Advanced Graphics Java

/*
 * Copyright (c) 2007, Romain Guy
 * All rights reserved.
 *
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 * are met:
 *
 *   * Redistributions of source code must retain the above copyright
 *     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 *   * Redistributions in binary form must reproduce the above
 *     copyright notice, this list of conditions and the following
 *     disclaimer in the documentation and/or other materials provided
 *     with the distribution.
 *   * Neither the name of the TimingFramework project nor the names of its
 *     contributors may be used to endorse or promote products derived
 *     from this software without specific prior written permission.
 *
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
 * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
 * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
 * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
 * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
 * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
 * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
 * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 */
import java.awt.Rectangle;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.geom.Point2D;
import java.awt.geom.Rectangle2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.awt.image.BufferedImageOp;
import java.awt.image.ColorModel;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.awt.image.ColorModel;
import java.awt.image.Raster;
import java.awt.image.WritableRaster;
import java.awt.GraphicsConfiguration;
import java.awt.Transparency;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.GraphicsEnvironment;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.RenderingHints;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.CardLayout;
import java.awt.GridBagConstraints;
import java.awt.GridBagLayout;
import java.awt.Insets;
import java.awt.event.MouseAdapter;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JComponent;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JSlider;
import javax.swing.SwingUtilities;
import javax.swing.border.EmptyBorder;
import javax.swing.event.ChangeEvent;
import javax.swing.event.ChangeListener;
/**
 *
 * @author Romain Guy 
 */
public class UnsharpMaskDemo extends JFrame {
    private BufferedImage image;
    private JLabel viewer;
    
    private float amount;
    private int radius;
    private int threshold;
    private JPanel viewerPanel;
    private CardLayout carder;
    private JLabel amountLabel;
    private JLabel radiusLabel;
    private JLabel thresholdLabel;
    
    public UnsharpMaskDemo() {
        super("Unsharp Mask Demo");
        
        UnsharpMaskFilter filter = new UnsharpMaskFilter();
        this.amount = filter.getAmount();
        this.radius = filter.getRadius();
        this.threshold = filter.getThreshold();
        
        loadImage();
        add(buildInstructions(), BorderLayout.NORTH);
        add(buildControls(), BorderLayout.SOUTH);
        add(buildViewer());
        
        setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
        
        pack();
        setResizable(false);
        setLocationRelativeTo(null);
    }
    
    private JComponent buildInstructions() {
        JLabel label = new JLabel("Click the image to see the original.");
        label.setBorder(new EmptyBorder(3, 3, 3, 3));
        return label;
    }
    
    private JComponent buildViewer() {
        viewerPanel = new JPanel(carder = new CardLayout());
        viewer = new JLabel(new ImageIcon(image));
        viewer.addMouseListener(new MouseAdapter() {
            public void mouseReleased(MouseEvent e) {
                carder.show(viewerPanel, "sharp");
            }
            public void mousePressed(MouseEvent e) {
                carder.show(viewerPanel, "original");
            }
        });
        updateViewer();
        
        viewerPanel.add(viewer, "sharp");
        viewerPanel.add(new JLabel(new ImageIcon(image)), "original");
        
        return viewerPanel;
    }
    
    private JComponent buildControls() {
        JPanel panel = new JPanel(new GridBagLayout());
        JSlider slider;
        
        panel.add(amountLabel = new JLabel("Amount: "),
                new GridBagConstraints(0, 0, 1, 1,
                    1.0, 1.0, GridBagConstraints.LINE_START,
                    GridBagConstraints.NONE, new Insets(3, 3, 0, 3), 0, 0));
        panel.add(slider = new JSlider(0, 500, (int) (amount * 100.0f)),
                new GridBagConstraints(0, 1, 1, 1,
                    1.0, 1.0, GridBagConstraints.LINE_START,
                    GridBagConstraints.NONE, new Insets(0, 3, 0, 3), 0, 0));
        slider.addChangeListener(new ChangeListener() {
            public void stateChanged(ChangeEvent e) {
                JSlider slider = (JSlider) e.getSource();
                float amount = slider.getValue() / 100.0f;
                setAmount(amount);
            }
        });
        
        panel.add(radiusLabel = new JLabel("Radius: "),
                new GridBagConstraints(0, 2, 1, 1,
                    1.0, 1.0, GridBagConstraints.LINE_START,
                    GridBagConstraints.NONE, new Insets(3, 3, 0, 3), 0, 0));
        panel.add(slider = new JSlider(1, 50, radius),
                new GridBagConstraints(0, 3, 1, 1,
                    1.0, 1.0, GridBagConstraints.LINE_START,
                    GridBagConstraints.NONE, new Insets(0, 3, 0, 3), 0, 0));
        slider.addChangeListener(new ChangeListener() {
            public void stateChanged(ChangeEvent e) {
                JSlider slider = (JSlider) e.getSource();
                setRadius(slider.getValue());
            }
        });
        
