Code

52ffe4f5b9a4b73acc2dc034ec260e5f179e5c66
[inkscape.git] / src / display / curve.cpp
1 #define __CURVE_C__
3 /** \file
4  * Routines for SPCurve and for its Geom::PathVector
5  */
7 /*
8  * Authors:
9  *   Lauris Kaplinski <lauris@kaplinski.com>
10  *   Johan Engelen
11  *
12  * Copyright (C) 2000 Lauris Kaplinski
13  * Copyright (C) 2000-2001 Ximian, Inc.
14  * Copyright (C) 2002 Lauris Kaplinski
15  * Copyright (C) 2008 Johan Engelen
16  *
17  * Released under GNU GPL
18  */
20 #include "display/curve.h"
22 #include <glib/gmessages.h>
23 #include <2geom/pathvector.h>
24 #include <2geom/sbasis-geometric.h>
25 #include <2geom/sbasis-to-bezier.h>
26 #include <2geom/point.h>
28 /* Constructors */
30 /**
31  * The returned curve's state is as if SPCurve::reset has just been called on it.
32  */
33 SPCurve::SPCurve()
34   : _refcount(1),
35     _pathv()
36 {
37     _pathv.clear();
38 }
40 SPCurve::SPCurve(Geom::PathVector const& pathv)
41   : _refcount(1),
42     _pathv(pathv)
43 {
44 }
46 SPCurve *
47 SPCurve::new_from_rect(Geom::Rect const &rect)
48 {
49     SPCurve *c =  new SPCurve();
51     Geom::Point p = rect.corner(0);
52     c->moveto(p);
54     for (int i=3; i>=0; i--) {
55         c->lineto(rect.corner(i));
56     }
57     c->closepath_current();
59     return c;
60 }
62 SPCurve::~SPCurve()
63 {
64 }
66 /* Methods */
68 void
69 SPCurve::set_pathvector(Geom::PathVector const & new_pathv)
70 {
71     _pathv = new_pathv;
72 }
74 Geom::PathVector const &
75 SPCurve::get_pathvector() const
76 {
77     return _pathv;
78 }
80 /*
81  * Returns the number of segments of all paths summed
82  * This count includes the closing line segment of a closed path.
83  */
84 guint
85 SPCurve::get_segment_count() const
86 {
87     guint nr = 0;
88     for(Geom::PathVector::const_iterator it = _pathv.begin(); it != _pathv.end(); ++it) {
89         nr += (*it).size();
91         if (it->closed())   nr += 1;
92     }
93     return nr;
94 }
96 /**
97  * Increase _refcount of curve.
98  *
99  * \todo should this be shared with other refcounting code?
100  */
101 SPCurve *
102 SPCurve::ref()
104     _refcount += 1;
106     return this;
109 /**
110  * Decrease refcount of curve, with possible destruction.
111  *
112  * \todo should this be shared with other refcounting code?
113  */
114 SPCurve *
115 SPCurve::unref()
117     _refcount -= 1;
119     if (_refcount < 1) {
120         delete this;
121     }
123     return NULL;
126 /**
127  * Create new curve from this curve's pathvector array.
128  */
129 SPCurve *
130 SPCurve::copy() const
132     return new SPCurve(_pathv);
135 /**
136  * Return new curve that is the concatenation of all curves in list.
137  */
138 SPCurve *
139 SPCurve::concat(GSList const *list)
141     SPCurve *new_curve = new SPCurve();
143     for (GSList const *l = list; l != NULL; l = l->next) {
144         SPCurve *c = (SPCurve *) l->data;
145         new_curve->_pathv.insert( new_curve->_pathv.end(), c->get_pathvector().begin(), c->get_pathvector().end() );
146     }
148     return new_curve;
151 /**
152  * Returns a list of new curves corresponding to the subpaths in \a curve.
153  * 2geomified
154  */
155 GSList *
156 SPCurve::split() const
158     GSList *l = NULL;
160     for (Geom::PathVector::const_iterator path_it = _pathv.begin(); path_it != _pathv.end(); ++path_it) {
161         Geom::PathVector newpathv;
162         newpathv.push_back(*path_it);
163         SPCurve * newcurve = new SPCurve(newpathv);
164         l = g_slist_prepend(l, newcurve);
165     }
167     return l;
170 /**
171  * Transform all paths in curve using matrix.
172  */
173 void
174 SPCurve::transform(Geom::Matrix const &m)
176     _pathv *= m;
179 /**
180  * Set curve to empty curve.
181  * In more detail: this clears the internal pathvector from all its paths.
182  */
183 void
184 SPCurve::reset()
186     _pathv.clear();
189 /** Several consecutive movetos are ALLOWED
190  *  Ref: http://www.w3.org/TR/SVG11/implnote.html#PathElementImplementationNotes
191  * (first subitem of the item about zero-length path segments) */
193 /**
194  * Calls SPCurve::moveto() with point made of given coordinates.
