gdiplus: Rewrite GdipDrawString to share code with GdipMeasureString.
[wine] / dlls / gdiplus / matrix.c
1 /*
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17  */
18
19 #include <stdarg.h>
20 #include <math.h>
21
22 #include "windef.h"
23 #include "winbase.h"
24 #include "wingdi.h"
25
26 #include "objbase.h"
27
28 #include "gdiplus.h"
29 #include "gdiplus_private.h"
30 #include "wine/debug.h"
31
32 WINE_DEFAULT_DEBUG_CHANNEL(gdiplus);
33
34 /* Multiplies two matrices of the form
35  *
36  * idx:0 idx:1     0
37  * idx:2 idx:3     0
38  * idx:4 idx:5     1
39  *
40  * and puts the output in out.
41  * */
42 static void matrix_multiply(GDIPCONST REAL * left, GDIPCONST REAL * right, REAL * out)
43 {
44     REAL temp[6];
45     int i, odd;
46
47     for(i = 0; i < 6; i++){
48         odd = i % 2;
49         temp[i] = left[i - odd] * right[odd] + left[i - odd + 1] * right[odd + 2] +
50                   (i >= 4 ? right[odd + 4] : 0.0);
51     }
52
53     memcpy(out, temp, 6 * sizeof(REAL));
54 }
55
56 static REAL matrix_det(GDIPCONST GpMatrix *matrix)
57 {
58     return matrix->matrix[0]*matrix->matrix[3] - matrix->matrix[1]*matrix->matrix[2];
59 }
60
61 GpStatus WINGDIPAPI GdipCreateMatrix2(REAL m11, REAL m12, REAL m21, REAL m22,
62     REAL dx, REAL dy, GpMatrix **matrix)
63 {
64     TRACE("(%.2f, %.2f, %.2f, %.2f, %.2f, %.2f, %p)\n", m11, m12, m21, m22, dx, dy, matrix);
65
66     if(!matrix)
67         return InvalidParameter;
68
69     *matrix = GdipAlloc(sizeof(GpMatrix));
70     if(!*matrix)    return OutOfMemory;
71
72     /* first row */
73     (*matrix)->matrix[0] = m11;
74     (*matrix)->matrix[1] = m12;
75     /* second row */
76     (*matrix)->matrix[2] = m21;
77     (*matrix)->matrix[3] = m22;
78     /* third row */
79     (*matrix)->matrix[4] = dx;
80     (*matrix)->matrix[5] = dy;
81
82     return Ok;
83 }
84
85 GpStatus WINGDIPAPI GdipCreateMatrix3(GDIPCONST GpRectF *rect,
86     GDIPCONST GpPointF *pt, GpMatrix **matrix)
87 {
88     TRACE("(%p, %p, %p)\n", rect, pt, matrix);
89
90     if(!matrix)
91         return InvalidParameter;
92
93     *matrix = GdipAlloc(sizeof(GpMatrix));
94     if(!*matrix)    return OutOfMemory;
95
96     memcpy((*matrix)->matrix, rect, 4 * sizeof(REAL));
97
98     (*matrix)->matrix[4] = pt->X;
99     (*matrix)->matrix[5] = pt->Y;
100
101     return Ok;
102 }
103
104 GpStatus WINGDIPAPI GdipCreateMatrix3I(GDIPCONST GpRect *rect, GDIPCONST GpPoint *pt,
105     GpMatrix **matrix)
106 {
107     GpRectF rectF;
108     GpPointF ptF;
109
110     TRACE("(%p, %p, %p)\n", rect, pt, matrix);
111
112     rectF.X = (REAL)rect->X;
113     rectF.Y = (REAL)rect->Y;
114     rectF.Width = (REAL)rect->Width;
115     rectF.Height = (REAL)rect->Height;
116
117     ptF.X = (REAL)pt->X;
118     ptF.Y = (REAL)pt->Y;
119
120     return GdipCreateMatrix3(&rectF, &ptF, matrix);
121 }
122
123 GpStatus WINGDIPAPI GdipCloneMatrix(GpMatrix *matrix, GpMatrix **clone)
124 {
125     TRACE("(%p, %p)\n", matrix, clone);
126
127     if(!matrix || !clone)
128         return InvalidParameter;
129
130     *clone = GdipAlloc(sizeof(GpMatrix));
131     if(!*clone)    return OutOfMemory;
132
133     **clone = *matrix;
134
135     return Ok;
136 }
137
138 GpStatus WINGDIPAPI GdipCreateMatrix(GpMatrix **matrix)
139 {
