Code

dropper modes: replace undecipherable icons with text labels
[inkscape.git] / src / sp-spiral.cpp
1 #define __SP_SPIRAL_C__
3 /** \file
4  * <sodipodi:spiral> implementation
5  */
6 /*
7  * Authors:
8  *   Mitsuru Oka <oka326@parkcity.ne.jp>
9  *   Lauris Kaplinski <lauris@kaplinski.com>
10  *
11  * Copyright (C) 1999-2002 Lauris Kaplinski
12  * Copyright (C) 2000-2001 Ximian, Inc.
13  *
14  * Released under GNU GPL, read the file 'COPYING' for more information
15  */
17 #include "config.h"
20 #include "svg/svg.h"
21 #include "attributes.h"
22 #include "display/bezier-utils.h"
23 #include "display/curve.h"
24 #include <glibmm/i18n.h>
25 #include "xml/repr.h"
26 #include "document.h"
28 #include "sp-spiral.h"
30 static void sp_spiral_class_init (SPSpiralClass *klass);
31 static void sp_spiral_init (SPSpiral *spiral);
33 static void sp_spiral_build (SPObject * object, SPDocument * document, Inkscape::XML::Node * repr);
34 static Inkscape::XML::Node *sp_spiral_write (SPObject *object, Inkscape::XML::Node *repr, guint flags);
35 static void sp_spiral_set (SPObject *object, unsigned int key, const gchar *value);
36 static void sp_spiral_update (SPObject *object, SPCtx *ctx, guint flags);
38 static gchar * sp_spiral_description (SPItem * item);
39 static void sp_spiral_snappoints(SPItem const *item, SnapPointsIter p);
41 static void sp_spiral_set_shape (SPShape *shape);
42 static void sp_spiral_update_patheffect (SPShape *shape, bool write);
44 static NR::Point sp_spiral_get_tangent (SPSpiral const *spiral, gdouble t);
46 static SPShapeClass *parent_class;
48 /**
49  * Register SPSpiral class and return its type number.
50  */
51 GType
52 sp_spiral_get_type (void)
53 {
54         static GType spiral_type = 0;
56         if (!spiral_type) {
57                 GTypeInfo spiral_info = {
58                         sizeof (SPSpiralClass),
59                         NULL,   /* base_init */
60                         NULL,   /* base_finalize */
61                         (GClassInitFunc) sp_spiral_class_init,
62                         NULL,   /* class_finalize */
63                         NULL,   /* class_data */
64                         sizeof (SPSpiral),
65                         16,     /* n_preallocs */
66                         (GInstanceInitFunc) sp_spiral_init,
67                         NULL,   /* value_table */
68                 };
69                 spiral_type = g_type_register_static (SP_TYPE_SHAPE, "SPSpiral", &spiral_info, (GTypeFlags)0);
70         }
71         return spiral_type;
72 }
74 /**
75  * SPSpiral vtable initialization.
76  */
77 static void
78 sp_spiral_class_init (SPSpiralClass *klass)
79 {
80         GObjectClass * gobject_class;
81         SPObjectClass * sp_object_class;
82         SPItemClass * item_class;
83         SPShapeClass *shape_class;
85         gobject_class = (GObjectClass *) klass;
86         sp_object_class = (SPObjectClass *) klass;
87         item_class = (SPItemClass *) klass;
88         shape_class = (SPShapeClass *) klass;
90         parent_class = (SPShapeClass *)g_type_class_ref (SP_TYPE_SHAPE);
92         sp_object_class->build = sp_spiral_build;
93         sp_object_class->write = sp_spiral_write;
94         sp_object_class->set = sp_spiral_set;
95         sp_object_class->update = sp_spiral_update;
97         item_class->description = sp_spiral_description;
98         item_class->snappoints = sp_spiral_snappoints;
100     shape_class->set_shape = sp_spiral_set_shape;
101     shape_class->update_patheffect = sp_spiral_update_patheffect;
104 /**
105  * Callback for SPSpiral object initialization.
106  */
107 static void
108 sp_spiral_init (SPSpiral * spiral)
110         spiral->cx         = 0.0;
111         spiral->cy         = 0.0;
112         spiral->exp        = 1.0;
113         spiral->revo       = 3.0;
114         spiral->rad        = 1.0;
115         spiral->arg        = 0.0;
116         spiral->t0         = 0.0;
119 /**
120  * Virtual build: set spiral properties from corresponding repr.
