WLED/wled00/FX_2Dfcn.cpp

/*
  FX_2Dfcn.cpp contains all 2D utility functions
  
  LICENSE
  The MIT License (MIT)
  Copyright (c) 2022  Blaz Kristan (https://blaz.at/home)
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  THE SOFTWARE.

  Parts of the code adapted from WLED Sound Reactive
*/
#include "wled.h"
#include "FX.h"
#include "palettes.h"

// setUpMatrix() - constructs ledmap array from matrix of panels with WxH pixels
// this converts physical (possibly irregular) LED arrangement into well defined
// array of logical pixels: fist entry corresponds to left-topmost logical pixel
// followed by horizontal pixels, when matrixWidth logical pixels are added they
// are followed by next row (down) of matrixWidth pixels (and so forth)
// note: matrix may be comprised of multiple panels each with different orientation
// but ledmap takes care of that. ledmap is constructed upon initialization
// so matrix should disable regular ledmap processing
void WS2812FX::setUpMatrix() {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  // erase old ledmap, just in case.
  if (customMappingTable != nullptr) delete[] customMappingTable;
  customMappingTable = nullptr;
  customMappingSize = 0;

  if (isMatrix) {
    matrixWidth  = hPanels * panelW;
    matrixHeight = vPanels * panelH;

    // safety check
    if (matrixWidth * matrixHeight > MAX_LEDS) {
      matrixWidth = _length;
      matrixHeight = 1;
      isMatrix = false;
      return;
    }

    customMappingSize  = matrixWidth * matrixHeight;
    customMappingTable = new uint16_t[customMappingSize];

    if (customMappingTable != nullptr) {
      uint16_t startL; // index in custom mapping array (logical strip)
      uint16_t startP; // position of 1st pixel of panel on (virtual) strip
      uint16_t x, y, offset;
      uint8_t h = matrix.vertical ? vPanels : hPanels;
      uint8_t v = matrix.vertical ? hPanels : vPanels;

      for (uint8_t j=0, p=0; j<v; j++) {
        for (uint8_t i=0; i<h; i++, p++) {
          y = (matrix.vertical ? matrix.rightStart : matrix.bottomStart) ? v - j - 1 : j;
          x = (matrix.vertical ? matrix.bottomStart : matrix.rightStart) ? h - i - 1 : i;
          x = matrix.serpentine && j%2 ? h - x - 1 : x;

          startL = (matrix.vertical ? y : x) * panelW + (matrix.vertical ? x : y) * matrixWidth * panelH; // logical index (top-left corner)
          startP = p * panelW * panelH; // physical index (top-left corner)

          uint8_t H = panel[h*j + i].vertical ? panelW : panelH;
          uint8_t W = panel[h*j + i].vertical ? panelH : panelW;
          for (uint16_t l=0, q=0; l<H; l++) {
            for (uint16_t k=0; k<W; k++, q++) {
              y = (panel[h*j + i].vertical ? panel[h*j + i].rightStart : panel[h*j + i].bottomStart) ? H - l - 1 : l;
              x = (panel[h*j + i].vertical ? panel[h*j + i].bottomStart : panel[h*j + i].rightStart) ? W - k - 1 : k;
              x = (panel[h*j + i].serpentine && l%2) ? (W - x - 1) : x;
              offset = (panel[h*j + i].vertical ? y : x) + (panel[h*j + i].vertical ? x : y) * matrixWidth;
              customMappingTable[startL + offset] = startP + q;
            }
          }
        }
      }
      #ifdef WLED_DEBUG
      DEBUG_PRINT(F("Matrix ledmap:"));
      for (uint16_t i=0; i<customMappingSize; i++) {
        if (!(i%matrixWidth)) DEBUG_PRINTLN();
        DEBUG_PRINTF("%4d,", customMappingTable[i]);
      }
      DEBUG_PRINTLN();
      #endif
    } else {
      // memory allocation error
      matrixWidth = _length;
      matrixHeight = 1;
      isMatrix = false;
      return;
    }
  } else { 
    // not a matrix set up
    matrixWidth = _length;
    matrixHeight = 1;
  }
#endif
}

// absolute matrix version of setPixelColor()
void IRAM_ATTR WS2812FX::setPixelColorXY(int x, int y, uint32_t col)
{
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  if (!isMatrix) return; // not a matrix set-up
  uint16_t index = y * matrixWidth + x;
  if (index >= _length) return;
  if (index < customMappingSize) index = customMappingTable[index];
  busses.setPixelColor(index, col);
#endif
}

