src/jalview/appletgui/RotatableCanvas.java

   1 /*\r
   2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer\r
   3  * Copyright (C) 2005 AM Waterhouse, J Procter, G Barton, M Clamp, S Searle\r
   4  *\r
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or\r
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License\r
   7  * as published by the Free Software Foundation; either version 2\r
   8  * of the License, or (at your option) any later version.\r
   9  *\r
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\r
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
  13  * GNU General Public License for more details.\r
  14  *\r
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License\r
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software\r
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA\r
  18  */\r
  19 \r
  20 package jalview.appletgui;\r
  21 \r
  22 import java.util.*;\r
  23 \r
  24 import java.awt.*;\r
  25 import java.awt.event.*;\r
  26 \r
  27 import jalview.datamodel.*;\r
  28 import jalview.math.*;\r
  29 import jalview.util.*;\r
  30 \r
  31 public class RotatableCanvas\r
  32     extends Panel implements MouseListener,\r
  33     MouseMotionListener,\r
  34     KeyListener\r
  35 {\r
  36   RotatableMatrix idmat = new RotatableMatrix(3, 3);\r
  37   RotatableMatrix objmat = new RotatableMatrix(3, 3);\r
  38   RotatableMatrix rotmat = new RotatableMatrix(3, 3);\r
  39 \r
  40   //RubberbandRectangle rubberband;\r
  41 \r
  42   boolean drawAxes = true;\r
  43 \r
  44   int omx = 0;\r
  45   int mx = 0;\r
  46   int omy = 0;\r
  47   int my = 0;\r
  48 \r
  49   Image img;\r
  50   Graphics ig;\r
  51 \r
  52   Dimension prefsize;\r
  53 \r
  54   float centre[] = new float[3];\r
  55   float width[] = new float[3];\r
  56 \r
  57   float max[] = new float[3];\r
  58   float min[] = new float[3];\r
  59 \r
  60   float maxwidth;\r
  61   float scale;\r
  62 \r
  63   int npoint;\r
  64 \r
  65   Vector points;\r
  66   float[][] orig;\r
  67   float[][] axes;\r
  68 \r
  69   int startx;\r
  70   int starty;\r
  71 \r
  72   int lastx;\r
  73   int lasty;\r
  74 \r
  75   int rectx1;\r
  76   int recty1;\r
  77   int rectx2;\r
  78   int recty2;\r
  79 \r
  80   float scalefactor = 1;\r
  81 \r
  82   AlignViewport av;\r
  83   boolean showLabels = false;\r
  84 \r
  85   public RotatableCanvas(AlignViewport av)\r
  86   {\r
  87     this.av = av;\r
  88   }\r
  89 \r
  90   public void showLabels(boolean b)\r
  91   {\r
  92     showLabels = b;\r
  93     repaint();\r
  94   }\r
  95 \r
  96   public void setPoints(Vector points, int npoint)\r
  97   {\r
  98     this.points = points;\r
  99     this.npoint = npoint;\r
 100     this.av = av;\r
 101     PaintRefresher.Register(this, av.alignment);\r
 102 \r
 103     prefsize = getPreferredSize();\r
 104     orig = new float[npoint][3];\r
 105 \r
 106     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 107     {\r
 108       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 109       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 110       {\r
 111         orig[i][j] = sp.coord[j];\r
 112       }\r
 113     }\r
 114     //Initialize the matrices to identity\r
 115 \r
 116     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 117     {\r
 118       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 119       {\r
 120         if (i != j)\r
 121         {\r
 122           idmat.addElement(i, j, 0);\r
 123           objmat.addElement(i, j, 0);\r
 124           rotmat.addElement(i, j, 0);\r
 125         }\r
 126         else\r
 127         {\r
 128           idmat.addElement(i, j, 0);\r
 129           objmat.addElement(i, j, 0);\r
 130           rotmat.addElement(i, j, 0);\r
 131         }\r
