src/jalview/appletgui/RotatableCanvas.java

   1 /*\r
   2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer\r
   3  * Copyright (C) 2007 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   String tooltip;\r
  40   int toolx, tooly;\r
  41 \r
  42   //RubberbandRectangle rubberband;\r
  43 \r
  44   boolean drawAxes = true;\r
  45 \r
  46   int omx = 0;\r
  47   int mx = 0;\r
  48   int omy = 0;\r
  49   int my = 0;\r
  50 \r
  51   Image img;\r
  52   Graphics ig;\r
  53 \r
  54   Dimension prefsize;\r
  55 \r
  56   float centre[] = new float[3];\r
  57   float width[] = new float[3];\r
  58 \r
  59   float max[] = new float[3];\r
  60   float min[] = new float[3];\r
  61 \r
  62   float maxwidth;\r
  63   float scale;\r
  64 \r
  65   int npoint;\r
  66 \r
  67   Vector points;\r
  68   float[][] orig;\r
  69   float[][] axes;\r
  70 \r
  71   int startx;\r
  72   int starty;\r
  73 \r
  74   int lastx;\r
  75   int lasty;\r
  76 \r
  77   int rectx1;\r
  78   int recty1;\r
  79   int rectx2;\r
  80   int recty2;\r
  81 \r
  82   float scalefactor = 1;\r
  83 \r
  84   AlignViewport av;\r
  85   boolean showLabels = false;\r
  86 \r
  87   public RotatableCanvas(AlignViewport av)\r
  88   {\r
  89     this.av = av;\r
  90   }\r
  91 \r
  92   public void showLabels(boolean b)\r
  93   {\r
  94     showLabels = b;\r
  95     repaint();\r
  96   }\r
  97 \r
  98   public void setPoints(Vector points, int npoint)\r
  99   {\r
 100     this.points = points;\r
 101     this.npoint = npoint;\r
 102     PaintRefresher.Register(this, av.getSequenceSetId());\r
 103 \r
 104     prefsize = getPreferredSize();\r
 105     orig = new float[npoint][3];\r
 106 \r
 107     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 108     {\r
 109       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 110       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 111       {\r
 112         orig[i][j] = sp.coord[j];\r
 113       }\r
 114     }\r
 115     //Initialize the matrices to identity\r
 116 \r
 117     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 118     {\r
 119       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 120       {\r
 121         if (i != j)\r
 122         {\r
 123           idmat.addElement(i, j, 0);\r
 124           objmat.addElement(i, j, 0);\r
 125           rotmat.addElement(i, j, 0);\r
 126         }\r
 127         else\r
 128         {\r
 129           idmat.addElement(i, j, 0);\r
 130           objmat.addElement(i, j, 0);\r
 131           rotmat.addElement(i, j, 0);\r
 132         }\r
 133       }\r
 134     }\r
 135 \r
 136     axes = new float[3][3];\r
 137     initAxes();\r
 138 \r
 139     findCentre();\r
 140     findWidth();\r
 141 \r
 142     scale = findScale();\r
 143 \r
 144     //    System.out.println("Scale factor = " + scale);\r
 145 \r
 146     addMouseListener(this);\r
 147     addKeyListener(this);\r
 148     // if (getParent() != null) {\r
 149     //   getParent().addKeyListener(this);\r
 150     //}\r
 151     addMouseMotionListener(this);\r
 152 \r
 153     // Add rubberband\r
 154     //   rubberband  = new RubberbandRectangle(this);\r
 155     //  rubberband.setActive(true);\r
 156     //   rubberband.addListener(this);\r
 157   }\r
 158 \r
 159   /* public boolean handleSequenceSelectionEvent(SequenceSelectionEvent evt) {\r
 160      redrawneeded = true;\r
 161      repaint();\r
 162      return true;\r
 163    }\r
 164 \r
 165    public void removeNotify() {\r
 166      controller.removeListener(this);\r
 167      super.removeNotify();\r
 168    }*/\r
 169 \r
 170   public void initAxes()\r
 171   {\r
 172     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 173     {\r
 174       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 175       {\r
 176         if (i != j)\r
 177         {\r
 178           axes[i][j] = 0;\r
 179         }\r
 180         else\r
 181         {\r
 182           axes[i][j] = 1;\r
 183         }\r
 184       }\r
 185     }\r
 186   }\r
 187 \r
 188   public void findWidth()\r
 189   {\r
 190     max = new float[3];\r
 191     min = new float[3];\r
 192 \r
 193     max[0] = (float) - 1e30;\r
