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) 1983-2001 Kevin Rosenberg
  11 **
  12 **  $Id: scanner.cpp,v 1.41 2002/05/05 14:22:44 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 const int Scanner::GEOMETRY_INVALID = -1;
  32 const int Scanner::GEOMETRY_PARALLEL = 0;
  33 const int Scanner::GEOMETRY_EQUIANGULAR = 1;
  34 const int Scanner::GEOMETRY_EQUILINEAR = 2;
  35
  36 const char* Scanner::s_aszGeometryName[] =
  37 {
  38   {"parallel"},
  39   {"equiangular"},
  40   {"equilinear"},
  41 };
  42
  43 const char* Scanner::s_aszGeometryTitle[] =
  44 {
  45   {"Parallel"},
  46   {"Equiangular"},
  47   {"Equilinear"},
  48 };
  49
  50 const int Scanner::s_iGeometryCount = sizeof(s_aszGeometryName) / sizeof(const char*);
  51
  52
  53 // NAME
  54 //   DetectorArray       Construct a DetectorArray
  55
  56 DetectorArray::DetectorArray (const int nDet)
  57 {
  58   m_nDet = nDet;
  59   m_detValues = new DetectorValue [m_nDet];
  60 }
  61
  62
  63 // NAME
  64 //   ~DetectorArray             Free memory allocated to a detector array
  65
  66 DetectorArray::~DetectorArray (void)
  67 {
  68   delete [] m_detValues;
  69 }
  70
  71
  72
  73 /* NAME
  74 *   Scanner::Scanner            Construct a user specified detector structure
  75 *
  76 * SYNOPSIS
  77 *   Scanner (phm, nDet, nView, nSample)
  78 *   Phantom& phm                PHANTOM that we are making detector for
  79 *   int geomety                Geometry of detector
  80 *   int nDet                    Number of detector along detector array
  81 *   int nView                   Number of rotated views
  82 *   int nSample         Number of rays per detector
  83 */
  84
  85 Scanner::Scanner (const Phantom& phm, const char* const geometryName,
  86                   int nDet, int nView, int offsetView,
  87                                   int nSample, const double rot_anglen,
  88                   const double dFocalLengthRatio,
  89                                   const double dCenterDetectorRatio,
  90                   const double dViewRatio, const double dScanRatio)
  91 {
  92   m_fail = false;
  93   m_idGeometry = convertGeometryNameToID (geometryName);
  94   if (m_idGeometry == GEOMETRY_INVALID) {
  95     m_fail = true;
  96     m_failMessage = "Invalid geometry name ";
  97     m_failMessage += geometryName;
  98     return;
  99   }
 100
 101   if (nView < 1 || nDet < 1) {
 102     m_fail = true;
 103     m_failMessage = "nView & nDet must be greater than 0";
 104     return;
 105   }
 106   if (nSample < 1)
 107     m_nSample = 1;
 108
 109   m_nDet     = nDet;
 110   m_nView    = nView;
 111   m_iOffsetView = offsetView;
 112   m_nSample  = nSample;
 113   m_dFocalLengthRatio = dFocalLengthRatio;
 114   m_dCenterDetectorRatio = dCenterDetectorRatio;
 115   m_dViewRatio = dViewRatio;
 116   m_dScanRatio = dScanRatio;
 117
 118   m_dViewDiameter = phm.getDiameterBoundaryCircle() * m_dViewRatio;
 119   m_dFocalLength = (m_dViewDiameter / 2) * m_dFocalLengthRatio;
 120   m_dCenterDetectorLength = (m_dViewDiameter / 2) * m_dCenterDetectorRatio;
 121   m_dSourceDetectorLength = m_dFocalLength + m_dCenterDetectorLength;
 122   m_dScanDiameter = m_dViewDiameter * m_dScanRatio;
 123
 124   m_dXCenter = phm.xmin() + (phm.xmax() - phm.xmin()) / 2;
 125   m_dYCenter = phm.ymin() + (phm.ymax() - phm.ymin()) / 2;
 126   m_rotLen  = rot_anglen;
 127   m_rotInc  = m_rotLen / m_nView;