121  */
122 static void
123 sp_spiral_build (SPObject * object, SPDocument * document, Inkscape::XML::Node * repr)
125         if (((SPObjectClass *) parent_class)->build)
126                 ((SPObjectClass *) parent_class)->build (object, document, repr);
128         sp_object_read_attr (object, "sodipodi:cx");
129         sp_object_read_attr (object, "sodipodi:cy");
130         sp_object_read_attr (object, "sodipodi:expansion");
131         sp_object_read_attr (object, "sodipodi:revolution");
132         sp_object_read_attr (object, "sodipodi:radius");
133         sp_object_read_attr (object, "sodipodi:argument");
134         sp_object_read_attr (object, "sodipodi:t0");
137 /**
138  * Virtual write: write spiral attributes to corresponding repr.
139  */
140 static Inkscape::XML::Node *
141 sp_spiral_write (SPObject *object, Inkscape::XML::Node *repr, guint flags)
143         SPSpiral *spiral = SP_SPIRAL (object);
145         if ((flags & SP_OBJECT_WRITE_BUILD) && !repr) {
146                 Inkscape::XML::Document *xml_doc = sp_document_repr_doc(SP_OBJECT_DOCUMENT(object));
147                 repr = xml_doc->createElement("svg:path");
148         }
150         if (flags & SP_OBJECT_WRITE_EXT) {
151                 /* Fixme: we may replace these attributes by
152                  * sodipodi:spiral="cx cy exp revo rad arg t0"
153                  */
154                 repr->setAttribute("sodipodi:type", "spiral");
155                 sp_repr_set_svg_double(repr, "sodipodi:cx", spiral->cx);
156                 sp_repr_set_svg_double(repr, "sodipodi:cy", spiral->cy);
157                 sp_repr_set_svg_double(repr, "sodipodi:expansion", spiral->exp);
158                 sp_repr_set_svg_double(repr, "sodipodi:revolution", spiral->revo);
159                 sp_repr_set_svg_double(repr, "sodipodi:radius", spiral->rad);
160                 sp_repr_set_svg_double(repr, "sodipodi:argument", spiral->arg);
161                 sp_repr_set_svg_double(repr, "sodipodi:t0", spiral->t0);
162         }
164      // make sure the curve is rebuilt with all up-to-date parameters
165      sp_spiral_set_shape ((SPShape *) spiral);
167         //Duplicate the path
168         SPCurve *curve = ((SPShape *) spiral)->curve;
169         //Nulls might be possible if this called iteratively
170         if ( !curve ) {
171                 //g_warning("sp_spiral_write(): No path to copy\n");
172                 return NULL;
173         }
174         NArtBpath *bpath = SP_CURVE_BPATH(curve);
175         if ( !bpath ) {
176                 //g_warning("sp_spiral_write(): No path to copy\n");
177                 return NULL;
178         }
179         char *d = sp_svg_write_path ( bpath );
180         repr->setAttribute("d", d);
181         g_free (d);
183         if (((SPObjectClass *) (parent_class))->write)
184                 ((SPObjectClass *) (parent_class))->write (object, repr, flags | SP_SHAPE_WRITE_PATH);
186         return repr;
189 /**
190  * Virtual set: change spiral object attribute.
191  */
192 static void
193 sp_spiral_set (SPObject *object, unsigned int key, const gchar *value)
195         SPSpiral *spiral;
196         SPShape  *shape;
198         spiral = SP_SPIRAL (object);
199         shape  = SP_SHAPE (object);
201         /// \todo fixme: we should really collect updates
202         switch (key) {
203         case SP_ATTR_SODIPODI_CX:
204                 if (!sp_svg_length_read_computed_absolute (value, &spiral->cx)) {
205                         spiral->cx = 0.0;
206                 }
207                 object->requestDisplayUpdate(SP_OBJECT_MODIFIED_FLAG);
208                 break;
209         case SP_ATTR_SODIPODI_CY:
210                 if (!sp_svg_length_read_computed_absolute (value, &spiral->cy)) {
211                         spiral->cy = 0.0;
212                 }
213                 object->requestDisplayUpdate(SP_OBJECT_MODIFIED_FLAG);
214                 break;
215         case SP_ATTR_SODIPODI_EXPANSION:
216                 if (value) {
217                         /** \todo
218                          * FIXME: check that value looks like a (finite)
219                          * number. Create a routine that uses strtod, and
220                          * accepts a default value (if strtod finds an error).
