Interim developed on DDA for projecting through imagefiles
[ctsim.git] / libctsim / scanner.cpp
index e39fca5d7ff0a8625c3d335893b0c641c1051bd6..204c9cb13b86b30a3c8130ad0eea0d1a05af3c61 100644 (file)
@@ -1,15 +1,13 @@
 /*****************************************************************************
 ** FILE IDENTIFICATION
 **
-**   Name:         scanner.cpp
+**   Name:          scanner.cpp
 **   Purpose:       Classes for CT scanner
 **   Programmer:    Kevin Rosenberg
 **   Date Started:  1984
 **
 **  This is part of the CTSim program
-**  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
-**
-**  $Id: scanner.cpp,v 1.7 2000/07/29 19:50:08 kevin Exp $
+**  Copyright (c) 1983-2009 Kevin Rosenberg
 **
 **  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
 
 const int Scanner::GEOMETRY_INVALID = -1;
 const int Scanner::GEOMETRY_PARALLEL = 0;
-const int Scanner::GEOMETRY_EQUILINEAR = 1;
-const int Scanner::GEOMETRY_EQUIANGULAR = 2;
+const int Scanner::GEOMETRY_EQUIANGULAR = 1;
+const int Scanner::GEOMETRY_EQUILINEAR = 2;
+const int Scanner::GEOMETRY_LINOGRAM = 3;
 
-const char* Scanner::s_aszGeometryName[] = 
+const char* const Scanner::s_aszGeometryName[] =
 {
-  {"parallel"},
-  {"equilinear"},
-  {"equiangular"},
+  "parallel",
+  "equiangular",
+  "equilinear",
+  "linogram",
 };
 
-const char* Scanner::s_aszGeometryTitle[] = 
+const char* const Scanner::s_aszGeometryTitle[] =
 {
-  {"Parallel"},
-  {"Equilinear"},
-  {"Equiangular"},
+  "Parallel",
+  "Equiangular",
+  "Equilinear",
+  "Linogram",
 };
 
 const int Scanner::s_iGeometryCount = sizeof(s_aszGeometryName) / sizeof(const char*);
 
 
 // NAME
-//   DetectorArray      Construct a DetectorArray
+//   DetectorArray       Construct a DetectorArray
 
 DetectorArray::DetectorArray (const int nDet)
 {
@@ -61,7 +62,7 @@ DetectorArray::DetectorArray (const int nDet)
 
 
 // NAME
-//   ~DetectorArray            Free memory allocated to a detector array
+//   ~DetectorArray             Free memory allocated to a detector array
 
 DetectorArray::~DetectorArray (void)
 {
@@ -71,21 +72,24 @@ DetectorArray::~DetectorArray (void)
 
 
 /* NAME
- *   Scanner::Scanner          Construct a user specified detector structure
- *
- * SYNOPSIS
- *   Scanner (phm, nDet, nView, nSample)
- *   Phantom& phm              PHANTOM that we are making detector for
- *   int geomety                Geometry of detector
- *   int nDet                  Number of detector along detector array
- *   int nView                 Number of rotated views
- *   int nSample               Number of rays per detector
- */
+*   Scanner::Scanner            Construct a user specified detector structure
+*
+* SYNOPSIS
+*   Scanner (phm, nDet, nView, nSample)
+*   Phantom& phm                PHANTOM that we are making detector for
+*   int geomety                Geometry of detector
+*   int nDet                    Number of detector along detector array
+*   int nView                   Number of rotated views
+*   int nSample         Number of rays per detector
+*/
 
-Scanner::Scanner (const Phantom& phm, const char* const geometryName, int nDet, int nView, int nSample, const double rot_anglen)
+Scanner::Scanner (const Phantom& phm, const char* const geometryName,
+                  int nDet, int nView, int offsetView,
+                                  int nSample, const double rot_anglen,
+                  const double dFocalLengthRatio,
+                                  const double dCenterDetectorRatio,
+                  const double dViewRatio, const double dScanRatio)
 {
-  m_phmLen = phm.maxAxisLength();      // maximal length along an axis
-
   m_fail = false;
   m_idGeometry = convertGeometryNameToID (geometryName);
   if (m_idGeometry == GEOMETRY_INVALID) {
@@ -95,35 +99,128 @@ Scanner::Scanner (const Phantom& phm, const char* const geometryName, int nDet,
     return;
   }
 
-  if (nView < 1)
-    nView = 1;
+  if (nView < 1 || nDet < 1) {
+    m_fail = true;
+    m_failMessage = "nView & nDet must be greater than 0";
+    return;
+  }
   if (nSample < 1)
     m_nSample = 1;
-  if (nDet < 1)
-    nDet = 1;
-  if ((nDet % 2) == 0)
-    ++nDet;            // ensure odd number of detectors
 
   m_nDet     = nDet;
   m_nView    = nView;
+  m_iOffsetView = offsetView;
   m_nSample  = nSample;
-  m_detLen   = SQRT2 * m_phmLen * ((m_nDet + N_EXTRA_DETECTORS) / static_cast<double>(m_nDet));
+  m_dFocalLengthRatio = dFocalLengthRatio;
+  m_dCenterDetectorRatio = dCenterDetectorRatio;
+  m_dViewRatio = dViewRatio;
+  m_dScanRatio = dScanRatio;
+
+  m_dViewDiameter = phm.getDiameterBoundaryCircle() * m_dViewRatio;
+  m_dFocalLength = (m_dViewDiameter / 2) * m_dFocalLengthRatio;
+  m_dCenterDetectorLength = (m_dViewDiameter / 2) * m_dCenterDetectorRatio;
+  m_dSourceDetectorLength = m_dFocalLength + m_dCenterDetectorLength;
+  m_dScanDiameter = m_dViewDiameter * m_dScanRatio;
+
+  m_dXCenter = phm.xmin() + (phm.xmax() - phm.xmin()) / 2;
+  m_dYCenter = phm.ymin() + (phm.ymax() - phm.ymin()) / 2;
+  m_rotLen  = rot_anglen;
+  m_rotInc  = m_rotLen / m_nView;
+  if (m_idGeometry == GEOMETRY_PARALLEL) {
+    m_dFanBeamAngle = 0;
+    m_detLen   = m_dScanDiameter;
+    m_detStart = -m_detLen / 2;
+    m_detInc  = m_detLen / m_nDet;
+    double dDetectorArrayEndOffset = 0;
+    // For even number of detectors, make detInc slightly larger so that center lies
+    // at nDet/2. Also, extend detector array by one detInc so that all of the phantom is scanned
+    if (isEven (m_nDet)) { // Adjust for Even number of detectors
+      m_detInc = m_detLen / (m_nDet - 1); // center detector = (nDet/2)
+      dDetectorArrayEndOffset = m_detInc;
+    }
 
