Generalize make_png and use it in /gen/4
[litoprism.git] / src / main.rs
index 7340b0bc02a8390955d5451b6e50f48c43495d67..f6216842de50c5e12f24227466d1184fd2125606 100644 (file)
@@ -1,20 +1,51 @@
+use std::f32::consts::PI;
+use std::convert::From;
+use std::env;
 use std::io::Cursor;
 use std::fmt::Display;
 use std::fmt;
 use std::borrow::BorrowMut;
 use std::sync::{Arc, Mutex};
+use log::{debug, LevelFilter};
 use num_traits::Zero;
 use num_traits::cast::AsPrimitive;
 use percent_encoding::percent_decode_str;
-use actix_web::{get, web, App, HttpServer, HttpRequest, HttpResponse, Responder, ResponseError, Result};
+use actix_web::{middleware::Logger, get, web, App, HttpServer, HttpRequest, HttpResponse, Responder, ResponseError, Result};
 use actix_web::body::BoxBody;
 use actix_web::http::StatusCode;
+use actix_web::cookie::time::OffsetDateTime;
 use image::{ImageBuffer, ColorType, Rgb, RgbImage, write_buffer_with_format};
 use image::ImageOutputFormat::Png;
-use image::imageops::{FilterType, resize};
+use image::imageops::{FilterType, overlay, resize};
 use image::error::{LimitError, LimitErrorKind};
 
 
+const TIMEAVATAR_SIZE_U32: u32 = 6;
+const TIMEAVATAR_SIZE_I64: i64 = TIMEAVATAR_SIZE_U32 as i64;
+
+macro_rules! response_image {
+    ($cursor:expr) => {
+        HttpResponse::build(StatusCode::OK)
+            .content_type("image/png")
+            .body($cursor.into_inner())
+    }
+}
+
+macro_rules! extract_data {
+    ($req:expr,$n:expr) => {
+        $req.uri().path().split('/').nth($n).unwrap()
+    }
+}
+
+macro_rules! extract_header {
+    ($req:expr,$header:expr) => {
+        match $req.headers().get($header) {
+            Some(header) => header.to_str().unwrap_or(""),
+            _ => ""
+        }
+    }
+}
+
 #[derive(Debug)]
 struct ImageError(image::ImageError);
 
@@ -40,13 +71,57 @@ impl ResponseError for ImageError {
     }
 }
 
+impl From<image::ImageError> for ImageError {
+    fn from(e: image::ImageError) -> Self {
+        Self(e)
+    }
+}
+
+#[derive(Debug)]
+enum CanvasError {
+    NotExists,
+    DimensionMismatch((u32, u32)),
+    ImageError(ImageError)
+}
+
+impl Display for CanvasError {
+    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
+        write!(f, "Canvas Error: see error_response() for more details")
+    }
+}
+
+impl ResponseError for CanvasError {
+    fn status_code(&self) -> StatusCode {
+        match &self {
+            CanvasError::NotExists => StatusCode::NOT_FOUND,
+            CanvasError::DimensionMismatch(_) => StatusCode::BAD_REQUEST,
+            CanvasError::ImageError(e) => e.status_code()
+        }
+    }
+
+    fn error_response(&self) -> HttpResponse<BoxBody> {
+        match &self {
+            CanvasError::NotExists => HttpResponse::NotFound().body("Canvas does not exist."),
+            CanvasError::DimensionMismatch(dim) =>
+                HttpResponse::BadRequest().body(format!("Supplied dimensions don't match the dimensions of existing canvas {:?}.", dim)),
+            CanvasError::ImageError(e) => e.error_response()
+        }
+    }
+}
+
+impl From<ImageError> for CanvasError {
+    fn from(e: ImageError) -> CanvasError {
+        CanvasError::ImageError(e)
+    }
+}
+
 struct ToRgbIter<'a, T> where T: AsPrimitive<u8> {
-    iter: Box<&'a mut dyn Iterator<Item = T>>
+    iter: &'a mut dyn Iterator<Item = T>
 }
 
 impl<'a, T: AsPrimitive<u8>> ToRgbIter<'a, T> {
-    fn new(data: &'a mut (dyn Iterator<Item = T>)) -> ToRgbIter<T> {
-        ToRgbIter { iter: Box::new(data) }
+    fn new(iter: &'a mut (dyn Iterator<Item = T>)) -> ToRgbIter<T> {
+        ToRgbIter { iter }
     }
 }
 