221                          * N.B. atof/sscanf/strtod consider "nan" and "inf"
222                          * to be valid numbers.
223                          */
224                         spiral->exp = g_ascii_strtod (value, NULL);
225                         spiral->exp = CLAMP (spiral->exp, 0.0, 1000.0);
226                 } else {
227                         spiral->exp = 1.0;
228                 }
229                 object->requestDisplayUpdate(SP_OBJECT_MODIFIED_FLAG);
230                 break;
231         case SP_ATTR_SODIPODI_REVOLUTION:
232                 if (value) {
233                         spiral->revo = g_ascii_strtod (value, NULL);
234                         spiral->revo = CLAMP (spiral->revo, 0.05, 1024.0);
235                 } else {
236                         spiral->revo = 3.0;
237                 }
238                 object->requestDisplayUpdate(SP_OBJECT_MODIFIED_FLAG);
239                 break;
240         case SP_ATTR_SODIPODI_RADIUS:
241                 if (!sp_svg_length_read_computed_absolute (value, &spiral->rad)) {
242                         spiral->rad = MAX (spiral->rad, 0.001);
243                 }
244                 object->requestDisplayUpdate(SP_OBJECT_MODIFIED_FLAG);
245                 break;
246         case SP_ATTR_SODIPODI_ARGUMENT:
247                 if (value) {
248                         spiral->arg = g_ascii_strtod (value, NULL);
249                         /** \todo
250                          * FIXME: We still need some bounds on arg, for
251                          * numerical reasons. E.g., we don't want inf or NaN,
252                          * nor near-infinite numbers. I'm inclined to take
253                          * modulo 2*pi.  If so, then change the knot editors,
254                          * which use atan2 - revo*2*pi, which typically
255                          * results in very negative arg.
256                          */
257                 } else {
258                         spiral->arg = 0.0;
259                 }
260                 object->requestDisplayUpdate(SP_OBJECT_MODIFIED_FLAG);
261                 break;
262         case SP_ATTR_SODIPODI_T0:
263                 if (value) {
264                         spiral->t0 = g_ascii_strtod (value, NULL);
265                         spiral->t0 = CLAMP (spiral->t0, 0.0, 0.999);
266                         /** \todo
267                          * Have shared constants for the allowable bounds for
268                          * attributes. There was a bug here where we used -1.0
269                          * as the minimum (which leads to NaN via, e.g.,
270                          * pow(-1.0, 0.5); see sp_spiral_get_xy for
271                          * requirements.
272                          */
273                 } else {
274                         spiral->t0 = 0.0;
275                 }
276                 object->requestDisplayUpdate(SP_OBJECT_MODIFIED_FLAG);
277                 break;
278         default:
279                 if (((SPObjectClass *) parent_class)->set)
280                         ((SPObjectClass *) parent_class)->set (object, key, value);
281                 break;
282         }
285 /**
286  * Virtual update callback.
287  */
288 static void
289 sp_spiral_update (SPObject *object, SPCtx *ctx, guint flags)
291         if (flags & (SP_OBJECT_MODIFIED_FLAG | SP_OBJECT_STYLE_MODIFIED_FLAG | SP_OBJECT_VIEWPORT_MODIFIED_FLAG)) {
292                 sp_shape_set_shape ((SPShape *) object);
293         }
295         if (((SPObjectClass *) parent_class)->update)
296                 ((SPObjectClass *) parent_class)->update (object, ctx, flags);
299 static void
300 sp_spiral_update_patheffect(SPShape *shape, bool write)
302     sp_spiral_set_shape(shape);
304     if (write) {
305         Inkscape::XML::Node *repr = SP_OBJECT_REPR(shape);
306         if ( shape->curve != NULL ) {
307             NArtBpath *abp = sp_curve_first_bpath(shape->curve);
308             if (abp) {
309                 gchar *str = sp_svg_write_path(abp);
310                 repr->setAttribute("d", str);
311                 g_free(str);
312             } else {
313                 repr->setAttribute("d", "");
314             }
315         } else {
316             repr->setAttribute("d", NULL);
317         }
318     }
320     ((SPObject *)shape)->requestDisplayUpdate(SP_OBJECT_MODIFIED_FLAG);
323 /**
324  * Return textual description of spiral.
