Update to 2.0.0 tree from current Fremantle build
[opencv] / 3rdparty / include / OpenEXR / ImathBoxAlgo.h
diff --git a/3rdparty/include/OpenEXR/ImathBoxAlgo.h b/3rdparty/include/OpenEXR/ImathBoxAlgo.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..344b715
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,611 @@
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+//
+// Copyright (c) 2002, Industrial Light & Magic, a division of Lucas
+// Digital Ltd. LLC
+// 
+// All rights reserved.
+// 
+// Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+// modification, are permitted provided that the following conditions are
+// met:
+// *       Redistributions of source code must retain the above copyright
+// notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+// *       Redistributions in binary form must reproduce the above
+// copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer
+// in the documentation and/or other materials provided with the
+// distribution.
+// *       Neither the name of Industrial Light & Magic nor the names of
+// its contributors may be used to endorse or promote products derived
+// from this software without specific prior written permission. 
+// 
+// THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
+// "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
+// LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
+// A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
+// OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
+// SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
+// LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
+// DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
+// THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+// (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
+// OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+//
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+
+
+#ifndef INCLUDED_IMATHBOXALGO_H
+#define INCLUDED_IMATHBOXALGO_H
+
+
+//---------------------------------------------------------------------------
+//
+//     This file contains algorithms applied to or in conjunction
+//     with bounding boxes (Imath::Box). These algorithms require
+//     more headers to compile. The assumption made is that these
+//     functions are called much less often than the basic box
+//     functions or these functions require more support classes.
+//
+//     Contains:
+//
+//     T clip<T>(const T& in, const Box<T>& box)
+//
+//     Vec3<T> closestPointOnBox(const Vec3<T>&, const Box<Vec3<T>>& )
+//
+//     Vec3<T> closestPointInBox(const Vec3<T>&, const Box<Vec3<T>>& )
+//
+//     void transform(Box<Vec3<T>>&, const Matrix44<T>&)
+//
+//     bool findEntryAndExitPoints(const Line<T> &line,
+//                                 const Box< Vec3<T> > &box,
+//                                 Vec3<T> &enterPoint,
+//                                 Vec3<T> &exitPoint)
+//
+//     bool intersects(const Box<Vec3<T>> &box, 
+//                     const Line3<T> &line, 
+//                     Vec3<T> result)
+//
+//     bool intersects(const Box<Vec3<T>> &box, const Line3<T> &line)
+//
+//---------------------------------------------------------------------------
+
+#include "ImathBox.h"
+#include "ImathMatrix.h"
+#include "ImathLineAlgo.h"
+#include "ImathPlane.h"
+
+namespace Imath {
+
+
+template <class T>
+inline T clip(const T& in, const Box<T>& box)
+{
+    //
+    // Clip a point so that it lies inside the given bbox
+    //
+
+    T out;
+
+    for (int i=0; i<(int)box.min.dimensions(); i++)
+    {
+       if (in[i] < box.min[i]) out[i] = box.min[i];
+       else if (in[i] > box.max[i]) out[i] = box.max[i];
+       else out[i] = in[i];
+    }
+
+    return out;
+}
+
+
+//
+// Return p if p is inside the box.
+//
+template <class T>
+Vec3<T> 
+closestPointInBox(const Vec3<T>& p, const Box< Vec3<T> >& box )
+{
+    Imath::V3f b;
+
+    if (p.x < box.min.x)
+       b.x = box.min.x;
+    else if (p.x > box.max.x)
+       b.x = box.max.x;
+    else
+       b.x = p.x;
+
+    if (p.y < box.min.y)
+       b.y = box.min.y;
+    else if (p.y > box.max.y)
+       b.y = box.max.y;
+    else
+       b.y = p.y;
+
+    if (p.z < box.min.z)
+       b.z = box.min.z;
+    else if (p.z > box.max.z)
+       b.z = box.max.z;
+    else
+       b.z = p.z;
+
+    return b;
+}
+
+template <class T>
+Vec3<T> closestPointOnBox(const Vec3<T>& pt, const Box< Vec3<T> >& box )
+{
+    //
+    // This sucker is specialized to work with a Vec3f and a box
+    // made of Vec3fs. 
+    //
+
+    Vec3<T> result;
+    
+    // trivial cases first
+    if (box.isEmpty())
+       return pt;
+    else if (pt == box.center()) 
+    {
+       // middle of z side
+       result[0] = (box.max[0] + box.min[0])/2.0;
+       result[1] = (box.max[1] + box.min[1])/2.0;
+       result[2] = box.max[2];
+    }
+    else 
+    {
+       // Find the closest point on a unit box (from -1 to 1),
+       // then scale up.