-  m_rotLen   =  rot_anglen;
+    double dHalfDetLen = m_detLen / 2;
+    m_initPos.xs1 = m_dXCenter - dHalfDetLen;
+    m_initPos.ys1 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
+    m_initPos.xs2 = m_dXCenter + dHalfDetLen + dDetectorArrayEndOffset;
+    m_initPos.ys2 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
+    m_initPos.xd1 = m_dXCenter - dHalfDetLen;
+    m_initPos.yd1 = m_dYCenter - m_dCenterDetectorLength;
+    m_initPos.xd2 = m_dXCenter + dHalfDetLen + dDetectorArrayEndOffset;
+    m_initPos.yd2 = m_dYCenter - m_dCenterDetectorLength;
+    m_initPos.angle = m_iOffsetView * m_rotInc;
+    m_detLen += dDetectorArrayEndOffset;
+  } else if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUILINEAR) {
+  if (m_dScanDiameter / 2 >= m_dFocalLength) {
+      m_fail = true;
+      m_failMessage = "Invalid geometry: Focal length must be larger than scan length";
+      return;
+    }
 
-  m_radius  = m_detLen / 2;
-  m_detInc  = m_detLen / m_nDet;
-  m_rotInc  = m_rotLen / m_nView;
+    const double dAngle = asin ((m_dScanDiameter / 2) / m_dFocalLength);
+    const double dHalfDetLen = m_dSourceDetectorLength * tan (dAngle);
+
+    m_detLen = dHalfDetLen * 2;
+    m_detStart = -dHalfDetLen;
+    m_detInc  = m_detLen / m_nDet;
+    double dDetectorArrayEndOffset = 0;
+    if (isEven (m_nDet)) { // Adjust for Even number of detectors
+      m_detInc = m_detLen / (m_nDet - 1); // center detector = (nDet/2)
+      dDetectorArrayEndOffset = m_detInc;
+      m_detLen += dDetectorArrayEndOffset;
+    }
+
+    m_dFanBeamAngle = dAngle * 2;
+    m_initPos.xs1 = m_dXCenter;
+    m_initPos.ys1 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
+    m_initPos.xs2 = m_dXCenter;
+    m_initPos.ys2 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
+    m_initPos.xd1 = m_dXCenter - dHalfDetLen;
+    m_initPos.yd1 = m_dYCenter - m_dCenterDetectorLength;
+    m_initPos.xd2 = m_dXCenter + dHalfDetLen + dDetectorArrayEndOffset;
+    m_initPos.yd2 = m_dYCenter - m_dCenterDetectorLength;
+    m_initPos.angle = m_iOffsetView * m_rotInc;
+  } else if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
+    if (m_dScanDiameter / 2 > m_dFocalLength) {
+      m_fail = true;
+      m_failMessage = "Invalid geometry: Focal length must be larger than scan length";
+      return;
+    }
+    const double dAngle = asin ((m_dScanDiameter / 2) / m_dFocalLength);
+
+    m_detLen = 2 * dAngle;
+    m_detStart = -dAngle;
+    m_detInc = m_detLen / m_nDet;
+    double dDetectorArrayEndOffset = 0;
+    if (isEven (m_nDet)) { // Adjust for Even number of detectors
+      m_detInc = m_detLen / (m_nDet - 1); // center detector = (nDet/2)
+      dDetectorArrayEndOffset = m_detInc;
+    }
+    // adjust for center-detector length
+    double dA1 = acos ((m_dScanDiameter / 2) / m_dCenterDetectorLength);
+    double dAngularScale = 2 * (HALFPI + dAngle - dA1) / m_detLen;
+
+    m_dAngularDetLen = dAngularScale * (m_detLen + dDetectorArrayEndOffset);
+    m_dAngularDetIncrement = dAngularScale * m_detInc;
+    m_initPos.dAngularDet = -m_dAngularDetLen / 2;
+
+    m_dFanBeamAngle = dAngle * 2;
+    m_initPos.angle = m_iOffsetView * m_rotInc;
+    m_initPos.xs1 = m_dXCenter;
+    m_initPos.ys1 = m_dYCenter + m_dFocalLength;;
+    m_initPos.xs2 = m_dXCenter;
+    m_initPos.ys2 = m_dYCenter + m_dFocalLength;
+    m_detLen += dDetectorArrayEndOffset;
+  }
+
+  // Calculate incrementatal rotation matrix
+  GRFMTX_2D temp;
+  xlat_mtx2 (m_rotmtxIncrement, -m_dXCenter, -m_dYCenter);
+  rot_mtx2 (temp, m_rotInc);
+  mult_mtx2 (m_rotmtxIncrement, temp, m_rotmtxIncrement);
+  xlat_mtx2 (temp, m_dXCenter, m_dYCenter);
+  mult_mtx2 (m_rotmtxIncrement, temp, m_rotmtxIncrement);
 
-  m_initPos.xd1 = m_detLen / 2;
-  m_initPos.yd1 = -m_detLen / 2;
-  m_initPos.xd2 = m_detLen / 2;
-  m_initPos.yd2 = m_detLen / 2;
-  m_initPos.xs1 = -m_detLen / 2;
-  m_initPos.ys1 = -m_detLen / 2;
-  m_initPos.xs2 = -m_detLen / 2;
-  m_initPos.ys2 = m_detLen / 2;
-  m_initPos.angle = 0.0;
 }
 
