src/edu/berkeley/qfat/MeshViewer.java

   1 package edu.berkeley.qfat;
   2 import java.io.*;
   3 import java.awt.*;
   4 import java.awt.event.*;
   5 import javax.swing.*;
   6 import javax.media.opengl.*;
   7 import javax.media.opengl.glu.*;
   8 import com.sun.opengl.util.*;
   9 import java.util.*;
  10 import edu.berkeley.qfat.geom.*;
  11 import edu.berkeley.qfat.geom.Point;
  12
  13 public class MeshViewer implements GLEventListener, MouseListener, MouseMotionListener, KeyListener, MouseWheelListener  {
  14
  15     public Mesh tile = new Mesh(false);
  16     public Mesh goal = new Mesh(false);
  17     public Matrix[] transforms;
  18     public Mesh.Vertex[] points;
  19
  20     public double temp;
  21     public boolean tileon = true;
  22     public boolean tilemeshon = false;
  23     public boolean goalon = true;
  24     public boolean anneal = false;
  25     public boolean neighbors = false;
  26     public boolean neighborsWire = false;
  27     public boolean neighborsWireOne = false;
  28
  29     public int breaks = 0;
  30     boolean alt = false;
  31     boolean shift = false;
  32     boolean control = false;
  33
  34     public void mouseWheelMoved(MouseWheelEvent e) {
  35         tz -= e.getWheelRotation();
  36     }
  37
  38     public void keyTyped(KeyEvent e)  { }
  39     public void keyPressed(KeyEvent e)  {
  40         switch(e.getKeyCode()) {
  41             case KeyEvent.VK_CONTROL: control = true; break;
  42             case KeyEvent.VK_ALT: alt = true; break;
  43             case KeyEvent.VK_SHIFT: shift = true; break;
  44             case KeyEvent.VK_SPACE: breaks++; break;
  45             case KeyEvent.VK_UP: temp = temp * 2; break;
  46             case KeyEvent.VK_ENTER: temp = 10; break;
  47             case KeyEvent.VK_D: dump(); break;
  48             case KeyEvent.VK_A: anneal = !anneal; break;
  49             case KeyEvent.VK_N: neighbors = !neighbors; break;
  50             case KeyEvent.VK_T: tileon = !tileon; break;
  51             case KeyEvent.VK_G: goalon = !goalon; break;
  52             case KeyEvent.VK_M: tilemeshon = !tilemeshon; break;
  53         }
  54     }
  55     public synchronized void dump() {
  56         try {
  57         PrintWriter pw = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("dump.stl")));
  58         pw.println("solid dump");
  59         for(Mesh.T t : tile) {
  60             Vec normal = t.norm();
  61             pw.println("facet normal " + normal.x + " " + normal.y + " " + normal.z);
  62             pw.println("  outer loop");
  63             for(Mesh.Vertex v : new Mesh.Vertex[] { t.v1(), t.v2(), t.v3() }) {
  64                 pw.println("    vertex " + v.p.x + " " + v.p.y + " " + v.p.z);
  65             }
  66             pw.println("  endloop");
  67             pw.println("endfacet");
  68         }
  69         pw.println("endsolid dump");
  70         pw.flush();
  71         pw.close();
  72         } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); }
  73     }
  74     public void keyReleased(KeyEvent e) {
  75         switch(e.getKeyCode()) {
  76             case KeyEvent.VK_CONTROL: control = false; break;
  77             case KeyEvent.VK_ALT: alt = false; break;
  78             case KeyEvent.VK_SHIFT: shift = false; break;
  79         }
  80     }
  81
  82     public void mouseClicked(MouseEvent e) { }
  83     public void mouseEntered(MouseEvent e) { }
  84     public void mouseExited(MouseEvent e) { }
  85     public void mousePressed(MouseEvent e) { }
  86     public void mouseReleased(MouseEvent e) { }
  87
  88     int mousex;
  89     int mousey;
  90     public void mouseMoved(MouseEvent e) {
  91         mousex = e.getX();
  92         mousey = e.getY();
  93     }
  94
  95     float tx = 0;
  96     float ty = 0;
  97     float tz = 0;
  98     float anglex = 0;
  99     float angley = 0;
 100     public void mouseDragged(MouseEvent e) {
 101         if (shift) {
 102             tx += (mousex - e.getX())/(float)20;
 103             ty += (mousey - e.getY())/(float)20;
 104         } else {
 105             anglex -= mousex - e.getX();
 106             angley += mousey - e.getY();
 107         }
 108         mousex = e.getX();
 109         mousey = e.getY();
 110     }
 111
 112     /**
 113      * Take care of initialization here.