// returns RGBW values of pixel
uint32_t WS2812FX::getPixelColorXY(uint16_t x, uint16_t y) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  uint16_t index = (y * matrixWidth + x);
  if (index >= _length) return 0;
  if (index < customMappingSize) index = customMappingTable[index];
  return busses.getPixelColor(index);
#else
  return 0;
#endif
}

///////////////////////////////////////////////////////////
// Segment:: routines
///////////////////////////////////////////////////////////

// XY(x,y) - gets pixel index within current segment (often used to reference leds[] array element)
uint16_t IRAM_ATTR Segment::XY(uint16_t x, uint16_t y) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  uint16_t width  = virtualWidth();   // segment width in logical pixels
  uint16_t height = virtualHeight();  // segment height in logical pixels
  return (x%width) + (y%height) * width;
#else
  return 0;
#endif
}

void IRAM_ATTR Segment::setPixelColorXY(int x, int y, uint32_t col)
{
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  if (!strip.isMatrix) return; // not a matrix set-up

  uint8_t _bri_t = strip._bri_t;
  if (_bri_t < 255) {
    byte r = scale8(R(col), _bri_t);
    byte g = scale8(G(col), _bri_t);
    byte b = scale8(B(col), _bri_t);
    byte w = scale8(W(col), _bri_t);
    col = RGBW32(r, g, b, w);
  }

  if (getOption(SEG_OPTION_REVERSED)  ) x = virtualWidth()  - x - 1;
  if (getOption(SEG_OPTION_REVERSED_Y)) y = virtualHeight() - y - 1;
  if (getOption(SEG_OPTION_TRANSPOSED)) { uint16_t t = x; x = y; y = t; } // swap X & Y if segment transposed

  x *= groupLength(); // expand to physical pixels
  y *= groupLength(); // expand to physical pixels
  if (x >= width() || y >= height()) return;  // if pixel would fall out of segment just exit

  for (int j = 0; j < grouping; j++) {   // groupping vertically
    for (int g = 0; g < grouping; g++) { // groupping horizontally
      uint16_t xX = (x+g), yY = (y+j);
      if (xX >= width() || yY >= height()) continue; // we have reached one dimension's end

      strip.setPixelColorXY(start + xX, startY + yY, col);

      if (getOption(SEG_OPTION_MIRROR)) { //set the corresponding horizontally mirrored pixel
        if (getOption(SEG_OPTION_TRANSPOSED)) strip.setPixelColorXY(start + xX, startY + height() - yY - 1, col);
        else                                  strip.setPixelColorXY(start + width() - xX - 1, startY + yY, col);
      }
      if (getOption(SEG_OPTION_MIRROR_Y)) { //set the corresponding vertically mirrored pixel
        if (getOption(SEG_OPTION_TRANSPOSED)) strip.setPixelColorXY(start + width() - xX - 1, startY + yY, col);
        else                                  strip.setPixelColorXY(start + xX, startY + height() - yY - 1, col);
      }
      if (getOption(SEG_OPTION_MIRROR_Y) && getOption(SEG_OPTION_MIRROR)) { //set the corresponding vertically AND horizontally mirrored pixel
        strip.setPixelColorXY(width() - xX - 1, height() - yY - 1, col);
      }
    }
  }
#endif
}

// anti-aliased version of setPixelColorXY()
void Segment::setPixelColorXY(float x, float y, uint32_t col, bool aa)
{
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  if (!strip.isMatrix) return; // not a matrix set-up
  if (x<0.0f || x>1.0f || y<0.0f || y>1.0f) return; // not normalized

  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();

  float fX = x * (cols-1);
  float fY = y * (rows-1);
  if (aa) {
    uint16_t xL = roundf(fX-0.49f);
    uint16_t xR = roundf(fX+0.49f);
    uint16_t yT = roundf(fY-0.49f);
    uint16_t yB = roundf(fY+0.49f);
    float    dL = fX - xL;
    float    dR = xR - fX;
    float    dT = fY - yT;
    float    dB = yB - fY;
    uint32_t cXLYT = getPixelColorXY(xL, yT);
    uint32_t cXRYT = getPixelColorXY(xR, yT);
    uint32_t cXLYB = getPixelColorXY(xL, yB);
    uint32_t cXRYB = getPixelColorXY(xR, yB);