 Scanner::~Scanner (void)
@@ -137,7 +234,7 @@ Scanner::convertGeometryIDToName (const int geomID)
   const char *name = "";
 
   if (geomID >= 0 && geomID < s_iGeometryCount)
-      return (s_aszGeometryName[geomID]);
+    return (s_aszGeometryName[geomID]);
 
   return (name);
 }
@@ -148,302 +245,575 @@ Scanner::convertGeometryIDToTitle (const int geomID)
   const char *title = "";
 
   if (geomID >= 0 && geomID < s_iGeometryCount)
-      return (s_aszGeometryName[geomID]);
+    return (s_aszGeometryName[geomID]);
 
   return (title);
 }
-      
+
 int
-Scanner::convertGeometryNameToID (const char* const geomName) 
+Scanner::convertGeometryNameToID (const char* const geomName)
 {
   int id = GEOMETRY_INVALID;
 
-  for (int i = 0; i < s_iGeometryCount; i++)
-      if (strcasecmp (geomName, s_aszGeometryName[i]) == 0) {
-         id = i;
-         break;
-      }
-
+  for (int i = 0; i < s_iGeometryCount; i++) {
+    if (strcasecmp (geomName, s_aszGeometryName[i]) == 0) {
+      id = i;
+      break;
+    }
+  }
   return (id);
 }
-  
+
 
 /* NAME
- *   raysum_collect                            Calculate ray sums for a Phantom
- *
- * SYNOPSIS
- *   rs = raysum_collect (det, phm, start_view, trace, unit_pulse)
- *   Scanner& det                      Scanner specifications**
- *   RAYSUM *rs                                Calculated ray sum matrix
- *   Phantom& phm                      Phantom we are taking ray sums of
- *   int trace                         Boolean flag to signal ray sum tracing
+*   collectProjections          Calculate projections for a Phantom
+*
+* SYNOPSIS
+*   collectProjections (proj, phm, start_view, nView, bStoreViewPos, trace)
+*   Projectrions& proj      Projection storage
+*   Phantom& phm             Phantom for which we collect projections
+*   bool bStoreViewPos      TRUE then storage proj at normal view position
+*   int trace                Trace level
 */
 
+
 void
-Scanner::collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int start_view, const int trace = TRACE_NONE, SGP* pSGP = NULL)
+Scanner::collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int trace, SGP* pSGP)
 {
-  GRFMTX_2D rotmtx_initial, temp;
-  GRFMTX_2D rotmtx_incr;
-
-  double start_angle = start_view * proj.rotInc();
-  double xcent = phm.xmin() + (phm.xmax() - phm.xmin()) / 2;
-  double ycent = phm.ymin() + (phm.ymax() - phm.ymin()) / 2;
-
-  double xd1 = xcent + m_initPos.xd1;
-  double yd1 = ycent + m_initPos.yd1;
-  double xd2 = xcent + m_initPos.xd2;
-  double yd2 = ycent + m_initPos.yd2;
-  double xs1 = xcent + m_initPos.xs1;
-  double ys1 = ycent + m_initPos.ys1;
-  double xs2 = xcent + m_initPos.xs2;
-  double ys2 = ycent + m_initPos.ys2;
-  m_trace = trace;
+  collectProjections (proj, phm, m_startView, proj.nView(), m_iOffsetView, true, trace, pSGP);
+}
+
+void
+Scanner::collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int iStartView,
+                             const int iNumViews, const int iOffsetView,  bool bStoreAtViewPosition,
+                             const int trace, SGP* pSGP)
+{
+  int iStorageOffset = (bStoreAtViewPosition ? iStartView : 0);
+  collectProjections (proj, phm, iStartView, iNumViews, iOffsetView, iStorageOffset, trace, pSGP);
+}
 
-#ifdef HAVE_SGP 
-  if (pSGP && m_trace >= TRACE_PHM) {
-    double wsize = 1.42 * m_phmLen / 2;        /* sqrt(2) * radius */
+static void mtx2_offset_rot (GRFMTX_2D m, double angle, double x, double y) {
+  GRFMTX_2D temp;
+  xlat_mtx2 (m, -x, -y);
+  rot_mtx2 (temp, angle);
+  mult_mtx2 (m, temp, m);
+  xlat_mtx2 (temp, x, y);
+  mult_mtx2 (m, temp, m);
+}
 
