libctgraphics/sgp.cpp

   1 /*****************************************************************************
   2 **  This is part of the CTSim program
   3 **  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
   4 **
   5 **  $Id: sgp.cpp,v 1.1 2000/06/19 18:05:03 kevin Exp $
   6 **  $Log: sgp.cpp,v $
   7 **  Revision 1.1  2000/06/19 18:05:03  kevin
   8 **  initial cvs import
   9 **
  10 **  Revision 1.1  2000/06/13 16:20:31  kevin
  11 **  finished c++ conversions
  12 **
  13 **  Revision 1.4  2000/05/24 22:49:01  kevin
  14 **  Updated SGP: first function X-windows version
  15 **
  16 **  Revision 1.3  2000/05/11 14:07:23  kevin
  17 **  Fixed compilation warnings
  18 **
  19 **  Revision 1.2  2000/05/08 20:08:15  kevin
  20 **  *** empty log message ***
  21 **
  22 **  Revision 1.1.1.1  2000/04/28 13:02:44  kevin
  23 **  Initial CVS import for first public release
  24 **
  25 **
  26 **
  27 **  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  28 **  it under the terms of the GNU General Public License (version 2) as
  29 **  published by the Free Software Foundation.
  30 **
  31 **  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  32 **  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  33 **  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  34 **  GNU General Public License for more details.
  35 **
  36 **  You should have received a copy of the GNU General Public License
  37 **  along with this program; if not, write to the Free Software
  38 **  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  39 ******************************************************************************/
  40
  41 /*-----------------------------------------------------------------------------
  42  * FILE IDENTIFICATION
  43  *
  44  *      Name:       sgp.c               Simple Graphics Package
  45  *      Programmer: Kevin Rosenberg
  46  *
  47  *---------------------------------------------------------------------------*/
  48
  49 #include "stdio.h"
  50 #include "kstddef.h"
  51 #include "math.h"
  52 #include "kmath.h"
  53 #include "sgp.h"
  54 static SGP_ID _sgp2_cwin = NULL;
  55
  56 extern CHARSPEC cspec;
  57
  58
  59 /* NAME
  60  *   sgp2_init                          Initialize 2 graphics system
  61  *
  62  * SYNOPSIS
  63  *   sgp2_init()
  64  */
  65
  66 SGP_ID
  67 sgp2_init (int xsize, int ysize, const char *win_title )
  68 {
  69     SGP_ID gid;
  70
  71     gid = new SGP_WINDOW;
  72     _sgp2_cwin = gid;
  73
  74     if (xsize <= 0)
  75         xsize = 640;
  76     if (ysize <= 0)
  77         ysize = 480;
  78
  79     gid->pw_xsize = xsize;
  80     gid->pw_ysize = ysize;
  81     strncpy(gid->title, win_title, sizeof(gid->title));
  82
  83     gid->recalc_mc_to_ndc = TRUE;
  84     gid->recalc_ndc_to_mc = TRUE;
  85     ident_gmtx_2 (gid->wc_to_ndc_x);
  86     ident_gmtx_2 (gid->mc_to_ndc_x);
  87     ident_gmtx_2 (gid->ndc_to_mc_x);
  88     ident_gmtx_2 (gid->ctm_2_x);
  89
  90     sgp2_window (0., 0., 1., 1.);
  91     sgp2_viewport (0., 0., 1., 1.);
  92     ctm_clr_2 ();
  93     sgp2_move_abs (0., 0.);
  94
  95 #if HAVE_G2_H
  96     gid->g2_id = g2_open_X11X (gid->pw_xsize, gid->pw_ysize, 10, 10, gid->title, gid->title, NULL, -1, -1);