+
+       // Find the vector from center to the point, then scale
+       // to a unit box.
+       Vec3<T> vec = pt - box.center();
+       T sizeX = box.max[0]-box.min[0];
+       T sizeY = box.max[1]-box.min[1];
+       T sizeZ = box.max[2]-box.min[2];
+
+       T halfX = sizeX/2.0;
+       T halfY = sizeY/2.0;
+       T halfZ = sizeZ/2.0;
+       if (halfX > 0.0)
+           vec[0] /= halfX;
+       if (halfY > 0.0)
+           vec[1] /= halfY;
+       if (halfZ > 0.0)
+           vec[2] /= halfZ;
+
+       // Side to snap side that has greatest magnitude in the vector.
+       Vec3<T> mag;
+       mag[0] = fabs(vec[0]);
+       mag[1] = fabs(vec[1]);
+       mag[2] = fabs(vec[2]);
+
+       result = mag;
+
+       // Check if beyond corners
+       if (result[0] > 1.0)
+           result[0] = 1.0;
+       if (result[1] > 1.0)
+           result[1] = 1.0;
+       if (result[2] > 1.0)
+           result[2] = 1.0;
+
+       // snap to appropriate side         
+       if ((mag[0] > mag[1]) && (mag[0] >  mag[2])) 
+        {
+           result[0] = 1.0;
+       }
+       else if ((mag[1] > mag[0]) && (mag[1] >  mag[2])) 
+        {
+           result[1] = 1.0;
+       }
+       else if ((mag[2] > mag[0]) && (mag[2] >  mag[1])) 
+        {
+           result[2] = 1.0;
+       }
+       else if ((mag[0] == mag[1]) && (mag[0] == mag[2])) 
+        {
+           // corner
+           result = Vec3<T>(1,1,1);
+       }
+       else if (mag[0] == mag[1]) 
+        {
+           // edge parallel with z
+           result[0] = 1.0;
+           result[1] = 1.0;
+       }
+       else if (mag[0] == mag[2]) 
+        {
+           // edge parallel with y
+           result[0] = 1.0;
+           result[2] = 1.0;
+       }
+       else if (mag[1] == mag[2]) 
+        {
+           // edge parallel with x
+           result[1] = 1.0;
+           result[2] = 1.0;
+       }
+
+       // Now make everything point the right way
+       for (int i=0; i < 3; i++)
+        {
+           if (vec[i] < 0.0)
+               result[i] = -result[i];
+        }
+
+       // scale back up and move to center
+       result[0] *= halfX;
+       result[1] *= halfY;
+       result[2] *= halfZ;
+
+       result += box.center();
+    }
+    return result;
+}
+
+template <class S, class T>
+Box< Vec3<S> >
+transform(const Box< Vec3<S> >& box, const Matrix44<T>& m)
+{
+    // Transforms Box3f by matrix, enlarging Box3f to contain result.
+    // Clever method courtesy of Graphics Gems, pp. 548-550
+    //
+    // This works for projection matrices as well as simple affine
+    // transformations.  Coordinates of the box are rehomogenized if there
+    // is a projection matrix
+
+    // a transformed empty box is still empty
+    if (box.isEmpty())
+       return box;
+
+    // If the last column is close enuf to ( 0 0 0 1 ) then we use the
+    // fast, affine version.  The tricky affine method could maybe be
+    // extended to deal with the projection case as well, but its not
+    // worth it right now.
+
+    if (m[0][3] * m[0][3] + m[1][3] * m[1][3] + m[2][3] * m[2][3]
+       + (1.0 - m[3][3]) * (1.0 - m[3][3]) < 0.00001) 
+    {
+       // Affine version, use the Graphics Gems hack
+       int             i, j;
+       Box< Vec3<S> >  newBox;
+
+       for (i = 0; i < 3; i++) 
+        {
+           newBox.min[i] = newBox.max[i] = (S) m[3][i];
+
+           for (j = 0; j < 3; j++) 
+            {
+               float a, b;
+
+               a = (S) m[j][i] * box.min[j];
+               b = (S) m[j][i] * box.max[j];
+
+               if (a < b) 
+                {
+                   newBox.min[i] += a;
+                   newBox.max[i] += b;
+               }
+               else 
+                {
+                   newBox.min[i] += b;
+                   newBox.max[i] += a;
+               }
+           }
+       }
+
+       return newBox;
+    }
+
+    // This is a projection matrix.  Do things the naive way.
