JAL-3206 avoid divide by zero when threshold is graphMin / graphMax
[jalview.git] / src / jalview / schemes / AnnotationColourGradient.java
index 5825612..c74fdbc 100755 (executable)
-/*\r
-* Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer\r
-* Copyright (C) 2005 AM Waterhouse, J Procter, G Barton, M Clamp, S Searle\r
-*\r
-* This program is free software; you can redistribute it and/or\r
-* modify it under the terms of the GNU General Public License\r
-* as published by the Free Software Foundation; either version 2\r
-* of the License, or (at your option) any later version.\r
-*\r
-* This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
-* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\r
-* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
-* GNU General Public License for more details.\r
-*\r
-* You should have received a copy of the GNU General Public License\r
-* along with this program; if not, write to the Free Software\r
-* Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA\r
-*/\r
-package jalview.schemes;\r
-\r
-import java.awt.*;\r
-\r
-import jalview.datamodel.*;\r
-\r
-public class AnnotationColourGradient extends ResidueColourScheme\r
-{\r
-    public static int NO_THRESHOLD = -1;\r
-    public static int BELOW_THRESHOLD = 0;\r
-    public static int ABOVE_THRESHOLD = 1;\r
-\r
-    AlignmentAnnotation annotation;\r
-    int aboveAnnotationThreshold = -1;\r
-\r
-    GraphLine annotationThreshold;\r
-\r
-    float r1, g1, b1, rr, gg, bb, dr, dg, db;\r
-    float range;\r
-\r
-    /**\r
-     * Creates a new AnnotationColourGradient object.\r
-     */\r
-    public AnnotationColourGradient(AlignmentAnnotation annotation,\r
-        Color minColour, Color maxColour, int aboveThreshold)\r
-    {\r
-      this.annotation = annotation;\r
-\r
-      aboveAnnotationThreshold = aboveThreshold;\r
-\r
-      if(aboveThreshold!=NO_THRESHOLD && annotation.graphLines!=null)\r
-        annotationThreshold = annotation.getGraphLine(0);\r
-\r
-      r1 = minColour.getRed();\r
-      g1 = minColour.getGreen();\r
-      b1 = minColour.getBlue();\r
-\r
-      rr = maxColour.getRed() - r1;\r
-      gg = maxColour.getGreen() - g1;\r
-      bb = maxColour.getBlue() - b1;\r
-\r
-      range = annotation.graphMax - annotation.graphMin;\r
-\r
-    }\r
-\r
-    public Color getMinColour()\r
-    {\r
-      return new Color( (int) r1, (int) g1, (int) b1);\r
-    }\r
-\r
-    public Color getMaxColour()\r
-    {\r
-      return new Color( (int) (r1 + rr), (int) (g1 + gg), (int) (b1 + bb));\r
-    }\r
-\r
-    /**\r
-     * DOCUMENT ME!\r
-     *\r
-     * @param n DOCUMENT ME!\r
-     *\r
-     * @return DOCUMENT ME!\r
-     */\r
-    public Color findColour(String n)\r
-    {\r
-      System.out.println("AnnotationColourGradient findColour(string)");\r
-        return Color.red;\r
-    }\r
-\r
-    /**\r
-     * DOCUMENT ME!\r
-     *\r
-     * @param n DOCUMENT ME!\r
-     * @param j DOCUMENT ME!\r
-     *\r
-     * @return DOCUMENT ME!\r
-     */\r
-    public Color findColour(String n, int j)\r
-    {\r
-        if ((threshold == 0) || aboveThreshold(n, j))\r
-        {\r
-          if( j+1>annotation.annotations.length || annotation.annotations[j]==null)\r
-            currentColour = Color.white;\r
-          else\r
-          {\r
-            if(  aboveAnnotationThreshold==NO_THRESHOLD\r
-               || (annotationThreshold!=null && aboveAnnotationThreshold==ABOVE_THRESHOLD && annotation.annotations[j].value>=annotationThreshold.value)\r
-               || (annotationThreshold!=null && aboveAnnotationThreshold==BELOW_THRESHOLD && annotation.annotations[j].value<=annotationThreshold.value))\r
-            {\r
-                dr = rr *\r
-                     ((annotation.annotations[j].value-annotation.graphMin) / range )\r
-                     +r1;\r
-                dg = gg *\r
-                     ((annotation.annotations[j].value-annotation.graphMin)  / range )\r
-                     +g1;\r
-                db = bb *\r
-                     ((annotation.annotations[j].value-annotation.graphMin) / range )\r
-                     +b1;\r
-\r
-                 currentColour = new Color( (int) dr, (int) dg, (int) db);\r
-            }\r
-            else\r
-              currentColour = Color.white;\r
-          }\r
-        }\r
-        else\r
-        {\r
-            return Color.white;\r
-        }\r
-\r
-        if(conservationColouring)\r
-         applyConservation(j);\r
-\r
-       return currentColour;\r
-    }\r
-}\r
+/*
+ * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
+ * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
+ * 
+ * This file is part of Jalview.