@@ -54,8 +129,8 @@ impl<T: AsPrimitive<u8> + Zero> Iterator for ToRgbIter<'_, T> {
     type Item = Rgb<u8>;
     fn next(&mut self) -> Option<Rgb<u8>> {
         if let Some(r) = self.iter.next() {
-            let g = self.iter.next().unwrap_or(T::zero());
-            let b = self.iter.next().unwrap_or(T::zero());
+            let g = self.iter.next().unwrap_or_else(T::zero);
+            let b = self.iter.next().unwrap_or_else(T::zero);
             Some(Rgb([r.as_(), g.as_(), b.as_()]))
         }
         else {
@@ -64,13 +139,7 @@ impl<T: AsPrimitive<u8> + Zero> Iterator for ToRgbIter<'_, T> {
     }
 }
 
-fn to_imageresult<T> (result: Result<T, image::ImageError>) -> Result<T, ImageError> {
-    match result {
-        Ok(v) => Ok(v),
-        Err(e) => Err(ImageError(e))
-    }
-}
-
+#[derive(Debug)]
 struct Canvas {
     pen: usize,
     img: RgbImage
@@ -81,11 +150,11 @@ impl Canvas {
         Canvas { pen: 0, img: ImageBuffer::new(width, height) }
     }
 
-    fn from_image(img: RgbImage) -> Canvas {
+    /*fn from_image(img: RgbImage) -> Canvas {
         Canvas { pen: 0, img }
     }
 
-    /*fn replace(&self, img: RgbImage, pen: usize) -> Canvas {
+    fn replace(&self, img: RgbImage, pen: usize) -> Canvas {
         self.img = img;
         self.pen = pen;
         self
@@ -94,101 +163,289 @@ impl Canvas {
     fn advance_pen(mut self, offset: usize) -> Canvas {
         //Canvas { pen: self.pen + offset, img: self.img }
         self.pen += offset;
+        self.pen %= self.img.width() as usize * self.img.height() as usize;
         self
     }
 }
 
+struct Canvas0(Option<Canvas>);
+struct Canvas1(Option<Canvas>);
+struct Canvas2(Option<Canvas>);
+
 #[get("/hello/{name}")]
 async fn greet(name: web::Path<String>, req: HttpRequest) -> impl Responder {
     println!("{:?}", req);
-    format!("Hello {name}!")
+    format!("Hello {name}!\n{:?}", req.headers().get("user-agent"))
 }
 
-fn rgb_encode_to_canvas(mut canvas: Canvas, data: &mut dyn Iterator<Item = u8>) -> Result<Canvas, ImageError> {
-    let mut pixels = canvas.img.pixels_mut().skip(canvas.pen);
+fn rgb_encode_with_pen(img: &mut RgbImage, pen: usize, data: &mut dyn Iterator<Item = u8>) -> Result<usize, ImageError> {
+    let mut pixels = img.pixels_mut().skip(pen);
     let mut counter = 0;
 
     for sp in ToRgbIter::new(data) {
-        let mut dp = pixels.next().ok_or(ImageError::dimension_error())?;
-        println!("{:?}", sp);
+        let mut dp = match pixels.next() {
+            Some(pixel) => pixel,
+            None => {
+                pixels = img.pixels_mut().skip(0);
+                pixels.next().ok_or_else(ImageError::dimension_error)?
+            }
+        };
         dp.0 = sp.0;
         counter += 1;
     }
 
+    Ok(counter)
+}
+
+fn rgb_encode_to_canvas(mut canvas: Canvas, data: &mut dyn Iterator<Item = u8>) -> Result<Canvas, CanvasError> {
+    let counter = rgb_encode_with_pen(&mut canvas.img, canvas.pen, data)?;
     Ok(canvas.advance_pen(counter))
 }
 
