cinelerra-5.1/cinelerra/floatautos.C

   1
   2 /*
   3  * CINELERRA
   4  * Copyright (C) 2008 Adam Williams <broadcast at earthling dot net>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (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
  18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  *
  20  */
  21
  22 #include "automation.inc"
  23 #include "clip.h"
  24 #include "edl.h"
  25 #include "edlsession.h"
  26 #include "filexml.h"
  27 #include "floatauto.h"
  28 #include "floatautos.h"
  29 #include "track.h"
  30 #include "localsession.h"
  31 #include "transportque.inc"
  32
  33 FloatAutos::FloatAutos(EDL *edl,
  34                                 Track *track,
  35                                 float default_)
  36  : Autos(edl, track)
  37 {
  38         this->default_ = default_;
  39         type = AUTOMATION_TYPE_FLOAT;
  40         float_min = -FLT_MAX;
  41         float_max = FLT_MAX;
  42 }
  43
  44 FloatAutos::~FloatAutos()
  45 {
  46 }
  47
  48 void FloatAutos::set_automation_mode(int64_t start, int64_t end, int mode)
  49 {
  50         FloatAuto *current = (FloatAuto*)first;
  51         while(current)
  52         {
  53 // Is current auto in range?
  54                 if(current->position >= start && current->position < end)
  55                 {
  56                         current->change_curve_mode((FloatAuto::t_mode)mode);
  57                 }
  58                 current = (FloatAuto*)NEXT;
  59         }
  60 }
  61
  62 void FloatAutos::draw_joining_line(BC_SubWindow *canvas, int vertical, int center_pixel, int x1, int y1, int x2, int y2)
  63 {
  64         if(vertical)
  65                 canvas->draw_line(center_pixel - y1, x1, center_pixel - y2, x2);
  66         else
  67                 canvas->draw_line(x1, center_pixel + y1, x2, center_pixel + y2);
  68 }
  69
  70 Auto* FloatAutos::new_auto()
  71 {
  72         FloatAuto *result = new FloatAuto(edl, this);
  73         result->set_value(default_);
  74         return result;
  75 }
  76
  77 int FloatAutos::get_testy(float slope, int cursor_x, int ax, int ay)
  78 {
  79         return (int)(slope * (cursor_x - ax)) + ay;
  80 }
  81
  82 int FloatAutos::automation_is_constant(int64_t start,
  83         int64_t length,
  84         int direction,
  85         double &constant)
  86 {
  87         int total_autos = total();
  88         int64_t end;
  89         if(direction == PLAY_FORWARD)
  90         {
  91                 end = start + length;
  92         }
  93         else
  94         {
  95                 end = start + 1;
  96                 start -= length;
  97         }
  98
  99
 100 // No keyframes on track
 101         if(total_autos == 0)
 102         {
 103                 constant = ((FloatAuto*)default_auto)->get_value();
 104                 return 1;
 105         }
 106         else
 107 // Only one keyframe on track.
 108         if(total_autos == 1)
 109         {
 110                 constant = ((FloatAuto*)first)->get_value();
 111                 return 1;
 112         }
 113         else
 114 // Last keyframe is before region
 115         if(last->position <= start)
 116         {
 117                 constant = ((FloatAuto*)last)->get_value();
 118                 return 1;
 119         }
 120         else
 121 // First keyframe is after region
 122         if(first->position > end)
 123         {
 124                 constant = ((FloatAuto*)first)->get_value();
 125                 return 1;
 126         }
 127
 128 // Scan sequentially
 129         int64_t prev_position = -1;
 130         for(Auto *current = first; current; current = NEXT)
 131         {
 132                 int test_current_next = 0;
 133                 int test_previous_current = 0;
 134                 FloatAuto *float_current = (FloatAuto*)current;
 135
 136 // keyframes before and after region but not in region
 137                 if(prev_position >= 0 &&
 138                         prev_position < start &&
 139                         current->position >= end)
 140                 {
 141 // Get value now in case change doesn't occur
 142                         constant = float_current->get_value();
 143                         test_previous_current = 1;
 144                 }
 145                 prev_position = current->position;
 146
 147 // Keyframe occurs in the region
 148                 if(!test_previous_current &&
 149                         current->position < end &&
 150                         current->position >= start)
 151                 {
 152
 153 // Get value now in case change doesn't occur
 154                         constant = float_current->get_value();
 155
 156 // Keyframe has neighbor
 157                         if(current->previous)
 158                         {
 159                                 test_previous_current = 1;
 160                         }
 161
 162                         if(current->next)
 163                         {
 164                                 test_current_next = 1;
 165                         }
 166                 }
 167
 168                 if(test_current_next)
 169                 {
 170 //printf("FloatAutos::automation_is_constant 1 %d\n", start);
 171                         FloatAuto *float_next = (FloatAuto*)current->next;
 172
 173 // Change occurs between keyframes
 174                         if( !EQUIV(float_current->get_value(), float_next->get_value()) ||
 175                                 !EQUIV(float_current->get_control_out_value(), 0) ||
 176                                 !EQUIV(float_next->get_control_in_value(), 0))
 177                         {
 178                                 return 0;
 179                         }
 180                 }
 181
 182                 if(test_previous_current)
 183                 {
 184                         FloatAuto *float_previous = (FloatAuto*)current->previous;
 185
 186 // Change occurs between keyframes
 187                         if(!EQUIV(float_current->get_value(), float_previous->get_value()) ||
 188                                 !EQUIV(float_current->get_control_in_value(), 0) ||
 189                                 !EQUIV(float_previous->get_control_out_value(), 0))
 190                         {
 191 // printf("FloatAutos::automation_is_constant %d %d %d %f %f %f %f\n",
 192 // start,
 193 // float_previous->position,
 194 // float_current->position,
 195 // float_previous->get_value(),
 196 // float_current->get_value(),
 197 // float_previous->get_control_out_value(),
 198 // float_current->get_control_in_value());
 199                                 return 0;
 200                         }
 201                 }
 202         }
 203
 204 // Got nothing that changes in the region.
