libctsim/scanner.cpp

   1 /*****************************************************************************
   2 ** FILE IDENTIFICATION
   3 **
   4 **   Name:          scanner.cpp
   5 **   Purpose:       Classes for CT scanner
   6 **   Programmer:    Kevin Rosenberg
   7 **   Date Started:  1984
   8 **
   9 **  This is part of the CTSim program
  10 **  Copyright (c) 1983-2009 Kevin Rosenberg
  11 **
  12 **  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  13 **  it under the terms of the GNU General Public License (version 2) as
  14 **  published by the Free Software Foundation.
  15 **
  16 **  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  17 **  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18 **  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  19 **  GNU General Public License for more details.
  20 **
  21 **  You should have received a copy of the GNU General Public License
  22 **  along with this program; if not, write to the Free Software
  23 **  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  24 ******************************************************************************/
  25
  26 #include "ct.h"
  27
  28
  29 const int Scanner::GEOMETRY_INVALID = -1;
  30 const int Scanner::GEOMETRY_PARALLEL = 0;
  31 const int Scanner::GEOMETRY_EQUIANGULAR = 1;
  32 const int Scanner::GEOMETRY_EQUILINEAR = 2;
  33 const int Scanner::GEOMETRY_LINOGRAM = 3;
  34
  35 const char* const Scanner::s_aszGeometryName[] =
  36 {
  37   "parallel",
  38   "equiangular",
  39   "equilinear",
  40   "linogram",
  41 };
  42
  43 const char* const Scanner::s_aszGeometryTitle[] =
  44 {
  45   "Parallel",
  46   "Equiangular",
  47   "Equilinear",
  48   "Linogram",
  49 };
  50
  51 const int Scanner::s_iGeometryCount = sizeof(s_aszGeometryName) / sizeof(const char*);
  52
  53
  54 // NAME
  55 //   DetectorArray       Construct a DetectorArray
  56
  57 DetectorArray::DetectorArray (const int nDet)
  58 {
  59   m_nDet = nDet;
  60   m_detValues = new DetectorValue [m_nDet];
  61 }
  62
  63
  64 // NAME
  65 //   ~DetectorArray             Free memory allocated to a detector array
  66
  67 DetectorArray::~DetectorArray (void)
  68 {
  69   delete [] m_detValues;
  70 }
  71
  72
  73
  74 /* NAME
  75 *   Scanner::Scanner            Construct a user specified detector structure
  76 *
  77 * SYNOPSIS
  78 *   Scanner (phm, nDet, nView, nSample)
  79 *   Phantom& phm                PHANTOM that we are making detector for
  80 *   int geomety                Geometry of detector
  81 *   int nDet                    Number of detector along detector array
  82 *   int nView                   Number of rotated views
  83 *   int nSample         Number of rays per detector
  84 */
  85
  86 Scanner::Scanner (const Phantom& phm, const char* const geometryName,
  87                   int nDet, int nView, int offsetView,
  88                                   int nSample, const double rot_anglen,
  89                   const double dFocalLengthRatio,
  90                                   const double dCenterDetectorRatio,
  91                   const double dViewRatio, const double dScanRatio)
  92 {
  93   m_fail = false;
