2.50: svn merge https://svn.blender.org/svnroot/bf-blender/trunk/blender -r19323...
[blender.git] / source / blender / blenlib / intern / rand.c
1 /**
2  * $Id$
3  *
4  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
9  * of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
18  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
19  *
20  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
21  * All rights reserved.
22  *
23  * The Original Code is: all of this file.
24  *
25  * Contributor(s): none yet.
26  *
27  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
28  */
29
30 #include <stdlib.h>
31 #include <string.h>
32
33 #include "MEM_guardedalloc.h"
34
35 #include "PIL_time.h"
36
37 #include "BLI_threads.h"
38 #include "BLI_rand.h"
39
40 #ifdef HAVE_CONFIG_H
41 #include <config.h>
42 #endif
43
44 #if defined(WIN32) && !defined(FREE_WINDOWS)
45 typedef unsigned __int64        r_uint64;
46
47 #define MULTIPLIER      0x5DEECE66Di64 
48 #define MASK            0x0000FFFFFFFFFFFFi64
49 #else
50 typedef unsigned long long      r_uint64;
51
52 #define MULTIPLIER      0x5DEECE66Dll
53 #define MASK            0x0000FFFFFFFFFFFFll
54 #endif
55
56 #define ADDEND          0xB
57
58 #define LOWSEED         0x330E
59
60 /***/
61
62 struct RNG {
63         r_uint64 X;
64 };
65
66 RNG     *rng_new(unsigned int seed)
67 {
68         RNG *rng = MEM_mallocN(sizeof(*rng), "rng");
69
70         rng_seed(rng, seed);
71
72         return rng;
73 }
74
75 void rng_free(RNG* rng)
76 {
77         MEM_freeN(rng);
78 }
79
80 void rng_seed(RNG *rng, unsigned int seed) {
81         rng->X= (((r_uint64) seed)<<16) | LOWSEED;
82 }
83
84 void rng_srandom(RNG *rng, unsigned int seed) {
85         extern unsigned char hash[];    // noise.c
86         
87         rng_seed(rng, seed + hash[seed & 255]);
88         seed= rng_getInt(rng);
89         rng_seed(rng, seed + hash[seed & 255]);
90         seed= rng_getInt(rng);
91         rng_seed(rng, seed + hash[seed & 255]);
92 }
93
94 int rng_getInt(RNG *rng) {
95         rng->X= (MULTIPLIER*rng->X + ADDEND)&MASK;
96         return (int) (rng->X>>17);
97 }
98
99 double rng_getDouble(RNG *rng) {
100         return (double) rng_getInt(rng)/0x80000000;
101 }
102
103 float rng_getFloat(RNG *rng) {
104         return (float) rng_getInt(rng)/0x80000000;
105 }
106
107 void rng_shuffleArray(RNG *rng, void *data, int elemSize, int numElems)
108 {
109         int i = numElems;
110         void *temp = malloc(elemSize);
111
112         while (--i) {
113                 int j = rng_getInt(rng)%numElems;
114                 if(i!=j) {
115                         void *iElem = (unsigned char*)data + i*elemSize;
116                         void *jElem = (unsigned char*)data + j*elemSize;
117                         memcpy(temp, iElem, elemSize);
118                         memcpy(iElem, jElem, elemSize);
119                         memcpy(jElem, temp, elemSize);
120                 }
121         }
122
123         free(temp);
124 }
125
126 void rng_skip(RNG *rng, int n)
127 {
128         int i;
129
130         for(i=0; i<n; i++)
131                 rng_getInt(rng);
132 }
133
134 /***/
135
136 static RNG theBLI_rng = {0};
137
138 /* note, this one creates periodical patterns */
139 void BLI_srand(unsigned int seed) {
140         rng_seed(&theBLI_rng, seed);
141 }
142
143 /* using hash table to create better seed */
144 void BLI_srandom(unsigned int seed) {
145         rng_srandom(&theBLI_rng, seed);
146 }
147
148 int BLI_rand(void) {
149         return rng_getInt(&theBLI_rng);
150 }
151
152 double BLI_drand(void) {
153         return rng_getDouble(&theBLI_rng);
154 }
155
156 float BLI_frand(void) {
157         return rng_getFloat(&theBLI_rng);
158 }
159
160 void BLI_fillrand(void *addr, int len) {
161         RNG rng;
162         unsigned char *p= addr;
163
164         rng_seed(&rng, (unsigned int) (PIL_check_seconds_timer()*0x7FFFFFFF));
165         while (len--) *p++= rng_getInt(&rng)&0xFF;
166 }
167
168 void BLI_array_randomize(void *data, int elemSize, int numElems, unsigned int seed)
169 {
170         RNG rng;
171
172         rng_seed(&rng, seed);
173         rng_shuffleArray(&rng, data, elemSize, numElems);
174 }
175
176 /* ********* for threaded random ************** */
177
178 static RNG rng_tab[BLENDER_MAX_THREADS];
179
180 void BLI_thread_srandom(int thread, unsigned int seed)
181 {
182         extern unsigned char hash[];    // noise.c
183         
184         if(thread >= BLENDER_MAX_THREADS)
185                 thread= 0;
186         
187         rng_seed(&rng_tab[thread], seed + hash[seed & 255]);
188         seed= rng_getInt(&rng_tab[thread]);
189         rng_seed(&rng_tab[thread], seed + hash[seed & 255]);
190         seed= rng_getInt(&rng_tab[thread]);
191         rng_seed(&rng_tab[thread], seed + hash[seed & 255]);
192 }
193
194 int BLI_thread_rand(int thread) {
195         return rng_getInt(&rng_tab[thread]);
196 }
197
198 float BLI_thread_frand(int thread) {
199         return rng_getFloat(&rng_tab[thread]);
200 }
201