 205         return 1;
 206 }
 207
 208 double FloatAutos::get_automation_constant(int64_t start, int64_t end)
 209 {
 210         Auto *current_auto, *before = 0, *after = 0;
 211
 212 // quickly get autos just outside range
 213         get_neighbors(start, end, &before, &after);
 214
 215 // no auto before range so use first
 216         if(before)
 217                 current_auto = before;
 218         else
 219                 current_auto = first;
 220
 221 // no autos at all so use default value
 222         if(!current_auto) current_auto = default_auto;
 223
 224         return ((FloatAuto*)current_auto)->get_value();
 225 }
 226
 227
 228 float FloatAutos::get_value(int64_t position,
 229         int direction,
 230         FloatAuto* &previous,
 231         FloatAuto* &next)
 232 {
 233 // Calculate bezier equation at position
 234         previous = (FloatAuto*)get_prev_auto(position, direction, (Auto* &)previous, 0);
 235         next = (FloatAuto*)get_next_auto(position, direction, (Auto* &)next, 0);
 236
 237 // Constant
 238         if( !next && !previous )
 239                 return ((FloatAuto*)default_auto)->get_value();
 240         if( next == previous )
 241                 return previous->get_value();
 242
 243         if( direction == PLAY_FORWARD) {
 244                 if( !previous ) return next->get_value(1);
 245                 if( !next ) return previous->get_value(0);
 246                 if( EQUIV(previous->get_value(0), next->get_value(1)) ) {
 247                         if( (previous->curve_mode == FloatAuto::LINEAR &&
 248                              next->curve_mode == FloatAuto::LINEAR) ||
 249                             (EQUIV(previous->get_control_out_value(), 0) &&
 250                              EQUIV(next->get_control_in_value(), 0)) ) {
 251                                 return previous->get_value(0);
 252                         }
 253                 }
 254         }
 255         else if(direction == PLAY_REVERSE) {
 256                 if( !previous ) return next->get_value(0);
 257                 if( !next ) return previous->get_value(1);
 258                 if( EQUIV(previous->get_value(0), next->get_value(1)) ) {
 259                         if( (previous->curve_mode == FloatAuto::LINEAR &&
 260                              next->curve_mode == FloatAuto::LINEAR) ||
 261                             (EQUIV(previous->get_control_in_value(), 0) &&
 262                              EQUIV(next->get_control_out_value(), 0)) ) {
 263                                 return previous->get_value(1);
 264                         }
 265                 }
 266         }
 267 // at this point: previous and next not NULL, positions differ, value not constant.
 268
 269         return calculate_bezier(previous, next, position, direction);
 270 }
 271
 272
 273 float FloatAutos::calculate_bezier(FloatAuto *previous, FloatAuto *next,
 274                 int64_t position, int direction)
 275 {
 276         int edge = direction == PLAY_FORWARD ? 0 : 1;
 277         if( next->position == previous->position )
 278                 return previous->get_value(edge);
 279
 280         float y0 = previous->get_value(edge);
 281         float y3 = next->get_value(1-edge);
 282
 283 // control points
 284         float y1 = y0 + (direction == PLAY_FORWARD ?
 285                 previous->get_control_out_value() :
 286                 previous->get_control_in_value());
 287         float y2 = y3 + (direction == PLAY_FORWARD ?