  94   m_idGeometry = convertGeometryNameToID (geometryName);
  95   if (m_idGeometry == GEOMETRY_INVALID) {
  96     m_fail = true;
  97     m_failMessage = "Invalid geometry name ";
  98     m_failMessage += geometryName;
  99     return;
 100   }
 101
 102   if (nView < 1 || nDet < 1) {
 103     m_fail = true;
 104     m_failMessage = "nView & nDet must be greater than 0";
 105     return;
 106   }
 107   if (nSample < 1)
 108     m_nSample = 1;
 109
 110   m_nDet     = nDet;
 111   m_nView    = nView;
 112   m_iOffsetView = offsetView;
 113   m_nSample  = nSample;
 114   m_dFocalLengthRatio = dFocalLengthRatio;
 115   m_dCenterDetectorRatio = dCenterDetectorRatio;
 116   m_dViewRatio = dViewRatio;
 117   m_dScanRatio = dScanRatio;
 118
 119   m_dViewDiameter = phm.getDiameterBoundaryCircle() * m_dViewRatio;
 120   m_dFocalLength = (m_dViewDiameter / 2) * m_dFocalLengthRatio;
 121   m_dCenterDetectorLength = (m_dViewDiameter / 2) * m_dCenterDetectorRatio;
 122   m_dSourceDetectorLength = m_dFocalLength + m_dCenterDetectorLength;
 123   m_dScanDiameter = m_dViewDiameter * m_dScanRatio;
 124
 125   m_dXCenter = phm.xmin() + (phm.xmax() - phm.xmin()) / 2;
 126   m_dYCenter = phm.ymin() + (phm.ymax() - phm.ymin()) / 2;
 127   m_rotLen  = rot_anglen;
 128   m_rotInc  = m_rotLen / m_nView;
 129   if (m_idGeometry == GEOMETRY_PARALLEL) {
 130     m_dFanBeamAngle = 0;
 131     m_detLen   = m_dScanDiameter;
 132     m_detStart = -m_detLen / 2;
 133     m_detInc  = m_detLen / m_nDet;
 134     double dDetectorArrayEndOffset = 0;
 135     // For even number of detectors, make detInc slightly larger so that center lies
 136     // at nDet/2. Also, extend detector array by one detInc so that all of the phantom is scanned
 137     if (isEven (m_nDet)) { // Adjust for Even number of detectors
 138       m_detInc = m_detLen / (m_nDet - 1); // center detector = (nDet/2)
 139       dDetectorArrayEndOffset = m_detInc;
 140     }
 141
 142     double dHalfDetLen = m_detLen / 2;
 143     m_initPos.xs1 = m_dXCenter - dHalfDetLen;
 144     m_initPos.ys1 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
 145     m_initPos.xs2 = m_dXCenter + dHalfDetLen + dDetectorArrayEndOffset;
 146     m_initPos.ys2 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
 147     m_initPos.xd1 = m_dXCenter - dHalfDetLen;
 148     m_initPos.yd1 = m_dYCenter - m_dCenterDetectorLength;
 149     m_initPos.xd2 = m_dXCenter + dHalfDetLen + dDetectorArrayEndOffset;
 150     m_initPos.yd2 = m_dYCenter - m_dCenterDetectorLength;
 151     m_initPos.angle = m_iOffsetView * m_rotInc;
 152     m_detLen += dDetectorArrayEndOffset;
 153   } else if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUILINEAR) {
 154   if (m_dScanDiameter / 2 >= m_dFocalLength) {
 155       m_fail = true;
 156       m_failMessage = "Invalid geometry: Focal length must be larger than scan length";
 157       return;
 158     }
 159
 160     const double dAngle = asin ((m_dScanDiameter / 2) / m_dFocalLength);
 161     const double dHalfDetLen = m_dSourceDetectorLength * tan (dAngle);
 162
 163     m_detLen = dHalfDetLen * 2;
 164     m_detStart = -dHalfDetLen;
 165     m_detInc  = m_detLen / m_nDet;
