JAL-1761 backbone type parameter for configuring which atoms are used for superpositi...
[jalview.git] / src / jalview / structures / models / AAStructureBindingModel.java
1 /*
2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
3  * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
4  * 
5  * This file is part of Jalview.
6  * 
7  * Jalview is free software: you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU General Public License 
9  * as published by the Free Software Foundation, either version 3
10  * of the License, or (at your option) any later version.
11  *  
12  * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but 
13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty 
14  * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR 
15  * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
16  * 
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19  * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
20  */
21 package jalview.structures.models;
22
23 import java.util.Locale;
24
25 import java.awt.Color;
26 import java.io.File;
27 import java.io.IOException;
28 import java.util.ArrayList;
29 import java.util.Arrays;
30 import java.util.BitSet;
31 import java.util.HashMap;
32 import java.util.LinkedHashMap;
33 import java.util.List;
34 import java.util.Map;
35
36 import javax.swing.SwingUtilities;
37
38 import jalview.api.AlignViewportI;
39 import jalview.api.AlignmentViewPanel;
40 import jalview.api.FeatureRenderer;
41 import jalview.api.SequenceRenderer;
42 import jalview.api.StructureSelectionManagerProvider;
43 import jalview.api.structures.JalviewStructureDisplayI;
44 import jalview.bin.Console;
45 import jalview.datamodel.AlignmentI;
46 import jalview.datamodel.HiddenColumns;
47 import jalview.datamodel.MappedFeatures;
48 import jalview.datamodel.PDBEntry;
49 import jalview.datamodel.SequenceFeature;
50 import jalview.datamodel.SequenceI;
51 import jalview.ext.rbvi.chimera.JalviewChimeraBinding;
52 import jalview.gui.AlignmentPanel;
53 import jalview.gui.Desktop;
54 import jalview.gui.StructureViewer.ViewerType;
55 import jalview.io.DataSourceType;
56 import jalview.io.StructureFile;
57 import jalview.renderer.seqfeatures.FeatureColourFinder;
58 import jalview.schemes.ColourSchemeI;
59 import jalview.schemes.ResidueProperties;
60 import jalview.structure.AtomSpec;
61 import jalview.structure.AtomSpecModel;
62 import jalview.structure.StructureCommandI;
63 import jalview.structure.StructureCommandsI;
64 import jalview.structure.StructureCommandsI.AtomSpecType;
65 import jalview.structure.StructureListener;
66 import jalview.structure.StructureMapping;
67 import jalview.structure.StructureSelectionManager;
68 import jalview.util.Comparison;
69 import jalview.util.MessageManager;
70
71 /**
72  * 
73  * A base class to hold common function for 3D structure model binding.
74  * Initial version created by refactoring JMol and Chimera binding models, but
75  * other structure viewers could in principle be accommodated in future.
76  * 
77  * @author gmcarstairs
78  *
79  */
80 public abstract class AAStructureBindingModel
81         extends SequenceStructureBindingModel
82         implements StructureListener, StructureSelectionManagerProvider
83 {
84   /**
85    * Data bean class to simplify parameterisation in superposeStructures
86    */
87   public static class SuperposeData
88   {
89     public String filename;
90
91     public String pdbId;
92
93     public String chain = "";
94
95     /**
96      * is the mapped sequence not protein ?
97      */
98     public boolean isRna;
99
100     /*
101      * The pdb residue number (if any) mapped to columns of the alignment
102      */
103     public int[] pdbResNo; // or use SparseIntArray?
104
105     public String modelId;
106
107     /**
108      * Constructor
109      * 
110      * @param width
111      *          width of alignment (number of columns that may potentially
112      *          participate in superposition)
113      * @param model
114      *          structure viewer model number
115      */
116     public SuperposeData(int width, String model)
117     {
118       pdbResNo = new int[width];
119       modelId = model;
120     }
121   }
122
123   private static final int MIN_POS_TO_SUPERPOSE = 4;
124
125   private static final String COLOURING_STRUCTURES = MessageManager
126           .getString("status.colouring_structures");
127
128   /*
129    * the Jalview panel through which the user interacts
130    * with the structure viewer
131    */
132   private JalviewStructureDisplayI viewer;
133
134   /*
135    * helper that generates command syntax
136    */
137   private StructureCommandsI commandGenerator;
138
139   private StructureSelectionManager ssm;
140
141   /*
142    * modelled chains, formatted as "pdbid:chainCode"
143    */
144   private List<String> chainNames;
145
146   /*
147    * lookup of pdb file name by key "pdbid:chainCode"
148    */
149   private Map<String, String> chainFile;
150
151   /*
152    * distinct PDB entries (pdb files) associated
153    * with sequences
154    */
155   private PDBEntry[] pdbEntry;
156
157   /*
158    * sequences mapped to each pdbentry
159    */
160   private SequenceI[][] sequence;
161
162   /*
163    * array of target chains for sequences - tied to pdbentry and sequence[]
164    */
165   private String[][] chains;
166
167   /*
168    * datasource protocol for access to PDBEntrylatest
169    */
170   DataSourceType protocol = null;
171
172   protected boolean colourBySequence = true;
173
174   /**
175    * true if all sequences appear to be nucleotide
176    */
177   private boolean nucleotide;
178
179   private boolean finishedInit = false;
180
181   /**
182    * current set of model filenames loaded in the viewer
183    */
184   protected String[] modelFileNames = null;
185
186   public String fileLoadingError;
187
188   protected Thread externalViewerMonitor;
189
190   /**
191    * Constructor
192    * 
193    * @param ssm
194    * @param seqs
195    */
196   public AAStructureBindingModel(StructureSelectionManager ssm,
197           SequenceI[][] seqs)
198   {
199     this.ssm = ssm;
200     this.sequence = seqs;
201     chainNames = new ArrayList<>();
202     chainFile = new HashMap<>();
203   }
204
205   /**
206    * Constructor
207    * 
208    * @param ssm
209    * @param pdbentry
210    * @param sequenceIs
211    * @param protocol
212    */
213   public AAStructureBindingModel(StructureSelectionManager ssm,
214           PDBEntry[] pdbentry, SequenceI[][] sequenceIs,
215           DataSourceType protocol)
216   {
217     this(ssm, sequenceIs);
218     this.nucleotide = Comparison.isNucleotide(sequenceIs);
219     this.pdbEntry = pdbentry;
220     this.protocol = protocol;
221     resolveChains();
222   }
223
224   private boolean resolveChains()
225   {
226     /**
227      * final count of chain mappings discovered
228      */
229     int chainmaps = 0;
230     // JBPNote: JAL-2693 - this should be a list of chain mappings per
231     // [pdbentry][sequence]
232     String[][] newchains = new String[pdbEntry.length][];
233     int pe = 0;
234     for (PDBEntry pdb : pdbEntry)
235     {
236       SequenceI[] seqsForPdb = sequence[pe];
237       if (seqsForPdb != null)
238       {
239         newchains[pe] = new String[seqsForPdb.length];
240         int se = 0;
241         for (SequenceI asq : seqsForPdb)
242         {
243           String chain = (chains != null && chains[pe] != null)
244                   ? chains[pe][se]
245                   : null;
246           SequenceI sq = (asq.getDatasetSequence() == null) ? asq
247                   : asq.getDatasetSequence();
248           if (sq.getAllPDBEntries() != null)
249           {
250             for (PDBEntry pdbentry : sq.getAllPDBEntries())
251             {
252               if (pdb.getFile() != null && pdbentry.getFile() != null
253                       && pdb.getFile().equals(pdbentry.getFile()))
254               {
255                 String chaincode = pdbentry.getChainCode();
256                 if (chaincode != null && chaincode.length() > 0)
257                 {
258                   chain = chaincode;
259                   chainmaps++;
260                   break;
261                 }
262               }
263             }
264           }
265           newchains[pe][se] = chain;
266           se++;
267         }
268         pe++;
269       }
270     }
271
272     chains = newchains;
273     return chainmaps > 0;
274   }
275
276   public StructureSelectionManager getSsm()
277   {
278     return ssm;
279   }
280
281   /**
282    * Returns the i'th PDBEntry (or null)
283    * 
284    * @param i
285    * @return
286    */
287   public PDBEntry getPdbEntry(int i)
288   {
289     return (pdbEntry != null && pdbEntry.length > i) ? pdbEntry[i] : null;
290   }
291
292   /**
293    * Answers true if this binding includes the given PDB id, else false
294    * 
295    * @param pdbId
296    * @return
297    */
298   public boolean hasPdbId(String pdbId)
299   {
300     if (pdbEntry != null)
301     {
302       for (PDBEntry pdb : pdbEntry)
303       {
304         if (pdb.getId().equals(pdbId))
305         {
306           return true;
307         }
308       }
309     }
310     return false;
311   }
312
313   /**
314    * Returns the number of modelled PDB file entries.