 194     max[1] = (float) - 1e30;\r
 195     max[2] = (float) - 1e30;\r
 196 \r
 197     min[0] = (float) 1e30;\r
 198     min[1] = (float) 1e30;\r
 199     min[2] = (float) 1e30;\r
 200 \r
 201     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 202     {\r
 203       for (int j = 0; j < npoint; j++)\r
 204       {\r
 205         SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(j);\r
 206         if (sp.coord[i] >= max[i])\r
 207         {\r
 208           max[i] = sp.coord[i];\r
 209         }\r
 210         if (sp.coord[i] <= min[i])\r
 211         {\r
 212           min[i] = sp.coord[i];\r
 213         }\r
 214       }\r
 215     }\r
 216 \r
 217     //    System.out.println("xmax " + max[0] + " min " + min[0]);\r
 218     //System.out.println("ymax " + max[1] + " min " + min[1]);\r
 219     //System.out.println("zmax " + max[2] + " min " + min[2]);\r
 220 \r
 221     width[0] = Math.abs(max[0] - min[0]);\r
 222     width[1] = Math.abs(max[1] - min[1]);\r
 223     width[2] = Math.abs(max[2] - min[2]);\r
 224 \r
 225     maxwidth = width[0];\r
 226 \r
 227     if (width[1] > width[0])\r
 228     {\r
 229       maxwidth = width[1];\r
 230     }\r
 231     if (width[2] > width[1])\r
 232     {\r
 233       maxwidth = width[2];\r
 234     }\r
 235 \r
 236     //System.out.println("Maxwidth = " + maxwidth);\r
 237   }\r
 238 \r
 239   public float findScale()\r
 240   {\r
 241     int dim, width, height;\r
 242     if (getSize().width != 0)\r
 243     {\r
 244       width = getSize().width;\r
 245       height = getSize().height;\r
 246     }\r
 247     else\r
 248     {\r
 249       width = prefsize.width;\r
 250       height = prefsize.height;\r
 251     }\r
 252 \r
 253     if (width < height)\r
 254     {\r
 255       dim = width;\r
 256     }\r
 257     else\r
 258     {\r
 259       dim = height;\r
 260     }\r
 261 \r
 262     return (float) (dim * scalefactor / (2 * maxwidth));\r
 263   }\r
 264 \r
 265   public void findCentre()\r
 266   {\r
 267     //Find centre coordinate\r
 268     findWidth();\r
 269 \r
 270     centre[0] = (max[0] + min[0]) / 2;\r
 271     centre[1] = (max[1] + min[1]) / 2;\r
 272     centre[2] = (max[2] + min[2]) / 2;\r
 273 \r
 274     //    System.out.println("Centre x " + centre[0]);\r
 275     //System.out.println("Centre y " + centre[1]);\r
 276     //System.out.println("Centre z " + centre[2]);\r
 277   }\r
 278 \r
 279   public Dimension getPreferredSize()\r
 280   {\r
 281     if (prefsize != null)\r
 282     {\r
 283       return prefsize;\r
 284     }\r
 285     else\r
 286     {\r
 287       return new Dimension(400, 400);\r
 288     }\r
 289   }\r
 290 \r
 291   public Dimension getMinimumSize()\r
 292   {\r
 293     return getPreferredSize();\r
 294   }\r
 295 \r
 296   public void update(Graphics g)\r
 297   {\r
 298     paint(g);\r
 299   }\r
 300 \r
 301   public void paint(Graphics g)\r
 302   {\r
 303     if (points == null)\r
 304     {\r
 305       g.setFont(new Font("Verdana", Font.PLAIN, 18));\r
 306       g.drawString("Calculating PCA....", 20, getSize().height / 2);\r
 307     }\r
 308     else\r
 309     {\r
 310 \r
 311       //Only create the image at the beginning -\r
 312       if ( (img == null) || (prefsize.width != getSize().width) ||\r
 313           (prefsize.height != getSize().height))\r
 314       {\r
 315         prefsize.width = getSize().width;\r
 316         prefsize.height = getSize().height;\r
 317 \r
 318         scale = findScale();\r
 319 \r
 320         //      System.out.println("New scale = " + scale);\r
 321         img = createImage(getSize().width, getSize().height);\r
 322         ig = img.getGraphics();\r
 323 \r
 324       }\r
 325 \r
 326       drawBackground(ig, Color.black);\r
 327       drawScene(ig);\r
 328       if (drawAxes == true)\r
 329       {\r
 330         drawAxes(ig);\r
 331       }\r
 332 \r
 333       if (tooltip != null)\r
 334       {\r
 335         ig.setColor(Color.red);\r
 336         ig.drawString(tooltip, toolx, tooly);\r
 337       }\r
 338 \r
 339       g.drawImage(img, 0, 0, this);\r
 340     }\r
 341   }\r
 342 \r
 343   public void drawAxes(Graphics g)\r
 344   {\r