    if (xL!=xR && yT!=yB) {
      setPixelColorXY(xL, yT, color_blend(col, cXLYT, uint8_t(sqrtf(dL*dT)*255.0f))); // blend TL pixel
      setPixelColorXY(xR, yT, color_blend(col, cXRYT, uint8_t(sqrtf(dR*dT)*255.0f))); // blend TR pixel
      setPixelColorXY(xL, yB, color_blend(col, cXLYB, uint8_t(sqrtf(dL*dB)*255.0f))); // blend BL pixel
      setPixelColorXY(xR, yB, color_blend(col, cXRYB, uint8_t(sqrtf(dR*dB)*255.0f))); // blend BR pixel
    } else if (xR!=xL && yT==yB) {
      setPixelColorXY(xR, yT, color_blend(col, cXLYT, uint8_t(dL*255.0f))); // blend L pixel
      setPixelColorXY(xR, yT, color_blend(col, cXRYT, uint8_t(dR*255.0f))); // blend R pixel
    } else if (xR==xL && yT!=yB) {
      setPixelColorXY(xR, yT, color_blend(col, cXLYT, uint8_t(dT*255.0f))); // blend T pixel
      setPixelColorXY(xL, yB, color_blend(col, cXLYB, uint8_t(dB*255.0f))); // blend B pixel
    } else {
      setPixelColorXY(xL, yT, col); // exact match (x & y land on a pixel)
    }
  } else {
    setPixelColorXY(uint16_t(roundf(fX)), uint16_t(roundf(fY)), col);
  }
#endif
}

uint16_t IRAM_ATTR WS2812FX::getMappingLength() {
  switch (SEGMENT.mapping12) {
    case M12_Pixels:
      return SEGMENT.virtualWidth() * SEGMENT.virtualHeight();
      break;
    case M12_VerticalBar:
      return SEGMENT.virtualWidth();
      break;
    case M12_CenterCircle:
      return (SEGMENT.virtualWidth() + SEGMENT.virtualHeight()) / 4; // take half of the average width
      break;
    case M12_CenterBlock:
      return (SEGMENT.virtualWidth() + SEGMENT.virtualHeight()) / 4; // take half of the average width
      break;
  }
  return SEGMENT.virtualWidth() * SEGMENT.virtualHeight();
}

// returns RGBW values of pixel
uint32_t Segment::getPixelColorXY(uint16_t x, uint16_t y) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  if (getOption(SEG_OPTION_REVERSED)  ) x = virtualWidth()  - x - 1;
  if (getOption(SEG_OPTION_REVERSED_Y)) y = virtualHeight() - y - 1;
  if (getOption(SEG_OPTION_TRANSPOSED)) { uint16_t t = x; x = y; y = t; } // swap X & Y if segment transposed
  x *= groupLength(); // expand to physical pixels
  y *= groupLength(); // expand to physical pixels
  if (x >= width() || y >= height()) return 0;
  return strip.getPixelColorXY(start + x, startY + y);
#else
  return 0;
#endif
}

// Blends the specified color with the existing pixel color.
void Segment::blendPixelColorXY(uint16_t x, uint16_t y, uint32_t color, uint8_t blend) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  setPixelColorXY(x, y, color_blend(getPixelColorXY(x,y), color, blend));
#endif
}

// Adds the specified color with the existing pixel color perserving color balance.
void Segment::addPixelColorXY(uint16_t x, uint16_t y, uint32_t color) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  setPixelColorXY(x, y, color_add(getPixelColorXY(x,y), color));
#endif
}

// blurRow: perform a blur on a row of a rectangular matrix
void Segment::blurRow(uint16_t row, fract8 blur_amount, CRGB* leds) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();

  if (row >= rows) return;
  // blur one row
  uint8_t keep = 255 - blur_amount;
  uint8_t seep = blur_amount >> 1;
  CRGB carryover = CRGB::Black;
  for (uint16_t x = 0; x < cols; x++) {
    CRGB cur = leds ? leds[XY(x,row)] : CRGB(getPixelColorXY(x, row));
    CRGB part = cur;
    part.nscale8(seep);
    cur.nscale8(keep);
    cur += carryover;
    if (x) {
      CRGB prev = (leds ? leds[XY(x-1,row)] : CRGB(getPixelColorXY(x-1, row))) + part;
      if (leds) leds[XY(x-1,row)] = prev;
      else      setPixelColorXY(x-1, row, prev);
    }
    if (leds) leds[XY(x,row)] = cur;
    else      setPixelColorXY(x, row, cur);
    carryover = part;
  }
#endif
}

