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