src/edu/berkeley/qfat/MeshViewer.java

   1 package edu.berkeley.qfat;
   2 import java.io.*;
   3 import java.nio.*;
   4 import java.awt.*;
   5 import java.awt.event.*;
   6 import javax.swing.*;
   7 import javax.media.opengl.*;
   8 import javax.media.opengl.glu.*;
   9 import com.sun.opengl.util.*;
  10 import java.util.*;
  11 import edu.berkeley.qfat.geom.*;
  12 import edu.berkeley.qfat.geom.Point;
  13
  14 public class MeshViewer extends JPanel implements GLEventListener, MouseListener, MouseMotionListener, KeyListener, MouseWheelListener {
  15
  16     private float tz = 0;
  17     private float anglex = 0;
  18     private float angley = 0;
  19
  20     private Mesh.Vertex closest = null;
  21     private int         mousex;
  22     private int         mousey;
  23     private Matrix      projection = null;
  24     private Point       clickPoint = null;
  25     private GLCanvas    glcanvas;
  26     private boolean     updateVisibilities = false;
  27
  28     private HashSet<Mesh> meshes = new HashSet<Mesh>();
  29
  30     public synchronized void addMesh(Mesh m) { meshes.add(m); }
  31     public synchronized void removeMesh(Mesh m) { meshes.remove(m); }
  32
  33     public void reshape(GLAutoDrawable drawable, int x, int y, int width, int height) { }
  34     public void displayChanged(GLAutoDrawable drawable, boolean modeChanged, boolean deviceChanged) { }
  35
  36     public synchronized void init(GLAutoDrawable gld) {
  37         GL gl = glcanvas.getGL();//gld.getGL();
  38         gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
  39         gl.glViewport(0, 0, 500, 300);
  40         gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);
  41         gl.glClearDepth(1.0);
  42         gl.glDepthFunc(GL.GL_LEQUAL);
  43         gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);
  44         gl.glLoadIdentity();
  45         gl.glMatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);
  46
  47         float mat_specular[] = { 0.5f, 0.5f, 0.5f, 0.5f };
  48         float mat_shininess[] = { 50.0f };
  49         gl.glShadeModel(GL.GL_SMOOTH);
  50         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_DIFFUSE, mat_specular, 0);
  51         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_SPECULAR, mat_specular, 0);
  52         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_AMBIENT, new float[] { 0.3f, 0.3f, 0.3f, 0.3f }, 0);
  53         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_SHININESS, mat_shininess, 0);
  54         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_POSITION, new float[] { 1.0f,    4.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
  55         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT1, GL.GL_POSITION, new float[] { -10.0f, 10.0f,   10.0f, 0.0f }, 0);
  56         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT2, GL.GL_POSITION, new float[] { 10.0f, -10.0f,   10.0f, 0.0f }, 0);
  57         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT3, GL.GL_POSITION, new float[] { 10.0f,  10.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
  58         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT4, GL.GL_POSITION, new float[] { -10.0f, 10.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
  59         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT5, GL.GL_POSITION, new float[] { 10.0f, -10.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
  60         gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);
  61         gl.glEnable(GL.GL_LIGHT0);
  62
  63         gl.glColorMaterial(GL.GL_FRONT_AND_BACK, GL.GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
  64         gl.glEnable(GL.GL_COLOR_MATERIAL);
  65
  66         display(gld);
  67
  68         // hack to get around Mac OS bug
  69         IntBuffer buf = ByteBuffer.allocateDirect(9*4*4).order(ByteOrder.nativeOrder()).asIntBuffer();
  70         gl.glReadPixels(0,0, 1, 1, gl.GL_RGB, gl.GL_UNSIGNED_BYTE, buf);
  71     }
  72
  73     public synchronized final void display(GLAutoDrawable drawable) {
  74         glcanvas.setSize(glcanvas.getParent().getWidth(), glcanvas.getParent().getHeight());
  75
  76         GL gl = glcanvas.getGL();//drawable.getGL();
  77         GLU glu = new GLU();
  78         gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  79         gl.glPointSize(5.0f);
  80         gl.glLoadIdentity();
  81         glu.gluPerspective(50, ((float)drawable.getWidth())/drawable.getHeight(), 0.5, 10);
  82
  83         glu.gluLookAt(0, 0, -((tz/10)-1), 0, 0, 0, 0, 1, 0);
  84         gl.glRotatef(anglex/3, 0, 1, 0);
  85         gl.glRotatef(-(angley/3), 1, 0, 0);
  86
  87         gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);
  88         gl.glShadeModel(GL.GL_SMOOTH);
  89         for(Mesh mesh : meshes)
  90             mesh.render(gl, Matrix.ONE);
  91
  92         // highlight the point closest to the mouse; we do this here to avoid flicker
  93         if (closest != null) {
  94             gl.glDisable(GL.GL_LIGHTING);
  95             gl.glShadeModel(GL.GL_FLAT);
  96             gl.glColor3f(1,1,1);
  97             gl.glBegin(gl.GL_POINTS);
  98             closest.getPoint().glVertex(gl);
  99             gl.glEnd();
 100         }
 101
 102         projection = Matrix.getProjectionMatrix(gl);
 103
 104         if (updateVisibilities) {
 105             updateVisibilities = false;
 106             // update vertex visibilities