 288                 next->get_control_in_value() :
 289                 next->get_control_out_value());
 290         float t = (float)(position - previous->position) /
 291                         (next->position - previous->position);
 292
 293         float tpow2 = t * t;
 294         float tpow3 = t * t * t;
 295         float invt = 1 - t;
 296         float invtpow2 = invt * invt;
 297         float invtpow3 = invt * invt * invt;
 298
 299         float result = (  invtpow3 * y0
 300                 + 3 * t     * invtpow2 * y1
 301                 + 3 * tpow2 * invt     * y2
 302                 +     tpow3            * y3);
 303 //printf("FloatAutos::get_value(t=%5.3f)->%6.2f   (prev,pos,next)=(%d,%d,%d)\n", t, result, previous->position, position, next->position);
 304
 305         return result;
 306 }
 307
 308
 309 float FloatAutos::calculate_bezier_derivation(FloatAuto *previous, FloatAuto *next, int64_t position)
 310 // calculate the slope of the interpolating bezier function at given position.
 311 // computed slope is based on the actual position scale (in frames or samples)
 312 {
 313         float scale = next->position - previous->position;
 314         if( scale == 0 ) {
 315                 if( !previous->get_control_out_position() )
 316                         return 0;
 317                 return previous->get_control_out_value() / previous->get_control_out_position();
 318         }
 319         float y0 = previous->get_value(0);
 320         float y3 = next->get_value(1);
 321
 322 // control points
 323         float y1 = y0 + previous->get_control_out_value();
 324         float y2 = y3 + next->get_control_in_value();
 325 // normalized scale
 326         float t = (float)(position - previous->position) / scale;
 327
 328         float tpow2 = t * t;
 329         float invt = 1 - t;
 330         float invtpow2 = invt * invt;
 331
 332         float slope = 3 * (
 333                 - invtpow2              * y0
 334                 - invt * ( 2*t - invt ) * y1
 335                 + t    * ( 2*invt - t ) * y2
 336                 + tpow2                 * y3
 337                 );
 338
 339         return slope / scale;
 340 }
 341
 342
 343
 344 void FloatAutos::get_extents(float *min,
 345         float *max,
 346         int *coords_undefined,
 347         int64_t unit_start,
 348         int64_t unit_end)
 349 {
 350         if(!edl)
 351         {
 352                 printf("FloatAutos::get_extents edl == NULL\n");
 353                 return;
 354         }
 355
 356         if(!track)
 357         {
 358                 printf("FloatAutos::get_extents track == NULL\n");
 359                 return;
 360         }
 361
 362 // Use default auto
 363         if(!first)
 364         {
 365                 FloatAuto *current = (FloatAuto*)default_auto;
 366                 if(*coords_undefined)
 367                 {
 368                         *min = *max = current->get_value();
 369                         *coords_undefined = 0;
 370                 }
 371
 372                 *min = MIN(current->get_value(), *min);
 373                 *max = MAX(current->get_value(), *max);
 374         }
 375
 376 // Test all handles
 377         for(FloatAuto *current = (FloatAuto*)first; current; current = (FloatAuto*)NEXT)
 378         {
 379                 if(current->position >= unit_start && current->position < unit_end)
 380                 {
 381                         if(*coords_undefined)
 382                         {
 383                                 *min = *max = current->get_value();
 384                                 *coords_undefined = 0;
 385                         }
 386
 387                         *min = MIN(current->get_value(), *min);
 388                         *min = MIN(current->get_value() + current->get_control_in_value(), *min);
 389                         *min = MIN(current->get_value() + current->get_control_out_value(), *min);
 390
 391                         *max = MAX(current->get_value(), *max);
 392                         *max = MAX(current->get_value() + current->get_control_in_value(), *max);
 393                         *max = MAX(current->get_value() + current->get_control_out_value(), *max);
 394                 }
 395         }
 396
 397 // Test joining regions
 398         FloatAuto *prev = 0;
 399         FloatAuto *next = 0;
 400         int64_t unit_step = edl->local_session->zoom_sample;
 401         if(track->data_type == TRACK_VIDEO)
 402                 unit_step = (int64_t)(unit_step *
 403                         edl->session->frame_rate /
 404                         edl->session->sample_rate);
 405         unit_step = MAX(unit_step, 1);
 406         for(int64_t position = unit_start;
 407                 position < unit_end;
 408                 position += unit_step)
 409         {
 410                 float value = get_value(position,PLAY_FORWARD,prev,next);
 411                 if(*coords_undefined)
 412                 {
 413                         *min = *max = value;
