| [148] | 1 | /* | 
|---|
 | 2 | ----------------------------------------------------------------------------- | 
|---|
 | 3 | This source file is part of OGRE | 
|---|
 | 4 |     (Object-oriented Graphics Rendering Engine) | 
|---|
 | 5 | For the latest info, see http://www.ogre3d.org/ | 
|---|
 | 6 |  | 
|---|
 | 7 | Copyright (c) 2000-2013 Torus Knot Software Ltd | 
|---|
 | 8 |  | 
|---|
 | 9 | Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy | 
|---|
 | 10 | of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal | 
|---|
 | 11 | in the Software without restriction, including without limitation the rights | 
|---|
 | 12 | to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell | 
|---|
 | 13 | copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is | 
|---|
 | 14 | furnished to do so, subject to the following conditions: | 
|---|
 | 15 |  | 
|---|
 | 16 | The above copyright notice and this permission notice shall be included in | 
|---|
 | 17 | all copies or substantial portions of the Software. | 
|---|
 | 18 |  | 
|---|
 | 19 | THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR | 
|---|
 | 20 | IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, | 
|---|
 | 21 | FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE | 
|---|
 | 22 | AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER | 
|---|
 | 23 | LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, | 
|---|
 | 24 | OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN | 
|---|
 | 25 | THE SOFTWARE. | 
|---|
 | 26 | ----------------------------------------------------------------------------- | 
|---|
 | 27 | */ | 
|---|
 | 28 | #ifndef _Bitwise_H__ | 
|---|
 | 29 | #define _Bitwise_H__ | 
|---|
 | 30 |  | 
|---|
 | 31 | #include "OgrePrerequisites.h" | 
|---|
 | 32 |  | 
|---|
 | 33 | namespace Ogre { | 
|---|
 | 34 |         /** \addtogroup Core | 
|---|
 | 35 |         *  @{ | 
|---|
 | 36 |         */ | 
|---|
 | 37 |         /** \addtogroup Math | 
|---|
 | 38 |         *  @{ | 
|---|
 | 39 |         */ | 
|---|
 | 40 |  | 
|---|
 | 41 |     /** Class for manipulating bit patterns. | 
|---|
 | 42 |     */ | 
|---|
 | 43 |     class Bitwise { | 
|---|
 | 44 |     public: | 
|---|
 | 45 |         /** Returns the most significant bit set in a value. | 
|---|
 | 46 |         */ | 
|---|
 | 47 |         static FORCEINLINE unsigned int mostSignificantBitSet(unsigned int value) | 
|---|
 | 48 |         { | 
|---|
 | 49 |             unsigned int result = 0; | 
|---|
 | 50 |             while (value != 0) { | 
|---|
 | 51 |                 ++result; | 
|---|
 | 52 |                 value >>= 1; | 
|---|
 | 53 |             } | 
|---|
 | 54 |             return result-1; | 
|---|
 | 55 |         } | 
|---|
 | 56 |         /** Returns the closest power-of-two number greater or equal to value. | 
|---|
 | 57 |             @note 0 and 1 are powers of two, so  | 
|---|
 | 58 |                 firstPO2From(0)==0 and firstPO2From(1)==1. | 
|---|
 | 59 |         */ | 
|---|
 | 60 |         static FORCEINLINE uint32 firstPO2From(uint32 n) | 
|---|
 | 61 |         { | 
|---|
 | 62 |             --n;             | 
|---|
 | 63 |             n |= n >> 16; | 
|---|
 | 64 |             n |= n >> 8; | 
|---|
 | 65 |             n |= n >> 4; | 
|---|
 | 66 |             n |= n >> 2; | 
|---|
 | 67 |             n |= n >> 1; | 
|---|
 | 68 |             ++n; | 
|---|
 | 69 |             return n; | 