 128   if (m_idGeometry == GEOMETRY_PARALLEL) {
 129     m_dFanBeamAngle = 0;
 130     m_detLen   = m_dScanDiameter;
 131     m_detStart = -m_detLen / 2;
 132     m_detInc  = m_detLen / m_nDet;
 133     double dDetectorArrayEndOffset = 0;
 134     // For even number of detectors, make detInc slightly larger so that center lies
 135     // at nDet/2. Also, extend detector array by one detInc so that all of the phantom is scanned
 136     if (isEven (m_nDet)) { // Adjust for Even number of detectors
 137       m_detInc = m_detLen / (m_nDet - 1); // center detector = (nDet/2)
 138       dDetectorArrayEndOffset = m_detInc;
 139     }
 140
 141     double dHalfDetLen = m_detLen / 2;
 142     m_initPos.xs1 = m_dXCenter - dHalfDetLen;
 143     m_initPos.ys1 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
 144     m_initPos.xs2 = m_dXCenter + dHalfDetLen + dDetectorArrayEndOffset;
 145     m_initPos.ys2 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
 146     m_initPos.xd1 = m_dXCenter - dHalfDetLen;
 147     m_initPos.yd1 = m_dYCenter - m_dCenterDetectorLength;
 148     m_initPos.xd2 = m_dXCenter + dHalfDetLen + dDetectorArrayEndOffset;
 149     m_initPos.yd2 = m_dYCenter - m_dCenterDetectorLength;
 150     m_initPos.angle = m_iOffsetView * m_rotInc;
 151     m_detLen += dDetectorArrayEndOffset;
 152   } else if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUILINEAR) {
 153   if (m_dScanDiameter / 2 >= m_dFocalLength) {
 154       m_fail = true;
 155       m_failMessage = "Invalid geometry: Focal length must be larger than scan length";
 156       return;
 157     }
 158
 159     const double dAngle = asin ((m_dScanDiameter / 2) / m_dFocalLength);
 160     const double dHalfDetLen = m_dSourceDetectorLength * tan (dAngle);
 161
 162     m_detLen = dHalfDetLen * 2;
 163     m_detStart = -dHalfDetLen;
 164     m_detInc  = m_detLen / m_nDet;
 165     double dDetectorArrayEndOffset = 0;
 166     if (isEven (m_nDet)) { // Adjust for Even number of detectors
 167       m_detInc = m_detLen / (m_nDet - 1); // center detector = (nDet/2)
 168       dDetectorArrayEndOffset = m_detInc;
 169       m_detLen += dDetectorArrayEndOffset;
 170     }
 171
 172     m_dFanBeamAngle = dAngle * 2;
 173     m_initPos.xs1 = m_dXCenter;
 174     m_initPos.ys1 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
 175     m_initPos.xs2 = m_dXCenter;
 176     m_initPos.ys2 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
 177     m_initPos.xd1 = m_dXCenter - dHalfDetLen;
 178     m_initPos.yd1 = m_dYCenter - m_dCenterDetectorLength;
 179     m_initPos.xd2 = m_dXCenter + dHalfDetLen + dDetectorArrayEndOffset;
 180     m_initPos.yd2 = m_dYCenter - m_dCenterDetectorLength;
 181     m_initPos.angle = m_iOffsetView * m_rotInc;
 182   } else if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 183     if (m_dScanDiameter / 2 > m_dFocalLength) {
 184       m_fail = true;
 185       m_failMessage = "Invalid geometry: Focal length must be larger than scan length";
 186       return;
 187     }
 188     const double dAngle = asin ((m_dScanDiameter / 2) / m_dFocalLength);
 189
 190     m_detLen = 2 * dAngle;
 191     m_detStart = -dAngle;
 192     m_detInc = m_detLen / m_nDet;
 193     double dDetectorArrayEndOffset = 0;
 194     if (isEven (m_nDet)) { // Adjust for Even number of detectors
 195       m_detInc = m_detLen / (m_nDet - 1); // center detector = (nDet/2)
 196       dDetectorArrayEndOffset = m_detInc;