+    Vec3<S> points[8];
+
+    /* Set up the eight points at the corners of the extent */
+    points[0][0] = points[1][0] = points[2][0] = points[3][0] = box.min[0];
+    points[4][0] = points[5][0] = points[6][0] = points[7][0] = box.max[0];
+
+    points[0][1] = points[1][1] = points[4][1] = points[5][1] = box.min[1];
+    points[2][1] = points[3][1] = points[6][1] = points[7][1] = box.max[1];
+
+    points[0][2] = points[2][2] = points[4][2] = points[6][2] = box.min[2];
+    points[1][2] = points[3][2] = points[5][2] = points[7][2] = box.max[2];
+
+    Box< Vec3<S> > newBox;
+    for (int i = 0; i < 8; i++) 
+       newBox.extendBy(points[i] * m);
+
+    return newBox;
+}
+
+template <class T>
+Box< Vec3<T> >
+affineTransform(const Box< Vec3<T> > &bbox, const Matrix44<T> &M)
+{
+    float       min0, max0, min1, max1, min2, max2, a, b;
+    float       min0new, max0new, min1new, max1new, min2new, max2new;
+
+    min0 = bbox.min[0];
+    max0 = bbox.max[0];
+    min1 = bbox.min[1];
+    max1 = bbox.max[1];
+    min2 = bbox.min[2];
+    max2 = bbox.max[2];
+
+    min0new = max0new = M[3][0];
+    a = M[0][0] * min0;
+    b = M[0][0] * max0;
+    if (a < b) {
+        min0new += a;
+        max0new += b;
+    } else {
+        min0new += b;
+        max0new += a;
+    }
+    a = M[1][0] * min1;
+    b = M[1][0] * max1;
+    if (a < b) {
+        min0new += a;
+        max0new += b;
+    } else {
+        min0new += b;
+        max0new += a;
+    }
+    a = M[2][0] * min2;
+    b = M[2][0] * max2;
+    if (a < b) {
+        min0new += a;
+        max0new += b;
+    } else {
+        min0new += b;
+        max0new += a;
+    }
+
+    min1new = max1new = M[3][1];
+    a = M[0][1] * min0;
+    b = M[0][1] * max0;
+    if (a < b) {
+        min1new += a;
+        max1new += b;
+    } else {
+        min1new += b;
+        max1new += a;
+    }
+    a = M[1][1] * min1;
+    b = M[1][1] * max1;
+    if (a < b) {
+        min1new += a;
+        max1new += b;
+    } else {
+        min1new += b;
+        max1new += a;
+    }
+    a = M[2][1] * min2;
+    b = M[2][1] * max2;
+    if (a < b) {
+        min1new += a;
+        max1new += b;
+    } else {
+        min1new += b;
+        max1new += a;
+    }
+
+    min2new = max2new = M[3][2];
+    a = M[0][2] * min0;
+    b = M[0][2] * max0;
+    if (a < b) {
+        min2new += a;
+        max2new += b;
+    } else {
+        min2new += b;
+        max2new += a;
+    }
+    a = M[1][2] * min1;
+    b = M[1][2] * max1;
+    if (a < b) {
+        min2new += a;
+        max2new += b;
+    } else {
+        min2new += b;
+        max2new += a;
+    }
+    a = M[2][2] * min2;
+    b = M[2][2] * max2;
+    if (a < b) {
+        min2new += a;
+        max2new += b;
+    } else {
+        min2new += b;
+        max2new += a;
+    }
+
+    Box< Vec3<T> > xbbox;
+
+    xbbox.min[0] = min0new;
+    xbbox.max[0] = max0new;
+    xbbox.min[1] = min1new;
+    xbbox.max[1] = max1new;
+    xbbox.min[2] = min2new;
+    xbbox.max[2] = max2new;
+
+    return xbbox;
+}
+
+
+template <class T>
+bool findEntryAndExitPoints(const Line3<T>& line,
+                           const Box<Vec3<T> >& box,
+                           Vec3<T> &enterPoint,
+                           Vec3<T> &exitPoint)
+{
+    if ( box.isEmpty() ) return false;
+    if ( line.distanceTo(box.center()) > box.size().length()/2. ) return false;
+
+    Vec3<T>    points[8], inter, bary;
+    Plane3<T>  plane;
+    int                i, v0, v1, v2;
+    bool       front = false, valid, validIntersection = false;
+
+    // set up the eight coords of the corners of the box
+    for(i = 0; i < 8; i++) 
+    {
+       points[i].setValue( i & 01 ? box.min[0] : box.max[0],
+                           i & 02 ? box.min[1] : box.max[1],
+                           i & 04 ? box.min[2] : box.max[2]);
+    }
+
+    // intersect the 12 triangles.