        panel.add(thresholdLabel = new JLabel("Threshold: "),
                new GridBagConstraints(0, 4, 1, 1,
                    1.0, 1.0, GridBagConstraints.LINE_START,
                    GridBagConstraints.NONE, new Insets(3, 3, 0, 3), 0, 0));
        panel.add(slider = new JSlider(0, 255, threshold),
                new GridBagConstraints(0, 5, 1, 1,
                    1.0, 1.0, GridBagConstraints.LINE_START,
                    GridBagConstraints.NONE, new Insets(0, 3, 3, 3), 0, 0));
         slider.addChangeListener(new ChangeListener() {
            public void stateChanged(ChangeEvent e) {
                JSlider slider = (JSlider) e.getSource();
                setThreshold(slider.getValue());
            }
        });
        
        return panel;
    }
    
    private void setAmount(float amount) {
        this.amount = amount;
        updateViewer();
    }
    
    private void setRadius(int radius) {
        this.radius = radius;
        updateViewer();
    }
    
    private void setThreshold(int threshold) {
        this.threshold = threshold;
        updateViewer();
    }
    
    private void updateViewer() {
        amountLabel.setText("Amount: " + (int) (amount * 100.0f) + "%");
        radiusLabel.setText("Radius: " + radius  + " pixels");
        thresholdLabel.setText("Threshold: " + threshold + " levels");
        
        UnsharpMaskFilter filter = new UnsharpMaskFilter(amount, radius, threshold);
        viewer.setIcon(new ImageIcon(filter.filter(image, null)));
    }
    
    private void loadImage() {
        try {
            this.image = GraphicsUtilities.loadCompatibleImage(getClass().
                    getResource("A.jpg"));
            this.image = GraphicsUtilities.createThumbnail(this.image, 300);
        } catch (IOException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
            public void run() {
                new UnsharpMaskDemo().setVisible(true);
            } 
        });
    }
}
/*
 * Copyright (c) 2007, Romain Guy
 * All rights reserved.
 *
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 * are met:
 *
 *   * Redistributions of source code must retain the above copyright
 *     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 *   * Redistributions in binary form must reproduce the above
 *     copyright notice, this list of conditions and the following
 *     disclaimer in the documentation and/or other materials provided
 *     with the distribution.
 *   * Neither the name of the TimingFramework project nor the names of its
 *     contributors may be used to endorse or promote products derived
 *     from this software without specific prior written permission.
 *
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
 * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
 * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
 * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
 * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
 * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
 * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
 * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 */
/**
 *
 * @author Romain Guy 
 */
class UnsharpMaskFilter extends AbstractFilter {
    private final float amount;
    private final int radius;
    private final int threshold;
    public UnsharpMaskFilter() {
        this(0.7f, 2, 2);
    }
    public UnsharpMaskFilter(float amount, int radius, int threshold) {
        this.amount = amount;
        this.radius = radius;
        this.threshold = threshold;
    }
    
    public float getAmount() {
        return amount;
    }
            
    public int getRadius() {
        return radius;
    }
    
    public int getThreshold() {
        return threshold;
    }
    /**
     * {@inheritDoc}
     */
    @Override
    public BufferedImage filter(BufferedImage src, BufferedImage dst) {
        int width = src.getWidth();
        int height = src.getHeight();
        if (dst == null) {
            dst = createCompatibleDestImage(src, null);
        }
        int[] srcPixels = new int[width * height];
        int[] dstPixels = new int[width * height];
        float[] kernel = GaussianBlurFilter.createGaussianKernel(radius);
        GraphicsUtilities.getPixels(src, 0, 0, width, height, srcPixels);
        // horizontal pass
        GaussianBlurFilter.blur(srcPixels, dstPixels, width, height, kernel, radius);
        // vertical pass
        //noinspection SuspiciousNameCombination
        GaussianBlurFilter.blur(dstPixels, srcPixels, height, width, kernel, radius);
        
        // blurred image is in srcPixels, we copy the original in dstPixels
        GraphicsUtilities.getPixels(src, 0, 0, width, height, dstPixels);
        // we compare original and blurred images,
        // and store the result in srcPixels
        sharpen(dstPixels, srcPixels, width, height, amount, threshold);
        // the result is now stored in srcPixels due to the 2nd pass
        GraphicsUtilities.setPixels(dst, 0, 0, width, height, srcPixels);
        return dst;
    }
    static void sharpen(int[] original, int[] blurred, int width, int height,
            float amount, int threshold) {
        
        int index = 0;
        
        int srcR, srcB, srcG;
        int dstR, dstB, dstG;
        
        amount *= 1.6f;
        