-fn rgb_encode(img: RgbImage, data: &mut dyn Iterator<Item = u8>) -> Result<RgbImage, ImageError> {
-    Ok(rgb_encode_to_canvas(Canvas::from_image(img), data)?.img)
+fn rgb_encode(mut img: RgbImage, data: &mut dyn Iterator<Item = u8>) -> Result<RgbImage, ImageError> {
+    rgb_encode_with_pen(&mut img, 0, data)?;
+    Ok(img)
 }
 
-fn make_png(dim_x: u32, dim_y: u32, scale: u32, data: &mut dyn Iterator<Item = u8>) -> Result<Cursor<Vec<u8>>, ImageError> {
+fn sine_encode(mut img: RgbImage, wave_offset: (u32, u32), amplitude: f32, freq_base: f32, run: u32, wave_color: Rgb<u8>,
+    data: &mut dyn Iterator<Item = u8>) -> Result<RgbImage, ImageError>
+{
+    let run: f32 = run as f32;
+    let (wave_offset_x, wave_offset_y) = wave_offset;
+    let (wave_offset_x, wave_offset_y) = (wave_offset_x as f32, wave_offset_y as f32);
+    let signal = &mut data.peekable();
+    let mut x: f32 = wave_offset_x as f32;
+    let max_x: f32 = (img.width() - 1) as f32;
+    let max_y: f32 = img.height() as f32;
+    while signal.peek().is_some() && (x < max_x) {
+        let px = x;
+        let s = signal.next().unwrap_or(0);
+        while ((x - px) < run) && (x < max_x) {
+            let y = if s != 0 {
+                (2.0 * PI * freq_base * x * s as f32).sin() * amplitude + wave_offset_y
+            }
+            else { wave_offset_y };
+            x += 0.001;
+            if (y > 0.0) && (y < max_y) {
+                img.put_pixel(x as u32, y as u32, wave_color);
+            }
+        }
+    }
+    Ok(img)
+}
+
+fn apply_to_canvas<'a, F>(f: F, canvas_option: &'a mut Option<Canvas>, dimensions: Option<(u32, u32)>, data: &str) -> Result<&'a mut Canvas, CanvasError>
+    where F: Fn(Canvas, &mut dyn Iterator<Item = u8>) -> Result<Canvas, CanvasError>
+{
+    let canvas = match canvas_option.take() {
+        Some(canvas) => match dimensions {
+            Some(dimensions) => {
+                if dimensions == canvas.img.dimensions() {
+                    Ok(canvas)
+                }
+                else {
+                    Err(CanvasError::DimensionMismatch(canvas_option.insert(canvas).img.dimensions()))
+                }
+            },
+            None =>
+                Ok(canvas)
+        },
+        None => match dimensions {
+            Some((dim_x, dim_y)) =>
+                Ok(Canvas::new(dim_x, dim_y)),
+            None =>
+                Err(CanvasError::NotExists)
+        }
+    }?;
+
+    Ok(canvas_option.insert(f(canvas, percent_decode_str(data).into_iter().borrow_mut())?))
+}
+
+fn make_png<F>(dim_x: u32, dim_y: u32, scale: u32, data: &mut dyn Iterator<Item = u8>, encode: F) -> Result<Cursor<Vec<u8>>, ImageError>
+    where F: Fn(RgbImage, &mut dyn Iterator<Item = u8>) -> Result<RgbImage, ImageError>
+{
     // Image must not be larger than 1 megapixel
     if dim_x * dim_y * scale > 1048576 {
         return Err(ImageError::dimension_error())
     }
 
-    let mut img: RgbImage = rgb_encode(ImageBuffer::new(dim_x, dim_y), data)?;
+    let img: RgbImage = encode(ImageBuffer::new(dim_x, dim_y), data)?;
+    let cursor = image_to_cursor(img, scale)?;
+    Ok(cursor)
+}
+
+fn image_to_cursor(img: RgbImage, scale: u32) -> Result<Cursor<Vec<u8>>, ImageError> {
+    let (dim_x, dim_y) = img.dimensions();
+    let (dim_x, dim_y) = (dim_x * scale, dim_y * scale);
+
+    // Image must not be larger than 1 megapixel
+    if dim_x * dim_y > 1048576 {
+        return Err(ImageError::dimension_error())
+    }
 