// blurCol: perform a blur on a column of a rectangular matrix
void Segment::blurCol(uint16_t col, fract8 blur_amount, CRGB* leds) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();

  if (col >= cols) return;
  // blur one column
  uint8_t keep = 255 - blur_amount;
  uint8_t seep = blur_amount >> 1;
  CRGB carryover = CRGB::Black;
  for (uint16_t i = 0; i < rows; i++) {
    CRGB cur = leds ? leds[XY(col,i)] : CRGB(getPixelColorXY(col, i));
    CRGB part = cur;
    part.nscale8(seep);
    cur.nscale8(keep);
    cur += carryover;
    if (i) {
      CRGB prev = (leds ? leds[XY(col,i-1)] : CRGB(getPixelColorXY(col, i-1))) + part;
      if (leds) leds[XY(col,i-1)] = prev;
      else      setPixelColorXY(col, i-1, prev);
    }
    if (leds) leds[XY(col,i)] = cur;
    else      setPixelColorXY(col, i, cur);
    carryover = part;
  }
#endif
}

// blur1d: one-dimensional blur filter. Spreads light to 2 line neighbors.
// blur2d: two-dimensional blur filter. Spreads light to 8 XY neighbors.
//
//           0 = no spread at all
//          64 = moderate spreading
//         172 = maximum smooth, even spreading
//
//         173..255 = wider spreading, but increasing flicker
//
//         Total light is NOT entirely conserved, so many repeated
//         calls to 'blur' will also result in the light fading,
//         eventually all the way to black; this is by design so that
//         it can be used to (slowly) clear the LEDs to black.

void Segment::blur1d(CRGB* leds, fract8 blur_amount) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t rows = virtualHeight();
  for (uint16_t y = 0; y < rows; y++) blurRow(y, blur_amount, leds);
#endif
}

// 1D Box blur (with added weight - blur_amount: [0=no blur, 255=max blur])
void Segment::blur1d(uint16_t i, bool vertical, fract8 blur_amount, CRGB* leds) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();
  const uint16_t dim1 = vertical ? rows : cols;
  const uint16_t dim2 = vertical ? cols : rows;
  if (i >= dim2) return;
  const float seep = blur_amount/255.f;
  const float keep = 3.f - 2.f*seep;
  // 1D box blur
  CRGB tmp[dim1];
  for (uint16_t j = 0; j < dim1; j++) {
    uint16_t x = vertical ? i : j;
    uint16_t y = vertical ? j : i;
    uint16_t xp = vertical ? x : x-1;
    uint16_t yp = vertical ? y-1 : y;
    uint16_t xn = vertical ? x : x+1;
    uint16_t yn = vertical ? y+1 : y;
    CRGB curr = leds ? leds[XY(x,y)] : CRGB(getPixelColorXY(x,y));
    CRGB prev = (xp<0 || yp<0) ? CRGB::Black : (leds ? leds[XY(xp,yp)] : CRGB(getPixelColorXY(xp,yp)));
    CRGB next = ((vertical && yn>=dim1) || (!vertical && xn>=dim1)) ? CRGB::Black : (leds ? leds[XY(xn,yn)] : CRGB(getPixelColorXY(xn,yn)));
    uint16_t r, g, b;
    r = (curr.r*keep + (prev.r + next.r)*seep) / 3;
    g = (curr.g*keep + (prev.g + next.g)*seep) / 3;
    b = (curr.b*keep + (prev.b + next.b)*seep) / 3;
    tmp[j] = CRGB(r,g,b);
  }
  for (uint16_t j = 0; j < dim1; j++) {
    uint16_t x = vertical ? i : j;
    uint16_t y = vertical ? j : i;
    if (leds) leds[XY(x,y)] = tmp[j];
    else      setPixelColorXY(x, y, tmp[j]);
  }
#endif
}

void Segment::blur2d(CRGB* leds, fract8 blur_amount) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();
  for (uint16_t i = 0; i < rows; i++) blurRow(i, blur_amount, leds); // blur all rows
  for (uint16_t k = 0; k < cols; k++) blurCol(k, blur_amount, leds); // blur all columns
#endif
}

void Segment::moveX(CRGB *leds, int8_t delta) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();
  if (!delta) return;
  if (delta > 0) {
    for (uint8_t y = 0; y < rows; y++) for (uint8_t x = 0; x < cols-1; x++) {
      if (x + delta >= cols) break;
      if (leds) leds[XY(x, y)] = leds[XY((x + delta)%cols, y)];
      else      setPixelColorXY(x, y, getPixelColorXY((x + delta)%cols, y));
    }
  } else {
    for (uint8_t y = 0; y < rows; y++) for (int16_t x = cols-1; x >= 0; x--) {
      if (x + delta < 0) break;
      if (leds) leds[XY(x, y)] = leds[XY(x + delta, y)];
      else      setPixelColorXY(x, y, getPixelColorXY(x + delta, y));
    }
  }
#endif
}

