libctsim/phantom.cpp

   1 /*****************************************************************************
   2 ** FILE IDENTIFICATION
   3 **
   4 **     Name:                   phm.cpp
   5 **     Purpose:                Routines for phantom objects
   6 **     Progammer:              Kevin Rosenberg
   7 **     Date Started:           Aug 1984
   8 **
   9 **  This is part of the CTSim program
  10 **  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
  11 **
  12 **  $Id: phantom.cpp,v 1.1 2000/06/19 02:59:34 kevin Exp $
  13 **
  14 **  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  15 **  it under the terms of the GNU General Public License (version 2) as
  16 **  published by the Free Software Foundation.
  17 **
  18 **  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  19 **  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  20 **  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  21 **  GNU General Public License for more details.
  22 **
  23 **  You should have received a copy of the GNU General Public License
  24 **  along with this program; if not, write to the Free Software
  25 **  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  26 ******************************************************************************/
  27
  28 #include "ct.h"
  29
  30
  31 // CLASS IDENTIFICATION
  32 //   Phanton
  33 //
  34
  35 Phantom::Phantom (void)
  36 {
  37   m_nPElem = 0;
  38   m_xmin = 1E30;
  39   m_xmax = -1E30;
  40   m_ymin = 1E30;
  41   m_ymax = -1E30;
  42   m_diameter = 0;
  43   m_composition = P_PELEMS;
  44 }
  45
  46
  47 Phantom::~Phantom (void)
  48 {
  49   for (PElemIterator i = m_listPElem.begin(); i != m_listPElem.end(); i++) {
  50     delete *i;
  51   }
  52 }
  53
  54
  55 void
  56 Phantom::create (const int phmid)
  57 {
  58   switch (phmid)
  59     {
  60     case O_PHM_HERMAN:
  61       std_herman();
  62       break;
  63     case O_PHM_ROWLAND:
  64       std_rowland();
  65       break;
  66     case O_PHM_BROWLAND:
  67       std_rowland_bordered ();
  68       break;
  69     case O_PHM_UNITPULSE:
  70       m_composition = P_UNIT_PULSE;
  71       addPElem ("rectangle", 0., 0., 100., 100., 0., 0.);     // outline
  72       addPElem ("ellipse", 0., 0., 1., 1., 0., 1.);           // pulse
  73       break;
  74     default:
  75       sys_error (ERR_WARNING, "Illegal phantom id %d\n", phmid);
  76       break;
  77     }
  78 }
  79
  80
  81 /* METHOD IDENTIFICATION
  82  *   createFromFile          Add PhantomElements from file
  83  *
  84  * SYNOPSIS
  85  *   createFromFile (filename)
  86  *
  87  * RETURNS
  88  *   true if pelem were added
  89  *   false if an pelem not added
  90  */
  91
  92 bool
  93 Phantom::createFromFile (const char* const fname)
  94 {
  95   bool stoploop = false;
  96   bool retval = false;
  97   FILE *fp;
  98
  99   if ((fp = fopen (fname, "r")) == NULL)
 100     return (false);
 101
 102   do {
 103     double cx, cy, u, v, rot, dens;
 104     char pelemtype[80];
 105     int n = fscanf (fp, "%79s %lf %lf %lf %lf %lf %lf",
 106                 pelemtype, &cx, &cy, &u, &v, &rot, &dens);
 107
 108     if (n == EOF || n == 0) {   /* end of file */
 109       stoploop = true;
 110       retval = false;
 111     } else if (n != 7) {
 112       stoploop = true;
 113       retval = false;
 114     } else {
 115       addPElem (pelemtype, cx, cy, u, v, rot, dens);
 116       retval = true;
 117     }
 118   } while (stoploop == false);
 119
 120   fclose (fp);
 121
 122   return (retval);
 123 }
 124
 125
 126 /* NAME
 127  *   addPElem           Add pelem
 128  *
 129  * SYNOPSIS
 130  *   addPElem (type, cx, cy, u, v, rot, atten)
 131  *   char *type         type of pelem (box, ellipse, etc)
 132  *   double cx, cy      pelem center
 133  *   double u,v         pelem size
