Merge remote-tracking branch 'remotes/origin/cairocanvas' into windows
[ardour.git] / libs / ardour / ardour / panner.h
index 7019f5e5ac9dee05fceb2f7a26a10bdcdd925278..024dcd150c802e2ab74630ff4e8edb046fadf4f4 100644 (file)
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 /*
-    Copyright (C) 2004 Paul Davis 
+    Copyright (C) 2004-2011 Paul Davis
 
     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
     it under the terms of the GNU General Public License as published by
 #include <vector>
 #include <string>
 #include <iostream>
-#include <sigc++/signal.h>
 
-#include <pbd/stateful.h> 
-#include <pbd/controllable.h>
+#include "pbd/cartesian.h"
+#include "pbd/signals.h"
+#include "pbd/stateful.h"
 
-#include <ardour/types.h>
-#include <ardour/automation_control.h>
-#include <ardour/processor.h>
-#include <ardour/session.h>
+#include "ardour/types.h"
+#include "ardour/automation_control.h"
+#include "ardour/automatable.h"
+#include "ardour/visibility.h"
 
-using std::istream;
-using std::ostream;
+#ifdef ARDOURPANNER_DLL_EXPORTS // defined if we are building the ARDOUR Panners DLLs (instead of using them)
+    #define ARDOURPANNER_API LIBARDOUR_HELPER_DLL_EXPORT
+#else
+    #define ARDOURPANNER_API LIBARDOUR_HELPER_DLL_IMPORT
+#endif 
+#define ARDOURPANNER_LOCAL LIBARDOUR_HELPER_DLL_LOCAL
 
 namespace ARDOUR {
 
-class Route;
 class Session;
-class Panner;
+class Pannable;
 class BufferSet;
 class AudioBuffer;
+class Speakers;
 
-class StreamPanner : public sigc::trackable, public PBD::Stateful
+class Panner : public PBD::Stateful, public PBD::ScopedConnectionList
 {
-  public:
-       StreamPanner (Panner& p, Evoral::Parameter param);
-       ~StreamPanner ();
+public:
+       Panner (boost::shared_ptr<Pannable>);
+       ~Panner ();
 
-       void set_muted (bool yn);
-       bool muted() const { return _muted; }
+       virtual boost::shared_ptr<Speakers> get_speakers() const { return boost::shared_ptr<Speakers>(); }
 
-       void set_position (float x, bool link_call = false);
-       void set_position (float x, float y, bool link_call = false);
-       void set_position (float x, float y, float z, bool link_call = false);
+       virtual ChanCount in() const = 0;
+       virtual ChanCount out() const = 0;
 
-       void get_position (float& xpos) const { xpos = x; }
-       void get_position (float& xpos, float& ypos) const { xpos = x; ypos = y; }
-       void get_position (float& xpos, float& ypos, float& zpos) const { xpos = x; ypos = y; zpos = z; }
+       virtual void configure_io (ARDOUR::ChanCount /*in*/, ARDOUR::ChanCount /*out*/) {}
 
-       void get_effective_position (float& xpos) const { xpos = effective_x; }
-       void get_effective_position (float& xpos, float& ypos) const { xpos = effective_x; ypos = effective_y; }
-       void get_effective_position (float& xpos, float& ypos, float& zpos) const { xpos = effective_x; ypos = effective_y; zpos = effective_z; }
+       /* derived implementations of these methods must indicate
+          whether it is legal for a Controllable to use the
+          value of the argument (post-call) in a call to
+          Controllable::set_value().
 
