src/jalview/appletgui/RotatableCanvas.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 java.util.*;
  24 import java.awt.*;
  25 import java.awt.event.*;
  26
  27 import jalview.api.RotatableCanvasI;
  28 import jalview.datamodel.*;
  29 import jalview.math.*;
  30 import jalview.util.*;
  31 import jalview.viewmodel.AlignmentViewport;
  32
  33 public class RotatableCanvas extends Panel implements MouseListener,
  34         MouseMotionListener, KeyListener, RotatableCanvasI
  35 {
  36   RotatableMatrix idmat = new RotatableMatrix(3, 3);
  37
  38   RotatableMatrix objmat = new RotatableMatrix(3, 3);
  39
  40   RotatableMatrix rotmat = new RotatableMatrix(3, 3);
  41
  42   String tooltip;
  43
  44   int toolx, tooly;
  45
  46   // RubberbandRectangle rubberband;
  47
  48   boolean drawAxes = true;
  49
  50   int omx = 0;
  51
  52   int mx = 0;
  53
  54   int omy = 0;
  55
  56   int my = 0;
  57
  58   Image img;
  59
  60   Graphics ig;
  61
  62   Dimension prefsize;
  63
  64   float centre[] = new float[3];
  65
  66   float width[] = new float[3];
  67
  68   float max[] = new float[3];
  69
  70   float min[] = new float[3];
  71
  72   float maxwidth;
  73
  74   float scale;
  75
  76   int npoint;
  77
  78   Vector points;
  79
  80   float[][] orig;
  81
  82   float[][] axes;
  83
  84   int startx;
  85
  86   int starty;
  87
  88   int lastx;
  89
  90   int lasty;
  91
  92   int rectx1;
  93
  94   int recty1;
  95
  96   int rectx2;
  97
  98   int recty2;
  99
 100   float scalefactor = 1;
 101
 102   AlignmentViewport av;
 103
 104   boolean showLabels = false;
 105
 106   public RotatableCanvas(AlignmentViewport av)
 107   {
 108     this.av = av;
 109   }
 110
 111   public void showLabels(boolean b)
 112   {
 113     showLabels = b;
 114     repaint();
 115   }
 116
 117   public void setPoints(Vector points, int npoint)
 118   {
 119     this.points = points;
 120     this.npoint = npoint;
 121     PaintRefresher.Register(this, av.getSequenceSetId());
 122
 123     prefsize = getPreferredSize();
 124     orig = new float[npoint][3];
 125
 126     for (int i = 0; i < npoint; i++)
 127     {
 128       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);
 129       for (int j = 0; j < 3; j++)
 130       {
 131         orig[i][j] = sp.coord[j];
 132       }
 133     }
 134     // Initialize the matrices to identity
 135
 136     for (int i = 0; i < 3; i++)
 137     {
 138       for (int j = 0; j < 3; j++)
 139       {
 140         if (i != j)
 141         {
 142           idmat.addElement(i, j, 0);
 143           objmat.addElement(i, j, 0);
 144           rotmat.addElement(i, j, 0);
 145         }
 146         else
 147         {
 148           idmat.addElement(i, j, 0);
 149           objmat.addElement(i, j, 0);
 150           rotmat.addElement(i, j, 0);
 151         }
 152       }
 153     }
 154
 155     axes = new float[3][3];
 156     initAxes();
 157
 158     findCentre();
 159     findWidth();
 160
 161     scale = findScale();
 162
 163     // System.out.println("Scale factor = " + scale);
 164
 165     addMouseListener(this);
 166     addKeyListener(this);
 167     // if (getParent() != null) {
 168     // getParent().addKeyListener(this);
 169     // }
 170     addMouseMotionListener(this);
 171
 172     // Add rubberband
 173     // rubberband = new RubberbandRectangle(this);
 174     // rubberband.setActive(true);
 175     // rubberband.addListener(this);
 176   }
 177
 178   /*
 179    * public boolean handleSequenceSelectionEvent(SequenceSelectionEvent evt) {
 180    * redrawneeded = true; repaint(); return true; }
 181    *
 182    * public void removeNotify() { controller.removeListener(this);
 183    * super.removeNotify(); }
 184    */
 185
 186   public void initAxes()
 187   {
 188     for (int i = 0; i < 3; i++)
 189     {
 190       for (int j = 0; j < 3; j++)
 191       {
 192         if (i != j)
 193         {
 194           axes[i][j] = 0;
