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 <stdint.h>
  24 #include <stdio.h>
  25 #include <stdlib.h>
  26 #include <string.h>
  27 #include <cairo.h>
  28 #include <math.h>
  29 #include <assert.h>
  30
  31 #include <linux/input.h>
  32 #include <wayland-client.h>
  33
  34 #include "window.h"
  35 #include "../shared/matrix.h"
  36
  37 #define ARRAY_LENGTH(a) (sizeof (a) / sizeof (a)[0])
  38
  39 /* Our points for the calibration must be not be on a line */
  40 static const struct {
  41         float x_ratio, y_ratio;
  42 } test_ratios[] =  {
  43         { 0.20, 0.40 },
  44         { 0.80, 0.60 },
  45         { 0.40, 0.80 }
  46 };
  47
  48 struct calibrator {
  49         struct tests {
  50                 int32_t drawn_x, drawn_y;
  51                 int32_t clicked_x, clicked_y;
  52         } tests[ARRAY_LENGTH(test_ratios)];
  53         int current_test;
  54
  55         struct display *display;
  56         struct window *window;
  57         struct widget *widget;
  58 };
  59
  60 /*
  61  * Calibration algorithm:
  62  *
  63  * The equation we want to apply at event time where x' and y' are the
  64  * calibrated co-ordinates.
  65  *
  66  * x' = Ax + By + C
  67  * y' = Dx + Ey + F
  68  *
  69  * For example "zero calibration" would be A=1.0 B=0.0 C=0.0, D=0.0, E=1.0,
  70  * and F=0.0.
  71  *
  72  * With 6 unknowns we need 6 equations to find the constants:
  73  *
  74  * x1' = Ax1 + By1 + C
  75  * y1' = Dx1 + Ey1 + F
  76  * ...
  77  * x3' = Ax3 + By3 + C
  78  * y3' = Dx3 + Ey3 + F
  79  *
  80  * In matrix form:
  81  *
  82  * x1'   x1 y1 1      A
  83  * x2' = x2 y2 1  x   B
  84  * x3'   x3 y3 1      C
  85  *
  86  * So making the matrix M we can find the constants with:
  87  *
  88  * A            x1'
  89  * B = M^-1  x  x2'
  90  * C            x3'
  91  *
  92  * (and similarly for D, E and F)
  93  *
  94  * For the calibration the desired values x, y are the same values at which
  95  * we've drawn at.
  96  *
  97  */
  98 static void
  99 finish_calibration (struct calibrator *calibrator)
 100 {
 101         struct weston_matrix m;
 102         struct weston_matrix inverse;
 103         struct weston_vector x_calib, y_calib;
 104         int i;
 105
 106
 107         /*
 108          * x1 y1  1  0
 109          * x2 y2  1  0
 110          * x3 y3  1  0
 111          *  0  0  0  1
 112          */
 113         memset(&m, 0, sizeof(m));
 114         for (i = 0; i < (int)ARRAY_LENGTH(test_ratios); i++) {
 115                 m.d[i] = calibrator->tests[i].clicked_x;
 116                 m.d[i + 4] = calibrator->tests[i].clicked_y;
 117                 m.d[i + 8] = 1;
 118         }
 119         m.d[15] = 1;
 120
 121         weston_matrix_invert(&inverse, &m);
 122
 123         memset(&x_calib, 0, sizeof(x_calib));
 124         memset(&y_calib, 0, sizeof(y_calib));
 125
 126         for (i = 0; i < (int)ARRAY_LENGTH(test_ratios); i++) {
 127                 x_calib.f[i] = calibrator->tests[i].drawn_x;
 128                 y_calib.f[i] = calibrator->tests[i].drawn_y;
 129         }
 130
 131         /* Multiples into the vector */
 132         weston_matrix_transform(&inverse, &x_calib);
 133         weston_matrix_transform(&inverse, &y_calib);
 134
 135         printf ("Calibration values: %f %f %f %f %f %f\n",
 136                 x_calib.f[0], x_calib.f[1], x_calib.f[2],
 137                 y_calib.f[0], y_calib.f[1], y_calib.f[2]);
 138
 139         exit(0);
 140 }
 141
 142
 143 static void
 144 button_handler(struct widget *widget,
 145                struct input *input, uint32_t time,
 146                uint32_t button,
 147                enum wl_pointer_button_state state, void *data)
 148 {
 149         struct calibrator *calibrator = data;
 150         int32_t x, y;
 151
 152         if (state == WL_POINTER_BUTTON_STATE_PRESSED && button == BTN_LEFT) {
 153                 input_get_position(input, &x, &y);
 154                 calibrator->tests[calibrator->current_test].clicked_x = x;
 155                 calibrator->tests[calibrator->current_test].clicked_y = y;
 156
