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 \r
  40   //RubberbandRectangle rubberband;\r
  41 \r
  42   boolean drawAxes = true;\r
  43 \r
  44   int omx = 0;\r
  45   int mx = 0;\r
  46   int omy = 0;\r
  47   int my = 0;\r
  48 \r
  49   Image img;\r
  50   Graphics ig;\r
  51 \r
  52   Dimension prefsize;\r
  53 \r
  54   float centre[] = new float[3];\r
  55   float width[] = new float[3];\r
  56 \r
  57   float max[] = new float[3];\r
  58   float min[] = new float[3];\r
  59 \r
  60   float maxwidth;\r
  61   float scale;\r
  62 \r
  63   int npoint;\r
  64 \r
  65   Vector points;\r
  66   float[][] orig;\r
  67   float[][] axes;\r
  68 \r
  69   int startx;\r
  70   int starty;\r
  71 \r
  72   int lastx;\r
  73   int lasty;\r
  74 \r
  75   int rectx1;\r
  76   int recty1;\r
  77   int rectx2;\r
  78   int recty2;\r
  79 \r
  80   float scalefactor = 1;\r
  81 \r
  82   AlignViewport av;\r
  83 \r
  84   public RotatableCanvas(AlignViewport av)\r
  85   {\r
  86     this.av = av;\r
  87   }\r
  88 \r
  89   public void setPoints(Vector points, int npoint)\r
  90   {\r
  91     this.points = points;\r
  92     this.npoint = npoint;\r
  93     this.av = av;\r
  94     PaintRefresher.Register(this, av.alignment);\r
  95 \r
  96     prefsize = getPreferredSize();\r
  97     orig = new float[npoint][3];\r
  98 \r
  99     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 100     {\r
 101       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 102       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 103       {\r
 104         orig[i][j] = sp.coord[j];\r
 105       }\r
 106     }\r
 107     //Initialize the matrices to identity\r
 108 \r
 109     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 110     {\r
 111       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 112       {\r
 113         if (i != j)\r
 114         {\r
 115           idmat.addElement(i, j, 0);\r
 116           objmat.addElement(i, j, 0);\r
 117           rotmat.addElement(i, j, 0);\r
 118         }\r
 119         else\r
 120         {\r
 121           idmat.addElement(i, j, 0);\r
 122           objmat.addElement(i, j, 0);\r
 123           rotmat.addElement(i, j, 0);\r
 124         }\r
 125       }\r
 126     }\r
 127 \r
 128     axes = new float[3][3];\r
 129     initAxes();\r
 130 \r
 131     findCentre();\r
 132     findWidth();\r
 133 \r
 134     scale = findScale();\r
 135 \r
 136     //    System.out.println("Scale factor = " + scale);\r
 137 \r
 138     addMouseListener(this);\r
 139     addKeyListener(this);\r
 140     // if (getParent() != null) {\r
 141     //   getParent().addKeyListener(this);\r
 142     //}\r
 143     addMouseMotionListener(this);\r
 144 \r
 145     // Add rubberband\r
 146     //   rubberband  = new RubberbandRectangle(this);\r
 147     //  rubberband.setActive(true);\r
 148     //   rubberband.addListener(this);\r
 149   }\r
 150 \r
 151   /* public boolean handleSequenceSelectionEvent(SequenceSelectionEvent evt) {\r
 152      redrawneeded = true;\r
 153      repaint();\r
 154      return true;\r
 155    }\r
 156 \r
 157    public void removeNotify() {\r
 158      controller.removeListener(this);\r
 159      super.removeNotify();\r
 160    }*/\r
 161 \r
 162   public void initAxes()\r
 163   {\r
 164     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 165     {\r