-       /* the basic StreamPanner API */
+          they have a choice of:
 
-       virtual void distribute (AudioBuffer& src, BufferSet& obufs, gain_t gain_coeff, nframes_t nframes) = 0;
-       virtual void distribute_automated (AudioBuffer& src, BufferSet& obufs,
-                                    nframes_t start, nframes_t end, nframes_t nframes, pan_t** buffers) = 0;
-
-       boost::shared_ptr<AutomationControl> pan_control()  { return _control; }
-       
-       sigc::signal<void> Changed;      /* for position */
-       sigc::signal<void> StateChanged; /* for mute */
-
-       int set_state (const XMLNode&);
-       virtual XMLNode& state (bool full_state) = 0;
-       
-       Panner & get_parent() { return parent; }
-
-       /* old school automation loading */
-
-       virtual int load (istream&, string path, uint32_t&) = 0;
-
-  protected:
-       friend class Panner;
-       Panner& parent;
-
-       float x;
-       float y;
-       float z;
-       
-       /* these are for automation. they store the last value
-          used by the most recent process() cycle.
+          * return true, leave argument unchanged
+          * return true, modify argument
+          * return false
        */
 
-       float effective_x;
-       float effective_y;
-       float effective_z;
-
-       bool _muted;
+       virtual bool clamp_position (double&) { return true; }
+       virtual bool clamp_width (double&) { return true; }
+       virtual bool clamp_elevation (double&) { return true; }
 
-       boost::shared_ptr<AutomationControl> _control;
-
-       void add_state (XMLNode&);
-       virtual void update () = 0;
-};
-
-class BaseStereoPanner : public StreamPanner
-{
-  public:
-       BaseStereoPanner (Panner&, Evoral::Parameter param);
-       ~BaseStereoPanner ();
-
-       /* this class just leaves the pan law itself to be defined
-          by the update(), distribute_automated() 
-          methods. derived classes also need a factory method
-          and a type name. See EqualPowerStereoPanner as an example.
-       */
+       virtual std::pair<double, double> position_range () const { return std::make_pair (-DBL_MAX, DBL_MAX); }
+       virtual std::pair<double, double> width_range () const { return std::make_pair (-DBL_MAX, DBL_MAX); }
+       virtual std::pair<double, double> elevation_range () const { return std::make_pair (-DBL_MAX, DBL_MAX); }
 
-       void distribute (AudioBuffer& src, BufferSet& obufs, gain_t gain_coeff, nframes_t nframes);
-
-       /* old school automation loading */
-
-       int load (istream&, string path, uint32_t&);
-
-  protected:
-       float left;
-       float right;
-       float desired_left;
-       float desired_right;
-       float left_interp;
-       float right_interp;
-};
-
-class EqualPowerStereoPanner : public BaseStereoPanner
-{
-  public:
-       EqualPowerStereoPanner (Panner&, Evoral::Parameter param);
-       ~EqualPowerStereoPanner ();
-
-       void distribute_automated (AudioBuffer& src, BufferSet& obufs, 
-                            nframes_t start, nframes_t end, nframes_t nframes, pan_t** buffers);
-
-       void get_current_coefficients (pan_t*) const;
-       void get_desired_coefficients (pan_t*) const;
-
-       static StreamPanner* factory (Panner&, Evoral::Parameter param);
-       static string name;
-
-       XMLNode& state (bool full_state); 
-       XMLNode& get_state (void); 
-       int      set_state (const XMLNode&);
-
-  private:
-       void update ();
-};
-
-class Multi2dPanner : public StreamPanner
-{
-  public:
-       Multi2dPanner (Panner& parent, Evoral::Parameter);
-       ~Multi2dPanner ();
+       virtual void set_position (double) { }
+       virtual void set_width (double) { }
+       virtual void set_elevation (double) { }
 
-       void distribute (AudioBuffer& src, BufferSet& obufs, gain_t gain_coeff, nframes_t nframes);
-       void distribute_automated (AudioBuffer& src, BufferSet& obufs,
-                                  nframes_t start, nframes_t end, nframes_t nframes, pan_t** buffers);
+       virtual double position () const { return 0.0; }
+       virtual double width () const { return 0.0; }
+       virtual double elevation () const { return 0.0; }
 
-       static StreamPanner* factory (Panner&, Evoral::Parameter);
-       static string name;
+       virtual PBD::AngularVector signal_position (uint32_t) const { return PBD::AngularVector(); }
 
-       XMLNode& state (bool full_state); 
-       XMLNode& get_state (void);
-       int set_state (const XMLNode&);
+       virtual void reset () = 0;
 