 134  *   double rot         rotation angle of pelem (in degrees)
 135  *   double atten       x-ray attenuation cooefficient
 136  */
 137
 138 void
 139 Phantom::addPElem (const char *type, const double cx, const double cy, const double u, const double v, const double rot, const double atten)
 140 {
 141   PhantomElement *pelem = new PhantomElement (type, cx, cy, u, v, rot, atten);
 142
 143   m_listPElem.push_front (pelem);
 144
 145   // update phantom limits
 146   if (m_xmin > pelem->xmin())    m_xmin = pelem->xmin();
 147   if (m_xmax < pelem->xmax())    m_xmax = pelem->xmax();
 148   if (m_ymin > pelem->ymin())    m_ymin = pelem->ymin();
 149   if (m_ymax < pelem->ymax())    m_ymax = pelem->ymax();
 150
 151   if (m_diameter < pelem->diameter())
 152     m_diameter = pelem->diameter();
 153
 154   //  m_diameter = lineLength(m_xmin, m_ymin, m_xmax, m_ymax);
 155
 156   m_nPElem++;
 157 }
 158
 159
 160 /*----------------------------------------------------------------------*/
 161 /*                      Input-Output Routines                           */
 162 /*----------------------------------------------------------------------*/
 163
 164
 165 /* NAME
 166  *   print                              Print vertices of Phantom pelems
 167  *
 168  * SYNOPSIS
 169  *   print (phm)
 170  */
 171
 172 void
 173 Phantom::print (void) const
 174 {
 175   printf("PRINTING Phantom\n\n");
 176   printf("number of pelems in Phantom = %d\n", m_nPElem);
 177   printf("limits: xmin=%8.2g  ymin=%8.2g  xmax=%8.2g  ymax=%8.2g\n",
 178          m_xmin, m_ymin, m_xmax, m_ymax);
 179
 180   for (PElemIterator i = m_listPElem.begin(); i != m_listPElem.end(); i++) {
 181       printf("PELEM:\n");
 182       printf("# pts=%3d atten = %7.4f   rot = %7.2f (deg)\n",
 183              (*i)->nOutlinePoints(), (*i)->atten(), convertRadiansToDegrees ((*i)->rot()));
 184
 185     printf("xmin=%7.3g  ymin=%7.3g  xmax=%7.3g  ymax=%7.3g\n",
 186            (*i)->xmin(), (*i)->ymin(), (*i)->xmax(), (*i)->ymax());
 187
 188     //    for (int i = 0; i < m_nPoints; i++)
 189     //      printf("\t%8.3g    %8.3g\n", i->xOutline()[i], i->yOutline()[i]);
 190   }
 191 }
 192
 193
 194 /* NAME
 195  *   show               Show vector outline of Phantom to user
 196  *
 197  * SYNOPSIS
 198  *   show (pic)
 199  */
 200
 201 #ifdef HAVE_SGP
 202 void
 203 Phantom::show (void) const
 204 {
 205   double wsize = m_xmax - m_xmin;
 206   double xmin = m_xmin;
 207   double ymin = m_ymin;
 208   double xmax, ymax;
 209   SGP_ID gid;
 210
 211   if ((m_ymax - m_ymin) > wsize)
 212       wsize = m_ymax - m_ymin;
 213   wsize *= 1.1;
 214
 215   xmax = xmin + wsize;
 216   ymax = ymin + wsize;
 217
 218   printf("Drawing Phantom:\n\n");
 219   printf("    data limits: %9.3g, %9.3g, %9.3g, %9.3g\n",
 220          m_xmin, m_ymin, m_xmax, m_ymax);
 221   printf("    window size: %9.3g, %9.3g, %9.3g, %9.3g\n",
 222          xmin, ymin, xmax, ymax);
 223
 224   gid = sgp2_init(0, 0, "Phantom Show");
 225   sgp2_window (xmin, ymin, xmax, ymax);
 226
 227   draw();
 228
 229   termgrf2();
 230 }
 231 #endif
 232
 233
 234 /* NAME
 235  *   draw               Draw vector outline of Phantom
 236  *
 237  * SYNOPSIS
 238  *   draw ()
 239  */
 240
 241 #ifdef HAVE_SGP
 242 void
 243 Phantom::draw (void) const
 244 {
 245   for (PElemIterator i = m_listPElem.begin(); i != m_listPElem.end(); i++)
 246     sgp2_polyline_abs ((*i)->xOutline(), (*i)->yOutline(), (*i)->nOutlinePoints());
 247 }
 248 #endif
 249
 250
 251 /* NAME
 252  *   std_rowland                Make head phantom of S.W. Rowland
 253  *
 254  * SYNOPSIS
 255  *   std_rowland ()
 256  *
 257  * REFERENCES
 258  *   S. W. Rowland, "Computer Implementation of Image Reconstruction
 259  *      Formulas", in "Image Reconstruction from Projections: Implementation
 260  *      and Applications", edited by G. T. Herman, 1978.
