src/light.cpp

   1 /*
   2 Minetest
   3 Copyright (C) 2013 celeron55, Perttu Ahola <celeron55@gmail.com>
   4
   5 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6 it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
   7 the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
   8 (at your option) any later version.
   9
  10 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13 GNU Lesser General Public License for more details.
  14
  15 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License along
  16 with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18 */
  19
  20 #include "light.h"
  21 #include <cmath>
  22 #include "util/numeric.h"
  23 #include "settings.h"
  24
  25 #ifndef SERVER
  26
  27 static u8 light_LUT[LIGHT_SUN + 1];
  28
  29 // The const ref to light_LUT is what is actually used in the code
  30 const u8 *light_decode_table = light_LUT;
  31
  32 struct LightingParams {
  33         float a, b, c; // polynomial coefficients
  34         float boost, center, sigma; // normal boost parameters
  35         float gamma;
  36 };
  37
  38 static LightingParams params;
  39
  40 float decode_light_f(float x)
  41 {
  42         if (x >= 1.0f) // x is equal to 1.0f half the time
  43                 return 1.0f;
  44         x = std::fmax(x, 0.0f);
  45         float brightness = ((params.a * x + params.b) * x + params.c) * x;
  46         brightness += params.boost * std::exp(-0.5f * sqr((x - params.center) / params.sigma));
  47         if (brightness <= 0.0f) // may happen if parameters are insane
  48                 return 0.0f;
  49         if (brightness >= 1.0f)
  50                 return 1.0f;
  51         return powf(brightness, 1.0f / params.gamma);
  52 }
  53
  54 // Initialize or update the light value tables using the specified gamma
  55 void set_light_table(float gamma)
  56 {
  57 // Lighting curve derivatives
  58         const float alpha = g_settings->getFloat("lighting_alpha");
  59         const float beta  = g_settings->getFloat("lighting_beta");
  60 // Lighting curve coefficients
  61         params.a = alpha + beta - 2.0f;
  62         params.b = 3.0f - 2.0f * alpha - beta;
  63         params.c = alpha;
  64 // Mid boost
  65         params.boost = g_settings->getFloat("lighting_boost");
  66         params.center = g_settings->getFloat("lighting_boost_center");
  67         params.sigma = g_settings->getFloat("lighting_boost_spread");
  68 // Gamma correction
  69         params.gamma = rangelim(gamma, 0.5f, 3.0f);
  70
  71 // Boundary values should be fixed
  72         light_LUT[0] = 0;
  73         light_LUT[LIGHT_SUN] = 255;
  74
  75         for (size_t i = 1; i < LIGHT_SUN; i++) {
  76                 float brightness = decode_light_f((float)i / LIGHT_SUN);
  77                 // Strictly speaking, rangelim is not necessary here—if the implementation
  78                 // is conforming. But we don’t want problems in any case.
  79                 light_LUT[i] = rangelim((s32)(255.0f * brightness), 0, 255);
  80                 // Ensure light brightens with each level
  81                 if (i > 1 && light_LUT[i] <= light_LUT[i - 1])
  82                         light_LUT[i] = light_LUT[i - 1] + 1;
  83         }
  84 }
  85
  86 #endif