-    pSGP->setColor (C_LTBLUE);
-    pSGP->setWindow (xcent - wsize, ycent - wsize, xcent + wsize, ycent + wsize);
-    pSGP->setColor (C_BROWN);
-#if RADIUS
-    pSGP->drawCircle (m_phmLen / 2);
-#else
-    pSGP->drawRect (xcent - m_phmLen / 2, ycent - m_phmLen / 2,
-                   xcent + m_phmLen / 2, ycent + m_phmLen / 2);
+void
+Scanner::collectProjections (Projections& proj, const Phantom& phm, const int iStartView,
+                             const int iNumViews, const int iOffsetView, int iStorageOffset,
+                             const int trace, SGP* pSGP)
+{
+  m_trace = trace;
+  double start_angle = (iStartView + iOffsetView) * proj.rotInc();
+  int parallel_enabled = 1;
+  UNUSED(parallel_enabled);
+
+#if HAVE_SGP
+  if (pSGP && (m_trace >= Trace::TRACE_PHANTOM))
+    parallel_enabled = 0;
 #endif
-    pSGP->setColor (C_BROWN);
-    pSGP->moveAbs (0., 0.);
-    pSGP->drawCircle (wsize);
-    //      raysum_trace_menu_column = (crt->xsize * crt->asp) / 8 + 3;
-    traceShowParam ("X-Ray Simulator", "%s", RAYSUM_TRACE_ROW_TITLE, C_BLACK, " ");
-    traceShowParam ("---------------", "%s", RAYSUM_TRACE_ROW_TITLE2, C_BLACK, " ");
-    traceShowParam ("Phantom:",       "%s", RAYSUM_TRACE_ROW_PHANT_ID, C_YELLOW, " Herman");
-    traceShowParam ("Chomaticity  :", "%s", RAYSUM_TRACE_ROW_CHROMATIC, C_LTGREEN, "Mono");
-    traceShowParam ("Scatter      :", "%5.1f", RAYSUM_TRACE_ROW_SCATTER, C_LTGREEN, 0.);
-    traceShowParam ("Photon Uncert:", "%5.1f", RAYSUM_TRACE_ROW_PHOT_STAT, C_LTGREEN, 0.);
-    traceShowParam ("Num Scanners:", "%5d", RAYSUM_TRACE_ROW_NDET, C_LTRED, proj.nDet());
-    traceShowParam ("Num Views    :", "%5d", RAYSUM_TRACE_ROW_NVIEW, C_LTRED, proj.nView());
-    traceShowParam ("Samples / Ray:", "%5d", RAYSUM_TRACE_ROW_SAMPLES, C_LTRED, m_nSample);
-    
-    pSGP->setColor (C_LTGREEN);
-    phm.draw (*pSGP);
-    
-    pSGP->setMarker (SGP::MARK_BDIAMOND, C_LTGREEN);
-  }
+
+#if HAVE_OPENMP
+  #pragma omp parallel for if (parallel_enabled)
 #endif
+  for (int iView = 0;  iView < iNumViews; iView++) {
+    double viewAngle = start_angle + (iView * proj.rotInc());
+
+    // With OpenMP, need to calculate source and detector positions at each view
+    GRFMTX_2D rotmtx;
+    mtx2_offset_rot (rotmtx, viewAngle, m_dXCenter, m_dYCenter);
+    double xd1=0, yd1=0, xd2=0, yd2=0;
+    if (m_idGeometry != GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
+      xd1 = m_initPos.xd1; yd1 = m_initPos.yd1;
+      xd2 = m_initPos.xd2; yd2 = m_initPos.yd2;
+      xform_mtx2 (rotmtx, xd1, yd1);      // rotate detector endpoints
+      xform_mtx2 (rotmtx, xd2, yd2);      // to initial view_angle
+    }
+
+    double xs1 = m_initPos.xs1, ys1 = m_initPos.ys1;
+    double xs2 = m_initPos.xs2, ys2 = m_initPos.ys2;
+    xform_mtx2 (rotmtx, xs1, ys1);      // rotate source endpoints to
+    xform_mtx2 (rotmtx, xs2, ys2);      // initial view angle
 
-/* Calculate initial rotation matrix */
-  xlat_mtx2 (rotmtx_initial, -xcent, -ycent);
-  rot_mtx2 (temp, start_angle);
-  mult_mtx2 (rotmtx_initial, temp, rotmtx_initial);
-  xlat_mtx2 (temp, xcent, ycent);
-  mult_mtx2 (rotmtx_initial, temp, rotmtx_initial);
-
-  xform_mtx2 (rotmtx_initial, xd1, yd1);       /* rotate detector endpoints */
-  xform_mtx2 (rotmtx_initial, xd2, yd2);      /* to initial view_angle */
-  xform_mtx2 (rotmtx_initial, xs1, ys1);
-  xform_mtx2 (rotmtx_initial, xs2, ys2);
-
-/* Calculate incrementatal rotation matrix */
-  xlat_mtx2 (rotmtx_incr, -xcent, -ycent);
-  rot_mtx2 (temp, proj.rotInc());
-  mult_mtx2 (rotmtx_incr, temp, rotmtx_incr);
-  xlat_mtx2 (temp, xcent, ycent);
-  mult_mtx2 (rotmtx_incr, temp, rotmtx_incr);
-  
-  int iview;
-  double viewAngle;
-  for (iview = 0, viewAngle = start_angle;  iview < proj.nView(); iview++, viewAngle += proj.rotInc()) {
-      DetectorArray& detArray = proj.getDetectorArray( iview );
+    int iStoragePosition = iView + iStorageOffset;
+    DetectorArray& detArray = proj.getDetectorArray( iStoragePosition );
 