 166       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 167       {\r
 168         if (i != j)\r
 169         {\r
 170           axes[i][j] = 0;\r
 171         }\r
 172         else\r
 173         {\r
 174           axes[i][j] = 1;\r
 175         }\r
 176       }\r
 177     }\r
 178   }\r
 179 \r
 180   public void findWidth()\r
 181   {\r
 182     max = new float[3];\r
 183     min = new float[3];\r
 184 \r
 185     max[0] = (float) - 1e30;\r
 186     max[1] = (float) - 1e30;\r
 187     max[2] = (float) - 1e30;\r
 188 \r
 189     min[0] = (float) 1e30;\r
 190     min[1] = (float) 1e30;\r
 191     min[2] = (float) 1e30;\r
 192 \r
 193     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 194     {\r
 195       for (int j = 0; j < npoint; j++)\r
 196       {\r
 197         SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(j);\r
 198         if (sp.coord[i] >= max[i])\r
 199         {\r
 200           max[i] = sp.coord[i];\r
 201         }\r
 202         if (sp.coord[i] <= min[i])\r
 203         {\r
 204           min[i] = sp.coord[i];\r
 205         }\r
 206       }\r
 207     }\r
 208 \r
 209     //    System.out.println("xmax " + max[0] + " min " + min[0]);\r
 210     //System.out.println("ymax " + max[1] + " min " + min[1]);\r
 211     //System.out.println("zmax " + max[2] + " min " + min[2]);\r
 212 \r
 213     width[0] = Math.abs(max[0] - min[0]);\r
 214     width[1] = Math.abs(max[1] - min[1]);\r
 215     width[2] = Math.abs(max[2] - min[2]);\r
 216 \r
 217     maxwidth = width[0];\r
 218 \r
 219     if (width[1] > width[0])\r
 220     {\r
 221       maxwidth = width[1];\r
 222     }\r
 223     if (width[2] > width[1])\r
 224     {\r
 225       maxwidth = width[2];\r
 226     }\r
 227 \r
 228     //System.out.println("Maxwidth = " + maxwidth);\r
 229   }\r
 230 \r
 231   public float findScale()\r
 232   {\r
 233     int dim, width, height;\r
 234     if (getSize().width != 0)\r
 235     {\r
 236       width = getSize().width;\r
 237       height = getSize().height;\r
 238     }\r
 239     else\r
 240     {\r
 241       width = prefsize.width;\r
 242       height = prefsize.height;\r
 243     }\r
 244 \r
 245     if (width < height)\r
 246     {\r
 247       dim = width;\r
 248     }\r
 249     else\r
 250     {\r
 251       dim = height;\r
 252     }\r
 253 \r
 254     return (float) (dim * scalefactor / (2 * maxwidth));\r
 255   }\r
 256 \r
 257   public void findCentre()\r
 258   {\r
 259     //Find centre coordinate\r
 260     findWidth();\r
 261 \r
 262     centre[0] = (max[0] + min[0]) / 2;\r
 263     centre[1] = (max[1] + min[1]) / 2;\r
 264     centre[2] = (max[2] + min[2]) / 2;\r
 265 \r
 266     //    System.out.println("Centre x " + centre[0]);\r
 267     //System.out.println("Centre y " + centre[1]);\r
 268     //System.out.println("Centre z " + centre[2]);\r
 269   }\r
 270 \r
 271   public Dimension getPreferredSize()\r
 272   {\r
 273     if (prefsize != null)\r
 274     {\r
 275       return prefsize;\r
 276     }\r
 277     else\r
 278     {\r
 279       return new Dimension(400, 400);\r
 280     }\r
 281   }\r
 282 \r
 283   public Dimension getMinimumSize()\r
 284   {\r
 285     return getPreferredSize();\r
 286   }\r
 287 \r
 288   public void paint(Graphics g)\r
 289   {\r
 290     if (points == null)\r
 291     {\r
 292       g.setFont(new Font("Verdana", Font.PLAIN, 18));\r
 293       g.drawString("Calculating PCA....", 20, getSize().height / 2);\r