 132       }\r
 133     }\r
 134 \r
 135     axes = new float[3][3];\r
 136     initAxes();\r
 137 \r
 138     findCentre();\r
 139     findWidth();\r
 140 \r
 141     scale = findScale();\r
 142 \r
 143     //    System.out.println("Scale factor = " + scale);\r
 144 \r
 145     addMouseListener(this);\r
 146     addKeyListener(this);\r
 147     // if (getParent() != null) {\r
 148     //   getParent().addKeyListener(this);\r
 149     //}\r
 150     addMouseMotionListener(this);\r
 151 \r
 152     // Add rubberband\r
 153     //   rubberband  = new RubberbandRectangle(this);\r
 154     //  rubberband.setActive(true);\r
 155     //   rubberband.addListener(this);\r
 156   }\r
 157 \r
 158   /* public boolean handleSequenceSelectionEvent(SequenceSelectionEvent evt) {\r
 159      redrawneeded = true;\r
 160      repaint();\r
 161      return true;\r
 162    }\r
 163 \r
 164    public void removeNotify() {\r
 165      controller.removeListener(this);\r
 166      super.removeNotify();\r
 167    }*/\r
 168 \r
 169   public void initAxes()\r
 170   {\r
 171     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 172     {\r
 173       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 174       {\r
 175         if (i != j)\r
 176         {\r
 177           axes[i][j] = 0;\r
 178         }\r
 179         else\r
 180         {\r
 181           axes[i][j] = 1;\r
 182         }\r
 183       }\r
 184     }\r
 185   }\r
 186 \r
 187   public void findWidth()\r
 188   {\r
 189     max = new float[3];\r
 190     min = new float[3];\r
 191 \r
 192     max[0] = (float) - 1e30;\r
 193     max[1] = (float) - 1e30;\r
 194     max[2] = (float) - 1e30;\r
 195 \r
 196     min[0] = (float) 1e30;\r
 197     min[1] = (float) 1e30;\r
 198     min[2] = (float) 1e30;\r
 199 \r
 200     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 201     {\r
 202       for (int j = 0; j < npoint; j++)\r
 203       {\r
 204         SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(j);\r
 205         if (sp.coord[i] >= max[i])\r
 206         {\r
 207           max[i] = sp.coord[i];\r
 208         }\r
 209         if (sp.coord[i] <= min[i])\r
 210         {\r
 211           min[i] = sp.coord[i];\r
 212         }\r
 213       }\r
 214     }\r
 215 \r
 216     //    System.out.println("xmax " + max[0] + " min " + min[0]);\r
 217     //System.out.println("ymax " + max[1] + " min " + min[1]);\r
 218     //System.out.println("zmax " + max[2] + " min " + min[2]);\r
 219 \r
 220     width[0] = Math.abs(max[0] - min[0]);\r
 221     width[1] = Math.abs(max[1] - min[1]);\r
 222     width[2] = Math.abs(max[2] - min[2]);\r
 223 \r
 224     maxwidth = width[0];\r
 225 \r
 226     if (width[1] > width[0])\r
 227     {\r
 228       maxwidth = width[1];\r
 229     }\r
 230     if (width[2] > width[1])\r
 231     {\r
 232       maxwidth = width[2];\r
 233     }\r
 234 \r
 235     //System.out.println("Maxwidth = " + maxwidth);\r
 236   }\r
 237 \r
 238   public float findScale()\r
 239   {\r
 240     int dim, width, height;\r
 241     if (getSize().width != 0)\r
 242     {\r
 243       width = getSize().width;\r
 244       height = getSize().height;\r
 245     }\r
 246     else\r
 247     {\r
 248       width = prefsize.width;\r
 249       height = prefsize.height;\r
 250     }\r
 251 \r
 252     if (width < height)\r
 253     {\r
 254       dim = width;\r
 255     }\r
 256     else\r
 257     {\r
 258       dim = height;\r
 259     }\r
 260 \r
 261     return (float) (dim * scalefactor / (2 * maxwidth));\r
 262   }\r
 263 \r
 264   public void findCentre()\r
 265   {\r
 266     //Find centre coordinate\r
 267     findWidth();\r
 268 \r
 269     centre[0] = (max[0] + min[0]) / 2;\r
 270     centre[1] = (max[1] + min[1]) / 2;\r