 166     double dDetectorArrayEndOffset = 0;
 167     if (isEven (m_nDet)) { // Adjust for Even number of detectors
 168       m_detInc = m_detLen / (m_nDet - 1); // center detector = (nDet/2)
 169       dDetectorArrayEndOffset = m_detInc;
 170       m_detLen += dDetectorArrayEndOffset;
 171     }
 172
 173     m_dFanBeamAngle = dAngle * 2;
 174     m_initPos.xs1 = m_dXCenter;
 175     m_initPos.ys1 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
 176     m_initPos.xs2 = m_dXCenter;
 177     m_initPos.ys2 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
 178     m_initPos.xd1 = m_dXCenter - dHalfDetLen;
 179     m_initPos.yd1 = m_dYCenter - m_dCenterDetectorLength;
 180     m_initPos.xd2 = m_dXCenter + dHalfDetLen + dDetectorArrayEndOffset;
 181     m_initPos.yd2 = m_dYCenter - m_dCenterDetectorLength;
 182     m_initPos.angle = m_iOffsetView * m_rotInc;
 183   } else if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 184     if (m_dScanDiameter / 2 > m_dFocalLength) {
 185       m_fail = true;
 186       m_failMessage = "Invalid geometry: Focal length must be larger than scan length";
 187       return;
 188     }
 189     const double dAngle = asin ((m_dScanDiameter / 2) / m_dFocalLength);
 190
 191     m_detLen = 2 * dAngle;
 192     m_detStart = -dAngle;
 193     m_detInc = m_detLen / m_nDet;
 194     double dDetectorArrayEndOffset = 0;
 195     if (isEven (m_nDet)) { // Adjust for Even number of detectors
 196       m_detInc = m_detLen / (m_nDet - 1); // center detector = (nDet/2)
 197       dDetectorArrayEndOffset = m_detInc;
 198     }
 199     // adjust for center-detector length
 200     double dA1 = acos ((m_dScanDiameter / 2) / m_dCenterDetectorLength);
 201     double dAngularScale = 2 * (HALFPI + dAngle - dA1) / m_detLen;
 202
 203     m_dAngularDetLen = dAngularScale * (m_detLen + dDetectorArrayEndOffset);
 204     m_dAngularDetIncrement = dAngularScale * m_detInc;
 205     m_initPos.dAngularDet = -m_dAngularDetLen / 2;
 206
 207     m_dFanBeamAngle = dAngle * 2;
 208     m_initPos.angle = m_iOffsetView * m_rotInc;
 209     m_initPos.xs1 = m_dXCenter;
 210     m_initPos.ys1 = m_dYCenter + m_dFocalLength;;
 211     m_initPos.xs2 = m_dXCenter;
 212     m_initPos.ys2 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
 213     m_detLen += dDetectorArrayEndOffset;
 214   }
 215
 216   // Calculate incrementatal rotation matrix
 217   GRFMTX_2D temp;
 218   xlat_mtx2 (m_rotmtxIncrement, -m_dXCenter, -m_dYCenter);
 219   rot_mtx2 (temp, m_rotInc);
 220   mult_mtx2 (m_rotmtxIncrement, temp, m_rotmtxIncrement);
 221   xlat_mtx2 (temp, m_dXCenter, m_dYCenter);
 222   mult_mtx2 (m_rotmtxIncrement, temp, m_rotmtxIncrement);
 223
 224 }
 225
 226 Scanner::~Scanner (void)
 227 {
 228 }
 229
 230
 231 const char*
 232 Scanner::convertGeometryIDToName (const int geomID)
 233 {
 234   const char *name = "";
 235
 236   if (geomID >= 0 && geomID < s_iGeometryCount)
 237     return (s_aszGeometryName[geomID]);
 238
 239   return (name);
 240 }
 241
 242 const char*
 243 Scanner::convertGeometryIDToTitle (const int geomID)
 244 {
 245   const char *title = "";
 246
 247   if (geomID >= 0 && geomID < s_iGeometryCount)
 248     return (s_aszGeometryName[geomID]);
