chalkboard (empty) → 0.1

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Dependencies added: array, base

Files

• Graphics/Chalkboard.hs +32/−0
• Graphics/Chalkboard/Array.hs +126/−0
• Graphics/Chalkboard/Ascii.hs +79/−0
• Graphics/Chalkboard/Board.hs +108/−0
• Graphics/Chalkboard/Color.hs +76/−0
• Graphics/Chalkboard/PPM.hs +72/−0
• Graphics/Chalkboard/Shapes.hs +70/−0
• Graphics/Chalkboard/Types.hs +153/−0
• Graphics/Chalkboard/Utils.hs +145/−0
• LICENSE +25/−0
• Setup.hs +2/−0
• chalkboard.cabal +47/−0
• test/Makefile +31/−0
• test/Test.hs +99/−0
• test/liam.ppm +1287/−0

@@ -0,0 +1,32 @@+-- |+-- Module: Graphics.Chalkboard+-- Copyright: (c) 2009 Andy Gill+-- License: BSD3+--+-- Maintainer: Andy Gill <andygill@ku.edu>+-- Stability: unstable+-- Portability: ghc+--+-- Public interface to the Chalkboard utilities.+--++module Graphics.Chalkboard+	( module Graphics.Chalkboard.Array+	, module Graphics.Chalkboard.Ascii+	, module Graphics.Chalkboard.Board+	, module Graphics.Chalkboard.Color+	, module Graphics.Chalkboard.Shapes+	, module Graphics.Chalkboard.PPM+	, module Graphics.Chalkboard.Utils+	, module Graphics.Chalkboard.Types+	) where++import Graphics.Chalkboard.Array	+import Graphics.Chalkboard.Ascii+import Graphics.Chalkboard.Board hiding (scale)+import Graphics.Chalkboard.Color+import Graphics.Chalkboard.Shapes+import Graphics.Chalkboard.PPM+import Graphics.Chalkboard.Utils+import Graphics.Chalkboard.Types+

@@ -0,0 +1,126 @@+-- |+-- Module: Graphics.Chalkboard.Array+-- Copyright: (c) 2009 Andy Gill+-- License: BSD3+--+-- Maintainer: Andy Gill <andygill@ku.edu>+-- Stability: unstable+-- Portability: ghc+--+-- This module coverts 2D arrays into 'Board's, and back, and supplies basic dithering algorithms.++module Graphics.Chalkboard.Array+	( -- * Converters+	  boardToArray, arrayToBoard,+	  -- * Dithering+	 threshold, floydSteinberg+	)+ where++import Data.Array++import Graphics.Chalkboard.Board as Board+import Graphics.Chalkboard.Utils+import Graphics.Chalkboard.Types++import Control.Applicative++-- | 'boardToArray' turns a Board into a 2D Array (pixelization).++boardToArray :: (Average a) + => (Int,Int) 	-- ^ the x,y size of the image to be captured. We assume the bottom left hand size is 0,0.+ -> Int       	-- ^ the square root of the amount of super-sampling to be done. I recommend 3, which is 9 points.+ -> Board a	-- ^ the board to sample.+ -> Array (Int,Int) a -- ^ the result array.+boardToArray (x_dim,y_dim) n board = array ((0,0),(x_dim,y_dim))+	[ ((x,y), average +		   [ fn (fromIntegral x + x',fromIntegral y + y') +		   | x' <- innerSteps n +		   , y' <- innerSteps n+		   ]+	   )+	| x <- [0..x_dim]+	, y <- [0..y_dim]+ 	]+    where+	fn = Board.lookup board++-- There are different ways of taking a 2d array into a Board.+--   * Do you pixelize the input, or make it continuous (using Bilinear interpolation)?+--   * Be careful at the edges! You want the samples to be inside the actual edge, not on it.+--  How do we handle the alpha at the edges!+{-++   0       1       2+   +---X---+---Y---+++   So, with pixels, what value does 1 have (X or Y), how about 0 and 2, do you biest to the left or right?+       with continuous, what value does 0 or 2 have?++-}++-- | 'arrayToBoard' turns a 2D Array into a Board, using bi-linear inteprelation.++arrayToBoard :: (Lerp a, Scale a) => Array (Int,Int) a -> Board (Maybe a)+arrayToBoard arr = arrayToBoard' arr (bounds arr)++arrayToBoard' :: (Lerp a, Scale a) => Array (Int,Int) a -> ((Int,Int),(Int,Int)) -> Board (Maybe a)+arrayToBoard' arr ((0,0),(w,h)) = pure img <*> coord+  where +	(width,height) = (w-1,h-1)+	outside x0 y0 = x0 < 0+		     || x0 > fromIntegral width+	             || y0 < 0+		     || y0 > fromIntegral height+	img (x,y) | outside x y = Nothing+	          | otherwise   = lerp p00_p10 p01_p11 y_gap+		where+		 (x',x_gap) = close x +		 (y',y_gap) = close y +		 find x0 y0 | outside x0 y0+				= Nothing+			    | otherwise+				= Just (arr ! (x0,y0))+		 p00 = find x' y'+		 p10 = find (succ x') y'+		 p01 = find x' (succ y')+		 p11 = find (succ x') (succ y')+		 p00_p10 = lerp p00 p10 x_gap+		 p01_p11 = lerp p01 p11 x_gap+-- normalize the board to start at (0,0)+arrayToBoard' arr bnds@((low_w,low_h),_) = arrayToBoard (ixmap bnds (\ (w,h) -> (w - low_w,h - low_h)) arr)++		++-- how close are you to one of our samples?+close :: R -> (Int,R)+close v0 = (v_floor,fracPart v0)+  where+	v_floor = floor v0+++------------------------------------------------------+-- | 'threshold' quantized based on a simple, pointwise function.++threshold :: (Floating a) => (a -> a) -> Array (Int,Int) a -> Array (Int,Int) a+threshold quantize = fmap quantize++-- | 'floydSteinberg' quantized using the Floyd Steinberg algorithm.++floydSteinberg :: (Floating a) => (a -> a) -> Array (Int,Int) a -> Array (Int,Int) a+floydSteinberg quantize orig = fmap fst values+  where+	bnds@((x_min,y_min),(x_max,y_max)) = bounds orig +	errors (x,y) | inRange bnds (x,y) = snd (values ! (x,y))+		     | otherwise    = 0+	values = array bnds+		[ let value = orig ! (x,y) ++			(errors (x-1,y))   * 7 ++			(errors (x+1,y-1)) * 3 ++			(errors (x,y-1))   * 5 ++			(errors (x-1,y-1)) * 1+		      q_value = quantize value+		  in ((x,y),(q_value,(value - q_value) / 16))+		| x <- [x_min..x_max]+		, y <- [y_min..y_max]+		]