-    let tdim_x = dim_x * scale;
-    let tdim_y = dim_y * scale;
-    let img = resize(&img, tdim_x, tdim_y, FilterType::Nearest);
     let mut cursor = Cursor::new(Vec::new());
-    to_imageresult(write_buffer_with_format(&mut cursor, &img, tdim_x, tdim_y, ColorType::Rgb8, Png))?;
+    let img = resize(&img, dim_x, dim_y, FilterType::Nearest);
+    write_buffer_with_format(&mut cursor, &img, dim_x, dim_y, ColorType::Rgb8, Png)?;
     Ok(cursor)
 }
 
+
 #[get("/gen/0/{data}")]
 async fn img_gen0(req: HttpRequest) -> Result<impl Responder> {
-    let data = req.uri().path().split("/").skip(3).next().unwrap();
-    let cursor = make_png(32, 32, 16, percent_decode_str(&data).into_iter().borrow_mut())?;
-    println!("{:?}", &cursor);
-    Ok(HttpResponse::build(StatusCode::OK)
-       .content_type("image/png")
-       .body(cursor.into_inner()))
+    let data = extract_data!(req, 3);
+    let cursor = make_png(32, 32, 16, percent_decode_str(data).into_iter().borrow_mut(), rgb_encode)?;
+    Ok(response_image!(cursor))
 }
 
 #[get("/gen/1/{dim_x}/{dim_y}/{scale}/{data}")]
 async fn img_gen1(req: HttpRequest, path: web::Path<(u32, u32, u32)>) -> Result<impl Responder> {
     let (dim_x, dim_y, scale) = path.into_inner();
-    let data = req.uri().path().split("/").skip(6).next().unwrap();
-    let cursor = make_png(dim_x, dim_y, scale, percent_decode_str(&data).into_iter().borrow_mut())?;
-    Ok(HttpResponse::build(StatusCode::OK)
-       .content_type("image/png")
-       .body(cursor.into_inner()))
+    let data = extract_data!(req, 6);
+    let cursor = make_png(dim_x, dim_y, scale, percent_decode_str(data).into_iter().borrow_mut(), rgb_encode)?;
+    Ok(response_image!(cursor))
+}
+
+#[get("/gen/2/{dim_x}/{dim_y}/{scale}")]
+async fn img_gen2(req: HttpRequest, path: web::Path<(u32, u32, u32)>) -> Result<impl Responder> {
+    let (dim_x, dim_y, scale) = path.into_inner();
+    let data = extract_header!(req, "user-agent");
+    let cursor = make_png(dim_x, dim_y, scale, &mut data.bytes(), rgb_encode)?;
+    Ok(response_image!(cursor))
+}
+
+#[get("/gen/3/{scale}")]
+async fn img_gen3(req: HttpRequest, path: web::Path<u32>) -> Result<impl Responder> {
+    let scale = path.into_inner();
+    let data = extract_header!(req, "user-agent");
+    let rgbimg: RgbImage = rgb_encode(ImageBuffer::new(TIMEAVATAR_SIZE_U32, TIMEAVATAR_SIZE_U32), &mut data.bytes())?;
+    let mut resimg: RgbImage = ImageBuffer::new(60 * TIMEAVATAR_SIZE_U32, 24 * TIMEAVATAR_SIZE_U32);
+    let time = OffsetDateTime::now_utc().time();
+    let (hour, minute): (i64, i64) = (time.hour().into(), time.minute().into());
+    overlay(&mut resimg, &rgbimg, minute * TIMEAVATAR_SIZE_I64, hour * TIMEAVATAR_SIZE_I64);
+    let cursor = image_to_cursor(resimg, scale)?;
+    Ok(response_image!(cursor))
+}
+
+#[get("/gen/4/{dim_x}/{dim_y}/{scale}/{wave_offset_x}/{wave_offset_y}/{amplitude}/{freq}/{run}/{wave_color}/{data}")]
+#[allow(clippy::type_complexity)]
+async fn img_gen4(req: HttpRequest, path: web::Path<(u32, u32, u32, u32, u32, f32, f32, u32)>) -> Result<impl Responder> {
+    let (dim_x, dim_y, scale, wave_offset_x, wave_offset_y, amplitude, freq_base, run) = path.into_inner();
+    let freq_base = freq_base / 1000.0;
+    let wave_color = extract_data!(req, 11);
+    debug!("Wave color input: {:?}", wave_color);
+    let wave_color = ToRgbIter::new(&mut percent_decode_str(wave_color)).next().unwrap_or(Rgb([255, 255, 255]));
+    debug!("Decoded color: {:?}", wave_color);
+    let signal = &mut percent_decode_str(extract_data!(req, 12));
+    let cursor = make_png(dim_x, dim_y, scale, signal,
+        |img, signal| sine_encode(img, (wave_offset_x, wave_offset_y), amplitude, freq_base, run, wave_color, signal))?;
+    Ok(response_image!(cursor))
 }
 