140     TRACE("(%p)\n", matrix);
141
142     if(!matrix)
143         return InvalidParameter;
144
145     *matrix = GdipAlloc(sizeof(GpMatrix));
146     if(!*matrix)    return OutOfMemory;
147
148     (*matrix)->matrix[0] = 1.0;
149     (*matrix)->matrix[1] = 0.0;
150     (*matrix)->matrix[2] = 0.0;
151     (*matrix)->matrix[3] = 1.0;
152     (*matrix)->matrix[4] = 0.0;
153     (*matrix)->matrix[5] = 0.0;
154
155     return Ok;
156 }
157
158 GpStatus WINGDIPAPI GdipDeleteMatrix(GpMatrix *matrix)
159 {
160     TRACE("(%p)\n", matrix);
161
162     if(!matrix)
163         return InvalidParameter;
164
165     GdipFree(matrix);
166
167     return Ok;
168 }
169
170 GpStatus WINGDIPAPI GdipGetMatrixElements(GDIPCONST GpMatrix *matrix,
171     REAL *out)
172 {
173     TRACE("(%p, %p)\n", matrix, out);
174
175     if(!matrix || !out)
176         return InvalidParameter;
177
178     memcpy(out, matrix->matrix, sizeof(matrix->matrix));
179
180     return Ok;
181 }
182
183 GpStatus WINGDIPAPI GdipInvertMatrix(GpMatrix *matrix)
184 {
185     GpMatrix copy;
186     REAL det;
187     BOOL invertible;
188
189     TRACE("(%p)\n", matrix);
190
191     if(!matrix)
192         return InvalidParameter;
193
194     GdipIsMatrixInvertible(matrix, &invertible);
195     if(!invertible)
196         return InvalidParameter;
197
198     det = matrix_det(matrix);
199
200     copy = *matrix;
201     /* store result */
202     matrix->matrix[0] =   copy.matrix[3] / det;
203     matrix->matrix[1] =  -copy.matrix[1] / det;
204     matrix->matrix[2] =  -copy.matrix[2] / det;
205     matrix->matrix[3] =   copy.matrix[0] / det;
206     matrix->matrix[4] =  (copy.matrix[2]*copy.matrix[5]-copy.matrix[3]*copy.matrix[4]) / det;
207     matrix->matrix[5] = -(copy.matrix[0]*copy.matrix[5]-copy.matrix[1]*copy.matrix[4]) / det;
208
209     return Ok;
210 }
211
212 GpStatus WINGDIPAPI GdipIsMatrixInvertible(GDIPCONST GpMatrix *matrix, BOOL *result)
213 {
214     TRACE("(%p, %p)\n", matrix, result);
215
216     if(!matrix || !result)
217         return InvalidParameter;
218
219     *result = (fabs(matrix_det(matrix)) >= 1e-5);
220
221     return Ok;
222 }
223
224 GpStatus WINGDIPAPI GdipMultiplyMatrix(GpMatrix *matrix, GDIPCONST GpMatrix* matrix2,
225     GpMatrixOrder order)
226 {
227     TRACE("(%p, %p, %d)\n", matrix, matrix2, order);
228
229     if(!matrix || !matrix2)
230         return InvalidParameter;
231
232     if(order == MatrixOrderAppend)
233         matrix_multiply(matrix->matrix, matrix2->matrix, matrix->matrix);
234     else
235         matrix_multiply(matrix2->matrix, matrix->matrix, matrix->matrix);
236
237     return Ok;
238 }
239
240 GpStatus WINGDIPAPI GdipRotateMatrix(GpMatrix *matrix, REAL angle,
241     GpMatrixOrder order)
242 {
243     REAL cos_theta, sin_theta, rotate[6];
244
245     TRACE("(%p, %.2f, %d)\n", matrix, angle, order);
246
247     if(!matrix)
248         return InvalidParameter;
249
250     angle = deg2rad(angle);
251     cos_theta = cos(angle);
252     sin_theta = sin(angle);
253
254     rotate[0] = cos_theta;
255     rotate[1] = sin_theta;
256     rotate[2] = -sin_theta;
257     rotate[3] = cos_theta;
258     rotate[4] = 0.0;
259     rotate[5] = 0.0;
260
261     if(order == MatrixOrderAppend)
262         matrix_multiply(matrix->matrix, rotate, matrix->matrix);