325  */
326 static gchar *
327 sp_spiral_description (SPItem * item)
329         // TRANSLATORS: since turn count isn't an integer, please adjust the
330         // string as needed to deal with an localized plural forms.
331         return g_strdup_printf (_("<b>Spiral</b> with %3f turns"), SP_SPIRAL(item)->revo);
335 /**
336  * Fit beziers together to spiral and draw it.
337  *
338  * \pre dstep \> 0.
339  * \pre is_unit_vector(*hat1).
340  * \post is_unit_vector(*hat2).
341  **/
342 static void
343 sp_spiral_fit_and_draw (SPSpiral const *spiral,
344                         SPCurve  *c,
345                         double dstep,
346                         NR::Point darray[],
347                         NR::Point const &hat1,
348                         NR::Point &hat2,
349                         double *t)
351 #define BEZIER_SIZE   4
352 #define FITTING_MAX_BEZIERS 4
353 #define BEZIER_LENGTH (BEZIER_SIZE * FITTING_MAX_BEZIERS)
354         g_assert (dstep > 0);
355         g_assert (is_unit_vector (hat1));
357         NR::Point bezier[BEZIER_LENGTH];
358         double d;
359         int depth, i;
361         for (d = *t, i = 0; i <= SAMPLE_SIZE; d += dstep, i++) {
362                 darray[i] = sp_spiral_get_xy(spiral, d);
364                 /* Avoid useless adjacent dups.  (Otherwise we can have all of darray filled with
365                    the same value, which upsets chord_length_parameterize.) */
366                 if ((i != 0)
367                     && (darray[i] == darray[i - 1])
368                     && (d < 1.0)) {
369                         i--;
370                         d += dstep;
371                         /** We mustn't increase dstep for subsequent values of
372                          * i: for large spiral.exp values, rate of growth
373                          * increases very rapidly.
374                          */
375                         /** \todo
376                          * Get the function itself to decide what value of d
377                          * to use next: ensure that we move at least 0.25 *
378                          * stroke width, for example.  The derivative (as used
379                          * for get_tangent before normalization) would be
380                          * useful for estimating the appropriate d value.  Or
381                          * perhaps just start with a small dstep and scale by
382                          * some small number until we move >= 0.25 *
383                          * stroke_width.  Must revert to the original dstep
384                          * value for next iteration to avoid the problem
385                          * mentioned above.
386                          */
387                 }
388         }
390         double const next_t = d - 2 * dstep;
391         /* == t + (SAMPLE_SIZE - 1) * dstep, in absence of dups. */
393         hat2 = -sp_spiral_get_tangent (spiral, next_t);
395         /** \todo
396          * We should use better algorithm to specify maximum error.