 197     }
 198     // adjust for center-detector length
 199     double dA1 = acos ((m_dScanDiameter / 2) / m_dCenterDetectorLength);
 200     double dAngularScale = 2 * (HALFPI + dAngle - dA1) / m_detLen;
 201
 202     m_dAngularDetLen = dAngularScale * (m_detLen + dDetectorArrayEndOffset);
 203     m_dAngularDetIncrement = dAngularScale * m_detInc;
 204     m_initPos.dAngularDet = -m_dAngularDetLen / 2;
 205
 206     m_dFanBeamAngle = dAngle * 2;
 207     m_initPos.angle = m_iOffsetView * m_rotInc;
 208     m_initPos.xs1 = m_dXCenter;
 209     m_initPos.ys1 = m_dYCenter + m_dFocalLength;;
 210     m_initPos.xs2 = m_dXCenter;
 211     m_initPos.ys2 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
 212     m_detLen += dDetectorArrayEndOffset;
 213   }
 214
 215   // Calculate incrementatal rotation matrix
 216   GRFMTX_2D temp;
 217   xlat_mtx2 (m_rotmtxIncrement, -m_dXCenter, -m_dYCenter);
 218   rot_mtx2 (temp, m_rotInc);
 219   mult_mtx2 (m_rotmtxIncrement, temp, m_rotmtxIncrement);
 220   xlat_mtx2 (temp, m_dXCenter, m_dYCenter);
 221   mult_mtx2 (m_rotmtxIncrement, temp, m_rotmtxIncrement);
 222
 223 }
 224
 225 Scanner::~Scanner (void)
 226 {
 227 }
 228
 229
 230 const char*
 231 Scanner::convertGeometryIDToName (const int geomID)
 232 {
 233   const char *name = "";
 234
 235   if (geomID >= 0 && geomID < s_iGeometryCount)
 236     return (s_aszGeometryName[geomID]);
 237
 238   return (name);
 239 }
 240
 241 const char*
 242 Scanner::convertGeometryIDToTitle (const int geomID)
 243 {
 244   const char *title = "";
 245
 246   if (geomID >= 0 && geomID < s_iGeometryCount)
 247     return (s_aszGeometryName[geomID]);
 248
 249   return (title);
 250 }
 251
 252 int
 253 Scanner::convertGeometryNameToID (const char* const geomName)
 254 {
 255   int id = GEOMETRY_INVALID;
 256
 257   for (int i = 0; i < s_iGeometryCount; i++)
 258     if (strcasecmp (geomName, s_aszGeometryName[i]) == 0) {
 259       id = i;
 260       break;
 261     }
 262
 263     return (id);
 264 }
 265
 266
 267 /* NAME
 268 *   collectProjections          Calculate projections for a Phantom
 269 *
 270 * SYNOPSIS
 271 *   collectProjections (proj, phm, start_view, nView, bStoreViewPos, trace)
 272 *   Projectrions& proj      Projection storage
 273 *   Phantom& phm             Phantom for which we collect projections
 274 *   bool bStoreViewPos      TRUE then storage proj at normal view position
 275 *   int trace                Trace level
 276 */
 277
 278
 279 void
 280 Scanner::collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int trace, SGP* pSGP)
 281 {
 282   collectProjections (proj, phm, m_startView, proj.nView(), m_iOffsetView, true, trace, pSGP);
 283 }
 284
 285 void
 286 Scanner::collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int iStartView,
 287                              const int iNumViews, const int iOffsetView,  bool bStoreAtViewPosition,
 288                              const int trace, SGP* pSGP)
 289 {
 290   int iStorageOffset = (bStoreAtViewPosition ? iStartView : 0);
 291   collectProjections (proj, phm, iStartView, iNumViews, iOffsetView, iStorageOffset, trace, pSGP);
 292 }
 293
 294 void
 295 Scanner::collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int iStartView,
 296                              const int iNumViews, const int iOffsetView, int iStorageOffset,
 297                              const int trace, SGP* pSGP)