 #ifdef HAVE_SGP
-    if (pSGP && m_trace >= TRACE_PHM) {
-      pSGP->moveAbs (xd1, yd1);
-      pSGP->lineAbs (xd2, yd2);
-      pSGP->moveAbs (xs1, ys1);
-      pSGP->lineAbs (xs2, ys2);
+    if (pSGP && m_trace >= Trace::TRACE_PHANTOM) {
+      m_pSGP = pSGP;
+      double dWindowSize = dmax (m_detLen, m_dSourceDetectorLength) * 2;
+      double dHalfWindowSize = dWindowSize / 2;
+      m_dXMinWin = m_dXCenter - dHalfWindowSize;
+      m_dXMaxWin = m_dXCenter + dHalfWindowSize;
+      m_dYMinWin = m_dYCenter - dHalfWindowSize;
+      m_dYMaxWin = m_dYCenter + dHalfWindowSize;
+
+      m_pSGP->setWindow (m_dXMinWin, m_dYMinWin, m_dXMaxWin, m_dYMaxWin);
+      m_pSGP->setRasterOp (RO_COPY);
+
+      m_pSGP->setColor (C_RED);
+      m_pSGP->moveAbs (0., 0.);
+      m_pSGP->drawCircle (m_dViewDiameter / 2);
+
+      m_pSGP->moveAbs (0., 0.);
+      m_pSGP->setColor (C_GREEN);
+      m_pSGP->drawCircle (m_dFocalLength);
+      m_pSGP->setColor (C_BLUE);
+      m_pSGP->setTextPointSize (9);
+      phm.draw (*m_pSGP);
+      m_dTextHeight = m_pSGP->getCharHeight ();
+
+      traceShowParam ("Phantom:",       "%s", PROJECTION_TRACE_ROW_PHANT_ID, C_BLACK, phm.name().c_str());
+      traceShowParam ("Geometry:", "%s", PROJECTION_TRACE_ROW_GEOMETRY, C_BLUE, convertGeometryIDToName(m_idGeometry));
+      traceShowParam ("Focal Length Ratio:", "%.2f", PROJECTION_TRACE_ROW_FOCAL_LENGTH, C_BLUE, m_dFocalLengthRatio);
+      //      traceShowParam ("Field Of View Ratio:", "%.2f", PROJECTION_TRACE_ROW_FIELD_OF_VIEW, C_BLUE, m_dFieldOfViewRatio);
+      traceShowParam ("Num Detectors:", "%d", PROJECTION_TRACE_ROW_NDET, C_BLUE, proj.nDet());
+      traceShowParam ("Num Views:", "%d", PROJECTION_TRACE_ROW_NVIEW, C_BLUE, proj.nView());
+      traceShowParam ("Samples / Ray:", "%d", PROJECTION_TRACE_ROW_SAMPLES, C_BLUE, m_nSample);
+
+      m_pSGP->setMarker (SGP::MARKER_BDIAMOND);
+
+      m_pSGP->setColor (C_BLACK);
+      m_pSGP->setPenWidth (2);
+      if (m_idGeometry == GEOMETRY_PARALLEL) {
+        m_pSGP->moveAbs (xs1, ys1);
+        m_pSGP->lineAbs (xs2, ys2);
+        m_pSGP->moveAbs (xd1, yd1);
+        m_pSGP->lineAbs (xd2, yd2);
+      } else if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUILINEAR) {
+        m_pSGP->setPenWidth (4);
+        m_pSGP->moveAbs (xs1, ys1);
+        m_pSGP->lineAbs (xs2, ys2);
+        m_pSGP->setPenWidth (2);
+        m_pSGP->moveAbs (xd1, yd1);
+        m_pSGP->lineAbs (xd2, yd2);
+      } else if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
+        m_pSGP->setPenWidth (4);
+        m_pSGP->moveAbs (xs1, ys1);
+        m_pSGP->lineAbs (xs2, ys2);
+        m_pSGP->setPenWidth (2);
+        m_pSGP->moveAbs (0., 0.);
+        m_pSGP->drawArc (m_dCenterDetectorLength, viewAngle + 3 * HALFPI - (m_dAngularDetLen/2), viewAngle + 3 * HALFPI + (m_dAngularDetLen/2));
+      }
+      m_pSGP->setPenWidth (1);
     }
+    if (m_trace > Trace::TRACE_CONSOLE)
+      traceShowParam ("Current View:", "%d (%.0f%%)", PROJECTION_TRACE_ROW_CURR_VIEW, C_RED, iView + iStartView, (iView + iStartView) / static_cast<double>(m_nView) * 100.);
 #endif
-    if (m_trace)
-      traceShowParam ("Current View :", "%5d", RAYSUM_TRACE_ROW_CURR_VIEW, C_LTMAGENTA, iview);
-           
-    projectSingleView (phm, detArray, xd1, yd1, xd2, yd2, xs1, ys1, xs2, ys2, pSGP);
+
+    if (m_trace == Trace::TRACE_CONSOLE)
+      std::cout << "Current View: " << iView+iStartView << std::endl;
+
+    projectSingleView (phm, detArray, xd1, yd1, xd2, yd2, xs1, ys1, xs2, ys2, viewAngle + 3 * HALFPI);
     detArray.setViewAngle (viewAngle);
-      
+
 #ifdef HAVE_SGP
-    if (pSGP && m_trace >= TRACE_PHM) {
-      //       rs_plot (detArray, xd1, yd1, xcent, ycent, theta);
-      pSGP->moveAbs (xd1, yd1);
-      pSGP->lineAbs (xd2, yd2);
-      pSGP->moveAbs (xs1, ys1);
-      pSGP->lineAbs (xs2, ys2);
+    if (m_pSGP && m_trace >= Trace::TRACE_PHANTOM) {
+      //        rs_plot (detArray, xd1, yd1, dXCenter, dYCenter, theta);
     }
 #endif
-    xform_mtx2 (rotmtx_incr, xd1, yd1);         // rotate detector endpoints 
-    xform_mtx2 (rotmtx_incr, xd2, yd2);
-    xform_mtx2 (rotmtx_incr, xs1, ys1);
-    xform_mtx2 (rotmtx_incr, xs2, ys2);
-  } /* for each iview */
+
+  } /* for each iView */
 }
 
 
 /* NAME
- *    rayview                  Calculate raysums for a view at any angle
- *
- * SYNOPSIS
- *    rayview (phm, detArray, xd1, nSample, yd1, xd2, yd2, xs1, ys1, xs2, ys2)
- *    Phantom& phm             Phantom to scan
- *    DETARRAY *detArray               Storage of values for detector array
- *    Scanner& det             Scanner parameters
- *    double xd1, yd1, xd2, yd2        Beginning & ending detector positions
- *    double xs1, ys1, xs2, ys2        Beginning & ending source positions
- *
- * RAY POSITIONING
- *         For each detector, have there are a variable number of rays traced.
- *     The source of each ray is the center of the source x-ray cell. The
- *     detector positions are equally spaced within the cell
- *
- *         The increments between rays are calculated so that the cells start
- *     at the beginning of a detector cell and they end on the endpoint
- *     of the cell.  Thus, the last cell starts at (xd2-ddx),(yd2-ddy).
- *         The exception to this is if there is only one ray per detector.
- *     In that case, the detector position is the center of the detector cell.
- */
+*    rayview                    Calculate raysums for a view at any angle
+*
+* SYNOPSIS
+*    rayview (phm, detArray, xd1, nSample, yd1, xd2, yd2, xs1, ys1, xs2, ys2)
+*    Phantom& phm               Phantom to scan
+*    DETARRAY *detArray         Storage of values for detector array
+*    Scanner& det               Scanner parameters
+*    double xd1, yd1, xd2, yd2  Beginning & ending detector positions
+*    double xs1, ys1, xs2, ys2  Beginning & ending source positions
+*
+* RAY POSITIONING
+*         For each detector, have there are a variable number of rays traced.
+*     The source of each ray is the center of the source x-ray cell. The
+*     detector positions are equally spaced within the cell
+*
+*         The increments between rays are calculated so that the cells start
+*     at the beginning of a detector cell and they end on the endpoint
+*     of the cell.  Thus, the last cell starts at (xd2-ddx),(yd2-ddy).
+*         The exception to this is if there is only one ray per detector.
+*     In that case, the detector position is the center of the detector cell.
+*/
 