397          */
398         depth = sp_bezier_fit_cubic_full (bezier, NULL, darray, SAMPLE_SIZE,
399                                           hat1, hat2,
400                                           SPIRAL_TOLERANCE*SPIRAL_TOLERANCE,
401                                           FITTING_MAX_BEZIERS);
402         g_assert(depth * BEZIER_SIZE <= gint(G_N_ELEMENTS(bezier)));
403 #ifdef SPIRAL_DEBUG
404         if (*t == spiral->t0 || *t == 1.0)
405                 g_print ("[%s] depth=%d, dstep=%g, t0=%g, t=%g, arg=%g\n",
406                          debug_state, depth, dstep, spiral->t0, *t, spiral->arg);
407 #endif
408         if (depth != -1) {
409                 for (i = 0; i < 4*depth; i += 4) {
410                         sp_curve_curveto (c,
411                                           bezier[i + 1],
412                                           bezier[i + 2],
413                                           bezier[i + 3]);
414                 }
415         } else {
416 #ifdef SPIRAL_VERBOSE
417                 g_print ("cant_fit_cubic: t=%g\n", *t);
418 #endif
419                 for (i = 1; i < SAMPLE_SIZE; i++)
420                         sp_curve_lineto (c, darray[i]);
421         }
422         *t = next_t;
423         g_assert (is_unit_vector (hat2));
426 static void
427 sp_spiral_set_shape (SPShape *shape)
429         NR::Point darray[SAMPLE_SIZE + 1];
430         double t;
432         SPSpiral *spiral = SP_SPIRAL(shape);
434         SP_OBJECT (spiral)->requestModified(SP_OBJECT_MODIFIED_FLAG);
436         SPCurve *c = sp_curve_new ();
437         
438 #ifdef SPIRAL_VERBOSE
439         g_print ("cx=%g, cy=%g, exp=%g, revo=%g, rad=%g, arg=%g, t0=%g\n",
440                  spiral->cx,
441                  spiral->cy,
442                  spiral->exp,
443                  spiral->revo,
444                  spiral->rad,
445                  spiral->arg,
446                  spiral->t0);
447 #endif
449         /* Initial moveto. */
450         sp_curve_moveto(c, sp_spiral_get_xy(spiral, spiral->t0));
452         double const tstep = SAMPLE_STEP / spiral->revo;
453         double const dstep = tstep / (SAMPLE_SIZE - 1);
455         NR::Point hat1 = sp_spiral_get_tangent (spiral, spiral->t0);
456         NR::Point hat2;
457         for (t = spiral->t0; t < (1.0 - tstep);) {
458                 sp_spiral_fit_and_draw (spiral, c, dstep, darray, hat1, hat2, &t);
460                 hat1 = -hat2;
461         }
462         if ((1.0 - t) > SP_EPSILON)
463                 sp_spiral_fit_and_draw (spiral, c, (1.0 - t)/(SAMPLE_SIZE - 1.0),
464                                         darray, hat1, hat2, &t);
466     sp_shape_perform_path_effect(c, SP_SHAPE (spiral));
467     sp_shape_set_curve_insync ((SPShape *) spiral, c, TRUE);
468     sp_curve_unref (c);
471 /**
472  * Set spiral properties and update display.
473  */
474 void
475 sp_spiral_position_set       (SPSpiral          *spiral,
476                      gdouble            cx,
477                      gdouble            cy,
478                      gdouble            exp,
479                      gdouble            revo,
480                      gdouble            rad,
481                      gdouble            arg,
482                      gdouble            t0)
484         g_return_if_fail (spiral != NULL);
485         g_return_if_fail (SP_IS_SPIRAL (spiral));
487         /** \todo
488          * Consider applying CLAMP or adding in-bounds assertions for
489          * some of these parameters.
490          */
491         spiral->cx         = cx;
492         spiral->cy         = cy;
493         spiral->exp        = exp;
494         spiral->revo       = revo;
495         spiral->rad        = MAX (rad, 0.001);
496         spiral->arg        = arg;
497         spiral->t0         = CLAMP(t0, 0.0, 0.999);
498         
499         ((SPObject *)spiral)->requestDisplayUpdate(SP_OBJECT_MODIFIED_FLAG);
502 /**
503  * Virtual snappoints callback.
504  */
505 static void sp_spiral_snappoints(SPItem const *item, SnapPointsIter p)
507         if (((SPItemClass *) parent_class)->snappoints) {
508                 ((SPItemClass *) parent_class)->snappoints (item, p);
509         }
512 /**
513  * Return one of the points on the spiral.
514  *
515  * \param t specifies how far along the spiral.
516  * \pre \a t in [0.0, 2.03].  (It doesn't make sense for t to be much more
517  * than 1.0, though some callers go slightly beyond 1.0 for curve-fitting
518  * purposes.)
519  */
520 NR::Point sp_spiral_get_xy (SPSpiral const *spiral, gdouble t)
522         g_assert (spiral != NULL);
523         g_assert (SP_IS_SPIRAL(spiral));
524         g_assert (spiral->exp >= 0.0);
525         /* Otherwise we get NaN for t==0. */
526         g_assert (spiral->exp <= 1000.0);
527         /* Anything much more results in infinities.  Even allowing 1000 is somewhat overkill. */
528         g_assert (t >= 0.0);
529         /* Any callers passing -ve t will have a bug for non-integral values of exp. */
531         double const rad = spiral->rad * pow(t, (double) spiral->exp);
532         double const arg = 2.0 * M_PI * spiral->revo * t + spiral->arg;
534         return NR::Point(rad * cos (arg) + spiral->cx,
535                          rad * sin (arg) + spiral->cy);
539 /**
540  * Returns the derivative of sp_spiral_get_xy with respect to t,
541  *  scaled to a unit vector.