 298 {
 299   m_trace = trace;
 300   double start_angle = (iStartView + iOffsetView) * proj.rotInc();
 301
 302   // Calculate initial rotation matrix
 303   GRFMTX_2D rotmtx_initial, temp;
 304   xlat_mtx2 (rotmtx_initial, -m_dXCenter, -m_dYCenter);
 305   rot_mtx2 (temp, start_angle);
 306   mult_mtx2 (rotmtx_initial, temp, rotmtx_initial);
 307   xlat_mtx2 (temp, m_dXCenter, m_dYCenter);
 308   mult_mtx2 (rotmtx_initial, temp, rotmtx_initial);
 309
 310   double xd1=0, yd1=0, xd2=0, yd2=0;
 311   if (m_idGeometry != GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 312     xd1 = m_initPos.xd1;
 313     yd1 = m_initPos.yd1;
 314     xd2 = m_initPos.xd2;
 315     yd2 = m_initPos.yd2;
 316     xform_mtx2 (rotmtx_initial, xd1, yd1);      // rotate detector endpoints
 317     xform_mtx2 (rotmtx_initial, xd2, yd2);      // to initial view_angle
 318   }
 319
 320   double xs1 = m_initPos.xs1;
 321   double ys1 = m_initPos.ys1;
 322   double xs2 = m_initPos.xs2;
 323   double ys2 = m_initPos.ys2;
 324   xform_mtx2 (rotmtx_initial, xs1, ys1);      // rotate source endpoints to
 325   xform_mtx2 (rotmtx_initial, xs2, ys2);      // initial view angle
 326
 327   int iView;
 328   double viewAngle;
 329   for (iView = 0, viewAngle = start_angle;  iView < iNumViews; iView++, viewAngle += proj.rotInc()) {
 330     int iStoragePosition = iView + iStorageOffset;
 331
 332     DetectorArray& detArray = proj.getDetectorArray( iStoragePosition );
 333
 334 #ifdef HAVE_SGP
 335     if (pSGP && m_trace >= Trace::TRACE_PHANTOM) {
 336       m_pSGP = pSGP;
 337       double dWindowSize = dmax (m_detLen, m_dSourceDetectorLength) * 2;
 338       double dHalfWindowSize = dWindowSize / 2;
 339       m_dXMinWin = m_dXCenter - dHalfWindowSize;
 340       m_dXMaxWin = m_dXCenter + dHalfWindowSize;
 341       m_dYMinWin = m_dYCenter - dHalfWindowSize;
 342       m_dYMaxWin = m_dYCenter + dHalfWindowSize;
 343
 344       m_pSGP->setWindow (m_dXMinWin, m_dYMinWin, m_dXMaxWin, m_dYMaxWin);
 345       m_pSGP->setRasterOp (RO_COPY);
 346
 347       m_pSGP->setColor (C_RED);
 348       m_pSGP->moveAbs (0., 0.);
 349       m_pSGP->drawCircle (m_dViewDiameter / 2);
 350
 351       m_pSGP->moveAbs (0., 0.);
 352       m_pSGP->setColor (C_GREEN);
 353       m_pSGP->drawCircle (m_dFocalLength);
 354       m_pSGP->setColor (C_BLUE);
 355 #if MSVC
 356       m_pSGP->setTextPointSize (9);
 357 else
 358       m_pSGP->setTextPointSize (14);
 359 #endif
 360       phm.draw (*m_pSGP);
 361       m_dTextHeight = m_pSGP->getCharHeight ();
 362
 363       traceShowParam ("Phantom:",       "%s", PROJECTION_TRACE_ROW_PHANT_ID, C_BLACK, phm.name().c_str());
 364       traceShowParam ("Geometry:", "%s", PROJECTION_TRACE_ROW_GEOMETRY, C_BLUE, convertGeometryIDToName(m_idGeometry));
 365       traceShowParam ("Focal Length Ratio:", "%.2f", PROJECTION_TRACE_ROW_FOCAL_LENGTH, C_BLUE, m_dFocalLengthRatio);
 366       //      traceShowParam ("Field Of View Ratio:", "%.2f", PROJECTION_TRACE_ROW_FIELD_OF_VIEW, C_BLUE, m_dFieldOfViewRatio);
 367       traceShowParam ("Num Detectors:", "%d", PROJECTION_TRACE_ROW_NDET, C_BLUE, proj.nDet());
 368       traceShowParam ("Num Views:", "%d", PROJECTION_TRACE_ROW_NVIEW, C_BLUE, proj.nView());
 369       traceShowParam ("Samples / Ray:", "%d", PROJECTION_TRACE_ROW_SAMPLES, C_BLUE, m_nSample);
 370
 371       m_pSGP->setMarker (SGP::MARKER_BDIAMOND);
 372     }
 373 #endif
 374