 249
 250   return (title);
 251 }
 252
 253 int
 254 Scanner::convertGeometryNameToID (const char* const geomName)
 255 {
 256   int id = GEOMETRY_INVALID;
 257
 258   for (int i = 0; i < s_iGeometryCount; i++)
 259     if (strcasecmp (geomName, s_aszGeometryName[i]) == 0) {
 260       id = i;
 261       break;
 262     }
 263
 264     return (id);
 265 }
 266
 267
 268 /* NAME
 269 *   collectProjections          Calculate projections for a Phantom
 270 *
 271 * SYNOPSIS
 272 *   collectProjections (proj, phm, start_view, nView, bStoreViewPos, trace)
 273 *   Projectrions& proj      Projection storage
 274 *   Phantom& phm             Phantom for which we collect projections
 275 *   bool bStoreViewPos      TRUE then storage proj at normal view position
 276 *   int trace                Trace level
 277 */
 278
 279
 280 void
 281 Scanner::collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int trace, SGP* pSGP)
 282 {
 283   collectProjections (proj, phm, m_startView, proj.nView(), m_iOffsetView, true, trace, pSGP);
 284 }
 285
 286 void
 287 Scanner::collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int iStartView,
 288                              const int iNumViews, const int iOffsetView,  bool bStoreAtViewPosition,
 289                              const int trace, SGP* pSGP)
 290 {
 291   int iStorageOffset = (bStoreAtViewPosition ? iStartView : 0);
 292   collectProjections (proj, phm, iStartView, iNumViews, iOffsetView, iStorageOffset, trace, pSGP);
 293 }
 294
 295 void
 296 Scanner::collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int iStartView,
 297                              const int iNumViews, const int iOffsetView, int iStorageOffset,
 298                              const int trace, SGP* pSGP)
 299 {
 300   m_trace = trace;
 301   double start_angle = (iStartView + iOffsetView) * proj.rotInc();
 302
 303   // Calculate initial rotation matrix
 304   GRFMTX_2D rotmtx_initial, temp;
 305   xlat_mtx2 (rotmtx_initial, -m_dXCenter, -m_dYCenter);
 306   rot_mtx2 (temp, start_angle);
 307   mult_mtx2 (rotmtx_initial, temp, rotmtx_initial);
 308   xlat_mtx2 (temp, m_dXCenter, m_dYCenter);
 309   mult_mtx2 (rotmtx_initial, temp, rotmtx_initial);
 310
 311   double xd1=0, yd1=0, xd2=0, yd2=0;
 312   if (m_idGeometry != GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 313     xd1 = m_initPos.xd1;
 314     yd1 = m_initPos.yd1;
 315     xd2 = m_initPos.xd2;
 316     yd2 = m_initPos.yd2;
 317     xform_mtx2 (rotmtx_initial, xd1, yd1);      // rotate detector endpoints
 318     xform_mtx2 (rotmtx_initial, xd2, yd2);      // to initial view_angle
 319   }
 320
 321   double xs1 = m_initPos.xs1;
 322   double ys1 = m_initPos.ys1;
 323   double xs2 = m_initPos.xs2;
 324   double ys2 = m_initPos.ys2;
 325   xform_mtx2 (rotmtx_initial, xs1, ys1);      // rotate source endpoints to
 326   xform_mtx2 (rotmtx_initial, xs2, ys2);      // initial view angle
 327
 328   int iView;
 329   double viewAngle;
 330   for (iView = 0, viewAngle = start_angle;  iView < iNumViews; iView++, viewAngle += proj.rotInc()) {
 331     int iStoragePosition = iView + iStorageOffset;
 332
