* Making progress on the rework. There are nifty new features coming in.
[scdataviz] / graph.c
1 /*
2 ** Graph.c
3 ** 
4 ** Made by (Johnny Q. Hacker)
5 ** Login   <solarion@johnathan>
6 ** 
7
8
9 Copyright (C) 2008 Joseph Pingenot
10
11 This program is free software: you can redistribute it and/or modify
12 it under the terms of the GNU Affero General Public License as published by
13 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
14 (at your option) any later version.
15
16 This program is distributed in the hope that it will be useful,
17 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
19 GNU Affero General Public License for more details.
20
21 You should have received a copy of the GNU Affero General Public License
22 along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
23
24
25 **Many thanks to Davyd Madeley for the excellent Cairo  Tutorial
26 **  at http://gnomejournal.org/article/34/writing-a--using-cairo-and-gtk28
27
28 ** Started on  Thu Jul 17 10:51:32 2008 Johnny Q. Hacker
29 ** Last update Sun May 12 01:17:25 2002 Speed Blue
30 */
31
32 #include <graph.h>
33 #include <stdlib.h>
34 #include <stdio.h>
35 #include <math.h>
36
37 #ifdef DEBUG
38 #define DEBUG_AUTOAXIS
39 #endif
40
41 G_DEFINE_TYPE(Graph, graph, G_TYPE_OBJECT);
42
43 static void graph_class_init(GraphClass *klass) {
44   GObjectClass *gobject_klass;
45   gobject_klass = G_OBJECT_CLASS(klass);
46 }
47
48 static void graph_init(Graph *graph) {
49   graph->symbol = CIRCLE;
50   graph->points = g_ptr_array_new();
51   graph->lines = NULL;
52   graph->xaxis = graph->yaxis = NULL;
53 }
54
55 Graph *graph_new(void) {
56   return g_object_new(GRAPH_TYPE, NULL);
57 }
58
59 /*1 means you're stupid and passed NULL*/
60 int graph_add_graph_point(Graph* graph, struct graph_point *pt) {
61   if(pt == NULL) return 1;
62   g_ptr_array_add(graph->points, pt);
63   if((graph->points->len == 1) && ((graph->lines == NULL) || (graph->lines->len == 0))) {
64     graph->maxx = graph->minx = pt->x;
65     graph->maxy = graph->miny = pt->y;
66   }else{
67     if(pt->x > graph->maxx) graph->maxx = pt->x;
68     if(pt->x < graph->minx) graph->minx = pt->x;
69     if(pt->y > graph->maxy) graph->maxy = pt->y;
70     if(pt->y < graph->miny) graph->miny = pt->y;
71   }
72   return 0;
73 }
74
75 /*
76  *
77  *1 means failed to allocate point
78  *NOTE: label is duplicated if not NULL (using g_strdup)
79  */
80 int graph_add_point(Graph* graph, double x, double y, const GString *label) {
81   struct graph_point *pt = (struct graph_point*)malloc(sizeof(struct graph_point));
82   if(pt == NULL) return 1;
83   pt->x = x;
84   pt->y = y;
85   pt->label = (label)?g_string_new(label->str):NULL;
86   graph_add_graph_point(graph, pt);
87   return 0;
88 }
89
90 int graph_add_graph_line(Graph* graph, struct graph_line *l) {
91   if(l == NULL) return 1;
92   if(graph->lines == NULL) {
93     if((graph->lines = g_ptr_array_new()) == NULL) return 1;
94   }
95   g_ptr_array_add(graph->lines, l);
96   if((graph->points->len == 0) && 
97      (graph->lines->len == 1)) {
98     graph->maxx = graph->minx = l->p0_x;
99     graph->maxy = graph->miny = l->p0_y;
100   }else{
101     if(l->p0_x > graph->maxx) graph->maxx = l->p0_x;
102     if(l->p0_x < graph->minx) graph->minx = l->p0_x;
103     if(l->p0_y > graph->maxy) graph->maxy = l->p0_y;
104     if(l->p0_y < graph->miny) graph->miny = l->p0_y;
105   }
106   if(l->p3_x > graph->maxx) graph->maxx = l->p3_x;
107   if(l->p3_x < graph->minx) graph->minx = l->p3_x;
108   if(l->p3_y > graph->maxy) graph->maxy = l->p3_y;
109   if(l->p3_y < graph->miny) graph->miny = l->p3_y;
110   return 0;
111 }
112
113
114 int graph_add_line(Graph* graph, double p0_x, double p0_y, double p1_x, double p1_y, double p2_x, double p2_y, double p3_x, double p3_y) {
115   #ifdef DEBUG
116   fprintf(stderr, "graph_add_line(%d, p0_x=%g, p0_y=%g, p1_x=%g, p1_y=%g, p2_x=%g, p2_y=%g, p3_x=%g, p3_y=%g\n", (unsigned int) graph, p0_x, p0_y, p1_x, p1_y, p2_x, p2_y, p3_x, p3_y);