-void 
-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, SGP* pSGP)
+void
+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)
 {
-  double ddx = (xd2 - xd1) / detArray.nDet();  // change in coords between detectors
-  double ddy = (yd2 - yd1) / detArray.nDet();
-  double sdx = (xs2 - xs1) / detArray.nDet();  // change in coords between source
-  double sdy = (ys2 - ys1) / detArray.nDet();
-
-  double ddx2 = ddx / m_nSample;       // Incr. between rays with detector cell
-  double ddy2 = ddy / m_nSample;       // Doesn't include detector endpoints 
-  double ddx2_ofs = ddx2 / 2;           // offset of 1st ray from start of detector cell
-  double ddy2_ofs = ddy2 / 2;
-  
-  double xd_maj = xd1 + ddx2_ofs;       // Incr. between detector cells
-  double yd_maj = yd1 + ddy2_ofs;
-  double xs_maj = xs1 + (sdx / 2);     // put ray source in center of cell 
+
+  double sdx = (xs2 - xs1) / detArray.nDet();  // change in coords
+  double sdy = (ys2 - ys1) / detArray.nDet();  // between source
+  double xs_maj = xs1 + (sdx / 2);      // put ray source in center of cell
   double ys_maj = ys1 + (sdy / 2);
 
+  double ddx=0, ddy=0, ddx2=0, ddy2=0, ddx2_ofs=0, ddy2_ofs=0, xd_maj=0, yd_maj=0;
+  double dAngleInc=0, dAngleSampleInc=0, dAngleSampleOffset=0, dAngleMajor=0;
+  if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
+    dAngleInc = m_dAngularDetIncrement;
+    dAngleSampleInc = dAngleInc / m_nSample;
+    dAngleSampleOffset = dAngleSampleInc / 2;
+    dAngleMajor = dDetAngle - (m_dAngularDetLen/2) + dAngleSampleOffset;
+  } else {
+    ddx = (xd2 - xd1) / detArray.nDet();  // change in coords
+    ddy = (yd2 - yd1) / detArray.nDet();  // between detectors
+    ddx2 = ddx / m_nSample;     // Incr. between rays with detector cell
+    ddy2 = ddy / m_nSample;  // Doesn't include detector endpoints
+    ddx2_ofs = ddx2 / 2;    // offset of 1st ray from start of detector cell
+    ddy2_ofs = ddy2 / 2;
+
+    xd_maj = xd1 + ddx2_ofs;       // Incr. between detector cells
+    yd_maj = yd1 + ddy2_ofs;
+  }
+
   DetectorValue* detval = detArray.detValues();
 
   if (phm.getComposition() == P_UNIT_PULSE) {  // put unit pulse in center of view
     for (int d = 0; d < detArray.nDet(); d++)
-      if (detArray.nDet() / 2 == d && (d % 2) == 1)
-       detval[d] = 1;
-      else
-       detval[d] = 0;
+        detval[d] = 0;
+    detval[ detArray.nDet() / 2 ] = 1;
   } else {
     for (int d = 0; d < detArray.nDet(); d++) {
-      double xd = xd_maj;
-      double yd = yd_maj;
       double xs = xs_maj;
       double ys = ys_maj;
+      double xd=0, yd=0, dAngle=0;
+      if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
+        dAngle = dAngleMajor;
+      } else {
+        xd = xd_maj;
+        yd = yd_maj;
+      }
       double sum = 0.0;
       for (unsigned int i = 0; i < m_nSample; i++) {
+        if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR) {
+          xd = m_dCenterDetectorLength * cos (dAngle);
+          yd = m_dCenterDetectorLength * sin (dAngle);
+        }
+
 #ifdef HAVE_SGP
-       if (pSGP && m_trace >= TRACE_RAYS) {
-         pSGP->moveAbs (xs, ys);
-         pSGP->lineAbs (xd, yd);
-       }
+        if (m_pSGP && m_trace >= Trace::TRACE_PROJECTIONS) {
+          m_pSGP->setColor (C_YELLOW);
+          m_pSGP->setRasterOp (RO_AND);
+          m_pSGP->moveAbs (xs, ys);
+          m_pSGP->lineAbs (xd, yd);
+        }
 #endif
-       sum += projectSingleLine (phm, xd, yd, xs, ys, pSGP);
-             
-       if (m_trace >= TRACE_RAYS)
-         traceShowParam ("Attenuation  :", "%5.2f", RAYSUM_TRACE_ROW_ATTEN, C_LTMAGENTA, "sum");
+
+        sum += projectSingleLine (phm, xd, yd, xs, ys);
 
 #ifdef HAVE_SGP
-       if (pSGP && m_trace >= TRACE_RAYS) {
-         pSGP->moveAbs (xs, ys);
-         pSGP->lineAbs (xd, yd);
-       }
+        //      if (m_trace >= Trace::TRACE_CLIPPING) {
+        //        traceShowParam ("Attenuation:", "%s", PROJECTION_TRACE_ROW_ATTEN, C_LTMAGENTA, "        ");
+        //        traceShowParam ("Attenuation:", "%.3f", PROJECTION_TRACE_ROW_ATTEN, C_LTMAGENTA, sum);
+        //      }
 #endif
-       xd += ddx2;
-       yd += ddy2;
-      }
+        if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR)
+          dAngle += dAngleSampleInc;
+        else {
+          xd += ddx2;
+          yd += ddy2;
+        }
+      } // for each sample in detector
 
       detval[d] = sum / m_nSample;
-      xd_maj += ddx;
-      yd_maj += ddy;
       xs_maj += sdx;
       ys_maj += sdy;
+      if (m_idGeometry == GEOMETRY_EQUIANGULAR)
+        dAngleMajor += dAngleInc;
+      else {
+        xd_maj += ddx;
+        yd_maj += ddy;
+      }
     } /* for each detector */
   } /* if not unit pulse */
 }
 
 
-void 
-Scanner::traceShowParam (const char *label, const char *fmt, int row, int color, ...)
-{  
-  char s[80];
+void
+Scanner::traceShowParam (const char *szLabel, const char *fmt, int row, int color, ...)
+{
   va_list arg;
+  va_start(arg, color);
+#ifdef HAVE_SGP
+  traceShowParamRasterOp (RO_COPY, szLabel, fmt, row, color, arg);
+#else
+  traceShowParamRasterOp (0, szLabel, fmt, row, color, arg);
+#endif
+  va_end(arg);
+}
 