  97 #endif
  98
  99     _sgp2_init_dev (_sgp2_cwin);
 100
 101     return (gid);
 102 }
 103
 104
 105 void
 106 sgp2_close (SGP_ID gid)
 107 {
 108 #if HAVE_G2_H
 109     g2_close (gid->g2_id);
 110 #endif
 111     if (gid == _sgp2_cwin)
 112         _sgp2_cwin = NULL;
 113
 114     delete gid;
 115 }
 116
 117 void
 118 sgp2_set_active_win (SGP_ID gid)
 119 {
 120     _sgp2_cwin = gid;
 121 }
 122
 123 SGP_ID
 124 sgp2_get_active_win (void)
 125 {
 126     return (_sgp2_cwin);
 127 }
 128
 129
 130 /* NAME
 131  *      sgp2_clear          Clear window
 132  */
 133
 134 void
 135 sgp2_clear ()
 136 {
 137 #if HAVE_G2
 138     if (_sgp_cwin != NULL)
 139         g2_clear (gid->g2_id);
 140 #endif
 141 }
 142
 143 /* NAME
 144  *      sgp2_window             Set window in world coordinates
 145  */
 146
 147 void
 148 sgp2_window (double xmin, double ymin, double xmax, double ymax)
 149 {
 150     if (_sgp2_cwin == NULL)
 151        return;
 152
 153     if (xmin >= xmax || ymin >= ymax) {
 154         sys_error (ERR_WARNING, "Minimum > Maximum [sgp2_window]");
 155         return;
 156     }
 157
 158     _sgp2_cwin->xw_min = xmin;
 159     _sgp2_cwin->yw_min = ymin;
 160     _sgp2_cwin->xw_max = xmax;
 161     _sgp2_cwin->yw_max = ymax;
 162     calc_wc_to_ndc();
 163 }
 164
 165
 166 /* NAME
 167  *      sgp2_viewport                   Set viewport in NDC
 168  */
 169
 170 void
 171 sgp2_viewport (double xmin, double ymin, double xmax, double ymax)
 172 {
 173     if (_sgp2_cwin == NULL)
 174        return;
 175
 176     if (xmin >= xmax || ymin >= ymax) {
 177         sys_error (ERR_WARNING, "Minimum > Maximum [sgp2_viewport]");
 178         return;
 179     }
 180
 181     _sgp2_cwin->xv_min = xmin;
 182     _sgp2_cwin->yv_min = ymin;
 183     _sgp2_cwin->xv_max = xmax;
 184     _sgp2_cwin->yv_max = ymax;
 185     calc_wc_to_ndc();
 186
 187     _sgp2_cwin->view[0] = xmin;                 /* Array for clip_rect() */
 188     _sgp2_cwin->view[1] = ymin;
 189     _sgp2_cwin->view[2] = xmax;
 190     _sgp2_cwin->view[3] = ymax;
 191 }
 192
 193
 194 /* NAME
 195  *      sgp2_frame_vpt          draw box around viewport
 196  */
 197
 198 void
 199 sgp2_frame_vpt (void)
 200 {
 201     if (_sgp2_cwin == NULL)
 202         return;
 203
 204     _sgp2_stylus (_sgp2_cwin, _sgp2_cwin->xv_min, _sgp2_cwin->yv_min, 0);
 205     _sgp2_stylus (_sgp2_cwin, _sgp2_cwin->xv_max, _sgp2_cwin->yv_min, 1);
 206     _sgp2_stylus (_sgp2_cwin, _sgp2_cwin->xv_max, _sgp2_cwin->yv_max, 1);
 207     _sgp2_stylus (_sgp2_cwin, _sgp2_cwin->xv_min, _sgp2_cwin->yv_max, 1);
 208     _sgp2_stylus (_sgp2_cwin, _sgp2_cwin->xv_min, _sgp2_cwin->yv_min, 1);
 209 }
 210
 211
 212 /* NAME
 213  *      calc_wc_to_ndc                  Calculate transform matrix
 214  */
 215
 216 void
 217 calc_wc_to_ndc (void)
 218 {
 219     double sx, sy;
 220
 221     if (_sgp2_cwin == NULL)
 222         return;
 223
 224     sx = (_sgp2_cwin->xv_max - _sgp2_cwin->xv_min) / (_sgp2_cwin->xw_max - _sgp2_cwin->xw_min);
 225     sy = (_sgp2_cwin->yv_max - _sgp2_cwin->yv_min) / (_sgp2_cwin->yw_max - _sgp2_cwin->yw_min);
 226
 227     ident_gmtx_2 (_sgp2_cwin->wc_to_ndc_x);
 228     _sgp2_cwin->wc_to_ndc_x[0][0] = sx;