315    * 
316    * @return
317    */
318   public int getPdbCount()
319   {
320     return pdbEntry == null ? 0 : pdbEntry.length;
321   }
322
323   public SequenceI[][] getSequence()
324   {
325     return sequence;
326   }
327
328   public String[][] getChains()
329   {
330     return chains;
331   }
332
333   public DataSourceType getProtocol()
334   {
335     return protocol;
336   }
337
338   // TODO may remove this if calling methods can be pulled up here
339   protected void setPdbentry(PDBEntry[] pdbentry)
340   {
341     this.pdbEntry = pdbentry;
342   }
343
344   protected void setSequence(SequenceI[][] sequence)
345   {
346     this.sequence = sequence;
347   }
348
349   protected void setChains(String[][] chains)
350   {
351     this.chains = chains;
352   }
353
354   /**
355    * Construct a title string for the viewer window based on the data Jalview
356    * knows about
357    * 
358    * @param viewerName
359    *          TODO
360    * @param verbose
361    * 
362    * @return
363    */
364   public String getViewerTitle(String viewerName, boolean verbose)
365   {
366     if (getSequence() == null || getSequence().length < 1
367             || getPdbCount() < 1 || getSequence()[0].length < 1)
368     {
369       return ("Jalview " + viewerName + " Window");
370     }
371     // TODO: give a more informative title when multiple structures are
372     // displayed.
373     StringBuilder title = new StringBuilder(64);
374     final PDBEntry pdbe = getPdbEntry(0);
375     title.append(viewerName + " view for " + getSequence()[0][0].getName()
376             + ":" + pdbe.getId());
377
378     if (verbose)
379     {
380       String method = (String) pdbe.getProperty("method");
381       if (method != null)
382       {
383         title.append(" Method: ").append(method);
384       }
385       String chain = (String) pdbe.getProperty("chains");
386       if (chain != null)
387       {
388         title.append(" Chain:").append(chain);
389       }
390     }
391     return title.toString();
392   }
393
394   /**
395    * Called by after closeViewer is called, to release any resources and
396    * references so they can be garbage collected. Override if needed.
397    */
398   protected void releaseUIResources()
399   {
400   }
401
402   @Override
403   public void releaseReferences(Object svl)
404   {
405   }
406
407   public boolean isColourBySequence()
408   {
409     return colourBySequence;
410   }
411
412   /**
413    * Called when the binding thinks the UI needs to be refreshed after a
414    * structure viewer state change. This could be because structures were
415    * loaded, or because an error has occurred. Default does nothing, override as
416    * required.
417    */
418   public void refreshGUI()
419   {
420   }
421
422   /**
423    * Instruct the Jalview binding to update the pdbentries vector if necessary
424    * prior to matching the jmol view's contents to the list of structure files
425    * Jalview knows about. By default does nothing, override as required.
426    */
427   public void refreshPdbEntries()
428   {
429   }
430
431   public void setColourBySequence(boolean colourBySequence)
432   {
433     this.colourBySequence = colourBySequence;
434   }
435
436   protected void addSequenceAndChain(int pe, SequenceI[] seq,
437           String[] tchain)
438   {
439     if (pe < 0 || pe >= getPdbCount())
440     {
441       throw new Error(MessageManager.formatMessage(
442               "error.implementation_error_no_pdbentry_from_index",
443               new Object[]
444               { Integer.valueOf(pe).toString() }));
445     }
446     final String nullChain = "TheNullChain";
447     List<SequenceI> s = new ArrayList<>();
448     List<String> c = new ArrayList<>();
449     if (getChains() == null)
450     {
451       setChains(new String[getPdbCount()][]);
452     }
453     if (getSequence()[pe] != null)
454     {
455       for (int i = 0; i < getSequence()[pe].length; i++)
456       {
457         s.add(getSequence()[pe][i]);
458         if (getChains()[pe] != null)
459         {
460           if (i < getChains()[pe].length)
461           {
462             c.add(getChains()[pe][i]);
463           }
464           else
465           {
466             c.add(nullChain);
467           }
468         }
469         else
470         {
471           if (tchain != null && tchain.length > 0)
472           {
473             c.add(nullChain);
474           }
475         }
476       }
477     }
478     for (int i = 0; i < seq.length; i++)
479     {
480       if (!s.contains(seq[i]))
481       {
482         s.add(seq[i]);
483         if (tchain != null && i < tchain.length)
484         {
485           c.add(tchain[i] == null ? nullChain : tchain[i]);
486         }
487       }
488     }
489     SequenceI[] tmp = s.toArray(new SequenceI[s.size()]);
490     getSequence()[pe] = tmp;
491     if (c.size() > 0)
492     {
493       String[] tch = c.toArray(new String[c.size()]);
494       for (int i = 0; i < tch.length; i++)
495       {
496         if (tch[i] == nullChain)
497         {
498           tch[i] = null;
499         }
500       }
501       getChains()[pe] = tch;
502     }
503     else
504     {
505       getChains()[pe] = null;
506     }
507   }
508
509   /**
510    * add structures and any known sequence associations
511    * 
512    * @returns the pdb entries added to the current set.
