r547: no message
[ctsim.git] / libctsim / phantom.cpp
index 9125e36be718af7ea36959b42bf5461cd673f0ab..a0ddc408937b8f8f382c36ae95bbc320a522ace0 100644 (file)
@@ -7,9 +7,9 @@
 **     Date Started:           Aug 1984
 **
 **  This is part of the CTSim program
-**  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
+**  Copyright (c) 1983-2001 Kevin Rosenberg
 **
-**  $Id: phantom.cpp,v 1.23 2000/12/21 03:40:58 kevin Exp $
+**  $Id: phantom.cpp,v 1.29 2001/02/09 14:34:16 kevin Exp $
 **
 **  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 **  it under the terms of the GNU General Public License (version 2) as
 
 #include "ct.h"
 
-const int PhantomElement::POINTS_PER_CIRCLE = 360;\r
-const double PhantomElement::SCALE_PELEM_EXTENT=0.005;  // increase pelem limits by 0.5% \r
+const int PhantomElement::POINTS_PER_CIRCLE = 360;
+const double PhantomElement::SCALE_PELEM_EXTENT=0.005;  // increase pelem limits by 0.5% 
 
 const int Phantom::PHM_INVALID = -1;
 const int Phantom::PHM_HERMAN = 0;
-const int Phantom::PHM_B_HERMAN = 1;
-const int Phantom::PHM_SHEPP_LOGAN = 2;
-const int Phantom::PHM_B_SHEPP_LOGAN = 3;
-const int Phantom::PHM_UNITPULSE = 4;
+const int Phantom::PHM_SHEPP_LOGAN = 1;
+const int Phantom::PHM_UNITPULSE = 2;
 
 const char* Phantom::s_aszPhantomName[] = 
 {
   {"herman"},
-  {"herman-b"},
   {"shepp-logan"},
-  {"shepp-logan-b"},
-  {"unitpulse"},
+  {"unit-pulse"},
 };
 
 const char* Phantom::s_aszPhantomTitle[] = 
 {
   {"Herman Head"},
-  {"Herman Head (Bordered)"},
   {"Shepp-Logan"},
-  {"Shepp-Logan (Bordered)"},
   {"Unit Pulse"},
 };
 
@@ -82,7 +76,6 @@ Phantom::init ()
   m_xmax = -1E30;
   m_ymin = 1E30;
   m_ymax = -1E30;
-  m_diameter = 0;
   m_composition = P_PELEMS;
   m_fail = false;
   m_id = PHM_INVALID;
@@ -157,15 +150,9 @@ Phantom::createFromPhantom (const int phmid)
     case PHM_HERMAN:
       addStdHerman();
       break;
-    case PHM_B_HERMAN:
-      addStdHermanBordered();
-      break;
     case PHM_SHEPP_LOGAN:
       addStdSheppLogan();
       break;
-    case PHM_B_SHEPP_LOGAN:
-      addStdSheppLoganBordered();
-      break;
     case PHM_UNITPULSE:
       m_composition = P_UNIT_PULSE;
       addPElem ("rectangle", 0., 0., 100., 100., 0., 0.);     // outline 
@@ -226,6 +213,15 @@ Phantom::createFromFile (const char* const fname)
   return (bGoodFile);
 }
 
+bool
+Phantom::fileWrite (const char* const fname)
+{
+  fstream file (fname, ios::out);
+
+  if (! file.fail())
+    printDefinitions (file);
+  return ! file.fail();
+}
 
 /* NAME
  *   addPElem          Add pelem
@@ -252,11 +248,6 @@ Phantom::addPElem (const char *type, const double cx, const double cy, const dou
   if (m_ymin > pelem->ymin())    m_ymin = pelem->ymin();
   if (m_ymax < pelem->ymax())    m_ymax = pelem->ymax();
 
-  if (m_diameter < pelem->diameter())
-    m_diameter = pelem->diameter();
-
-  //  m_diameter = lineLength(m_xmin, m_ymin, m_xmax, m_ymax);
-
   m_nPElem++;
 }
 
@@ -274,23 +265,55 @@ Phantom::addPElem (const char *type, const double cx, const double cy, const dou
  */
 
 void 
-Phantom::print () const
+Phantom::print (std::ostream& os) const
 {
-  printf("PRINTING Phantom\n\n");
-  printf("number of pelems in Phantom = %d\n", m_nPElem);
-  printf("limits: xmin=%8.2g  ymin=%8.2g  xmax=%8.2g  ymax=%8.2g\n",
-        m_xmin, m_ymin, m_xmax, m_ymax);
+  os << "Number of PElements: " << m_nPElem << "\n";
+  os << "Limits: xmin=" << m_xmin << ", ymin=" << m_ymin << ", xmax=" << m_xmax << ", ymax=" << m_ymax << "\n";
   
