clients/calibrator.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2012 Intel Corporation
   3  *
   4  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
   5  * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
   6  * the above copyright notice appear in all copies and that both that copyright
   7  * notice and this permission notice appear in supporting documentation, and
   8  * that the name of the copyright holders not be used in advertising or
   9  * publicity pertaining to distribution of the software without specific,
  10  * written prior permission.  The copyright holders make no representations
  11  * about the suitability of this software for any purpose.  It is provided "as
  12  * is" without express or implied warranty.
  13  *
  14  * THE COPYRIGHT HOLDERS DISCLAIM ALL WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE,
  15  * INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS, IN NO
  16  * EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY SPECIAL, INDIRECT OR
  17  * CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE,
  18  * DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER
  19  * TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE
  20  * OF THIS SOFTWARE.
  21  */
  22
  23 #include "config.h"
  24
  25 #include <stdint.h>
  26 #include <stdio.h>
  27 #include <stdlib.h>
  28 #include <string.h>
  29 #include <cairo.h>
  30 #include <math.h>
  31 #include <assert.h>
  32
  33 #include <linux/input.h>
  34 #include <wayland-client.h>
  35
  36 #include "window.h"
  37 #include "../shared/matrix.h"
  38
  39 #define ARRAY_LENGTH(a) (sizeof (a) / sizeof (a)[0])
  40
  41 /* Our points for the calibration must be not be on a line */
  42 static const struct {
  43         float x_ratio, y_ratio;
  44 } test_ratios[] =  {
  45         { 0.20, 0.40 },
  46         { 0.80, 0.60 },
  47         { 0.40, 0.80 }
  48 };
  49
  50 struct calibrator {
  51         struct tests {
  52                 int32_t drawn_x, drawn_y;
  53                 int32_t clicked_x, clicked_y;
  54         } tests[ARRAY_LENGTH(test_ratios)];
  55         int current_test;
  56
  57         struct display *display;
  58         struct window *window;
  59         struct widget *widget;
  60 };
  61
  62 /*
  63  * Calibration algorithm:
  64  *
  65  * The equation we want to apply at event time where x' and y' are the
  66  * calibrated co-ordinates.
  67  *
  68  * x' = Ax + By + C
  69  * y' = Dx + Ey + F
  70  *
  71  * For example "zero calibration" would be A=1.0 B=0.0 C=0.0, D=0.0, E=1.0,
  72  * and F=0.0.
  73  *
  74  * With 6 unknowns we need 6 equations to find the constants:
  75  *
  76  * x1' = Ax1 + By1 + C
  77  * y1' = Dx1 + Ey1 + F
  78  * ...
  79  * x3' = Ax3 + By3 + C
  80  * y3' = Dx3 + Ey3 + F
  81  *
  82  * In matrix form:
  83  *
  84  * x1'   x1 y1 1      A
  85  * x2' = x2 y2 1  x   B
  86  * x3'   x3 y3 1      C
  87  *
  88  * So making the matrix M we can find the constants with:
  89  *
  90  * A            x1'
  91  * B = M^-1  x  x2'
  92  * C            x3'
  93  *
  94  * (and similarly for D, E and F)
  95  *
  96  * For the calibration the desired values x, y are the same values at which
  97  * we've drawn at.
  98  *
  99  */
 100 static void
 101 finish_calibration (struct calibrator *calibrator)
 102 {
 103         struct weston_matrix m;
 104         struct weston_matrix inverse;
 105         struct weston_vector x_calib, y_calib;
 106         int i;
 107
 108
 109         /*
 110          * x1 y1  1  0
 111          * x2 y2  1  0
 112          * x3 y3  1  0
 113          *  0  0  0  1
 114          */
 115         memset(&m, 0, sizeof(m));
 116         for (i = 0; i < (int)ARRAY_LENGTH(test_ratios); i++) {
 117                 m.d[i] = calibrator->tests[i].clicked_x;
 118                 m.d[i + 4] = calibrator->tests[i].clicked_y;
 119                 m.d[i + 8] = 1;
 120         }
 121         m.d[15] = 1;
 122
 123         weston_matrix_invert(&inverse, &m);
 124
 125         memset(&x_calib, 0, sizeof(x_calib));
 126         memset(&y_calib, 0, sizeof(y_calib));
 127
 128         for (i = 0; i < (int)ARRAY_LENGTH(test_ratios); i++) {
 129                 x_calib.f[i] = calibrator->tests[i].drawn_x;
 130                 y_calib.f[i] = calibrator->tests[i].drawn_y;
 131         }
 132
 133         /* Multiples into the vector */
 134         weston_matrix_transform(&inverse, &x_calib);
 135         weston_matrix_transform(&inverse, &y_calib);
 136
 137         printf ("Calibration values: %f %f %f %f %f %f\n",
 138                 x_calib.f[0], x_calib.f[1], x_calib.f[2],
 139                 y_calib.f[0], y_calib.f[1], y_calib.f[2]);
 140
 141         exit(0);
 142 }