@@ -0,0 +1,79 @@+-- |+-- Module: Graphics.Chalkboard.Array+-- Copyright: (c) 2009 Andy Gill+-- License: BSD3+--+-- Maintainer: Andy Gill <andygill@ku.edu>+-- Stability: unstable+-- Portability: ghc+--+-- This module supports basic ascii drawing of 'Board's.+--++module Graphics.Chalkboard.Ascii +	( toAscii, toCount ) +  where++import Data.Array++import Graphics.Chalkboard.Board+import Graphics.Chalkboard.Array+import Graphics.Chalkboard.Types+import Graphics.Chalkboard.Color++-- | 'toAscii' generates a board of ascii characters, where each char is two pixels, one wide and two high.++toAscii :: (Int,Int) -> Board Gray -> [String]+toAscii = toAsciiWithPen $ \ v v' -> case (sampleInk v,sampleInk v') of+		      (NoInk,NoInk) -> ' '+		      (NoInk,SomeInk) -> '.'+		      (NoInk,MostInk) -> '_'+		      (SomeInk,NoInk) -> head "'"+		      (SomeInk,SomeInk) -> ':'+		      (SomeInk,MostInk) -> ';'+		      (MostInk,NoInk) -> '"'+		      (MostInk,SomeInk) -> '?'+		      (MostInk,MostInk) -> '%'+++-- | 'toCount' generates a board of ascii characters, where each char is two pixels, one wide and two high.+-- we uses digits 1 .. 9, then 0 (highest) to represent intensity, adding the two pixels for each char.++toCount :: (Int,Int) -> Board Gray -> [String]+toCount = toAsciiWithPen $ \ v v' -> +			case show (ceiling ((v + v') * 5) :: Int) of+			   "0"  -> ' '+			   [c]  -> c+			   "10" -> '0'+			   _    -> '?'++toAsciiWithPen :: (Gray -> Gray -> Char) -> (Int,Int) -> Board Gray -> [String]+toAsciiWithPen pen (x_dim,y_dim) board = [+	[	let v = arr' ! (x,y)+		    v' = arr' ! (x,y')+		in pen v v'+	|	x <- [0..x_dim]+	]+	|	(y,y') <- join [y_dim', y_dim'-2 ..]+	]+	where arr = boardToArray (x_dim,y_dim') 2 board+	      arr' = floydSteinberg sampleT arr+	      y_dim' = if even y_dim then succ y_dim else y_dim+	      join (x:xs) | x < 0     = [] +			  | otherwise = (x,x-1) : join xs+	      join _ = error "fatal error"++data Ink = NoInk | SomeInk | MostInk++sampleT :: UI -> UI+sampleT n+  | n <= 0.33 = 0.15+  | n <= 0.67 = 0.60+  | otherwise = 1+++sampleInk :: UI -> Ink+sampleInk n +  | n <= 0.33 = MostInk+  | n <= 0.67 = SomeInk+  | otherwise = NoInk