 114      */
 115     public void init(GLAutoDrawable gld) {
 116         GL gl = gld.getGL();
 117         gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
 118         gl.glViewport(0, 0, 500, 300);
 119         gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);
 120         gl.glClearDepth(1.0);
 121         gl.glDepthFunc(GL.GL_LEQUAL);
 122         gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);
 123         gl.glLoadIdentity();
 124         gl.glMatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);
 125
 126         float mat_specular[] = { 0.5f, 0.5f, 0.5f, 0.5f };
 127         float mat_shininess[] = { 50.0f };
 128         gl.glShadeModel(GL.GL_SMOOTH);
 129         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_DIFFUSE, mat_specular, 0);
 130         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_SPECULAR, mat_specular, 0);
 131         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_AMBIENT, new float[] { 0.3f, 0.3f, 0.3f, 0.3f }, 0);
 132         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_SHININESS, mat_shininess, 0);
 133         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_POSITION, new float[] { 1.0f,    4.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
 134         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT1, GL.GL_POSITION, new float[] { -10.0f, 10.0f,   10.0f, 0.0f }, 0);
 135         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT2, GL.GL_POSITION, new float[] { 10.0f, -10.0f,   10.0f, 0.0f }, 0);
 136         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT3, GL.GL_POSITION, new float[] { 10.0f,  10.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
 137         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT4, GL.GL_POSITION, new float[] { -10.0f, 10.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
 138         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT5, GL.GL_POSITION, new float[] { 10.0f, -10.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
 139         gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);
 140         gl.glEnable(GL.GL_LIGHT0);
 141         /*
 142         gl.glEnable(GL.GL_LIGHT1);
 143         gl.glEnable(GL.GL_LIGHT2);
 144         gl.glEnable(GL.GL_LIGHT3);
 145         gl.glEnable(GL.GL_LIGHT4);
 146         gl.glEnable(GL.GL_LIGHT5);
 147         */
 148         gl.glColorMaterial(GL.GL_FRONT_AND_BACK, GL.GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
 149         gl.glEnable(GL.GL_COLOR_MATERIAL);
 150
 151         display(gld);
 152     }
 153
 154     public int temps;
 155     public int accepts;
 156     public    int vertss;
 157     public void reshape(GLAutoDrawable drawable, int x, int y, int width, int height) { }
 158     public void displayChanged(GLAutoDrawable drawable, boolean modeChanged, boolean deviceChanged) { }
 159     public synchronized void display(GLAutoDrawable drawable) {
 160
 161         if (transforms==null) return;
 162
 163
 164         glcanvas.setSize(f.getWidth(), f.getHeight() - 100);
 165         Graphics2D g = (Graphics2D)f.getGraphics();
 166         g.setColor(Color.black);
 167         g.fillRect(0, f.getHeight()-100, f.getWidth(), f.getHeight());
 168         g.setColor(Color.red);
 169         int top = f.getHeight()-70;
 170         g.drawString("temperature: "+temps, 10, 30+top);
 171         g.drawString("acceptance: "+accepts, 10, 50+top);
 172         g.drawString("vertices: "+vertss, 10, 70+top);
