====== 12 - Práce se soubory + dynamická správa paměti ======

Pro učitele: [[courses:a0b36pr2:internal:tutorials:12:start|]]

Na tomto cvičení spojíme několik předcházejících témat (dynamická alokace paměti, práce se soubory, pointerová aritmetika, ukazatele na funkce, atd.) v jednom komplexním programu.

===== Úkol =====

Vytvořte knihovnu pro práci s bitmapami (''bitmap_utils.c'', ''bitmap_utils.h''). Tato knihovna umožní vytvořit bitmapu o zadané velikosti v paměti, kreslit do ní jednotlivé pixely a čáry zadanou barvou a exportovat tuto bitmapu ve formátu BMP.

Toto jsou povinné funkce knihovny "bitmap_utils":
<code c>
    t_bitmap *create_bitmap(uint16_t width, uint16_t height);
    void delete_bitmap(t_bitmap *bitmap);

    void set_color(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b);
    
    void draw_pixel(t_bitmap *bitmap, uint16_t x, uint16_t y);
    void draw_line(t_bitmap *bitmap, uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t x2, uint16_t y2);
    
    int export_bitmap_to_bmp(char *filename, t_bitmap *bitmap);
</code>

Typy ''unit16_t'', ''uint8_t'' najdete v ''inttypes.h''.
Datový typ ''t_bitmap'' navrhněte dle vlastního uvážení.

Dále vytvořte funkci ''plot'', která do zadané bitmapy vykreslí graf funkce (tuto funkci předávejte jako ukazatel) v zadaných mezích (rozsah osy x a y).

Testovací hlavní program:
<code c>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#include "bitmap_utils.h"

#define WIDTH  320
#define HEIGHT 200

double function1(double x) {
    return sin(x);
}

double function2(double x) {
    return sin(x) * sin(x);
}

void plot(t_bitmap *bitmap, /* DOPLŇTE */,
        double x_min, double x_max, double y_min, double y_max) {

/* DOPLŇTE VLASTNÍ KÓD */

}

int main(int argc, char** argv) {

    t_bitmap* bitmap;
    int x, y;

    bitmap = create_bitmap(WIDTH, HEIGHT);

    set_color(255, 255, 255); // White color
    for (x = 0; x < WIDTH; x++) {
        for (y = 0; y < HEIGHT; y++) {
            draw_pixel(bitmap, x, y);
        }
    }

    set_color(0, 0, 0); // White color
    plot(bitmap, &function1, 0, 2 * M_PI, -1, 1);
    export_bitmap_to_bmp("out1.bmp", bitmap);

    set_color(255, 0, 0); // Red color
    plot(bitmap, &function2, 0, 2 * M_PI, -1, 1);
    export_bitmap_to_bmp("out2.bmp", bitmap);

    set_color(0, 255, 0); // Green color
    plot(bitmap, &function2, 0, 10 * M_PI, -1, 1);
    export_bitmap_to_bmp("out3.bmp", bitmap);

    set_color(0, 0, 255); // Blue color
    plot(bitmap, &function2, 0, 10 * M_PI, 0, 1);
    export_bitmap_to_bmp("out4.bmp", bitmap);

    delete_bitmap(bitmap);
    
    return (EXIT_SUCCESS);
}
</code>

Tento program by měl vygenerovat následující obrázky:
  * out1.bmp : {{:courses:a0b36pr2:labs:out1.png?80|}}
  * out2.bmp : {{:courses:a0b36pr2:labs:out2.png?80|}}
  * out3.bmp : {{:courses:a0b36pr2:labs:out3.png?80|}}
  * out4.bmp : {{:courses:a0b36pr2:labs:out4.png?80|}}

<note important>Důsledně ošetřujte chyby. Např. předání nulového ukazatele, chyba při alokaci paměti, chyba při otevírání souboru, horní a dolní meze souřadnic při kreslení, atd.
</note>

<note tip>Existuje velké množství variant BMP formátu - doporučujeme zvolit RGB formát bez komprese s velikostí DIB hlavičky 40 bytů. Můžete ale implementovat libovolnou variantu - např. verzi s paletou.</note>

===== Užitečné odkazy =====

  * [[http://en.wikipedia.org/wiki/BMP_file_format]]
  * [[http://en.wikipedia.org/wiki/Bresenham's_line_algorithm]]