 195         }
 196         else
 197         {
 198           axes[i][j] = 1;
 199         }
 200       }
 201     }
 202   }
 203
 204   public void findWidth()
 205   {
 206     max = new float[3];
 207     min = new float[3];
 208
 209     max[0] = (float) -1e30;
 210     max[1] = (float) -1e30;
 211     max[2] = (float) -1e30;
 212
 213     min[0] = (float) 1e30;
 214     min[1] = (float) 1e30;
 215     min[2] = (float) 1e30;
 216
 217     for (int i = 0; i < 3; i++)
 218     {
 219       for (int j = 0; j < npoint; j++)
 220       {
 221         SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(j);
 222         if (sp.coord[i] >= max[i])
 223         {
 224           max[i] = sp.coord[i];
 225         }
 226         if (sp.coord[i] <= min[i])
 227         {
 228           min[i] = sp.coord[i];
 229         }
 230       }
 231     }
 232
 233     // System.out.println("xmax " + max[0] + " min " + min[0]);
 234     // System.out.println("ymax " + max[1] + " min " + min[1]);
 235     // System.out.println("zmax " + max[2] + " min " + min[2]);
 236
 237     width[0] = Math.abs(max[0] - min[0]);
 238     width[1] = Math.abs(max[1] - min[1]);
 239     width[2] = Math.abs(max[2] - min[2]);
 240
 241     maxwidth = width[0];
 242
 243     if (width[1] > width[0])
 244     {
 245       maxwidth = width[1];
 246     }
 247     if (width[2] > width[1])
 248     {
 249       maxwidth = width[2];
 250     }
 251
 252     // System.out.println("Maxwidth = " + maxwidth);
 253   }
 254
 255   public float findScale()
 256   {
 257     int dim, width, height;
 258     if (getSize().width != 0)
 259     {
 260       width = getSize().width;
 261       height = getSize().height;
 262     }
 263     else
 264     {
 265       width = prefsize.width;
 266       height = prefsize.height;
 267     }
 268
 269     if (width < height)
 270     {
 271       dim = width;
 272     }
 273     else
 274     {
 275       dim = height;
 276     }
 277
 278     return (float) (dim * scalefactor / (2 * maxwidth));
 279   }
 280
 281   public void findCentre()
 282   {
 283     // Find centre coordinate
 284     findWidth();
 285
 286     centre[0] = (max[0] + min[0]) / 2;
 287     centre[1] = (max[1] + min[1]) / 2;
 288     centre[2] = (max[2] + min[2]) / 2;
 289
 290     // System.out.println("Centre x " + centre[0]);
 291     // System.out.println("Centre y " + centre[1]);
 292     // System.out.println("Centre z " + centre[2]);
 293   }
 294
 295   public Dimension getPreferredSize()
 296   {
 297     if (prefsize != null)
 298     {
 299       return prefsize;
 300     }
 301     else
 302     {
 303       return new Dimension(400, 400);
 304     }
 305   }
 306
 307   public Dimension getMinimumSize()
 308   {
 309     return getPreferredSize();
 310   }
 311
 312   public void update(Graphics g)
 313   {
 314     paint(g);
 315   }
 316
 317   public void paint(Graphics g)
 318   {
 319     if (points == null)
 320     {
 321       g.setFont(new Font("Verdana", Font.PLAIN, 18));
 322       g.drawString(MessageManager.getString("label.calculating_pca")
 323               + "....", 20, getSize().height / 2);
 324     }
 325     else
 326     {
 327
 328       // Only create the image at the beginning -
 329       if ((img == null) || (prefsize.width != getSize().width)
 330               || (prefsize.height != getSize().height))
 331       {
 332         prefsize.width = getSize().width;
 333         prefsize.height = getSize().height;
 334
 335         scale = findScale();
 336
 337         // System.out.println("New scale = " + scale);
 338         img = createImage(getSize().width, getSize().height);
 339         ig = img.getGraphics();
 340
 341       }
 342
 343       drawBackground(ig, Color.black);
 344       drawScene(ig);
 345       if (drawAxes == true)
 346       {
 347         drawAxes(ig);
 348       }
 349
 350       if (tooltip != null)
 351       {
 352         ig.setColor(Color.red);