@@ -0,0 +1,108 @@+-- |+-- Module: Graphics.Chalkboard.Array+-- Copyright: (c) 2009 Andy Gill+-- License: BSD3+--+-- Maintainer: Andy Gill <andygill@ku.edu>+-- Stability: unstable+-- Portability: ghc+--+-- Boards are the principal type for our images. The are conceptually functions from+-- 2D coordinates to values, typically a color. +--+-- Common Boards include+--+-- * @Board Bool@           -- A masking @Board@, or region.+--+-- * @Board RGB@	    -- @Color Board@+--+-- * @Board (Alpha RGB)@    -- A @Color Board@ with alpha (transparency) values.+--+-- * @Board (Maybe a)@      -- A @Board@ with binary transparency.+--+-- * @Board (Maybe Color)@  -- A @Color Board@ with binary transparency.+--+-- * @Board Point@          -- A @Board@ (or field) of @Point@ values.+--++module Graphics.Chalkboard.Board +	( -- * The Board datatype+	  Board+	  -- * looking up a point on the @Board@.+	, lookup+	  -- * Creating @Board@s.+	, coord+	, maskFor+	, circularMaskFor+	  -- * Translations on a @Board@.+	, scale+	, scaleXY+	, move+	, rotate+	 -- +	, crop+	, Applicative(..)+	) where+++import Prelude hiding (lookup)++import Graphics.Chalkboard.Utils+import Graphics.Chalkboard.Types++import Control.Applicative++-- | '''Board''' is our primary data type, an infinite flat surface (or R2 field) of values.+-- Conceptually, @Board a = Point -> a@.+data Board a = Board ((R,R) -> a)+-- TODO: consider have a ConstantBoard++lookup :: Board a -> (R,R) -> a+lookup (Board f) = f++-- Board functionals++instance Scale (Board a) where+  scale n (Board f) = Board $ \ (x,y) -> f (x / n,y / n)++-- | move a Board by specified vector.+move :: (R,R) -> Board a -> Board a+move (xd,yd) (Board f) = Board $ \ (x,y) -> f (x - xd,y - yd)++-- | A non-overloaded version of 'scale' which takes a independent x and y coordinate.+scaleXY :: (R,R) -> Board a -> Board a+scaleXY (xn,yn) (Board f) = Board $ \ (x,y) -> f (x / xn,y / yn)++-- | rotate the Board.+rotate :: Radian -> Board a -> Board a+rotate theta (Board f) = Board $ \ (x,y) -> f (cos theta * x - sin theta * y,+				    	       sin theta * x + cos theta * y)++-- | 'crop' crops a Board, based on a masking Board.+crop :: Board Bool -> Board a -> Board (Maybe a)+crop mask brd = liftA2 withMask brd mask++-- board Generators++-- | 'coord' field or 'Board', where each point is its own coordinate in R2.+coord :: Board Point+coord = Board id++-- | build a rectangle mask or region.+maskFor :: (Point,Point) -> Board Bool+maskFor (p1,p2) = fmap (insideRegion (p1,p2)) coord++-- | build a circular mask or region, with a circle of radius @R@, and center @Point@. +circularMaskFor :: Point -> R -> Board Bool+circularMaskFor p r = fmap (insideCircle p r) coord++instance Functor Board where+  fmap f (Board fn) = Board (f . fn)++instance Applicative Board where+  pure a = Board $ \ _ -> a+  (Board f) <*> (Board a) = Board (\ (x,y) -> f (x,y) $ a (x,y))++instance (Over c) => Over (Board c) where+  over = liftA2 over+

@@ -0,0 +1,76 @@+{-# LANGUAGE TypeSynonymInstances #-}++-- |+-- Module: Graphics.Chalkboard.Color+-- Copyright: (c) 2009 Andy Gill+-- License: BSD3+--+-- Maintainer: Andy Gill <andygill@ku.edu>+-- Stability: unstable+-- Portability: ghc+--+-- Simple RGB colors.++module Graphics.Chalkboard.Color +	( Gray,+	  RGB(..),+	  red, green, blue, white, black, cyan, purple, yellow+        ) where++import Graphics.Chalkboard.Types++------------------------------------------------------------------------------++-- | 'Gray' is just a value between 0 and 1, inclusive.+type Gray = UI+++instance Over Gray where+  over r _ = r++------------------------------------------------------------------------------+-- Simple colors++-- | 'RGB' is our color, with values between 0 and 1, inclusive.+data RGB  = RGB !UI !UI !UI deriving Show++instance Over RGB where+  -- simple overwriting+  over x _y = x++instance Lerp RGB where+  lerp (RGB r g b) (RGB r' g' b') s +	 = RGB (lerp r r' s) +	       (lerp g g' s)+	       (lerp b b' s)++instance Scale RGB where+  scale s (RGB r g b)+	 = RGB (scale s r) +	       (scale s g)+	       (scale s b) ++instance Average RGB where+  average cs = RGB (average reds) (average greens) (average blues)+     where+	reds   = [ r | RGB r _ _ <- cs ]+	greens = [ g | RGB _ g _ <- cs ]+	blues  = [ b | RGB _ _ b <- cs ]+++red    :: RGB+red    = RGB 1.0 0.0 0.0+green  :: RGB+green  = RGB 0.0 1.0 0.0+blue   :: RGB+blue   = RGB 0.0 0.0 1.0+white  :: RGB+white  = RGB 1.0 1.0 1.0+black  :: RGB+black  = RGB 0.0 0.0 0.0+cyan   :: RGB+cyan   = RGB 0.0 1.0 1.0+purple :: RGB+purple = RGB 1.0 0.0 1.0+yellow :: RGB+yellow = RGB 1.0 1.0 0.0