|---|
 | 70 |         } | 
|---|
 | 71 |         /** Determines whether the number is power-of-two or not. | 
|---|
 | 72 |             @note 0 and 1 are tread as power of two. | 
|---|
 | 73 |         */ | 
|---|
 | 74 |         template<typename T> | 
|---|
 | 75 |         static FORCEINLINE bool isPO2(T n) | 
|---|
 | 76 |         { | 
|---|
 | 77 |             return (n & (n-1)) == 0; | 
|---|
 | 78 |         } | 
|---|
 | 79 |         /** Returns the number of bits a pattern must be shifted right by to | 
|---|
 | 80 |             remove right-hand zeros. | 
|---|
 | 81 |         */ | 
|---|
 | 82 |                 template<typename T> | 
|---|
 | 83 |         static FORCEINLINE unsigned int getBitShift(T mask) | 
|---|
 | 84 |                 { | 
|---|
 | 85 |                         if (mask == 0) | 
|---|
 | 86 |                                 return 0; | 
|---|
 | 87 |  | 
|---|
 | 88 |                         unsigned int result = 0; | 
|---|
 | 89 |                         while ((mask & 1) == 0) { | 
|---|
 | 90 |                                 ++result; | 
|---|
 | 91 |                                 mask >>= 1; | 
|---|
 | 92 |                         } | 
|---|
 | 93 |                         return result; | 
|---|
 | 94 |                 } | 
|---|
 | 95 |  | 
|---|
 | 96 |         /** Takes a value with a given src bit mask, and produces another | 
|---|
 | 97 |             value with a desired bit mask. | 
|---|
 | 98 |             @remarks | 
|---|
 | 99 |                 This routine is useful for colour conversion. | 
|---|
 | 100 |         */ | 
|---|
 | 101 |                 template<typename SrcT, typename DestT> | 
|---|
 | 102 |         static inline DestT convertBitPattern(SrcT srcValue, SrcT srcBitMask, DestT destBitMask) | 
|---|
 | 103 |                 { | 
|---|
 | 104 |                         // Mask off irrelevant source value bits (if any) | 
|---|
 | 105 |                         srcValue = srcValue & srcBitMask; | 
|---|
 | 106 |  | 
|---|
 | 107 |                         // Shift source down to bottom of DWORD | 
|---|
 | 108 |                         const unsigned int srcBitShift = getBitShift(srcBitMask); | 
|---|
 | 109 |                         srcValue >>= srcBitShift; | 
|---|
 | 110 |  | 
|---|
 | 111 |                         // Get max value possible in source from srcMask | 
|---|
 | 112 |                         const SrcT srcMax = srcBitMask >> srcBitShift; | 
|---|
 | 113 |  | 
|---|
 | 114 |                         // Get max available in dest | 
|---|
 | 115 |                         const unsigned int destBitShift = getBitShift(destBitMask); | 
|---|
 | 116 |                         const DestT destMax = destBitMask >> destBitShift; | 
|---|
 | 117 |  | 
|---|
 | 118 |                         // Scale source value into destination, and shift back | 
|---|
 | 119 |                         DestT destValue = (srcValue * destMax) / srcMax; | 
|---|
 | 120 |                         return (destValue << destBitShift); | 
|---|
 | 121 |                 } | 
|---|
 | 122 |  | 
|---|
 | 123 |         /** | 
|---|
 | 124 |          * Convert N bit colour channel value to P bits. It fills P bits with the | 
|---|
 | 125 |          * bit pattern repeated. (this is /((1<<n)-1) in fixed point) | 
|---|
 | 126 |          */ | 
|---|
 | 127 |         static inline unsigned int fixedToFixed(uint32 value, unsigned int n, unsigned int p)  | 
