Merge branch 'develop' into features/JAL-2446NCList
[jalview.git] / src / jalview / ext / rbvi / chimera / ChimeraCommands.java
index 93262aa..dad8511 100644 (file)
  */
 package jalview.ext.rbvi.chimera;
 
+import jalview.api.AlignViewportI;
+import jalview.api.AlignmentViewPanel;
 import jalview.api.FeatureRenderer;
 import jalview.api.SequenceRenderer;
 import jalview.datamodel.AlignmentI;
+import jalview.datamodel.HiddenColumns;
 import jalview.datamodel.SequenceFeature;
 import jalview.datamodel.SequenceI;
+import jalview.renderer.seqfeatures.FeatureColourFinder;
 import jalview.structure.StructureMapping;
 import jalview.structure.StructureMappingcommandSet;
 import jalview.structure.StructureSelectionManager;
@@ -47,20 +51,26 @@ import java.util.Map;
 public class ChimeraCommands
 {
 
+  public static final String NAMESPACE_PREFIX = "jv_";
+
   /**
-   * utility to construct the commands to colour chains by the given alignment
-   * for passing to Chimera
-   * 
-   * @returns Object[] { Object[] { <model being coloured>,
+   * Constructs Chimera commands to colour residues as per the Jalview alignment
    * 
+   * @param ssm
+   * @param files
+   * @param sequence
+   * @param sr
+   * @param fr
+   * @param viewPanel
+   * @return
    */
-  public static StructureMappingcommandSet getColourBySequenceCommand(
+  public static StructureMappingcommandSet[] getColourBySequenceCommand(
           StructureSelectionManager ssm, String[] files,
-          SequenceI[][] sequence, SequenceRenderer sr, FeatureRenderer fr,
-          AlignmentI alignment)
+          SequenceI[][] sequence, SequenceRenderer sr,
+          AlignmentViewPanel viewPanel)
   {
-    Map<Color, AtomSpecModel> colourMap = buildColoursMap(
-            ssm, files, sequence, sr, fr, alignment);
+    Map<Object, AtomSpecModel> colourMap = buildColoursMap(ssm, files,
+            sequence, sr, viewPanel);
 
     List<String> colourCommands = buildColourCommands(colourMap);
 
@@ -68,7 +78,7 @@ public class ChimeraCommands
             ChimeraCommands.class, null,
             colourCommands.toArray(new String[colourCommands.size()]));
 
-    return cs;
+    return new StructureMappingcommandSet[] { cs };
   }
 
   /**
@@ -87,7 +97,7 @@ public class ChimeraCommands
    * @return
    */
   protected static List<String> buildColourCommands(
-          Map<Color, AtomSpecModel> colourMap)
+          Map<Object, AtomSpecModel> colourMap)
   {
     /*
      * This version concatenates all commands into a single String (semi-colon
@@ -97,8 +107,9 @@ public class ChimeraCommands
     List<String> commands = new ArrayList<String>();
     StringBuilder sb = new StringBuilder(256);
     boolean firstColour = true;
-    for (Color colour : colourMap.keySet())
+    for (Object key : colourMap.keySet())
     {
+      Color colour = (Color) key;
       String colourCode = ColorUtils.toTkCode(colour);
       if (!firstColour)
       {
@@ -106,8 +117,7 @@ public class ChimeraCommands
       }
       sb.append("color ").append(colourCode).append(" ");
       firstColour = false;
-      final AtomSpecModel colourData = colourMap
-              .get(colour);
+      final AtomSpecModel colourData = colourMap.get(colour);
       sb.append(colourData.getAtomSpec());
     }
     commands.add(sb.toString());
@@ -167,9 +177,8 @@ public class ChimeraCommands
 