 333     DetectorArray& detArray = proj.getDetectorArray( iStoragePosition );
 334
 335 #ifdef HAVE_SGP
 336     if (pSGP && m_trace >= Trace::TRACE_PHANTOM) {
 337       m_pSGP = pSGP;
 338       double dWindowSize = dmax (m_detLen, m_dSourceDetectorLength) * 2;
 339       double dHalfWindowSize = dWindowSize / 2;
 340       m_dXMinWin = m_dXCenter - dHalfWindowSize;
 341       m_dXMaxWin = m_dXCenter + dHalfWindowSize;
 342       m_dYMinWin = m_dYCenter - dHalfWindowSize;
 343       m_dYMaxWin = m_dYCenter + dHalfWindowSize;
 344
 345       m_pSGP->setWindow (m_dXMinWin, m_dYMinWin, m_dXMaxWin, m_dYMaxWin);
 346       m_pSGP->setRasterOp (RO_COPY);
 347
 348       m_pSGP->setColor (C_RED);
 349       m_pSGP->moveAbs (0., 0.);
 350       m_pSGP->drawCircle (m_dViewDiameter / 2);
 351
 352       m_pSGP->moveAbs (0., 0.);
 353       m_pSGP->setColor (C_GREEN);
 354       m_pSGP->drawCircle (m_dFocalLength);
 355       m_pSGP->setColor (C_BLUE);
 356 #if MSVC
 357       m_pSGP->setTextPointSize (9);
 358 #else
 359       m_pSGP->setTextPointSize (14);
 360 #endif
 361       phm.draw (*m_pSGP);
 362       m_dTextHeight = m_pSGP->getCharHeight ();
 363
 364       traceShowParam ("Phantom:",       "%s", PROJECTION_TRACE_ROW_PHANT_ID, C_BLACK, phm.name().c_str());
 365       traceShowParam ("Geometry:", "%s", PROJECTION_TRACE_ROW_GEOMETRY, C_BLUE, convertGeometryIDToName(m_idGeometry));
 366       traceShowParam ("Focal Length Ratio:", "%.2f", PROJECTION_TRACE_ROW_FOCAL_LENGTH, C_BLUE, m_dFocalLengthRatio);
 367       //      traceShowParam ("Field Of View Ratio:", "%.2f", PROJECTION_TRACE_ROW_FIELD_OF_VIEW, C_BLUE, m_dFieldOfViewRatio);
 368       traceShowParam ("Num Detectors:", "%d", PROJECTION_TRACE_ROW_NDET, C_BLUE, proj.nDet());
 369       traceShowParam ("Num Views:", "%d", PROJECTION_TRACE_ROW_NVIEW, C_BLUE, proj.nView());
 370       traceShowParam ("Samples / Ray:", "%d", PROJECTION_TRACE_ROW_SAMPLES, C_BLUE, m_nSample);
 371
 372       m_pSGP->setMarker (SGP::MARKER_BDIAMOND);
 373     }
 374 #endif
 375
 376 #ifdef HAVE_SGP
 377     if (m_pSGP && m_trace >= Trace::TRACE_PHANTOM) {
 378       m_pSGP->setColor (C_BLACK);
 379       m_pSGP->setPenWidth (2);
 380       if (m_idGeometry == GEOMETRY_PARALLEL) {
 381         m_pSGP->moveAbs (xs1, ys1);
 382         m_pSGP->lineAbs (xs2, ys2);
 383         m_pSGP->moveAbs (xd1, yd1);
 384         m_pSGP->lineAbs (xd2, yd2);
 385       } else if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUILINEAR) {
 386         m_pSGP->setPenWidth (4);
 387         m_pSGP->moveAbs (xs1, ys1);
 388         m_pSGP->lineAbs (xs2, ys2);
 389         m_pSGP->setPenWidth (2);
 390         m_pSGP->moveAbs (xd1, yd1);
 391         m_pSGP->lineAbs (xd2, yd2);
 392       } else if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 393         m_pSGP->setPenWidth (4);
 394         m_pSGP->moveAbs (xs1, ys1);
 395         m_pSGP->lineAbs (xs2, ys2);
 396         m_pSGP->setPenWidth (2);
 397         m_pSGP->moveAbs (0., 0.);
 398         m_pSGP->drawArc (m_dCenterDetectorLength, viewAngle + 3 * HALFPI - (m_dAngularDetLen/2), viewAngle + 3 * HALFPI + (m_dAngularDetLen/2));
 399       }
 400       m_pSGP->setPenWidth (1);
 401     }