513    */
514   public synchronized PDBEntry[] addSequenceAndChain(PDBEntry[] pdbe,
515           SequenceI[][] seq, String[][] chns)
516   {
517     List<PDBEntry> v = new ArrayList<>();
518     List<int[]> rtn = new ArrayList<>();
519     for (int i = 0; i < getPdbCount(); i++)
520     {
521       v.add(getPdbEntry(i));
522     }
523     for (int i = 0; i < pdbe.length; i++)
524     {
525       int r = v.indexOf(pdbe[i]);
526       if (r == -1 || r >= getPdbCount())
527       {
528         rtn.add(new int[] { v.size(), i });
529         v.add(pdbe[i]);
530       }
531       else
532       {
533         // just make sure the sequence/chain entries are all up to date
534         addSequenceAndChain(r, seq[i], chns[i]);
535       }
536     }
537     pdbe = v.toArray(new PDBEntry[v.size()]);
538     setPdbentry(pdbe);
539     if (rtn.size() > 0)
540     {
541       // expand the tied sequence[] and string[] arrays
542       SequenceI[][] sqs = new SequenceI[getPdbCount()][];
543       String[][] sch = new String[getPdbCount()][];
544       System.arraycopy(getSequence(), 0, sqs, 0, getSequence().length);
545       System.arraycopy(getChains(), 0, sch, 0, this.getChains().length);
546       setSequence(sqs);
547       setChains(sch);
548       pdbe = new PDBEntry[rtn.size()];
549       for (int r = 0; r < pdbe.length; r++)
550       {
551         int[] stri = (rtn.get(r));
552         // record the pdb file as a new addition
553         pdbe[r] = getPdbEntry(stri[0]);
554         // and add the new sequence/chain entries
555         addSequenceAndChain(stri[0], seq[stri[1]], chns[stri[1]]);
556       }
557     }
558     else
559     {
560       pdbe = null;
561     }
562     return pdbe;
563   }
564
565   /**
566    * Add sequences to the pe'th pdbentry's sequence set.
567    * 
568    * @param pe
569    * @param seq
570    */
571   public void addSequence(int pe, SequenceI[] seq)
572   {
573     addSequenceAndChain(pe, seq, null);
574   }
575
576   /**
577    * add the given sequences to the mapping scope for the given pdb file handle
578    * 
579    * @param pdbFile
580    *          - pdbFile identifier
581    * @param seq
582    *          - set of sequences it can be mapped to
583    */
584   public void addSequenceForStructFile(String pdbFile, SequenceI[] seq)
585   {
586     for (int pe = 0; pe < getPdbCount(); pe++)
587     {
588       if (getPdbEntry(pe).getFile().equals(pdbFile))
589       {
590         addSequence(pe, seq);
591       }
592     }
593   }
594   
595
596   @Override
597   public abstract void highlightAtoms(List<AtomSpec> atoms);
598
599   protected boolean isNucleotide()
600   {
601     return this.nucleotide;
602   }
603
604   /**
605    * Returns a readable description of all mappings for the wrapped pdbfile to
606    * any mapped sequences
607    * 
608    * @param pdbfile
609    * @param seqs
610    * @return
611    */
612   public String printMappings()
613   {
614     if (pdbEntry == null)
615     {
616       return "";
617     }
618     StringBuilder sb = new StringBuilder(128);
619     for (int pdbe = 0; pdbe < getPdbCount(); pdbe++)
620     {
621       String pdbfile = getPdbEntry(pdbe).getFile();
622       List<SequenceI> seqs = Arrays.asList(getSequence()[pdbe]);
623       sb.append(getSsm().printMappings(pdbfile, seqs));
624     }
625     return sb.toString();
626   }
627
628   /**
629    * Returns the mapped structure position for a given aligned column of a given
630    * sequence, or -1 if the column is gapped, beyond the end of the sequence, or
631    * not mapped to structure.
632    * 
633    * @param seq
634    * @param alignedPos
635    * @param mapping
636    * @return
637    */
638   protected int getMappedPosition(SequenceI seq, int alignedPos,
639           StructureMapping mapping)
640   {
641     if (alignedPos >= seq.getLength())
642     {
643       return -1;
644     }
645
646     if (Comparison.isGap(seq.getCharAt(alignedPos)))
647     {
648       return -1;
649     }
650     int seqPos = seq.findPosition(alignedPos);
651     int pos = mapping.getPDBResNum(seqPos);
652     return pos;
653   }
654
655   /**
656    * Helper method to identify residues that can participate in a structure
657    * superposition command. For each structure, identify a sequence in the
658    * alignment which is mapped to the structure. Identify non-gapped columns in
659    * the sequence which have a mapping to a residue in the structure. Returns
660    * the index of the first structure that has a mapping to the alignment.
661    * 
662    * @param alignment
663    *          the sequence alignment which is the basis of structure
664    *          superposition
665    * @param matched
666    *          a BitSet, where bit j is set to indicate that every structure has
667    *          a mapped residue present in column j (so the column can
668    *          participate in structure alignment)
669    * @param structures
670    *          an array of data beans corresponding to pdb file index
671    * @return
672    */
673   protected int findSuperposableResidues(AlignmentI alignment,
674           BitSet matched,
675           AAStructureBindingModel.SuperposeData[] structures)
676   {
677     int refStructure = -1;
678     String[] files = getStructureFiles();
679     if (files == null)
680     {
681       return -1;
682     }
683     for (int pdbfnum = 0; pdbfnum < files.length; pdbfnum++)
684     {
685       StructureMapping[] mappings = getSsm().getMapping(files[pdbfnum]);
686       int lastPos = -1;
687
688       /*
689        * Find the first mapped sequence (if any) for this PDB entry which is in
690        * the alignment
691        */
692       final int seqCountForPdbFile = getSequence()[pdbfnum].length;
693       for (int s = 0; s < seqCountForPdbFile; s++)
694       {
695         for (StructureMapping mapping : mappings)
696         {
697           final SequenceI theSequence = getSequence()[pdbfnum][s];
698           if (mapping.getSequence() == theSequence
699                   && alignment.findIndex(theSequence) > -1)
700           {
701             if (refStructure < 0)
702             {
703               refStructure = pdbfnum;
704             }
705             for (int r = 0; r < alignment.getWidth(); r++)
706             {
707               if (!matched.get(r))
708               {
709                 continue;
710               }
711               int pos = getMappedPosition(theSequence, r, mapping);
712               if (pos < 1 || pos == lastPos)
713               {
714                 matched.clear(r);
715                 continue;
716               }
717               lastPos = pos;
718               structures[pdbfnum].pdbResNo[r] = pos;
719             }
720             String chain = mapping.getChain();
721             if (chain != null && chain.trim().length() > 0)
722             {
723               structures[pdbfnum].chain = chain;
724             }
725             structures[pdbfnum].pdbId = mapping.getPdbId();
726             structures[pdbfnum].isRna = !theSequence.isProtein();
727
728             /*
729              * move on to next pdb file (ignore sequences for other chains
730              * for the same structure)
731              */
732             s = seqCountForPdbFile;
733             break; // fixme break out of two loops here!
734           }
735         }
736       }
737     }
738     return refStructure;
739   }
740
741   /**
742    * Returns true if the structure viewer has loaded all of the files of
743    * interest (identified by the file mapping having been set up), or false if
744    * any are still not loaded after a timeout interval.