 414                         *coords_undefined = 0;
 415                 }
 416                 else
 417                 {
 418                         *min = MIN(value, *min);
 419                         *max = MAX(value, *max);
 420                 }
 421         }
 422 }
 423
 424 void FloatAutos::set_proxy(int orig_scale, int new_scale)
 425 {
 426         float orig_value;
 427         orig_value = ((FloatAuto*)default_auto)->value * orig_scale;
 428         ((FloatAuto*)default_auto)->value = orig_value / new_scale;
 429         orig_value = ((FloatAuto*)default_auto)->value1 * orig_scale;
 430         ((FloatAuto*)default_auto)->value1 = orig_value / new_scale;
 431
 432         for( FloatAuto *current= (FloatAuto*)first; current; current=(FloatAuto*)NEXT ) {
 433                 orig_value = current->value * orig_scale;
 434                 current->value = orig_value / new_scale;
 435                 orig_value = current->value1 * orig_scale;
 436                 current->value1 = orig_value / new_scale;
 437                 orig_value = current->control_in_value * orig_scale;
 438                 current->control_in_value = orig_value / new_scale;
 439                 orig_value = current->control_out_value * orig_scale;
 440                 current->control_out_value = orig_value / new_scale;
 441         }
 442 }
 443
 444 void FloatAutos::dump()
 445 {
 446         printf("        FloatAutos::dump %p\n", this);
 447         printf("        Default: position %jd value=%f\n",
 448                 default_auto->position, ((FloatAuto*)default_auto)->get_value());
 449         for(Auto* current = first; current; current = NEXT)
 450         {
 451                 printf("        position %jd value=%7.3f invalue=%7.3f outvalue=%7.3f %s\n",
 452                         current->position,
 453                         ((FloatAuto*)current)->get_value(),
 454                         ((FloatAuto*)current)->get_control_in_value(),
 455                         ((FloatAuto*)current)->get_control_out_value(),
 456                         FloatAuto::curve_name(((FloatAuto*)current)->curve_mode));
 457         }
 458 }
 459
 460 double FloatAutos::automation_integral(int64_t start, int64_t length, int direction)
 461 {
 462         if( direction == PLAY_REVERSE )
 463                 start -= length;
 464         if( start < 0 ) {
 465                 length += start;
 466                 start = 0;
 467         }
 468         double value = 0;
 469         int64_t pos = start, len = length, end = pos + len;
 470         while( pos < end ) {
 471                 int64_t prev_pos = 0, next_pos = end;
 472                 Auto *zprev = 0, *znext = 0;
 473                 FloatAuto *prev = (FloatAuto*)get_prev_auto(pos, direction, zprev, 0);
 474                 if( prev ) prev_pos = prev->position;
 475                 FloatAuto *next = (FloatAuto*)get_next_auto(pos, direction, znext, 0);
 476                 if( next ) next_pos = next->position;
 477                 if( !prev && !next ) prev = (FloatAuto*)default_auto;
 478                 double dt = next_pos - prev_pos;
 479                 double t0 = (pos - prev_pos) / dt;
 480                 if( (pos = next_pos) > end ) pos = end;
 481                 double t1 = (pos - prev_pos) / dt;
 482
 483                 double y0 = !prev ? next->get_value(1) : prev->get_value(0);
 484                 double y1 = y0 + (!prev ? 0 : prev->get_control_out_value());
 485                 double y3 = !next ? prev->get_value(0) : next->get_value(1);
 486                 double y2 = y3 + (!next ? 0 : next->get_control_in_value());
 487                 if( y0 != y1 || y1 != y2 || y2 != y3 ) {
 488 // bezier definite integral t0..t1
 489                         double f4 = -y0/4 + 3*y1/4 - 3*y2/4 + y3/4;
 490                         double f3 = y0 - 2*y1 + y2;
 491                         double f2 = -3*y0/2 + 3*y1/2;
 492                         double f1 = y0, t = t0;
 493                         double t2 = t*t, t3 = t2*t, t4 = t3*t;
 494                         t0 = t4*f4 + t3*f3 + t2*f2 + t*f1;
 495                         t = t1;  t2 = t*t;  t3 = t2*t;  t4 = t3*t;
 496                         t1 = t4*f4 + t3*f3 + t2*f2 + t*f1;
 497                 }
 498                 else {
 499                         t0 *= y0;  t1 *= y0;
 500                 }
 501                 value += dt * (t1 - t0);
 502         }
 503
 504         return value + 1e-6;
 505 }
 506
 507 int64_t FloatAutos::speed_position(double pos)
 508 {
 509         double length = track->get_length();
 510         int64_t l = -1, r = track->to_units(length, 1);
 511         if( r < 1 ) r = 1;
 512         for( int i=32; --i >= 0 && automation_integral(0,r,PLAY_FORWARD) <= pos; r*=2 );
 513         for( int i=64; --i >= 0 && (r-l)>1; ) {
 514                 int64_t m = (l + r) / 2;
 515                 double t = automation_integral(0,m,PLAY_FORWARD) - pos;
 516                 *(t >= 0 ? &r : &l) = m;
 517         }
 518         return r;
 519 }
 520