = gamma_range_table[i] + 
75                            ( (c - color_domain_table[i]) * gamfactor_table[i]); 
76         
77         return res;
78 } /* end of float gammaCorrect(float col) */
79
80 /* ------------------------------------------------------------------------- */
81
82 float invGammaCorrect(float col)
83 {
84         int i;
85         float res = 0.0;
86
87         i = floor(col*inv_color_step);
88         /* Negative colors are explicitly handled.                              */
89         if (i < 0) res = -pow(abs(col), valid_inv_gamma);
90         else if (i >= RE_GAMMA_TABLE_SIZE) res = pow(col, valid_inv_gamma);
91         else res = inv_gamma_range_table[i] + 
92                            ( (col - color_domain_table[i]) * inv_gamfactor_table[i]);
93                            
94         return res;
95 } /* end of float invGammaCorrect(float col) */
96
97
98 /* ------------------------------------------------------------------------- */
99
100 void makeGammaTables(float gamma)
101 {
102         /* we need two tables: one forward, one backward */
103         int i;
104
105         valid_gamma        = gamma;
106         valid_inv_gamma    = 1.0f / gamma;
107         color_step        = 1.0 / RE_GAMMA_TABLE_SIZE;
108         inv_color_step    = (float) RE_GAMMA_TABLE_SIZE; 
109
110         /* We could squeeze out the two range tables to gain some memory.        */     
111         for (i = 0; i < RE_GAMMA_TABLE_SIZE; i++) {
112                 color_domain_table[i]   = i * color_step;
113                 gamma_range_table[i]     = pow(color_domain_table[i],
114                                                                                 valid_gamma);
115                 inv_gamma_range_table[i] = pow(color_domain_table[i],
116                                                                                 valid_inv_gamma);
117         }
118
119         /* The end of the table should match 1.0 carefully. In order to avoid    */
120         /* rounding errors, we just set this explicitly. The last segment may    */
121         /* have a different length than the other segments, but our              */
122         /* interpolation is insensitive to that.                                 */
123         color_domain_table[RE_GAMMA_TABLE_SIZE]   = 1.0;
124         gamma_range_table[RE_GAMMA_TABLE_SIZE]     = 1.0;
125         inv_gamma_range_table[RE_GAMMA_TABLE_SIZE] = 1.0;
126
127         /* To speed up calculations, we make these calc factor tables. They are  */
128         /* multiplication factors used in scaling the interpolation.             */
129         for (i = 0; i < RE_GAMMA_TABLE_SIZE; i++ ) {
130                 gamfactor_table[i] = inv_color_step
131                         * (gamma_range_table[i + 1] - gamma_range_table[i]);
132                 inv_gamfactor_table[i] = inv_color_step
133                         * (inv_gamma_range_table[i + 1] - inv_gamma_range_table[i]);
134         }
135
136 } /* end of void makeGammaTables(float gamma) */
137
138
139
140 /* ------------------------------------------------------------------------- */
141
142 /* eof */