After merge
[jalview.git] / src / jalview / gui / 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 package jalview.gui;\r
20 \r
21 import jalview.datamodel.*;\r
22 \r
23 import jalview.math.*;\r
24 \r
25 import jalview.util.*;\r
26 \r
27 import java.awt.*;\r
28 import java.awt.event.*;\r
29 \r
30 import java.util.*;\r
31 \r
32 import javax.swing.*;\r
33 \r
34 \r
35 /**\r
36  * DOCUMENT ME!\r
37  *\r
38  * @author $author$\r
39  * @version $Revision$\r
40  */\r
41 public class RotatableCanvas extends JPanel implements MouseListener,\r
42     MouseMotionListener, KeyListener\r
43 {\r
44     RotatableMatrix idmat = new RotatableMatrix(3, 3);\r
45     RotatableMatrix objmat = new RotatableMatrix(3, 3);\r
46     RotatableMatrix rotmat = new RotatableMatrix(3, 3);\r
47 \r
48     //RubberbandRectangle rubberband;\r
49     boolean drawAxes = true;\r
50     int omx = 0;\r
51     int mx = 0;\r
52     int omy = 0;\r
53     int my = 0;\r
54     Image img;\r
55     Graphics ig;\r
56     Dimension prefsize;\r
57     float[] centre = new float[3];\r
58     float[] width = new float[3];\r
59     float[] max = new float[3];\r
60     float[] min = new float[3];\r
61     float maxwidth;\r
62     float scale;\r
63     int npoint;\r
64     Vector points;\r
65     float[][] orig;\r
66     float[][] axes;\r
67     int startx;\r
68     int starty;\r
69     int lastx;\r
70     int lasty;\r
71     int rectx1;\r
72     int recty1;\r
73     int rectx2;\r
74     int recty2;\r
75     float scalefactor = 1;\r
76     AlignViewport av;\r
77     boolean showLabels = false;\r
78     Color bgColour = Color.black;\r
79 \r
80     //  Controller    controller;\r
81     public RotatableCanvas(AlignViewport av)\r
82     {\r
83       this.av = av;\r
84     }\r
85 \r
86     public void showLabels(boolean b)\r
87     {\r
88       showLabels = b;\r
89       repaint();\r
90     }\r
91 \r
92     public void setPoints(Vector points, int npoint)\r
93     {\r
94         this.points = points;\r
95         this.npoint = npoint;\r
96         ToolTipManager.sharedInstance().registerComponent(this);\r
97         ToolTipManager.sharedInstance().setInitialDelay(0);\r
98         ToolTipManager.sharedInstance().setDismissDelay(10000);\r
99         PaintRefresher.Register(this, av.alignment);\r
100 \r
101         prefsize = getPreferredSize();\r
102         orig = new float[npoint][3];\r
103 \r
104         for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
105         {\r
106             SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
107 \r
108             for (int j = 0; j < 3; j++)\r
109             {\r
110                 orig[i][j] = sp.coord[j];\r
111             }\r
112         }\r
113 \r
114         //Initialize the matrices to identity\r
115         for (int i = 0; i < 3; i++)\r
116         {\r
117             for (int j = 0; j < 3; j++)\r
118             {\r
119                 if (i != j)\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                 else\r
126                 {\r
127                     idmat.addElement(i, j, 0);\r
128                     objmat.addElement(i, j, 0);\r
129                     rotmat.addElement(i, j, 0);\r
130                 }\r
131             }\r
132         }\r
133 \r
134         axes = new float[3][3];\r
135         initAxes();\r
136 \r
137         findCentre();\r
138         findWidth();\r
139 \r
140         scale = findScale();\r
141 \r
142         addMouseListener(this);\r
143         addKeyListener(this);\r
144 \r
145         addMouseMotionListener(this);\r
146 \r
147     }\r
148 \r
149     public void initAxes()\r
150     {\r
151         for (int i = 0; i < 3; i++)\r
152         {\r
153             for (int j = 0; j < 3; j++)\r
154             {\r
155                 if (i != j)\r
156                 {\r
157                     axes[i][j] = 0;\r
158                 }\r
159                 else\r
160                 {\r
161                     axes[i][j] = 1;\r
162                 }\r
163             }\r
164         }\r
165     }\r
166 \r
167     /**\r
168      * DOCUMENT ME!\r
169      */\r
170     public void findWidth()\r
171     {\r
172         max = new float[3];\r
173         min = new float[3];\r
174 \r
175         max[0] = (float) -1e30;\r
176         max[1] = (float) -1e30;\r