@@ -0,0 +1,72 @@+-- |+-- Module: Graphics.Chalkboard.PPM+-- Copyright: (c) 2009 Andy Gill+-- License: BSD3+--+-- Maintainer: Andy Gill <andygill@ku.edu>+-- Stability: unstable+-- Portability: ghc+--+-- Reading and writing portable pix maps. For now, we only support color images (@P3@ and @P6@ formats).+--++module Graphics.Chalkboard.PPM where++import System.IO+import Data.Array+import Data.Char++import Graphics.Chalkboard.Types+import Graphics.Chalkboard.Color+import Graphics.Chalkboard.Board+import Graphics.Chalkboard.Array+++-- | 'readPPM' reads a PPM file, and outputs a @Board@, and the @x@ and @y@ dimensions of the image.++readPPM :: String -> IO (Board (Maybe RGB),(Int,Int))+readPPM filename = do+	h <- openFile filename ReadMode+	ty <- hGetLine h+	bin <- case ty of+	   "P3" -> return False+	   "P6" -> return True+	   _ -> error $ "bad PPM format: " ++ ty+	szs <- hGetLine h+	let [width,height] = (map read (words szs) :: [Int])+--	print width+--	print height   + 	mx <- hGetLine h+	let [maxs] = (map read (words mx) :: [R])+--	print mx+	str <- hGetContents h+	let num1 = if bin +		then map (\ x -> fromIntegral (ord x) / maxs) str+		else map (\ x -> read x / maxs) (words str)+	let joinN _ [] = []+	    joinN n xs = take n xs : joinN n (drop n xs)+	let num3     = joinN 3 num1+	let num_rows = joinN width num3+	let arr = array ((0,0),(width-1,height-1))+		[ ((w,h'),RGB r g b)+		| (row,h') <- zip num_rows [height-1,height-2..]+		, ([r,g,b],w) <- zip row [0..]+		]+	return $ (arrayToBoard arr,(width,height))++-- | 'writePPM' writes a PPM file, based on a color @Board@, where bottom left corner of the image is as @(0,0)@.++writePPM :: String -> (Int,Int) -> Board RGB -> IO ()+writePPM filename (x_dim,y_dim) img = writeFile filename $ +	"P6\n" ++ show (x_dim) ++ " " ++ show (y_dim) ++ "\n255\n" +++	concat+	[ let (RGB r g b) = arr ! (x,y)+	      f x' =  if v < 0 then chr 0 else+	              if v > 255 then chr 255 else chr v+		 where v = floor (x' * 255)+	  in [f r,f g,f b]+	| y <- reverse [0..y_dim-1]+	, x <- [0..x_dim-1]+	]+   where arr = boardToArray (x_dim-1,y_dim-1) 3 img+	

@@ -0,0 +1,70 @@+-- |+-- Module: Graphics.Chalkboard.Shapes+-- Copyright: (c) 2009 Andy Gill+-- License: BSD3+--+-- Maintainer: Andy Gill <andygill@ku.edu>+-- Stability: unstable+-- Portability: ghc+--+-- This module contains some basic shape generators, expressed as @Board Bool@.+--++module Graphics.Chalkboard.Shapes where++import Graphics.Chalkboard.Board+import Graphics.Chalkboard.Utils+import Graphics.Chalkboard.Types++import Control.Applicative++-- | unit circle, radius 0.5, over origin.+circle :: Board Bool+circle =  (\ (x,y) -> x*x + y*y <= 0.5 * 0.5) <$> coord++-- | unit vertical bar,  1 wide over origin.+vbar :: Board Bool+vbar =  (\ (_x,y) -> y <= 0.5 && y >= -0.5) <$> coord++-- | unit horizontal bar, 1 high over origin.+hbar :: Board Bool+hbar =  (\ (x,_y) -> x <= 0.5 && x >= -0.5) <$> coord++-- | unit square, 1x1 over origin.+square :: Board Bool+square = liftA2 (&&) vbar hbar++-- | cheacker board, with squares 1x1.+checker :: Board Bool+checker = (\ (x,y) -> even ((floor x + floor y) :: Int)) <$> coord++-- | Given two @Point@s, and a thickness, draw a line between the points.+-- line :: Line -> Double -> Board Bool++straightline :: (Point,Point) -> R -> Board Bool+straightline ((x1,y1),(x2,y2)) width = (\ (x,y) ->+---	distance (x1,y1) (x,y) <= width ||+--	distance (x2,y2) (x,y) <= width ||+	(  let 	u = intervalOnLine ((x1,y1),(x2,y2))  (x,y)+	   in u >= 0 +	   && u <= 1 +	   && distance (lerp (x1,y1) (x2,y2) u) (x,y) <= width+	)) <$> coord++-- | A line generated by sampling a function from @R@ to @Point@s,+-- with a specific width. There needs to be at least 2 sample points.++functionline :: (R -> Point) -> R -> Int -> Board Bool+functionline line width steps = stack+		 [ straightline (p1,p2) width+		| (p1,p2) <- zip samples (tail samples)+		] `over` stack+		[ dotAt p | p <- tail (init samples) ]+    where+	samples = map line (outerSteps steps)+	dotAt p = move p $ scale (width * 2) circle++-- | arrowhead is a triangle, pointing straight up, height 1, width 1, with the (0,0) at the center of the base.+arrowhead :: Point -> Radian -> R -> Board Bool+arrowhead p rad sz = move p $ rotate rad $ scale sz $ (\ (x,y) -> y >= 0 && y <= 1 && abs x * 2 <= 1 - y) <$> coord		+		 