263     else
264         matrix_multiply(rotate, matrix->matrix, matrix->matrix);
265
266     return Ok;
267 }
268
269 GpStatus WINGDIPAPI GdipScaleMatrix(GpMatrix *matrix, REAL scaleX, REAL scaleY,
270     GpMatrixOrder order)
271 {
272     REAL scale[6];
273
274     TRACE("(%p, %.2f, %.2f, %d)\n", matrix, scaleX, scaleY, order);
275
276     if(!matrix)
277         return InvalidParameter;
278
279     scale[0] = scaleX;
280     scale[1] = 0.0;
281     scale[2] = 0.0;
282     scale[3] = scaleY;
283     scale[4] = 0.0;
284     scale[5] = 0.0;
285
286     if(order == MatrixOrderAppend)
287         matrix_multiply(matrix->matrix, scale, matrix->matrix);
288     else
289         matrix_multiply(scale, matrix->matrix, matrix->matrix);
290
291     return Ok;
292 }
293
294 GpStatus WINGDIPAPI GdipSetMatrixElements(GpMatrix *matrix, REAL m11, REAL m12,
295     REAL m21, REAL m22, REAL dx, REAL dy)
296 {
297     TRACE("(%p, %.2f, %.2f, %.2f, %.2f, %.2f, %.2f)\n", matrix, m11, m12,
298             m21, m22, dx, dy);
299
300     if(!matrix)
301         return InvalidParameter;
302
303     matrix->matrix[0] = m11;
304     matrix->matrix[1] = m12;
305     matrix->matrix[2] = m21;
306     matrix->matrix[3] = m22;
307     matrix->matrix[4] = dx;
308     matrix->matrix[5] = dy;
309
310     return Ok;
311 }
312
313 GpStatus WINGDIPAPI GdipShearMatrix(GpMatrix *matrix, REAL shearX, REAL shearY,
314     GpMatrixOrder order)
315 {
316     REAL shear[6];
317
318     TRACE("(%p, %.2f, %.2f, %d)\n", matrix, shearX, shearY, order);
319
320     if(!matrix)
321         return InvalidParameter;
322
323     /* prepare transformation matrix */
324     shear[0] = 1.0;
325     shear[1] = shearY;
326     shear[2] = shearX;
327     shear[3] = 1.0;
328     shear[4] = 0.0;
329     shear[5] = 0.0;
330
331     if(order == MatrixOrderAppend)
332         matrix_multiply(matrix->matrix, shear, matrix->matrix);
333     else
334         matrix_multiply(shear, matrix->matrix, matrix->matrix);
335
336     return Ok;
337 }
338
339 GpStatus WINGDIPAPI GdipTransformMatrixPoints(GpMatrix *matrix, GpPointF *pts,
340                                               INT count)
341 {
342     REAL x, y;
343     INT i;
344
345     TRACE("(%p, %p, %d)\n", matrix, pts, count);
346
347     if(!matrix || !pts || count <= 0)
348         return InvalidParameter;
349
350     for(i = 0; i < count; i++)
351     {
352         x = pts[i].X;
353         y = pts[i].Y;
354
355         pts[i].X = x * matrix->matrix[0] + y * matrix->matrix[2] + matrix->matrix[4];
356         pts[i].Y = x * matrix->matrix[1] + y * matrix->matrix[3] + matrix->matrix[5];
357     }
358
359     return Ok;
360 }
361
362 GpStatus WINGDIPAPI GdipTransformMatrixPointsI(GpMatrix *matrix, GpPoint *pts, INT count)
363 {
364     GpPointF *ptsF;
365     GpStatus ret;
366     INT i;
367
368     TRACE("(%p, %p, %d)\n", matrix, pts, count);
369
370     if(count <= 0)
371         return InvalidParameter;
372
373     ptsF = GdipAlloc(sizeof(GpPointF) * count);
374     if(!ptsF)
375         return OutOfMemory;
376
377     for(i = 0; i < count; i++){
378         ptsF[i].X = (REAL)pts[i].X;
379         ptsF[i].Y = (REAL)pts[i].Y;
380     }
381
382     ret = GdipTransformMatrixPoints(matrix, ptsF, count);
383
384     if(ret == Ok)