 402     if (m_trace > Trace::TRACE_CONSOLE)
 403       traceShowParam ("Current View:", "%d (%.0f%%)", PROJECTION_TRACE_ROW_CURR_VIEW, C_RED, iView + iStartView, (iView + iStartView) / static_cast<double>(m_nView) * 100.);
 404 #endif
 405     if (m_trace == Trace::TRACE_CONSOLE)
 406       std::cout << "Current View: " << iView+iStartView << std::endl;
 407
 408     projectSingleView (phm, detArray, xd1, yd1, xd2, yd2, xs1, ys1, xs2, ys2, viewAngle + 3 * HALFPI);
 409     detArray.setViewAngle (viewAngle);
 410
 411 #ifdef HAVE_SGP
 412     if (m_pSGP && m_trace >= Trace::TRACE_PHANTOM) {
 413       //        rs_plot (detArray, xd1, yd1, dXCenter, dYCenter, theta);
 414     }
 415 #endif
 416     xform_mtx2 (m_rotmtxIncrement, xs1, ys1);
 417     xform_mtx2 (m_rotmtxIncrement, xs2, ys2);
 418     if (m_idGeometry != GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 419       xform_mtx2 (m_rotmtxIncrement, xd1, yd1);  // rotate detector endpoints
 420       xform_mtx2 (m_rotmtxIncrement, xd2, yd2);
 421     }
 422   } /* for each iView */
 423 }
 424
 425
 426 /* NAME
 427 *    rayview                    Calculate raysums for a view at any angle
 428 *
 429 * SYNOPSIS
 430 *    rayview (phm, detArray, xd1, nSample, yd1, xd2, yd2, xs1, ys1, xs2, ys2)
 431 *    Phantom& phm               Phantom to scan
 432 *    DETARRAY *detArray         Storage of values for detector array
 433 *    Scanner& det               Scanner parameters
 434 *    double xd1, yd1, xd2, yd2  Beginning & ending detector positions
 435 *    double xs1, ys1, xs2, ys2  Beginning & ending source positions
 436 *
 437 * RAY POSITIONING
 438 *         For each detector, have there are a variable number of rays traced.
 439 *     The source of each ray is the center of the source x-ray cell. The
 440 *     detector positions are equally spaced within the cell
 441 *
 442 *         The increments between rays are calculated so that the cells start
 443 *     at the beginning of a detector cell and they end on the endpoint
 444 *     of the cell.  Thus, the last cell starts at (xd2-ddx),(yd2-ddy).
 445 *         The exception to this is if there is only one ray per detector.
 446 *     In that case, the detector position is the center of the detector cell.
 447 */
 448
 449 void
 450 Scanner::projectSingleView (const Phantom& phm, DetectorArray& detArray, const double xd1, const double yd1, const double xd2, const double yd2, const double xs1, const double ys1, const double xs2, const double ys2, const double dDetAngle)
 451 {
 452
 453   double sdx = (xs2 - xs1) / detArray.nDet();  // change in coords
 454   double sdy = (ys2 - ys1) / detArray.nDet();  // between source
 455   double xs_maj = xs1 + (sdx / 2);      // put ray source in center of cell
 456   double ys_maj = ys1 + (sdy / 2);
 457
 458   double ddx=0, ddy=0, ddx2=0, ddy2=0, ddx2_ofs=0, ddy2_ofs=0, xd_maj=0, yd_maj=0;
 459   double dAngleInc=0, dAngleSampleInc=0, dAngleSampleOffset=0, dAngleMajor=0;
 460   if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 461     dAngleInc = m_dAngularDetIncrement;
 462     dAngleSampleInc = dAngleInc / m_nSample;
 463     dAngleSampleOffset = dAngleSampleInc / 2;