-       /* old school automation loading */
-
-       int load (istream&, string path, uint32_t&);
-
-  private:
-       void update ();
-};
-
-
-class Panner : public Processor
-{
-  public:
-       struct Output {
-           float x;
-           float y;
-           pan_t current_pan;
-           pan_t desired_pan;
-
-           Output (float xp, float yp) 
-                   : x (xp), y (yp), current_pan (0.0f), desired_pan (0.f) {}
-                   
-       };
-
-       //Panner (std::string name, Session&, int _num_bufs);
-       Panner (string name, Session&);
-       virtual ~Panner ();
-
-       void clear_panners ();
-
-
-       /// The fundamental Panner function
-       void set_automation_state (AutoState);
+       void      set_automation_state (AutoState);
        AutoState automation_state() const;
-       void set_automation_style (AutoStyle);
+       void      set_automation_style (AutoStyle);
        AutoStyle automation_style() const;
-       bool touching() const;
-
-       bool is_in_place () const { return false; }
-       bool is_out_of_place () const { return true; }
-       bool can_support_io_configuration (const ChanCount& in, ChanCount& out) const { return true; };
-
-       void run_out_of_place(BufferSet& src, BufferSet& dest, nframes_t start_frame, nframes_t end_frames, nframes_t nframes, nframes_t offset);
 
-       //void* get_inline_gui() const = 0;
-       //void* get_full_gui() const = 0;
+       virtual std::set<Evoral::Parameter> what_can_be_automated() const;
+       virtual std::string describe_parameter (Evoral::Parameter);
+       virtual std::string value_as_string (boost::shared_ptr<AutomationControl>) const;
 
-       bool bypassed() const { return _bypassed; }
-       void set_bypassed (bool yn);
-
-       StreamPanner* add ();
-       void remove (uint32_t which);
-       void reset (uint32_t noutputs, uint32_t npans);
-
-       
+       bool touching() const;
 
+       static double azimuth_to_lr_fract (double azi) {
+               /* 180.0 degrees=> left => 0.0 */
+               /* 0.0 degrees => right => 1.0 */
 
-       XMLNode& get_state (void);
-       XMLNode& state (bool full);
-       int      set_state (const XMLNode&);
+               /* humans can only distinguish 1 degree of arc between two positions,
+                  so force azi back to an integral value before computing
+               */
 
-       static bool equivalent (pan_t a, pan_t b) {
-               return fabsf (a - b) < 0.002; // about 1 degree of arc for a stereo panner
+               return 1.0 - (rint(azi)/180.0);
        }
 
-       void move_output (uint32_t, float x, float y);
-       uint32_t nouts() const { return outputs.size(); }
-       Output& output (uint32_t n) { return outputs[n]; }
+       static double lr_fract_to_azimuth (double fract) {
+               /* fract = 0.0 => degrees = 180.0 => left */
+               /* fract = 1.0 => degrees = 0.0 => right */
 
-       std::vector<Output> outputs;
+               /* humans can only distinguish 1 degree of arc between two positions,
+                  so force azi back to an integral value after computing
+               */
 
-       enum LinkDirection {
-               SameDirection,
-               OppositeDirection
-       };
+               return rint (180.0 - (fract * 180.0));
+       }
 
-       LinkDirection link_direction() const { return _link_direction; }
-       void set_link_direction (LinkDirection);
+       /**
+        *  Pan some input buffers to a number of output buffers.
+        *
+        *  @param ibufs Input buffers (one per panner input)
+        *  @param obufs Output buffers (one per panner output).
+        *  @param gain_coeff fixed, additional gain coefficient to apply to output samples.
+        *  @param nframes Number of frames in the input.
+        *
+        *  Derived panners can choose to implement these if they need to gain more
+        *  control over the panning algorithm.  The default is to call
+        *  distribute_one() or distribute_one_automated() on each input buffer to
+        *  deliver it to each output buffer.
+        *
+        *  If a panner does not need to override this default behaviour, it can
+        *  just implement distribute_one() and distribute_one_automated() (below).
+        */
+       virtual void distribute (BufferSet& ibufs, BufferSet& obufs, gain_t gain_coeff, pframes_t nframes);
+       virtual void distribute_automated (BufferSet& ibufs, BufferSet& obufs,
+                                          framepos_t start, framepos_t end, pframes_t nframes,
+                                          pan_t** buffers);
+
+       int set_state (const XMLNode&, int version);
+       XMLNode& get_state ();
        
