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       1             : #pragma once
       2             : 
       3             : #include "Logger.h"
       4             : #include "TypeCasts.hpp"
       5             : 
       6             : #include <array>
       7             : 
       8             : #define DEFAULT_PROJECTOR_LUT_SIZE 100
       9             : 
      10             : namespace elsa
      11             : {
      12             :     namespace detail
      13             :     {
      14             :         template <typename data_t, index_t N>
      15             :         constexpr std::array<data_t, N> generate_lut(std::function<data_t(data_t)> gen,
      16             :                                                      data_t radius)
      17       17328 :         {
      18       17328 :             Logger::get("generate_lut")->debug("Calculating lut");
      19             : 
      20       17328 :             std::array<data_t, N> lut;
      21             : 
      22       17328 :             const auto step = radius / (N - 1);
      23             : 
      24     1743042 :             for (std::size_t i = 0; i < N; ++i) {
      25     1725714 :                 lut[i] = gen(step * i);
      26     1725714 :             }
      27             : 
      28       17328 :             return lut;
      29       17328 :         }
      30             : 
      31             :     } // namespace detail
      32             : 
      33             :     template <typename data_t, std::size_t N>
      34             :     class Lut
      35             :     {
      36             :     public:
      37             :         constexpr Lut(std::function<data_t(data_t)> gen, data_t support = 1)
      38             :             : _support(support), data_(detail::generate_lut<data_t, N>(gen, support))
      39       17328 :         {
      40       17328 :         }
      41             : 
      42             :         constexpr Lut(std::array<data_t, N>&& data, data_t support = 1)
      43             :             : _support(support), data_(data)
      44          14 :         {
      45          14 :         }
      46             : 
      47             :         template <typename T, std::enable_if_t<std::is_integral_v<T>, index_t> = 0>
      48             :         constexpr data_t operator()(T index) const
      49         400 :         {
      50         400 :             if (index < 0 || index > asSigned(N)) {
      51           0 :                 return 0;
      52           0 :             }
      53             : 
      54         400 :             return data_[index];
      55         400 :         }
      56             : 
      57             :         /// TODO: Handle boundary conditions
      58             :         /// lerp(last, last+1, t), for some t > 0, yields f(last) / 2, as f(last + 1) = 0,
      59             :         /// this should be handled
      60             :         template <typename T, std::enable_if_t<std::is_floating_point_v<T>, index_t> = 0>
      61             :         constexpr data_t operator()(T distance) const
      62     9744373 :         {
      63     9744373 :             T index = (distance / _support) * (N - 1);
      64     9744377 :             if (index < 0 || index > asSigned(N - 1)) {
      65     8194142 :                 return 0;
      66     8194142 :             }
      67             : 
      68             :             // Get the two closes indices
      69     1550231 :             const auto a = static_cast<std::size_t>(std::floor(index));
      70     1550231 :             const auto b = static_cast<std::size_t>(std::ceil(index));
      71             : 
      72             :             // Get the function values
      73     1550231 :             const auto fa = data_[a];
      74     1550231 :             const auto fb = data_[b];
      75             : 
      76     1550231 :             const auto t = index - static_cast<data_t>(a);
      77     1550231 :             return t * fb + (1 - t) * fa;
      78     1550231 :         }
      79             : 
      80             :         constexpr auto data() const { return data_; }
      81             : 
      82             :         constexpr auto size() const { return N; }
      83             : 
      84    13467020 :         constexpr auto support() const { return _support; }
      85             : 
      86             :     private:
      87             :         const data_t _support;
      88             :         const std::array<data_t, N> data_;
      89             :     };
      90             : } // namespace elsa