void Segment::moveY(CRGB *leds, int8_t delta) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();
  if (!delta) return;
  if (delta > 0) {
    for (uint8_t x = 0; x < cols; x++) for (uint8_t y = 0; y < rows-1; y++) {
      if (y + delta >= rows) break;
      if (leds) leds[XY(x, y)] = leds[XY(x, (y + delta))];
      else      setPixelColorXY(x, y, getPixelColorXY(x, (y + delta)));
    }
  } else {
    for (uint8_t x = 0; x < cols; x++) for (int16_t y = rows-1; y >= 0; y--) {
      if (y + delta < 0) break;
      if (leds) leds[XY(x, y)] = leds[XY(x, y + delta)];
      else      setPixelColorXY(x, y, getPixelColorXY(x, y + delta));
    }
  }
#endif
}

// move() - move all pixels in desired direction delta number of pixels
// @param dir direction: 0=left, 1=left-up, 2=up, 3=right-up, 4=right, 5=right-down, 6=down, 7=left-down
// @param delta number of pixels to move
void Segment::move(uint8_t dir, uint8_t delta, CRGB *leds) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  if (delta==0) return;
  switch (dir) {
    case 0: moveX(leds, delta);                     break;
    case 1: moveX(leds, delta); moveY(leds, delta); break;
    case 2:                     moveY(leds, delta); break;
    case 3: moveX(leds,-delta); moveY(leds, delta); break;
    case 4: moveX(leds,-delta);                     break;
    case 5: moveX(leds,-delta); moveY(leds,-delta); break;
    case 6:                     moveY(leds,-delta); break;
    case 7: moveX(leds, delta); moveY(leds,-delta); break;
  }
#endif
}

void Segment::fill_solid(CRGB* leds, CRGB color) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();
  for(uint16_t y = 0; y < rows; y++) for (uint16_t x = 0; x < cols; x++) {
    if (leds) leds[XY(x,y)] = color;
    else setPixelColorXY(x, y, color);
  }
#endif
}

// by stepko, taken from https://editor.soulmatelights.com/gallery/573-blobs
void Segment::fill_circle(CRGB* leds, uint16_t cx, uint16_t cy, uint8_t radius, CRGB col) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();
  for (int16_t y = -radius; y <= radius; y++) {
    for (int16_t x = -radius; x <= radius; x++) {
      if (x * x + y * y <= radius * radius &&
          int16_t(cx)+x>=0 && int16_t(cy)+y>=0 &&
          int16_t(cx)+x<cols && int16_t(cy)+y<rows)
        leds[XY(cx + x, cy + y)] += col;
    }
  }
#endif
}

void Segment::fadeToBlackBy(CRGB* leds, uint8_t fadeBy) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  nscale8(leds, 255 - fadeBy);
#endif
}

void Segment::nscale8(CRGB* leds, uint8_t scale) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();
  for(uint16_t y = 0; y < rows; y++) for (uint16_t x = 0; x < cols; x++) {
    if (leds) leds[XY(x,y)].nscale8(scale);
    else setPixelColorXY(x, y, CRGB(getPixelColorXY(x, y)).nscale8(scale));
  }
#endif
}

void Segment::setPixels(CRGB* leds) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();
  for (uint16_t y = 0; y < rows; y++) for (uint16_t x = 0; x < cols; x++) setPixelColorXY(x, y, leds[XY(x,y)]);
#endif
}

//line function
void Segment::drawLine(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t x1, uint16_t y1, CRGB c, CRGB *leds) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();
  if (x0 >= cols || x1 >= cols || y0 >= rows || y1 >= rows) return;
  const int16_t dx = abs(x1-x0), sx = x0<x1 ? 1 : -1;
  const int16_t dy = abs(y1-y0), sy = y0<y1 ? 1 : -1; 
  int16_t err = (dx>dy ? dx : -dy)/2, e2;
  for (;;) {
    if (leds == nullptr) setPixelColorXY(x0,y0,c);
    else                 leds[XY(x0,y0)] = c;
    if (x0==x1 && y0==y1) break;
    e2 = err;
    if (e2 >-dx) { err -= dy; x0 += sx; }
    if (e2 < dy) { err += dx; y0 += sy; }
  }
#endif
}

#ifndef WLED_DISABLE_2D
// font curtesy of https://github.com/idispatch/raster-fonts
static const unsigned char console_font_6x8[] PROGMEM = {