 294     }\r
 295     else\r
 296     {\r
 297 \r
 298       //Only create the image at the beginning -\r
 299       if ( (img == null) || (prefsize.width != getSize().width) ||\r
 300           (prefsize.height != getSize().height))\r
 301       {\r
 302         prefsize.width = getSize().width;\r
 303         prefsize.height = getSize().height;\r
 304 \r
 305         scale = findScale();\r
 306 \r
 307         //      System.out.println("New scale = " + scale);\r
 308         img = createImage(getSize().width, getSize().height);\r
 309         ig = img.getGraphics();\r
 310 \r
 311       }\r
 312 \r
 313       drawBackground(ig, Color.black);\r
 314       drawScene(ig);\r
 315       if (drawAxes == true)\r
 316       {\r
 317         drawAxes(ig);\r
 318       }\r
 319 \r
 320       g.drawImage(img, 0, 0, this);\r
 321     }\r
 322   }\r
 323 \r
 324   public void drawAxes(Graphics g)\r
 325   {\r
 326 \r
 327     g.setColor(Color.yellow);\r
 328     for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 329     {\r
 330       g.drawLine(getSize().width / 2, getSize().height / 2,\r
 331                  (int) (axes[i][0] * scale * max[0] + getSize().width / 2),\r
 332                  (int) (axes[i][1] * scale * max[1] + getSize().height / 2));\r
 333     }\r
 334   }\r
 335 \r
 336   public void drawBackground(Graphics g, Color col)\r
 337   {\r
 338     g.setColor(col);\r
 339     g.fillRect(0, 0, prefsize.width, prefsize.height);\r
 340   }\r
 341 \r
 342   public void drawScene(Graphics g)\r
 343   {\r
 344     boolean darker = false;\r
 345 \r
 346     int halfwidth = getSize().width / 2;\r
 347     int halfheight = getSize().height / 2;\r
 348 \r
 349     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 350     {\r
 351       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 352       int x = (int) ( (float) (sp.coord[0] - centre[0]) * scale) + halfwidth;\r
 353       int y = (int) ( (float) (sp.coord[1] - centre[1]) * scale) + halfheight;\r
 354       float z = sp.coord[1] - centre[2];\r
 355 \r
 356       if (sp.sequence.getColor() == Color.black)\r
 357       {\r
 358         g.setColor(Color.white);\r
 359       }\r
 360       else\r
 361       {\r
 362         g.setColor(sp.sequence.getColor());\r
 363       }\r
 364 \r
 365       if (av.getSelectionGroup() != null)\r
 366       {\r
 367         if (av.getSelectionGroup().sequences.contains( ( (SequencePoint) points.\r
 368             elementAt(i)).sequence))\r
 369         {\r
 370           g.setColor(Color.gray);\r
 371         }\r
 372       }\r
 373       if (z < 0)\r
 374       {\r
 375         g.setColor(g.getColor().darker());\r
 376       }\r
 377 \r
 378       g.fillRect(x - 3, y - 3, 6, 6);\r
 379       g.setColor(Color.red);\r
 380     }\r
 381 //    //Now the rectangle\r
 382 //    if (rectx2 != -1 && recty2 != -1) {\r
 383 //      g.setColor(Color.white);\r
 384 //\r
 385 //      g.drawRect(rectx1,recty1,rectx2-rectx1,recty2-recty1);\r
 386 //    }\r
 387   }\r
 388 \r
 389   public Dimension minimumsize()\r
 390   {\r
 391     return prefsize;\r
 392   }\r
 393 \r
 394   public Dimension preferredsize()\r
 395   {\r
 396     return prefsize;\r
 397   }\r
 398 \r
 399   public void keyTyped(KeyEvent evt)\r
 400   {}\r
 401 \r
 402   public void keyReleased(KeyEvent evt)\r
 403   {}\r
 404 \r
 405   public void keyPressed(KeyEvent evt)\r