+ * 
+ * Jalview is free software: you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License 
+ * as published by the Free Software Foundation, either version 3
+ * of the License, or (at your option) any later version.
+ *  
+ * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but 
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty 
+ * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR 
+ * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+ * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
+ */
+package jalview.schemes;
+
+import jalview.datamodel.AlignmentAnnotation;
+import jalview.datamodel.AlignmentI;
+import jalview.datamodel.AnnotatedCollectionI;
+import jalview.datamodel.Annotation;
+import jalview.datamodel.GraphLine;
+import jalview.datamodel.SequenceCollectionI;
+import jalview.datamodel.SequenceI;
+import jalview.renderer.AnnotationRenderer;
+import jalview.util.Comparison;
+
+import java.awt.Color;
+import java.util.IdentityHashMap;
+import java.util.Map;
+
+public class AnnotationColourGradient extends FollowerColourScheme
+{
+  public static final int NO_THRESHOLD = -1;
+
+  public static final int BELOW_THRESHOLD = 0;
+
+  public static final int ABOVE_THRESHOLD = 1;
+
+  private final AlignmentAnnotation annotation;
+
+  private final int aboveAnnotationThreshold;
+
+  public boolean thresholdIsMinMax = false;
+
+  private GraphLine annotationThreshold;
+
+  private int redMin;
+
+  private int greenMin;
+
+  private int blueMin;
+
+  private int redRange;
+
+  private int greenRange;
+
+  private int blueRange;
+
+  private boolean predefinedColours = false;
+
+  private boolean seqAssociated = false;
+
+  /**
+   * false if the scheme was constructed without a minColour and maxColour used
+   * to decide if existing colours should be taken from annotation elements when
+   * they exist
+   */
+  private boolean noGradient = false;
+
+  private IdentityHashMap<SequenceI, AlignmentAnnotation> seqannot = null;
+
+  @Override
+  public ColourSchemeI getInstance(AnnotatedCollectionI sg,
+          Map<SequenceI, SequenceCollectionI> hiddenRepSequences)
+  {
+    AnnotationColourGradient acg = new AnnotationColourGradient(annotation,
+            getColourScheme(), aboveAnnotationThreshold);
+    acg.thresholdIsMinMax = thresholdIsMinMax;
+    acg.annotationThreshold = (annotationThreshold == null) ? null
+            : new GraphLine(annotationThreshold);
+    acg.redMin = redMin;
+    acg.greenMin = greenMin;
+    acg.blueMin = blueMin;
+    acg.redRange = redRange;
+    acg.greenRange = greenRange;
+    acg.blueRange = blueRange;
+    acg.predefinedColours = predefinedColours;
+    acg.seqAssociated = seqAssociated;
+    acg.noGradient = noGradient;
+    return acg;
+  }
+
+  /**
+   * Creates a new AnnotationColourGradient object.
+   */
+  public AnnotationColourGradient(AlignmentAnnotation annotation,
+          ColourSchemeI originalColour, int aboveThreshold)
+  {
+    if (originalColour instanceof AnnotationColourGradient)
+    {
+      setColourScheme(((AnnotationColourGradient) originalColour)
+              .getColourScheme());
+    }
+    else
+    {
+      setColourScheme(originalColour);
+    }
+
+    this.annotation = annotation;
+
+    aboveAnnotationThreshold = aboveThreshold;
+
+    if (aboveThreshold != NO_THRESHOLD && annotation.threshold != null)
+    {
+      annotationThreshold = annotation.threshold;
+    }
+    // clear values so we don't get weird black bands...
+    redMin = 254;
+    greenMin = 254;
+    blueMin = 254;
+    redRange = 0;
+    greenRange = 0;
+    blueRange = 0;
+
+    noGradient = true;
+    checkLimits();
+  }
+
+  /**
+   * Creates a new AnnotationColourGradient object.