 261  */
 262
 263 void
 264 Phantom::std_rowland (void)
 265 {
 266   addPElem("ellipse",  0.0000,  0.0000, 0.6900,  0.9200,   0.0,  1.00);
 267   addPElem("ellipse",  0.0000, -0.0184, 0.6624,  0.8740,   0.0, -0.98);
 268   addPElem("ellipse",  0.2200,  0.0000, 0.1100,  0.3100, -18.0, -0.02);
 269   addPElem("ellipse", -0.2200,  0.0000, 0.1600,  0.4100,  18.0, -0.02);
 270   addPElem("ellipse",  0.0000,  0.3500, 0.2100,  0.2500,   0.0,  0.01);
 271   addPElem("ellipse",  0.0000,  0.1000, 0.0460,  0.0460,   0.0,  0.01);
 272   addPElem("ellipse",  0.0000, -0.1000, 0.0460,  0.0460,   0.0,  0.01);
 273   addPElem("ellipse", -0.0800, -0.6050, 0.0460,  0.0230,   0.0,  0.01);
 274   addPElem("ellipse",  0.0000, -0.6050, 0.0230,  0.0230,   0.0,  0.01);
 275   addPElem("ellipse",  0.0600, -0.6050, 0.0230,  0.0230,   0.0,  0.01);
 276   addPElem("ellipse",  0.5538, -0.3858, 0.0330,  0.2060, -18.0,  0.03);
 277 }
 278
 279 void
 280 Phantom::std_rowland_bordered (void)
 281 {
 282   std_rowland ();
 283   addPElem ("ellipse", 0.000, 0.0000, 0.7500, 1.000, 0.0, 0.00);
 284 }
 285
 286 /* NAME
 287  *   std_herman                 Standard head phantom of G. T. Herman
 288  *
 289  * SYNOPSIS
 290  *   std_herman ()
 291  *
 292  * REFERENCES
 293  *   G. T. Herman, "Image Reconstructions from Projections:  The Fundementals
 294  *      of Computed Tomography", 1979.
 295  */
 296
 297 void
 298 Phantom::std_herman (void)
 299 {
 300   addPElem("ellipse",  0.000,  1.50,  0.375, 0.3000,  90.00, -0.003);
 301   addPElem("ellipse",  0.675, -0.75,  0.225, 0.1500, 140.00,  0.010);
 302   addPElem("ellipse",  0.750,  1.50,  0.375, 0.2250,  50.00,  0.003);
 303   addPElem("segment",  1.375, -7.50,  1.100, 0.6250,  19.20, -0.204);
 304   addPElem("segment",  1.375, -7.50,  1.100, 4.3200,  19.21,  0.204);
 305   addPElem("segment",  0.000, -2.25,  1.125, 0.3750,   0.00, -0.003);
 306   addPElem("segment",  0.000, -2.25,  1.125, 3.0000,   0.00,  0.003);
 307   addPElem("segment", -1.000,  3.75,  1.000, 0.5000, 135.00, -0.003);
 308   addPElem("segment", -1.000,  3.75,  1.000, 3.0000, 135.00,  0.003);
 309   addPElem("segment",  1.000,  3.75,  1.000, 0.5000, 225.00, -0.003);
 310   addPElem("segment",  1.000,  3.75,  1.000, 3.0000, 225.00,  0.003);
 311   addPElem("triangle", 5.025,  3.75,  1.125, 0.5000, 110.75,  0.206);
 312   addPElem("triangle",-5.025,  3.75,  1.125, 0.9000,-110.75,  0.206);
 313   addPElem("ellipse",  0.000,  0.00,  8.625, 6.4687,  90.00,  0.416);
 314   addPElem("ellipse",  0.000,  0.00,  7.875, 5.7187,  90.00, -0.206);
 315 }
 316
 317
 318 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 319 // CLASS IDENTIFICATION
 320 //
 321 //      PhantomElement
 322 //
 323 // PURPOSE
 324 //
 325 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 326
 327
 328 PhantomElement::PhantomElement (const char *type, const double cx, const double cy, const double u, const double v, const double rot, const double atten)
 329     : m_cx(cx), m_cy(cy), m_u(u), m_v(v), m_atten(atten), m_nPoints(0), m_xOutline(0), m_yOutline(0)
 330 {
 331   m_rot = convertDegreesToRadians (rot);   // convert angle to radians
 332
 333   if (strcasecmp (type, "rectangle") == 0)
 334     m_type = PELEM_RECTANGLE;
 335   else if (strcasecmp (type, "triangle") == 0)
 336     m_type = PELEM_TRIANGLE;
