2d77c59beefdafdd537183d2d8ef4d0044de7004
[jalview.git] / PCAPanel.java
1 /*
2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
3  * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
4  * 
5  * This file is part of Jalview.
6  * 
7  * Jalview is free software: you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU General Public License 
9  * as published by the Free Software Foundation, either version 3
10  * of the License, or (at your option) any later version.
11  *  
12  * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but 
13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty 
14  * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR 
15  * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
16  * 
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19  * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
20  */
21 package jalview.appletgui;
22
23 import jalview.analysis.scoremodels.ScoreModels;
24 import jalview.analysis.scoremodels.SimilarityParams;
25 import jalview.api.analysis.ScoreModelI;
26 import jalview.datamodel.Alignment;
27 import jalview.datamodel.AlignmentView;
28 import jalview.datamodel.ColumnSelection;
29 import jalview.datamodel.SeqCigar;
30 import jalview.datamodel.SequenceI;
31 import jalview.util.MessageManager;
32 import jalview.viewmodel.PCAModel;
33
34 import java.awt.BorderLayout;
35 import java.awt.Button;
36 import java.awt.CheckboxMenuItem;
37 import java.awt.Choice;
38 import java.awt.Color;
39 import java.awt.FlowLayout;
40 import java.awt.Frame;
41 import java.awt.Label;
42 import java.awt.Menu;
43 import java.awt.MenuBar;
44 import java.awt.MenuItem;
45 import java.awt.Panel;
46 import java.awt.event.ActionEvent;
47 import java.awt.event.ActionListener;
48 import java.awt.event.ItemEvent;
49 import java.awt.event.ItemListener;
50
51 public class PCAPanel extends EmbmenuFrame implements Runnable,
52         ActionListener, ItemListener
53 {
54   RotatableCanvas rc;
55
56   AlignViewport av;
57
58   PCAModel pcaModel;
59
60   int top = 0;
61
62   public PCAPanel(AlignViewport viewport)
63   {
64     try
65     {
66       jbInit();
67     } catch (Exception e)
68     {
69       e.printStackTrace();
70     }
71
72     for (int i = 1; i < 8; i++)
73     {
74       xCombobox.addItem("dim " + i);
75       yCombobox.addItem("dim " + i);
76       zCombobox.addItem("dim " + i);
77     }
78
79     this.av = viewport;
80     boolean selected = viewport.getSelectionGroup() != null
81             && viewport.getSelectionGroup().getSize() > 0;
82     AlignmentView seqstrings = viewport.getAlignmentView(selected);
83     boolean nucleotide = viewport.getAlignment().isNucleotide();
84     SequenceI[] seqs;
85     if (!selected)
86     {
87       seqs = viewport.getAlignment().getSequencesArray();
88     }
89     else
90     {
91       seqs = viewport.getSelectionGroup().getSequencesInOrder(viewport.getAlignment());
92     }
93     SeqCigar sq[] = seqstrings.getSequences();
94     int length = sq[0].getWidth();
95
96     for (int i = 0; i < seqs.length; i++)
97     {
98       if (sq[i].getWidth() != length)
99       {
100         System.out
101                 .println("Sequences must be equal length for PCA analysis");
102         return;
103       }
104     }
105
106     ScoreModelI scoreModel = ScoreModels.getInstance().getDefaultModel(
107             !nucleotide);
108     pcaModel = new PCAModel(seqstrings, seqs, nucleotide, scoreModel,
109             SimilarityParams.SeqSpace);
110
111     rc = new RotatableCanvas(viewport);
112     embedMenuIfNeeded(rc);
113     add(rc, BorderLayout.CENTER);
114
115     jalview.bin.JalviewLite.addFrame(this,
116             MessageManager.getString("label.principal_component_analysis"),
117             475, 400);
118
119     Thread worker = new Thread(this);
120     worker.start();
121   }
122
123   /**
124    * DOCUMENT ME!