177         max[2] = (float) -1e30;\r
178 \r
179         min[0] = (float) 1e30;\r
180         min[1] = (float) 1e30;\r
181         min[2] = (float) 1e30;\r
182 \r
183         for (int i = 0; i < 3; i++)\r
184         {\r
185             for (int j = 0; j < npoint; j++)\r
186             {\r
187                 SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(j);\r
188 \r
189                 if (sp.coord[i] >= max[i])\r
190                 {\r
191                     max[i] = sp.coord[i];\r
192                 }\r
193 \r
194                 if (sp.coord[i] <= min[i])\r
195                 {\r
196                     min[i] = sp.coord[i];\r
197                 }\r
198             }\r
199         }\r
200 \r
201         //    System.out.println("xmax " + max[0] + " min " + min[0]);\r
202         //System.out.println("ymax " + max[1] + " min " + min[1]);\r
203         //System.out.println("zmax " + max[2] + " min " + min[2]);\r
204         width[0] = Math.abs(max[0] - min[0]);\r
205         width[1] = Math.abs(max[1] - min[1]);\r
206         width[2] = Math.abs(max[2] - min[2]);\r
207 \r
208         maxwidth = width[0];\r
209 \r
210         if (width[1] > width[0])\r
211         {\r
212             maxwidth = width[1];\r
213         }\r
214 \r
215         if (width[2] > width[1])\r
216         {\r
217             maxwidth = width[2];\r
218         }\r
219 \r
220         //System.out.println("Maxwidth = " + maxwidth);\r
221     }\r
222 \r
223     /**\r
224      * DOCUMENT ME!\r
225      *\r
226      * @return DOCUMENT ME!\r
227      */\r
228     public float findScale()\r
229     {\r
230         int dim;\r
231         int width;\r
232         int height;\r
233 \r
234         if (getWidth() != 0)\r
235         {\r
236             width = getWidth();\r
237             height = getHeight();\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     /**\r
258      * DOCUMENT ME!\r
259      */\r
260     public void findCentre()\r
261     {\r
262         //Find centre coordinate\r
263         findWidth();\r
264 \r
265         centre[0] = (max[0] + min[0]) / 2;\r
266         centre[1] = (max[1] + min[1]) / 2;\r
267         centre[2] = (max[2] + min[2]) / 2;\r
268 \r
269         //    System.out.println("Centre x " + centre[0]);\r
270         //System.out.println("Centre y " + centre[1]);\r
271         //System.out.println("Centre z " + centre[2]);\r
272     }\r
273 \r
274     /**\r
275      * DOCUMENT ME!\r
276      *\r
277      * @return DOCUMENT ME!\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     /**\r
292      * DOCUMENT ME!\r
293      *\r
294      * @return DOCUMENT ME!\r
295      */\r
296     public Dimension getMinimumSize()\r
297     {\r
298         return getPreferredSize();\r
299     }\r
300 \r
301     /**\r
302      * DOCUMENT ME!\r
303      *\r
304      * @param g DOCUMENT ME!\r
305      */\r
306     public void paintComponent(Graphics g1)\r
307     {\r
308 \r
309       Graphics2D g = (Graphics2D) g1;\r
310 \r
311       g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,\r
312                          RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);\r
313       if(points==null)\r
314       {\r
315         g.setFont(new Font("Verdana", Font.PLAIN, 18));\r
316         g.drawString("Calculating PCA....", 20, getHeight()/2);\r
317       }\r
318       else\r
319       {\r
320         //Only create the image at the beginning -\r
321         if ( (img == null) || (prefsize.width != getWidth()) ||\r
322             (prefsize.height != getHeight()))\r
323         {\r
324           prefsize.width = getWidth();\r
325           prefsize.height = getHeight();\r
326 \r
327           scale = findScale();\r
328 \r
329           //      System.out.println("New scale = " + scale);\r
330           img = createImage(getWidth(), getHeight());\r
331           ig = img.getGraphics();\r
332         }\r
333 \r
334 \r
335         drawBackground(ig, bgColour);\r
336         drawScene(ig);\r
337 \r
338         if (drawAxes == true)\r
339         {\r
340           drawAxes(ig);\r
341         }\r
342 \r
343         g.drawImage(img, 0, 0, this);\r
344       }\r
345     }\r
346 \r
347     /**\r
348      * DOCUMENT ME!\r
349      *\r
350      * @param g DOCUMENT ME!\r
351      */\r
352     public void drawAxes(Graphics g)\r