 271     centre[2] = (max[2] + min[2]) / 2;\r
 272 \r
 273     //    System.out.println("Centre x " + centre[0]);\r
 274     //System.out.println("Centre y " + centre[1]);\r
 275     //System.out.println("Centre z " + centre[2]);\r
 276   }\r
 277 \r
 278   public Dimension getPreferredSize()\r
 279   {\r
 280     if (prefsize != null)\r
 281     {\r
 282       return prefsize;\r
 283     }\r
 284     else\r
 285     {\r
 286       return new Dimension(400, 400);\r
 287     }\r
 288   }\r
 289 \r
 290   public Dimension getMinimumSize()\r
 291   {\r
 292     return getPreferredSize();\r
 293   }\r
 294 \r
 295   public void paint(Graphics g)\r
 296   {\r
 297     if (points == null)\r
 298     {\r
 299       g.setFont(new Font("Verdana", Font.PLAIN, 18));\r
 300       g.drawString("Calculating PCA....", 20, getSize().height / 2);\r
 301     }\r
 302     else\r
 303     {\r
 304 \r
 305       //Only create the image at the beginning -\r
 306       if ( (img == null) || (prefsize.width != getSize().width) ||\r
 307           (prefsize.height != getSize().height))\r
 308       {\r
 309         prefsize.width = getSize().width;\r
 310         prefsize.height = getSize().height;\r
 311 \r
 312         scale = findScale();\r
 313 \r
 314         //      System.out.println("New scale = " + scale);\r
 315         img = createImage(getSize().width, getSize().height);\r
 316         ig = img.getGraphics();\r
 317 \r
 318       }\r
 319 \r
 320       drawBackground(ig, Color.black);\r
 321       drawScene(ig);\r
 322       if (drawAxes == true)\r
 323       {\r
 324         drawAxes(ig);\r
 325       }\r
 326 \r
 327       g.drawImage(img, 0, 0, this);\r
 328     }\r
 329   }\r
 330 \r
 331   public void drawAxes(Graphics g)\r
 332   {\r
 333 \r
 334     g.setColor(Color.yellow);\r
 335     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 336     {\r
 337       g.drawLine(getSize().width / 2, getSize().height / 2,\r
 338                  (int) (axes[i][0] * scale * max[0] + getSize().width / 2),\r
 339                  (int) (axes[i][1] * scale * max[1] + getSize().height / 2));\r
 340     }\r
 341   }\r
 342 \r
 343   public void drawBackground(Graphics g, Color col)\r
 344   {\r
 345     g.setColor(col);\r
 346     g.fillRect(0, 0, prefsize.width, prefsize.height);\r
 347   }\r
 348 \r
 349   public void drawScene(Graphics g)\r
 350   {\r
 351     boolean darker = false;\r
 352 \r
 353     int halfwidth = getSize().width / 2;\r
 354     int halfheight = getSize().height / 2;\r
 355 \r
 356     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 357     {\r
 358       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 359       int x = (int) ( (float) (sp.coord[0] - centre[0]) * scale) + halfwidth;\r
 360       int y = (int) ( (float) (sp.coord[1] - centre[1]) * scale) + halfheight;\r
 361       float z = sp.coord[1] - centre[2];\r
 362 \r
 363       if (sp.sequence.getColor() == Color.black)\r
 364       {\r
 365         g.setColor(Color.white);\r
 366       }\r
 367       else\r
 368       {\r
 369         g.setColor(sp.sequence.getColor());\r
 370       }\r
 371 \r
 372       if (av.getSelectionGroup() != null)\r
 373       {\r
 374         if (av.getSelectionGroup().sequences.contains( ( (SequencePoint) points.\r
 375             elementAt(i)).sequence))\r
 376         {\r
 377           g.setColor(Color.gray);\r
 378         }\r
 379       }\r
 380       if (z < 0)\r
 381       {\r
 382         g.setColor(g.getColor().darker());\r
 383       }\r
 384 \r
 385       g.fillRect(x - 3, y - 3, 6, 6);\r
 386       if (showLabels)\r
 387       {\r
 388         g.setColor(Color.red);\r
 389         g.drawString( ( (SequencePoint) points.elementAt(i)).sequence.\r
 390                      getName(),\r