125    */
126   @Override
127   public void run()
128   {
129     // TODO progress indicator
130     calcSettings.setEnabled(false);
131     rc.setEnabled(false);
132     try
133     {
134       nuclSetting.setState(pcaModel.isNucleotide());
135       protSetting.setState(!pcaModel.isNucleotide());
136       pcaModel.run();
137       // ////////////////
138       xCombobox.select(0);
139       yCombobox.select(1);
140       zCombobox.select(2);
141
142       pcaModel.updateRc(rc);
143       // rc.invalidate();
144       top = pcaModel.getTop();
145     } catch (OutOfMemoryError x)
146     {
147       System.err.println("Out of memory when calculating PCA.");
148       return;
149     }
150     calcSettings.setEnabled(true);
151
152     // TODO revert progress indicator
153     rc.setEnabled(true);
154     rc.repaint();
155     this.repaint();
156   }
157
158   void doDimensionChange()
159   {
160     if (top == 0)
161     {
162       return;
163     }
164
165     int dim1 = top - xCombobox.getSelectedIndex();
166     int dim2 = top - yCombobox.getSelectedIndex();
167     int dim3 = top - zCombobox.getSelectedIndex();
168     pcaModel.updateRcView(dim1, dim2, dim3);
169     rc.img = null;
170     rc.rotmat.setIdentity();
171     rc.initAxes();
172     rc.paint(rc.getGraphics());
173   }
174
175   @Override
176   public void actionPerformed(ActionEvent evt)
177   {
178     if (evt.getSource() == inputData)
179     {
180       showOriginalData();
181     }
182     if (evt.getSource() == resetButton)
183     {
184       xCombobox.select(0);
185       yCombobox.select(1);
186       zCombobox.select(2);
187       doDimensionChange();
188     }
189     if (evt.getSource() == values)
190     {
191       values_actionPerformed();
192     }
193   }
194
195   @Override
196   public void itemStateChanged(ItemEvent evt)
197   {
198     if (evt.getSource() == xCombobox)
199     {
200       xCombobox_actionPerformed();
201     }
202     else if (evt.getSource() == yCombobox)
203     {
204       yCombobox_actionPerformed();
205     }
206     else if (evt.getSource() == zCombobox)
207     {
208       zCombobox_actionPerformed();
209     }
210     else if (evt.getSource() == labels)
211     {
212       labels_itemStateChanged(evt);
213     }
214     else if (evt.getSource() == nuclSetting)
215     {
216       if (!pcaModel.isNucleotide())
217       {
218         pcaModel.setNucleotide(true);
219         ScoreModelI scoreModel = ScoreModels.getInstance().getDefaultModel(
220                 false);
221         pcaModel.setScoreModel(scoreModel);
222         new Thread(this).start();
223       }
224     }
225     else if (evt.getSource() == protSetting)
226     {
227       if (pcaModel.isNucleotide())
228       {
229         pcaModel.setNucleotide(false);
230         ScoreModelI scoreModel = ScoreModels.getInstance().getDefaultModel(
231                 true);
232         pcaModel.setScoreModel(scoreModel);
233         new Thread(this).start();
234       }
235     }
236   }
237
238   protected void xCombobox_actionPerformed()
239   {
240     doDimensionChange();
241   }
242
243   protected void yCombobox_actionPerformed()
244   {
245     doDimensionChange();
246   }
247
248   protected void zCombobox_actionPerformed()
249   {
250     doDimensionChange();
251   }
252
253   public void values_actionPerformed()
254   {
255
256     CutAndPasteTransfer cap = new CutAndPasteTransfer(false, null);
257     Frame frame = new Frame();
258     frame.add(cap);
259     jalview.bin.JalviewLite.addFrame(frame,
260             MessageManager.getString("label.pca_details"), 500, 500);
261
262     cap.setText(pcaModel.getDetails());
263   }
264
265   void showOriginalData()
266   {
267     // decide if av alignment is sufficiently different to original data to
268     // warrant a new window to be created
269     // create new alignmnt window with hidden regions (unhiding hidden regions
270     // yields unaligned seqs)
271     // or create a selection box around columns in alignment view
272     // test Alignment(SeqCigar[])
273     char gc = '-';
274     try
275     {
276       // we try to get the associated view's gap character
277       // but this may fail if the view was closed...