|---|
 | 128 |         { | 
|---|
 | 129 |             if(n > p)  | 
|---|
 | 130 |             { | 
|---|
 | 131 |                 // Less bits required than available; this is easy | 
|---|
 | 132 |                 value >>= n-p; | 
|---|
 | 133 |             }  | 
|---|
 | 134 |             else if(n < p) | 
|---|
 | 135 |             { | 
|---|
 | 136 |                 // More bits required than are there, do the fill | 
|---|
 | 137 |                 // Use old fashioned division, probably better than a loop | 
|---|
 | 138 |                 if(value == 0) | 
|---|
 | 139 |                         value = 0; | 
|---|
 | 140 |                 else if(value == (static_cast<unsigned int>(1)<<n)-1) | 
|---|
 | 141 |                         value = (1<<p)-1; | 
|---|
 | 142 |                 else    value = value*(1<<p)/((1<<n)-1); | 
|---|
 | 143 |             } | 
|---|
 | 144 |             return value;     | 
|---|
 | 145 |         } | 
|---|
 | 146 |  | 
|---|
 | 147 |         /** | 
|---|
 | 148 |          * Convert floating point colour channel value between 0.0 and 1.0 (otherwise clamped)  | 
|---|
 | 149 |          * to integer of a certain number of bits. Works for any value of bits between 0 and 31. | 
|---|
 | 150 |          */ | 
|---|
 | 151 |         static inline unsigned int floatToFixed(const float value, const unsigned int bits) | 
|---|
 | 152 |         { | 
|---|
 | 153 |             if(value <= 0.0f) return 0; | 
|---|
 | 154 |             else if (value >= 1.0f) return (1<<bits)-1; | 
|---|
 | 155 |             else return (unsigned int)(value * (1<<bits));      | 
|---|
 | 156 |         } | 
|---|
 | 157 |  | 
|---|
 | 158 |         /** | 
|---|
 | 159 |          * Fixed point to float | 
|---|
 | 160 |          */ | 
|---|
 | 161 |         static inline float fixedToFloat(unsigned value, unsigned int bits) | 
|---|
 | 162 |         { | 
|---|
 | 163 |             return (float)value/(float)((1<<bits)-1); | 
|---|
 | 164 |         } | 
|---|
 | 165 |  | 
|---|
 | 166 |         /** | 
|---|
 | 167 |          * Write a n*8 bits integer value to memory in native endian. | 
|---|
 | 168 |          */ | 
|---|
 | 169 |         static inline void intWrite(void *dest, const int n, const unsigned int value) | 
|---|
 | 170 |         { | 
|---|
 | 171 |             switch(n) { | 
|---|
 | 172 |                 case 1: | 
|---|
 | 173 |                     ((uint8*)dest)[0] = (uint8)value; | 
|---|
 | 174 |                     break; | 
|---|
 | 175 |                 case 2: | 
|---|
 | 176 |                     ((uint16*)dest)[0] = (uint16)value; | 
|---|
 | 177 |                     break; | 
|---|
 | 178 |                 case 3: | 
|---|
 | 179 | #if OGRE_ENDIAN == OGRE_ENDIAN_BIG       | 
|---|
 | 180 |                     ((uint8*)dest)[0] = (uint8)((value >> 16) & 0xFF); | 
|---|
 | 181 |                     ((uint8*)dest)[1] = (uint8)((value >> 8) & 0xFF); | 
|---|
 | 182 |                     ((uint8*)dest)[2] = (uint8)(value & 0xFF); | 
|---|
 | 183 | #else | 
|---|
 | 184 |                     ((uint8*)dest)[2] = (uint8)((value >> 16) & 0xFF); | 
|---|
 | 185 |                     ((uint8*)dest)[1] = (uint8)((value >> 8) & 0xFF); | 
|---|
 | 186 |                     ((uint8*)dest)[0] = (uint8)(value & 0xFF); | 
|---|
 | 187 | #endif | 
|---|
 | 188 |                     break; | 
|---|