 391                      x - 3, y - 4);\r
 392       }\r
 393 \r
 394     }\r
 395 //    //Now the rectangle\r
 396 //    if (rectx2 != -1 && recty2 != -1) {\r
 397 //      g.setColor(Color.white);\r
 398 //\r
 399 //      g.drawRect(rectx1,recty1,rectx2-rectx1,recty2-recty1);\r
 400 //    }\r
 401   }\r
 402 \r
 403   public Dimension minimumsize()\r
 404   {\r
 405     return prefsize;\r
 406   }\r
 407 \r
 408   public Dimension preferredsize()\r
 409   {\r
 410     return prefsize;\r
 411   }\r
 412 \r
 413   public void keyTyped(KeyEvent evt)\r
 414   {}\r
 415 \r
 416   public void keyReleased(KeyEvent evt)\r
 417   {}\r
 418 \r
 419   public void keyPressed(KeyEvent evt)\r
 420   {\r
 421     requestFocus();\r
 422     if (evt.getKeyCode() == KeyEvent.VK_UP)\r
 423     {\r
 424       scalefactor = (float) (scalefactor * 1.1);\r
 425       scale = findScale();\r
 426     }\r
 427     else if (evt.getKeyCode() == KeyEvent.VK_DOWN)\r
 428     {\r
 429       scalefactor = (float) (scalefactor * 0.9);\r
 430       scale = findScale();\r
 431     }\r
 432     else if (evt.getKeyChar() == 's')\r
 433     {\r
 434       System.err.println("DEBUG: Rectangle selection"); // log.debug\r
 435       if (rectx2 != -1 && recty2 != -1)\r
 436       {\r
 437         rectSelect(rectx1, recty1, rectx2, recty2);\r
 438 \r
 439       }\r
 440     }\r
 441     repaint();\r
 442   }\r
 443 \r
 444   public void printPoints()\r
 445   {\r
 446     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 447     {\r
 448       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 449       Format.print(System.out, "%5d ", i);\r
 450       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 451       {\r
 452         Format.print(System.out, "%13.3f  ", sp.coord[j]);\r
 453       }\r
 454       System.out.println();\r
 455     }\r
 456   }\r
 457 \r
 458   public void mouseClicked(MouseEvent evt)\r
 459   {}\r
 460 \r
 461   public void mouseEntered(MouseEvent evt)\r
 462   {}\r
 463 \r
 464   public void mouseExited(MouseEvent evt)\r
 465   {}\r
 466 \r
 467   public void mouseReleased(MouseEvent evt)\r
 468   {}\r
 469 \r
 470   public void mousePressed(MouseEvent evt)\r
 471   {\r
 472     int x = evt.getX();\r
 473     int y = evt.getY();\r
 474 \r
 475     mx = x;\r
 476     my = y;\r
 477 \r
 478     omx = mx;\r
 479     omy = my;\r
 480 \r
 481     startx = x;\r
 482     starty = y;\r
 483 \r
 484     rectx1 = x;\r
 485     recty1 = y;\r
 486 \r
 487     rectx2 = -1;\r
 488     recty2 = -1;\r
 489 \r
 490     SequenceI found = findPoint(x, y);\r
 491 \r
 492     if (found != null)\r
 493     {\r
 494       if (av.getSelectionGroup() != null)\r
 495       {\r
 496         av.getSelectionGroup().addOrRemove(found, true);\r
 497         av.getSelectionGroup().setEndRes(av.alignment.getWidth()-1);\r
 498         PaintRefresher.Refresh(this, av.alignment);\r
 499       }\r
 500       else\r
 501       {\r
 502         av.setSelectionGroup(new SequenceGroup());\r
 503         av.getSelectionGroup().addOrRemove(found, true);\r
 504         av.getSelectionGroup().setEndRes(av.alignment.getWidth()-1);\r
 505 \r
 506       }\r
 507     }\r
 508     repaint();\r
 509   }\r
 510 \r
 511   // private void fireSequenceSelectionEvent(Selection sel) {\r
 512   //   controller.handleSequenceSelectionEvent(new SequenceSelectionEvent(this,sel));\r
 513   //}\r
 514 \r
 515   public void mouseMoved(MouseEvent evt)\r
 516   {\r
 517     // SequenceI found = findPoint(evt.getX(), evt.getY());\r
 518   }\r
 519 \r
 520   public void mouseDragged(MouseEvent evt)\r
 521   {\r
 522     mx = evt.getX();\r
 523     my = evt.getY();\r
 524     //Check if this is a rectangle drawing drag\r
 525     if ( (evt.getModifiers() & InputEvent.BUTTON2_MASK) != 0)\r