 173         g.fillRect(140, 25+top, temps, 10);
 174         g.fillRect(140, 45+top, accepts, 10);
 175         g.fillRect(140, 65+top, vertss, 10);
 176
 177         GL gl = drawable.getGL();
 178         GLU glu = new GLU();
 179         gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 180         gl.glPointSize(5.0f);
 181         gl.glLoadIdentity();
 182         glu.gluPerspective(50, ((float)drawable.getWidth())/drawable.getHeight(), 0.5, 10);
 183         glu.gluLookAt(0, 0, (tz/10)-1, 0, 0, 0, 0, 1, 0);
 184         gl.glRotatef(anglex/3, 0, 1, 0);
 185         gl.glRotatef(angley/3, 1, 0, 0);
 186
 187         gl.glBegin(GL.GL_TRIANGLES);
 188         if (tileon)
 189         draw(gl, true, safeTriangles);
 190         if (tilemeshon)
 191         draw(gl, false, safeTriangles);
 192         gl.glEnd();
 193
 194         //draw(gl, false, tile);
 195
 196         gl.glBegin(GL.GL_TRIANGLES);
 197         gl.glColor4f((float)0.5, (float)0.5, (float)0.5, (float)0.8);
 198         if (goalon)
 199             draw(gl, false, goal);
 200         gl.glEnd();
 201
 202
 203         int i = 0;
 204         //gl.glDisable(GL.GL_DEPTH_TEST);
 205         gl.glColor4f(1,1,1,1);
 206         for(Matrix m : transforms) {
 207             //if (v1.z==0 && v1.y==0) continue;
 208             i++;
 209             if (neighborsWireOne && i>1) continue;
 210             //if (i>4) continue;
 211             /*
 212             Point p = new Point(0, 0, 0).times(m);
 213             Vec v = new Vec(p.x, p.y, p.z);
 214             v = v.times((float)1.04);
 215             gl.glTranslatef(v.x, v.y, v.z);
 216             */
 217             if (neighbors) draw(gl, true, safeTriangles, m);
 218             else if (neighborsWire || neighborsWireOne) draw(gl, false, safeTriangles, m);
 219             /*
 220             gl.glTranslatef(-v.x, -v.y, -v.z);
 221             */
 222         }
 223         //gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);
 224         gl.glEnable (GL.GL_LIGHTING);
 225
 226     }
 227
 228     protected HashSet<Mesh.T> safeTriangles = new HashSet<Mesh.T>();
 229
 230     private void draw(GL gl, boolean triangles, Iterable<Mesh.T> tris) { draw(gl, triangles, tris, Matrix.ONE); }
 231     private void draw(GL gl, boolean triangles, Iterable<Mesh.T> tris, Matrix m) {
 232         float red = 0.0f;
 233         float green = 0.0f;
 234         float blue = 0.0f;
 235         synchronized(safeTriangles) {
 236         for(Mesh.T t : tris) {
 237             if (red < 0.15) red = 1.0f;
 238             if (green < 0.15) green = 1.0f;
 239             if (blue < 0.15) blue = 1.0f;
 240             red -= .09f;
 241             green -= .12f;
 242             blue -= .15f;
 243
 244             if (triangles) switch(t.color/*class*/) {
 245                 case 0: gl.glColor4f((float)0.25, (float)0.25, (float)0.75, (float)0.3); break;
 246                 case 1: gl.glColor4f((float)0.25, (float)0.75, (float)0.25, (float)0.3); break;
 247                 case 2: gl.glColor4f((float)0.75, (float)0.25, (float)0.25, (float)0.3); break;
 248                 case 3: gl.glColor4f((float)0.50, (float)0.50, (float)0.50, (float)0.3); break;
 249                 case 4: gl.glColor4f((float)0.25, (float)0.75, (float)0.75, (float)0.3); break;
 250                 case 5: gl.glColor4f((float)0.25, (float)0.75, (float)0.75, (float)0.3); break;