745    * 
746    * @param files
747    */
748   protected boolean waitForFileLoad(String[] files)
749   {
750     /*
751      * give up after 10 secs plus 1 sec per file
752      */
753     long starttime = System.currentTimeMillis();
754     long endTime = 10000 + 1000 * files.length + starttime;
755     String notLoaded = null;
756
757     boolean waiting = true;
758     while (waiting && System.currentTimeMillis() < endTime)
759     {
760       waiting = false;
761       for (String file : files)
762       {
763         notLoaded = file;
764         if (file == null)
765         {
766           continue;
767         }
768         try
769         {
770           StructureMapping[] sm = getSsm().getMapping(file);
771           if (sm == null || sm.length == 0)
772           {
773             waiting = true;
774           }
775         } catch (Throwable x)
776         {
777           waiting = true;
778         }
779       }
780     }
781
782     if (waiting)
783     {
784       System.err.println(
785               "Timed out waiting for structure viewer to load file "
786                       + notLoaded);
787       return false;
788     }
789     return true;
790   }
791
792   @Override
793   public boolean isListeningFor(SequenceI seq)
794   {
795     if (sequence != null)
796     {
797       for (SequenceI[] seqs : sequence)
798       {
799         if (seqs != null)
800         {
801           for (SequenceI s : seqs)
802           {
803             if (s == seq || (s.getDatasetSequence() != null
804                     && s.getDatasetSequence() == seq.getDatasetSequence()))
805             {
806               return true;
807             }
808           }
809         }
810       }
811     }
812     return false;
813   }
814
815   public boolean isFinishedInit()
816   {
817     return finishedInit;
818   }
819
820   public void setFinishedInit(boolean fi)
821   {
822     this.finishedInit = fi;
823   }
824
825   /**
826    * Returns a list of chains mapped in this viewer, formatted as
827    * "pdbid:chainCode"
828    * 
829    * @return
830    */
831   public List<String> getChainNames()
832   {
833     return chainNames;
834   }
835
836   /**
837    * Returns the Jalview panel hosting the structure viewer (if any)
838    * 
839    * @return
840    */
841   public JalviewStructureDisplayI getViewer()
842   {
843     return viewer;
844   }
845
846   public void setViewer(JalviewStructureDisplayI v)
847   {
848     viewer = v;
849   }
850
851   /**
852    * Constructs and sends a command to align structures against a reference
853    * structure, based on one or more sequence alignments. May optionally return
854    * an error or warning message for the alignment command(s).
855    * 
856    * @param alignWith
857    *          an array of one or more alignment views to process
858    * @return
859    */
860   public String superposeStructures(List<AlignmentViewPanel> alignWith)
861   {
862     String error = "";
863     String[] files = getStructureFiles();
864
865     if (!waitForFileLoad(files))
866     {
867       return null;
868     }
869     refreshPdbEntries();
870
871     for (AlignmentViewPanel view : alignWith)
872     {
873       AlignmentI alignment = view.getAlignment();
874       HiddenColumns hiddenCols = alignment.getHiddenColumns();
875
876       /*
877        * 'matched' bit i will be set for visible alignment columns i where
878        * all sequences have a residue with a mapping to their PDB structure
879        */
880       BitSet matched = new BitSet();
881       final int width = alignment.getWidth();
882       for (int m = 0; m < width; m++)
883       {
884         if (hiddenCols == null || hiddenCols.isVisible(m))
885         {
886           matched.set(m);
887         }
888       }
889
890       AAStructureBindingModel.SuperposeData[] structures = new AAStructureBindingModel.SuperposeData[files.length];
891       for (int f = 0; f < files.length; f++)
892       {
893         structures[f] = new AAStructureBindingModel.SuperposeData(width,
894                 getModelIdForFile(files[f]));
895       }
896
897       /*
898        * Calculate the superposable alignment columns ('matched'), and the
899        * corresponding structure residue positions (structures.pdbResNo)
900        */
901       int refStructure = findSuperposableResidues(alignment, matched,
902               structures);
903
904       /*
905        * require at least 4 positions to be able to execute superposition
906        */
907       int nmatched = matched.cardinality();
908       if (nmatched < MIN_POS_TO_SUPERPOSE)
909       {
910         String msg = MessageManager
911                 .formatMessage("label.insufficient_residues", nmatched);
912         error += view.getViewName() + ": " + msg + "; ";
913         continue;
914       }
915
916       /*
917        * get a model of the superposable residues in the reference structure 
918        */
919       AtomSpecModel refAtoms = getAtomSpec(structures[refStructure],
920               matched);
921
922       /*
923        * Show all as backbone before doing superposition(s)
924        * (residues used for matching will be shown as ribbon)
925        */
926       // todo better way to ensure synchronous than setting getReply true!!
927       executeCommands(commandGenerator.showBackbone(), true, null);
928       
929       AtomSpecType backbone = structures[refStructure].isRna ? AtomSpecType.PHOSPHATE : AtomSpecType.ALPHA;
930       /*
931        * superpose each (other) structure to the reference in turn
932        */
933       for (int i = 0; i < structures.length; i++)
934       {
935         if (i != refStructure)
936         {
937           AtomSpecModel atomSpec = getAtomSpec(structures[i], matched);
938           List<StructureCommandI> commands = commandGenerator
939                   .superposeStructures(refAtoms, atomSpec, backbone);
940           List<String> replies = executeCommands(commands, true, null);
941           for (String reply : replies)
942           {
943             // return this error (Chimera only) to the user
944             if (reply.toLowerCase(Locale.ROOT).contains("unequal numbers of atoms"))
945             {
946               error += "; " + reply;
947             }
948           }
949         }
950       }
951     }
952
953     return error;
954   }
955
956   private AtomSpecModel getAtomSpec(
957           AAStructureBindingModel.SuperposeData superposeData,
958           BitSet matched)
959   {
960     AtomSpecModel model = new AtomSpecModel();
961     int nextColumnMatch = matched.nextSetBit(0);
962     while (nextColumnMatch != -1)
963     {
964       int pdbResNum = superposeData.pdbResNo[nextColumnMatch];
965       model.addRange(superposeData.modelId, pdbResNum, pdbResNum,
966               superposeData.chain);
967       nextColumnMatch = matched.nextSetBit(nextColumnMatch + 1);
968     }
969
970     return model;
971   }
972
973   /**
974    * returns the current sequenceRenderer that should be used to colour the
975    * structures
976    * 
977    * @param alignment
978    * 
979    * @return
980    */
981   public abstract SequenceRenderer getSequenceRenderer(
982           AlignmentViewPanel alignment);
983
984   /**
985    * Sends a command to the structure viewer to colour each chain with a
986    * distinct colour (to the extent supported by the viewer)
987    */
988   public void colourByChain()
989   {
990     colourBySequence = false;
991
992     // TODO: JAL-628 colour chains distinctly across all visible models
993
994     executeCommand(false, COLOURING_STRUCTURES,
995             commandGenerator.colourByChain());
996   }
997
998   /**
999    * Sends a command to the structure viewer to colour each chain with a
1000    * distinct colour (to the extent supported by the viewer)
1001    */
1002   public void colourByCharge()
1003   {
1004     colourBySequence = false;
1005
1006     executeCommands(commandGenerator.colourByCharge(), false,
1007             COLOURING_STRUCTURES);
1008   }
1009
1010   /**
1011    * Sends a command to the structure to apply a colour scheme (defined in
1012    * Jalview but not necessarily applied to the alignment), which defines a
1013    * colour per residue letter. More complex schemes (e.g. that depend on
1014    * consensus) cannot be used here and are ignored.