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            for (int x = 0; x < width; x++) {
                int srcColor = original[index];
                srcR = (srcColor >> 16) & 0xFF;
                srcG = (srcColor >>  8) & 0xFF;
                srcB = (srcColor      ) & 0xFF;
                
                int dstColor = blurred[index];
                dstR = (dstColor >> 16) & 0xFF;
                dstG = (dstColor >>  8) & 0xFF;
                dstB = (dstColor      ) & 0xFF;
                
                if (Math.abs(srcR - dstR) >= threshold) {
                    srcR = (int) (amount * (srcR - dstR) + srcR);
                    srcR = srcR > 255 ? 255 : srcR < 0 ? 0 : srcR;
                }
                
                if (Math.abs(srcG - dstG) >= threshold) {
                    srcG = (int) (amount * (srcG - dstG) + srcG);
                    srcG = srcG > 255 ? 255 : srcG < 0 ? 0 : srcG;
                }
                if (Math.abs(srcB - dstB) >= threshold) {
                    srcB = (int) (amount * (srcB - dstB) + srcB);
                    srcB = srcB > 255 ? 255 : srcB < 0 ? 0 : srcB;
                }
                
                int alpha = srcColor & 0xFF000000;
                blurred[index] = alpha | (srcR << 16) | (srcG << 8) | srcB;
                index++;
            }
        }
    }
}
/*
 * Copyright (c) 2007, Romain Guy
 * All rights reserved.
 *
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 * are met:
 *
 *   * Redistributions of source code must retain the above copyright
 *     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 *   * Redistributions in binary form must reproduce the above
 *     copyright notice, this list of conditions and the following
 *     disclaimer in the documentation and/or other materials provided
 *     with the distribution.
 *   * Neither the name of the TimingFramework project nor the names of its
 *     contributors may be used to endorse or promote products derived
 *     from this software without specific prior written permission.
 *
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
 * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
 * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
 * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
 * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
 * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
 * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
 * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 */
/**
 * 

GraphicsUtilities contains a set of tools to perform
 * common graphics operations easily. These operations are divided into
 * several themes, listed below.


 * 

Compatible Images


 * 

Compatible images can, and should, be used to increase drawing
 * performance. This class provides a number of methods to load compatible
 * images directly from files or to convert existing images to compatibles
 * images.


 * 

Creating Thumbnails


 * 

This class provides a number of methods to easily scale down images.
 * Some of these methods offer a trade-off between speed and result quality and
 * shouuld be used all the time. They also offer the advantage of producing
 * compatible images, thus automatically resulting into better runtime
 * performance.


 * 

All these methodes are both faster than
 * {@link java.awt.Image#getScaledInstance(int, int, int)} and produce
 * better-looking results than the various drawImage() methods
 * in {@link java.awt.Graphics}, which can be used for image scaling.


 * 

Image Manipulation


 * 

This class provides two methods to get and set pixels in a buffered image.
 * These methods try to avoid unmanaging the image in order to keep good
 * performance.


 *
 * @author Romain Guy 
 */
class GraphicsUtilities {
    private GraphicsUtilities() {
    }
    // Returns the graphics configuration for the primary screen
    private static GraphicsConfiguration getGraphicsConfiguration() {
        return GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment().
                    getDefaultScreenDevice().getDefaultConfiguration();
    }
    /**
     * 

Returns a new BufferedImage using the same color model
     * as the image passed as a parameter. The returned image is only compatible
     * with the image passed as a parameter. This does not mean the returned
     * image is compatible with the hardware.


     *
     * @param image the reference image from which the color model of the new
     *   image is obtained
     * @return a new BufferedImage, compatible with the color model
     *   of image
     */
    public static BufferedImage createColorModelCompatibleImage(BufferedImage image) {
        ColorModel cm = image.getColorModel();
        return new BufferedImage(cm,
            cm.createCompatibleWritableRaster(image.getWidth(),
                                              image.getHeight()),
            cm.isAlphaPremultiplied(), null);
    }
    /**
     * 

Returns a new compatible image with the same width, height and
     * transparency as the image specified as a parameter.