 406   {\r
 407     requestFocus();\r
 408     if (evt.getKeyCode() == KeyEvent.VK_UP)\r
 409     {\r
 410       scalefactor = (float) (scalefactor * 1.1);\r
 411       scale = findScale();\r
 412     }\r
 413     else if (evt.getKeyCode() == KeyEvent.VK_DOWN)\r
 414     {\r
 415       scalefactor = (float) (scalefactor * 0.9);\r
 416       scale = findScale();\r
 417     }\r
 418     else if (evt.getKeyChar() == 's')\r
 419     {\r
 420       System.err.println("DEBUG: Rectangle selection"); // log.debug\r
 421       if (rectx2 != -1 && recty2 != -1)\r
 422       {\r
 423         rectSelect(rectx1, recty1, rectx2, recty2);\r
 424 \r
 425       }\r
 426     }\r
 427     repaint();\r
 428   }\r
 429 \r
 430   public void printPoints()\r
 431   {\r
 432     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 433     {\r
 434       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 435       Format.print(System.out, "%5d ", i);\r
 436       for (int j = 0; j < 3; j++)\r
 437       {\r
 438         Format.print(System.out, "%13.3f  ", sp.coord[j]);\r
 439       }\r
 440       System.out.println();\r
 441     }\r
 442   }\r
 443 \r
 444   public void mouseClicked(MouseEvent evt)\r
 445   {}\r
 446 \r
 447   public void mouseEntered(MouseEvent evt)\r
 448   {}\r
 449 \r
 450   public void mouseExited(MouseEvent evt)\r
 451   {}\r
 452 \r
 453   public void mouseReleased(MouseEvent evt)\r
 454   {}\r
 455 \r
 456   public void mousePressed(MouseEvent evt)\r
 457   {\r
 458     int x = evt.getX();\r
 459     int y = evt.getY();\r
 460 \r
 461     mx = x;\r
 462     my = y;\r
 463 \r
 464     omx = mx;\r
 465     omy = my;\r
 466 \r
 467     startx = x;\r
 468     starty = y;\r
 469 \r
 470     rectx1 = x;\r
 471     recty1 = y;\r
 472 \r
 473     rectx2 = -1;\r
 474     recty2 = -1;\r
 475 \r
 476     SequenceI found = findPoint(x, y);\r
 477 \r
 478     if (found != null)\r
 479     {\r
 480       if (av.getSelectionGroup() != null)\r
 481       {\r
 482         av.getSelectionGroup().addOrRemove(found, true);\r
 483         av.getSelectionGroup().setEndRes(av.alignment.getWidth()-1);\r
 484         PaintRefresher.Refresh(this, av.alignment);\r
 485       }\r
 486       else\r
 487       {\r
 488         av.setSelectionGroup(new SequenceGroup());\r
 489         av.getSelectionGroup().addOrRemove(found, true);\r
 490         av.getSelectionGroup().setEndRes(av.alignment.getWidth()-1);\r
 491 \r
 492       }\r
 493     }\r
 494     repaint();\r
 495   }\r
 496 \r
 497   // private void fireSequenceSelectionEvent(Selection sel) {\r
 498   //   controller.handleSequenceSelectionEvent(new SequenceSelectionEvent(this,sel));\r
 499   //}\r
 500 \r
 501   public void mouseMoved(MouseEvent evt)\r
 502   {\r
 503     // SequenceI found = findPoint(evt.getX(), evt.getY());\r
 504   }\r
 505 \r
 506   public void mouseDragged(MouseEvent evt)\r
 507   {\r
 508     mx = evt.getX();\r
 509     my = evt.getY();\r
 510     //Check if this is a rectangle drawing drag\r
 511     if ( (evt.getModifiers() & InputEvent.BUTTON2_MASK) != 0)\r
 512     {\r
 513 //      rectx2 = evt.getX();\r
 514 //      recty2 = evt.getY();\r
 515     }\r
 516     else\r
 517     {\r
 518       rotmat.setIdentity();\r
 519 \r
 520       rotmat.rotate( (float) (my - omy), 'x');\r
 521       rotmat.rotate( (float) (mx - omx), 'y');\r
 522 \r
 523       for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 524       {\r