 | 189 |                 case 4: | 
|---|
 | 190 |                     ((uint32*)dest)[0] = (uint32)value;                 | 
|---|
 | 191 |                     break;                 | 
|---|
 | 192 |             }         | 
|---|
 | 193 |         } | 
|---|
 | 194 |         /** | 
|---|
 | 195 |          * Read a n*8 bits integer value to memory in native endian. | 
|---|
 | 196 |          */ | 
|---|
 | 197 |         static inline unsigned int intRead(const void *src, int n) { | 
|---|
 | 198 |             switch(n) { | 
|---|
 | 199 |                 case 1: | 
|---|
 | 200 |                     return ((const uint8*)src)[0]; | 
|---|
 | 201 |                 case 2: | 
|---|
 | 202 |                     return ((const uint16*)src)[0]; | 
|---|
 | 203 |                 case 3: | 
|---|
 | 204 | #if OGRE_ENDIAN == OGRE_ENDIAN_BIG       | 
|---|
 | 205 |                     return ((uint32)((const uint8*)src)[0]<<16)| | 
|---|
 | 206 |                             ((uint32)((const uint8*)src)[1]<<8)| | 
|---|
 | 207 |                             ((uint32)((const uint8*)src)[2]); | 
|---|
 | 208 | #else | 
|---|
 | 209 |                     return ((uint32)((const uint8*)src)[0])| | 
|---|
 | 210 |                             ((uint32)((const uint8*)src)[1]<<8)| | 
|---|
 | 211 |                             ((uint32)((const uint8*)src)[2]<<16); | 
|---|
 | 212 | #endif | 
|---|
 | 213 |                 case 4: | 
|---|
 | 214 |                     return ((const uint32*)src)[0]; | 
|---|
 | 215 |             }  | 
|---|
 | 216 |             return 0; // ? | 
|---|
 | 217 |         } | 
|---|
 | 218 |  | 
|---|
 | 219 |         /** Convert a float32 to a float16 (NV_half_float) | 
|---|
 | 220 |                 Courtesy of OpenEXR | 
|---|
 | 221 |         */ | 
|---|
 | 222 |         static inline uint16 floatToHalf(float i) | 
|---|
 | 223 |         { | 
|---|
 | 224 |             union { float f; uint32 i; } v; | 
|---|
 | 225 |             v.f = i; | 
|---|
 | 226 |             return floatToHalfI(v.i); | 
|---|
 | 227 |         } | 
|---|
 | 228 |                 /** Converts float in uint32 format to a a half in uint16 format | 
|---|
 | 229 |                 */ | 
|---|
 | 230 |         static inline uint16 floatToHalfI(uint32 i) | 
|---|
 | 231 |         { | 
|---|
 | 232 |             register int s =  (i >> 16) & 0x00008000; | 
|---|
 | 233 |             register int e = ((i >> 23) & 0x000000ff) - (127 - 15); | 
|---|
 | 234 |             register int m =   i        & 0x007fffff; | 
|---|
 | 235 |          | 
|---|
 | 236 |             if (e <= 0) | 
|---|
 | 237 |             { | 
|---|
 | 238 |                 if (e < -10) | 
|---|
 | 239 |                 { | 
|---|
 | 240 |                     return 0; | 
|---|
 | 241 |                 } | 
|---|
 | 242 |                 m = (m | 0x00800000) >> (1 - e); | 
|---|
 | 243 |          | 
|---|
 | 244 |                 return static_cast<uint16>(s | (m >> 13)); | 
|---|
 | 245 |             } | 
|---|
 | 246 |             else if (e == 0xff - (127 - 15)) | 
|---|
 | 247 |             { | 
|---|
 | 248 |                 if (m == 0) // Inf | 
|---|
 | 249 |                 { | 
|---|
 | 250 |                     return static_cast<uint16>(s | 0x7c00); | 
|---|
 | 251 |                 }  | 
|---|
 | 252 |                 else    // NAN | 
|---|
 | 253 |                 { | 
|---|
 | 254 |                     m >>= 13; | 