1015    * 
1016    * @param cs
1017    */
1018   public void colourByJalviewColourScheme(ColourSchemeI cs)
1019   {
1020     colourBySequence = false;
1021
1022     if (cs == null || !cs.isSimple())
1023     {
1024       return;
1025     }
1026
1027     /*
1028      * build a map of {Residue3LetterCode, Color}
1029      */
1030     Map<String, Color> colours = new HashMap<>();
1031     List<String> residues = ResidueProperties.getResidues(isNucleotide(),
1032             false);
1033     for (String resName : residues)
1034     {
1035       char res = resName.length() == 3
1036               ? ResidueProperties.getSingleCharacterCode(resName)
1037               : resName.charAt(0);
1038       Color colour = cs.findColour(res, 0, null, null, 0f);
1039       colours.put(resName, colour);
1040     }
1041
1042     /*
1043      * pass to the command constructor, and send the command
1044      */
1045     List<StructureCommandI> cmd = commandGenerator
1046             .colourByResidues(colours);
1047     executeCommands(cmd, false, COLOURING_STRUCTURES);
1048   }
1049
1050   public void setBackgroundColour(Color col)
1051   {
1052     StructureCommandI cmd = commandGenerator.setBackgroundColour(col);
1053     executeCommand(false, null, cmd);
1054   }
1055
1056   /**
1057    * Execute one structure viewer command. If {@code getReply} is true, may
1058    * optionally return one or more reply messages, else returns null.
1059    * 
1060    * @param cmd
1061    * @param getReply
1062    */
1063   protected abstract List<String> executeCommand(StructureCommandI cmd,
1064           boolean getReply);
1065
1066   /**
1067    * Executes one or more structure viewer commands
1068    * 
1069    * @param commands
1070    * @param getReply
1071    * @param msg
1072    */
1073   protected List<String> executeCommands(List<StructureCommandI> commands,
1074           boolean getReply, String msg)
1075   {
1076     return executeCommand(getReply, msg,
1077             commands.toArray(new StructureCommandI[commands.size()]));
1078   }
1079
1080   /**
1081    * Executes one or more structure viewer commands, optionally returning the
1082    * reply, and optionally showing a status message while the command is being
1083    * executed.
1084    * <p>
1085    * If a reply is wanted, the execution is done synchronously (waits),
1086    * otherwise it is done in a separate thread (doesn't wait). WARNING: if you
1087    * are sending commands that need to execute before later calls to
1088    * executeCommand (e.g. mouseovers, which clean up after previous ones) then
1089    * set getReply true to ensure that commands are not executed out of order.
1090    * 
1091    * @param getReply
1092    * @param msg
1093    * @param cmds
1094    * @return
1095    */
1096   protected List<String> executeCommand(boolean getReply, String msg,
1097           StructureCommandI... cmds)
1098   {
1099     JalviewStructureDisplayI theViewer = getViewer();
1100     final long handle = msg == null ? 0 : theViewer.startProgressBar(msg);
1101
1102     if (getReply)
1103     {
1104       /*
1105        * execute and wait for reply
1106        */
1107       List<String> response = new ArrayList<>();
1108       try
1109       {
1110         for (StructureCommandI cmd : cmds)
1111         {
1112           List<String> replies = executeCommand(cmd, true);
1113           if (replies != null)
1114           {
1115             response.addAll(replies);
1116           }
1117         }
1118         return response;
1119       } finally
1120       {
1121         if (msg != null)
1122         {
1123           theViewer.stopProgressBar(null, handle);
1124         }
1125       }
1126     }
1127
1128     /*
1129      * fire and forget
1130      */
1131     String threadName = msg == null ? "StructureCommand" : msg;
1132     new Thread(new Runnable()
1133     {
1134       @Override
1135       public void run()
1136       {
1137         try
1138         {
1139           for (StructureCommandI cmd : cmds)
1140           {
1141             executeCommand(cmd, false);
1142           }
1143         } finally
1144         {
1145           if (msg != null)
1146           {
1147             SwingUtilities.invokeLater(new Runnable()
1148             {
1149               @Override
1150               public void run()
1151               {
1152                 theViewer.stopProgressBar(null, handle);
1153               }
1154             });
1155           }
1156         }
1157       }
1158     }, threadName).start();
1159     return null;
1160   }
1161
1162   /**
1163    * Colours any structures associated with sequences in the given alignment as
1164    * coloured in the alignment view, provided colourBySequence is enabled
1165    */
1166   public void colourBySequence(AlignmentViewPanel alignmentv)
1167   {
1168     if (!colourBySequence || !isLoadingFinished() || getSsm() == null)
1169     {
1170       return;
1171     }
1172     Map<Object, AtomSpecModel> colourMap = buildColoursMap(ssm, sequence,
1173             alignmentv);
1174
1175     List<StructureCommandI> colourBySequenceCommands = commandGenerator
1176             .colourBySequence(colourMap);
1177     executeCommands(colourBySequenceCommands, false, COLOURING_STRUCTURES);
1178   }
1179
1180   /**
1181    * Centre the display in the structure viewer
1182    */
1183   public void focusView()
1184   {
1185     executeCommand(false, null, commandGenerator.focusView());
1186   }
1187
1188   /**
1189    * Generates and executes a command to show only specified chains in the
1190    * structure viewer. The list of chains to show should contain entries
1191    * formatted as "pdbid:chaincode".
1192    * 
1193    * @param toShow
1194    */
1195   public void showChains(List<String> toShow)
1196   {
1197     // todo or reformat toShow list entries as modelNo:pdbId:chainCode ?
1198
1199     /*
1200      * Reformat the pdbid:chainCode values as modelNo:chainCode
1201      * since this is what is needed to construct the viewer command
1202      * todo: find a less messy way to do this
1203      */
1204     List<String> showThese = new ArrayList<>();
1205     for (String chainId : toShow)
1206     {
1207       String[] tokens = chainId.split("\\:");
1208       if (tokens.length == 2)
1209       {
1210         String pdbFile = getFileForChain(chainId);
1211         String model = getModelIdForFile(pdbFile);
1212         showThese.add(model + ":" + tokens[1]);
1213       }
1214     }
1215     executeCommands(commandGenerator.showChains(showThese), false, null);
1216   }
1217
1218   /**
1219    * Answers the structure viewer's model id given a PDB file name. Returns an
1220    * empty string if model id is not found.