   /**
    * <pre>
-   * Build a data structure which maps contiguous subsequences for each colour. 
-   * This generates a data structure from which we can easily generate the 
-   * Chimera command for colour by sequence.
+   * Build a data structure which records contiguous subsequences for each colour. 
+   * From this we can easily generate the Chimera command for colour by sequence.
    * Color
    *     Model number
    *         Chain
@@ -177,13 +186,19 @@ public class ChimeraCommands
    * Ordering is by order of addition (for colours and positions), natural ordering (for models and chains)
    * </pre>
    */
-  protected static Map<Color, AtomSpecModel> buildColoursMap(
+  protected static Map<Object, AtomSpecModel> buildColoursMap(
           StructureSelectionManager ssm, String[] files,
-          SequenceI[][] sequence, SequenceRenderer sr, FeatureRenderer fr,
-          AlignmentI alignment)
+          SequenceI[][] sequence, SequenceRenderer sr,
+          AlignmentViewPanel viewPanel)
   {
-    Map<Color, AtomSpecModel> colourMap = new LinkedHashMap<Color, AtomSpecModel>();
+    FeatureRenderer fr = viewPanel.getFeatureRenderer();
+    FeatureColourFinder finder = new FeatureColourFinder(fr);
+    AlignViewportI viewport = viewPanel.getAlignViewport();
+    HiddenColumns cs = viewport.getAlignment().getHiddenColumns();
+    AlignmentI al = viewport.getAlignment();
+    Map<Object, AtomSpecModel> colourMap = new LinkedHashMap<Object, AtomSpecModel>();
     Color lastColour = null;
+
     for (int pdbfnum = 0; pdbfnum < files.length; pdbfnum++)
     {
       StructureMapping[] mapping = ssm.getMapping(files[pdbfnum]);
@@ -201,9 +216,9 @@ public class ChimeraCommands
         {
           final SequenceI seq = sequence[pdbfnum][s];
           if (mapping[m].getSequence() == seq
-                  && (sp = alignment.findIndex(seq)) > -1)
+                  && (sp = al.findIndex(seq)) > -1)
           {
-            SequenceI asp = alignment.getSequenceAt(sp);
+            SequenceI asp = al.getSequenceAt(sp);
             for (int r = 0; r < asp.getLength(); r++)
             {
               // no mapping to gaps in sequence
@@ -218,7 +233,16 @@ public class ChimeraCommands
                 continue;
               }
 
-              Color colour = sr.getResidueColour(seq, r, fr);
+              Color colour = sr.getResidueColour(seq, r, finder);
+
+              /*
+               * darker colour for hidden regions
+               */
+              if (!cs.isVisible(r))
+              {
+                colour = Color.GRAY;
+              }
+
               final String chain = mapping[m].getChain();
 
               /*
@@ -259,54 +283,52 @@ public class ChimeraCommands
   /**
    * Helper method to add one contiguous colour range to the colour map.
    * 
-   * @param colourMap
-   * @param colour
+   * @param map
+   * @param key
    * @param model
    * @param startPos
    * @param endPos
    * @param chain
    */
-  protected static void addColourRange(
-Map<Color, AtomSpecModel> colourMap,
-          Color colour, int model, int startPos, int endPos, String chain)
+  protected static void addColourRange(Map<Object, AtomSpecModel> map,
+          Object key, int model, int startPos, int endPos, String chain)
   {
-    // refactor for reuse as addRange
     /*
      * Get/initialize map of data for the colour
      */
-    AtomSpecModel colourData = colourMap.get(colour);
-    if (colourData == null)
+    AtomSpecModel atomSpec = map.get(key);
+    if (atomSpec == null)
     {
-      colourData = new AtomSpecModel();
-      colourMap.put(colour, colourData);
+      atomSpec = new AtomSpecModel();
+      map.put(key, atomSpec);
     }
 
-    colourData.addRange(model, startPos, endPos, chain);
+    atomSpec.addRange(model, startPos, endPos, chain);
   }
 
   /**
-   * Constructs and returns a set of Chimera commands to set attributes on
-   * residues corresponding to features in Jalview.
+   * Constructs and returns Chimera commands to set attributes on residues
+   * corresponding to features in Jalview. Attribute names are the Jalview
+   * feature type, with a "jv_" prefix.
    * 
    * @param ssm
    * @param files
    * @param seqs
-   * @param fr
-   * @param alignment
+   * @param viewPanel
    * @return
    */
   public static StructureMappingcommandSet getSetAttributeCommandsForFeatures(
-          StructureSelectionManager ssm, String[] files,
-          SequenceI[][] seqs, FeatureRenderer fr, AlignmentI alignment)
+          StructureSelectionManager ssm, String[] files, SequenceI[][] seqs,
+          AlignmentViewPanel viewPanel)
   {
-    Map<String, Map<Integer, Map<String, List<int[]>>>> featureMap = buildFeaturesMap(
-            ssm, files, seqs, fr, alignment);
+    Map<String, Map<Object, AtomSpecModel>> featureMap = buildFeaturesMap(
+            ssm, files, seqs, viewPanel);
 
-    List<String> colourCommands = buildSetAttributeCommands(featureMap);
+    List<String> commands = buildSetAttributeCommands(featureMap);
 