     *
     * @see java.awt.Transparency
     * @see #createCompatibleImage(int, int)
     * @see #createCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage, int, int)
     * @see #createCompatibleTranslucentImage(int, int)
     * @see #loadCompatibleImage(java.net.URL)
     * @see #toCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage)
     * @param image the reference image from which the dimension and the
     *   transparency of the new image are obtained
     * @return a new compatible BufferedImage with the same
     *   dimension and transparency as image
     */
    public static BufferedImage createCompatibleImage(BufferedImage image) {
        return createCompatibleImage(image, image.getWidth(), image.getHeight());
    }
    /**
     * 

Returns a new compatible image of the specified width and height, and
     * the same transparency setting as the image specified as a parameter.


     *
     * @see java.awt.Transparency
     * @see #createCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage)
     * @see #createCompatibleImage(int, int)
     * @see #createCompatibleTranslucentImage(int, int)
     * @see #loadCompatibleImage(java.net.URL)
     * @see #toCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage)
     * @param width the width of the new image
     * @param height the height of the new image
     * @param image the reference image from which the transparency of the new
     *   image is obtained
     * @return a new compatible BufferedImage with the same
     *   transparency as image and the specified dimension
     */
    public static BufferedImage createCompatibleImage(BufferedImage image,
                                                      int width, int height) {
        return getGraphicsConfiguration().createCompatibleImage(width, height,
                                                   image.getTransparency());
    }
    /**
     * 

Returns a new opaque compatible image of the specified width and
     * height.


     *
     * @see #createCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage)
     * @see #createCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage, int, int)
     * @see #createCompatibleTranslucentImage(int, int)
     * @see #loadCompatibleImage(java.net.URL)
     * @see #toCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage)
     * @param width the width of the new image
     * @param height the height of the new image
     * @return a new opaque compatible BufferedImage of the
     *   specified width and height
     */
    public static BufferedImage createCompatibleImage(int width, int height) {
        return getGraphicsConfiguration().createCompatibleImage(width, height);
    }
    /**
     * 

Returns a new translucent compatible image of the specified width
     * and height.


     *
     * @see #createCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage)
     * @see #createCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage, int, int)
     * @see #createCompatibleImage(int, int)
     * @see #loadCompatibleImage(java.net.URL)
     * @see #toCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage)
     * @param width the width of the new image
     * @param height the height of the new image
     * @return a new translucent compatible BufferedImage of the
     *   specified width and height
     */
    public static BufferedImage createCompatibleTranslucentImage(int width,
                                                                 int height) {
        return getGraphicsConfiguration().createCompatibleImage(width, height,
                                                   Transparency.TRANSLUCENT);
    }
    /**
     * 

Returns a new compatible image from a URL. The image is loaded from the
     * specified location and then turned, if necessary into a compatible
     * image.


     *
     * @see #createCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage)
     * @see #createCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage, int, int)
     * @see #createCompatibleImage(int, int)
     * @see #createCompatibleTranslucentImage(int, int)
     * @see #toCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage)
     * @param resource the URL of the picture to load as a compatible image
     * @return a new translucent compatible BufferedImage of the
     *   specified width and height
     * @throws java.io.IOException if the image cannot be read or loaded
     */
    public static BufferedImage loadCompatibleImage(URL resource)
            throws IOException {
        BufferedImage image = ImageIO.read(resource);
        return toCompatibleImage(image);
    }
    /**
     * 

Return a new compatible image that contains a copy of the specified
     * image. This method ensures an image is compatible with the hardware,
     * and therefore optimized for fast blitting operations.


     *
     * @see #createCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage)
     * @see #createCompatibleImage(java.awt.image.BufferedImage, int, int)
     * @see #createCompatibleImage(int, int)
     * @see #createCompatibleTranslucentImage(int, int)
     * @see #loadCompatibleImage(java.net.URL)
     * @param image the image to copy into a new compatible image
     * @return a new compatible copy, with the
     *   same width and height and transparency and content, of image
     */
    public static BufferedImage toCompatibleImage(BufferedImage image) {
        if (image.getColorModel().equals(
                getGraphicsConfiguration().getColorModel())) {
            return image;
        }
        BufferedImage compatibleImage =
                getGraphicsConfiguration().createCompatibleImage(
                    image.getWidth(), image.getHeight(),
                    image.getTransparency());
        Graphics g = compatibleImage.getGraphics();
        g.drawImage(image, 0, 0, null);
        g.dispose();
        return compatibleImage;
    }
    /**
     * 

Returns a thumbnail of a source image. newSize defines
     * the length of the longest dimension of the thumbnail. The other
     * dimension is then computed according to the dimensions ratio of the
     * original picture.


     * 

This method favors speed over quality. When the new size is less than
     * half the longest dimension of the source image,
     * {@link #createThumbnail(BufferedImage, int)} or
     * {@link #createThumbnail(BufferedImage, int, int)} should be used instead
     * to ensure the quality of the result without sacrificing too much
     * performance.