    /*
     * code=0, hex=0x00, ascii="^@"
     */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=1, hex=0x01, ascii="^A"
     */
    0x38,  /* 001110 */
    0x44,  /* 010001 */
    0x6C,  /* 011011 */
    0x44,  /* 010001 */
    0x54,  /* 010101 */
    0x44,  /* 010001 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=2, hex=0x02, ascii="^B"
     */
    0x38,  /* 001110 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x54,  /* 010101 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x44,  /* 010001 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=3, hex=0x03, ascii="^C"
     */
    0x00,  /* 000000 */
    0x28,  /* 001010 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x7C,  /* 011111 */
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    0x10,  /* 000100 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=4, hex=0x04, ascii="^D"
     */
    0x00,  /* 000000 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x38,  /* 001110 */
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    0x7C,  /* 011111 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=5, hex=0x05, ascii="^E"
     */
    0x10,  /* 000100 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x38,  /* 001110 */
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    0x7C,  /* 011111 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=6, hex=0x06, ascii="^F"
     */
    0x00,  /* 000000 */
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    0x7C,  /* 011111 */
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    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=7, hex=0x07, ascii="^G"
     */
    0x00,  /* 000000 */
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    0x00,  /* 000000 */
    0x30,  /* 001100 */
    0x30,  /* 001100 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=8, hex=0x08, ascii="^H"
     */
    0xFC,  /* 111111 */
    0xFC,  /* 111111 */
    0xFC,  /* 111111 */
    0xCC,  /* 110011 */
    0xCC,  /* 110011 */
    0xFC,  /* 111111 */
    0xFC,  /* 111111 */
    0xFC,  /* 111111 */

    /*
     * code=9, hex=0x09, ascii="^I"
     */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x78,  /* 011110 */
    0x48,  /* 010010 */
    0x48,  /* 010010 */
    0x78,  /* 011110 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=10, hex=0x0A, ascii="^J"
     */
    0xFC,  /* 111111 */
    0xFC,  /* 111111 */
    0x84,  /* 100001 */
    0xB4,  /* 101101 */
    0xB4,  /* 101101 */
    0x84,  /* 100001 */
    0xFC,  /* 111111 */
    0xFC,  /* 111111 */

    /*
     * code=11, hex=0x0B, ascii="^K"
     */
    0x00,  /* 000000 */
    0x1C,  /* 000111 */
    0x0C,  /* 000011 */
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    0x48,  /* 010010 */
    0x48,  /* 010010 */
    0x30,  /* 001100 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=12, hex=0x0C, ascii="^L"
     */
    0x38,  /* 001110 */
    0x44,  /* 010001 */
    0x44,  /* 010001 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=13, hex=0x0D, ascii="^M"
     */
    0x10,  /* 000100 */
    0x18,  /* 000110 */
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    0x60,  /* 011000 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=14, hex=0x0E, ascii="^N"
     */
    0x0C,  /* 000011 */
    0x34,  /* 001101 */
    0x2C,  /* 001011 */
    0x34,  /* 001101 */
    0x2C,  /* 001011 */
    0x6C,  /* 011011 */
    0x60,  /* 011000 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=15, hex=0x0F, ascii="^O"
     */
    0x00,  /* 000000 */
    0x54,  /* 010101 */
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    0x6C,  /* 011011 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x54,  /* 010101 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=16, hex=0x10, ascii="^P"
     */
    0x20,  /* 001000 */
    0x30,  /* 001100 */
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    0x38,  /* 001110 */
    0x30,  /* 001100 */
    0x20,  /* 001000 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=17, hex=0x11, ascii="^Q"
     */
    0x08,  /* 000010 */
    0x18,  /* 000110 */
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    0x78,  /* 011110 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x18,  /* 000110 */
    0x08,  /* 000010 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=18, hex=0x12, ascii="^R"
     */
    0x10,  /* 000100 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=19, hex=0x13, ascii="^S"
     */
    0x28,  /* 001010 */
    0x28,  /* 001010 */
    0x28,  /* 001010 */
    0x28,  /* 001010 */
    0x28,  /* 001010 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x28,  /* 001010 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=20, hex=0x14, ascii="^T"
     */
    0x3C,  /* 001111 */
    0x54,  /* 010101 */
    0x54,  /* 010101 */
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    0x14,  /* 000101 */
    0x14,  /* 000101 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=21, hex=0x15, ascii="^U"
     */
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    0x44,  /* 010001 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=22, hex=0x16, ascii="^V"
     */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x78,  /* 011110 */
    0x78,  /* 011110 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=23, hex=0x17, ascii="^W"
     */
    0x10,  /* 000100 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x7C,  /* 011111 */
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    0x10,  /* 000100 */
    0x38,  /* 001110 */