-       bool linked() const { return _linked; }
-       void set_linked (bool yn);
+       boost::shared_ptr<Pannable> pannable() const { return _pannable; }
 
-       StreamPanner &streampanner( uint32_t n ) const { assert( n < _streampanners.size() ); return *_streampanners[n]; }
-       uint32_t npanners() const { return _streampanners.size(); }
-
-       sigc::signal<void> Changed;
-       sigc::signal<void> LinkStateChanged;
-       sigc::signal<void> StateChanged; /* for bypass */
-
-       /* only StreamPanner should call these */
-       
-       void set_position (float x, StreamPanner& orig);
-       void set_position (float x, float y, StreamPanner& orig);
-       void set_position (float x, float y, float z, StreamPanner& orig);
-
-       /* old school automation */
-
-       int load ();
-
-       struct PanControllable : public AutomationControl {
-           PanControllable (Session& s, std::string name, Panner& p, Evoral::Parameter param)
-                       : AutomationControl (s, param,
-                                       boost::shared_ptr<AutomationList>(new AutomationList(param)), name)
-                       , panner (p)
-               { assert(param.type() != NullAutomation); }
-           
-               AutomationList* alist() { return (AutomationList*)_list.get(); }
-           Panner& panner;
-           
-           void set_value (float);
-           float get_value (void) const;
-       };
-
-       boost::shared_ptr<AutomationControl> pan_control ( int id, int chan=0 ) {
-           return boost::dynamic_pointer_cast<AutomationControl>( control( Evoral::Parameter (PanAutomation, chan, id) ));
+       static bool equivalent (pan_t a, pan_t b) {
+               return fabsf (a - b) < 0.002; // about 1 degree of arc for a stereo panner
        }
 
-       boost::shared_ptr<const AutomationControl> pan_control ( int id, int chan=0 ) const {
-           return boost::dynamic_pointer_cast<const AutomationControl>( control( Evoral::Parameter (PanAutomation, chan, id) ));
+       static bool equivalent (const PBD::AngularVector& a, const PBD::AngularVector& b) {
+               /* XXX azimuth only, at present */
+               return fabs (a.azi - b.azi) < 1.0;
        }
 
-  private:
-       void distribute_no_automation(BufferSet& src, BufferSet& dest, nframes_t nframes, nframes_t offset, gain_t gain_coeff);
-       std::vector<StreamPanner*> _streampanners;
-       uint32_t     current_outs;
-       bool             _linked;
-       bool             _bypassed;
-       LinkDirection    _link_direction;
+        virtual void freeze ();
+        virtual void thaw ();
 
-       static float current_automation_version_number;
+protected:
+       boost::shared_ptr<Pannable> _pannable;
 
-       /* old school automation handling */
+       virtual void distribute_one (AudioBuffer&, BufferSet& obufs, gain_t gain_coeff, pframes_t nframes, uint32_t which) = 0;
+       virtual void distribute_one_automated (AudioBuffer&, BufferSet& obufs,
+                                              framepos_t start, framepos_t end, pframes_t nframes,
+                                              pan_t** buffers, uint32_t which) = 0;
 
-       std::string automation_path;
+        int32_t _frozen;
 };
 
-} // namespace ARDOUR
+} // namespace
+
+extern "C" {
+struct PanPluginDescriptor {
+       std::string name;
+       int32_t in;
+       int32_t out;
+       ARDOUR::Panner* (*factory)(boost::shared_ptr<ARDOUR::Pannable>, boost::shared_ptr<ARDOUR::Speakers>);
+};
+}
 
-#endif /*__ardour_panner_h__ */
+#endif /* __ardour_panner_h__ */