@@ -0,0 +1,153 @@+{-# LANGUAGE TypeSynonymInstances #-}+-- |+-- Module: Graphics.Chalkboard.Types+-- Copyright: (c) 2009 Andy Gill+-- License: BSD3+--+-- Maintainer: Andy Gill <andygill@ku.edu>+-- Stability: unstable+-- Portability: ghc+--+-- This module contains the types used by chalkboard, except Board itself.+--++module Graphics.Chalkboard.Types +	( -- * Basic types+	  UI, R, Point, Radian,+	  -- * Overlaying+	  Over(..),+	  stack,+	  -- * Scaling+	  Scale(..),+	  -- * Linear Interpolation+	  Lerp(..),+	  -- * Averaging+	  Average(..),+	  -- * Alpha Channel support+	  Alpha(..),+	 alpha, transparent, withAlpha, unAlpha,+	  -- * Z buffer support+	  Z(..),+	  -- * Constants+	  nearZero+	) where++-- | A real number.+type R = Float++-- | Unit Interval: value between 0 and 1, inclusive.+type UI = R++-- | A point in R2.+type Point = (R,R)++-- | Angle units+type Radian = Float	++-- | Close to zero; needed for @Over (Alpha c)@ instance.+nearZero :: R+nearZero = 0.0000001 ++------------------------------------------------------------------------------++-- | For placing a value literally /over/ another value. The 2nd value /might/ shine through.+-- The operation /must/ be assocative.+class Over c where+  over :: c -> c -> c++instance Over Bool where+  over = (||)++instance Over (Maybe a) where+  (Just a) `over` _  = Just a+  Nothing `over` other = other++-- | 'stack' stacks a list of things over each other, where earlier elements are 'over' later elements.+-- Requires non empty lists, which can be satisfied by using an explicity+-- transparent @Board@ as one of the elements.++stack :: (Over c) => [c] -> c+stack = foldr1 over++------------------------------------------------------------------------------++-- | 'Scale' something by a value. scaling value can be bigger than 1.++class Scale c where+  scale :: R -> c -> c++instance Scale R where+  scale u v = u * v++------------------------------------------------------------------------------++-- | Linear interpolation between two values.+class Lerp a where+  lerp :: a -> a -> UI -> a++instance Lerp R where+  lerp v v' s = v + (s * (v' - v))++-- | 'Lerp' over pairs++instance (Lerp a,Lerp b) => Lerp (a,b) where+  lerp (a,b) (a',b') s = (lerp a a' s,lerp b b' s)++instance (Lerp a) => Lerp (Maybe a) where+  lerp Nothing  Nothing  _s  = Nothing+  lerp (Just a) Nothing  _s = Just a +  lerp Nothing  (Just b) _s = Just b+  lerp (Just a) (Just b) s = Just (lerp a b s)++------------------------------------------------------------------------------++-- | 'Average' a set of values. weighting can be achived using multiple entries.++class Average a where+  -- | average is not defined for empty list+  average :: [a] -> a ++instance Average R where+  average xs = sum xs / fromIntegral (length xs)++------------------------------------------------------------------------------+-- | Channels with alpha component, the channel @is@ pre-scaled.++data Alpha c = Alpha c !UI deriving Show++-- | 'alpha' builds something that has an alpha channel, and is completely opaque.+alpha :: c -> Alpha c+alpha c = Alpha c 1.0++-- | 'transparent' builds something that has an alpha channel, and is completely transparent.+transparent :: c -> Alpha c+transparent c = Alpha c 0.0++-- | 'withAlpha' builds somethings that has a specific alpha value.+withAlpha :: (Scale c) => UI -> c -> Alpha c+withAlpha a c = Alpha (scale a c) a++-- | 'unAlpha' removes the alpha component, and returns the channel inside.+unAlpha :: (Scale c) => Alpha c -> c+unAlpha (Alpha c _a) = c -- the channel is prescaled, hence we ignore the alpha value here.++instance (Scale c,Lerp c) => Over (Alpha c) where+   -- An associative algorithm for handling the alpha channel+  over (Alpha c a) (Alpha c' a') +	| a <= nearZero = Alpha c' a_new+	| otherwise     = Alpha (lerp c' (scale (1/a) c) a) a_new+     where+	-- can a_new be 0? only if a == 0 and a' == 0+	a_new     = a + a' * (1 - a)++------------------------------------------------------------------------------++-- | A Z buffer style Z value for a point, where lower numbers are nearer the viewer.+-- Assumes no transparency.++data Z c = Z c R deriving Show++instance Over (Z c) where+  over (Z c1 z1) (Z c2 z2) +	| z1 <= z2  = Z c1 z1+	| otherwise = Z c2 z2