 464     dAngleMajor = dDetAngle - (m_dAngularDetLen/2) + dAngleSampleOffset;
 465   } else {
 466     ddx = (xd2 - xd1) / detArray.nDet();  // change in coords
 467     ddy = (yd2 - yd1) / detArray.nDet();  // between detectors
 468     ddx2 = ddx / m_nSample;     // Incr. between rays with detector cell
 469     ddy2 = ddy / m_nSample;  // Doesn't include detector endpoints
 470     ddx2_ofs = ddx2 / 2;    // offset of 1st ray from start of detector cell
 471     ddy2_ofs = ddy2 / 2;
 472
 473     xd_maj = xd1 + ddx2_ofs;       // Incr. between detector cells
 474     yd_maj = yd1 + ddy2_ofs;
 475   }
 476
 477   DetectorValue* detval = detArray.detValues();
 478
 479   if (phm.getComposition() == P_UNIT_PULSE) {  // put unit pulse in center of view
 480     for (int d = 0; d < detArray.nDet(); d++)
 481         detval[d] = 0;
 482     detval[ detArray.nDet() / 2 ] = 1;
 483   } else {
 484     for (int d = 0; d < detArray.nDet(); d++) {
 485       double xs = xs_maj;
 486       double ys = ys_maj;
 487       double xd=0, yd=0, dAngle=0;
 488       if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 489         dAngle = dAngleMajor;
 490       } else {
 491         xd = xd_maj;
 492         yd = yd_maj;
 493       }
 494       double sum = 0.0;
 495       for (unsigned int i = 0; i < m_nSample; i++) {
 496         if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 497           xd = m_dCenterDetectorLength * cos (dAngle);
 498           yd = m_dCenterDetectorLength * sin (dAngle);
 499         }
 500
 501 #ifdef HAVE_SGP
 502         if (m_pSGP && m_trace >= Trace::TRACE_PROJECTIONS) {
 503           m_pSGP->setColor (C_YELLOW);
 504           m_pSGP->setRasterOp (RO_AND);
 505           m_pSGP->moveAbs (xs, ys);
 506           m_pSGP->lineAbs (xd, yd);
 507         }
 508 #endif
 509
 510         sum += projectSingleLine (phm, xd, yd, xs, ys);
 511
 512 #ifdef HAVE_SGP
 513         //      if (m_trace >= Trace::TRACE_CLIPPING) {
 514         //        traceShowParam ("Attenuation:", "%s", PROJECTION_TRACE_ROW_ATTEN, C_LTMAGENTA, "        ");
 515         //        traceShowParam ("Attenuation:", "%.3f", PROJECTION_TRACE_ROW_ATTEN, C_LTMAGENTA, sum);
 516         //      }
 517 #endif
 518         if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR)
 519           dAngle += dAngleSampleInc;
 520         else {
 521           xd += ddx2;
 522           yd += ddy2;
 523         }
 524       } // for each sample in detector
 525
 526       detval[d] = sum / m_nSample;
 527       xs_maj += sdx;
 528       ys_maj += sdy;
 529       if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR)
 530         dAngleMajor += dAngleInc;
 531       else {
 532         xd_maj += ddx;
 533         yd_maj += ddy;
 534       }
 535     } /* for each detector */
 536   } /* if not unit pulse */
 537 }
 538
 539
 540 void
 541 Scanner::traceShowParam (const char *szLabel, const char *fmt, int row, int color, ...)
 542 {
 543   va_list arg;
 544   va_start(arg, color);
 545 #ifdef HAVE_SGP
 546   traceShowParamRasterOp (RO_COPY, szLabel, fmt, row, color, arg);
 547 #else
 548   traceShowParamRasterOp (0, szLabel, fmt, row, color, arg);
 549 #endif
 550   va_end(arg);