 375 #ifdef HAVE_SGP
 376     if (m_pSGP && m_trace >= Trace::TRACE_PHANTOM) {
 377       m_pSGP->setColor (C_BLACK);
 378       m_pSGP->setPenWidth (2);
 379       if (m_idGeometry == GEOMETRY_PARALLEL) {
 380         m_pSGP->moveAbs (xs1, ys1);
 381         m_pSGP->lineAbs (xs2, ys2);
 382         m_pSGP->moveAbs (xd1, yd1);
 383         m_pSGP->lineAbs (xd2, yd2);
 384       } else if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUILINEAR) {
 385         m_pSGP->setPenWidth (4);
 386         m_pSGP->moveAbs (xs1, ys1);
 387         m_pSGP->lineAbs (xs2, ys2);
 388         m_pSGP->setPenWidth (2);
 389         m_pSGP->moveAbs (xd1, yd1);
 390         m_pSGP->lineAbs (xd2, yd2);
 391       } else if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 392         m_pSGP->setPenWidth (4);
 393         m_pSGP->moveAbs (xs1, ys1);
 394         m_pSGP->lineAbs (xs2, ys2);
 395         m_pSGP->setPenWidth (2);
 396         m_pSGP->moveAbs (0., 0.);
 397         m_pSGP->drawArc (m_dCenterDetectorLength, viewAngle + 3 * HALFPI - (m_dAngularDetLen/2), viewAngle + 3 * HALFPI + (m_dAngularDetLen/2));
 398       }
 399       m_pSGP->setPenWidth (1);
 400     }
 401     if (m_trace > Trace::TRACE_CONSOLE)
 402       traceShowParam ("Current View:", "%d (%.0f%%)", PROJECTION_TRACE_ROW_CURR_VIEW, C_RED, iView + iStartView, (iView + iStartView) / static_cast<double>(m_nView) * 100.);
 403 #endif
 404     if (m_trace == Trace::TRACE_CONSOLE)
 405       std::cout << "Current View: " << iView+iStartView << std::endl;
 406
 407     projectSingleView (phm, detArray, xd1, yd1, xd2, yd2, xs1, ys1, xs2, ys2, viewAngle + 3 * HALFPI);
 408     detArray.setViewAngle (viewAngle);
 409
 410 #ifdef HAVE_SGP
 411     if (m_pSGP && m_trace >= Trace::TRACE_PHANTOM) {
 412       //        rs_plot (detArray, xd1, yd1, dXCenter, dYCenter, theta);
 413     }
 414 #endif
 415     xform_mtx2 (m_rotmtxIncrement, xs1, ys1);
 416     xform_mtx2 (m_rotmtxIncrement, xs2, ys2);
 417     if (m_idGeometry != GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 418       xform_mtx2 (m_rotmtxIncrement, xd1, yd1);  // rotate detector endpoints
 419       xform_mtx2 (m_rotmtxIncrement, xd2, yd2);
 420     }
 421   } /* for each iView */
 422 }
 423
 424
 425 /* NAME
 426 *    rayview                    Calculate raysums for a view at any angle
 427 *
 428 * SYNOPSIS
 429 *    rayview (phm, detArray, xd1, nSample, yd1, xd2, yd2, xs1, ys1, xs2, ys2)
 430 *    Phantom& phm               Phantom to scan
 431 *    DETARRAY *detArray         Storage of values for detector array
 432 *    Scanner& det               Scanner parameters
 433 *    double xd1, yd1, xd2, yd2  Beginning & ending detector positions
 434 *    double xs1, ys1, xs2, ys2  Beginning & ending source positions
 435 *
 436 * RAY POSITIONING
 437 *         For each detector, have there are a variable number of rays traced.
 438 *     The source of each ray is the center of the source x-ray cell. The
 439 *     detector positions are equally spaced within the cell
 440 *
 441 *         The increments between rays are calculated so that the cells start
 442 *     at the beginning of a detector cell and they end on the endpoint
 443 *     of the cell.  Thus, the last cell starts at (xd2-ddx),(yd2-ddy).
 444 *         The exception to this is if there is only one ray per detector.
 445 *     In that case, the detector position is the center of the detector cell.
