Examples/GIFPlot/Lib/plot2d.c

   1 /* -----------------------------------------------------------------------------
   2  * plot2d.c
   3  *
   4  *     2-Dimensional plotting
   5  *
   6  * Author(s) : David Beazley (beazley@cs.uchicago.edu)
   7  * Copyright (C) 1995-1996
   8  *
   9  * See the file LICENSE for information on usage and redistribution.
  10  * ----------------------------------------------------------------------------- */
  11
  12 #define PLOT2D
  13
  14 #include "gifplot.h"
  15
  16 /* ------------------------------------------------------------------------
  17    Plot2D *new_Plot2D(FrameBuffer *frame, xmin, ymin, xmax, ymax)
  18
  19    Create a new 2D plot with given minimum and maximum coordinates.
  20    ------------------------------------------------------------------------ */
  21 Plot2D  *new_Plot2D(FrameBuffer *frame,double xmin,double ymin,double xmax,double ymax) {
  22   Plot2D  *p2;
  23   if (frame) {
  24     if (xmax <= xmin) return (Plot2D *) 0;
  25     if (ymax <= ymin) return (Plot2D *) 0;
  26     p2 = (Plot2D *) malloc(sizeof(Plot2D));
  27     p2->frame = frame;
  28     p2->xmin = xmin;
  29     p2->ymin = ymin;
  30     p2->xmax = xmax;
  31     p2->ymax = ymax;
  32     p2->view_xmin = 0;
  33     p2->view_xmax = frame->width;
  34     p2->view_ymin = 0;
  35     p2->view_ymax = frame->height;
  36     p2->xscale = LINEAR;
  37     p2->yscale = LINEAR;
  38     p2->dx = (p2->view_xmax - p2->view_xmin)/(p2->xmax - p2->xmin);
  39     p2->dy = (p2->view_ymax - p2->view_ymin)/(p2->ymax - p2->ymin);
  40     return p2;
  41   }
  42   return (Plot2D *) 0;
  43 }
  44
  45 /* ----------------------------------------------------------------------------
  46    delete_Plot2D(Plot2D *p2)
  47
  48    Delete a 2D plot
  49    ---------------------------------------------------------------------------- */
  50 void
  51 delete_Plot2D(Plot2D *p2) {
  52   if (p2)
  53     free((char *) p2);
  54 }
  55
  56 /* -----------------------------------------------------------------------------
  57    Plot2D *Plot2D_copy(Plot2D *p2)
  58
  59    Makes a copy of the Plot2D data structure.
  60    ----------------------------------------------------------------------------- */
  61
  62 Plot2D *Plot2D_copy(Plot2D *p2) {
  63   Plot2D *c2;
  64   if (p2) {
  65     c2 = (Plot2D *) malloc(sizeof(Plot2D));
  66     if (c2) {
  67       c2->frame = p2->frame;
  68       c2->view_xmin = p2->view_xmin;
  69       c2->view_ymin = p2->view_ymin;
  70       c2->view_xmax = p2->view_xmax;
  71       c2->view_ymax = p2->view_ymax;
  72       c2->xmin = p2->xmin;
  73       c2->ymin = p2->ymin;
  74       c2->xmax = p2->xmax;
  75       c2->ymax = p2->ymax;
  76       c2->xscale = p2->xscale;
  77       c2->yscale = p2->yscale;
  78       c2->dx = p2->dx;
  79       c2->dy = p2->dy;
  80     }
  81     return c2;
  82   } else {
  83     return (Plot2D *) 0;
  84   }
  85 }
  86
  87 /* -----------------------------------------------------------------------------