+   */
+  public AnnotationColourGradient(AlignmentAnnotation annotation,
+          Color minColour, Color maxColour, int aboveThreshold)
+  {
+    this.annotation = annotation;
+
+    aboveAnnotationThreshold = aboveThreshold;
+
+    if (aboveThreshold != NO_THRESHOLD && annotation.threshold != null)
+    {
+      annotationThreshold = annotation.threshold;
+    }
+
+    redMin = minColour.getRed();
+    greenMin = minColour.getGreen();
+    blueMin = minColour.getBlue();
+
+    redRange = maxColour.getRed() - redMin;
+    greenRange = maxColour.getGreen() - greenMin;
+    blueRange = maxColour.getBlue() - blueMin;
+
+    noGradient = false;
+    checkLimits();
+  }
+
+  private void checkLimits()
+  {
+    aamax = annotation.graphMax;
+    aamin = annotation.graphMin;
+    if (annotation.isRNA())
+    {
+      // reset colour palette
+      ColourSchemeProperty.resetRnaHelicesShading();
+      ColourSchemeProperty.initRnaHelicesShading(1 + (int) aamax);
+    }
+  }
+
+  @Override
+  public void alignmentChanged(AnnotatedCollectionI alignment,
+          Map<SequenceI, SequenceCollectionI> hiddenReps)
+  {
+    super.alignmentChanged(alignment, hiddenReps);
+
+    if (seqAssociated && annotation.getCalcId() != null)
+    {
+      if (seqannot != null)
+      {
+        seqannot.clear();
+      }
+      else
+      {
+        seqannot = new IdentityHashMap<>();
+      }
+      // resolve the context containing all the annotation for the sequence
+      AnnotatedCollectionI alcontext = alignment instanceof AlignmentI
+              ? alignment
+              : alignment.getContext();
+      boolean f = true, rna = false;
+      for (AlignmentAnnotation alan : alcontext
+              .findAnnotation(annotation.getCalcId()))
+      {
+        if (alan.sequenceRef != null
+                && (alan.label != null && annotation != null
+                        && alan.label.equals(annotation.label)))
+        {
+          if (!rna && alan.isRNA())
+          {
+            rna = true;
+          }
+          seqannot.put(alan.sequenceRef, alan);
+          if (f || alan.graphMax > aamax)
+          {
+            aamax = alan.graphMax;
+          }
+          if (f || alan.graphMin < aamin)
+          {
+            aamin = alan.graphMin;
+          }
+          f = false;
+        }
+      }
+      if (rna)
+      {
+        ColourSchemeProperty.initRnaHelicesShading(1 + (int) aamax);
+      }
+    }
+  }
+
+  float aamin = 0f, aamax = 0f;
+
+  public AlignmentAnnotation getAnnotation()
+  {
+    return annotation;
+  }
+
+  public int getAboveThreshold()
+  {
+    return aboveAnnotationThreshold;
+  }
+
+  public float getAnnotationThreshold()
+  {
+    if (annotationThreshold == null)
+    {
+      return 0;
+    }
+    else
+    {
+      return annotationThreshold.value;
+    }
+  }
+
+  public Color getMinColour()
+  {
+    return new Color(redMin, greenMin, blueMin);
+  }
+
+  public Color getMaxColour()
+  {
+    return new Color(redMin + redRange, greenMin + greenRange,
+            blueMin + blueRange);
+  }
+
+  /**
+   * DOCUMENT ME!
+   * 
+   * @param n
+   *          DOCUMENT ME!
+   * 
+   * @return DOCUMENT ME!
+   */
+  @Override
+  public Color findColour(char c)
+  {
+    return Color.red;
+  }
+
+  /**
+   * Returns the colour for a given character and position in a sequence
+   * 
+   * @param c
+   *          the residue character
+   * @param j
+   *          the aligned position
+   * @param seq
+   *          the sequence
+   * @return
+   */
+  @Override
+  public Color findColour(char c, int j, SequenceI seq)
+  {
+    /*
+     * locate the annotation we are configured to colour by
+     */
+    AlignmentAnnotation ann = (seqAssociated && seqannot != null
+            ? seqannot.get(seq)
+            : this.annotation);
+
+    /*
+     * if gap or no annotation at position, no colour (White)
+     */
+    if (ann == null || ann.annotations == null
+            || j >= ann.annotations.length || ann.annotations[j] == null
+            || Comparison.isGap(c))
+    {
+      return Color.white;
+    }
+
+    Annotation aj = ann.annotations[j];
+    // 'use original colours' => colourScheme != null
+    // -> look up colour to be used
+    // predefined colours => preconfigured shading
+    // -> only use original colours reference if thresholding enabled &
+    // minmax exists
+    // annotation.hasIcons => null or black colours replaced with glyph
+    // colours
+    // -> reuse original colours if present
+    // -> if thresholding enabled then return colour on non-whitespace glyph
+
+    /*
+     * if threshold applies, and annotation fails the test - no colour (white)
+     */
+    if (annotationThreshold != null)
+    {
+      if ((aboveAnnotationThreshold == ABOVE_THRESHOLD
+              && aj.value < annotationThreshold.value)
+              || (aboveAnnotationThreshold == BELOW_THRESHOLD
+                      && aj.value > annotationThreshold.value))
+      {
+        return Color.white;
+      }
+    }
+
+    /*
+     * If 'use original colours' then return the colour of the annotation
+     * at the aligned position - computed using the background colour scheme
+     */
+    if (predefinedColours && aj.colour != null
+            && !aj.colour.equals(Color.black))
+    {
+      return aj.colour;
+    }
+
+    Color result = Color.white;
+    if (ann.hasIcons && ann.graph == AlignmentAnnotation.NO_GRAPH)
+    {
+      /*
+       * secondary structure symbol colouring
+       */
+      if (aj.secondaryStructure > ' ' && aj.secondaryStructure != '.'