195  */
196 void
197 SPCurve::moveto(gdouble x, gdouble y)
199     moveto(Geom::Point(x, y));
201 /**
202  * Perform a moveto to a point, thus starting a new subpath.
203  */
204 void
205 SPCurve::moveto(Geom::Point const &p)
207     _pathv.push_back( Geom::Path() );  // for some reason Geom::Path(p) does not work...
208     _pathv.back().start(p);
211 /**
212  * Calls SPCurve::lineto() with a point's coordinates.
213  */
214 void
215 SPCurve::lineto(Geom::Point const &p)
217     if (_pathv.empty())  g_message("SPCurve::lineto path is empty!");
218     else _pathv.back().appendNew<Geom::LineSegment>( p );
220 /**
221  * Adds a line to the current subpath.
222  */
223 void
224 SPCurve::lineto(gdouble x, gdouble y)
226     lineto(Geom::Point(x,y));
229 /**
230  * Calls SPCurve::curveto() with coordinates of three points.
231  */
232 void
233 SPCurve::curveto(Geom::Point const &p0, Geom::Point const &p1, Geom::Point const &p2)
235     if (_pathv.empty())  g_message("SPCurve::lineto path is empty!");
236     else _pathv.back().appendNew<Geom::CubicBezier>( p0, p1, p2 );
238 /**
239  * Adds a bezier segment to the current subpath.
240  */
241 void
242 SPCurve::curveto(gdouble x0, gdouble y0, gdouble x1, gdouble y1, gdouble x2, gdouble y2)
244     curveto( Geom::Point(x0,y0), Geom::Point(x1,y1), Geom::Point(x2,y2) );
247 /**
248  * Close current subpath by possibly adding a line between start and end.
249  */
250 void
251 SPCurve::closepath()
253     _pathv.back().close(true);
256 /** Like SPCurve::closepath() but sets the end point of the last subpath
257     to the subpath start point instead of adding a new lineto.
259     Used for freehand drawing when the user draws back to the start point.
260 **/
261 void
262 SPCurve::closepath_current()
264     _pathv.back().setFinal(_pathv.back().initialPoint());
265     _pathv.back().close(true);
268 /**
269  * True if no paths are in curve. If it only contains a path with only a moveto, the path is considered NON-empty
270  */
271 bool
272 SPCurve::is_empty() const
274     return _pathv.empty();
277 /**
278  * True iff all subpaths are closed.
279  * Returns false if the curve is empty.
280  */
281 bool
282 SPCurve::is_closed() const
284     if (is_empty()) {
285         return false;
286     } else {
287         bool closed = true;
288         for (Geom::PathVector::const_iterator it = _pathv.begin(); it != _pathv.end(); it++) {
289              if ( ! it->closed() ) {
290                 closed = false;
291                 break;
292             }
293         }
294         return closed;
295     }
298 /**
299  * Return last pathsegment (possibly the closing path segment) of the last path in PathVector or NULL.
300  * If the last path is empty (contains only a moveto), the function returns NULL
301  */
302 Geom::Curve const *
303 SPCurve::last_segment() const
305     if (is_empty()) {
306         return NULL;
307     }
308     if (_pathv.back().empty()) {
309         return NULL;
310     }
312     return &_pathv.back().back_default();
315 /**
316  * Return last path in PathVector or NULL.
317  */
318 Geom::Path const *
319 SPCurve::last_path() const
321     if (is_empty()) {
322         return NULL;
323     }
325     return &_pathv.back();
328 /**
329  * Return first pathsegment in PathVector or NULL.
330  * equal in functionality to SPCurve::first_bpath()
331  */
332 Geom::Curve const *
333 SPCurve::first_segment() const
335     if (is_empty()) {
336         return NULL;
337     }
338     if (_pathv.front().empty()) {
339         return NULL;
340     }
342     return &_pathv.front().front();
345 /**
346  * Return first path in PathVector or NULL.
347  */
348 Geom::Path const *
349 SPCurve::first_path() const
351     if (is_empty()) {
352         return NULL;
353     }
355     return &_pathv.front();
358 /**
359  * Return first point of first subpath or nothing when the path is empty.
360  */
361 boost::optional<Geom::Point>
362 SPCurve::first_point() const
364     boost::optional<Geom::Point> retval;
366     if (!is_empty()) {
367         retval = _pathv.front().initialPoint();
368     }
370     return retval;
373 /**
374  * Return the second point of first subpath or _movePos if curve too short.
375  * If the pathvector is empty, this returns nothing. If the first path is only a moveto, this method
376  * returns the first point of the second path, if it exists. If there is no 2nd path, it returns the
377  * first point of the first path.
