/*
	HDR（ハイダイナミックレンジ）合成

	2010/05/11 宍戸　輝光
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

/*
	BMPファイルを読み込み画像データを返す

	画像データは、先頭に横・高さを各32ビット整数、続いて32ビット形式のフレームバッファを格納
*/
unsigned int * loadImage(char * path) {

	FILE * f;

	unsigned char * fileBuf;
	unsigned int * imageBuf;

	int fileSize;
	int pixelsOffset;

	int width, height;
	int lineLength;
	unsigned char * pixels;

	int i, j;
	int r, g, b;

	f = fopen(path, "rb");

	fseek(f, 0, SEEK_END);

	fileSize = ftell(f) + 1;

	rewind(f);

	/* ファイル読み込みバッファ確保 */
	fileBuf = (unsigned char *)malloc(fileSize);

	/* ファイル読み込み */
	fread(fileBuf, 1, fileSize, f);

	fclose(f);

	/* BMPファイル先頭からピクセル列までのオフセット取得 */
	pixelsOffset = *((int *)(fileBuf + 10));

	/* ピクセル列の先頭アドレスを格納 */
	pixels = fileBuf + pixelsOffset;

	/* 画像サイズ取得 */
	width = (fileBuf[21] << 24) | (fileBuf[20] << 16) | (fileBuf[19] << 8) | fileBuf[18];
	height = (fileBuf[25] << 24) | (fileBuf[24] << 16) | (fileBuf[23] << 8) | fileBuf[22];

	/* ピクセル列の横一ラインのバイト数算出 */
	if (width % 4 == 0) {
		lineLength = width * 3;
	} else {
		lineLength = width * 3 + (4 - (width * 3) % 4);
	}

	/* 画像データ用メモリ確保 */
	imageBuf = (unsigned int *)calloc(2 + width * height, 4);

	/* 画像データに画像サイズ記録 */
	imageBuf[0] = width;
	imageBuf[1] = height;

	/* 画像データに各ピクセル設定 */
	for (i = 0;i < height;i++) {
		for (j = 0;j < width;j++) {

			r = pixels[((j * 3) + 2) + (i * lineLength)];
			g = pixels[((j * 3) + 1) + (i * lineLength)];
			b = pixels[(j * 3) + (i * lineLength)];

			imageBuf[2 + j + i * width] = (r << 16) | (g << 8) | b;

		}
	}

	free(fileBuf);

	return imageBuf;

}

/*
	画像データを24ビットBMPとして保存
*/
void writeImage(char * path, unsigned int * image) {

	unsigned char * bmpBuf;
	FILE * f;

	int lineLength;
	int bmpSize;

	unsigned int i, j;

	if (image[0] % 4 == 0) {
		lineLength = image[0] * 3;
	} else {
		lineLength = image[0] * 3 + (4 - (image[0] * 3) % 4);
	}

	bmpSize = 54 + image[0] * lineLength;
	bmpBuf = (unsigned char *)calloc(bmpSize, 1);

	/* BITMAPFILEHEADER先頭に識別子記録 */
	bmpBuf[0]='B';
	bmpBuf[1]='M';

	/* ファイルサイズ記録 */
	bmpBuf[2] = (unsigned char)(bmpSize & 0xff);
	bmpBuf[3] = (unsigned char)((bmpSize >> 8) & 0xff);
	bmpBuf[4] = (unsigned char)((bmpSize >> 16) & 0xff);
	bmpBuf[5] = (unsigned char)((bmpSize >> 24) & 0xff);

	bmpBuf[6]=0;
	bmpBuf[7]=0;
	bmpBuf[8]=0;
	bmpBuf[9]=0;

	/* ピクセル列までのオフセット記録 */
	bmpBuf[10]=54;

	bmpBuf[11]=0;
	bmpBuf[12]=0;
	bmpBuf[13]=0;

	/* BITMAPINFOHEADER */
	bmpBuf[14]=40;
	bmpBuf[15]=0;
	bmpBuf[16]=0;
	bmpBuf[17]=0;