    /*
     * code=24, hex=0x18, ascii="^X"
     */
    0x10,  /* 000100 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x7C,  /* 011111 */
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    0x10,  /* 000100 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=25, hex=0x19, ascii="^Y"
     */
    0x10,  /* 000100 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x10,  /* 000100 */
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    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=26, hex=0x1A, ascii="^Z"
     */
    0x00,  /* 000000 */
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    0x18,  /* 000110 */
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    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=27, hex=0x1B, ascii="^["
     */
    0x00,  /* 000000 */
    0x10,  /* 000100 */
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    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=28, hex=0x1C, ascii="^\"
     */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
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    0x40,  /* 010000 */
    0x40,  /* 010000 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=29, hex=0x1D, ascii="^]"
     */
    0x00,  /* 000000 */
    0x28,  /* 001010 */
    0x28,  /* 001010 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x28,  /* 001010 */
    0x28,  /* 001010 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=30, hex=0x1E, ascii="^^"
     */
    0x10,  /* 000100 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=31, hex=0x1F, ascii="^_"
     */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x7C,  /* 011111 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=32, hex=0x20, ascii=" "
     */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=33, hex=0x21, ascii="!"
     */
    0x10,  /* 000100 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x38,  /* 001110 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x10,  /* 000100 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=34, hex=0x22, ascii="""
     */
    0x6C,  /* 011011 */
    0x6C,  /* 011011 */
    0x48,  /* 010010 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */
    0x00,  /* 000000 */

    /*
     * code=35, hex=0x23, ascii="#"
     */
    0x00,  /* 000000 */
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static const unsigned char console_font_5x8[] PROGMEM = {

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    0x50,  /* 01010 */
    0x50,  /* 01010 */
    0x50,  /* 01010 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=228, hex=0xE4, ascii="!d"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0xF8,  /* 11111 */
    0x48,  /* 01001 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x40,  /* 01000 */
    0x88,  /* 10001 */
    0xF8,  /* 11111 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=229, hex=0xE5, ascii="!e"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x78,  /* 01111 */
    0x90,  /* 10010 */
    0x90,  /* 10010 */
    0x90,  /* 10010 */
    0x60,  /* 01100 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=230, hex=0xE6, ascii="!f"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x90,  /* 10010 */
    0x90,  /* 10010 */
    0x90,  /* 10010 */
    0xE8,  /* 11101 */
    0x80,  /* 10000 */

    /*
     * code=231, hex=0xE7, ascii="!g"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x98,  /* 10011 */
    0x50,  /* 01010 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=232, hex=0xE8, ascii="!h"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x70,  /* 01110 */
    0x88,  /* 10001 */
    0x70,  /* 01110 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x20,  /* 00100 */

    /*
     * code=233, hex=0xE9, ascii="!i"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x70,  /* 01110 */
    0x88,  /* 10001 */
    0xF8,  /* 11111 */
    0x88,  /* 10001 */
    0x70,  /* 01110 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=234, hex=0xEA, ascii="!j"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x70,  /* 01110 */
    0x88,  /* 10001 */
    0x88,  /* 10001 */
    0x50,  /* 01010 */
    0xD8,  /* 11011 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=235, hex=0xEB, ascii="!k"
     */
    0x60,  /* 01100 */
    0x80,  /* 10000 */
    0x40,  /* 01000 */
    0x60,  /* 01100 */
    0x90,  /* 10010 */
    0x90,  /* 10010 */
    0x60,  /* 01100 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=236, hex=0xEC, ascii="!l"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x70,  /* 01110 */
    0xA8,  /* 10101 */
    0xA8,  /* 10101 */
    0x70,  /* 01110 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=237, hex=0xED, ascii="!m"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x08,  /* 00001 */
    0x70,  /* 01110 */
    0xA8,  /* 10101 */
    0x48,  /* 01001 */
    0xB0,  /* 10110 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=238, hex=0xEE, ascii="!n"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x30,  /* 00110 */
    0x40,  /* 01000 */
    0x70,  /* 01110 */
    0x40,  /* 01000 */
    0x40,  /* 01000 */
    0x30,  /* 00110 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=239, hex=0xEF, ascii="!o"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x60,  /* 01100 */
    0x90,  /* 10010 */
    0x90,  /* 10010 */
    0x90,  /* 10010 */
    0x90,  /* 10010 */
    0x90,  /* 10010 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=240, hex=0xF0, ascii="!p"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0xF0,  /* 11110 */
    0x00,  /* 00000 */
    0xF0,  /* 11110 */
    0x00,  /* 00000 */
    0xF0,  /* 11110 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=241, hex=0xF1, ascii="!q"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x20,  /* 00100 */
    0xF8,  /* 11111 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x00,  /* 00000 */
    0xF8,  /* 11111 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=242, hex=0xF2, ascii="!r"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x40,  /* 01000 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x10,  /* 00010 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x40,  /* 01000 */
    0xF0,  /* 11110 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=243, hex=0xF3, ascii="!s"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x10,  /* 00010 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x40,  /* 01000 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x10,  /* 00010 */
    0x70,  /* 01110 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=244, hex=0xF4, ascii="!t"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x18,  /* 00011 */
    0x28,  /* 00101 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x20,  /* 00100 */

