libs/ardour/ardour/vbap_speakers.h

   1 /*
   2     Copyright (C) 2010 Paul Davis
   3
   4     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7     (at your option) any later version.
   8
   9     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12     GNU General Public License for more details.
  13
  14     You should have received a copy of the GNU General Public License
  15     along with this program; if not, write to the Free Software
  16     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17 */
  18
  19 #ifndef __libardour_vbap_speakers_h__
  20 #define __libardour_vbap_speakers_h__
  21
  22 #include <string>
  23 #include <map>
  24
  25 #include <pbd/signals.h>
  26
  27 #include "ardour/panner.h"
  28
  29 namespace ARDOUR {
  30
  31 class VBAPSpeakers {
  32   public:
  33         struct cart_vec {
  34             float x;
  35             float y;
  36             float z;
  37         };
  38
  39         struct ang_vec {
  40             float azi;
  41             float ele;
  42             float length;
  43         };
  44
  45         static const int MAX_TRIPLET_AMOUNT = 60;
  46         typedef std::vector<double> dvector;
  47
  48         VBAPSpeakers ();
  49         ~VBAPSpeakers ();
  50
  51         int  add_speaker (double direction, double elevation = 0.0);
  52         void remove_speaker (int id);
  53         void move_speaker (int id, double direction, double elevation = 0.0);
  54         void clear_speakers ();
  55
  56         const dvector matrix (int tuple) const  { return _matrices[tuple]; }
  57         int speaker_for_tuple (int tuple, int which) const { return _speaker_tuples[tuple][which]; }
  58
  59         int           n_tuples () const  { return _matrices.size(); }
  60         int           dimension() const { return _dimension; }
  61
  62         static void angle_to_cart(ang_vec *from, cart_vec *to);
  63
  64         PBD::Signal0<void> Changed;
  65
  66   private:
  67         static const double MIN_VOL_P_SIDE_LGTH = 0.01;
  68         int   _dimension;
  69
  70         /* A struct for a loudspeaker instance */
  71         struct Speaker {
  72             int id;
  73             cart_vec coords;
  74             ang_vec angles;
  75
  76             Speaker (int, double azimuth, double elevation);
  77
  78             void move (double azimuth, double elevation);
  79         };
  80
  81         struct twoDmatrix : public dvector {
  82           twoDmatrix() : dvector (4, 0.0) {}
  83         };
  84
  85         struct threeDmatrix : public dvector {
  86           threeDmatrix() : dvector (9, 0.0) {}
  87         };
  88
  89         struct tmatrix : public dvector {
  90           tmatrix() : dvector (3, 0.0) {}
  91         };
  92
  93         std::vector<Speaker>  _speakers;
  94         std::vector<dvector>  _matrices;       /* holds matrices for a given speaker combinations */
  95         std::vector<tmatrix>  _speaker_tuples; /* holds speakers IDs for a given combination */
  96
  97         /* A struct for all loudspeakers */
  98         struct ls_triplet_chain {
  99             int ls_nos[3];
 100             float inv_mx[9];
 101             struct ls_triplet_chain *next;
 102         };
 103
 104         static float vec_angle(cart_vec v1, cart_vec v2);
 105         static float vec_length(cart_vec v1);
 106         static float vec_prod(cart_vec v1, cart_vec v2);
 107         static float vol_p_side_lgth(int i, int j,int k, const std::vector<Speaker>&);
 108         static void  cross_prod(cart_vec v1,cart_vec v2, cart_vec *res);
 109
 110         void update ();
 111         int  any_ls_inside_triplet (int a, int b, int c);
 112         void add_ldsp_triplet (int i, int j, int k, struct ls_triplet_chain **ls_triplets);
 113         int  lines_intersect (int i,int j,int k,int l);
 114         void calculate_3x3_matrixes (struct ls_triplet_chain *ls_triplets);
 115         void choose_speaker_triplets (struct ls_triplet_chain **ls_triplets);
 116         void choose_speaker_pairs ();
 117         void sort_2D_lss (int* sorted_lss);
 118         int  calc_2D_inv_tmatrix (double azi1,double azi2, double* inv_mat);
 119 };
 120
 121 } /* namespace */
 122
 123 #endif /* __libardour_vbap_speakers_h__ */