-  for (PElemIterator i = m_listPElem.begin(); i != m_listPElem.end(); i++) {
-      printf("PELEM:\n");
-      printf("# pts=%3d        atten = %7.4f   rot = %7.2f (deg)\n",
-            (*i)->nOutlinePoints(), (*i)->atten(), convertRadiansToDegrees ((*i)->rot()));
+  for (PElemConstIterator i = m_listPElem.begin(); i != m_listPElem.end(); i++) {
+    const PhantomElement& rPE = **i;
+      os << "PhantomElement: nPoints=" << rPE.nOutlinePoints();
+      os << ", atten=" << rPE.atten() << " rot=" << convertRadiansToDegrees (rPE.rot()) << "\n";
+      os << "xmin=" << rPE.xmin() << ", ymin=" << rPE.ymin() << ", xmax=" << rPE.xmax() << ", ymax=" << rPE.ymax() << "\n";
     
-    printf("xmin=%7.3g  ymin=%7.3g  xmax=%7.3g  ymax=%7.3g\n",
-          (*i)->xmin(), (*i)->ymin(), (*i)->xmax(), (*i)->ymax());
+      if (false)
+        for (int i = 0; i < rPE.nOutlinePoints(); i++)
+          os << rPE.xOutline()[i] << "," << rPE.yOutline()[i] << "\n";
+  }
+}
+void 
+Phantom::print (std::ostringstream& os) const
+{
+  os << "Number of PElements: " << m_nPElem << "\n";
+  os << "Limits: xmin=" << m_xmin << ", ymin=" << m_ymin << ", xmax=" << m_xmax << ", ymax=" << m_ymax << "\n";
+  
+  for (PElemConstIterator i = m_listPElem.begin(); i != m_listPElem.end(); i++) {
+    const PhantomElement& rPE = **i;
+      os << "PhantomElement: nPoints=" << rPE.nOutlinePoints();
+      os << ", atten=" << rPE.atten() << " rot=" << convertRadiansToDegrees (rPE.rot()) << "\n";
+      os << "xmin=" << rPE.xmin() << ", ymin=" << rPE.ymin() << ", xmax=" << rPE.xmax() << ", ymax=" << rPE.ymax() << "\n";
     
-    //    for (int i = 0; i < m_nPoints; i++)
-    //      printf("\t%8.3g    %8.3g\n", i->xOutline()[i], i->yOutline()[i]);
+      if (false)
+        for (int i = 0; i < rPE.nOutlinePoints(); i++)
+          os << rPE.xOutline()[i] << "," << rPE.yOutline()[i] << "\n";
+  }
+}
+
+void
+Phantom::printDefinitions (std::ostream& os) const
+{
+  for (PElemConstIterator i = m_listPElem.begin(); i != m_listPElem.end(); i++) {
+    const PhantomElement& rPE = **i;
+    rPE.printDefinition (os);
+  }
+}
+
+void
+Phantom::printDefinitions (std::ostringstream& os) const
+{
+  for (PElemConstIterator i = m_listPElem.begin(); i != m_listPElem.end(); i++) {
+    const PhantomElement& rPE = **i;
+    rPE.printDefinition (os);
   }
 }
 
@@ -376,12 +399,6 @@ Phantom::addStdSheppLogan ()
   addPElem ("ellipse",  0.5538, -0.3858, 0.0330,  0.2060, -18.0,  0.03);
 }
 
-void 
-Phantom::addStdSheppLoganBordered ()
-{
-  addStdSheppLogan ();
-  addPElem ("rectangle", 0.000, 0.0000, 0.8600, 1.150, 0.0, 0.00);
-}
 
 /* NAME
  *   addStdHerman                      Standard head phantom of G. T. Herman
@@ -411,12 +428,6 @@ Phantom::addStdHerman ()
   addPElem ("ellipse",  0.000,  0.00,  7.875, 5.7187,  90.00, -0.206);
 }
 
-void
-Phantom::addStdHermanBordered ()
-{
-  addStdHerman();
-  addPElem ("rectangle",  0.000, 0.00, 10.780, 8.110,  90.00, 0.000);
-}
 