278       gc = av.getGapCharacter();
279     } catch (Exception ex)
280     {
281     }
282     ;
283     Object[] alAndColsel = pcaModel.getSeqtrings()
284             .getAlignmentAndColumnSelection(gc);
285
286     if (alAndColsel != null && alAndColsel[0] != null)
287     {
288       Alignment al = new Alignment((SequenceI[]) alAndColsel[0]);
289       AlignFrame af = new AlignFrame(al, av.applet,
290               "Original Data for PCA", false);
291
292       af.viewport.setHiddenColumns((ColumnSelection) alAndColsel[1]);
293     }
294   }
295
296   public void labels_itemStateChanged(ItemEvent itemEvent)
297   {
298     rc.showLabels(labels.getState());
299   }
300
301   Panel jPanel2 = new Panel();
302
303   Label jLabel1 = new Label();
304
305   Label jLabel2 = new Label();
306
307   Label jLabel3 = new Label();
308
309   protected Choice xCombobox = new Choice();
310
311   protected Choice yCombobox = new Choice();
312
313   protected Choice zCombobox = new Choice();
314
315   protected Button resetButton = new Button();
316
317   FlowLayout flowLayout1 = new FlowLayout();
318
319   BorderLayout borderLayout1 = new BorderLayout();
320
321   MenuBar menuBar1 = new MenuBar();
322
323   Menu menu1 = new Menu();
324
325   Menu menu2 = new Menu();
326
327   Menu calcSettings = new Menu();
328
329   protected CheckboxMenuItem labels = new CheckboxMenuItem();
330
331   protected CheckboxMenuItem protSetting = new CheckboxMenuItem();
332
333   protected CheckboxMenuItem nuclSetting = new CheckboxMenuItem();
334
335   MenuItem values = new MenuItem();
336
337   MenuItem inputData = new MenuItem();
338
339   private void jbInit() throws Exception
340   {
341     this.setLayout(borderLayout1);
342     jPanel2.setLayout(flowLayout1);
343     jLabel1.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
344     jLabel1.setText("x=");
345     jLabel2.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
346     jLabel2.setText("y=");
347     jLabel3.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
348     jLabel3.setText("z=");
349     jPanel2.setBackground(Color.white);
350     zCombobox.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
351     zCombobox.addItemListener(this);
352     yCombobox.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
353     yCombobox.addItemListener(this);
354     xCombobox.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
355     xCombobox.addItemListener(this);
356     resetButton.setFont(new java.awt.Font("Verdana", 0, 12));
357     resetButton.setLabel(MessageManager.getString("action.reset"));
358     resetButton.addActionListener(this);
359     this.setMenuBar(menuBar1);
360     menu1.setLabel(MessageManager.getString("action.file"));
361     menu2.setLabel(MessageManager.getString("action.view"));
362     calcSettings.setLabel(MessageManager.getString("action.change_params"));
363     labels.setLabel(MessageManager.getString("label.labels"));
364     labels.addItemListener(this);
365     values.setLabel(MessageManager.getString("label.output_values"));
366     values.addActionListener(this);
367     inputData.setLabel(MessageManager.getString("label.input_data"));
368     nuclSetting.setLabel(MessageManager
369             .getString("label.nucleotide_matrix"));
370     nuclSetting.addItemListener(this);
371     protSetting.setLabel(MessageManager.getString("label.protein_matrix"));
372     protSetting.addItemListener(this);
373     this.add(jPanel2, BorderLayout.SOUTH);
374     jPanel2.add(jLabel1, null);
375     jPanel2.add(xCombobox, null);
376     jPanel2.add(jLabel2, null);
377     jPanel2.add(yCombobox, null);
378     jPanel2.add(jLabel3, null);
379     jPanel2.add(zCombobox, null);
380     jPanel2.add(resetButton, null);
381     menuBar1.add(menu1);
382     menuBar1.add(menu2);
383     menuBar1.add(calcSettings);
384     menu2.add(labels);
385     menu1.add(values);
386     menu1.add(inputData);
387     calcSettings.add(nuclSetting);
388     calcSettings.add(protSetting);
389     inputData.addActionListener(this);
390   }
391
392 }