+              && aj.secondaryStructure != '-')
+      {
+        if (getColourScheme() != null)
+        {
+          result = getColourScheme().findColour(c, j, seq, null, 0f);
+        }
+        else
+        {
+          if (ann.isRNA())
+          {
+            result = ColourSchemeProperty.rnaHelices[(int) aj.value];
+          }
+          else
+          {
+            result = ann.annotations[j].secondaryStructure == 'H'
+                    ? AnnotationRenderer.HELIX_COLOUR
+                    : ann.annotations[j].secondaryStructure == 'E'
+                            ? AnnotationRenderer.SHEET_COLOUR
+                            : AnnotationRenderer.STEM_COLOUR;
+          }
+        }
+      }
+      else
+      {
+        return Color.white;
+      }
+    }
+    else if (noGradient)
+    {
+      if (getColourScheme() != null)
+      {
+        result = getColourScheme().findColour(c, j, seq, null, 0f);
+      }
+      else
+      {
+        if (aj.colour != null)
+        {
+          result = aj.colour;
+        }
+      }
+    }
+    else
+    {
+      result = shadeCalculation(ann, j);
+    }
+
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Returns a graduated colour for the annotation at the given column. If there
+   * is a threshold value, and it is used as the top/bottom of the colour range,
+   * and the value satisfies the threshold condition, then a colour
+   * proportionate to the range from the threshold is calculated. For all other
+   * cases, a colour proportionate to the annotation's min-max range is
+   * calulated. Note that thresholding is _not_ done here (a colour is computed
+   * even if threshold is not passed).
+   * 
+   * @param ann
+   * @param col
+   * @return
+   */
+  Color shadeCalculation(AlignmentAnnotation ann, int col)
+  {
+    float range = 1f;
+    float value = ann.annotations[col].value;
+    if (thresholdIsMinMax && ann.threshold != null
+            && aboveAnnotationThreshold == ABOVE_THRESHOLD
+            && value >= ann.threshold.value)
+    {
+      range = ann.graphMax == ann.threshold.value ? 1f
+              : (value - ann.threshold.value)
+              / (ann.graphMax - ann.threshold.value);
+    }
+    else if (thresholdIsMinMax && ann.threshold != null
+            && aboveAnnotationThreshold == BELOW_THRESHOLD
+            && value <= ann.threshold.value)
+    {
+      range = ann.graphMin == ann.threshold.value ? 0f
+              : (value - ann.graphMin)
+                      / (ann.threshold.value - ann.graphMin);
+    }
+    else
+    {
+      if (ann.graphMax != ann.graphMin)
+      {
+        range = (value - ann.graphMin) / (ann.graphMax - ann.graphMin);
+      }
+      else
+      {
+        range = 0f;
+      }
+    }
+
+    int dr = (int) (redRange * range + redMin);
+    int dg = (int) (greenRange * range + greenMin);
+    int db = (int) (blueRange * range + blueMin);
+
+    return new Color(dr, dg, db);
+  }
+
+  public boolean isPredefinedColours()
+  {
+    return predefinedColours;
+  }
+
+  public void setPredefinedColours(boolean predefinedColours)
+  {
+    this.predefinedColours = predefinedColours;
+  }
+
+  public boolean isSeqAssociated()
+  {
+    return seqAssociated;
+  }
+
+  public void setSeqAssociated(boolean sassoc)
+  {
+    seqAssociated = sassoc;
+  }
+
+  public boolean isThresholdIsMinMax()
+  {
+    return thresholdIsMinMax;
+  }
+
+  public void setThresholdIsMinMax(boolean minMax)
+  {
+    this.thresholdIsMinMax = minMax;
+  }
+
+  @Override
+  public String getSchemeName()
+  {
+    return "Annotation";
+  }
+
+  @Override
+  public boolean isSimple()
+  {
+    return false;
+  }
+}