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.bind.*;
  12 import edu.berkeley.qfat.geom.*;
  13 import edu.berkeley.qfat.geom.Point;
  14
  15 public class MeshViewer extends JPanel implements GLEventListener, MouseListener, MouseMotionListener, KeyListener, MouseWheelListener {
  16
  17     Main main;
  18
  19
  20     private float tz = 0;
  21     private float anglex = 0;
  22     private float angley = 0;
  23
  24     private Mesh.Vertex closest = null;
  25     private Point       closestOriginallyAt = null;
  26     private int         mousex;
  27     private int         mousey;
  28     private Matrix      projection = null;
  29     private Point       clickPoint = null;
  30     private GLCanvas    glcanvas;
  31     private boolean     updateVisibilities = false;
  32     private boolean     mouseInside = false;
  33
  34     private HashSet<Mesh> meshes = new HashSet<Mesh>();
  35
  36     public synchronized void addMesh(Mesh m) { meshes.add(m); }
  37     public synchronized void removeMesh(Mesh m) { meshes.remove(m); }
  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 void addKeyListener(KeyListener kl) { glcanvas.addKeyListener(kl); }
  43
  44     public synchronized void init(GLAutoDrawable gld) {
  45         GL gl = glcanvas.getGL();//gld.getGL();
  46         gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
  47         gl.glViewport(0, 0, 500, 300);
  48         gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);
  49         gl.glClearDepth(1.0);
  50         gl.glDepthFunc(GL.GL_LEQUAL);
  51         gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);
  52         gl.glLoadIdentity();
  53         gl.glMatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);
  54
  55         float mat_specular[] = { 0.5f, 0.5f, 0.5f, 0.5f };
  56         float mat_shininess[] = { 50.0f };
  57         gl.glShadeModel(GL.GL_SMOOTH);
  58         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_DIFFUSE, mat_specular, 0);
  59         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_SPECULAR, mat_specular, 0);
  60         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_AMBIENT, new float[] { 0.3f, 0.3f, 0.3f, 0.3f }, 0);
  61         //gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT, GL.GL_SHININESS, mat_shininess, 0);
  62         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT0, GL.GL_POSITION, new float[] { 1.0f,    4.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
  63         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT1, GL.GL_POSITION, new float[] { -10.0f, 10.0f,   10.0f, 0.0f }, 0);
  64         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT2, GL.GL_POSITION, new float[] { 10.0f, -10.0f,   10.0f, 0.0f }, 0);
  65         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT3, GL.GL_POSITION, new float[] { 10.0f,  10.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
  66         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT4, GL.GL_POSITION, new float[] { -10.0f, 10.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
  67         gl.glLightfv(GL.GL_LIGHT5, GL.GL_POSITION, new float[] { 10.0f, -10.0f,  -10.0f, 0.0f }, 0);
  68         gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);
  69         gl.glEnable(GL.GL_LIGHT0);
  70
  71         gl.glColorMaterial(GL.GL_FRONT_AND_BACK, GL.GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
  72         gl.glEnable(GL.GL_COLOR_MATERIAL);
  73
  74         display(gld);
  75
  76         // hack to get around Mac OS bug
  77         IntBuffer buf = ByteBuffer.allocateDirect(9*4*4).order(ByteOrder.nativeOrder()).asIntBuffer();
  78         gl.glReadPixels(0,0, 1, 1, gl.GL_RGB, gl.GL_UNSIGNED_BYTE, buf);
  79     }
  80
  81     public synchronized final void display(GLAutoDrawable drawable) {
  82         glcanvas.setSize(glcanvas.getParent().getWidth(), glcanvas.getParent().getHeight());
  83
  84         GL gl = glcanvas.getGL();//drawable.getGL();
  85         GLU glu = new GLU();
  86
  87         if (!mouseInside) gl.glClearColor(0.1f, 0.1f, 0.1f, 1.0f);
  88         else gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
  89
  90         gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  91         gl.glPointSize(5.0f);
  92         gl.glLoadIdentity();
  93         glu.gluPerspective(50, ((float)drawable.getWidth())/drawable.getHeight(), 0.5, 10);
  94
  95         glu.gluLookAt(0, 0, -((tz/10)-1), 0, 0, 0, 0, 1, 0);
  96         gl.glRotatef(anglex/3, 0, 1, 0);
  97         gl.glRotatef(-(angley/3), 1, 0, 0);
  98
  99         gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);
 100         gl.glShadeModel(GL.GL_SMOOTH);
 101         for(Mesh mesh : meshes) {
 102             mesh.render(gl, Matrix.ONE);
 103             if (main != null && main.whichNeighbor>0 && main.transforms!=null && !mesh.option_wireframe) {
 104                 mesh.option_wireframe = true;
 105                 mesh.render(gl, main.transforms[main.whichNeighbor-1]);
 106                 mesh.option_wireframe = false;
 107             }
 108         }
 109
 110         // highlight the point closest to the mouse; we do this here to avoid flicker
 111         if (closest != null) {
 112             gl.glDisable(GL.GL_LIGHTING);
 113             gl.glShadeModel(GL.GL_FLAT);
 114             gl.glColor3f(1,1,1);
 115             gl.glBegin(gl.GL_POINTS);
 116             closest.getPoint().glVertex(gl);
 117             gl.glEnd();
 118         }
 119
 120         projection = Matrix.getProjectionMatrix(gl);
 121
 122         if (updateVisibilities) {