353     {\r
354 \r
355         g.setColor(Color.yellow);\r
356 \r
357         for (int i = 0; i < 3; i++)\r
358         {\r
359             g.drawLine(getWidth() / 2, getHeight() / 2,\r
360                 (int) ((axes[i][0] * scale * max[0]) + (getWidth() / 2)),\r
361                 (int) ((axes[i][1] * scale * max[1]) + (getHeight() / 2)));\r
362         }\r
363     }\r
364 \r
365     /**\r
366      * DOCUMENT ME!\r
367      *\r
368      * @param g DOCUMENT ME!\r
369      * @param col DOCUMENT ME!\r
370      */\r
371     public void drawBackground(Graphics g, Color col)\r
372     {\r
373         g.setColor(col);\r
374         g.fillRect(0, 0, prefsize.width, prefsize.height);\r
375     }\r
376 \r
377     /**\r
378      * DOCUMENT ME!\r
379      *\r
380      * @param g DOCUMENT ME!\r
381      */\r
382     public void drawScene(Graphics g1)\r
383     {\r
384 \r
385       Graphics2D g = (Graphics2D) g1;\r
386 \r
387       g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,\r
388                          RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);\r
389 \r
390 \r
391         int halfwidth = getWidth() / 2;\r
392         int halfheight = getHeight() / 2;\r
393 \r
394         for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
395         {\r
396             SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
397             int x = (int) ((float) (sp.coord[0] - centre[0]) * scale) +\r
398                 halfwidth;\r
399             int y = (int) ((float) (sp.coord[1] - centre[1]) * scale) +\r
400                 halfheight;\r
401             float z = sp.coord[1] - centre[2];\r
402 \r
403             if (sp.sequence.getColor() == Color.black)\r
404             {\r
405                 g.setColor(Color.white);\r
406             }\r
407             else\r
408             {\r
409                 g.setColor(sp.sequence.getColor());\r
410             }\r
411 \r
412             if (av.getSelectionGroup() != null)\r
413             {\r
414                 if (av.getSelectionGroup().sequences.contains(\r
415                             ((SequencePoint) points.elementAt(i)).sequence))\r
416                 {\r
417                     g.setColor(Color.gray);\r
418                 }\r
419             }\r
420 \r
421             if (z < 0)\r
422             {\r
423                 g.setColor(g.getColor().darker());\r
424             }\r
425 \r
426             g.fillRect(x - 3, y - 3, 6, 6);\r
427             if(showLabels)\r
428             {\r
429               g.setColor(Color.red);\r
430               g.drawString( ( (SequencePoint) points.elementAt(i)).sequence.\r
431                            getName(),\r
432                            x - 3, y - 4);\r
433             }\r
434         }\r
435 \r
436         //    //Now the rectangle\r
437         //    if (rectx2 != -1 && recty2 != -1) {\r
438         //      g.setColor(Color.white);\r
439         //\r
440         //      g.drawRect(rectx1,recty1,rectx2-rectx1,recty2-recty1);\r
441         //    }\r
442     }\r
443 \r
444     /**\r
445      * DOCUMENT ME!\r
446      *\r
447      * @return DOCUMENT ME!\r
448      */\r
449     public Dimension minimumsize()\r
450     {\r
451         return prefsize;\r
452     }\r
453 \r
454     /**\r
455      * DOCUMENT ME!\r
456      *\r
457      * @return DOCUMENT ME!\r
458      */\r
459     public Dimension preferredsize()\r
460     {\r
461         return prefsize;\r
462     }\r
463 \r
464     /**\r
465      * DOCUMENT ME!\r
466      *\r
467      * @param evt DOCUMENT ME!\r
468      */\r
469     public void keyTyped(KeyEvent evt)\r
470     {\r
471     }\r
472 \r
473     /**\r
474      * DOCUMENT ME!\r
475      *\r
476      * @param evt DOCUMENT ME!\r
477      */\r
478     public void keyReleased(KeyEvent evt)\r
479     {\r
480     }\r
481 \r
482     /**\r
483      * DOCUMENT ME!\r
484      *\r
485      * @param evt DOCUMENT ME!\r
486      */\r
487     public void keyPressed(KeyEvent evt)\r
488     {\r
489         if (evt.getKeyCode() == KeyEvent.VK_UP)\r
490         {\r
491             scalefactor = (float) (scalefactor * 1.1);\r
492             scale = findScale();\r
493         }\r
494         else if (evt.getKeyCode() == KeyEvent.VK_DOWN)\r
495         {\r
496             scalefactor = (float) (scalefactor * 0.9);\r