 345 \r
 346     g.setColor(Color.yellow);\r
 347     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 348     {\r
 349       g.drawLine(getSize().width / 2, getSize().height / 2,\r
 350                  (int) (axes[i][0] * scale * max[0] + getSize().width / 2),\r
 351                  (int) (axes[i][1] * scale * max[1] + getSize().height / 2));\r
 352     }\r
 353   }\r
 354 \r
 355   public void drawBackground(Graphics g, Color col)\r
 356   {\r
 357     g.setColor(col);\r
 358     g.fillRect(0, 0, prefsize.width, prefsize.height);\r
 359   }\r
 360 \r
 361   public void drawScene(Graphics g)\r
 362   {\r
 363     //boolean darker = false;\r
 364 \r
 365     int halfwidth = getSize().width / 2;\r
 366     int halfheight = getSize().height / 2;\r
 367 \r
 368     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 369     {\r
 370       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 371       int x = (int) ( (float) (sp.coord[0] - centre[0]) * scale) + halfwidth;\r
 372       int y = (int) ( (float) (sp.coord[1] - centre[1]) * scale) + halfheight;\r
 373       float z = sp.coord[1] - centre[2];\r
 374 \r
 375       if (av.getSequenceColour(sp.sequence) == Color.black)\r
 376       {\r
 377         g.setColor(Color.white);\r
 378       }\r
 379       else\r
 380       {\r
 381         g.setColor(av.getSequenceColour(sp.sequence));\r
 382       }\r
 383 \r
 384       if (av.getSelectionGroup() != null)\r
 385       {\r
 386         if (av.getSelectionGroup().getSequences(null).contains( ( (\r
 387             SequencePoint) points.\r
 388             elementAt(i)).sequence))\r
 389         {\r
 390           g.setColor(Color.gray);\r
 391         }\r
 392       }\r
 393       if (z < 0)\r
 394       {\r
 395         g.setColor(g.getColor().darker());\r
 396       }\r
 397 \r
 398       g.fillRect(x - 3, y - 3, 6, 6);\r
 399       if (showLabels)\r
 400       {\r
 401         g.setColor(Color.red);\r
 402         g.drawString( ( (SequencePoint) points.elementAt(i)).sequence.\r
 403                      getName(),\r
 404                      x - 3, y - 4);\r
 405       }\r
 406     }\r
 407   }\r
 408 \r
 409   public Dimension minimumsize()\r
 410   {\r
 411     return prefsize;\r
 412   }\r
 413 \r
 414   public Dimension preferredsize()\r
 415   {\r
 416     return prefsize;\r
 417   }\r
 418 \r
 419   public void keyTyped(KeyEvent evt)\r
 420   {}\r
 421 \r
 422   public void keyReleased(KeyEvent evt)\r
 423   {}\r
 424 \r
 425   public void keyPressed(KeyEvent evt)\r
 426   {\r
 427     if (evt.getKeyCode() == KeyEvent.VK_UP)\r
 428     {\r
 429       scalefactor = (float) (scalefactor * 1.1);\r
 430       scale = findScale();\r
 431     }\r
 432     else if (evt.getKeyCode() == KeyEvent.VK_DOWN)\r
 433     {\r
 434       scalefactor = (float) (scalefactor * 0.9);\r
 435       scale = findScale();\r
 436     }\r
 437     else if (evt.getKeyChar() == 's')\r
 438     {\r
 439       System.err.println("DEBUG: Rectangle selection"); // log.debug\r
 440       if (rectx2 != -1 && recty2 != -1)\r
 441       {\r
 442         rectSelect(rectx1, recty1, rectx2, recty2);\r
 443 \r
 444       }\r
 445     }\r
 446     repaint();\r
 447   }\r
 448 \r
 449   public void printPoints()\r
 450   {\r
 451     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 452     {\r
 453       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 454       Format.print(System.out, "%5d ", i);\r
 455       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 456       {\r
 457         Format.print(System.out, "%13.3f  ", sp.coord[j]);\r
 458       }\r
 459       System.out.println();\r
 460     }\r
 461   }\r
 462 \r
 463   public void mouseClicked(MouseEvent evt)\r
 464   {}\r
 465 \r
 466   public void mouseEntered(MouseEvent evt)\r
 467   {}\r
 468 \r
 469   public void mouseExited(MouseEvent evt)\r
 470   {}\r
 471 \r
 472   public void mouseReleased(MouseEvent evt)\r
 473   {}\r
 474 \r
 475   public void mousePressed(MouseEvent evt)\r
 476   {\r
 477     int x = evt.getX();\r
 478     int y = evt.getY();\r
 479 \r
 480     mx = x;\r
 481     my = y;\r
 482 \r
 483     omx = mx;\r
 484     omy = my;\r