 123             updateVisibilities = false;
 124             // update vertex visibilities
 125             updateVisibility(gl);
 126
 127             //Matrix projection = Matrix.getProjectionMatrix(gl);
 128             double dist = Double.MAX_VALUE;
 129             closest = null;
 130             closestOriginallyAt = null;
 131             for(Mesh mesh : meshes)
 132                 if (mesh.option_selectable)
 133                     for(Mesh.Vertex v : mesh.vertices()) {
 134                         if (!v.visible) continue;
 135                         Point p = projection.times(v.getPoint());
 136                         int x = (int)p.x;
 137                         int y = (int)p.y;
 138                         int mousex = (int)getMouse().x;
 139                         int mousey = (int)getMouse().y;
 140                         if (closest==null || (x-mousex)*(x-mousex)+(y-mousey)*(y-mousey) < dist) {
 141                             dist = (x-mousex)*(x-mousex)+(y-mousey)*(y-mousey);
 142                             closest = v;
 143                         }
 144                     }
 145         }
 146     }
 147
 148     protected synchronized void updateVisibility(GL gl) {
 149         IntBuffer buf = ByteBuffer.allocateDirect(9*4*4).order(ByteOrder.nativeOrder()).asIntBuffer();
 150         gl.glFlush();
 151         gl.glDrawBuffer(GL.GL_BACK);
 152         gl.glReadBuffer(GL.GL_BACK);
 153         gl.glPixelStorei(GL.GL_PACK_ALIGNMENT, 1);
 154         gl.glFlush();
 155         gl.glDisable(GL.GL_LIGHTING);
 156         gl.glShadeModel(GL.GL_FLAT);
 157         gl.glColor3f(0,0,0);
 158         gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 159         for(Mesh mesh : meshes) mesh.render(gl, Matrix.ONE);
 160         for(Mesh mesh : meshes)
 161             if (mesh.option_selectable)
 162                 for(Mesh.Vertex v : mesh.vertices()) {
 163                     Point p = v.getPoint();
 164                     gl.glColor3f(1,1,1);
 165                     gl.glBegin(gl.GL_POINTS);
 166                     p.glVertex(gl);
 167                     gl.glEnd();
 168                     gl.glFlush();
 169
 170                     Point projected = projection.times(p);
 171                     gl.glReadPixels((int)projected.x-1, (int)projected.y-1, 3, 3, gl.GL_RGB, gl.GL_UNSIGNED_BYTE, buf);
 172
 173                     boolean vis = false;
 174                     for(int j=0; j<9*4; j++) vis |= buf.get(j)!=0;
 175                     v.visible = vis;
 176                     if (vis) {
 177                         gl.glColor3f(0,0,0);
 178                         gl.glBegin(gl.GL_POINTS);
 179                         p.glVertex(gl);
 180                         gl.glEnd();
 181                     }
 182                 }
 183         gl.glShadeModel(GL.GL_SMOOTH);
 184         gl.glEnable(GL.GL_LIGHTING);
 185         gl.glDrawBuffer(GL.GL_FRONT);
 186     }
 187
 188     /** return the position of the mouse as a point in window-space */
 189     public Point getMouse() {
 190         return new Point(mousex, glcanvas.getHeight()-mousey, 0);
 191     }
 192
 193     /** return the position where the mouse button was pressed, or null if it is not currently pressed */
 194     public Point getMouseClick() {
 195         return clickPoint;
 196     }
 197
 198     public void mouseWheelMoved(MouseWheelEvent e) {
 199         tz -= e.getWheelRotation();
 200     }
 201
 202     public void keyTyped(KeyEvent e)  { }
 203     public void keyPressed(KeyEvent e)  { }
 204     public void keyReleased(KeyEvent e) { }
 205
 206     public void mouseClicked(MouseEvent e) { }
 207     public void mouseEntered(MouseEvent e) { mouseInside = true; }
 208     public void mouseExited(MouseEvent e) { mouseInside = false; }
 209     public void mousePressed(MouseEvent e) {
 210         clickPoint = getMouse();
 211     }
 212
 213     public void mouseReleased(MouseEvent e) {
 214         clickPoint = null;
 215     }
 216
 217     public void mouseMoved(MouseEvent e) {
 218         mousex = e.getX();
 219         mousey = e.getY();
 220         if ((e.getModifiersEx() & MouseEvent.SHIFT_DOWN_MASK) != 0)
 221             updateVisibilities = true;
 222     }
 223
 224     public void mouseDragged(MouseEvent e) {
 225         if ((e.getModifiersEx() & MouseEvent.SHIFT_DOWN_MASK) != 0) {
 226             if (closest != null && projection != null) {
 227                 synchronized(this) {
 228                     if (closestOriginallyAt==null) closestOriginallyAt = closest.getPoint();
 229                     Vec d1 = projection.inverse().times(getMouse()).minus(projection.inverse().times(clickPoint));
 230                     Vec delta = d1.plus(closestOriginallyAt).minus(closest.getPoint());
 231                     closest.move(delta, false);
 232                 }
 233             }
 234         } else {
 235             anglex -= mousex - e.getX();
 236             angley += mousey - e.getY();
 237         }
 238         mousex = e.getX();
 239         mousey = e.getY();
 240     }
 241
 242     public MeshViewer() {
 243         glcanvas = new GLCanvas();
 244         glcanvas.addGLEventListener(this);
 245         setLayout(new BorderLayout());
 246         this.add(glcanvas, BorderLayout.CENTER);
 247         glcanvas.addMouseListener(this);
 248         glcanvas.addMouseMotionListener(this);
 249         glcanvas.addMouseWheelListener(this);
 250         glcanvas.addKeyListener(this);
 251     }
 252
 253     public void repaint() {
 254         if (glcanvas != null) glcanvas.repaint();
 255     }
 256
 257 }