 525         SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 526         sp.coord[0] -= centre[0];\r
 527         sp.coord[1] -= centre[1];\r
 528         sp.coord[2] -= centre[2];\r
 529 \r
 530         //Now apply the rotation matrix\r
 531         sp.coord = rotmat.vectorMultiply(sp.coord);\r
 532 \r
 533         //Now translate back again\r
 534         sp.coord[0] += centre[0];\r
 535         sp.coord[1] += centre[1];\r
 536         sp.coord[2] += centre[2];\r
 537       }\r
 538 \r
 539       for (int i = 0; i < 3; i++)\r
 540       {\r
 541         axes[i] = rotmat.vectorMultiply(axes[i]);\r
 542       }\r
 543       omx = mx;\r
 544       omy = my;\r
 545 \r
 546       paint(this.getGraphics());\r
 547     }\r
 548 \r
 549   }\r
 550 \r
 551   public void rectSelect(int x1, int y1, int x2, int y2)\r
 552   {\r
 553     boolean changedSel = false;\r
 554     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 555     {\r
 556       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 557       int tmp1 = (int) ( (sp.coord[0] - centre[0]) * scale +\r
 558                         (float) getSize().width / 2.0);\r
 559       int tmp2 = (int) ( (sp.coord[1] - centre[1]) * scale +\r
 560                         (float) getSize().height / 2.0);\r
 561 \r
 562       if (tmp1 > x1 && tmp1 < x2 && tmp2 > y1 && tmp2 < y2)\r
 563       {\r
 564         if (av != null)\r
 565         {\r
 566           if (!av.getSelectionGroup().sequences.contains(sp.sequence))\r
 567           {\r
 568             av.getSelectionGroup().addSequence(sp.sequence, true);\r
 569           }\r
 570         }\r
 571       }\r
 572     }\r
 573   }\r
 574 \r
 575   public SequenceI findPoint(int x, int y)\r
 576   {\r
 577 \r
 578     int halfwidth = getSize().width / 2;\r
 579     int halfheight = getSize().height / 2;\r
 580 \r
 581     int found = -1;\r
 582 \r
 583     for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
 584     {\r
 585 \r
 586       SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
 587       int px = (int) ( (float) (sp.coord[0] - centre[0]) * scale) + halfwidth;\r
 588       int py = (int) ( (float) (sp.coord[1] - centre[1]) * scale) + halfheight;\r
 589 \r
 590       if (Math.abs(px - x) < 3 && Math.abs(py - y) < 3)\r
 591       {\r
 592         found = i;\r
 593       }\r
 594     }\r
 595     if (found != -1)\r
 596     {\r
 597       return ( (SequencePoint) points.elementAt(found)).sequence;\r
 598     }\r
 599     else\r
 600     {\r
 601       return null;\r
 602     }\r
 603   }\r
 604   /*  public boolean handleRubberbandEvent(RubberbandEvent evt) {\r
 605       System.out.println("Rubberband handler called in RotatableCanvas with " +\r
 606                          evt.getBounds());\r
 607 \r
 608       Rubberband rb = (Rubberband)evt.getSource();\r
 609 \r
 610       // Clear the current selection (instance variable)\r
 611       //if ((rb.getModifiers() & Event.SHIFT_MASK) == 0) {\r
 612       //   clearSelection();\r
 613       //}\r
 614 \r
 615       if (rb.getComponent() == this) {\r
 616         Rectangle bounds = evt.getBounds();\r
 617    rectSelect(bounds.x,bounds.y,bounds.x+bounds.width,bounds.y+bounds.height);\r
 618       }\r
 619 \r
 620       redrawneeded = true;\r
 621       paint(this.getGraphics());\r
 622 \r
 623       return true;\r
 624     }*/\r
 625 \r
 626 }\r