     *
     * @see #createThumbnailFast(java.awt.image.BufferedImage, int, int)
     * @see #createThumbnail(java.awt.image.BufferedImage, int)
     * @see #createThumbnail(java.awt.image.BufferedImage, int, int)
     * @param image the source image
     * @param newSize the length of the largest dimension of the thumbnail
     * @return a new compatible BufferedImage containing a
     *   thumbnail of image
     * @throws IllegalArgumentException if newSize is larger than
     *   the largest dimension of image or <= 0
     */
    public static BufferedImage createThumbnailFast(BufferedImage image,
                                                    int newSize) {
        float ratio;
        int width = image.getWidth();
        int height = image.getHeight();
        if (width > height) {
            if (newSize >= width) {
                throw new IllegalArgumentException("newSize must be lower than" +
                                                   " the image width");
            } else if (newSize <= 0) {
                 throw new IllegalArgumentException("newSize must" +
                                                    " be greater than 0");
            }
            ratio = (float) width / (float) height;
            width = newSize;
            height = (int) (newSize / ratio);
        } else {
            if (newSize >= height) {
                throw new IllegalArgumentException("newSize must be lower than" +
                                                   " the image height");
            } else if (newSize <= 0) {
                 throw new IllegalArgumentException("newSize must" +
                                                    " be greater than 0");
            }
            ratio = (float) height / (float) width;
            height = newSize;
            width = (int) (newSize / ratio);
        }
        BufferedImage temp = createCompatibleImage(image, width, height);
        Graphics2D g2 = temp.createGraphics();
        g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION,
                            RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
        g2.drawImage(image, 0, 0, temp.getWidth(), temp.getHeight(), null);
        g2.dispose();
        return temp;
    }
    /**
     * 

Returns a thumbnail of a source image.


     * 

This method favors speed over quality. When the new size is less than
     * half the longest dimension of the source image,
     * {@link #createThumbnail(BufferedImage, int)} or
     * {@link #createThumbnail(BufferedImage, int, int)} should be used instead
     * to ensure the quality of the result without sacrificing too much
     * performance.


     *
     * @see #createThumbnailFast(java.awt.image.BufferedImage, int)
     * @see #createThumbnail(java.awt.image.BufferedImage, int)
     * @see #createThumbnail(java.awt.image.BufferedImage, int, int)
     * @param image the source image
     * @param newWidth the width of the thumbnail
     * @param newHeight the height of the thumbnail
     * @return a new compatible BufferedImage containing a
     *   thumbnail of image
     * @throws IllegalArgumentException if newWidth is larger than
     *   the width of image or if code>newHeight
 is larger
     *   than the height of image or if one of the dimensions
     *   is <= 0
     */
    public static BufferedImage createThumbnailFast(BufferedImage image,
                                                    int newWidth, int newHeight) {
        if (newWidth >= image.getWidth() ||
            newHeight >= image.getHeight()) {
            throw new IllegalArgumentException("newWidth and newHeight cannot" +
                                               " be greater than the image" +
                                               " dimensions");
        } else if (newWidth <= 0 || newHeight <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("newWidth and newHeight must" +
                                               " be greater than 0");
        }
        BufferedImage temp = createCompatibleImage(image, newWidth, newHeight);
        Graphics2D g2 = temp.createGraphics();
        g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION,
                            RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
        g2.drawImage(image, 0, 0, temp.getWidth(), temp.getHeight(), null);
        g2.dispose();
        return temp;
    }
    /**
     * 

Returns a thumbnail of a source image. newSize defines
     * the length of the longest dimension of the thumbnail. The other
     * dimension is then computed according to the dimensions ratio of the
     * original picture.


     * 

This method offers a good trade-off between speed and quality.
     * The result looks better than
     * {@link #createThumbnailFast(java.awt.image.BufferedImage, int)} when
     * the new size is less than half the longest dimension of the source
     * image, yet the rendering speed is almost similar.