 337   else if (strcasecmp (type, "ellipse") == 0)
 338     m_type = PELEM_ELLIPSE;
 339   else if (strcasecmp (type, "sector") == 0)
 340     m_type = PELEM_SECTOR;
 341   else if (strcasecmp (type, "segment") == 0)
 342     m_type = PELEM_SEGMENT;
 343   else {
 344     sys_error (ERR_WARNING, "Unknown PhantomElement type %s [PhantomElement::PhantomElement]", type);
 345     m_type = PELEM_INVALID;
 346   }
 347
 348   makeTransformMatrices ();     // calc transform matrices between phantom and normalized phantomelement
 349   makeVectorOutline ();         // calculate vector outline of pelem
 350
 351   // Find maximum diameter of Object
 352   double r2Max = 0;
 353   for (int i = 0; i < m_nPoints; i++) {
 354     double r2 = (m_xOutline[i] * m_xOutline[i]) + (m_yOutline[i] * m_yOutline[i]);
 355     if (r2 > r2Max)
 356       r2Max = r2;
 357   }
 358   m_diameter = 2 * sqrt( r2Max );
 359
 360   m_rectLimits[0] = m_xmin;   m_rectLimits[1] = m_ymin;
 361   m_rectLimits[2] = m_xmax;   m_rectLimits[3] = m_ymax;
 362 }
 363
 364
 365 PhantomElement::~PhantomElement (void)
 366 {
 367     delete m_xOutline;
 368     delete m_yOutline;
 369 }
 370
 371 void
 372 PhantomElement::makeTransformMatrices (void)
 373 {
 374   GRFMTX_2D temp;
 375
 376   // To map normalized Pelem coords to world Phantom
 377   //     scale by (u, v)
 378   //     rotate by rot
 379   //     translate by (cx, cy)
 380
 381   scale_mtx2 (m_xformObjToPhm, m_u, m_v);
 382   rot_mtx2  (temp, m_rot);
 383   mult_mtx2 (m_xformObjToPhm, temp, m_xformObjToPhm);
 384   xlat_mtx2 (temp, m_cx, m_cy);
 385   mult_mtx2 (m_xformObjToPhm, temp, m_xformObjToPhm);
 386
 387   // to map world Phantom coodinates to normalized PElem coords
 388   //     translate by (-cx, -cy)
 389   //     rotate by -rot
 390   //     scale by (1/u, 1/v)
 391
 392   xlat_mtx2 (m_xformPhmToObj, -m_cx, -m_cy);
 393   rot_mtx2  (temp, -m_rot);
 394   mult_mtx2 (m_xformPhmToObj, temp, m_xformPhmToObj);
 395   scale_mtx2 (temp, 1 / m_u, 1 / m_v);
 396   mult_mtx2 (m_xformPhmToObj, temp, m_xformPhmToObj);
 397 }
 398
 399
 400 /* NAME
 401  *   pelem_make_points          INTERNAL routine to calculate point array for an pelem
 402  *
 403  * SYNOPSIS
 404  *   makepelempts (pelem)
 405  *   PELEM *pelem       pelem whose points we are calculating
 406  *
 407  * NOTES
 408  *   Called by phm_add_pelem()
 409  */
 410
 411 static const double SCALE_PELEM_EXTENT=0.005;           // increase pelem limits by 0.5%
 412
 413 void
 414 PhantomElement::makeVectorOutline (void)
 415 {
 416   double radius, theta, start, stop;
 417   double xfact, yfact;
 418   int cpts;
 419
 420   m_nPoints = 0;
 421   switch (m_type) {
 422   case PELEM_RECTANGLE:
 423     m_nPoints = 5;
 424     m_xOutline = new double [m_nPoints];
 425     m_yOutline = new double [m_nPoints];
 426     m_xOutline[0] =-m_u;        m_yOutline[0] =-m_v;
 427     m_xOutline[1] = m_u;        m_yOutline[1] =-m_v;
 428     m_xOutline[2] = m_u;        m_yOutline[2] = m_v;
 429     m_xOutline[3] =-m_u;        m_yOutline[3] = m_v;
 430     m_xOutline[4] =-m_u;        m_yOutline[4] =-m_v;
 431     break;
 432   case PELEM_TRIANGLE:
 433     m_nPoints = 4;
 434     m_xOutline = new double [m_nPoints];
 435     m_yOutline = new double [m_nPoints];