  88    Plot2D_clear(Plot2D *p2, Pixel c)
  89
  90    Clear the region assigned to this plot to the given color.
  91    -------------------------------------------------------------------------- */
  92
  93 void Plot2D_clear(Plot2D *p2, Pixel c) {
  94   int i,j;
  95   for (i = p2->view_xmin; i < p2->view_xmax; i++)
  96     for (j = p2->view_ymin; j < p2->view_ymax; j++) {
  97       p2->frame->pixels[j][i] = c;
  98     }
  99 }
 100
 101 /* ------------------------------------------------------------------------------
 102    Plot2D_setview
 103
 104    Sets the plot region on the framebuffer
 105    ------------------------------------------------------------------------------ */
 106
 107 void
 108 Plot2D_setview(Plot2D *p2, int vxmin, int vymin, int vxmax, int vymax) {
 109   if (p2) {
 110     p2->view_xmin = vxmin;
 111     p2->view_ymin = vymin;
 112     p2->view_xmax = vxmax;
 113     p2->view_ymax = vymax;
 114     p2->dx = (p2->view_xmax - p2->view_xmin)/(p2->xmax - p2->xmin);
 115     p2->dy = (p2->view_ymax - p2->view_ymin)/(p2->ymax - p2->ymin);
 116     FrameBuffer_setclip(p2->frame,vxmin,vymin,vxmax,vymax);
 117   }
 118 }
 119
 120 /* -------------------------------------------------------------------------------
 121    Plot2D_setrange(Plot2D *p2, double xmin, double ymin, double xmax, double ymax)
 122
 123    Sets the plotting range.
 124    ------------------------------------------------------------------------------- */
 125
 126 void
 127 Plot2D_setrange(Plot2D *p2, double xmin, double ymin, double xmax, double ymax) {
 128   if (p2) {
 129     p2->xmin = xmin;
 130     p2->ymin = ymin;
 131     p2->xmax = xmax;
 132     p2->ymax = ymax;
 133     p2->dx = (p2->view_xmax - p2->view_xmin)/(p2->xmax - p2->xmin);
 134     p2->dy = (p2->view_ymax - p2->view_ymin)/(p2->ymax - p2->ymin);
 135   }
 136 }
 137
 138 /* -------------------------------------------------------------------------------
 139    Plot2D_setscale(Plot2D *p2, int xscale, int yscale)
 140
 141    Sets the plotting scaling method
 142    ------------------------------------------------------------------------------- */
 143
 144 void
 145 Plot2D_setscale(Plot2D *p2, int xscale, int yscale) {
 146   if (p2) {
 147     p2->xscale = xscale;
 148     p2->yscale = yscale;
 149   }
 150 }
 151
 152 /* ----------------------------------------------------------------------------
 153    Plot2D_transform(Plot2D *p2, double x, double y, int *px, int *py)
 154
 155    Transforms x,y into screen coordinates px and py.  Result is returned
 156    in px and py.  Rounds to the nearest pixel instead of truncating.
 157    ----------------------------------------------------------------------------- */
 158
 159 void
 160 Plot2D_transform(Plot2D *p2, double x, double y, int *px, int *py) {
 161   if (p2) {
 162     *px = p2->view_xmin + (int) (p2->dx*(x-p2->xmin) + 0.5);
 163     *py = p2->view_ymin + (int) (p2->dy*(y-p2->ymin) + 0.5);
 164   }
 165 }
 166
 167 /* -------------------------------------------------------------------------------
 168    Plot2D_plot(Plot2D *p2, double x, double y, Pixel color)
 169
 170    Plot a 2D Point of a given color
 171    ------------------------------------------------------------------------------- */
 172 void
 173 Plot2D_plot(Plot2D *p2, double x, double y, Pixel color) {
 174   int px, py;
 175
 176   Plot2D_transform(p2,x,y,&px,&py);
 177   FrameBuffer_plot(p2->frame, px, py, color);
 178 }
 179
 180 /* -------------------------------------------------------------------------------
 181    Plot2D_box(Plot2D *p2, double x1, double y1, double x2, double y2, Pixel Color)
 182
 183    Plot an outline box on the 2D plot
 184    ------------------------------------------------------------------------------- */
 185 void
 186 Plot2D_box(Plot2D *p2, double x1, double y1,double x2, double y2, Pixel color) {
