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   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.alignment);\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   public void paint(Graphics g)\r
 301   {\r
 302     if (points == null)\r
 303     {\r
 304       g.setFont(new Font("Verdana", Font.PLAIN, 18));\r
 305       g.drawString("Calculating PCA....", 20, getSize().height / 2);\r
 306     }\r
 307     else\r
 308     {\r
 309 \r
 310       //Only create the image at the beginning -\r
 311       if ( (img == null) || (prefsize.width != getSize().width) ||\r
 312           (prefsize.height != getSize().height))\r
 313       {\r
 314         prefsize.width = getSize().width;\r
 315         prefsize.height = getSize().height;\r
 316 \r
 317         scale = findScale();\r
 318 \r
 319         //      System.out.println("New scale = " + scale);\r
 320         img = createImage(getSize().width, getSize().height);\r
 321         ig = img.getGraphics();\r
 322 \r
 323       }\r
 324 \r
 325       drawBackground(ig, Color.black);\r
 326       drawScene(ig);\r
 327       if (drawAxes == true)\r
 328       {\r
 329         drawAxes(ig);\r
 330       }\r
 331 \r
 332       if(tooltip!=null)\r
 333       {\r
 334         ig.setColor(Color.red);\r
 335         ig.drawString(tooltip, toolx, tooly);\r
 336       }\r
 337 \r
 338       g.drawImage(img, 0, 0, this);\r
 339     }\r
 340   }\r
 341 \r
 342   public void drawAxes(Graphics g)\r
 343   {\r
 344 \r
 345     g.setColor(Color.yellow);\r
 346     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 347     {\r
 348       g.drawLine(getSize().width / 2, getSize().height / 2,\r
 349                  (int) (axes[i][0] * scale * max[0] + getSize().width / 2),\r
 350                  (int) (axes[i][1] * scale * max[1] + getSize().height / 2));\r
 351     }\r
 352   }\r
 353 \r
 354   public void drawBackground(Graphics g, Color col)\r
 355   {\r
 356     g.setColor(col);\r
 357     g.fillRect(0, 0, prefsize.width, prefsize.height);\r
 358   }\r
 359 \r
 360   public void drawScene(Graphics g)\r
 361   {\r
 362     //boolean darker = false;\r
 363 \r
 364     int halfwidth = getSize().width / 2;\r
 365     int halfheight = getSize().height / 2;\r
 366 \r
 367     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 368     {\r
 369       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 370       int x = (int) ( (float) (sp.coord[0] - centre[0]) * scale) + halfwidth;\r
 371       int y = (int) ( (float) (sp.coord[1] - centre[1]) * scale) + halfheight;\r
 372       float z = sp.coord[1] - centre[2];\r
 373 \r
 374       if (sp.sequence.getColor() == Color.black)\r
 375       {\r
 376         g.setColor(Color.white);\r
 377       }\r
 378       else\r
 379       {\r
 380         g.setColor(sp.sequence.getColor());\r
 381       }\r
 382 \r
 383       if (av.getSelectionGroup() != null)\r
 384       {\r
 385         if (av.getSelectionGroup().getSequences(false).contains( ( (SequencePoint) points.\r
 386             elementAt(i)).sequence))\r
 387         {\r
 388           g.setColor(Color.gray);\r
 389         }\r
 390       }\r
 391       if (z < 0)\r
 392       {\r
 393         g.setColor(g.getColor().darker());\r
 394       }\r
 395 \r
 396       g.fillRect(x - 3, y - 3, 6, 6);\r
 397       if (showLabels)\r
 398       {\r
 399         g.setColor(Color.red);\r
 400         g.drawString( ( (SequencePoint) points.elementAt(i)).sequence.\r
 401                      getName(),\r
 402                      x - 3, y - 4);\r
 403       }\r
 404     }\r
 405   }\r
 406 \r
 407   public Dimension minimumsize()\r
 408   {\r
 409     return prefsize;\r
 410   }\r
 411 \r
 412   public Dimension preferredsize()\r
 413   {\r
 414     return prefsize;\r
 415   }\r
 416 \r
 417   public void keyTyped(KeyEvent evt)\r
 418   {}\r
 419 \r
 420   public void keyReleased(KeyEvent evt)\r
 421   {}\r
 422 \r
 423   public void keyPressed(KeyEvent evt)\r
 424   {\r
 425     if (evt.getKeyCode() == KeyEvent.VK_UP)\r
 426     {\r