 229     _sgp2_cwin->wc_to_ndc_x[2][0] = _sgp2_cwin->xv_min - sx * _sgp2_cwin->xw_min;
 230     _sgp2_cwin->wc_to_ndc_x[1][1] = sy;
 231     _sgp2_cwin->wc_to_ndc_x[2][1] = _sgp2_cwin->yv_min - sy * _sgp2_cwin->yw_min;
 232
 233     _sgp2_cwin->recalc_mc_to_ndc = TRUE;
 234     _sgp2_cwin->recalc_ndc_to_mc = TRUE;
 235 }
 236
 237
 238 void
 239 calc_ndc_to_mc (void)
 240 {
 241     if (_sgp2_cwin == NULL)
 242         return;
 243
 244     if (_sgp2_cwin->recalc_mc_to_ndc) {
 245         mult_gmtx_2 (_sgp2_cwin->ctm_2_x, _sgp2_cwin->wc_to_ndc_x, _sgp2_cwin->mc_to_ndc_x);
 246         _sgp2_cwin->recalc_mc_to_ndc = FALSE;
 247     }
 248
 249     invert_gmtx_2 (_sgp2_cwin->mc_to_ndc_x, _sgp2_cwin->ndc_to_mc_x);
 250     _sgp2_cwin->recalc_ndc_to_mc = FALSE;
 251 }
 252
 253
 254 /* NAME
 255  *      wc_to_ndc                       Map from world coordinates to NDC
 256  */
 257
 258 void
 259 wc_to_ndc (double xw, double yw, double *xn, double *yn)
 260 {
 261     if (_sgp2_cwin == NULL)
 262         return;
 263
 264     if (_sgp2_cwin->recalc_mc_to_ndc) {
 265         mult_gmtx_2 (_sgp2_cwin->ctm_2_x, _sgp2_cwin->wc_to_ndc_x, _sgp2_cwin->mc_to_ndc_x);
 266         _sgp2_cwin->recalc_mc_to_ndc = FALSE;
 267     }
 268
 269     *xn = xw * _sgp2_cwin->mc_to_ndc_x[0][0] + yw * _sgp2_cwin->mc_to_ndc_x[1][0] + _sgp2_cwin->mc_to_ndc_x[2][0];
 270     *yn = xw * _sgp2_cwin->mc_to_ndc_x[0][1] + yw * _sgp2_cwin->mc_to_ndc_x[1][1] + _sgp2_cwin->mc_to_ndc_x[2][1];
 271 }
 272
 273
 274 /*==============================================================*/
 275 /* map from normalized device coords. to world coordinates      */
 276 /*==============================================================*/
 277 void
 278 ndc_to_wc (double xn, double yn, double *xw, double *yw)
 279 {
 280     if (_sgp2_cwin == NULL)
 281         return;
 282
 283     if (_sgp2_cwin->recalc_ndc_to_mc) {
 284         calc_ndc_to_mc();
 285         _sgp2_cwin->recalc_ndc_to_mc = FALSE;
 286     }
 287
 288     *xw = xn * _sgp2_cwin->ndc_to_mc_x[0][0] + yn * _sgp2_cwin->ndc_to_mc_x[1][0] + _sgp2_cwin->ndc_to_mc_x[2][0];
 289     *yw = xn * _sgp2_cwin->ndc_to_mc_x[0][1] + yn * _sgp2_cwin->ndc_to_mc_x[1][1] + _sgp2_cwin->ndc_to_mc_x[2][1];
 290 }
 291
 292
 293 /*==============================================================*/
 294 /* set the color                                                */
 295 /*==============================================================*/
 296 void
 297 sgp2_color (int icol)
 298 {
 299     setcolor(icol);
 300 }
 301
 302 /*==============================================================*/
 303 /* set line style.  Pass 16 bit repeating pattern               */
 304 /*==============================================================*/
 305 void
 306 sgp2_line_style (int style)
 307 {
 308     setlinestyle(style);
 309 }
 310
 311 /*==============================================================*/
 312 /* absolute draw to                                             */
 313 /*==============================================================*/
 314 void
 315 sgp2_line_abs (double x, double y)
 316 {
 317     double x1, y1, x2, y2;
 318
 319     if (_sgp2_cwin == NULL)
 320         return;
 321