 353         ig.drawString(tooltip, toolx, tooly);
 354       }
 355
 356       g.drawImage(img, 0, 0, this);
 357     }
 358   }
 359
 360   public void drawAxes(Graphics g)
 361   {
 362
 363     g.setColor(Color.yellow);
 364     for (int i = 0; i < 3; i++)
 365     {
 366       g.drawLine(getSize().width / 2, getSize().height / 2,
 367               (int) (axes[i][0] * scale * max[0] + getSize().width / 2),
 368               (int) (axes[i][1] * scale * max[1] + getSize().height / 2));
 369     }
 370   }
 371
 372   public void drawBackground(Graphics g, Color col)
 373   {
 374     g.setColor(col);
 375     g.fillRect(0, 0, prefsize.width, prefsize.height);
 376   }
 377
 378   public void drawScene(Graphics g)
 379   {
 380     // boolean darker = false;
 381
 382     int halfwidth = getSize().width / 2;
 383     int halfheight = getSize().height / 2;
 384
 385     for (int i = 0; i < npoint; i++)
 386     {
 387       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);
 388       int x = (int) ((float) (sp.coord[0] - centre[0]) * scale) + halfwidth;
 389       int y = (int) ((float) (sp.coord[1] - centre[1]) * scale)
 390               + halfheight;
 391       float z = sp.coord[1] - centre[2];
 392
 393       if (av.getSequenceColour(sp.sequence) == Color.black)
 394       {
 395         g.setColor(Color.white);
 396       }
 397       else
 398       {
 399         g.setColor(av.getSequenceColour(sp.sequence));
 400       }
 401
 402       if (av.getSelectionGroup() != null)
 403       {
 404         if (av.getSelectionGroup().getSequences(null)
 405                 .contains(((SequencePoint) points.elementAt(i)).sequence))
 406         {
 407           g.setColor(Color.gray);
 408         }
 409       }
 410       if (z < 0)
 411       {
 412         g.setColor(g.getColor().darker());
 413       }
 414
 415       g.fillRect(x - 3, y - 3, 6, 6);
 416       if (showLabels)
 417       {
 418         g.setColor(Color.red);
 419         g.drawString(
 420                 ((SequencePoint) points.elementAt(i)).sequence.getName(),
 421                 x - 3, y - 4);
 422       }
 423     }
 424   }
 425
 426   public Dimension minimumsize()
 427   {
 428     return prefsize;
 429   }
 430
 431   public Dimension preferredsize()
 432   {
 433     return prefsize;
 434   }
 435
 436   public void keyTyped(KeyEvent evt)
 437   {
 438   }
 439
 440   public void keyReleased(KeyEvent evt)
 441   {
 442   }
 443
 444   public void keyPressed(KeyEvent evt)
 445   {
 446     if (evt.getKeyCode() == KeyEvent.VK_UP)
 447     {
 448       scalefactor = (float) (scalefactor * 1.1);
 449       scale = findScale();
 450     }
 451     else if (evt.getKeyCode() == KeyEvent.VK_DOWN)
 452     {
 453       scalefactor = (float) (scalefactor * 0.9);
 454       scale = findScale();
 455     }
 456     else if (evt.getKeyChar() == 's')
 457     {
 458       System.err.println("DEBUG: Rectangle selection"); // log.debug
 459       if (rectx2 != -1 && recty2 != -1)
 460       {
 461         rectSelect(rectx1, recty1, rectx2, recty2);
 462
 463       }
 464     }
 465     repaint();
 466   }
 467
 468   public void printPoints()
 469   {
 470     for (int i = 0; i < npoint; i++)
 471     {
 472       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);
 473       Format.print(System.out, "%5d ", i);
 474       for (int j = 0; j < 3; j++)
 475       {
 476         Format.print(System.out, "%13.3f  ", sp.coord[j]);
 477       }
 478       System.out.println();
 479     }
 480   }
 481
 482   public void mouseClicked(MouseEvent evt)
 483   {
 484   }
 485
 486   public void mouseEntered(MouseEvent evt)
 487   {
 488   }
 489
 490   public void mouseExited(MouseEvent evt)
 491   {
 492   }
 493
 494   public void mouseReleased(MouseEvent evt)
 495   {
 496   }
 497
 498   public void mousePressed(MouseEvent evt)
 499   {
 500     int x = evt.getX();
 501     int y = evt.getY();
 502
 503     mx = x;
 504     my = y;
 505