1221    * 
1222    * @param chainId
1223    * @return
1224    */
1225   protected abstract String getModelIdForFile(String chainId);
1226
1227   public boolean hasFileLoadingError()
1228   {
1229     return fileLoadingError != null && fileLoadingError.length() > 0;
1230   }
1231
1232   /**
1233    * Returns the FeatureRenderer for the given alignment view
1234    * 
1235    * @param avp
1236    * @return
1237    */
1238   public FeatureRenderer getFeatureRenderer(AlignmentViewPanel avp)
1239   {
1240     AlignmentViewPanel ap = (avp == null) ? getViewer().getAlignmentPanel()
1241             : avp;
1242     if (ap == null)
1243     {
1244       return null;
1245     }
1246     return ap.getFeatureRenderer();
1247   }
1248
1249   protected void setStructureCommands(StructureCommandsI cmd)
1250   {
1251     commandGenerator = cmd;
1252   }
1253
1254   /**
1255    * Records association of one chain id (formatted as "pdbid:chainCode") with
1256    * the corresponding PDB file name
1257    * 
1258    * @param chainId
1259    * @param fileName
1260    */
1261   public void addChainFile(String chainId, String fileName)
1262   {
1263     chainFile.put(chainId, fileName);
1264   }
1265
1266   /**
1267    * Returns the PDB filename for the given chain id (formatted as
1268    * "pdbid:chainCode"), or null if not found
1269    * 
1270    * @param chainId
1271    * @return
1272    */
1273   protected String getFileForChain(String chainId)
1274   {
1275     return chainFile.get(chainId);
1276   }
1277
1278   @Override
1279   public void updateColours(Object source)
1280   {
1281     AlignmentViewPanel ap = (AlignmentViewPanel) source;
1282     // ignore events from panels not used to colour this view
1283     if (!getViewer().isUsedForColourBy(ap))
1284     {
1285       return;
1286     }
1287     if (!isLoadingFromArchive())
1288     {
1289       colourBySequence(ap);
1290     }
1291   }
1292
1293   public StructureCommandsI getCommandGenerator()
1294   {
1295     return commandGenerator;
1296   }
1297
1298   protected abstract ViewerType getViewerType();
1299
1300   /**
1301    * Builds a data structure which records mapped structure residues for each
1302    * colour. From this we can easily generate the viewer commands for colour by
1303    * sequence. Constructs and returns a map of {@code Color} to
1304    * {@code AtomSpecModel}, where the atomspec model holds
1305    * 
1306    * <pre>
1307    *   Model ids
1308    *     Chains
1309    *       Residue positions
1310    * </pre>
1311    * 
1312    * Ordering is by order of addition (for colours), natural ordering (for
1313    * models and chains)
1314    * 
1315    * @param ssm
1316    * @param sequence
1317    * @param viewPanel
1318    * @return
1319    */
1320   protected Map<Object, AtomSpecModel> buildColoursMap(
1321           StructureSelectionManager ssm, SequenceI[][] sequence,
1322           AlignmentViewPanel viewPanel)
1323   {
1324     String[] files = getStructureFiles();
1325     SequenceRenderer sr = getSequenceRenderer(viewPanel);
1326     FeatureRenderer fr = viewPanel.getFeatureRenderer();
1327     FeatureColourFinder finder = new FeatureColourFinder(fr);
1328     AlignViewportI viewport = viewPanel.getAlignViewport();
1329     HiddenColumns cs = viewport.getAlignment().getHiddenColumns();
1330     AlignmentI al = viewport.getAlignment();
1331     Map<Object, AtomSpecModel> colourMap = new LinkedHashMap<>();
1332     Color lastColour = null;
1333
1334     for (int pdbfnum = 0; pdbfnum < files.length; pdbfnum++)
1335     {
1336       final String modelId = getModelIdForFile(files[pdbfnum]);
1337       StructureMapping[] mapping = ssm.getMapping(files[pdbfnum]);
1338
1339       if (mapping == null || mapping.length < 1)
1340       {
1341         continue;
1342       }
1343
1344       int startPos = -1, lastPos = -1;
1345       String lastChain = "";
1346       for (int s = 0; s < sequence[pdbfnum].length; s++)
1347       {
1348         for (int sp, m = 0; m < mapping.length; m++)
1349         {
1350           final SequenceI seq = sequence[pdbfnum][s];
1351           if (mapping[m].getSequence() == seq
1352                   && (sp = al.findIndex(seq)) > -1)
1353           {
1354             SequenceI asp = al.getSequenceAt(sp);
1355             for (int r = 0; r < asp.getLength(); r++)
1356             {
1357               // no mapping to gaps in sequence
1358               if (Comparison.isGap(asp.getCharAt(r)))
1359               {
1360                 continue;
1361               }
1362               int pos = mapping[m].getPDBResNum(asp.findPosition(r));
1363
1364               if (pos < 1 || pos == lastPos)
1365               {
1366                 continue;
1367               }
1368
1369               Color colour = sr.getResidueColour(seq, r, finder);
1370
1371               /*
1372                * darker colour for hidden regions
1373                */
1374               if (!cs.isVisible(r))
1375               {
1376                 colour = Color.GRAY;
1377               }
1378
1379               final String chain = mapping[m].getChain();
1380
1381               /*
1382                * Just keep incrementing the end position for this colour range
1383                * _unless_ colour, PDB model or chain has changed, or there is a
1384                * gap in the mapped residue sequence
1385                */
1386               final boolean newColour = !colour.equals(lastColour);
1387               final boolean nonContig = lastPos + 1 != pos;
1388               final boolean newChain = !chain.equals(lastChain);
1389               if (newColour || nonContig || newChain)
1390               {
1391                 if (startPos != -1)
1392                 {
1393                   addAtomSpecRange(colourMap, lastColour, modelId, startPos,
1394                           lastPos, lastChain);
1395                 }
1396                 startPos = pos;
1397               }
1398               lastColour = colour;
1399               lastPos = pos;
1400               lastChain = chain;
1401             }
1402             // final colour range
1403             if (lastColour != null)
1404             {
1405               addAtomSpecRange(colourMap, lastColour, modelId, startPos,
1406                       lastPos, lastChain);
1407             }
1408             // break;
1409           }
1410         }
1411       }
1412     }
1413     return colourMap;
1414   }
1415
1416   /**
1417    * todo better refactoring (map lookup or similar to get viewer structure id)
1418    * 
1419    * @param pdbfnum
1420    * @param file
1421    * @return
1422    */
1423   protected String getModelId(int pdbfnum, String file)
1424   {
1425     return String.valueOf(pdbfnum);
1426   }
1427
1428   /**
1429    * Saves chains, formatted as "pdbId:chainCode", and lookups from this to the
1430    * full PDB file path
1431    * 
1432    * @param pdb
1433    * @param file
1434    */
1435   public void stashFoundChains(StructureFile pdb, String file)
1436   {
1437     for (int i = 0; i < pdb.getChains().size(); i++)
1438     {
1439       String chid = pdb.getId() + ":" + pdb.getChains().elementAt(i).id;
1440       addChainFile(chid, file);
1441       getChainNames().add(chid);
1442     }
1443   }
1444
1445   /**
1446    * Helper method to add one contiguous range to the AtomSpec model for the
1447    * given value (creating the model if necessary). As used by Jalview,
1448    * {@code value} is
1449    * <ul>
1450    * <li>a colour, when building a 'colour structure by sequence' command</li>
1451    * <li>a feature value, when building a 'set Chimera attributes from features'
1452    * command</li>
1453    * </ul>
1454    * 
1455    * @param map
1456    * @param value
1457    * @param model
1458    * @param startPos
1459    * @param endPos
1460    * @param chain
1461    */
1462   public static final void addAtomSpecRange(Map<Object, AtomSpecModel> map,
1463           Object value, String model, int startPos, int endPos,
1464           String chain)
1465   {
1466     /*
1467      * Get/initialize map of data for the colour
1468      */
1469     AtomSpecModel atomSpec = map.get(value);
1470     if (atomSpec == null)
1471     {
1472       atomSpec = new AtomSpecModel();
1473       map.put(value, atomSpec);
1474     }
1475
1476     atomSpec.addRange(model, startPos, endPos, chain);
1477   }
1478
1479   /**
1480    * Returns the file extension (including '.' separator) to use for a saved
1481    * viewer session file. Default is to return null (not supported), override as
1482    * required.