 322     wc_to_ndc (_sgp2_cwin->curx, _sgp2_cwin->cury, &x1, &y1);
 323     wc_to_ndc (x, y, &x2, &y2);
 324
 325     if (clip_rect (x1, y1, x2, y2, _sgp2_cwin->view) == TRUE) { /* clip to viewport */
 326         _sgp2_stylus (_sgp2_cwin, x1, y1, 0);           /* move to first point */
 327         _sgp2_stylus (_sgp2_cwin, x2, y2, 1);           /* draw to second point */
 328     }
 329
 330     _sgp2_cwin->curx = x;
 331     _sgp2_cwin->cury = y;
 332 }
 333
 334 /*==============================================================*/
 335 /* absolute move to                                             */
 336 /*==============================================================*/
 337 void
 338 sgp2_move_abs (double x, double y)
 339 {
 340     if (_sgp2_cwin == NULL)
 341         return;
 342
 343     _sgp2_cwin->curx = x;
 344     _sgp2_cwin->cury = y;                       /* moves are not clipped */
 345 }
 346
 347 /*==============================================================*/
 348 /* vector draw                                                  */
 349 /*==============================================================*/
 350 void
 351 sgp2_line_rel (double x, double y)
 352 {
 353     if (_sgp2_cwin != NULL)
 354         sgp2_line_abs (x + _sgp2_cwin->curx, y + _sgp2_cwin->cury);
 355 }
 356
 357 /*==============================================================*/
 358 /* vector move                                                  */
 359 /*==============================================================*/
 360 void
 361 sgp2_move_rel (double x, double y)
 362 {
 363     if (_sgp2_cwin != NULL)
 364         sgp2_move_abs (x + _sgp2_cwin->curx, y + _sgp2_cwin->cury);
 365 }
 366
 367 /*==============================================================*/
 368 /* draw text                                                    */
 369 /*==============================================================*/
 370 void
 371 sgp2_draw_text (char *message)
 372 {
 373     double sx,sy;
 374     if (_sgp2_cwin == NULL)
 375         return;
 376
 377     wc_to_ndc (_sgp2_cwin->curx, _sgp2_cwin->cury, &sx, &sy);
 378     _sgp2_stylus (_sgp2_cwin, sx, sy, 0);       /* move to location */
 379     _sgp2_dev_text (_sgp2_cwin, message);
 380 }
 381
 382 void
 383 charsize (double wid, double height)
 384 {
 385     _sgp2_set_text (_sgp2_cwin, wid, height, cspec.textangle, cspec.font);
 386 }
 387
 388 void
 389 textangle (double angle)
 390 {
 391     _sgp2_set_text (_sgp2_cwin, cspec.width, cspec.height, angle, cspec.font);
 392 }
 393
 394 void
 395 sgp2_polyline_abs (double x[], double y[], int n)
 396 {
 397     double x1, y1, x2, y2;
 398     int i;
 399     double xt, yt;
 400
 401     if (_sgp2_cwin == NULL || n < 2)
 402         return;
 403
 404     wc_to_ndc (x[0], y[0], &x1, &y1);
 405     wc_to_ndc (x[1], y[1], &x2, &y2);
 406
 407     xt = x2;            /* don't pass (x2,y2) to clip, we need them */
 408     yt = y2;            /* as the beginning point of the next line */
 409
 410     if (clip_rect (x1, y1, xt, yt, _sgp2_cwin->view) == TRUE) {
 411         _sgp2_stylus (_sgp2_cwin, x1, y1, 0);
 412         _sgp2_stylus (_sgp2_cwin, xt, yt, 1);
 413     }
 414
 415     for (i = 2; i < n; i++) {