    /*
     * code=245, hex=0xF5, ascii="!u"
     */
    0x20,  /* 00100 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x20,  /* 00100 */
    0xA0,  /* 10100 */
    0xC0,  /* 11000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=246, hex=0xF6, ascii="!v"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x60,  /* 01100 */
    0x00,  /* 00000 */
    0xF0,  /* 11110 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x60,  /* 01100 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=247, hex=0xF7, ascii="!w"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x50,  /* 01010 */
    0xA0,  /* 10100 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x50,  /* 01010 */
    0xA0,  /* 10100 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=248, hex=0xF8, ascii="!x"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x50,  /* 01010 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=249, hex=0xF9, ascii="!y"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x60,  /* 01100 */
    0x60,  /* 01100 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=250, hex=0xFA, ascii="!z"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=251, hex=0xFB, ascii="!{"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x18,  /* 00011 */
    0x10,  /* 00010 */
    0x20,  /* 00100 */
    0xA0,  /* 10100 */
    0x40,  /* 01000 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=252, hex=0xFC, ascii="!|"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x60,  /* 01100 */
    0x50,  /* 01010 */
    0x50,  /* 01010 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=253, hex=0xFD, ascii="!}"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x60,  /* 01100 */
    0x10,  /* 00010 */
    0x20,  /* 00100 */
    0x70,  /* 01110 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=254, hex=0xFE, ascii="!~"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x70,  /* 01110 */
    0x70,  /* 01110 */
    0x70,  /* 01110 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */

    /*
     * code=255, hex=0xFF, ascii="!^Ÿ"
     */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
    0x00,  /* 00000 */
};
#endif

// draws a raster font character on canvas
// only supports 5x8 and 6x8 fonts ATM
void Segment::drawCharacter(unsigned char chr, int16_t x, int16_t y, uint8_t w, uint8_t h, CRGB color, CRGB *leds) {
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  const uint16_t cols = virtualWidth();
  const uint16_t rows = virtualHeight();

  if (w<5 || w>6 || h!=8) return;
  for (uint8_t i = 0; i<h; i++) { // character height
    int16_t y0 = y + i;
    if (y0 < 0) continue; // drawing off-screen
    if (y0 >= rows) break; // drawing off-screen
    uint8_t bits = 0;
    switch (w) {
      case 5: bits = pgm_read_byte_near(&console_font_5x8[(chr * 8) + i]); break;
      case 6: bits = pgm_read_byte_near(&console_font_6x8[(chr * 8) + i]); break;
    }
    for (uint8_t j = 0; j<w; j++) { // character width
      int16_t x0 = x + (w-1) - j;
      if ((x0 >= 0 || x0 < cols) && ((bits>>(j+(8-w))) & 0x01)) { // bit set & drawing on-screen
        if (leds) leds[XY(x0,y0)] = color;
        else      setPixelColorXY(x0, y0, color);
      }
    }
  }
#endif
}

#define WU_WEIGHT(a,b) ((uint8_t) (((a)*(b)+(a)+(b))>>8))
void Segment::wu_pixel(CRGB *leds, uint32_t x, uint32_t y, CRGB c) {      //awesome wu_pixel procedure by reddit u/sutaburosu
#ifndef WLED_DISABLE_2D
  // extract the fractional parts and derive their inverses
  uint8_t xx = x & 0xff, yy = y & 0xff, ix = 255 - xx, iy = 255 - yy;
  // calculate the intensities for each affected pixel
  uint8_t wu[4] = {WU_WEIGHT(ix, iy), WU_WEIGHT(xx, iy),
                   WU_WEIGHT(ix, yy), WU_WEIGHT(xx, yy)};
  // multiply the intensities by the colour, and saturating-add them to the pixels
  for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
    uint16_t xy = XY((x >> 8) + (i & 1), (y >> 8) + ((i >> 1) & 1));
    leds[xy].r = qadd8(leds[xy].r, c.r * wu[i] >> 8);
    leds[xy].g = qadd8(leds[xy].g, c.g * wu[i] >> 8);
    leds[xy].b = qadd8(leds[xy].b, c.b * wu[i] >> 8);
  }
#endif
}
#undef WU_WEIGHT