 506     omx = mx;
 507     omy = my;
 508
 509     startx = x;
 510     starty = y;
 511
 512     rectx1 = x;
 513     recty1 = y;
 514
 515     rectx2 = -1;
 516     recty2 = -1;
 517
 518     SequenceI found = findPoint(x, y);
 519
 520     if (found != null)
 521     {
 522       // TODO: applet PCA is not associatable with multi-panels - only parent
 523       // view
 524       if (av.getSelectionGroup() != null)
 525       {
 526         av.getSelectionGroup().addOrRemove(found, true);
 527         av.getSelectionGroup().setEndRes(av.getAlignment().getWidth() - 1);
 528       }
 529       else
 530       {
 531         av.setSelectionGroup(new SequenceGroup());
 532         av.getSelectionGroup().addOrRemove(found, true);
 533         av.getSelectionGroup().setEndRes(av.getAlignment().getWidth() - 1);
 534
 535       }
 536       PaintRefresher.Refresh(this, av.getSequenceSetId());
 537       av.sendSelection();
 538     }
 539     repaint();
 540   }
 541
 542   public void mouseMoved(MouseEvent evt)
 543   {
 544     SequenceI found = findPoint(evt.getX(), evt.getY());
 545     if (found == null)
 546     {
 547       tooltip = null;
 548     }
 549     else
 550     {
 551       tooltip = found.getName();
 552       toolx = evt.getX();
 553       tooly = evt.getY();
 554     }
 555     repaint();
 556   }
 557
 558   public void mouseDragged(MouseEvent evt)
 559   {
 560     mx = evt.getX();
 561     my = evt.getY();
 562
 563     rotmat.setIdentity();
 564
 565     rotmat.rotate((float) (my - omy), 'x');
 566     rotmat.rotate((float) (mx - omx), 'y');
 567
 568     for (int i = 0; i < npoint; i++)
 569     {
 570       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);
 571       sp.coord[0] -= centre[0];
 572       sp.coord[1] -= centre[1];
 573       sp.coord[2] -= centre[2];
 574
 575       // Now apply the rotation matrix
 576       sp.coord = rotmat.vectorMultiply(sp.coord);
 577
 578       // Now translate back again
 579       sp.coord[0] += centre[0];
 580       sp.coord[1] += centre[1];
 581       sp.coord[2] += centre[2];
 582     }
 583
 584     for (int i = 0; i < 3; i++)
 585     {
 586       axes[i] = rotmat.vectorMultiply(axes[i]);
 587     }
 588     omx = mx;
 589     omy = my;
 590
 591     paint(this.getGraphics());
 592   }
 593
 594   public void rectSelect(int x1, int y1, int x2, int y2)
 595   {
 596     // boolean changedSel = false;
 597     for (int i = 0; i < npoint; i++)
 598     {
 599       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);
 600       int tmp1 = (int) ((sp.coord[0] - centre[0]) * scale + (float) getSize().width / 2.0);
 601       int tmp2 = (int) ((sp.coord[1] - centre[1]) * scale + (float) getSize().height / 2.0);
 602
 603       if (tmp1 > x1 && tmp1 < x2 && tmp2 > y1 && tmp2 < y2)
 604       {
 605         if (av != null)
 606         {
 607           if (!av.getSelectionGroup().getSequences(null)
 608                   .contains(sp.sequence))
 609           {
 610             av.getSelectionGroup().addSequence(sp.sequence, true);
 611           }
 612         }
 613       }
 614     }
 615   }
 616
 617   public SequenceI findPoint(int x, int y)
 618   {
 619
 620     int halfwidth = getSize().width / 2;
 621     int halfheight = getSize().height / 2;
 622
 623     int found = -1;
 624
 625     for (int i = 0; i < npoint; i++)
 626     {
 627
 628       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);
 629       int px = (int) ((float) (sp.coord[0] - centre[0]) * scale)
 630               + halfwidth;
 631       int py = (int) ((float) (sp.coord[1] - centre[1]) * scale)
 632               + halfheight;
 633
 634       if (Math.abs(px - x) < 3 && Math.abs(py - y) < 3)
 635       {
 636         found = i;
 637       }
 638     }
 639     if (found != -1)
 640     {
 641       return ((SequencePoint) points.elementAt(found)).sequence;
 642     }
 643     else
 644     {
 645       return null;
 646     }
 647   }
 648
 649 }