|---|
 | 255 |                     return static_cast<uint16>(s | 0x7c00 | m | (m == 0)); | 
|---|
 | 256 |                 } | 
|---|
 | 257 |             } | 
|---|
 | 258 |             else | 
|---|
 | 259 |             { | 
|---|
 | 260 |                 if (e > 30) // Overflow | 
|---|
 | 261 |                 { | 
|---|
 | 262 |                     return static_cast<uint16>(s | 0x7c00); | 
|---|
 | 263 |                 } | 
|---|
 | 264 |          | 
|---|
 | 265 |                 return static_cast<uint16>(s | (e << 10) | (m >> 13)); | 
|---|
 | 266 |             } | 
|---|
 | 267 |         } | 
|---|
 | 268 |          | 
|---|
 | 269 |         /** | 
|---|
 | 270 |          * Convert a float16 (NV_half_float) to a float32 | 
|---|
 | 271 |          * Courtesy of OpenEXR | 
|---|
 | 272 |          */ | 
|---|
 | 273 |         static inline float halfToFloat(uint16 y) | 
|---|
 | 274 |         { | 
|---|
 | 275 |             union { float f; uint32 i; } v; | 
|---|
 | 276 |             v.i = halfToFloatI(y); | 
|---|
 | 277 |             return v.f; | 
|---|
 | 278 |         } | 
|---|
 | 279 |                 /** Converts a half in uint16 format to a float | 
|---|
 | 280 |                         in uint32 format | 
|---|
 | 281 |                  */ | 
|---|
 | 282 |         static inline uint32 halfToFloatI(uint16 y) | 
|---|
 | 283 |         { | 
|---|
 | 284 |             register int s = (y >> 15) & 0x00000001; | 
|---|
 | 285 |             register int e = (y >> 10) & 0x0000001f; | 
|---|
 | 286 |             register int m =  y        & 0x000003ff; | 
|---|
 | 287 |          | 
|---|
 | 288 |             if (e == 0) | 
|---|
 | 289 |             { | 
|---|
 | 290 |                 if (m == 0) // Plus or minus zero | 
|---|
 | 291 |                 { | 
|---|
 | 292 |                     return s << 31; | 
|---|
 | 293 |                 } | 
|---|
 | 294 |                 else // Denormalized number -- renormalize it | 
|---|
 | 295 |                 { | 
|---|
 | 296 |                     while (!(m & 0x00000400)) | 
|---|
 | 297 |                     { | 
|---|
 | 298 |                         m <<= 1; | 
|---|
 | 299 |                         e -=  1; | 
|---|
 | 300 |                     } | 
|---|
 | 301 |          | 
|---|
 | 302 |                     e += 1; | 
|---|
 | 303 |                     m &= ~0x00000400; | 
|---|
 | 304 |                 } | 
|---|
 | 305 |             } | 
|---|
 | 306 |             else if (e == 31) | 
|---|
 | 307 |             { | 
|---|
 | 308 |                 if (m == 0) // Inf | 
|---|
 | 309 |                 { | 
|---|
 | 310 |                     return (s << 31) | 0x7f800000; | 
|---|
 | 311 |                 } | 
|---|
 | 312 |                 else // NaN | 
|---|
 | 313 |                 { | 
|---|
 | 314 |                     return (s << 31) | 0x7f800000 | (m << 13); | 
|---|
 | 315 |                 } | 
|---|
 | 316 |             } | 
|---|
 | 317 |          | 
|---|
 | 318 |             e = e + (127 - 15); | 
|---|
 | 319 |             m = m << 13; | 
|---|
 | 320 |          | 
|---|
 | 321 |             return (s << 31) | (e << 23) | m; | 
|---|
 | 322 |         } | 
|---|
 | 323 |           | 
|---|
 | 324 |  | 
|---|
 | 325 |     }; | 
|---|
 | 326 |         /** @} */ | 
|---|
 | 327 |         /** @} */ | 
|---|
 | 328 |  | 
|---|
 | 329 | } | 
|---|
 | 330 |  | 
|---|
 | 331 | #endif | 
|---|