     *
     * @see #createThumbnailFast(java.awt.image.BufferedImage, int, int)
     * @see #createThumbnailFast(java.awt.image.BufferedImage, int)
     * @see #createThumbnail(java.awt.image.BufferedImage, int, int)
     * @param image the source image
     * @param newSize the length of the largest dimension of the thumbnail
     * @return a new compatible BufferedImage containing a
     *   thumbnail of image
     * @throws IllegalArgumentException if newSize is larger than
     *   the largest dimension of image or <= 0
     */
    public static BufferedImage createThumbnail(BufferedImage image,
                                                int newSize) {
        int width = image.getWidth();
        int height = image.getHeight();
        boolean isWidthGreater = width > height;
        if (isWidthGreater) {
            if (newSize >= width) {
                throw new IllegalArgumentException("newSize must be lower than" +
                                                   " the image width");
            }
        } else if (newSize >= height) {
            throw new IllegalArgumentException("newSize must be lower than" +
                                               " the image height");
        }
        if (newSize <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("newSize must" +
                                               " be greater than 0");
        }
        float ratioWH = (float) width / (float) height;
        float ratioHW = (float) height / (float) width;
        BufferedImage thumb = image;
        BufferedImage temp = null;
        Graphics2D g2 = null;
        int previousWidth = width;
        int previousHeight = height;
        do {
            if (isWidthGreater) {
                width /= 2;
                if (width < newSize) {
                    width = newSize;
                }
                height = (int) (width / ratioWH);
            } else {
                height /= 2;
                if (height < newSize) {
                    height = newSize;
                }
                width = (int) (height / ratioHW);
            }
            if (temp == null) {
                temp = createCompatibleImage(image, width, height);
                g2 = temp.createGraphics();
                g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION,
                                RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
            }
            g2.drawImage(thumb, 0, 0, width, height,
                         0, 0, previousWidth, previousHeight, null);
            previousWidth = width;
            previousHeight = height;
            thumb = temp;
        } while (newSize != (isWidthGreater ? width : height));
        g2.dispose();
        if (width != thumb.getWidth() || height != thumb.getHeight()) {
            temp = createCompatibleImage(image, width, height);
            g2 = temp.createGraphics();
            g2.drawImage(thumb, 0, 0, null);
            g2.dispose();
            thumb = temp;
        }
        return thumb;
    }
    /**
     * 

Returns a thumbnail of a source image.


     * 

This method offers a good trade-off between speed and quality.
     * The result looks better than
     * {@link #createThumbnailFast(java.awt.image.BufferedImage, int)} when
     * the new size is less than half the longest dimension of the source
     * image, yet the rendering speed is almost similar.


     *
     * @see #createThumbnailFast(java.awt.image.BufferedImage, int)
     * @see #createThumbnailFast(java.awt.image.BufferedImage, int, int)
     * @see #createThumbnail(java.awt.image.BufferedImage, int)
     * @param image the source image
     * @param newWidth the width of the thumbnail
     * @param newHeight the height of the thumbnail
     * @return a new compatible BufferedImage containing a
     *   thumbnail of image
     * @throws IllegalArgumentException if newWidth is larger than
     *   the width of image or if code>newHeight is larger
     *   than the height of image or if one the dimensions is not > 0
     */
    public static BufferedImage createThumbnail(BufferedImage image,
                                                int newWidth, int newHeight) {
        int width = image.getWidth();
        int height = image.getHeight();
        if (newWidth >= width || newHeight >= height) {
            throw new IllegalArgumentException("newWidth and newHeight cannot" +
                                               " be greater than the image" +
                                               " dimensions");
        } else if (newWidth <= 0 || newHeight <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("newWidth and newHeight must" +
                                               " be greater than 0");
        }
        BufferedImage thumb = image;
        BufferedImage temp = null;
        Graphics2D g2 = null;
        int previousWidth = width;
        int previousHeight = height;
        do {
            if (width > newWidth) {
                width /= 2;
                if (width < newWidth) {
                    width = newWidth;
                }
            }
            if (height > newHeight) {
                height /= 2;
                if (height < newHeight) {
                    height = newHeight;
                }
            }
            if (temp == null) {
                temp = createCompatibleImage(image, width, height);
                g2 = temp.createGraphics();
                g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION,
                                RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
            }
            g2.drawImage(thumb, 0, 0, width, height,
                         0, 0, previousWidth, previousHeight, null);
            previousWidth = width;
            previousHeight = height;
            thumb = temp;
        } while (width != newWidth || height != newHeight);
        g2.dispose();
        if (width != thumb.getWidth() || height != thumb.getHeight()) {
            temp = createCompatibleImage(image, width, height);
            g2 = temp.createGraphics();
            g2.drawImage(thumb, 0, 0, null);
            g2.dispose();
            thumb = temp;
        }
        return thumb;
    }
    /**
     * 

Returns an array of pixels, stored as integers, from a
     * BufferedImage. The pixels are grabbed from a rectangular
     * area defined by a location and two dimensions. Calling this method on
     * an image of type different from BufferedImage.TYPE_INT_ARGB
     * and BufferedImage.TYPE_INT_RGB will unmanage the image.