 446 */
 447
 448 void
 449 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)
 450 {
 451
 452   double sdx = (xs2 - xs1) / detArray.nDet();  // change in coords
 453   double sdy = (ys2 - ys1) / detArray.nDet();  // between source
 454   double xs_maj = xs1 + (sdx / 2);      // put ray source in center of cell
 455   double ys_maj = ys1 + (sdy / 2);
 456
 457   double ddx=0, ddy=0, ddx2=0, ddy2=0, ddx2_ofs=0, ddy2_ofs=0, xd_maj=0, yd_maj=0;
 458   double dAngleInc=0, dAngleSampleInc=0, dAngleSampleOffset=0, dAngleMajor=0;
 459   if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 460     dAngleInc = m_dAngularDetIncrement;
 461     dAngleSampleInc = dAngleInc / m_nSample;
 462     dAngleSampleOffset = dAngleSampleInc / 2;
 463     dAngleMajor = dDetAngle - (m_dAngularDetLen/2) + dAngleSampleOffset;
 464   } else {
 465     ddx = (xd2 - xd1) / detArray.nDet();  // change in coords
 466     ddy = (yd2 - yd1) / detArray.nDet();  // between detectors
 467     ddx2 = ddx / m_nSample;     // Incr. between rays with detector cell
 468     ddy2 = ddy / m_nSample;  // Doesn't include detector endpoints
 469     ddx2_ofs = ddx2 / 2;    // offset of 1st ray from start of detector cell
 470     ddy2_ofs = ddy2 / 2;
 471
 472     xd_maj = xd1 + ddx2_ofs;       // Incr. between detector cells
 473     yd_maj = yd1 + ddy2_ofs;
 474   }
 475
 476   DetectorValue* detval = detArray.detValues();
 477
 478   if (phm.getComposition() == P_UNIT_PULSE) {  // put unit pulse in center of view
 479     for (int d = 0; d < detArray.nDet(); d++)
 480         detval[d] = 0;
 481     detval[ detArray.nDet() / 2 ] = 1;
 482   } else {
 483     for (int d = 0; d < detArray.nDet(); d++) {
 484       double xs = xs_maj;
 485       double ys = ys_maj;
 486       double xd=0, yd=0, dAngle=0;
 487       if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 488         dAngle = dAngleMajor;
 489       } else {
 490         xd = xd_maj;
 491         yd = yd_maj;
 492       }
 493       double sum = 0.0;
 494       for (unsigned int i = 0; i < m_nSample; i++) {
 495         if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
 496           xd = m_dCenterDetectorLength * cos (dAngle);
 497           yd = m_dCenterDetectorLength * sin (dAngle);
 498         }
 499
 500 #ifdef HAVE_SGP
 501         if (m_pSGP && m_trace >= Trace::TRACE_PROJECTIONS) {
 502           m_pSGP->setColor (C_YELLOW);
 503           m_pSGP->setRasterOp (RO_AND);
 504           m_pSGP->moveAbs (xs, ys);
 505           m_pSGP->lineAbs (xd, yd);
 506         }
 507 #endif
 508
 509         sum += projectSingleLine (phm, xd, yd, xs, ys);
 510
 511 #ifdef HAVE_SGP
 512         //      if (m_trace >= Trace::TRACE_CLIPPING) {
 513         //        traceShowParam ("Attenuation:", "%s", PROJECTION_TRACE_ROW_ATTEN, C_LTMAGENTA, "        ");
 514         //        traceShowParam ("Attenuation:", "%.3f", PROJECTION_TRACE_ROW_ATTEN, C_LTMAGENTA, sum);
 515         //      }
 516 #endif
 517         if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR)
 518           dAngle += dAngleSampleInc;
 519         else {
 520           xd += ddx2;
 521           yd += ddy2;
 522         }
 523       } // for each sample in detector
 524
 525       detval[d] = sum / m_nSample;
 526       xs_maj += sdx;
 527       ys_maj += sdy;
 528       if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR)
 529         dAngleMajor += dAngleInc;
 530       else {
 531         xd_maj += ddx;
 532         yd_maj += ddy;
 533       }
 534     } /* for each detector */
 535   } /* if not unit pulse */
 536 }
 537
 538
 539 void
 540 Scanner::traceShowParam (const char *szLabel, const char *fmt, int row, int color, ...)
 541 {
 542   va_list arg;
 543   va_start(arg, color);
 544 #ifdef HAVE_SGP
 545   traceShowParamRasterOp (RO_COPY, szLabel, fmt, row, color, arg);
 546 #else
 547   traceShowParamRasterOp (0, szLabel, fmt, row, color, arg);
 548 #endif
 549   va_end(arg);