1483    * 
1484    * @return
1485    */
1486   public String getSessionFileExtension()
1487   {
1488     return null;
1489   }
1490
1491   /**
1492    * If supported, saves the state of the structure viewer to a temporary file
1493    * and returns the file. Returns null and logs an error on any failure.
1494    * 
1495    * @return
1496    */
1497   public File saveSession()
1498   {
1499     String prefix = getViewerType().toString();
1500     String suffix = getSessionFileExtension();
1501     File f = null;
1502     try
1503     {
1504       f = File.createTempFile(prefix, suffix);
1505       saveSession(f);
1506     } catch (IOException e)
1507     {
1508       Console.error(String.format("Error saving %s session: %s", prefix,
1509               e.toString()));
1510     }
1511
1512     return f;
1513   }
1514
1515   /**
1516    * Saves the structure viewer session to the given file
1517    * 
1518    * @param f
1519    */
1520   protected void saveSession(File f)
1521   {
1522     StructureCommandI cmd = commandGenerator.saveSession(f.getPath());
1523     if (cmd != null)
1524     {
1525       executeCommand(cmd, false);
1526     }
1527   }
1528
1529   /**
1530    * Returns true if the viewer is an external structure viewer for which the
1531    * process is still alive, else false (for Jmol, or an external viewer which
1532    * the user has independently closed)
1533    * 
1534    * @return
1535    */
1536   public boolean isViewerRunning()
1537   {
1538     return false;
1539   }
1540
1541   /**
1542    * Closes Jalview's structure viewer panel and releases associated resources.
1543    * If it is managing an external viewer program, and {@code forceClose} is
1544    * true, also asks that program to close.
1545    * 
1546    * @param forceClose
1547    */
1548   public void closeViewer(boolean forceClose)
1549   {
1550     getSsm().removeStructureViewerListener(this, this.getStructureFiles());
1551     releaseUIResources();
1552
1553     /*
1554      * end the thread that closes this panel if the external viewer closes
1555      */
1556     if (externalViewerMonitor != null)
1557     {
1558       externalViewerMonitor.interrupt();
1559       externalViewerMonitor = null;
1560     }
1561
1562     stopListening();
1563
1564     if (forceClose)
1565     {
1566       StructureCommandI cmd = getCommandGenerator().closeViewer();
1567       if (cmd != null)
1568       {
1569         executeCommand(cmd, false);
1570       }
1571     }
1572   }
1573
1574   /**
1575    * Returns the URL of a help page for the structure viewer, or null if none is
1576    * known
1577    * 
1578    * @return
1579    */
1580   public String getHelpURL()
1581   {
1582     return null;
1583   }
1584
1585   /**
1586    * <pre>
1587    * Helper method to build a map of 
1588    *   { featureType, { feature value, AtomSpecModel } }
1589    * </pre>
1590    * 
1591    * @param viewPanel
1592    * @return
1593    */
1594   protected Map<String, Map<Object, AtomSpecModel>> buildFeaturesMap(
1595           AlignmentViewPanel viewPanel)
1596   {
1597     Map<String, Map<Object, AtomSpecModel>> theMap = new LinkedHashMap<>();
1598     String[] files = getStructureFiles();
1599     if (files == null)
1600     {
1601       return theMap;
1602     }
1603
1604     FeatureRenderer fr = viewPanel.getFeatureRenderer();
1605     if (fr == null)
1606     {
1607       return theMap;
1608     }
1609
1610     AlignViewportI viewport = viewPanel.getAlignViewport();
1611     List<String> visibleFeatures = fr.getDisplayedFeatureTypes();
1612
1613     /*
1614      * if alignment is showing features from complement, we also transfer
1615      * these features to the corresponding mapped structure residues
1616      */
1617     boolean showLinkedFeatures = viewport.isShowComplementFeatures();
1618     List<String> complementFeatures = new ArrayList<>();
1619     FeatureRenderer complementRenderer = null;
1620     if (showLinkedFeatures)
1621     {
1622       AlignViewportI comp = fr.getViewport().getCodingComplement();
1623       if (comp != null)
1624       {
1625         complementRenderer = Desktop.getAlignFrameFor(comp)
1626                 .getFeatureRenderer();
1627         complementFeatures = complementRenderer.getDisplayedFeatureTypes();
1628       }
1629     }
1630     if (visibleFeatures.isEmpty() && complementFeatures.isEmpty())
1631     {
1632       return theMap;
1633     }
1634
1635     AlignmentI alignment = viewPanel.getAlignment();
1636     SequenceI[][] seqs = getSequence();
1637
1638     for (int pdbfnum = 0; pdbfnum < files.length; pdbfnum++)
1639     {
1640       String modelId = getModelIdForFile(files[pdbfnum]);
1641       StructureMapping[] mapping = ssm.getMapping(files[pdbfnum]);
1642
1643       if (mapping == null || mapping.length < 1)
1644       {
1645         continue;
1646       }
1647
1648       for (int seqNo = 0; seqNo < seqs[pdbfnum].length; seqNo++)
1649       {
1650         for (int m = 0; m < mapping.length; m++)
1651         {
1652           final SequenceI seq = seqs[pdbfnum][seqNo];
1653           int sp = alignment.findIndex(seq);
1654           StructureMapping structureMapping = mapping[m];
1655           if (structureMapping.getSequence() == seq && sp > -1)
1656           {
1657             /*
1658              * found a sequence with a mapping to a structure;
1659              * now scan its features
1660              */
1661             if (!visibleFeatures.isEmpty())
1662             {
1663               scanSequenceFeatures(visibleFeatures, structureMapping, seq,
1664                       theMap, modelId);
1665             }
1666             if (showLinkedFeatures)
1667             {
1668               scanComplementFeatures(complementRenderer, structureMapping,
1669                       seq, theMap, modelId);
1670             }
1671           }
1672         }
1673       }
1674     }
1675     return theMap;
1676   }
1677
1678   /**
1679    * Ask the structure viewer to open a session file. Returns true if
1680    * successful, else false (or not supported).
1681    * 
1682    * @param filepath
1683    * @return
1684    */
1685   public boolean openSession(String filepath)
1686   {
1687     StructureCommandI cmd = getCommandGenerator().openSession(filepath);
1688     if (cmd == null)
1689     {
1690       return false;
1691     }
1692     executeCommand(cmd, true);
1693     // todo: test for failure - how?
1694     return true;
1695   }
1696
1697   /**
1698    * Scans visible features in mapped positions of the CDS/peptide complement,
1699    * and adds any found to the map of attribute values/structure positions
1700    * 
1701    * @param complementRenderer
1702    * @param structureMapping
1703    * @param seq
1704    * @param theMap
1705    * @param modelNumber
1706    */
1707   protected static void scanComplementFeatures(
1708           FeatureRenderer complementRenderer,
1709           StructureMapping structureMapping, SequenceI seq,
1710           Map<String, Map<Object, AtomSpecModel>> theMap,
1711           String modelNumber)
1712   {
1713     /*
1714      * for each sequence residue mapped to a structure position...
