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     GLCanvas glcanvas;
  28
  29     Point clickClosest = null;
  30
  31     float tz = 0;
  32     float anglex = 0;
  33     float angley = 0;
  34
  35     boolean alt = false;
  36     boolean shift = false;
  37     boolean control = false;
  38
  39     public void reshape(GLAutoDrawable drawable, int x, int y, int width, int height) { }
  40     public void displayChanged(GLAutoDrawable drawable, boolean modeChanged, boolean deviceChanged) { }
  41
  42     public synchronized void init(GLAutoDrawable gld) {
  43         GL gl = gld.getGL();
  44         gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
  45         gl.glViewport(0, 0, 500, 300);
  46         gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);
  47         gl.glClearDepth(1.0);
  48         gl.glDepthFunc(GL.GL_LEQUAL);
  49         gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);
  50         gl.glLoadIdentity();
  51         gl.glMatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);
  52
  53         float mat_specular[] = { 0.5f, 0.5f, 0.5f, 0.5f };
  54         float mat_shininess[] = { 50.0f };
  55         gl.glShadeModel(GL.GL_SMOOTH);
  56         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_DIFFUSE, mat_specular, 0);
  57         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_SPECULAR, mat_specular, 0);
  58         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_AMBIENT, new float[] { 0.3f, 0.3f, 0.3f, 0.3f }, 0);
  59         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_SHININESS, mat_shininess, 0);
  60         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_POSITION, new float[] { 1.0f,    4.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
  61         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT1, GL.GL_POSITION, new float[] { -10.0f, 10.0f,   10.0f, 0.0f }, 0);
  62         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT2, GL.GL_POSITION, new float[] { 10.0f, -10.0f,   10.0f, 0.0f }, 0);
  63         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT3, GL.GL_POSITION, new float[] { 10.0f,  10.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
  64         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT4, GL.GL_POSITION, new float[] { -10.0f, 10.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
  65         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT5, GL.GL_POSITION, new float[] { 10.0f, -10.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
  66         gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);
  67         gl.glEnable(GL.GL_LIGHT0);
  68
  69         gl.glColorMaterial(GL.GL_FRONT_AND_BACK, GL.GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
  70         gl.glEnable(GL.GL_COLOR_MATERIAL);
  71
  72         display(gld);
  73     }
  74
  75     public synchronized final void display(GLAutoDrawable drawable) {
  76         GL gl = drawable.getGL();
  77         glcanvas.setSize(glcanvas.getParent().getWidth(), glcanvas.getParent().getHeight() - 100);
  78
  79         GLU glu = new GLU();
  80         gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  81         gl.glPointSize(5.0f);
  82         gl.glLoadIdentity();
  83         glu.gluPerspective(50, ((float)drawable.getWidth())/drawable.getHeight(), 0.5, 10);
  84
  85         glu.gluLookAt(0, 0, -((tz/10)-1), 0, 0, 0, 0, 1, 0);
  86         gl.glRotatef(anglex/3, 0, 1, 0);
  87         gl.glRotatef(-(angley/3), 1, 0, 0);
  88
  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         gl.glDisable(GL.GL_LIGHTING);
  94         gl.glShadeModel(GL.GL_FLAT);
  95         if (closest != null) {
  96             gl.glColor3f(1,1,1);
  97             gl.glBegin(gl.GL_POINTS);
  98             closest.getPoint().glVertex(gl);
  99             gl.glEnd();
 100         }
 101
 102         // update vertex visibilities
 103         // FIXME: only do this when we switch into vertex-finding mode
 104         updateVisibility(gl);
 105
 106         Matrix projection = Matrix.getProjectionMatrix(gl);
 107         double dist = Double.MAX_VALUE;
 108         if (getMouseClick() != null) return;
 109         closest = null;
 110         for(Mesh mesh : meshes)
 111             if (mesh.option_selectable)
 112                 for(Mesh.Vertex v : mesh.vertices()) {
 113                     if (!v.visible) continue;
 114                     Point p = projection.times(v.getPoint());
 115                     int x = (int)p.x;
 116                     int y = (int)p.y;
 117                     int mousex = (int)getMouse().x;
 118                     int mousey = (int)getMouse().y;
 119                     if (closest==null || (x-mousex)*(x-mousex)+(y-mousey)*(y-mousey) < dist) {
 120                         dist = (x-mousex)*(x-mousex)+(y-mousey)*(y-mousey);
 121                         closest = v;
 122                     }
 123                 }
 124
 125         projection = Matrix.getProjectionMatrix(gl);
 126     }
 127
 128     protected synchronized void updateVisibility(GL gl) {
 129         Matrix projection = Matrix.getProjectionMatrix(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         switch(e.getKeyCode()) {
 186             case KeyEvent.VK_CONTROL: control = true; break;
 187             case KeyEvent.VK_ALT: alt = true; break;
 188             case KeyEvent.VK_SHIFT: shift = true; break;
 189         }
 190     }
 191
 192     public void keyReleased(KeyEvent e) {
 193         switch(e.getKeyCode()) {
 194             case KeyEvent.VK_CONTROL: control = false; break;
 195             case KeyEvent.VK_ALT: alt = false; break;
 196             case KeyEvent.VK_SHIFT: shift = false; break;
 197         }
 198     }
 199
 200     public void mouseClicked(MouseEvent e) { }
 201     public void mouseEntered(MouseEvent e) { }
 202     public void mouseExited(MouseEvent e) { }
 203     public void mousePressed(MouseEvent e) {
 204         clickPoint = getMouse();
 205         clickClosest = closest == null ? null : closest.getPoint();
 206     }
 207
 208     public void mouseReleased(MouseEvent e) {
 209         clickPoint = null;
 210         clickClosest = null;
 211     }
 212
 213     public void mouseMoved(MouseEvent e) {
 214         mousex = e.getX();
 215         mousey = e.getY();
 216     }
 217
 218     public void mouseDragged(MouseEvent e) {
 219         if (shift) {
 220             if (closest != null && projection != null && clickClosest != null) {
 221                 synchronized(this) {
 222                     Vec d1 = projection.inverse().times(getMouse()).minus(projection.inverse().times(clickPoint));
 223                     Vec delta = d1.plus(clickClosest).minus(closest.getPoint());
 224                     closest.move(delta, false);
 225                 }
 226             }
 227         } else {
 228             anglex -= mousex - e.getX();
 229             angley += mousey - e.getY();
 230         }
 231         mousex = e.getX();
 232         mousey = e.getY();
 233     }
 234
 235     public MeshViewer(JFrame f) {
 236         glcanvas = new GLCanvas();
 237         glcanvas.addGLEventListener(this);
 238         f.add(glcanvas, BorderLayout.CENTER);
 239         glcanvas.addMouseListener(this);
 240         glcanvas.addMouseMotionListener(this);
 241         glcanvas.addMouseWheelListener(this);
 242         glcanvas.addKeyListener(this);
 243     }
 244
 245     public void repaint() {
 246         glcanvas.repaint();
 247     }
 248
 249 }