 427       scalefactor = (float) (scalefactor * 1.1);\r
 428       scale = findScale();\r
 429     }\r
 430     else if (evt.getKeyCode() == KeyEvent.VK_DOWN)\r
 431     {\r
 432       scalefactor = (float) (scalefactor * 0.9);\r
 433       scale = findScale();\r
 434     }\r
 435     else if (evt.getKeyChar() == 's')\r
 436     {\r
 437       System.err.println("DEBUG: Rectangle selection"); // log.debug\r
 438       if (rectx2 != -1 && recty2 != -1)\r
 439       {\r
 440         rectSelect(rectx1, recty1, rectx2, recty2);\r
 441 \r
 442       }\r
 443     }\r
 444     repaint();\r
 445   }\r
 446 \r
 447   public void printPoints()\r
 448   {\r
 449     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 450     {\r
 451       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 452       Format.print(System.out, "%5d ", i);\r
 453       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 454       {\r
 455         Format.print(System.out, "%13.3f  ", sp.coord[j]);\r
 456       }\r
 457       System.out.println();\r
 458     }\r
 459   }\r
 460 \r
 461   public void mouseClicked(MouseEvent evt)\r
 462   {}\r
 463 \r
 464   public void mouseEntered(MouseEvent evt)\r
 465   {}\r
 466 \r
 467   public void mouseExited(MouseEvent evt)\r
 468   {}\r
 469 \r
 470   public void mouseReleased(MouseEvent evt)\r
 471   {}\r
 472 \r
 473   public void mousePressed(MouseEvent evt)\r
 474   {\r
 475     int x = evt.getX();\r
 476     int y = evt.getY();\r
 477 \r
 478     mx = x;\r
 479     my = y;\r
 480 \r
 481     omx = mx;\r
 482     omy = my;\r
 483 \r
 484     startx = x;\r
 485     starty = y;\r
 486 \r
 487     rectx1 = x;\r
 488     recty1 = y;\r
 489 \r
 490     rectx2 = -1;\r
 491     recty2 = -1;\r
 492 \r
 493     SequenceI found = findPoint(x, y);\r
 494 \r
 495     if (found != null)\r
 496     {\r
 497       if (av.getSelectionGroup() != null)\r
 498       {\r
 499         av.getSelectionGroup().addOrRemove(found, true);\r
 500         av.getSelectionGroup().setEndRes(av.alignment.getWidth()-1);\r
 501         PaintRefresher.Refresh(this, av.alignment);\r
 502       }\r
 503       else\r
 504       {\r
 505         av.setSelectionGroup(new SequenceGroup());\r
 506         av.getSelectionGroup().addOrRemove(found, true);\r
 507         av.getSelectionGroup().setEndRes(av.alignment.getWidth()-1);\r
 508 \r
 509       }\r
 510     }\r
 511     repaint();\r
 512   }\r
 513 \r
 514 \r
 515   public void mouseMoved(MouseEvent evt)\r
 516   {\r
 517      SequenceI found = findPoint(evt.getX(), evt.getY());\r
 518      if(found==null)\r
 519        tooltip = null;\r
 520      else\r
 521      {\r
 522        tooltip = found.getName();\r
 523        toolx = evt.getX();\r
 524        tooly = evt.getY();\r
 525      }\r
 526      repaint();\r
 527   }\r
 528 \r
 529   public void mouseDragged(MouseEvent evt)\r
 530   {\r
 531     mx = evt.getX();\r
 532     my = evt.getY();\r
 533 \r
 534       rotmat.setIdentity();\r
 535 \r
 536       rotmat.rotate( (float) (my - omy), 'x');\r
 537       rotmat.rotate( (float) (mx - omx), 'y');\r
 538 \r
 539       for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 540       {\r
 541         SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 542         sp.coord[0] -= centre[0];\r
 543         sp.coord[1] -= centre[1];\r
 544         sp.coord[2] -= centre[2];\r
 545 \r
 546         //Now apply the rotation matrix\r
 547         sp.coord = rotmat.vectorMultiply(sp.coord);\r
 548 \r
 549         //Now translate back again\r
 550         sp.coord[0] += centre[0];\r
 551         sp.coord[1] += centre[1];\r
 552         sp.coord[2] += centre[2];\r
 553       }\r
 554 \r
 555       for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 556       {\r
 557         axes[i] = rotmat.vectorMultiply(axes[i]);\r
 558       }\r
 559       omx = mx;\r
 560       omy = my;\r
 561 \r
 562       paint(this.getGraphics());\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().getSequences(false).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 \r
 619 }\r