@@ -0,0 +1,145 @@+-- |+-- Module: Graphics.Chalkboard.Utils+-- Copyright: (c) 2009 Andy Gill+-- License: BSD3+--+-- Maintainer: Andy Gill <andygill@ku.edu>+-- Stability: unstable+-- Portability: ghc+--+-- This module contains some general utilties.+--++module Graphics.Chalkboard.Utils +	( -- * Utilties for @R@.+	  innerSteps, outerSteps, fracPart+	, fromPolar+	, toPolar+	, angleOfLine+	  -- * Pointwise operators.+	, interpBool +	, sampleUI+	, withMask+	, withDefault+	, choose+	  -- * Point Utilties.+	, insideRegion+	, insideCircle+	, distance+	, intervalOnLine+	, circleOfDots+	) where++import Graphics.Chalkboard.Types++------------------------------------------------------------------------------+++-- | innerSteps takes n even steps from 0 .. 1, by not actually touching 0 or 1.+-- The first and last step are 1/2 the size of the others, so that repeated innerSteps+-- can be tiled neatly.+innerSteps :: Int -> [R]+innerSteps n = map (/ fromIntegral (n * 2)) (map fromIntegral (take n [1::Int,3..]))++-- | outerSteps takes n even steps from 0 .. 1, starting with 0, and ending with 1,+--  returning n+1 elements.++outerSteps :: Int -> [R]+outerSteps n = map (/ fromIntegral n) (map fromIntegral (take (n + 1) [(0::Int)..]))++-- | Extract the fractional part of an @R@.+fracPart :: R -> R+fracPart x = x - fromIntegral ((floor x) :: Integer)++------------------------------------------------------------------------------++-- Pointwise operators++-- | Covert a Bool (mask point) into a unit interval.+interpBool :: Bool -> UI+interpBool True  = 1.0+interpBool False = 0.0++-- | sample a UI, giving a point of a mask.+sampleUI :: UI -> Bool+sampleUI n = n >= 0.5++-- | Use a mask to create a Just value, or Nothing.+withMask :: a -> (Bool -> Maybe a)+withMask a True  = Just a+withMask _ False = Nothing++-- | With a default if you do not have a Just.+withDefault :: a -> (Maybe a -> a)+withDefault a Nothing  = a+withDefault _ (Just b) = b++-- | 'choose' between two values.+choose :: a -> a -> (Bool -> a)+choose t  _f True  = t+choose _t f  False = f++-------------------------------------++-- Point operations++-- | is a @Point@ inside a region?++insideRegion :: (Point,Point) -> Point -> Bool+insideRegion ((x1,y1),(x2,y2)) (x,y) = x1 <= x && x <= x2+	  		           && y1 <= y && y <= y2 ++-- | is a @Point@ inside a circle, where the first two arguments are the center of the circle,+-- and the radius.+++insideCircle :: Point -> R -> Point -> Bool+insideCircle (x1,y1) r (x,y) = distance (x1,y1) (x,y) <= r+++-- | What is the 'distance' between two points in R2?+-- This is optimised for the normal form @distance p1 p2 <= v@, which avoids using @sqrt@.++distance :: Point -> Point -> R+distance (x,y) (x',y') = sqrt (xd * xd + yd * yd)+  where+	xd = x - x'+	yd = y - y'++{-# INLINE distance #-}+-- The obvious sqrt (x * x) ==> x does not fire.	+{-# RULES "distance <= w" forall t u w . distance t u <= w = distanceLe t u w #-}+{-# INLINE distanceLe #-}+distanceLe :: Point -> Point -> R -> Bool+distanceLe (x,y) (x',y') w = (xd * xd + yd * yd) <= w * w+  where+	xd = x - x'+	yd = y - y'+++-- | 'intervalOnLine' find the place on a line (between 0 and 1) that is closest to the given point.+intervalOnLine :: (Point,Point) -> Point -> R +intervalOnLine  ((x1,y1),(x2,y2)) (x0,y0) =+	((x0-x1)*(x2-x1)+(y0-y1)*(y2-y1))/(xd * xd + yd * yd)		+  where+		xd = x2-x1+		yd = y2-y1++fromPolar :: (R,Radian) -> Point +fromPolar (p, phi) = (p * cos phi, p * sin phi) ++toPolar :: Point -> (R,Radian)+toPolar (x, y) = (x * x + y * y, atan2 x y)++angleOfLine :: (Point,Point) -> Radian+angleOfLine ((x1,y1),(x2,y2)) = atan2 (x2 - x1) (y2 - y1)+++-- | circleOfDots generates a set of points between (-1..1,-1..1), inside a circle.+circleOfDots :: Int -> [Point]+circleOfDots 0 = error "circleOfDots 0"+circleOfDots n = [ (x,y)+		 | x <- map (\ t -> t * 2 - 1) $ outerSteps n+		 , y <- map (\ t -> t * 2 - 1) $ outerSteps n+		 , (x * x + y * y) <= 1.0 +		 ]