378  */
379 boost::optional<Geom::Point>
380 SPCurve::second_point() const
382     boost::optional<Geom::Point> retval;
383     if (!is_empty()) {
384         if (_pathv.front().empty()) {
385             // first path is only a moveto
386             // check if there is second path
387             if (_pathv.size() > 1) {
388                 retval = _pathv[1].initialPoint();
389             } else {
390                 retval = _pathv[0].initialPoint();
391             }
392         } else {
393             retval = _pathv.front()[0].finalPoint();
394         }
395     }
397     return retval;
400 /**
401  * Return the second-last point of last subpath or first point when that last subpath has only a moveto.
402  */
403 boost::optional<Geom::Point>
404 SPCurve::penultimate_point() const
406     boost::optional<Geom::Point> retval;
407     if (!is_empty()) {
408         Geom::Path const &lastpath = _pathv.back();
409         if (!lastpath.empty()) {
410             Geom::Curve const &back = lastpath.back_default();
411             retval = back.initialPoint();
412         } else {
413             retval = lastpath.initialPoint();
414         }
415     }
417     return retval;
420 /**
421  * Return last point of last subpath or nothing when the curve is empty.
422  * If the last path is only a moveto, then return that point.
423  */
424 boost::optional<Geom::Point>
425 SPCurve::last_point() const
427     boost::optional<Geom::Point> retval;
429     if (!is_empty()) {
430         retval = _pathv.back().finalPoint();
431     }
433     return retval;
436 /**
437  * Returns a *new* \a curve but drawn in the opposite direction.
438  * Should result in the same shape, but
439  * with all its markers drawn facing the other direction.
440  * Reverses the order of subpaths as well
441  **/
442 SPCurve *
443 SPCurve::create_reverse() const
445     SPCurve *new_curve = new SPCurve(Geom::reverse_paths_and_order(_pathv));
447     return new_curve;
450 /**
451  * Append \a curve2 to \a this.
452  * If \a use_lineto is false, simply add all paths in \a curve2 to \a this;
453  * if \a use_lineto is true, combine \a this's last path and \a curve2's first path and add the rest of the paths in \a curve2 to \a this.
454  */
455 void
456 SPCurve::append(SPCurve const *curve2,
457                 bool use_lineto)
459     if (curve2->is_empty())
460         return;
462     if (use_lineto) {
463         Geom::PathVector::const_iterator it = curve2->_pathv.begin();
464         if ( ! _pathv.empty() ) {
465             Geom::Path & lastpath = _pathv.back();
466             lastpath.appendNew<Geom::LineSegment>( (*it).initialPoint() );
467             lastpath.append( (*it) );
468         } else {
469             _pathv.push_back( (*it) );
470         }
472         for (it++; it != curve2->_pathv.end(); it++) {
473             _pathv.push_back( (*it) );
474         }
475     } else {
476         for (Geom::PathVector::const_iterator it = curve2->_pathv.begin(); it != curve2->_pathv.end(); it++) {
477             _pathv.push_back( (*it) );
478         }
479     }
482 /**
483  * Append \a c1 to \a this with possible fusing of close endpoints. If the end of this curve and the start of c1 are within tolerance distance,
484  * then the startpoint of c1 is moved to the end of this curve and the first subpath of c1 is appended to the last subpath of this curve.
485  * When one of the curves (this curve or the argument curve) is closed, the returned value is NULL; otherwise the returned value is this curve.
486  * When one of the curves is empty, this curves path becomes the non-empty path.
487  */
488 SPCurve *
489 SPCurve::append_continuous(SPCurve const *c1, gdouble tolerance)
491     using Geom::X;
492     using Geom::Y;
494     g_return_val_if_fail(c1 != NULL, NULL);
495     if ( this->is_closed() || c1->is_closed() ) {
496         return NULL;
497     }
499     if (c1->is_empty()) {
500         return this;
501     }
503     if (this->is_empty()) {
504         _pathv = c1->_pathv;
505         return this;
506     }
508     if ( (fabs((*this->last_point())[X] - (*c1->first_point())[X]) <= tolerance)
509          && (fabs((*this->last_point())[Y] - (*c1->first_point())[Y]) <= tolerance) )
510     {
511     // c1's first subpath can be appended to this curve's last subpath
512         Geom::PathVector::const_iterator path_it = c1->_pathv.begin();
513         Geom::Path & lastpath = _pathv.back();
515         Geom::Path newfirstpath(*path_it);
516         newfirstpath.setInitial(lastpath.finalPoint());
517         lastpath.append( newfirstpath );
519         for (path_it++; path_it != c1->_pathv.end(); path_it++) {
520             _pathv.push_back( (*path_it) );
521         }
523     } else {
524         append(c1, true);
525     }
527     return this;
530 /**
531  * Remove last segment of curve.