+void
+Scanner::traceShowParamXOR (const char *szLabel, const char *fmt, int row, int color, ...)
+{
+  va_list arg;
   va_start(arg, color);
-  //  cio_set_cpos (raysum_trace_menu_column, row);
-  snprintf (s, sizeof(s), label, "%s");
-  //  cio_set_text_clr (color - 8, 0);
-  cio_put_str (s);
-  vsnprintf (s, sizeof(s), fmt, arg);
-  //  cio_set_text_clr (color, 0);
-  cio_put_str (s);
-  cout << "\n";
+#ifdef HAVE_SGP
+  traceShowParamRasterOp (RO_XOR, szLabel, fmt, row, color, arg);
+#else
+  traceShowParamRasterOp (0, szLabel, fmt, row, color, arg);
+#endif
   va_end(arg);
 }
 
+void
+Scanner::traceShowParamRasterOp (int iRasterOp, const char *szLabel, const char *fmt, int row, int color, va_list args)
+{
+  char szValue[256];
 
-/* NAME
- *    projectSingleLine                        INTERNAL: Calculates raysum along a line for a Phantom
- *
- * SYNOPSIS
- *    rsum = phm_ray_attenuation (phm, x1, y1, x2, y2)
- *    double rsum              Ray sum of Phantom along given line
- *    Phantom& phm;            Phantom from which to calculate raysum
- *    double *x1, *y1, *x2, y2 Endpoints of ray path (in Phantom coords)
+  vsnprintf (szValue, sizeof(szValue), fmt, args);
+
+#ifdef HAVE_SGP
+  if (m_pSGP) {
+    m_pSGP->setRasterOp (iRasterOp);
+    m_pSGP->setTextColor (color, -1);
+    double dValueOffset = (m_dXMaxWin - m_dXMinWin) / 4;
+    if (row < 4) {
+      double dYPos = m_dYMaxWin - (row * m_dTextHeight);
+      double dXPos = m_dXMinWin;
+      m_pSGP->moveAbs (dXPos, dYPos);
+      m_pSGP->drawText (szLabel);
+      m_pSGP->moveAbs (dXPos + dValueOffset, dYPos);
+      m_pSGP->drawText (szValue);
+    } else {
+      row -= 4;
+      double dYPos = m_dYMaxWin - (row * m_dTextHeight);
+      double dXPos = m_dXMinWin + (m_dXMaxWin - m_dXMinWin) * 0.5;
+      m_pSGP->moveAbs (dXPos, dYPos);
+      m_pSGP->drawText (szLabel);
+      m_pSGP->moveAbs (dXPos + dValueOffset, dYPos);
+      m_pSGP->drawText (szValue);
+    }
+  } else
+#endif
+  {
+    cio_put_str (szLabel);
+    cio_put_str (szValue);
+    cio_put_str ("\n");
+  }
+}
+
+void swap_xy_points (double& x1, double& y1, double& x2, double& y2)
+{
+  double temp = x1; x1 = x2; x2 = temp;
+  temp = y1; y1 = y2; y2 = temp;
+}
+
+class WeightedPoint {
+public:
+  int x, y;
+  double weight;
+  WeightedPoint (int _x, int _y, double _weight)
+    : x(_x), y(_y), weight(_weight)
+  {}
+};
+
+
+/* FUNCTION
+ *  Name:    projection_pixel_weights
+ *  Purpose: Returns a vector of WeightedPoint with the length of
+ *           line that intersects with each pixel
  */
 
-double 
-Scanner::projectSingleLine (const Phantom& phm, const double x1, const double y1, const double x2, const double y2, SGP* pSGP)
+void
+projection_pixel_weights (std::vector<WeightedPoint>& wp, const int nx, const int ny,
+                          double x1, double y1, double x2, double y2)
+{
+  double ylen = fabs(y2-y1);
+  double xlen = fabs(x2-x1);
+  bool swap_xy = false, invert_slope = false;
+  double slope;
+
+  if (ylen > xlen) {
+    swap_xy = true;
+    slope = xlen / ylen;
+    if (y2 < y1)      // swap start/end so always moving from bottom to top
+      swap_xy_points (x1, y1, x2, y2);
+    if (x2 < x1) {
+      invert_slope = true;
+    }
+  } else {
+#if DEBUG
+    if (ylen == xlen)
+      sys_error(ERR_WARNING, "Slope == 1");
+#endif
+    slope = ylen / xlen;
+    if (x2 < x1)      // swap start/end so always moving from left to right in image
+      swap_xy_points (x1, y1, x2, y2);
+    if (y2 < y1) {
+      invert_slope = true;
+    }
+  }
+  double angle = atan(fabs(slope));
+  double minor_dist = sin(angle); // distance along minor axis
+  double pixel_len = 1 / cos(angle);
+
+  int minor_dir = 1;
+  if (invert_slope) {
+    minor_dir = -1;
+    slope = -slope;
+  }
+
+  double x = x1, y = y1;
+  int ix = floor(x);
+  int iy = floor(y);
+  double ydelta = y - iy;
+  double xdelta = x - ix;
+
+  double min_delta;
+  int *imaj, *imin;
+  int max_maj, max_min;
+  if (swap_xy) {
+    min_delta = xdelta;
+    imaj = &iy;
+    imin = &ix;
+    max_maj = ny;
+    max_min = nx;
+  } else {
+    min_delta = ydelta;
+    imaj = &ix;
+    imin = &iy;
+    max_maj = nx;
+    max_min = ny;
+  }
+
+#if DEBUG
+  sys_error(ERR_TRACE, "m=%6.3f swap_xy=%d invert=%d len=%8.6f min_delta=%.4g minor_dist=%6.3f (%.3f,%.3f)-(%.3f,%.3f)",
+            slope, swap_xy, invert_slope, pixel_len, min_delta, minor_dist, x1, y1, x2, y2);
+#endif
+
+  // if position of minor axis is at edge of image, but will be moving into pixel within image
+  if (*imin == max_min && invert_slope) {
+    (*imin)--;  // select the pixel within image
+#if DEBUG
+    sys_error(ERR_TRACE, "Moving pixel inside image, adding %f to min_delta", (1+slope));
+#endif
+    min_delta += (1+slope);
+  }
+
+  while (*imaj < max_maj && *imin < max_min && *imin >= 0) {
+    double next_min_delta = min_delta + slope;
+
+    if (((!invert_slope) && (next_min_delta < 1)) ||
+        (invert_slope && (next_min_delta > 0))) {
+      // stay within same pixel
+      double w = pixel_len;
+      WeightedPoint p (ix, iy, w);
+      wp.push_back(p);
+#if DEBUG
+      sys_error(ERR_TRACE, "  Full pixel: (%3d,%3d)=%.4g, min_delta=%.4g", ix, iy, w, min_delta);
+#endif
+      min_delta = next_min_delta;
+    } else {
+      // Scale partial pixel_len into pixel
+      double norm_delta = invert_slope ? min_delta : (1 - min_delta);
+      double p1_line = norm_delta * pixel_len;
+      WeightedPoint p1 (ix, iy, p1_line);
+      wp.push_back (p1);
+#if DEBUG
+      sys_error(ERR_TRACE, "  Part pixel: (%3d,%3d)=%.4g, min_delta=%.4g", ix, iy, p1_line, min_delta);
+#endif
+      (*imin) += minor_dir;
+      min_delta = next_min_delta - minor_dir;
+    }
+    (*imaj)++;
+  }
+
+}
+
+
+/* NAME
+*    projectSingleLine                  INTERNAL: Calculates raysum along a line for a Phantom
+*
+* SYNOPSIS
+*    rsum = phm_ray_attenuation (phm, x1, y1, x2, y2)
+*    double rsum                Ray sum of Phantom along given line
+*    Phantom& phm;              Phantom from which to calculate raysum
+*    double *x1, *y1, *x2, y2   Endpoints of ray path (in Phantom coords)
+*/
+
+double
+Scanner::projectSingleLine (const Phantom& phm, double x1, double y1, double x2, double y2)
 {
-  // check ray against each pelem in Phantom 
   double rsum = 0.0;
-  for (PElemConstIterator i = phm.listPElem().begin(); i != phm.listPElem().end(); i++)
-    rsum += projectLineAgainstPElem (**i, x1, y1, x2, y2, pSGP);
 