@@ -0,0 +1,25 @@+Copyright (c) 2009 Andy Gill+All rights reserved.++Redistribution and use in source and binary forms, with or without+modification, are permitted provided that the following conditions+are met:+1. Redistributions of source code must retain the above copyright+   notice, this list of conditions and the following disclaimer.+2. 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.+3. The names of the authors may not be used to endorse or promote products+   derived from this software without specific prior written permission.++THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHORS ``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 AUTHORS 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.+

@@ -0,0 +1,2 @@+import Distribution.Simple+main = defaultMain

@@ -0,0 +1,47 @@+Name:                chalkboard+Version:             0.1+Synopsis:            Combinators for building and processing 2D images. +Description:	     Chalkboard is a Haskell hosted Domain Specific Language (DSL) for image generation and processing.+		The basic structure is a chalk board, a two-dimensional canvas of values, typically colors. +		Chalkboard provides the usual image processing functions (masking, overlaying, function mapping,+		cropping, warping, rotating) as well as a few more unusual ones. +		Images can be imported into Chalkboard, as first-class color chalk boards. +		Chalkboard also provides combinators for drawing shapes on directly on boards.+		The system is based loosely on PAN, but the principal image type, a Board, is abstract. ++Category:            Graphics+License:             BSD3+License-file:        LICENSE+Author:              Andy Gill+Maintainer:          Andy Gill <andygill@ku.edu>+Copyright:           (c) 2009 Andy Gill+Homepage:            http://ittc.ku.edu/~andygill/chalkboard.php+Stability:	     alpha+build-type: 	     Simple+Cabal-Version:       >= 1.6+extra-source-files: test/liam.ppm, test/Makefile+	+Library+  Build-Depends:        base, array+  Exposed-modules:+       Graphics.Chalkboard,+       Graphics.Chalkboard.Array,+       Graphics.Chalkboard.Ascii,+       Graphics.Chalkboard.Board,+       Graphics.Chalkboard.Color,+       Graphics.Chalkboard.PPM,+       Graphics.Chalkboard.Shapes,+       Graphics.Chalkboard.Utils,+       Graphics.Chalkboard.Types+++  Ghc-Options:  -Wall++Executable chalkboard-test+  Build-Depends:        base, array+  Ghc-Options:    -O2+  Main-Is:        Test.hs+  Hs-Source-Dirs: ., test+  buildable: True++

@@ -0,0 +1,31 @@+cbtest=../dist/build/chalkboard-test/chalkboard-test++test:: chess.png chessfilm.png liam2.png sinwaves.png pattern.png arrows.png blank.png+++# I look at these using % open *.png on osx.++%.png: %.ppm+	pnmtopng < $< > $@++chess.ppm:+	$(cbtest) chess+chessfilm.ppm:+	$(cbtest) chessfilm+liam2.ppm:+	$(cbtest) liam2+sinwaves.ppm:+	$(cbtest) sinwaves 50+pattern.ppm:+	$(cbtest) pattern+# takes a long time (for now!)+arrows.ppm:+	$(cbtest) arrows 500+blank.ppm:+	$(cbtest) blank	++# not *.ppm because we have the initial liam.ppm file.+clean::+	rm -f chess.png chessfilm.png liam2.png sinwaves.png pattern.png arrows.png blank.png+	rm -f chess.ppm chessfilm.ppm liam2.ppm sinwaves.ppm pattern.ppm arrows.ppm blank.ppm+