     StructureMappingcommandSet cs = new StructureMappingcommandSet(
             ChimeraCommands.class, null,
-            colourCommands.toArray(new String[colourCommands.size()]));
+            commands.toArray(new String[commands.size()]));
 
     return cs;
   }
@@ -314,31 +336,34 @@ Map<Color, AtomSpecModel> colourMap,
   /**
    * <pre>
    * Helper method to build a map of 
-   * { featureType, {modelNumber, {chain, {list of from-to ranges} } } }
+   *   { featureType, { feature value, AtomSpecModel } }
    * </pre>
    * 
    * @param ssm
    * @param files
    * @param seqs
-   * @param fr
-   * @param alignment
+   * @param viewPanel
    * @return
    */
-  protected static Map<String, Map<Integer, Map<String, List<int[]>>>> buildFeaturesMap(
-          StructureSelectionManager ssm, String[] files,
-          SequenceI[][] seqs, FeatureRenderer fr, AlignmentI alignment)
+  protected static Map<String, Map<Object, AtomSpecModel>> buildFeaturesMap(
+          StructureSelectionManager ssm, String[] files, SequenceI[][] seqs,
+          AlignmentViewPanel viewPanel)
   {
-    Map<String, Map<Integer, Map<String, List<int[]>>>> theMap = new HashMap<String, Map<Integer, Map<String, List<int[]>>>>();
+    Map<String, Map<Object, AtomSpecModel>> theMap = new LinkedHashMap<String, Map<Object, AtomSpecModel>>();
+
+    FeatureRenderer fr = viewPanel.getFeatureRenderer();
+    if (fr == null)
+    {
+      return theMap;
+    }
 
     List<String> visibleFeatures = fr.getDisplayedFeatureTypes();
     if (visibleFeatures.isEmpty())
     {
       return theMap;
     }
-    
-    /*
-     * traverse mappings to structures 
-     */
+
+    AlignmentI alignment = viewPanel.getAlignment();
     for (int pdbfnum = 0; pdbfnum < files.length; pdbfnum++)
     {
       StructureMapping[] mapping = ssm.getMapping(files[pdbfnum]);
@@ -348,7 +373,6 @@ Map<Color, AtomSpecModel> colourMap,
         continue;
       }
 
-      int lastPos = -1;
       for (int seqNo = 0; seqNo < seqs[pdbfnum].length; seqNo++)
       {
         for (int m = 0; m < mapping.length; m++)
@@ -357,85 +381,166 @@ Map<Color, AtomSpecModel> colourMap,
           int sp = alignment.findIndex(seq);
           if (mapping[m].getSequence() == seq && sp > -1)
           {
-            SequenceI asp = alignment.getSequenceAt(sp);
-
             /*
-             * traverse each sequence for its mapped positions
+             * found a sequence with a mapping to a structure;
+             * now scan its features
              */
-            for (int r = 0; r < asp.getLength(); r++)
-            {
-              // no mapping to gaps in sequence
-              if (Comparison.isGap(asp.getCharAt(r)))
-              {
-                continue;
-              }
-              int residuePos = asp.findPosition(r);
-              int pos = mapping[m].getPDBResNum(residuePos);
-
-              if (pos < 1 || pos == lastPos)
-              {
-                continue;
-              }
-              final String chain = mapping[m].getChain();
+            SequenceI asp = alignment.getSequenceAt(sp);
 
-              /*
-               * record any features at this position, with the model, chain
-               * and residue number they map to
-               */
-              List<SequenceFeature> features = fr.findFeaturesAtRes(asp,
-                      residuePos);
-              for (SequenceFeature feature : features)
-              {
-                if (!visibleFeatures.contains(feature))
-                {
-                  continue;
-                }
-              }
-            }
+            scanSequenceFeatures(visibleFeatures, mapping[m], asp, theMap,
+                    pdbfnum);
           }
         }
       }
-      }
+    }
     return theMap;
   }
 