 187   int ix1, ix2,iy1, iy2;
 188
 189   Plot2D_transform(p2,x1,y1,&ix1,&iy1);
 190   Plot2D_transform(p2,x2,y2,&ix2,&iy2);
 191   FrameBuffer_box(p2->frame,ix1,iy1,ix2,iy2,color);
 192 }
 193
 194 /* -------------------------------------------------------------------------------
 195    Plot2D_solidbox(Plot2D *p2, double x1, double y1, double x2, double y2, Pixel Color)
 196
 197    Plot a solid box box on the 2D plot
 198    ------------------------------------------------------------------------------- */
 199 void
 200 Plot2D_solidbox(Plot2D *p2, double x1, double y1,double x2, double y2, Pixel color) {
 201   int ix1, ix2,iy1, iy2;
 202
 203   Plot2D_transform(p2,x1,y1,&ix1,&iy1);
 204   Plot2D_transform(p2,x2,y2,&ix2,&iy2);
 205   FrameBuffer_solidbox(p2->frame,ix1,iy1,ix2,iy2,color);
 206 }
 207
 208 /* -------------------------------------------------------------------------------
 209    Plot2D_interpbox(Plot2D *p2, double x1, double y1, double x2, double y2,
 210                     Pixel c1, Pixel c2, Pixel c3, Pixel c4)
 211
 212    Plot a color-interpolated box on the 2D plot
 213    ------------------------------------------------------------------------------- */
 214 void
 215 Plot2D_interpbox(Plot2D *p2, double x1, double y1,double x2, double y2,
 216                  Pixel c1, Pixel c2, Pixel c3, Pixel c4) {
 217   int ix1, ix2,iy1, iy2;
 218
 219   Plot2D_transform(p2,x1,y1,&ix1,&iy1);
 220   Plot2D_transform(p2,x2,y2,&ix2,&iy2);
 221   FrameBuffer_interpbox(p2->frame,ix1,iy1,ix2,iy2,c1,c2,c3,c4);
 222 }
 223
 224 /* -------------------------------------------------------------------------------
 225    Plot2D_circle(Plot2D *p2, double x, double y, double radius, Pixel color)
 226
 227    Make an outline circle on the 2D plot.
 228    ------------------------------------------------------------------------------- */
 229 void
 230 Plot2D_circle(Plot2D *p2, double x, double y, double radius, Pixel color) {
 231   int ix, iy, ir;
 232
 233   Plot2D_transform(p2,x,y,&ix,&iy);
 234   ir = p2->dx * radius;        /* This is really incorrect. Will need ellipse */
 235   if (ir > 1)
 236     FrameBuffer_circle(p2->frame,ix,iy,ir,color);
 237   else
 238     FrameBuffer_plot(p2->frame,ix,iy,color);
 239
 240 }
 241
 242 /* -------------------------------------------------------------------------------
 243    Plot2D_solidcircle(Plot2D *p2, double x, double y, double radius, Pixel color)
 244
 245    Make an solid circle on the 2D plot.
 246    ------------------------------------------------------------------------------- */
 247 void
 248 Plot2D_solidcircle(Plot2D *p2, double x, double y, double radius, Pixel color) {
 249   int ix, iy, ir;
 250
 251   Plot2D_transform(p2,x,y,&ix,&iy);
 252   ir = p2->dx * radius;        /* This is really incorrect. Will need ellipse */
 253   if (ir > 1)
 254     FrameBuffer_solidcircle(p2->frame,ix,iy,ir,color);
 255   else
 256     FrameBuffer_plot(p2->frame,ix,iy,color);
 257 }
 258
 259 /* -------------------------------------------------------------------------------
 260    Plot2D_line(Plot2D *p2, double x1, double y1, double x2, double y2, Pixel color)
 261
 262    Draw a line
 263    ------------------------------------------------------------------------------- */
 264
 265 void
 266 Plot2D_line(Plot2D *p2, double x1, double y1, double x2, double y2, Pixel color) {
 267   int ix1, ix2, iy1, iy2;
 268
 269   Plot2D_transform(p2,x1,y1,&ix1,&iy1);
 270   Plot2D_transform(p2,x2,y2,&ix2,&iy2);
 271   FrameBuffer_line(p2->frame,ix1,iy1,ix2,iy2,color);
 272 }
 273
 274
 275
 276 /* -------------------------------------------------------------------------------
 277    Plot2D_start(Plot2D *p2)
 278
 279    This should be called before starting to make a 2D plot. It will change
 280    the viewport coordinates for the framebuffer and do other stuff.