497             scale = findScale();\r
498         }\r
499         else if (evt.getKeyChar() == 's')\r
500         {\r
501             System.err.println("DEBUG: Rectangle selection"); // log.debug\r
502 \r
503             if ((rectx2 != -1) && (recty2 != -1))\r
504             {\r
505                 rectSelect(rectx1, recty1, rectx2, recty2);\r
506             }\r
507         }\r
508 \r
509         repaint();\r
510     }\r
511 \r
512     /**\r
513      * DOCUMENT ME!\r
514      */\r
515     public void printPoints()\r
516     {\r
517         for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
518         {\r
519             SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
520             Format.print(System.out, "%5d ", i);\r
521 \r
522             for (int j = 0; j < 3; j++)\r
523             {\r
524                 Format.print(System.out, "%13.3f  ", sp.coord[j]);\r
525             }\r
526 \r
527             System.out.println();\r
528         }\r
529     }\r
530 \r
531     /**\r
532      * DOCUMENT ME!\r
533      *\r
534      * @param evt DOCUMENT ME!\r
535      */\r
536     public void mouseClicked(MouseEvent evt)\r
537     {\r
538     }\r
539 \r
540     /**\r
541      * DOCUMENT ME!\r
542      *\r
543      * @param evt DOCUMENT ME!\r
544      */\r
545     public void mouseEntered(MouseEvent evt)\r
546     {\r
547     }\r
548 \r
549     /**\r
550      * DOCUMENT ME!\r
551      *\r
552      * @param evt DOCUMENT ME!\r
553      */\r
554     public void mouseExited(MouseEvent evt)\r
555     {\r
556     }\r
557 \r
558     /**\r
559      * DOCUMENT ME!\r
560      *\r
561      * @param evt DOCUMENT ME!\r
562      */\r
563     public void mouseReleased(MouseEvent evt)\r
564     {\r
565     }\r
566 \r
567     /**\r
568      * DOCUMENT ME!\r
569      *\r
570      * @param evt DOCUMENT ME!\r
571      */\r
572     public void mousePressed(MouseEvent evt)\r
573     {\r
574         int x = evt.getX();\r
575         int y = evt.getY();\r
576 \r
577         mx = x;\r
578         my = y;\r
579 \r
580         omx = mx;\r
581         omy = my;\r
582 \r
583         startx = x;\r
584         starty = y;\r
585 \r
586         rectx1 = x;\r
587         recty1 = y;\r
588 \r
589         rectx2 = -1;\r
590         recty2 = -1;\r
591 \r
592         SequenceI found = findPoint(x, y);\r
593 \r
594         if (found != null)\r
595         {\r
596             if (av.getSelectionGroup() != null)\r
597             {\r
598                 av.getSelectionGroup().addOrRemove(found, true);\r
599                 PaintRefresher.Refresh(this, av.alignment);\r
600             }\r
601             else\r
602             {\r
603                 av.setSelectionGroup(new SequenceGroup());\r
604                 av.getSelectionGroup().addOrRemove(found, true);\r
605                 av.getSelectionGroup().setEndRes(av.alignment.getWidth()-1);\r
606             }\r
607         }\r
608 \r
609         repaint();\r
610     }\r
611 \r
612     // private void fireSequenceSelectionEvent(Selection sel) {\r
613     //   controller.handleSequenceSelectionEvent(new SequenceSelectionEvent(this,sel));\r
614     //}\r
615     public void mouseMoved(MouseEvent evt)\r
616     {\r
617         SequenceI found = findPoint(evt.getX(), evt.getY());\r
618 \r
619         if (found != null)\r
620         {\r
621             this.setToolTipText(found.getName());\r
622         }\r
623         else\r
624         {\r
625             this.setToolTipText(null);\r
626         }\r
627     }\r
628 \r
629     /**\r
630      * DOCUMENT ME!\r
631      *\r
632      * @param evt DOCUMENT ME!\r
633      */\r
634     public void mouseDragged(MouseEvent evt)\r
635     {\r
636         mx = evt.getX();\r
637         my = evt.getY();\r
638 \r
639         //Check if this is a rectangle drawing drag\r
640         if ((evt.getModifiers() & InputEvent.BUTTON2_MASK) != 0)\r
641         {\r
642             //      rectx2 = evt.getX();\r
643             //      recty2 = evt.getY();\r
644         }\r
645         else\r
646         {\r
647             rotmat.setIdentity();\r
648 \r
649             rotmat.rotate((float) (my - omy), 'x');\r
650             rotmat.rotate((float) (mx - omx), 'y');\r
651 \r
652             for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