   /**
-   * Traverse the map of features/models/chains/positions to construct a list of
-   * 'setattr' commands (one per feature type). The format of each command is
+   * Inspect features on the sequence; for each feature that is visible,
+   * determine its mapped ranges in the structure (if any) according to the
+   * given mapping, and add them to the map
+   * 
+   * @param visibleFeatures
+   * @param mapping
+   * @param seq
+   * @param theMap
+   * @param modelNumber
+   */
+  protected static void scanSequenceFeatures(List<String> visibleFeatures,
+          StructureMapping mapping, SequenceI seq,
+          Map<String, Map<Object, AtomSpecModel>> theMap, int modelNumber)
+  {
+    List<SequenceFeature> sfs = seq.getFeatures().getPositionalFeatures(
+            visibleFeatures.toArray(new String[visibleFeatures.size()]));
+    for (SequenceFeature sf : sfs)
+    {
+      String type = sf.getType();
+
+      /*
+       * Only copy visible features, don't copy any which originated
+       * from Chimera, and suppress uninteresting ones (e.g. RESNUM)
+       */
+      boolean isFromViewer = JalviewChimeraBinding.CHIMERA_FEATURE_GROUP
+              .equals(sf.getFeatureGroup());
+      if (isFromViewer)
+      {
+        continue;
+      }
+      List<int[]> mappedRanges = mapping.getPDBResNumRanges(sf.getBegin(),
+              sf.getEnd());
+
+      if (!mappedRanges.isEmpty())
+      {
+        String value = sf.getDescription();
+        if (value == null || value.length() == 0)
+        {
+          value = type;
+        }
+        float score = sf.getScore();
+        if (score != 0f && !Float.isNaN(score))
+        {
+          value = Float.toString(score);
+        }
+        Map<Object, AtomSpecModel> featureValues = theMap.get(type);
+        if (featureValues == null)
+        {
+          featureValues = new HashMap<Object, AtomSpecModel>();
+          theMap.put(type, featureValues);
+        }
+        for (int[] range : mappedRanges)
+        {
+          addColourRange(featureValues, value, modelNumber, range[0],
+                  range[1], mapping.getChain());
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Traverse the map of features/values/models/chains/positions to construct a
+   * list of 'setattr' commands (one per distinct feature type and value).
+   * <p>
+   * The format of each command is
    * 
    * <pre>
    * <blockquote> setattr r <featureName> " " #modelnumber:range.chain 
-   * e.g. setattr r jv:chain " " #0:2.B,4.B,9-12.B|#1:1.A,2-6.A,...
+   * e.g. setattr r jv:chain <value> #0:2.B,4.B,9-12.B|#1:1.A,2-6.A,...
    * </blockquote>
    * </pre>
-   * <p>
-   * Note we are not (currently) setting attribute values, only the type
-   * (presence) of each attribute. This is to avoid overloading the Chimera REST
-   * interface by sending too many distinct commands. Analysis by feature values
-   * may still be performed in Jalview, on selections created in Chimera.
    * 
    * @param featureMap
    * @return
-   * @see http 
-   *      ://www.cgl.ucsf.edu/chimera/current/docs/UsersGuide/midas/frameatom_spec
-   *      .html
    */
   protected static List<String> buildSetAttributeCommands(
-          Map<String, Map<Integer, Map<String, List<int[]>>>> featureMap)
+          Map<String, Map<Object, AtomSpecModel>> featureMap)
   {
     List<String> commands = new ArrayList<String>();
     for (String featureType : featureMap.keySet())
     {
-      StringBuilder sb = new StringBuilder(128);
-      featureType = featureType.replace(" ", "_");
-      sb.append("setattr r jv:").append(featureType).append(" \" \" ");
-      final Map<Integer, Map<String, List<int[]>>> featureData = featureMap
-              .get(featureType);
-      sb.append(getAtomSpec(featureData));
-      commands.add(sb.toString());
+      String attributeName = makeAttributeName(featureType);
+
+      /*
+       * clear down existing attributes for this feature
+       */
+      // 'problem' - sets attribute to None on all residues - overkill?
+      // commands.add("~setattr r " + attributeName + " :*");
+
+      Map<Object, AtomSpecModel> values = featureMap.get(featureType);
+      for (Object value : values.keySet())
+      {
+        /*
+         * for each distinct value recorded for this feature type,
+         * add a command to set the attribute on the mapped residues
+         * Put values in single quotes, encoding any embedded single quotes
+         */
+        StringBuilder sb = new StringBuilder(128);
+        String featureValue = value.toString();
+        featureValue = featureValue.replaceAll("\\'", "&#39;");
+        sb.append("setattr r ").append(attributeName).append(" '")
+                .append(featureValue).append("' ");
+        sb.append(values.get(value).getAtomSpec());
+        commands.add(sb.toString());
+      }
     }
 
     return commands;
   }
 
+  /**
+   * Makes a prefixed and valid Chimera attribute name. A jv_ prefix is applied
+   * for a 'Jalview' namespace, and any non-alphanumeric character is converted
+   * to an underscore.
+   * 
+   * @param featureType
+   * @return
+   * 
+   *         <pre>
+   * &#64;see https://www.cgl.ucsf.edu/chimera/current/docs/UsersGuide/midas/setattr.html
+   *         </pre>
+   */
+  protected static String makeAttributeName(String featureType)
+  {
+    StringBuilder sb = new StringBuilder();
+    if (featureType != null)
+    {
+      for (char c : featureType.toCharArray())
+      {
+        sb.append(Character.isLetterOrDigit(c) ? c : '_');
+      }
+    }
+    String attName = NAMESPACE_PREFIX + sb.toString();
+
+    /*
+     * Chimera treats an attribute name ending in 'color' as colour-valued;
+     * Jalview doesn't, so prevent this by appending an underscore
+     */
+    if (attName.toUpperCase().endsWith("COLOR"))
+    {
+      attName += "_";
+    }
+
+    return attName;
+  }
+
 }