 281    ------------------------------------------------------------------------------- */
 282
 283 void Plot2D_start(Plot2D *p2) {
 284   if (p2) {
 285     FrameBuffer_setclip(p2->frame, p2->view_xmin,p2->view_ymin,p2->view_xmax, p2->view_ymax);
 286     p2->dx = (p2->view_xmax - p2->view_xmin)/(p2->xmax - p2->xmin);
 287     p2->dy = (p2->view_ymax - p2->view_ymin)/(p2->ymax - p2->ymin);
 288   }
 289 }
 290
 291 /* --------------------------------------------------------------------------
 292    void Plot2D_drawpixmap(Plot2D *p2, PixMap *pm, double x, double y, Pixel color, Pixel bgcolor)
 293
 294    Draw a pixel map at the given coordinates.  (Used for putting symbols on 2D
 295    plots).
 296    -------------------------------------------------------------------------- */
 297 void
 298 Plot2D_drawpixmap(Plot2D *p2, PixMap *pm, double x, double y, Pixel color, Pixel bgcolor) {
 299   int ix, iy;
 300
 301   Plot2D_transform(p2,x,y,&ix,&iy);
 302   FrameBuffer_drawpixmap(p2->frame,pm,ix,iy,color,bgcolor);
 303 }
 304
 305 /* ----------------------------------------------------------------------------
 306    void Plot2D_xaxis(Plot2D *p2, double x, double y, double xtick, int ticklength, Pixel color)
 307
 308    Draw an X axis bar at location x,y with ticks spaced every xtick units.
 309    Ticks are spaced starting at "x"
 310    ----------------------------------------------------------------------------- */
 311
 312 void Plot2D_xaxis(Plot2D *p2, double x, double y, double xtick, int ticklength, Pixel color) {
 313   int ix, iy,iy2;
 314   double xt;
 315
 316   /* Draw a line fox the axis */
 317
 318   Plot2D_line(p2,p2->xmin,y,p2->xmax,y,color);
 319   xt = x;
 320   while (xt >= p2->xmin) {
 321     Plot2D_transform(p2,xt,y,&ix,&iy);
 322     iy2 = iy+ticklength;
 323     iy = iy-ticklength;
 324     FrameBuffer_line(p2->frame,ix,iy,ix,iy2,color);
 325     xt = xt - xtick;
 326   }
 327   xt = x + xtick;
 328   while (xt < p2->xmax) {
 329     Plot2D_transform(p2,xt,y,&ix,&iy);
 330     iy2 = iy+ticklength;
 331     iy = iy-ticklength;
 332     FrameBuffer_line(p2->frame,ix,iy,ix,iy2,color);
 333     xt = xt + xtick;
 334   }
 335 }
 336
 337
 338 /* ----------------------------------------------------------------------------
 339    void Plot2D_yaxis(Plot2D *p2, double x, double y, double ytick, int ticklength, Pixel c)
