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[ardour.git] / libs / panners / vbap / vbap_speakers.h
1 /*
2     Copyright (C) 2010 Paul Davis
3
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8
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10     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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13
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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 <vector>
24
25 #include <boost/utility.hpp>
26
27 #include <pbd/signals.h>
28
29 #include "ardour/panner.h"
30 #include "ardour/speakers.h"
31
32 namespace ARDOUR {
33
34 class Speakers;
35
36 class VBAPSpeakers : public boost::noncopyable {
37 public:
38         VBAPSpeakers (boost::shared_ptr<Speakers>);
39
40         typedef std::vector<double> dvector;
41         const dvector matrix (int tuple) const  { return _matrices[tuple]; }
42         int speaker_for_tuple (int tuple, int which) const { return _speaker_tuples[tuple][which]; }
43
44         int           n_tuples () const  { return _matrices.size(); }
45         int           dimension() const { return _dimension; }
46
47         uint32_t n_speakers() const { return _speakers.size(); }
48         boost::shared_ptr<Speakers> parent() const { return _parent; }
49
50         ~VBAPSpeakers ();
51
52 private:
53         static const double MIN_VOL_P_SIDE_LGTH = 0.01;
54         int   _dimension;  
55         boost::shared_ptr<Speakers> _parent;
56         std::vector<Speaker> _speakers;
57         PBD::ScopedConnection speaker_connection;
58
59         struct azimuth_sorter {
60                 bool operator() (const Speaker& s1, const Speaker& s2) {
61                         return s1.angles().azi < s2.angles().azi;
62                 }
63         };
64
65         struct twoDmatrix : public dvector {
66         twoDmatrix() : dvector (4, 0.0) {}
67         };
68
69         struct threeDmatrix : public dvector {
70         threeDmatrix() : dvector (9, 0.0) {}
71         };
72         
73         struct tmatrix : public dvector {
74         tmatrix() : dvector (3, 0.0) {}
75         };
76
77         std::vector<dvector>  _matrices;       /* holds matrices for a given speaker combinations */
78         std::vector<tmatrix>  _speaker_tuples; /* holds speakers IDs for a given combination */
79
80         /* A struct for all loudspeakers */
81         struct ls_triplet_chain {
82                 int ls_nos[3];
83                 float inv_mx[9];
84                 struct ls_triplet_chain *next;
85         };
86
87         static float vec_angle(PBD::CartesianVector v1, PBD::CartesianVector v2);
88         static float vec_length(PBD::CartesianVector v1);
89         static float vec_prod(PBD::CartesianVector v1, PBD::CartesianVector v2);
90         static float vol_p_side_lgth(int i, int j,int k, const std::vector<Speaker>&);
91         static void  cross_prod(PBD::CartesianVector v1,PBD::CartesianVector v2, PBD::CartesianVector *res);
92
93         void update ();
94         int  any_ls_inside_triplet (int a, int b, int c);
95         void add_ldsp_triplet (int i, int j, int k, struct ls_triplet_chain **ls_triplets);
96         int  lines_intersect (int i,int j,int k,int l);
97         void calculate_3x3_matrixes (struct ls_triplet_chain *ls_triplets);
98         void choose_speaker_triplets (struct ls_triplet_chain **ls_triplets);
99         void choose_speaker_pairs ();
100         void sort_2D_lss (int* sorted_lss);
101         int  calc_2D_inv_tmatrix (double azi1,double azi2, double* inv_mat);
102         
103 };
104
105 } /* namespace */
106
107 #endif /* __libardour_vbap_speakers_h__ */