532  * (Only used once in /src/pen-context.cpp)
533  */
534 void
535 SPCurve::backspace()
537     if ( is_empty() )
538         return;
540     if ( !_pathv.back().empty() ) {
541         _pathv.back().erase_last();
542         _pathv.back().close(false);
543     }
546 /**
547  * TODO: add comments about what this method does and what assumptions are made and requirements are put on SPCurve
548  (2:08:18 AM) Johan: basically, i convert the path to pw<d2>
549 (2:08:27 AM) Johan: then i calculate an offset path
550 (2:08:29 AM) Johan: to move the knots
551 (2:08:36 AM) Johan: then i add it
552 (2:08:40 AM) Johan: then convert back to path
553 If I remember correctly, this moves the firstpoint to new_p0, and the lastpoint to new_p1, and moves all nodes in between according to their arclength (interpolates the movement amount)
554  */
555 void
556 SPCurve::stretch_endpoints(Geom::Point const &new_p0, Geom::Point const &new_p1)
558     if (is_empty()) {
559         return;
560     }
562     Geom::Point const offset0( new_p0 - *first_point() );
563     Geom::Point const offset1( new_p1 - *last_point() );
565     Geom::Piecewise<Geom::D2<Geom::SBasis> > pwd2 = _pathv.front().toPwSb();
566     Geom::Piecewise<Geom::SBasis> arclength = Geom::arcLengthSb(pwd2);
567     if ( arclength.lastValue() <= 0 ) {
568         g_error("SPCurve::stretch_endpoints - arclength <= 0");
569         throw;
570     }
571     arclength *= 1./arclength.lastValue();
572     Geom::Point const A( offset0 );
573     Geom::Point const B( offset1 );
574     Geom::Piecewise<Geom::SBasis> offsetx = (arclength*-1.+1)*A[0] + arclength*B[0];
575     Geom::Piecewise<Geom::SBasis> offsety = (arclength*-1.+1)*A[1] + arclength*B[1];
576     Geom::Piecewise<Geom::D2<Geom::SBasis> > offsetpath = Geom::sectionize( Geom::D2<Geom::Piecewise<Geom::SBasis> >(offsetx, offsety) );
577     pwd2 += offsetpath;
578     _pathv = Geom::path_from_piecewise( pwd2, 0.001 );
581 /**
582  *  sets start of first path to new_p0, and end of first path to  new_p1
583  */
584 void
585 SPCurve::move_endpoints(Geom::Point const &new_p0, Geom::Point const &new_p1)
587     if (is_empty()) {
588         return;
589     }
590     _pathv.front().setInitial(new_p0);
591     _pathv.front().setFinal(new_p1);
594 /**
595  * returns the number of nodes in a path, used for statusbar text when selecting an spcurve.
596  * Sum of nodes in all the paths. When a path is closed, and its closing line segment is of zero-length,
597  * this function will not count the closing knot double (so basically ignores the closing line segment when it has zero length)
598  */
599 guint
600 SPCurve::nodes_in_path() const
602     guint nr = 0;
603     for(Geom::PathVector::const_iterator it = _pathv.begin(); it != _pathv.end(); ++it) {
604         nr += (*it).size();
606         nr++; // count last node (this works also for closed paths because although they don't have a 'last node', they do have an extra segment
608         if (it->closed()) {
609             Geom::Curve const &c = it->back_closed();
610             if (are_near(c.initialPoint(), c.finalPoint())) {
611                 nr--;   // do not count closing knot double for zero-length closing line segments
612             }
613         }
614     }
616     return nr;
619 /**
620  *  Adds p to the last point (and last handle if present) of the last path
621  */
622 void
623 SPCurve::last_point_additive_move(Geom::Point const & p)
625     if (is_empty()) {
626         return;
627     }
629     _pathv.back().setFinal( _pathv.back().finalPoint() + p );
631     // Move handle as well when the last segment is a cubic bezier segment:
632     // TODO: what to do for quadratic beziers?
633     if ( Geom::CubicBezier const *lastcube = dynamic_cast<Geom::CubicBezier const *>(&_pathv.back().back()) ) {
634         Geom::CubicBezier newcube( *lastcube );
635         newcube.setPoint(2, newcube[2] + p);
636         _pathv.back().replace( --_pathv.back().end(), newcube );
637     }
640 /*
641   Local Variables:
642   mode:c++
643   c-file-style:"stroustrup"
644   c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)(case-label . +))
645   indent-tabs-mode:nil
646   fill-column:99
647   End:
648 */
649 // vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=8:softtabstop=4:encoding=utf-8:textwidth=99 :