 143
 144
 145 static void
 146 button_handler(struct widget *widget,
 147                struct input *input, uint32_t time,
 148                uint32_t button,
 149                enum wl_pointer_button_state state, void *data)
 150 {
 151         struct calibrator *calibrator = data;
 152         int32_t x, y;
 153
 154         if (state == WL_POINTER_BUTTON_STATE_PRESSED && button == BTN_LEFT) {
 155                 input_get_position(input, &x, &y);
 156                 calibrator->tests[calibrator->current_test].clicked_x = x;
 157                 calibrator->tests[calibrator->current_test].clicked_y = y;
 158
 159                 calibrator->current_test--;
 160                 if (calibrator->current_test < 0)
 161                         finish_calibration(calibrator);
 162         }
 163
 164         widget_schedule_redraw(widget);
 165 }
 166
 167 static void
 168 touch_handler(struct widget *widget, struct input *input, uint32_t serial,
 169               uint32_t time, int32_t id, float x, float y, void *data)
 170 {
 171         struct calibrator *calibrator = data;
 172
 173         calibrator->tests[calibrator->current_test].clicked_x = x;
 174         calibrator->tests[calibrator->current_test].clicked_y = y;
 175         calibrator->current_test--;
 176
 177         if (calibrator->current_test < 0)
 178                   finish_calibration(calibrator);
 179
 180         widget_schedule_redraw(widget);
 181 }
 182
 183 static void
 184 redraw_handler(struct widget *widget, void *data)
 185 {
 186         struct calibrator *calibrator = data;
 187         struct rectangle allocation;
 188         cairo_surface_t *surface;
 189         cairo_t *cr;
 190         int32_t drawn_x, drawn_y;
 191
 192         widget_get_allocation(calibrator->widget, &allocation);
 193         surface = window_get_surface(calibrator->window);
 194
 195         cr = cairo_create(surface);
 196         cairo_set_operator(cr, CAIRO_OPERATOR_SOURCE);
 197         cairo_set_source_rgba(cr, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
 198         cairo_paint(cr);
 199
 200         drawn_x = test_ratios[calibrator->current_test].x_ratio * allocation.width;
 201         drawn_y = test_ratios[calibrator->current_test].y_ratio * allocation.height;
 202
 203         calibrator->tests[calibrator->current_test].drawn_x = drawn_x;
 204         calibrator->tests[calibrator->current_test].drawn_y = drawn_y;
 205
 206         cairo_translate(cr, drawn_x, drawn_y);
 207         cairo_set_line_width(cr, 2.0);
 208         cairo_set_source_rgb(cr, 1.0, 0.0, 0.0);
 209         cairo_move_to(cr, 0, -10.0);
 210         cairo_line_to(cr, 0, 10.0);
 211         cairo_stroke(cr);
 212         cairo_move_to(cr, -10.0, 0);
 213         cairo_line_to(cr, 10.0, 0.0);
 214         cairo_stroke(cr);
 215
 216         cairo_destroy(cr);
 217         cairo_surface_destroy(surface);
 218 }
 219
 220 static struct calibrator *
 221 calibrator_create(struct display *display)
 222 {
 223         struct calibrator *calibrator;
 224
 225         calibrator = malloc(sizeof *calibrator);
 226         if (calibrator == NULL)
 227                 return NULL;
 228
 229         calibrator->window = window_create(display);
 230         calibrator->widget = window_add_widget(calibrator->window, calibrator);
 231         window_set_title(calibrator->window, "Wayland calibrator");
 232         calibrator->display = display;
 233
 234         calibrator->current_test = ARRAY_LENGTH(test_ratios) - 1;
 235
 236         widget_set_button_handler(calibrator->widget, button_handler);
 237         widget_set_touch_down_handler(calibrator->widget, touch_handler);
 238         widget_set_redraw_handler(calibrator->widget, redraw_handler);
 239
 240         window_set_fullscreen(calibrator->window, 1);
 241
 242         return calibrator;
 243 }
 244
 245 static void
 246 calibrator_destroy(struct calibrator *calibrator)
 247 {
 248         widget_destroy(calibrator->widget);
 249         window_destroy(calibrator->window);
 250         free(calibrator);
 251 }
 252
 253
 254 int
 255 main(int argc, char *argv[])
 256 {
 257         struct display *display;
 258         struct calibrator *calibrator;
 259
 260         display = display_create(&argc, argv);
 261
 262         if (display == NULL) {
 263                 fprintf(stderr, "failed to create display: %m\n");
 264                 return -1;
 265         }
 266
 267         calibrator = calibrator_create(display);
 268
 269         if (!calibrator)
 270                 return -1;
 271
 272         display_run(display);
 273
 274         calibrator_destroy(calibrator);
 275         display_destroy(display);
 276
 277         return 0;
 278 }
 279