542  *
543  *  \pre spiral != 0.
544  *  \pre 0 \<= t.
545  *  \pre p != NULL.
546  *  \post is_unit_vector(*p).
547  */
548 static NR::Point
549 sp_spiral_get_tangent (SPSpiral const *spiral, gdouble t)
551         NR::Point ret(1.0, 0.0);
552         g_return_val_if_fail (( ( spiral != NULL )
553                                 && SP_IS_SPIRAL(spiral) ),
554                               ret);
555         g_assert (t >= 0.0);
556         g_assert (spiral->exp >= 0.0);
557         /* See above for comments on these assertions. */
559         double const t_scaled = 2.0 * M_PI * spiral->revo * t;
560         double const arg = t_scaled + spiral->arg;
561         double const s = sin (arg);
562         double const c = cos (arg);
564         if (spiral->exp == 0.0) {
565                 ret = NR::Point(-s, c);
566         } else if (t_scaled == 0.0) {
567                 ret = NR::Point(c, s);
568         } else {
569                 NR::Point unrotated(spiral->exp, t_scaled);
570                 double const s_len = L2 (unrotated);
571                 g_assert (s_len != 0);
572                 /** \todo
573                  * Check that this isn't being too hopeful of the hypot
574                  * function.  E.g. test with numbers around 2**-1070
575                  * (denormalized numbers), preferably on a few different
576                  * platforms.  However, njh says that the usual implementation
577                  * does handle both very big and very small numbers.
578                  */
579                 unrotated /= s_len;
581                 /* ret = spiral->exp * (c, s) + t_scaled * (-s, c);
582                    alternatively ret = (spiral->exp, t_scaled) * (( c, s),
583                                                                   (-s, c)).*/
584                 ret = NR::Point(dot(unrotated, NR::Point(c, -s)),
585                                 dot(unrotated, NR::Point(s, c)));
586                 /* ret should already be approximately normalized: the
587                    matrix ((c, -s), (s, c)) is orthogonal (it just
588                    rotates by arg), and unrotated has been normalized,
589                    so ret is already of unit length other than numerical
590                    error in the above matrix multiplication. */
592                 /** \todo
593                  * I haven't checked how important it is for ret to be very
594                  * near unit length; we could get rid of the below.
595                  */
597                 ret.normalize();
598                 /* Proof that ret length is non-zero: see above.  (Should be near 1.) */
599         }
601         g_assert (is_unit_vector (ret));
602         return ret;
605 /**
606  * Compute rad and/or arg for point on spiral.
607  */
608 void
609 sp_spiral_get_polar (SPSpiral const *spiral, gdouble t, gdouble *rad, gdouble *arg)
611         g_return_if_fail (spiral != NULL);
612         g_return_if_fail (SP_IS_SPIRAL(spiral));
614         if (rad)
615                 *rad = spiral->rad * pow(t, (double) spiral->exp);
616         if (arg)
617                 *arg = 2.0 * M_PI * spiral->revo * t + spiral->arg;
620 /**
621  * Return true if spiral has properties that make it invalid.
622  */
623 bool
624 sp_spiral_is_invalid (SPSpiral const *spiral)
626         gdouble rad;
628         sp_spiral_get_polar (spiral, 0.0, &rad, NULL);
629         if (rad < 0.0 || rad > SP_HUGE) {
630                 g_print ("rad(t=0)=%g\n", rad);
631                 return TRUE;
632         }
633         sp_spiral_get_polar (spiral, 1.0, &rad, NULL);
634         if (rad < 0.0 || rad > SP_HUGE) {
635                 g_print ("rad(t=1)=%g\n", rad);
636                 return TRUE;
637         }
638         return FALSE;
641 /*
642   Local Variables:
643   mode:c++
644   c-file-style:"stroustrup"
645   c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)(case-label . +))
646   indent-tabs-mode:nil
647   fill-column:99
648   End:
649 */
650 // vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=8:softtabstop=4:encoding=utf-8:textwidth=99 :