 550 }
 551
 552 void
 553 Scanner::traceShowParamXOR (const char *szLabel, const char *fmt, int row, int color, ...)
 554 {
 555   va_list arg;
 556   va_start(arg, color);
 557 #ifdef HAVE_SGP
 558   traceShowParamRasterOp (RO_XOR, szLabel, fmt, row, color, arg);
 559 #else
 560   traceShowParamRasterOp (0, szLabel, fmt, row, color, arg);
 561 #endif
 562   va_end(arg);
 563 }
 564
 565 void
 566 Scanner::traceShowParamRasterOp (int iRasterOp, const char *szLabel, const char *fmt, int row, int color, va_list args)
 567 {
 568   char szValue[256];
 569
 570   vsnprintf (szValue, sizeof(szValue), fmt, args);
 571
 572 #ifdef HAVE_SGP
 573   if (m_pSGP) {
 574     m_pSGP->setRasterOp (iRasterOp);
 575     m_pSGP->setTextColor (color, -1);
 576     double dValueOffset = (m_dXMaxWin - m_dXMinWin) / 4;
 577     if (row < 4) {
 578       double dYPos = m_dYMaxWin - (row * m_dTextHeight);
 579       double dXPos = m_dXMinWin;
 580       m_pSGP->moveAbs (dXPos, dYPos);
 581       m_pSGP->drawText (szLabel);
 582       m_pSGP->moveAbs (dXPos + dValueOffset, dYPos);
 583       m_pSGP->drawText (szValue);
 584     } else {
 585       row -= 4;
 586       double dYPos = m_dYMaxWin - (row * m_dTextHeight);
 587       double dXPos = m_dXMinWin + (m_dXMaxWin - m_dXMinWin) * 0.5;
 588       m_pSGP->moveAbs (dXPos, dYPos);
 589       m_pSGP->drawText (szLabel);
 590       m_pSGP->moveAbs (dXPos + dValueOffset, dYPos);
 591       m_pSGP->drawText (szValue);
 592     }
 593   } else
 594 #endif
 595   {
 596     cio_put_str (szLabel);
 597     cio_put_str (szValue);
 598     cio_put_str ("\n");
 599   }
 600 }
 601
 602
 603
 604 /* NAME
 605 *    projectSingleLine                  INTERNAL: Calculates raysum along a line for a Phantom
 606 *
 607 * SYNOPSIS
 608 *    rsum = phm_ray_attenuation (phm, x1, y1, x2, y2)
 609 *    double rsum                Ray sum of Phantom along given line
 610 *    Phantom& phm;              Phantom from which to calculate raysum
 611 *    double *x1, *y1, *x2, y2   Endpoints of ray path (in Phantom coords)
 612 */
 613
 614 double
 615 Scanner::projectSingleLine (const Phantom& phm, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2)
 616 {
 617   // check ray against each pelem in Phantom
 618   double rsum = 0.0;
 619   for (PElemConstIterator i = phm.listPElem().begin(); i != phm.listPElem().end(); i++)
 620     rsum += projectLineAgainstPElem (**i, x1, y1, x2, y2);
 621
 622   return (rsum);
 623 }
 624
 625
 626 /* NAME
 627 *   pelem_ray_attenuation               Calculate raysum of an pelem along one line
 628 *
 629 * SYNOPSIS
 630 *   rsum = pelem_ray_attenuation (pelem, x1, y1, x2, y2)
 631 *   double rsum         Computed raysum
 632 *   PhantomElement& pelem               Pelem to scan
 633 *   double x1, y1, x2, y2       Endpoints of raysum line
 634 */
 635
 636 double
 637 Scanner::projectLineAgainstPElem (const PhantomElement& pelem, double x1, double y1, double x2, double y2)
 638 {
 639   if (! pelem.clipLineWorldCoords (x1, y1, x2, y2)) {
 640     if (m_trace == Trace::TRACE_CLIPPING)
 641       cio_tone (1000., 0.05);
 642     return (0.0);
 643   }
 644
 645 #ifdef HAVE_SGP
 646   if (m_pSGP && m_trace == Trace::TRACE_CLIPPING) {
 647     m_pSGP->setRasterOp (RO_XOR);
 648     m_pSGP->moveAbs (x1, y1);
 649     m_pSGP->lineAbs (x2, y2);
 650     cio_tone (8000., 0.05);
 651     m_pSGP->moveAbs (x1, y1);
 652     m_pSGP->lineAbs (x2, y2);
 653     m_pSGP->setRasterOp (RO_SET);
 654   }
 655 #endif
 656
 657   double len = lineLength (x1, y1, x2, y2);
 658   return (len * pelem.atten());
 659 }
 660