 #[get("/pgen/0/{data}")]
-async fn img_pgen0(req: HttpRequest, canvas0: web::Data<Arc<Mutex<Option<Canvas>>>>) -> Result<impl Responder> {
-    let data = req.uri().path().split("/").skip(3).next().unwrap();
-    let mut cursor = Cursor::new(Vec::new());
-    let tdim_x = 32;
-    let tdim_y = 32;
-    {
-        let mut canvas_option = &mut *canvas0.lock().unwrap();
-        let canvas = canvas_option.take();
-        let canvas = rgb_encode_to_canvas(canvas.expect("Canvas doesn't exist!"), percent_decode_str(&data).into_iter().borrow_mut())?;
-        to_imageresult(write_buffer_with_format(&mut cursor, &canvas.img, tdim_x, tdim_y, ColorType::Rgb8, Png))?;
-        canvas_option.insert(canvas);
-    }
+async fn img_pgen0(req: HttpRequest, canvas0: web::Data<Arc<Mutex<Canvas0>>>) -> Result<impl Responder> {
+    let data = extract_data!(req, 3);
+    let scale = 16;
+    let img: RgbImage = ({
+        let canvas_option = &mut *canvas0.lock().unwrap();
+        Ok(apply_to_canvas( |c, d| rgb_encode_to_canvas(c, d), &mut canvas_option.0, None, data)?.img.clone())
+    } as Result<RgbImage, CanvasError>)?;
+    let cursor = image_to_cursor(img, scale)?;
+    Ok(response_image!(cursor))
+}
+
+#[get("/pgen/1/{dim_x}/{dim_y}/{scale}/{data}")]
+async fn img_pgen1(req: HttpRequest, path: web::Path<(u32, u32, u32)>, canvas1: web::Data<Arc<Mutex<Canvas1>>>) -> Result<impl Responder> {
+    let (dim_x, dim_y, scale) = path.into_inner();
+    let data = extract_data!(req, 6);
+    let img: RgbImage = ({
+        let canvas_option = &mut *canvas1.lock().unwrap();
+        Ok(apply_to_canvas( |c, d| rgb_encode_to_canvas(c, d), &mut canvas_option.0, Some((dim_x, dim_y)), data)?.img.clone())
+    } as Result<RgbImage, CanvasError>)?;
+    let cursor = image_to_cursor(img, scale)?;
+    Ok(response_image!(cursor))
+}
+
+#[get("/pgen/2/{dim_x}/{dim_y}/{scale}")]
+async fn img_pgen2(req: HttpRequest, path: web::Path<(u32, u32, u32)>, canvas1: web::Data<Arc<Mutex<Canvas1>>>) -> Result<impl Responder> {
+    let (dim_x, dim_y, scale) = path.into_inner();
+    let data = extract_header!(req, "user-agent");
+    let img: RgbImage = ({
+        let canvas_option = &mut *canvas1.lock().unwrap();
+        Ok(apply_to_canvas( |c, d| rgb_encode_to_canvas(c, d), &mut canvas_option.0, Some((dim_x, dim_y)), data)?.img.clone())
+    } as Result<RgbImage, CanvasError>)?;
+    let cursor = image_to_cursor(img, scale)?;
+    Ok(response_image!(cursor))
+}
+
+#[get("/pgen/3/{scale}")]
+async fn img_pgen3(req: HttpRequest, path: web::Path<u32>, canvas2: web::Data<Arc<Mutex<Canvas2>>>) -> Result<impl Responder> {
+    let scale = path.into_inner();
+    let data = extract_header!(req, "user-agent");
+    let time = OffsetDateTime::now_utc().time();
+    let (hour, minute): (i64, i64) = (time.hour().into(), time.minute().into());
+    let rgbimg: RgbImage = rgb_encode(ImageBuffer::new(TIMEAVATAR_SIZE_U32, TIMEAVATAR_SIZE_U32), &mut data.bytes())?;
+    let resimg: RgbImage = ({
+        let canvas_option = &mut *canvas2.lock().unwrap();
+        let mut canvas = match canvas_option.0.take() {
+            Some(canvas) => canvas,
+            None => Canvas::new(60 * TIMEAVATAR_SIZE_U32, 24 * TIMEAVATAR_SIZE_U32)
+        };
+        overlay(&mut canvas.img, &rgbimg, minute * TIMEAVATAR_SIZE_I64, hour * TIMEAVATAR_SIZE_I64);
+        Ok(canvas_option.0.insert(canvas).img.clone())
+    } as Result<RgbImage, CanvasError>)?;
+    let cursor = image_to_cursor(resimg, scale)?;
+    Ok(response_image!(cursor))
+}
+
+#[get("/pdrop/{canvas_id}")]
+async fn pdrop(canvas_id: web::Path<u8>,
+    canvas0: web::Data<Arc<Mutex<Canvas0>>>,
+    canvas1: web::Data<Arc<Mutex<Canvas1>>>,
+    canvas2: web::Data<Arc<Mutex<Canvas2>>>) -> Result<impl Responder> {
+
+    let canvas_id = canvas_id.into_inner();
+    match canvas_id {
+        0 => canvas0.lock().unwrap().0.take(),
+        1 => canvas1.lock().unwrap().0.take(),
+        2 => canvas2.lock().unwrap().0.take(),
+        _ => None
+    }.ok_or(CanvasError::NotExists)?;
     Ok(HttpResponse::build(StatusCode::OK)
-       .content_type("image/png")
-       .body(cursor.into_inner()))
+       .body(format!("Canvas {} dropped.", canvas_id)))
 }
 