 436     m_xOutline[0] =-m_u;        m_yOutline[0] = 0.0;
 437     m_xOutline[1] = m_u;        m_yOutline[1] = 0.0;
 438     m_xOutline[2] = 0.0;        m_yOutline[2] = m_v;
 439     m_xOutline[3] =-m_u;        m_yOutline[3] = 0.0;
 440     break;
 441   case PELEM_ELLIPSE:
 442     cpts = numCirclePoints (TWOPI);
 443     m_nPoints = cpts;
 444     m_xOutline = new double [m_nPoints];
 445     m_yOutline = new double [m_nPoints];
 446     calcEllipsePoints (m_xOutline, m_yOutline, cpts, m_u, m_v);
 447     break;
 448   case PELEM_SECTOR:
 449     radius = sqrt(m_u * m_u + m_v * m_v);
 450     theta = atan(m_u / m_v);            // angle with y-axis
 451     start = 3.0 * HALFPI - theta;
 452     stop  = 3.0 * HALFPI + theta;
 453     cpts = numCirclePoints (stop - start);
 454     m_nPoints = 3 + cpts;
 455     m_xOutline = new double [m_nPoints];
 456     m_yOutline = new double [m_nPoints];
 457
 458     m_xOutline[0] = 0.0;                m_yOutline[0] = m_v;
 459     m_xOutline[1] =-m_u;                m_yOutline[1] = 0.0;
 460     calcArcPoints (&m_xOutline[2], &m_yOutline[2], cpts, 0.0, m_v, radius, start, stop);
 461     m_xOutline[cpts + 2] = 0.0;
 462     m_yOutline[cpts + 2] = m_v;
 463     break;
 464   case PELEM_SEGMENT:
 465     radius = sqrt(m_u * m_u + m_v * m_v);
 466     theta = atan (m_u / m_v);           // angle with y-axis
 467     start = 3.0 * HALFPI - theta;
 468     stop  = 3.0 * HALFPI + theta;
 469
 470     cpts = numCirclePoints (stop - start);
 471     m_nPoints = cpts + 1;
 472     m_xOutline = new double [m_nPoints];
 473     m_yOutline = new double [m_nPoints];
 474
 475     calcArcPoints (m_xOutline, m_yOutline, cpts, 0.0, m_v, radius, start, stop);
 476     m_xOutline[cpts] = -m_u;
 477     m_yOutline[cpts] = 0.0;
 478     break;
 479   default:
 480     sys_error(ERR_WARNING, "illegal pelem type %d [makeVectorOutline]", m_type);
 481     return;
 482   }
 483
 484   rotate2d (m_xOutline, m_yOutline, m_nPoints, m_rot);
 485   xlat2d (m_xOutline, m_yOutline, m_nPoints, m_cx, m_cy);
 486
 487   minmax_array (m_xOutline, m_nPoints, m_xmin, m_xmax);
 488   minmax_array (m_yOutline, m_nPoints, m_ymin, m_ymax);
 489
 490   // increase pelem extent by SCALE_PELEM_EXTENT to eliminate chance of
 491   //   missing actual pelem maximum due to polygonal sampling
 492
 493   xfact = (m_xmax - m_xmin) * SCALE_PELEM_EXTENT;
 494   yfact = (m_ymax - m_ymin) * SCALE_PELEM_EXTENT;
 495
 496   m_xmin -= xfact;
 497   m_ymin -= yfact;
 498   m_xmax += xfact;
 499   m_ymax += yfact;
 500 }
 501
 502
 503
 504 /* NAME
 505  *   calc_arc                   Calculate outline of a arc of a circle
 506  *
 507  * SYNOPSIS
 508  *   calc_arc (x, y, xcent, ycent, pts, r, start, stop)
 509  *   double x[], y[];           Array of points
 510  *   int pts                    Number of points in array
 511  *   double xcent, ycent        Center of cirlce
 512  *   double r                   Radius of circle
 513  *   double start, stop         Beginning & ending angles
 514  */
 515
 516 void
 517 PhantomElement::calcArcPoints (double x[], double y[], const int pts, const double xcent, const double ycent, const double r, const double start, const double stop)
 518 {
 519     if (r <= 0.0)
 520         sys_error (ERR_WARNING, "negative or zero radius in calc_arc()");
 521
