libs/pbd/pbd/control_math.h

   1 /*
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   4  *
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   9  *
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  14  *
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  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  18  */
  19
  20 #ifndef __pbd_control_math_h__
  21 #define __pbd_control_math_h__
  22
  23 #include <assert.h>
  24 #include <math.h>
  25
  26 /* map gain-coeff [0..2] to position [0..1] */
  27 static inline double
  28 gain_to_position (double g)
  29 {
  30         if (g == 0) {
  31                 return 0;
  32         }
  33         return pow ((6.0 * log (g) / log (2.0) + 192.0) / 198.0, 8.0);
  34 }
  35
  36 /* map position [0..1] to gain-coeff [0..2] */
  37 static inline double
  38 position_to_gain (double pos)
  39 {
  40         if (pos == 0.0) {
  41                 return 0.0;
  42         }
  43         return exp (((pow (pos, 1.0 / 8.0) * 198.0) - 192.0) / 6.0 * log (2.0));
  44 }
  45
  46 /* map position [0..1] to parameter [lower..upper] on a logarithmic scale */
  47 static inline double
  48 position_to_logscale (double pos, double lower, double upper)
  49 {
  50         assert (upper > lower && lower * upper > 0);
  51         assert (pos >= 0.0 && pos <= 1.0);
  52         return lower * pow (upper / lower, pos);
  53 }
  54
  55 /* map parameter [lower..upper] to position [0..1] on a logarithmic scale*/
  56 static inline double
  57 logscale_to_position (double val, double lower, double upper)
  58 {
  59         assert (upper > lower && lower * upper > 0);
  60         assert (val >= lower && val <= upper);
  61         return log (val / lower) / log (upper / lower);
  62 }
  63
  64 static inline double
  65 logscale_to_position_with_steps (double val, double lower, double upper, uint32_t steps)
  66 {
  67         assert (steps > 1);
  68         double v = logscale_to_position (val, lower, upper) * (steps - 1.0);
  69         return round (v) / (steps - 1.0);
  70 }
  71
  72 static inline double
  73 position_to_logscale_with_steps (double pos, double lower, double upper, uint32_t steps)
  74 {
  75         assert (steps > 1);
  76         double p = round (pos * (steps - 1.0)) / (steps - 1.0);
  77         return position_to_logscale (p, lower, upper);
  78 }
  79
  80
  81 static inline double
  82 interpolate_linear (double from, double to, double fraction)
  83 {
  84         return from + (fraction * (to - from));
  85 }
  86
  87 static inline double
  88 interpolate_logarithmic (double from, double to, double fraction, double lower, double upper)
  89 {
  90         // this is expensive -- optimize
  91         double l0 = logscale_to_position (from, lower, upper);
  92         double l1 = logscale_to_position (to, lower, upper);
  93         return position_to_logscale (l0 + fraction * (l1 - l0), lower, upper);
  94 }
  95
  96 static inline double
  97 interpolate_gain (double from, double to, double fraction, double upper)
  98 {
  99         // this is expensive -- optimize
 100         double g0 = gain_to_position (from * 2. / upper);
 101         double g1 = gain_to_position (to * 2. / upper);
 102         return position_to_gain (g0 + fraction * (g1 - g0)) * upper / 2.;
 103 }
 104
 105 #endif