+  if (phm.isImagefile()) {
+    // Project through an imagefile
+
+    const ImageFile* im = phm.getImagefile();
+    const ImageFileArray v = im->getArray();
+
+    // Get image axis extents
+    int nx = im->nx(), ny = im->ny();
+    double xmin=0, xmax=nx, ymin=0, ymax=ny; // default coordinate
+    if (! im->getAxisExtent (xmin, xmax, ymin, ymax)) {
+      sys_error(ERR_WARNING, "Axis extent not available [Scanner::projectSingleLine]");
+    }
+
+    // Clip line in image object coordinates
+    double rect[4];
+    rect[0] = xmin; rect[1] = ymin;
+    rect[2] = xmax; rect[3] = ymax;
+    bool accept = clip_rect (x1, y1, x2, y2, rect);
+    if (! accept)
+      return (0.0);
+
+    // Convert to pixel coordinates
+    double xlen = xmax - xmin;
+    double ylen = ymax - ymin;
+    double px1 = nx * (x1 - xmin) / xlen;
+    double px2 = nx * (x2 - xmin) / xlen;
+    double py1 = ny * (y1 - ymin) / ylen;
+    double py2 = ny * (y2 - ymin) / ylen;
+
+    std::vector<WeightedPoint> wp;
+    projection_pixel_weights (wp, nx, ny, px1, py1, px2, py2);
+    for (unsigned int i = 0; i < wp.size(); i++) {
+      WeightedPoint& p = wp[i];
+      rsum += v[p.x][p.y] * p.weight;
+    }
+  } else {
+
+    // Project through each pelem in Phantom
+    for (PElemConstIterator i = phm.listPElem().begin(); i != phm.listPElem().end(); i++)
+      rsum += projectLineAgainstPElem (**i, x1, y1, x2, y2);
+  }
   return (rsum);
 }
 
 
 /* NAME
- *   pelem_ray_attenuation             Calculate raysum of an pelem along one line
- *
- * SYNOPSIS
- *   rsum = pelem_ray_attenuation (pelem, x1, y1, x2, y2)
- *   double rsum               Computed raysum
- *   PhantomElement& pelem             Pelem to scan
- *   double x1, y1, x2, y2     Endpoints of raysum line
- */
+*   pelem_ray_attenuation               Calculate raysum of an pelem along one line
+*
+* SYNOPSIS
+*   rsum = pelem_ray_attenuation (pelem, x1, y1, x2, y2)
+*   double rsum         Computed raysum
+*   PhantomElement& pelem               Pelem to scan
+*   double x1, y1, x2, y2       Endpoints of raysum line
+*/
 
-double 
-Scanner::projectLineAgainstPElem (const PhantomElement& pelem, double x1, double y1, double x2, double y2, SGP* pSGP)
+double
+Scanner::projectLineAgainstPElem (const PhantomElement& pelem, double x1, double y1, double x2, double y2)
 {
   if (! pelem.clipLineWorldCoords (x1, y1, x2, y2)) {
-    if (m_trace == TRACE_CLIPPING)
+    if (m_trace == Trace::TRACE_CLIPPING)
       cio_tone (1000., 0.05);
     return (0.0);
   }
 
 #ifdef HAVE_SGP
-  if (pSGP && m_trace == TRACE_CLIPPING) {
-    pSGP->moveAbs (x1, y1);
-    pSGP->lineAbs (x2, y2);
+  if (m_pSGP && m_trace == Trace::TRACE_CLIPPING) {
+    m_pSGP->setRasterOp (RO_XOR);
+    m_pSGP->moveAbs (x1, y1);
+    m_pSGP->lineAbs (x2, y2);
     cio_tone (8000., 0.05);
-    pSGP->moveAbs (x1, y1);
-    pSGP->lineAbs (x2, y2);
+    m_pSGP->moveAbs (x1, y1);
+    m_pSGP->lineAbs (x2, y2);
+    m_pSGP->setRasterOp (RO_SET);
   }
 #endif