 522     double theta = (stop - start) / (pts - 1);  // angle incr. between points
 523     double c = cos(theta);
 524     double s = sin(theta);
 525
 526     x[0] = r * cos (start) + xcent;
 527     y[0] = r * sin (start) + ycent;
 528
 529     double xp = x[0] - xcent;
 530     double yp = y[0] - ycent;
 531     for (int i = 1; i < pts; i++) {
 532         double xc = c * xp - s * yp;
 533         double yc = s * xp + c * yp;
 534         x[i] = xc + xcent;
 535         y[i] = yc + ycent;
 536         xp = xc;  yp = yc;
 537     }
 538 }
 539
 540
 541 // NAME
 542 //   PhantomElement::calcEllipsePoints    Calculate outline of a ellipse
 543 //
 544 // SYNOPSIS
 545 //   calcEllipsePoints ()
 546 //
 547
 548
 549 void
 550 PhantomElement::calcEllipsePoints (double x[], double y[], const int pts, const double u, const double v)
 551 {
 552     calcArcPoints (x, y, m_nPoints, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, TWOPI);   // make a unit circle
 553     scale2d (x, y, m_nPoints, m_u, m_v);                             // scale to ellipse
 554 }
 555
 556
 557 /* NAME
 558  *   circle_pts         Calculate number of points to use for circle segment
 559  *
 560  * SYNOPSIS
 561  *   n = circle_pts (theta)
 562  *   int n              Number of points to use for arc
 563  *   double theta       Length of arc in radians
 564  */
 565
 566 int
 567 PhantomElement::numCirclePoints (double theta) const
 568 {
 569     if (theta < 0.0 || theta > TWOPI)
 570       sys_error(ERR_WARNING, "illegal values sent to circle_pts");
 571
 572     return static_cast<int> (POINTS_PER_CIRCLE * theta / TWOPI + 1.5);
 573 }
 574
 575
 576 bool
 577 PhantomElement::clipLineWorldCoords (double& x1, double& y1, double& x2, double &y2) const
 578 {
 579   /* check if ray is outside of pelem extents */
 580   double cx1 = x1, cy1 = y1, cx2 = x2, cy2 = y2;
 581   if (! clip_rect (cx1, cy1, cx2, cy2, m_rectLimits))
 582     return false;
 583
 584   // convert phantom coordinates to pelem coordinates
 585   xform_mtx2 (m_xformPhmToObj, x1, y1);
 586   xform_mtx2 (m_xformPhmToObj, x2, y2);
 587
 588   if (! clipLineNormalizedCoords (x1, y1, x2, y2))
 589     return false;
 590
 591   // convert standard pelem coordinates back to phantom coordinates
 592   xform_mtx2 (m_xformObjToPhm, x1, y1);
 593   xform_mtx2 (m_xformObjToPhm, x2, y2);
 594
 595   return true;
 596 }
 597
 598
 599 /* NAME
 600  *   pelem_clip_line                    Clip pelem against an arbitrary line
 601  *
 602  * SYNOPSIS
 603  *   pelem_clip_line (pelem, x1, y1, x2, y2)
 604  *   PhantomElement& pelem;             Pelem to be clipped
 605  *   double *x1, *y1, *x2, *y2  Endpoints of line to be clipped
 606  *
 607  * RETURNS
 608  *   true   if line passes through pelem
 609  *              (x1, y1, x2, y2 hold coordinates of new line)
 610  *   false  if line do not pass through pelem
 611  *              (x1, y1, x2, y2 are undefined)
 612  */
 613
 614 bool
 615 PhantomElement::clipLineNormalizedCoords (double& x1, double& y1, double& x2, double& y2) const
 616 {
 617   bool accept = false;
 618
 619   switch (m_type) {
 620   case PELEM_RECTANGLE:
 621     double rect[4];
 622     rect[0] = -1.0;  rect[1] = -1.0;
 623     rect[2] = 1.0;  rect[3] = 1.0;
 624     accept = clip_rect (x1, y1, x2, y2, rect);