 526     {\r
 527 //      rectx2 = evt.getX();\r
 528 //      recty2 = evt.getY();\r
 529     }\r
 530     else\r
 531     {\r
 532       rotmat.setIdentity();\r
 533 \r
 534       rotmat.rotate( (float) (my - omy), 'x');\r
 535       rotmat.rotate( (float) (mx - omx), 'y');\r
 536 \r
 537       for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 538       {\r
 539         SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 540         sp.coord[0] -= centre[0];\r
 541         sp.coord[1] -= centre[1];\r
 542         sp.coord[2] -= centre[2];\r
 543 \r
 544         //Now apply the rotation matrix\r
 545         sp.coord = rotmat.vectorMultiply(sp.coord);\r
 546 \r
 547         //Now translate back again\r
 548         sp.coord[0] += centre[0];\r
 549         sp.coord[1] += centre[1];\r
 550         sp.coord[2] += centre[2];\r
 551       }\r
 552 \r
 553       for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 554       {\r
 555         axes[i] = rotmat.vectorMultiply(axes[i]);\r
 556       }\r
 557       omx = mx;\r
 558       omy = my;\r
 559 \r
 560       paint(this.getGraphics());\r
 561     }\r
 562 \r
 563   }\r
 564 \r
 565   public void rectSelect(int x1, int y1, int x2, int y2)\r
 566   {\r
 567     boolean changedSel = false;\r
 568     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 569     {\r
 570       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 571       int tmp1 = (int) ( (sp.coord[0] - centre[0]) * scale +\r
 572                         (float) getSize().width / 2.0);\r
 573       int tmp2 = (int) ( (sp.coord[1] - centre[1]) * scale +\r
 574                         (float) getSize().height / 2.0);\r
 575 \r
 576       if (tmp1 > x1 && tmp1 < x2 && tmp2 > y1 && tmp2 < y2)\r
 577       {\r
 578         if (av != null)\r
 579         {\r
 580           if (!av.getSelectionGroup().sequences.contains(sp.sequence))\r
 581           {\r
 582             av.getSelectionGroup().addSequence(sp.sequence, true);\r
 583           }\r
 584         }\r
 585       }\r
 586     }\r
 587   }\r
 588 \r
 589   public SequenceI findPoint(int x, int y)\r
 590   {\r
 591 \r
 592     int halfwidth = getSize().width / 2;\r
 593     int halfheight = getSize().height / 2;\r
 594 \r
 595     int found = -1;\r
 596 \r
 597     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 598     {\r
 599 \r
 600       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 601       int px = (int) ( (float) (sp.coord[0] - centre[0]) * scale) + halfwidth;\r
 602       int py = (int) ( (float) (sp.coord[1] - centre[1]) * scale) + halfheight;\r
 603 \r
 604       if (Math.abs(px - x) < 3 && Math.abs(py - y) < 3)\r
 605       {\r
 606         found = i;\r
 607       }\r
 608     }\r
 609     if (found != -1)\r
 610     {\r
 611       return ( (SequencePoint) points.elementAt(found)).sequence;\r
 612     }\r
 613     else\r
 614     {\r
 615       return null;\r
 616     }\r
 617   }\r
 618   /*  public boolean handleRubberbandEvent(RubberbandEvent evt) {\r
 619       System.out.println("Rubberband handler called in RotatableCanvas with " +\r
 620                          evt.getBounds());\r
 621 \r
 622       Rubberband rb = (Rubberband)evt.getSource();\r
 623 \r
 624       // Clear the current selection (instance variable)\r
 625       //if ((rb.getModifiers() & Event.SHIFT_MASK) == 0) {\r
 626       //   clearSelection();\r
 627       //}\r
 628 \r
 629       if (rb.getComponent() == this) {\r
 630         Rectangle bounds = evt.getBounds();\r
 631    rectSelect(bounds.x,bounds.y,bounds.x+bounds.width,bounds.y+bounds.height);\r
 632       }\r
 633 \r
 634       redrawneeded = true;\r
 635       paint(this.getGraphics());\r
 636 \r
 637       return true;\r
 638     }*/\r
 639 \r
 640 }\r