+    for(i = 0; i < 12; i++) 
+    {
+       switch(i) 
+        {
+       case  0: v0 = 2; v1 = 1; v2 = 0; break;         // +z
+       case  1: v0 = 2; v1 = 3; v2 = 1; break;
+
+       case  2: v0 = 4; v1 = 5; v2 = 6; break;         // -z
+       case  3: v0 = 6; v1 = 5; v2 = 7; break;
+
+       case  4: v0 = 0; v1 = 6; v2 = 2; break;         // -x
+       case  5: v0 = 0; v1 = 4; v2 = 6; break;
+
+       case  6: v0 = 1; v1 = 3; v2 = 7; break;         // +x
+       case  7: v0 = 1; v1 = 7; v2 = 5; break;
+
+       case  8: v0 = 1; v1 = 4; v2 = 0; break;         // -y
+       case  9: v0 = 1; v1 = 5; v2 = 4; break;
+
+       case 10: v0 = 2; v1 = 7; v2 = 3; break;         // +y
+       case 11: v0 = 2; v1 = 6; v2 = 7; break;
+       }
+       if((valid=intersect (line, points[v0], points[v1], points[v2],
+                             inter, bary, front)) == true) 
+        {
+           if(front == true) 
+            {
+               enterPoint = inter;
+               validIntersection = valid;
+           }
+           else 
+            {
+               exitPoint = inter;
+               validIntersection = valid;
+           }
+       }
+    }
+    return validIntersection;
+}
+
+template<class T>
+bool intersects(const Box< Vec3<T> > &box, 
+               const Line3<T> &line,
+               Vec3<T> &result)
+{
+    /* 
+       Fast Ray-Box Intersection
+       by Andrew Woo
+       from "Graphics Gems", Academic Press, 1990
+    */
+
+    const int right    = 0;
+    const int left     = 1;
+    const int middle   = 2;
+
+    const Vec3<T> &minB = box.min;
+    const Vec3<T> &maxB = box.max;
+    const Vec3<T> &origin = line.pos;
+    const Vec3<T> &dir = line.dir;
+
+    bool inside = true;
+    char quadrant[3];
+    int whichPlane;
+    float maxT[3];
+    float candidatePlane[3];
+
+    /* Find candidate planes; this loop can be avoided if
+       rays cast all from the eye(assume perpsective view) */
+    for (int i=0; i<3; i++)
+    {
+       if(origin[i] < minB[i]) 
+       {
+           quadrant[i] = left;
+           candidatePlane[i] = minB[i];
+           inside = false;
+       }
+       else if (origin[i] > maxB[i]) 
+       {
+           quadrant[i] = right;
+           candidatePlane[i] = maxB[i];
+           inside = false;
+       }
+       else    
+       {
+           quadrant[i] = middle;
+       }
+    }
+
+    /* Ray origin inside bounding box */
+    if ( inside )      
+    {
+       result = origin;
+       return true;
+    }
+
+
+       /* Calculate T distances to candidate planes */
+    for (int i = 0; i < 3; i++)
+    {
+       if (quadrant[i] != middle && dir[i] !=0.)
+       {
+           maxT[i] = (candidatePlane[i]-origin[i]) / dir[i];
+       }
+       else
+       {
+           maxT[i] = -1.;
+       }
+    }
+
+    /* Get largest of the maxT's for final choice of intersection */
+    whichPlane = 0;
+
+    for (int i = 1; i < 3; i++)
+    {
+       if (maxT[whichPlane] < maxT[i])
+       {
+           whichPlane = i;
+       }
+    }
+
+    /* Check final candidate actually inside box */
+    if (maxT[whichPlane] < 0.) return false;
+
+    for (int i = 0; i < 3; i++)
+    {
+       if (whichPlane != i) 
+       {
+           result[i] = origin[i] + maxT[whichPlane] *dir[i];
+
+           if ((quadrant[i] == right && result[i] < minB[i]) ||
+               (quadrant[i] == left && result[i] > maxB[i]))
+           {
+               return false;   /* outside box */
+           }
+       }
+       else 
+       {
+           result[i] = candidatePlane[i];
+       }
+    }
+
+    return true;
+}
+
+template<class T>
+bool intersects(const Box< Vec3<T> > &box, const Line3<T> &line)
+{
+    Vec3<T> ignored;
+    return intersects(box,line,ignored);
+}
+
+
+} // namespace Imath
+
+#endif