+
 #[actix_web::main] // or #[tokio::main]
 async fn main() -> std::io::Result<()> {
-    env_logger::init();
-    let canvas0 = Arc::new(Mutex::new(Some(Canvas::new(32, 32))));
+    env_logger::builder()
+        .filter_module("actix_web", LevelFilter::Info)
+        .parse_default_env()
+        .init();
+
+    let listenaddress = env::args().nth(1).unwrap_or_else(|| "127.0.0.1:8080".to_string());
+    let canvas0 = Arc::new(Mutex::new(Canvas0(Some(Canvas::new(32, 32)))));
+    let canvas1 = Arc::new(Mutex::new(Canvas1(None)));
+    let canvas2 = Arc::new(Mutex::new(Canvas2(None)));
+
     HttpServer::new(move || {
         App::new()
+            .wrap(Logger::default())
             .service(greet)
             .service(img_gen0)
             .service(img_gen1)
+            .service(img_gen2)
+            .service(img_gen3)
+            .service(img_gen4)
             .service(img_pgen0)
+            .service(img_pgen1)
+            .service(img_pgen2)
+            .service(img_pgen3)
+            .service(pdrop)
             .app_data(web::Data::new(canvas0.clone()))
+            .app_data(web::Data::new(canvas1.clone()))
+            .app_data(web::Data::new(canvas2.clone()))
     })
-    .bind(("127.0.0.1", 8080))?
+    .bind(listenaddress)?
     .run()
     .await
 }