 107             updateVisibility(gl);
 108
 109             //Matrix projection = Matrix.getProjectionMatrix(gl);
 110             double dist = Double.MAX_VALUE;
 111             closest = null;
 112             for(Mesh mesh : meshes)
 113                 if (mesh.option_selectable)
 114                     for(Mesh.Vertex v : mesh.vertices()) {
 115                         if (!v.visible) continue;
 116                         Point p = projection.times(v.getPoint());
 117                         int x = (int)p.x;
 118                         int y = (int)p.y;
 119                         int mousex = (int)getMouse().x;
 120                         int mousey = (int)getMouse().y;
 121                         if (closest==null || (x-mousex)*(x-mousex)+(y-mousey)*(y-mousey) < dist) {
 122                             dist = (x-mousex)*(x-mousex)+(y-mousey)*(y-mousey);
 123                             closest = v;
 124                         }
 125                     }
 126         }
 127     }
 128
 129     protected synchronized void updateVisibility(GL gl) {
 130         IntBuffer buf = ByteBuffer.allocateDirect(9*4*4).order(ByteOrder.nativeOrder()).asIntBuffer();
 131         gl.glFlush();
 132         gl.glDrawBuffer(GL.GL_BACK);
 133         gl.glReadBuffer(GL.GL_BACK);
 134         gl.glPixelStorei(GL.GL_PACK_ALIGNMENT, 1);
 135         gl.glFlush();
 136         gl.glDisable(GL.GL_LIGHTING);
 137         gl.glShadeModel(GL.GL_FLAT);
 138         gl.glColor3f(0,0,0);
 139         gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 140         for(Mesh mesh : meshes) mesh.render(gl, Matrix.ONE);
 141         for(Mesh mesh : meshes)
 142             if (mesh.option_selectable)
 143                 for(Mesh.Vertex v : mesh.vertices()) {
 144                     Point p = v.getPoint();
 145                     gl.glColor3f(1,1,1);
 146                     gl.glBegin(gl.GL_POINTS);
 147                     p.glVertex(gl);
 148                     gl.glEnd();
 149                     gl.glFlush();
 150
 151                     Point projected = projection.times(p);
 152                     gl.glReadPixels((int)projected.x-1, (int)projected.y-1, 3, 3, gl.GL_RGB, gl.GL_UNSIGNED_BYTE, buf);
 153
 154                     boolean vis = false;
 155                     for(int j=0; j<9*4; j++) vis |= buf.get(j)!=0;
 156                     v.visible = vis;
 157                     if (vis) {
 158                         gl.glColor3f(0,0,0);
 159                         gl.glBegin(gl.GL_POINTS);
 160                         p.glVertex(gl);
 161                         gl.glEnd();
 162                     }
 163                 }
 164         gl.glShadeModel(GL.GL_SMOOTH);
 165         gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);
 166         gl.glDrawBuffer(GL.GL_FRONT);
 167     }
 168
 169     /** return the position of the mouse as a point in window-space */
 170     public Point getMouse() {
 171         return new Point(mousex, glcanvas.getHeight()-mousey, 0);
 172     }
 173
 174     /** return the position where the mouse button was pressed, or null if it is not currently pressed */
 175     public Point getMouseClick() {
 176         return clickPoint;
 177     }
 178
 179     public void mouseWheelMoved(MouseWheelEvent e) {
 180         tz -= e.getWheelRotation();
 181     }
 182
 183     public void keyTyped(KeyEvent e)  { }
 184     public void keyPressed(KeyEvent e)  { }
 185     public void keyReleased(KeyEvent e) { }
 186
 187     public void mouseClicked(MouseEvent e) { }
 188     public void mouseEntered(MouseEvent e) { }
 189     public void mouseExited(MouseEvent e) { }
 190     public void mousePressed(MouseEvent e) {
 191         clickPoint = getMouse();
 192     }
 193
 194     public void mouseReleased(MouseEvent e) {
 195         clickPoint = null;
 196     }
 197
 198     public void mouseMoved(MouseEvent e) {
 199         mousex = e.getX();
 200         mousey = e.getY();
 201         if ((e.getModifiersEx() & MouseEvent.SHIFT_DOWN_MASK) != 0)
 202             updateVisibilities = true;
 203     }
 204
 205     public void mouseDragged(MouseEvent e) {
 206         if ((e.getModifiersEx() & MouseEvent.SHIFT_DOWN_MASK) != 0) {
 207             if (closest != null && projection != null) {
 208                 synchronized(this) {
 209                     Point clickClosest = closest == null ? null : closest.getPoint();
 210                     Vec d1 = projection.inverse().times(getMouse()).minus(projection.inverse().times(clickPoint));
 211                     Vec delta = d1.plus(clickClosest).minus(closest.getPoint());
 212                     closest.move(delta, false);
 213                 }
 214             }
 215         } else {
 216             anglex -= mousex - e.getX();
 217             angley += mousey - e.getY();
 218         }
 219         mousex = e.getX();
 220         mousey = e.getY();
 221     }
 222
 223     public MeshViewer() {
 224         glcanvas = new GLCanvas();
 225         glcanvas.addGLEventListener(this);
 226         setLayout(new BorderLayout());
 227         this.add(glcanvas, BorderLayout.CENTER);
 228         glcanvas.addMouseListener(this);
 229         glcanvas.addMouseMotionListener(this);
 230         glcanvas.addMouseWheelListener(this);
 231         glcanvas.addKeyListener(this);
 232     }
 233
 234     public void repaint() {
 235         if (glcanvas != null) glcanvas.repaint();
 236     }
 237
 238 }