 416         x1 = x2;                        /* NDC endpoint of last line */
 417         y1 = y2;
 418         wc_to_ndc (x[i], y[i], &x2, &y2);
 419         xt = x2;
 420         yt = y2;
 421         if (clip_rect (x1, y1, xt, yt, _sgp2_cwin->view) == TRUE) {
 422             _sgp2_stylus (_sgp2_cwin, x1, y1, 0);
 423             _sgp2_stylus (_sgp2_cwin, xt, yt, 1);
 424         }
 425     }
 426 }
 427
 428
 429 void
 430 sgp2_mark_abs (double x, double y)
 431 {
 432     double xndc, yndc;
 433
 434     if (_sgp2_cwin == NULL)
 435         return;
 436
 437     wc_to_ndc (x, y, &xndc, &yndc);
 438     markndc (_sgp2_cwin, xndc, yndc);
 439     _sgp2_cwin->curx = x;
 440     _sgp2_cwin->cury = y;
 441 }
 442
 443
 444 void
 445 sgp2_mark_rel (double x, double y)
 446 {
 447     sgp2_mark_abs (x + _sgp2_cwin->curx, y + _sgp2_cwin->cury);
 448 }
 449
 450
 451 void
 452 sgp2_point_abs (double x, double y)
 453 {
 454     double xndc, yndc;
 455
 456     if (_sgp2_cwin == NULL)
 457         return;;
 458
 459     wc_to_ndc (x, y, &xndc, &yndc);
 460     pntndc (_sgp2_cwin, xndc, yndc);
 461     _sgp2_cwin->curx = x;
 462     _sgp2_cwin->cury = y;
 463 }
 464
 465
 466 void
 467 sgp2_point_rel (double x, double y)
 468 {
 469     sgp2_point_abs (x + _sgp2_cwin->curx, y + _sgp2_cwin->cury);
 470 }
 471
 472
 473 /*----------------------------------------------------------------------*/
 474 /*                   Current Transformation Matrix Routine              */
 475 /*----------------------------------------------------------------------*/
 476
 477
 478 /* NAME
 479  *      ctm_clr_2                       Clear current transformation matrix
 480  *
 481  * SYNOPSIS
 482  *      ctm_clr_2()
 483  */
 484
 485 void
 486 ctm_clr_2 (void)
 487 {
 488     GRFMTX_2D m;
 489
 490     ident_gmtx_2 (m);
 491     ctm_set_2 (m);
 492 }
 493
 494
 495 /* NAME
 496  *      ctm_get_2                       Get ctm
 497  *
 498  * SYNOPSIS
 499  *      ctm_get_2 (m)
 500  * OUT  GRFMTX_2D m                     Copy of ctm
 501  */
 502
 503 void
 504 ctm_get_2 (GRFMTX_2D m)
 505 {
 506     int x, y;
 507
 508     if (_sgp2_cwin == NULL)
 509         return;
 510
 511     for (x = 0; x < 3; x++)
 512         for (y = 0; y < 3; y++)
 513             m[x][y] = _sgp2_cwin->ctm_2_x[x][y];
 514 }
 515
 516
 517 /* NAME
 518  *      ctm_set_2                       Set ctm to a matrix
 519  *
 520  * SYNOPSIS
 521  *      ctm_get_ctm_2 (m)
 522  * IN   GRFMTX m                        New ctm
 523  */
 524
 525 void
 526 ctm_set_2 (GRFMTX_2D m)
 527 {
 528     int x, y;
 529     if (_sgp2_cwin == NULL)
 530         return;
 531
 532     for (x = 0; x < 3; x++)
 533         for (y = 0; y < 3; y++)
 534             _sgp2_cwin->ctm_2_x[x][y] = m[x][y];
 535
 536     _sgp2_cwin->recalc_ndc_to_mc = TRUE;
 537     _sgp2_cwin->recalc_mc_to_ndc = TRUE;
 538 }
 539
 540
 541 void
 542 ctm_pre_mult_2 (GRFMTX_2D m)
 543 {
 544     GRFMTX_2D new_ctm;
 545
 546     mult_gmtx_2 (m, _sgp2_cwin->ctm_2_x, new_ctm);
 547     ctm_set_2 (new_ctm);
 548 }
 549
 550
 551 void
 552 ctm_post_mult_2 (GRFMTX_2D m)
 553 {
 554     GRFMTX_2D new_ctm;
 555
 556     mult_gmtx_2 (_sgp2_cwin->ctm_2_x, m, new_ctm);
 557     ctm_set_2 (new_ctm);
 558 }