@@ -0,0 +1,99 @@+import Graphics.Chalkboard++import Control.Applicative++import System.Environment++main = do+	args <- getArgs+	(brd,(x,y)) <- readPPM "liam.ppm"+	let img = mainWithArgs args brd+	let file = case args of +		     [] ->     "blank"+		     (nm:_) -> nm+	writePPM (file ++ ".ppm") (200,200) $ move (100,100) $ img++cutandpaste :: (Over a) => (Point,Point) -> Board a -> Board a -> Board a+cutandpaste (p1,p2) b1 b2 = pure choose+					<*> b1+					<*> b2+					<*> fmap (insideRegion (p1,p2)) coord++--border :: ((x1,y1),(x2,y2)) b1 = pure (\ +++foldOntoFilm :: (Over a) => (Point,Point) -> Board a -> [Board a] -> Board a+foldOntoFilm s@((x1,y1),(x2,y2)) back xs = foldr (\ b bk -> cutandpaste s b (move (x2-x1,0) bk)) back xs+++mainWithArgs :: [String] -> Board (Maybe RGB) -> Board RGB+mainWithArgs ["chess"] bk = fmap (\ x -> if x then green else white) $ rotate 0.05 $ scale 50 $ checker +mainWithArgs ["chessfilm"] bk = +	id+	$ move (-70,0)+	$ scale 5+	$ foldOntoFilm +		((-5,-5),(5,5)) +		(pure white)+		[ fmap (\ x -> if x then green else white) $ rotate n $ checker  +		| n <- take 10 [0.0,0.02..]+		]+mainWithArgs ["liam2"] bk = id+       			$ scale 2+       			$ move (-50,-50)+			$ fmap (withDefault white) bk+mainWithArgs ["pattern"] bk = fmap unAlpha (foldr over p2 +			    [ rotate (fromIntegral n / 5) p1+			    | n <- [0..5]+			    ])+  where+    p1, p2 :: Board (Alpha RGB)+    p2 = pure (alpha white)+    p1 = id+	$ fmap (withAlpha 0.4)+	$ scale 50+	$ pure (\ (x,y) -> lerp red green ((1 + ((fracPart x - fracPart y) :: R)) / 3)) <*> coord+mainWithArgs ["sinwaves",n] bk = id+		$ move (-100,0) +	    	$ fmap unAlpha +		$ stack $+		[ fmap (choose (withAlpha 0.8 col) +			       (transparent white))+			$ functionline (\ x -> (x * 400,t + 80 * x * sin (x * t))) 3 count+		| (col,t) <- zip [red,green,blue] [16,18,20]+	 	] ++ +	    	[ fmap (choose (withAlpha 0.8 col) +			       (transparent white))+	 		$ functionline (\ x -> (400 - x * 400,t - 80 * x * sin (x * t))) 3 count+		| (col,t) <- zip [cyan,purple,yellow] [15,17,20]+		] ++ +		[ pure (alpha white) ]+	where count = read n+mainWithArgs ["arrows",n] nk =+		  fmap (withDefault white)+		$ stack+		([ stack+		    [fmap (choose (Just red) Nothing)+		  	  $ stack+		 	  [ straightline (p1,p2) 1+			  , arrowhead p1 (angleOfLine (p2,p1)) 10+			  , arrowhead p2 (angleOfLine (p1,p2)) 10+		    	  ]+		    ]+		| (p1,p2) <- [ ((10,10),(50,50))+			     , ((-20,20),(53,80))+			     , ((43,-85),(-25,-20))+			     ]+		] +++		[ fmap (choose (Just green) Nothing)+		  	  $ stack+		 	  [ functionline f 1 count+			  , arrowhead (f 0) (angleOfLine (f nearZero,f 0)) 10+			  , arrowhead (f 1) (angleOfLine (f (1 - nearZero),f 1)) 10+		    	  ]+		| f <- [ \ x -> (x * x * 50 + 20,x * 50)+		       , \ x -> (80 * (0.1 + x) * sin (x * pi * 20),80 * (0.1 + x) * cos (x * pi * 20))+		       ]+ 		])+	where count = read n+mainWithArgs _         bk = pure white

@@ -0,0 +1,1287 @@+P3+89 107+255+96 154 200 97 153 200 97 154 199 98 154 199 98 154 199 97 154 200 97 154 199 98 153 200 +100 153 200 97 155 199 98 154 200 98 154 200 98 154 200 99 154 199 99 154 199 100 155 201 +99 155 200 99 154 198 98 152 197 76 111 137 113 155 187 100 154 199 101 154 199 100 155 199 +101 155 198 103 154 200 103 155 197 103 155 197 103 155 198 103 155 199 103 156 200 103 155 201 +102 155 199 103 155 200 102 155 198 102 155 199 102 156 198 103 156 199 102 156 200 103 156 199 +102 156 198 102 156 200 102 156 198 102 156 199 104 155 200 104 156 199 104 156 199 104 156 198 +104 157 199 103 156 199 103 156 200 105 156 200 106 156 198 105 157 199 105 157 198 104 156 200 +104 156 201 103 156 199 101 156 202 102 156 201 102 157 199 101 157 200 102 156 201 101 156 200 +101 156 201 102 157 201 103 156 201 102 156 201 102 156 200 102 156 200 101 156 201 102 157 202 +102 156 201 103 156 202 103 156 201 103 157 202 103 157 202 101 157 201 102 157 200 103 156 201 +102 156 201 102 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