117   #endif
118   struct graph_line *l;
119   if((l=(struct graph_line*)malloc(sizeof(struct graph_line))) == NULL) return 2;
120   l->p0_x=p0_x;
121   l->p0_y=p0_y;
122   l->p1_x=p1_x;
123   l->p1_y=p1_y;
124   l->p2_x=p2_x;
125   l->p2_y=p2_y;
126   l->p3_x=p3_x;
127   l->p3_y=p3_y;
128   return graph_add_graph_line(graph, l);
129 }
130     
131 struct cxt {
132   Graph *graph;
133   struct graph_point *p0;
134 };
135     
136 static void linear_interpolate(gpointer data, gpointer user_data) {
137   struct cxt *cxt = user_data;
138   struct graph_point *p3 = data;
139   if(cxt->p0 != NULL) {
140     double p1_x = (p3->x + 2*cxt->p0->x)/3.0;
141     double p1_y = (p3->y + 2*cxt->p0->y)/3.0;
142     double p2_x = (2*p3->x + cxt->p0->x)/3.0;
143     double p2_y = (2*p3->y + cxt->p0->y)/3.0;
144     graph_add_line(cxt->graph, cxt->p0->x, cxt->p0->y, p1_x, p1_y, p2_x, p2_y, p3->x, p3->y);
145   }
146   cxt->p0 = p3;
147 }
148     
149 void graph_add_linear_connectors(Graph* graph) {
150   struct cxt cxt;
151   cxt.graph = graph;
152   cxt.p0 = NULL;
153   g_ptr_array_foreach(graph->points, &linear_interpolate, &cxt);
154 }
155
156 void graph_bezier_linear_to_cubic(double x0, double x3, double *x1, double *x2) {
157   *x1 = (x3 + 2.0*x0)/3.0;
158   *x2 = (2.0*x3 + x0)/3.0;
159 }
160
161 void graph_bezier_linear_to_quadratic(double x0, double x3, double *x1) {
162   *x1 = (x3 + x0)/2.0;
163 }
164
165 void graph_bezier_quadratic_to_cubic(double x0, double x3, double *x1, double *x2) {
166   *x2 = (x3-2.0*(*x1))/3.0;
167   *x1 = (x0-2.0*(*x1))/3.0;
168 }
169
170 void graph_set_xaxis(Graph *g, struct graph_axis *axis) {
171   if(g->xaxis != NULL) {
172     free(g->xaxis);
173   }
174   g->xaxis=axis;
175 }
176 void graph_set_yaxis(Graph *g, struct graph_axis *axis) {
177   if(g->yaxis != NULL) {
178     free(g->yaxis);
179   }
180   g->yaxis=axis;
181 }
182
183 struct graph_axis* autoset_axis(Graph* g, GString* title, double min, double max) {
184   struct graph_axis *axis;
185   double range_mag;
186   double start_mag;
187   double stop_mag;
188   if(g->points->len == 0) {
189     return NULL;
190   }
191   if((axis=(struct graph_axis *)malloc(sizeof(struct graph_axis))) == NULL) {
192     return NULL;
193   }
194   if(g->points->len == 1) {
195     axis->major=1;
196     axis->minor=0;
197     axis->subminor=0;
198     axis->major_start=min;
199     axis->major_step=max;
200   }else{
201     range_mag = logb(max - min);
202     if(min == 0) 
203       start_mag = 0;
204     else
205       start_mag = copysign(pow(10, floor(log10(min))), min);
206     if(max == 0) 
207       stop_mag = 0;
208     else
209       stop_mag = copysign(pow(10, ceil(log10(max))), max);
210     if(stop_mag == start_mag) stop_mag *= 10;
211     axis->major=10;
212     axis->minor=9;
213     axis->subminor=0;
214     axis->major_start=start_mag;
215     axis->major_step=(stop_mag - start_mag)/(axis->major);
216   }
217   axis->title=g_string_new(title->str);
218   #ifdef DEBUG_AUTOAXIS
219   fprintf(stderr, "graph_autoset_xaxis: xmin=%g, log10(xmin)=%g, floor=%g, pow=%g round=%g\n", min, log10(min), floor(log10(min)), pow(10, floor(log10(min))), round(pow(10, floor(log10(min)))));
220   fprintf(stderr, "graph_autoset_xaxis: xmax=%g, log10(xmax)=%g, floor=%g, pow=%g round=%g\n", max, log10(max), floor(log10(max)), pow(10, floor(log10(max))), round(pow(10, floor(log10(max)))));
221   fprintf(stderr, "graph_autoset_xaxis: xmin=%g,max=%g start_mag=%g, stop_mag=%g range_mag=%g\n", min, max, start_mag, stop_mag, range_mag);
222   #endif
223   return axis;
224 }
225
226 int graph_autoset_xaxis(Graph *g, GString *title) {
227   graph_set_xaxis(g, autoset_axis(g, title, g->minx, g->maxx));
228   return 0;
229 }
230
231 int graph_autoset_yaxis(Graph *g, GString *title) {
232   graph_set_yaxis(g, autoset_axis(g, title, g->miny, g->maxy));
233   return 0;
234 }