 485 \r
 486     startx = x;\r
 487     starty = y;\r
 488 \r
 489     rectx1 = x;\r
 490     recty1 = y;\r
 491 \r
 492     rectx2 = -1;\r
 493     recty2 = -1;\r
 494 \r
 495     SequenceI found = findPoint(x, y);\r
 496 \r
 497     if (found != null)\r
 498     {\r
 499       if (av.getSelectionGroup() != null)\r
 500       {\r
 501         av.getSelectionGroup().addOrRemove(found, true);\r
 502         av.getSelectionGroup().setEndRes(av.alignment.getWidth() - 1);\r
 503         PaintRefresher.Refresh(this, av.getSequenceSetId());\r
 504       }\r
 505       else\r
 506       {\r
 507         av.setSelectionGroup(new SequenceGroup());\r
 508         av.getSelectionGroup().addOrRemove(found, true);\r
 509         av.getSelectionGroup().setEndRes(av.alignment.getWidth() - 1);\r
 510 \r
 511       }\r
 512     }\r
 513     repaint();\r
 514   }\r
 515 \r
 516   public void mouseMoved(MouseEvent evt)\r
 517   {\r
 518     SequenceI found = findPoint(evt.getX(), evt.getY());\r
 519     if (found == null)\r
 520     {\r
 521       tooltip = null;\r
 522     }\r
 523     else\r
 524     {\r
 525       tooltip = found.getName();\r
 526       toolx = evt.getX();\r
 527       tooly = evt.getY();\r
 528     }\r
 529     repaint();\r
 530   }\r
 531 \r
 532   public void mouseDragged(MouseEvent evt)\r
 533   {\r
 534     mx = evt.getX();\r
 535     my = evt.getY();\r
 536 \r
 537     rotmat.setIdentity();\r
 538 \r
 539     rotmat.rotate( (float) (my - omy), 'x');\r
 540     rotmat.rotate( (float) (mx - omx), 'y');\r
 541 \r
 542     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 543     {\r
 544       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 545       sp.coord[0] -= centre[0];\r
 546       sp.coord[1] -= centre[1];\r
 547       sp.coord[2] -= centre[2];\r
 548 \r
 549       //Now apply the rotation matrix\r
 550       sp.coord = rotmat.vectorMultiply(sp.coord);\r
 551 \r
 552       //Now translate back again\r
 553       sp.coord[0] += centre[0];\r
 554       sp.coord[1] += centre[1];\r
 555       sp.coord[2] += centre[2];\r
 556     }\r
 557 \r
 558     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 559     {\r
 560       axes[i] = rotmat.vectorMultiply(axes[i]);\r
 561     }\r
 562     omx = mx;\r
 563     omy = my;\r
 564 \r
 565     paint(this.getGraphics());\r
 566   }\r
 567 \r
 568   public void rectSelect(int x1, int y1, int x2, int y2)\r
 569   {\r
 570     //boolean changedSel = false;\r
 571     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 572     {\r
 573       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 574       int tmp1 = (int) ( (sp.coord[0] - centre[0]) * scale +\r
 575                         (float) getSize().width / 2.0);\r
 576       int tmp2 = (int) ( (sp.coord[1] - centre[1]) * scale +\r
 577                         (float) getSize().height / 2.0);\r
 578 \r
 579       if (tmp1 > x1 && tmp1 < x2 && tmp2 > y1 && tmp2 < y2)\r
 580       {\r
 581         if (av != null)\r
 582         {\r
 583           if (!av.getSelectionGroup().getSequences(null).contains(sp.sequence))\r
 584           {\r
 585             av.getSelectionGroup().addSequence(sp.sequence, true);\r
 586           }\r
 587         }\r
 588       }\r
 589     }\r
 590   }\r
 591 \r
 592   public SequenceI findPoint(int x, int y)\r
 593   {\r
 594 \r
 595     int halfwidth = getSize().width / 2;\r
 596     int halfheight = getSize().height / 2;\r
 597 \r
 598     int found = -1;\r
 599 \r
 600     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 601     {\r
 602 \r
 603       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 604       int px = (int) ( (float) (sp.coord[0] - centre[0]) * scale) + halfwidth;\r
 605       int py = (int) ( (float) (sp.coord[1] - centre[1]) * scale) + halfheight;\r
 606 \r
 607       if (Math.abs(px - x) < 3 && Math.abs(py - y) < 3)\r
 608       {\r
 609         found = i;\r
 610       }\r
 611     }\r
 612     if (found != -1)\r
 613     {\r
 614       return ( (SequencePoint) points.elementAt(found)).sequence;\r
 615     }\r
 616     else\r
 617     {\r
 618       return null;\r
 619     }\r
 620   }\r
 621 \r
 622 }\r