     *
     * @param img the source image
     * @param x the x location at which to start grabbing pixels
     * @param y the y location at which to start grabbing pixels
     * @param w the width of the rectangle of pixels to grab
     * @param h the height of the rectangle of pixels to grab
     * @param pixels a pre-allocated array of pixels of size w*h; can be null
     * @return pixels if non-null, a new array of integers
     *   otherwise
     * @throws IllegalArgumentException is pixels is non-null and
     *   of length < w*h
     */
    public static int[] getPixels(BufferedImage img,
                                  int x, int y, int w, int h, int[] pixels) {
        if (w == 0 || h == 0) {
            return new int[0];
        }
        if (pixels == null) {
            pixels = new int[w * h];
        } else if (pixels.length < w * h) {
            throw new IllegalArgumentException("pixels array must have a length" +
                                               " >= w*h");
        }
        int imageType = img.getType();
        if (imageType == BufferedImage.TYPE_INT_ARGB ||
            imageType == BufferedImage.TYPE_INT_RGB) {
            Raster raster = img.getRaster();
            return (int[]) raster.getDataElements(x, y, w, h, pixels);
        }
        // Unmanages the image
        return img.getRGB(x, y, w, h, pixels, 0, w);
    }
    /**
     * 

Writes a rectangular area of pixels in the destination
     * BufferedImage. Calling this method on
     * an image of type different from BufferedImage.TYPE_INT_ARGB
     * and BufferedImage.TYPE_INT_RGB will unmanage the image.


     *
     * @param img the destination image
     * @param x the x location at which to start storing pixels
     * @param y the y location at which to start storing pixels
     * @param w the width of the rectangle of pixels to store
     * @param h the height of the rectangle of pixels to store
     * @param pixels an array of pixels, stored as integers
     * @throws IllegalArgumentException is pixels is non-null and
     *   of length < w*h
     */
    public static void setPixels(BufferedImage img,
                                 int x, int y, int w, int h, int[] pixels) {
        if (pixels == null || w == 0 || h == 0) {
            return;
        } else if (pixels.length < w * h) {
            throw new IllegalArgumentException("pixels array must have a length" +
                                               " >= w*h");
        }
        int imageType = img.getType();
        if (imageType == BufferedImage.TYPE_INT_ARGB ||
            imageType == BufferedImage.TYPE_INT_RGB) {
            WritableRaster raster = img.getRaster();
            raster.setDataElements(x, y, w, h, pixels);
        } else {
            // Unmanages the image
            img.setRGB(x, y, w, h, pixels, 0, w);
        }
    }
}
/*
 * Copyright (c) 2007, Romain Guy
 * All rights reserved.
 *
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 * are met:
 *
 *   * Redistributions of source code must retain the above copyright
 *     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 *   * Redistributions in binary form must reproduce the above
 *     copyright notice, this list of conditions and the following
 *     disclaimer in the documentation and/or other materials provided
 *     with the distribution.
 *   * Neither the name of the TimingFramework project nor the names of its
 *     contributors may be used to endorse or promote products derived
 *     from this software without specific prior written permission.
 *
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
 * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
 * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
 * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
 * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
 * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
 * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
 * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 */
class GaussianBlurFilter extends AbstractFilter {
    private final int radius;
    /**
     * 

Creates a new blur filter with a default radius of 3.


     */
    public GaussianBlurFilter() {
        this(3);
    }
    /**
     * 

Creates a new blur filter with the specified radius. If the radius
     * is lower than 0, a radius of 0.1 will be used automatically.


     *
     * @param radius the radius, in pixels, of the blur
     */
    public GaussianBlurFilter(int radius) {
        if (radius < 1) {
            radius = 1;
        }
        this.radius = radius;
    }
    /**
     * 

Returns the radius used by this filter, in pixels.


     *
     * @return the radius of the blur
     */
    public int getRadius() {
        return radius;
    }
    /**
     * {@inheritDoc}
     */
    @Override
    public BufferedImage filter(BufferedImage src, BufferedImage dst) {
        int width = src.getWidth();
        int height = src.getHeight();
        if (dst == null) {
            dst = createCompatibleDestImage(src, null);
        }
        int[] srcPixels = new int[width * height];
        int[] dstPixels = new int[width * height];
        float[] kernel = createGaussianKernel(radius);
        GraphicsUtilities.getPixels(src, 0, 0, width, height, srcPixels);
        // horizontal pass
        blur(srcPixels, dstPixels, width, height, kernel, radius);
        // vertical pass
        //noinspection SuspiciousNameCombination
        blur(dstPixels, srcPixels, height, width, kernel, radius);
        // the result is now stored in srcPixels due to the 2nd pass
        GraphicsUtilities.setPixels(dst, 0, 0, width, height, srcPixels);
        return dst;
    }
    /**
     * 

Blurs the source pixels into the destination pixels. The force of
     * the blur is specified by the radius which must be greater than 0.