 157                 calibrator->current_test--;
 158                 if (calibrator->current_test < 0)
 159                         finish_calibration(calibrator);
 160         }
 161
 162         widget_schedule_redraw(widget);
 163 }
 164
 165 static void
 166 touch_handler(struct widget *widget, struct input *input, uint32_t serial,
 167               uint32_t time, int32_t id, float x, float y, void *data)
 168 {
 169         struct calibrator *calibrator = data;
 170
 171         calibrator->tests[calibrator->current_test].clicked_x = x;
 172         calibrator->tests[calibrator->current_test].clicked_y = y;
 173         calibrator->current_test--;
 174
 175         if (calibrator->current_test < 0)
 176                   finish_calibration(calibrator);
 177
 178         widget_schedule_redraw(widget);
 179 }
 180
 181 static void
 182 redraw_handler(struct widget *widget, void *data)
 183 {
 184         struct calibrator *calibrator = data;
 185         struct rectangle allocation;
 186         cairo_surface_t *surface;
 187         cairo_t *cr;
 188         int32_t drawn_x, drawn_y;
 189
 190         widget_get_allocation(calibrator->widget, &allocation);
 191         surface = window_get_surface(calibrator->window);
 192
 193         cr = cairo_create(surface);
 194         cairo_set_operator(cr, CAIRO_OPERATOR_SOURCE);
 195         cairo_set_source_rgba(cr, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
 196         cairo_paint(cr);
 197
 198         drawn_x = test_ratios[calibrator->current_test].x_ratio * allocation.width;
 199         drawn_y = test_ratios[calibrator->current_test].y_ratio * allocation.height;
 200
 201         calibrator->tests[calibrator->current_test].drawn_x = drawn_x;
 202         calibrator->tests[calibrator->current_test].drawn_y = drawn_y;
 203
 204         cairo_translate(cr, drawn_x, drawn_y);
 205         cairo_set_line_width(cr, 2.0);
 206         cairo_set_source_rgb(cr, 1.0, 0.0, 0.0);
 207         cairo_move_to(cr, 0, -10.0);
 208         cairo_line_to(cr, 0, 10.0);
 209         cairo_stroke(cr);
 210         cairo_move_to(cr, -10.0, 0);
 211         cairo_line_to(cr, 10.0, 0.0);
 212         cairo_stroke(cr);
 213
 214         cairo_destroy(cr);
 215         cairo_surface_destroy(surface);
 216 }
 217
 218 static struct calibrator *
 219 calibrator_create(struct display *display)
 220 {
 221         struct calibrator *calibrator;
 222
 223         calibrator = malloc(sizeof *calibrator);
 224         if (calibrator == NULL)
 225                 return NULL;
 226
 227         calibrator->window = window_create(display);
 228         calibrator->widget = window_add_widget(calibrator->window, calibrator);
 229         window_set_title(calibrator->window, "Wayland calibrator");
 230         calibrator->display = display;
 231
 232         calibrator->current_test = ARRAY_LENGTH(test_ratios) - 1;
 233
 234         widget_set_button_handler(calibrator->widget, button_handler);
 235         widget_set_touch_down_handler(calibrator->widget, touch_handler);
 236         widget_set_redraw_handler(calibrator->widget, redraw_handler);
 237
 238         window_set_fullscreen(calibrator->window, 1);
 239
 240         return calibrator;
 241 }
 242
 243 static void
 244 calibrator_destroy(struct calibrator *calibrator)
 245 {
 246         widget_destroy(calibrator->widget);
 247         window_destroy(calibrator->window);
 248         free(calibrator);
 249 }
 250
 251
 252 int
 253 main(int argc, char *argv[])
 254 {
 255         struct display *display;
 256         struct calibrator *calibrator;
 257
 258         display = display_create(&argc, argv);
 259
 260         if (display == NULL) {
 261                 fprintf(stderr, "failed to create display: %m\n");
 262                 return -1;
 263         }
 264
 265         calibrator = calibrator_create(display);
 266
 267         if (!calibrator)
 268                 return -1;
 269
 270         display_run(display);
 271
 272         calibrator_destroy(calibrator);
 273         display_destroy(display);
 274
 275         return 0;
 276 }
 277