 340
 341    Draw an Y axis bar at location x,y with ticks spaced every xtick units.
 342    Ticks are spaced starting at "y"
 343    ----------------------------------------------------------------------------- */
 344
 345 void Plot2D_yaxis(Plot2D *p2, double x, double y, double ytick, int ticklength, Pixel color) {
 346   int ix, iy, ix2;
 347   double yt;
 348
 349   /* Draw a line fox the axis */
 350
 351   Plot2D_line(p2,x,p2->ymin,x,p2->ymax,color);
 352   yt = y;
 353   while (yt >= p2->ymin) {
 354     Plot2D_transform(p2,x,yt,&ix,&iy);
 355     ix2 = ix+ticklength;
 356     ix = ix-ticklength;
 357     FrameBuffer_line(p2->frame,ix,iy,ix2,iy,color);
 358     yt = yt - ytick;
 359   }
 360   yt = y + ytick;
 361   while (yt < p2->ymax) {
 362     Plot2D_transform(p2,x,yt,&ix,&iy);
 363     ix2 = ix+ticklength;
 364     ix = ix-ticklength;
 365     FrameBuffer_line(p2->frame,ix,iy,ix2,iy,color);
 366     yt = yt + ytick;
 367   }
 368 }
 369
 370
 371 /* -------------------------------------------------------------------------
 372    Plot2D_triangle(Plot2D *p2, double x1, double y1,
 373                                double x2, double y2,
 374                                double x3, double y3,
 375                                Pixel fillcolor)
 376
 377    This function draws a 2D outline triangle.
 378    -------------------------------------------------------------------------- */
 379
 380 void Plot2D_triangle(Plot2D *p2, double x1, double y1,
 381                      double x2, double y2,
 382                      double x3, double y3, Pixel color) {
 383
 384   Plot2D_line(p2,x1,y1,x2,y2,color);
 385   Plot2D_line(p2,x2,y2,x3,y3,color);
 386   Plot2D_line(p2,x3,y3,x1,y1,color);
 387
 388 }
 389
 390
 391 /* -------------------------------------------------------------------------
 392    Plot2D_solidtriangle(Plot2D *p2, double x1, double y1,
 393                                double x2, double y2,
 394                                double x3, double y3,
 395                                Pixel color)
 396
 397    This function draws a 2D filled triangle.    Can be used to
 398    draw other primitives such as quadralaterals, etc...
 399
 400    -------------------------------------------------------------------------- */
 401
 402 void Plot2D_solidtriangle(Plot2D *p2, double x1, double y1,
 403
 404                           double x2, double y2,
 405                           double x3, double y3, Pixel color) {
 406
 407   int        tx1, tx2, tx3, ty1, ty2, ty3;
 408
 409   /* Transform the three points into screen coordinates */
 410
 411   Plot2D_transform(p2,x1,y1,&tx1,&ty1);
 412   Plot2D_transform(p2,x2,y2,&tx2,&ty2);
 413   Plot2D_transform(p2,x3,y3,&tx3,&ty3);
 414
 415   FrameBuffer_solidtriangle(p2->frame,tx1,ty1,tx2,ty2,tx3,ty3,color);
 416
 417 }
 418
 419 /* -------------------------------------------------------------------------
 420    Plot2D_interptriangle(Plot2D *p2, double x1, double y1, Pixel c1,
 421                                double x2, double y2, Pixel c2,
 422                                double x3, double y3, Pixel c3);
 423
 424    This function draws a 2D filled triangle with color interpolation.
 425    Can be used to draw other primitives such as quadralaterals, etc...
 426    -------------------------------------------------------------------------- */
 427
 428 void Plot2D_interptriangle(Plot2D *p2, double x1, double y1, Pixel c1,
 429                            double x2, double y2, Pixel c2,
 430                            double x3, double y3, Pixel c3) {
 431
 432   int        tx1, tx2, tx3, ty1, ty2, ty3;
 433
 434   /* Transform the three points into screen coordinates */
 435
 436   Plot2D_transform(p2,x1,y1,&tx1,&ty1);
 437   Plot2D_transform(p2,x2,y2,&tx2,&ty2);
 438   Plot2D_transform(p2,x3,y3,&tx3,&ty3);
 439
 440   FrameBuffer_interptriangle(p2->frame,tx1,ty1,c1,tx2,ty2,c2,tx3,ty3,c3);
 441
 442 }
 443
 444
 445