1715      */
1716     for (int seqPos : structureMapping.getMapping().keySet())
1717     {
1718       /*
1719        * find visible complementary features at mapped position(s)
1720        */
1721       MappedFeatures mf = complementRenderer
1722               .findComplementFeaturesAtResidue(seq, seqPos);
1723       if (mf != null)
1724       {
1725         for (SequenceFeature sf : mf.features)
1726         {
1727           String type = sf.getType();
1728
1729           /*
1730            * Don't copy features which originated from Chimera
1731            */
1732           if (JalviewChimeraBinding.CHIMERA_FEATURE_GROUP
1733                   .equals(sf.getFeatureGroup()))
1734           {
1735             continue;
1736           }
1737
1738           /*
1739            * record feature 'value' (score/description/type) as at the
1740            * corresponding structure position
1741            */
1742           List<int[]> mappedRanges = structureMapping
1743                   .getPDBResNumRanges(seqPos, seqPos);
1744
1745           if (!mappedRanges.isEmpty())
1746           {
1747             String value = sf.getDescription();
1748             if (value == null || value.length() == 0)
1749             {
1750               value = type;
1751             }
1752             float score = sf.getScore();
1753             if (score != 0f && !Float.isNaN(score))
1754             {
1755               value = Float.toString(score);
1756             }
1757             Map<Object, AtomSpecModel> featureValues = theMap.get(type);
1758             if (featureValues == null)
1759             {
1760               featureValues = new HashMap<>();
1761               theMap.put(type, featureValues);
1762             }
1763             for (int[] range : mappedRanges)
1764             {
1765               addAtomSpecRange(featureValues, value, modelNumber, range[0],
1766                       range[1], structureMapping.getChain());
1767             }
1768           }
1769         }
1770       }
1771     }
1772   }
1773
1774   /**
1775    * Inspect features on the sequence; for each feature that is visible,
1776    * determine its mapped ranges in the structure (if any) according to the
1777    * given mapping, and add them to the map.
1778    * 
1779    * @param visibleFeatures
1780    * @param mapping
1781    * @param seq
1782    * @param theMap
1783    * @param modelId
1784    */
1785   protected static void scanSequenceFeatures(List<String> visibleFeatures,
1786           StructureMapping mapping, SequenceI seq,
1787           Map<String, Map<Object, AtomSpecModel>> theMap, String modelId)
1788   {
1789     List<SequenceFeature> sfs = seq.getFeatures().getPositionalFeatures(
1790             visibleFeatures.toArray(new String[visibleFeatures.size()]));
1791     for (SequenceFeature sf : sfs)
1792     {
1793       String type = sf.getType();
1794
1795       /*
1796        * Don't copy features which originated from Chimera
1797        */
1798       if (JalviewChimeraBinding.CHIMERA_FEATURE_GROUP
1799               .equals(sf.getFeatureGroup()))
1800       {
1801         continue;
1802       }
1803
1804       List<int[]> mappedRanges = mapping.getPDBResNumRanges(sf.getBegin(),
1805               sf.getEnd());
1806
1807       if (!mappedRanges.isEmpty())
1808       {
1809         String value = sf.getDescription();
1810         if (value == null || value.length() == 0)
1811         {
1812           value = type;
1813         }
1814         float score = sf.getScore();
1815         if (score != 0f && !Float.isNaN(score))
1816         {
1817           value = Float.toString(score);
1818         }
1819         Map<Object, AtomSpecModel> featureValues = theMap.get(type);
1820         if (featureValues == null)
1821         {
1822           featureValues = new HashMap<>();
1823           theMap.put(type, featureValues);
1824         }
1825         for (int[] range : mappedRanges)
1826         {
1827           addAtomSpecRange(featureValues, value, modelId, range[0],
1828                   range[1], mapping.getChain());
1829         }
1830       }
1831     }
1832   }
1833
1834   /**
1835    * Returns the number of structure files in the structure viewer and mapped to
1836    * Jalview. This may be zero if the files are still in the process of loading
1837    * in the viewer.
1838    * 
1839    * @return
1840    */
1841   public int getMappedStructureCount()
1842   {
1843     String[] files = getStructureFiles();
1844     return files == null ? 0 : files.length;
1845   }
1846
1847   /**
1848    * Starts a thread that waits for the external viewer program process to
1849    * finish, so that we can then close the associated resources. This avoids
1850    * leaving orphaned viewer panels in Jalview if the user closes the external
1851    * viewer.
1852    * 
1853    * @param p
1854    */
1855   protected void startExternalViewerMonitor(Process p)
1856   {
1857     externalViewerMonitor = new Thread(new Runnable()
1858     {
1859
1860       @Override
1861       public void run()
1862       {
1863         try
1864         {
1865           p.waitFor();
1866           JalviewStructureDisplayI display = getViewer();
1867           if (display != null)
1868           {
1869             display.closeViewer(false);
1870           }
1871         } catch (InterruptedException e)
1872         {
1873           // exit thread if Chimera Viewer is closed in Jalview
1874         }
1875       }
1876     });
1877     externalViewerMonitor.start();
1878   }
1879
1880   /**
1881    * If supported by the external structure viewer, sends it commands to notify
1882    * model or selection changes to the specified URL (where Jalview has started
1883    * a listener)
1884    * 
1885    * @param uri
1886    */
1887   protected void startListening(String uri)
1888   {
1889     List<StructureCommandI> commands = getCommandGenerator()
1890             .startNotifications(uri);
1891     if (commands != null)
1892     {
1893       executeCommands(commands, false, null);
1894     }
1895   }
1896
1897   /**
1898    * If supported by the external structure viewer, sends it commands to stop
1899    * notifying model or selection changes
1900    */
1901   protected void stopListening()
1902   {
1903     List<StructureCommandI> commands = getCommandGenerator()
1904             .stopNotifications();
1905     if (commands != null)
1906     {
1907       executeCommands(commands, false, null);
1908     }
1909   }
1910
1911   /**
1912    * If supported by the structure viewer, queries it for all residue attributes
1913    * with the given attribute name, and creates features on corresponding
1914    * residues of the alignment. Returns the number of features added.
1915    * 
1916    * @param attName
1917    * @param alignmentPanel
1918    * @return
1919    */
1920   public int copyStructureAttributesToFeatures(String attName,
1921           AlignmentPanel alignmentPanel)
1922   {
1923     StructureCommandI cmd = getCommandGenerator()
1924             .getResidueAttributes(attName);
1925     if (cmd == null)
1926     {
1927       return 0;
1928     }
1929     List<String> residueAttributes = executeCommand(cmd, true);
1930
1931     int featuresAdded = createFeaturesForAttributes(attName,
1932             residueAttributes);
1933     if (featuresAdded > 0)
1934     {
1935       alignmentPanel.getFeatureRenderer().featuresAdded();
1936     }
1937     return featuresAdded;
1938   }
1939
1940   /**
1941    * Parses {@code residueAttributes} and creates sequence features on any
1942    * mapped alignment residues. Returns the number of features created.
1943    * <p>
1944    * {@code residueAttributes} is the reply from the structure viewer to a
1945    * command to list any residue attributes for the given attribute name. Syntax
1946    * and parsing of this is viewer-specific.
1947    * 
1948    * @param attName
1949    * @param residueAttributes
1950    * @return
1951    */
1952   protected int createFeaturesForAttributes(String attName,
1953           List<String> residueAttributes)
1954   {
1955     return 0;
1956   }
1957 }