385         for(i = 0; i < count; i++){
386             pts[i].X = roundr(ptsF[i].X);
387             pts[i].Y = roundr(ptsF[i].Y);
388         }
389     GdipFree(ptsF);
390
391     return ret;
392 }
393
394 GpStatus WINGDIPAPI GdipTranslateMatrix(GpMatrix *matrix, REAL offsetX,
395     REAL offsetY, GpMatrixOrder order)
396 {
397     REAL translate[6];
398
399     TRACE("(%p, %.2f, %.2f, %d)\n", matrix, offsetX, offsetY, order);
400
401     if(!matrix)
402         return InvalidParameter;
403
404     translate[0] = 1.0;
405     translate[1] = 0.0;
406     translate[2] = 0.0;
407     translate[3] = 1.0;
408     translate[4] = offsetX;
409     translate[5] = offsetY;
410
411     if(order == MatrixOrderAppend)
412         matrix_multiply(matrix->matrix, translate, matrix->matrix);
413     else
414         matrix_multiply(translate, matrix->matrix, matrix->matrix);
415
416     return Ok;
417 }
418
419 GpStatus WINGDIPAPI GdipVectorTransformMatrixPoints(GpMatrix *matrix, GpPointF *pts, INT count)
420 {
421     REAL x, y;
422     INT i;
423
424     TRACE("(%p, %p, %d)\n", matrix, pts, count);
425
426     if(!matrix || !pts || count <= 0)
427         return InvalidParameter;
428
429     for(i = 0; i < count; i++)
430     {
431         x = pts[i].X;
432         y = pts[i].Y;
433
434         pts[i].X = x * matrix->matrix[0] + y * matrix->matrix[2];
435         pts[i].Y = x * matrix->matrix[1] + y * matrix->matrix[3];
436     }
437
438     return Ok;
439 }
440
441 GpStatus WINGDIPAPI GdipVectorTransformMatrixPointsI(GpMatrix *matrix, GpPoint *pts, INT count)
442 {
443     GpPointF *ptsF;
444     GpStatus ret;
445     INT i;
446
447     TRACE("(%p, %p, %d)\n", matrix, pts, count);
448
449     if(count <= 0)
450         return InvalidParameter;
451
452     ptsF = GdipAlloc(sizeof(GpPointF) * count);
453     if(!ptsF)
454         return OutOfMemory;
455
456     for(i = 0; i < count; i++){
457         ptsF[i].X = (REAL)pts[i].X;
458         ptsF[i].Y = (REAL)pts[i].Y;
459     }
460
461     ret = GdipVectorTransformMatrixPoints(matrix, ptsF, count);
462     /* store back */
463     if(ret == Ok)
464         for(i = 0; i < count; i++){
465             pts[i].X = roundr(ptsF[i].X);
466             pts[i].Y = roundr(ptsF[i].Y);
467         }
468     GdipFree(ptsF);
469
470     return ret;
471 }
472
473 GpStatus WINGDIPAPI GdipIsMatrixEqual(GDIPCONST GpMatrix *matrix, GDIPCONST GpMatrix *matrix2,
474     BOOL *result)
475 {
476     TRACE("(%p, %p, %p)\n", matrix, matrix2, result);
477
478     if(!matrix || !matrix2 || !result)
479         return InvalidParameter;
480     /* based on single array member of GpMatrix */
481     *result = (memcmp(matrix->matrix, matrix2->matrix, sizeof(GpMatrix)) == 0);
482
483     return Ok;
484 }
485
486 GpStatus WINGDIPAPI GdipIsMatrixIdentity(GDIPCONST GpMatrix *matrix, BOOL *result)
487 {
488     GpMatrix *e;
489     GpStatus ret;
490     BOOL isIdentity;
491
492     TRACE("(%p, %p)\n", matrix, result);
493
494     if(!matrix || !result)
495         return InvalidParameter;
496
497     ret = GdipCreateMatrix(&e);
498     if(ret != Ok) return ret;
499
500     ret = GdipIsMatrixEqual(matrix, e, &isIdentity);
501     if(ret == Ok)
502         *result = isIdentity;
503
504     GdipFree(e);
505
506     return ret;
507 }