     * 

The source and destination pixels arrays are expected to be in the
     * INT_ARGB format.


     * 

After this method is executed, dstPixels contains a transposed and
     * filtered copy of srcPixels.


     *
     * @param srcPixels the source pixels
     * @param dstPixels the destination pixels
     * @param width the width of the source picture
     * @param height the height of the source picture
     * @param kernel the kernel of the blur effect
     * @param radius the radius of the blur effect
     */
    static void blur(int[] srcPixels, int[] dstPixels,
                     int width, int height,
                     float[] kernel, int radius) {
        float a;
        float r;
        float g;
        float b;
        int ca;
        int cr;
        int cg;
        int cb;
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            int index = y;
            int offset = y * width;
            for (int x = 0; x < width; x++) {
                a = r = g = b = 0.0f;
                for (int i = -radius; i <= radius; i++) {
                    int subOffset = x + i;
                    if (subOffset < 0 || subOffset >= width) {
                        subOffset = (x + width) % width;
                    }
                    int pixel = srcPixels[offset + subOffset];
                    float blurFactor = kernel[radius + i];
                    a += blurFactor * ((pixel >> 24) & 0xFF);
                    r += blurFactor * ((pixel >> 16) & 0xFF);
                    g += blurFactor * ((pixel >>  8) & 0xFF);
                    b += blurFactor * ((pixel      ) & 0xFF);
                }
                ca = (int) (a + 0.5f);
                cr = (int) (r + 0.5f);
                cg = (int) (g + 0.5f);
                cb = (int) (b + 0.5f);
                dstPixels[index] = ((ca > 255 ? 255 : ca) << 24) |
                                   ((cr > 255 ? 255 : cr) << 16) |
                                   ((cg > 255 ? 255 : cg) <<  8) |
                                    (cb > 255 ? 255 : cb);
                index += height;
            }
        }
    }
    static float[] createGaussianKernel(int radius) {
        if (radius < 1) {
            throw new IllegalArgumentException("Radius must be >= 1");
        }
        float[] data = new float[radius * 2 + 1];
        float sigma = radius / 3.0f;
        float twoSigmaSquare = 2.0f * sigma * sigma;
        float sigmaRoot = (float) Math.sqrt(twoSigmaSquare * Math.PI);
        float total = 0.0f;
        for (int i = -radius; i <= radius; i++) {
            float distance = i * i;
            int index = i + radius;
            data[index] = (float) Math.exp(-distance / twoSigmaSquare) / sigmaRoot;
            total += data[index];
        }
        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            data[i] /= total;
        }
        return data;
    }
}
/*
 * Copyright (c) 2007, Romain Guy
 * All rights reserved.
 *
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 * are met:
 *
 *   * Redistributions of source code must retain the above copyright
 *     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 *   * Redistributions in binary form must reproduce the above
 *     copyright notice, this list of conditions and the following
 *     disclaimer in the documentation and/or other materials provided
 *     with the distribution.
 *   * Neither the name of the TimingFramework project nor the names of its
 *     contributors may be used to endorse or promote products derived
 *     from this software without specific prior written permission.
 *
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
 * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
 * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
 * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
 * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
 * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
 * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
 * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 */
/**
 * 

Provides an abstract implementation of the BufferedImageOp
 * interface. This class can be used to created new image filters based
 * on BufferedImageOp.


 *
 * @author Romain Guy 
 */
abstract class AbstractFilter implements BufferedImageOp {
    public abstract BufferedImage filter(BufferedImage src, BufferedImage dest);
    /**
     * {@inheritDoc}
     */
    public Rectangle2D getBounds2D(BufferedImage src) {
        return new Rectangle(0, 0, src.getWidth(), src.getHeight());
    }
    /**
     * {@inheritDoc}
     */
    public BufferedImage createCompatibleDestImage(BufferedImage src,
                                                   ColorModel destCM) {
        if (destCM == null) {
            destCM = src.getColorModel();
        }
        return new BufferedImage(destCM,
                                 destCM.createCompatibleWritableRaster(
                                         src.getWidth(), src.getHeight()),
                                 destCM.isAlphaPremultiplied(), null);
    }
    /**
     * {@inheritDoc}
     */
    public Point2D getPoint2D(Point2D srcPt, Point2D dstPt) {
        return (Point2D) srcPt.clone();
    }
    /**
     * {@inheritDoc}
     */
    public RenderingHints getRenderingHints() {
        return null;
    }
}