 551 }
 552
 553 void
 554 Scanner::traceShowParamXOR (const char *szLabel, const char *fmt, int row, int color, ...)
 555 {
 556   va_list arg;
 557   va_start(arg, color);
 558 #ifdef HAVE_SGP
 559   traceShowParamRasterOp (RO_XOR, szLabel, fmt, row, color, arg);
 560 #else
 561   traceShowParamRasterOp (0, szLabel, fmt, row, color, arg);
 562 #endif
 563   va_end(arg);
 564 }
 565
 566 void
 567 Scanner::traceShowParamRasterOp (int iRasterOp, const char *szLabel, const char *fmt, int row, int color, va_list args)
 568 {
 569   char szValue[256];
 570
 571   vsnprintf (szValue, sizeof(szValue), fmt, args);
 572
 573 #ifdef HAVE_SGP
 574   if (m_pSGP) {
 575     m_pSGP->setRasterOp (iRasterOp);
 576     m_pSGP->setTextColor (color, -1);
 577     double dValueOffset = (m_dXMaxWin - m_dXMinWin) / 4;
 578     if (row < 4) {
 579       double dYPos = m_dYMaxWin - (row * m_dTextHeight);
 580       double dXPos = m_dXMinWin;
 581       m_pSGP->moveAbs (dXPos, dYPos);
 582       m_pSGP->drawText (szLabel);
 583       m_pSGP->moveAbs (dXPos + dValueOffset, dYPos);
 584       m_pSGP->drawText (szValue);
 585     } else {
 586       row -= 4;
 587       double dYPos = m_dYMaxWin - (row * m_dTextHeight);
 588       double dXPos = m_dXMinWin + (m_dXMaxWin - m_dXMinWin) * 0.5;
 589       m_pSGP->moveAbs (dXPos, dYPos);
 590       m_pSGP->drawText (szLabel);
 591       m_pSGP->moveAbs (dXPos + dValueOffset, dYPos);
 592       m_pSGP->drawText (szValue);
 593     }
 594   } else
 595 #endif
 596   {
 597     cio_put_str (szLabel);
 598     cio_put_str (szValue);
 599     cio_put_str ("\n");
 600   }
 601 }
 602
 603
 604
 605 /* NAME
 606 *    projectSingleLine                  INTERNAL: Calculates raysum along a line for a Phantom
 607 *
 608 * SYNOPSIS
 609 *    rsum = phm_ray_attenuation (phm, x1, y1, x2, y2)
 610 *    double rsum                Ray sum of Phantom along given line
 611 *    Phantom& phm;              Phantom from which to calculate raysum
 612 *    double *x1, *y1, *x2, y2   Endpoints of ray path (in Phantom coords)
 613 */
 614
 615 double
 616 Scanner::projectSingleLine (const Phantom& phm, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2)
 617 {
 618   // check ray against each pelem in Phantom
 619   double rsum = 0.0;
 620   for (PElemConstIterator i = phm.listPElem().begin(); i != phm.listPElem().end(); i++)
 621     rsum += projectLineAgainstPElem (**i, x1, y1, x2, y2);
 622
 623   return (rsum);
 624 }
 625
 626
 627 /* NAME
 628 *   pelem_ray_attenuation               Calculate raysum of an pelem along one line
 629 *
 630 * SYNOPSIS
 631 *   rsum = pelem_ray_attenuation (pelem, x1, y1, x2, y2)
 632 *   double rsum         Computed raysum
 633 *   PhantomElement& pelem               Pelem to scan
 634 *   double x1, y1, x2, y2       Endpoints of raysum line
 635 */
 636
 637 double
 638 Scanner::projectLineAgainstPElem (const PhantomElement& pelem, double x1, double y1, double x2, double y2)
 639 {
 640   if (! pelem.clipLineWorldCoords (x1, y1, x2, y2)) {
 641     if (m_trace == Trace::TRACE_CLIPPING)
 642       cio_tone (1000., 0.05);
 643     return (0.0);
 644   }
 645
 646 #ifdef HAVE_SGP
 647   if (m_pSGP && m_trace == Trace::TRACE_CLIPPING) {
 648     m_pSGP->setRasterOp (RO_XOR);
 649     m_pSGP->moveAbs (x1, y1);
 650     m_pSGP->lineAbs (x2, y2);
 651     cio_tone (8000., 0.05);
 652     m_pSGP->moveAbs (x1, y1);
 653     m_pSGP->lineAbs (x2, y2);
 654     m_pSGP->setRasterOp (RO_SET);
 655   }
 656 #endif
 657
 658   double len = lineLength (x1, y1, x2, y2);
 659   return (len * pelem.atten());
 660 }
 661