653             {\r
654                 SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
655                 sp.coord[0] -= centre[0];\r
656                 sp.coord[1] -= centre[1];\r
657                 sp.coord[2] -= centre[2];\r
658 \r
659                 //Now apply the rotation matrix\r
660                 sp.coord = rotmat.vectorMultiply(sp.coord);\r
661 \r
662                 //Now translate back again\r
663                 sp.coord[0] += centre[0];\r
664                 sp.coord[1] += centre[1];\r
665                 sp.coord[2] += centre[2];\r
666             }\r
667 \r
668             for (int i = 0; i < 3; i++)\r
669             {\r
670                 axes[i] = rotmat.vectorMultiply(axes[i]);\r
671             }\r
672 \r
673             omx = mx;\r
674             omy = my;\r
675 \r
676             paint(this.getGraphics());\r
677         }\r
678     }\r
679 \r
680     /**\r
681      * DOCUMENT ME!\r
682      *\r
683      * @param x1 DOCUMENT ME!\r
684      * @param y1 DOCUMENT ME!\r
685      * @param x2 DOCUMENT ME!\r
686      * @param y2 DOCUMENT ME!\r
687      */\r
688     public void rectSelect(int x1, int y1, int x2, int y2)\r
689     {\r
690         boolean changedSel = false;\r
691 \r
692         for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
693         {\r
694             SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
695             int tmp1 = (int) (((sp.coord[0] - centre[0]) * scale) +\r
696                 ((float) getWidth() / 2.0));\r
697             int tmp2 = (int) (((sp.coord[1] - centre[1]) * scale) +\r
698                 ((float) getHeight() / 2.0));\r
699 \r
700             if ((tmp1 > x1) && (tmp1 < x2) && (tmp2 > y1) && (tmp2 < y2))\r
701             {\r
702                 if (av != null)\r
703                 {\r
704                     if (!av.getSelectionGroup().sequences.contains(sp.sequence))\r
705                     {\r
706                         changedSel = true;\r
707                         av.getSelectionGroup().addSequence(sp.sequence, true);\r
708                     }\r
709                 }\r
710             }\r
711         }\r
712 \r
713         // if (changedSel) {\r
714         //    fireSequenceSelectionEvent(av.getSelection());\r
715         // }\r
716     }\r
717 \r
718     /**\r
719      * DOCUMENT ME!\r
720      *\r
721      * @param x DOCUMENT ME!\r
722      * @param y DOCUMENT ME!\r
723      *\r
724      * @return DOCUMENT ME!\r
725      */\r
726     public SequenceI findPoint(int x, int y)\r
727     {\r
728         int halfwidth = getWidth() / 2;\r
729         int halfheight = getHeight() / 2;\r
730 \r
731         int found = -1;\r
732 \r
733         for (int i = 0; i < npoint; i++)\r
734         {\r
735             SequencePoint sp = (SequencePoint) points.elementAt(i);\r
736             int px = (int) ((float) (sp.coord[0] - centre[0]) * scale) +\r
737                 halfwidth;\r
738             int py = (int) ((float) (sp.coord[1] - centre[1]) * scale) +\r
739                 halfheight;\r
740 \r
741             if ((Math.abs(px - x) < 3) && (Math.abs(py - y) < 3))\r
742             {\r
743                 found = i;\r
744             }\r
745         }\r
746 \r
747         if (found != -1)\r
748         {\r
749             return ((SequencePoint) points.elementAt(found)).sequence;\r
750         }\r
751         else\r
752         {\r
753             return null;\r
754         }\r
755     }\r
756 \r
757     /*  public boolean handleRubberbandEvent(RubberbandEvent evt) {\r
758         System.out.println("Rubberband handler called in RotatableCanvas with " +\r
759                            evt.getBounds());\r
760 \r
761         Rubberband rb = (Rubberband)evt.getSource();\r
762 \r
763         // Clear the current selection (instance variable)\r
764         //if ((rb.getModifiers() & Event.SHIFT_MASK) == 0) {\r
765         //   clearSelection();\r
766         //}\r
767 \r
768         if (rb.getComponent() == this) {\r
769           Rectangle bounds = evt.getBounds();\r
770      rectSelect(bounds.x,bounds.y,bounds.x+bounds.width,bounds.y+bounds.height);\r
771         }\r
772 \r
773         redrawneeded = true;\r
774         paint(this.getGraphics());\r
775 \r
776         return true;\r
777       }*/\r
778 }\r