 625     break;
 626   case PELEM_ELLIPSE:
 627     accept = clip_circle (x1, y1, x2, y2, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0);
 628     break;
 629   case PELEM_TRIANGLE:
 630     accept = clip_triangle (x1, y1, x2, y2, 1.0, 1.0, true);
 631     break;
 632   case PELEM_SEGMENT:
 633     accept = clip_segment (x1, y1, x2, y2, m_u, m_v);
 634     break;
 635   case PELEM_SECTOR:
 636     accept = clip_sector (x1, y1, x2, y2, m_u, m_v);
 637     break;
 638   default:
 639     sys_error (ERR_WARNING, "Illegal pelem type %d [pelem_clip_line]", m_type);
 640     break;
 641   }
 642
 643   return(accept);
 644 }
 645
 646
 647 // METHOD IDENTIFICATION
 648 //    PhantomElement::isPointInside             Check if point is inside pelem
 649 //
 650 // SYNOPSIS
 651 //    is_point_inside (pelem, x, y, coord_type)
 652 //    double x, y               Point to see if lies in pelem
 653 //    int coord_type            Coordinate type (PELEM_COORD or PHM_COORD)
 654 //
 655 // RETURNS
 656 //    true if point lies within pelem
 657 //    false if point lies outside of pelem
 658
 659 bool
 660 PhantomElement::isPointInside (double x, double y, const CoordType coord_type)
 661 {
 662   if (coord_type == PHM_COORD) {
 663     xform_mtx2 (m_xformPhmToObj, x, y);
 664   } else if (coord_type != PELEM_COORD) {
 665     sys_error(ERR_WARNING, "Illegal coordinate type in pelem_is_point_inside");
 666     return (false);
 667   }
 668
 669   switch (m_type) {
 670   case PELEM_RECTANGLE:
 671     if (x > 1. || x < -1. || y > 1. || y < -1.)
 672       return (false);
 673     else
 674       return (true);
 675     break;
 676   case PELEM_TRIANGLE:
 677     if (y < 0. || y > 1. - x || y > 1. + x)
 678       return (false);
 679     else
 680       return (true);
 681     break;
 682   case PELEM_ELLIPSE:
 683     if (x > 1. || x < -1. || y > 1. || y < -1.)
 684       return (false);
 685     if (x * x + y * y > 1.)             // check if inside unit circle
 686       return (false);
 687     else
 688       return (true);
 689     break;
 690
 691     // for clipping segments & sectors, must NOT scale by (1/u, 1/v)
 692     // because this destroys information about size of arc component
 693
 694   case PELEM_SEGMENT:
 695     if (x > 1. || x < -1. || y > 0.)
 696         return (false);         // clip against y > 0
 697     x *= m_u;                   // put back u & v scale
 698     y *= m_v;
 699     if (x * x + (y-m_v) * (y-m_v) > m_u * m_u + m_v * m_v)
 700       return (false);           // clip against circle, r = sqrt(@)
 701     else
 702       return (true);
 703     break;
 704   case PELEM_SECTOR:
 705       if (x > 1. || x < -1. || y > 1.)   // extent
 706       return (false);
 707       if (y > 1. - x || y > 1. + x)      // triangle
 708           return (false);                      // clip against triangle
 709       x *= m_u;                // circle: put back u & v scale
 710     y *= m_v;
 711     if (x * x + (y-m_v) * (y-m_v) > m_u * m_u + m_v * m_v)
 712         return (false);                // clip against circle
 713     else
 714       return (true);
 715   break;
 716   default:
 717     sys_error (ERR_WARNING, "Illegal pelem type in pelem_is_point_inside()");
 718     break;
 719   }
 720
 721   return (false);
 722 }
 723
 724