 
 /* NAME
@@ -431,13 +442,13 @@ Phantom::addStdHermanBordered ()
  */
 
 void
-Phantom::convertToImagefile (ImageFile& im, const int in_nsample, const int trace) const
+Phantom::convertToImagefile (ImageFile& im, double dViewRatio, const int in_nsample, const int trace) const
 {
-  convertToImagefile (im, in_nsample, trace, 0, im.nx(), true);
+  convertToImagefile (im, dViewRatio, in_nsample, trace, 0, im.nx(), true);
 }
 
 void 
-Phantom::convertToImagefile (ImageFile& im, const int in_nsample, const int trace, const int colStart, const int colCount, bool bStoreAtColumnPos) const
+Phantom::convertToImagefile (ImageFile& im, const double dViewRatio, const int in_nsample, const int trace, const int colStart, const int colCount, bool bStoreAtColumnPos) const
 {
   int nx = im.nx();
   int ny = im.ny();
@@ -452,14 +463,12 @@ Phantom::convertToImagefile (ImageFile& im, const int in_nsample, const int trac
   double dy = m_ymax - m_ymin;
   double xcent = m_xmin + dx / 2;
   double ycent = m_ymin + dy / 2;
-  double phmlen = (dx > dy ? dx : dy);
-
-  double phmradius = phmlen / 2;
+  double dHalflen = dViewRatio * (getDiameterBoundaryCircle() / SQRT2 / 2);
 
-  double xmin = xcent - phmradius;
-  double xmax = xcent + phmradius;
-  double ymin = ycent - phmradius;
-  double ymax = ycent + phmradius;
+  double xmin = xcent - dHalflen;
+  double xmax = xcent + dHalflen;
+  double ymin = ycent - dHalflen;
+  double ymax = ycent + dHalflen;
 
   // Each pixel holds the average of the intensity of the cell with (ix,iy) at the center of the pixel
   // Set major increments so that the last cell v[nx-1][ny-1] will start at xmax - xinc, ymax - yinc).
@@ -509,13 +518,13 @@ Phantom::convertToImagefile (ImageFile& im, const int in_nsample, const int trac
   if (nsample > 1) {
     double factor = 1.0 / static_cast<double>(nsample * nsample);
 
-\r
+
     for (int ix = 0; ix < colCount; ix++) {
-               int iColStore = ix;\r
-               if (bStoreAtColumnPos)\r
-                       iColStore += colStart;\r
+               int iColStore = ix;
+               if (bStoreAtColumnPos)
+                       iColStore += colStart;
                for (int iy = 0; iy < ny; iy++)
-                       v[iColStore][iy] *= factor;\r
+                       v[iColStore][iy] *= factor;
        }
   }
 }
@@ -540,26 +549,32 @@ PhantomElement::PhantomElement (const char *type, const double cx, const double
   makeTransformMatrices ();     // calc transform matrices between phantom and normalized phantomelement
   makeVectorOutline ();                // calculate vector outline of pelem 
 
-  // Find maximum diameter of Object
-  double r2Max = 0;
-  for (int i = 0; i < m_nPoints; i++) {
-    double r2 = (m_xOutline[i] * m_xOutline[i]) + (m_yOutline[i] * m_yOutline[i]);
-    if (r2 > r2Max)
-      r2Max = r2;
-  }
-  m_diameter = 2 * sqrt( r2Max );
-
   m_rectLimits[0] = m_xmin;   m_rectLimits[1] = m_ymin;
   m_rectLimits[2] = m_xmax;   m_rectLimits[3] = m_ymax;
 }
 
 
+
 PhantomElement::~PhantomElement ()
 {
     delete m_xOutline;
     delete m_yOutline;
 }
 
+void
+PhantomElement::printDefinition (std::ostream& os) const
+{
+  os << convertTypeToName (m_type) << " " << m_cx << " " << m_cy << " " << m_u << " "
+    << m_v << " " << convertRadiansToDegrees (m_rot) << " " << m_atten << "\n";
+}
+
+void
+PhantomElement::printDefinition (std::ostringstream& os) const
+{
+  os << convertTypeToName (m_type) << " " << m_cx << " " << m_cy << " " << m_u << " "
+    << m_v << " " << convertRadiansToDegrees (m_rot) << " " << m_atten << "\n";
+}
+
 PhmElemType
 PhantomElement::convertNameToType (const char* const typeName)
 {
@@ -581,6 +596,26 @@ PhantomElement::convertNameToType (const char* const typeName)
     return (type);
 }
 
+const char* const
+PhantomElement::convertTypeToName (PhmElemType iType)
+{
+  static char* pszType = "Unknown";
+
+  if (iType == PELEM_RECTANGLE)
+    pszType = "rectangle";
+  else if (iType == PELEM_TRIANGLE)
+    pszType = "triangle";
+  else if (iType == PELEM_ELLIPSE)
+    pszType = "ellipse";
+  else if (iType == PELEM_SECTOR)
+    pszType = "sector";
+  else if (iType == PELEM_SEGMENT)
+    pszType = "segment";
+
+  return pszType;
+}
+
+
 void 
 PhantomElement::makeTransformMatrices ()
 {