 251                 case 6: gl.glColor4f((float)0.75, (float)0.25, (float)0.75, (float)0.3); break;
 252             }
 253             /*
 254             if (t.e1().pair.t==null) gl.glColor4f((float)0.25, (float)0.25, (float)0.75, (float)0.3);
 255             else if (t.e2().pair.t==null) gl.glColor4f((float)0.25, (float)0.25, (float)0.75, (float)0.3);
 256             else if (t.e3().pair.t==null) gl.glColor4f((float)0.25, (float)0.25, (float)0.75, (float)0.3);
 257             else  gl.glColor4f((float)0.75, (float)0.25, (float)0.25, (float)0.3);
 258             */
 259             //gl.glBegin(GL.GL_LINES);
 260
 261             if (triangles) {
 262                 gl.glBegin(GL.GL_TRIANGLES);
 263                 if (t.shouldBeDrawn()) {
 264                     m.times(t.norm()).glNormal(gl);
 265                     m.times(t.v1().goodp).glVertex(gl);
 266                     m.times(t.v2().goodp).glVertex(gl);
 267                     m.times(t.v3().goodp).glVertex(gl);
 268                     //t.glVertices(gl, m);
 269                 }
 270                 gl.glEnd();
 271             } else {
 272                 gl.glDisable(GL.GL_LIGHTING);
 273                 gl.glBegin(GL.GL_LINES);
 274                 gl.glColor3f(1, 1, 1);
 275                 m.times(t.e1().p1.goodp).glVertex(gl);
 276                 m.times(t.e1().p2.goodp).glVertex(gl);
 277                 m.times(t.e2().p1.goodp).glVertex(gl);
 278                 m.times(t.e2().p2.goodp).glVertex(gl);
 279                 m.times(t.e3().p1.goodp).glVertex(gl);
 280                 m.times(t.e3().p2.goodp).glVertex(gl);
 281                 gl.glEnd();
 282                 gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);
 283             }
 284
 285             Point centroid = t.centroid();
 286             gl.glBegin(GL.GL_LINES);
 287             gl.glColor3f(1, 1, 1);
 288             /*
 289             centroid.glVertex(gl);
 290             centroid.plus(t.norm().times(t.diameter())).glVertex(gl);
 291             */
 292             /*
 293             if (mesh==goal)
 294                 for(Mesh.Vertex p : new Mesh.Vertex[] { t.v1(), t.v2(), t.v3() }) {
 295                 gl.glDisable(GL.GL_LIGHTING);
 296                 gl.glBegin(GL.GL_LINES);
 297                 gl.glColor3f(1, 1, 1);
 298                 p.p.glVertex(gl);
 299                 //p.p.plus(p.norm().times(p.score())).glVertex(gl);
 300                 if (p.nearest_in_other_mesh != null) p.nearest_in_other_mesh.p.glVertex(gl);
 301                     //tile.nearest(p).centroid().glVertex(gl);
 302                 gl.glEnd();
 303                 gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);
 304                 }
 305             */
 306             gl.glEnd();
 307         }
 308         }
 309     }
 310
 311
 312     //private JTextArea ocanvas = new JTextArea();
 313     private JFrame f;
 314     private GLCanvas glcanvas;
 315     public MeshViewer(JFrame f) {
 316         this.f = f;
 317        GLCapabilities glcaps = new GLCapabilities();
 318         glcanvas = new GLCanvas();
 319         glcanvas.addGLEventListener(this);
 320         f.add(glcanvas, BorderLayout.CENTER);
 321
 322         glcanvas.addMouseListener(this);
 323         glcanvas.addMouseMotionListener(this);
 324         glcanvas.addMouseWheelListener(this);
 325         glcanvas.addKeyListener(this);
 326     }
 327     public void repaint() {
 328         glcanvas.repaint();
 329     }
 330
 331
 332
 333 }