	/* 画像の横幅記録 */
	bmpBuf[18] = (unsigned char)(image[0] & 0xff);
	bmpBuf[19] = (unsigned char)((image[0] >> 8) & 0xff);
	bmpBuf[20] = (unsigned char)((image[0] >> 16) & 0xff);
	bmpBuf[21] = (unsigned char)((image[0] >> 24) & 0xff);

	/* 画像の高さ記録 */
	bmpBuf[22] = (unsigned char)(image[1] & 0xff);
	bmpBuf[23] = (unsigned char)((image[1] >> 8) & 0xff);
	bmpBuf[24] = (unsigned char)((image[1] >> 16) & 0xff);
	bmpBuf[25] = (unsigned char)((image[1] >> 24) & 0xff);

	/* 色形式設定 */
	bmpBuf[26]=1;
	bmpBuf[27]=0;
	bmpBuf[28]=24;
	bmpBuf[29]=0;

	/* ピクセル列に各ピクセルのRGB成分書き込み */
	for (i = 0;i < image[1];i++) {
		for (j = 0;j < image[0];j++) {

			/* 青成分 */
			bmpBuf[54 + (j * 3) + (i * lineLength)] = image[2 + j + i * image[0]] & 0xff;

			/* 緑成分 */
			bmpBuf[55 + (j * 3) + (i * lineLength)] = (image[2 + j + i * image[0]] >> 8) & 0xff;

			/* 赤成分 */
			bmpBuf[56 + (j * 3) + (i * lineLength)] = (image[2 + j + i * image[0]] >> 16) & 0xff;

		}
	}

	/* ファイル書き込み */
	f = fopen(path, "wb");
	fwrite(bmpBuf, 1, bmpSize, f);
	fclose(f);

	free(bmpBuf);

}

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

	unsigned int * imageList[2];
	unsigned int * compImage;

	int width, height;

	int i, j;
	int r1, g1, b1, r2, g2, b2;

	if (argc != 4) {

		printf("合成するBMPファイルを二つと保存先BMPファイルを指定してください");

		exit(0);

	}

	for (i = 0;i < 2;i++) {

		imageList[i] = loadImage(argv[i + 1]);

		if (imageList[i] == 0) {

			printf("%sを読み込めませんでした。", argv[i + 1]);

			exit(0);

		} else {
			printf("%s:%d * %dピクセル\n", argv[i + 1], imageList[i][0], imageList[i][1]);
		}

	}

	if (imageList[0][0] != imageList[1][0] || imageList[0][1] != imageList[1][1]) {

			printf("同じ大きさの画像を指定してください。");

			exit(0);

	}

	width = imageList[0][0];
	height = imageList[0][1];

	/* 合成画像用バッファ作成 */
	compImage = (unsigned int *)calloc(2 + width * height, 4);

	/* 大きさ記録 */
	compImage[0] = width;
	compImage[1] = height;

	/* 各ピクセルを合成 */
	for (i = 0;i < height;i++) {
		for (j = 0;j < width;j++) {

			/* 一枚目の画像の各ピクセル色成分を記録 */
			r1 = (imageList[0][2 + j + i * width] >> 16) & 0xff;
			g1 = (imageList[0][2 + j + i * width] >> 8) & 0xff;
			b1 = imageList[0][2 + j + i * width]  & 0xff;

			/* 二枚目の画像の各ピクセル色成分を記録 */
			r2 = (imageList[1][2 + j + i * width] >> 16) & 0xff;
			g2 = (imageList[1][2 + j + i * width] >> 8) & 0xff;
			b2 = imageList[1][2 + j + i * width]  & 0xff;

			/* 一枚目と二枚目のピクセルを平均化し合成画像のピクセルに設定 */
			compImage[2 + j + i * width] = (((r1 + r2) / 2) << 16) | (((g1 + g2) / 2) << 8) | ((b1 + b2) / 2);

		}
	}

	/* 合成画像をBMPに保存 */
	writeImage(argv[3], compImage);

	for (i = 0;i < 2;i++) {
		free(imageList[i]);
	}

	free(compImage);

	return 0;

}