d9570a72e4dd03f10b3803620966ab86ef053296
[L-seed.git] / src / Lseed / Renderer / Cairo.hs
1 module Lseed.Renderer.Cairo where
2
3 import Graphics.UI.Gtk hiding (fill)
4 import Graphics.Rendering.Cairo
5 import Control.Monad
6 import Control.Concurrent
7 import Data.IORef
8 import Data.Maybe
9 import Lseed.Data
10 import Lseed.Data.Functions
11 import Lseed.Constants
12 import Lseed.Geometry
13 import Text.Printf
14 import System.Time
15
16 colors :: [ (Double, Double, Double) ]
17 colors = cycle $ [ (r,g,b) | r <- [0.0,0.4], b <- [0.0, 0.4], g <- [1.0,0.6,0.8]]
18
19 cairoObserver :: IO Observer
20 cairoObserver = do
21         initGUI
22
23         -- global renderer state
24         currentGardenRef <- newIORef (const (ScreenContent [] (pi/2) "No time yet"))
25
26         -- widgets
27         canvas <- drawingAreaNew
28
29         window <- windowNew
30         set window [windowDefaultWidth := 800, windowDefaultHeight := 600,
31               containerChild := canvas, containerBorderWidth := 0]
32         widgetShowAll window
33
34         -- Make gtk and haskell threading compatible
35         timeoutAdd (yield >> return True) 50
36         
37         -- a thread for our GUI
38         forkIO $ mainGUI
39
40         -- The actual drawing function
41         onExpose canvas$ \e -> do scGen <- readIORef currentGardenRef
42                                   ScreenContent garden angle timeInfo <-
43                                                 scGen `fmap` getClockTime 
44                                   dwin <- widgetGetDrawWindow canvas
45                                   (w,h) <- drawableGetSize dwin
46                                   renderWithDrawable dwin $ do
47                                         -- Set up coordinates
48                                         translate 0 (fromIntegral h)
49                                         scale 1 (-1)
50                                         scale (fromIntegral w) (fromIntegral (w))
51                                         translate 0 groundLevel
52                                         setLineWidth stipeWidth
53
54                                         render angle garden
55                                         renderTimeInfo timeInfo
56                                   return True
57
58         timeoutAdd (widgetQueueDraw canvas >> return True) 20
59
60         return $ nullObserver
61                 { obGrowingState = \scGen -> do
62                         writeIORef currentGardenRef scGen
63                         widgetQueueDraw canvas
64                 , obFinished = \_ ->
65                         mainQuit
66                 }
67
68 render :: Double -> AnnotatedGarden -> Render ()
69 render angle garden = do
70         -- TODO the following can be optimized to run allKindsOfStuffWithAngle only once.
71         -- by running it here. This needs modification to lightenGarden and mapLine
72         renderGround
73         mapM_ renderLightedPoly (lightPolygons angle (gardenToLines garden))
74
75         --mapM_ renderLightedLine (lightenLines angle (gardenToLines garden))
76         --mapM_ renderLine (gardenToLines garden)
77         --mapM_ renderLightedPlanted garden
78
79         mapM_ renderPlanted garden
80
81         renderInfo angle garden
82
83 renderPlanted :: AnnotatedPlanted -> Render ()
84 renderPlanted planted = preserve $ do
85         translate (plantPosition planted) 0
86         setLineCap LineCapRound
87         let c = colors !! fromIntegral (plantOwner planted)
88         renderPlant (Just (renderFlag (take 10 (plantOwnerName planted))))
89                     c (phenotype planted)
90
91 renderFlag :: String -> Render ()
92 renderFlag text = preserve $ do
93         scale 1 (-1)
94         setFontSize (groundLevel/2)
95         ext <- textExtents text
96
97         setLineWidth (groundLevel/10)
98         setSourceRGB 0 0 0
99         moveTo 0 0
100         lineTo (stipeWidth + textExtentsXadvance ext) 0
101         stroke
102
103         translate (stipeWidth) (groundLevel/2)
104         rectangle 0
105                   (textExtentsYbearing ext)
106                   (textExtentsXadvance ext)
107                   (textExtentsHeight ext)
108         setSourceRGB 1 1 1
109         fill
110
111         setSourceRGB 0 0 0
112         showText text
113
114 -- | Renders a plant, or part of a plant, with a given colour. If the Render
115 -- argument is given, it is drawn at the end of the plant, if there are no
116 -- branches, or passed to exactly one branch.
117 renderPlant :: (Maybe (Render ())) -> (Double,Double,Double) -> AnnotatedPlant -> Render ()     
118 renderPlant leaveR color@(r,g,b) (Plant si len ang ut ps) = preserve $ do
119         rotate ang
120         setLineWidth (stipeWidth*(0.5 + 0.5 * sqrt (siSubLength si)))
121         moveTo 0 0
122         lineTo 0 (len * stipeLength)
123         setSourceRGB r g b
124         stroke
125         translate 0 (len * stipeLength)
126         if null ps
127          then fromMaybe (return ()) leaveR
128          else sequence_ $ zipWith (\r p -> renderPlant r color p)
129                                  (leaveR : repeat Nothing)
130                                  ps
131         case siGrowth si of
132           GrowingSeed done -> do
133                 setSourceRGB 1 1 0
134                 arc 0 0 (done * blossomSize/2) 0 (2*pi)
135                 fill
136           _ -> return ()
137                 
138 renderLightedPlanted :: AnnotatedPlanted -> Render ()
139 renderLightedPlanted planted = preserve $ do
140         translate (plantPosition planted) 0
141         renderLightedPlant (phenotype planted)
142
143 renderLightedPlant :: AnnotatedPlant -> Render ()       
144 renderLightedPlant (Plant si len ang ut ps) = preserve $ do
145         rotate ang
146         moveTo 0 0
147         lineTo 0 (len * stipeLength)
148         let normalized = siLight si / (len * stipeLength)
149         when (normalized > 0) $ do
150                 --liftIO $ print normalized
151                 setLineWidth (2*stipeWidth)
152                 setSourceRGBA 1 1 0 normalized
153                 stroke
154         translate 0 (len * stipeLength)
155         mapM_ renderLightedPlant ps
156                 
157 {- Line based rendering deprecated
158
159 renderLine (l@((x1,y1),(x2,y2)), _) = do
160         setSourceRGB 0 1 0 
161         setLineWidth (0.5*stipeWidth)
162         moveTo x1 y1
163         lineTo x2 y2
164         stroke
165         
166 renderLightedLine (l@((x1,y1),(x2,y2)), _, intensity) = do
167         moveTo x1 y1
168         lineTo x2 y2
169         let normalized = intensity / lineLength l
170         when (normalized > 0) $ do
171                 setLineWidth (1.5*stipeWidth)
172                 setSourceRGBA 1 1 0 normalized
173                 strokePreserve
174         setSourceRGB 0 1 0 
175         setLineWidth (0.5*stipeWidth)
176         stroke
177 -}
178         
179 renderLightedPoly ((x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4), intensity) = do
180         when (intensity > 0) $ do
181                 moveTo x1 y1
182                 lineTo x2 y2
183                 lineTo x3 y3
184                 lineTo x4 y4
185                 closePath
186                 setSourceRGB 0 0 intensity
187                 fill
188
189 renderInfo angle garden = do
190         forM_ garden $ \planted -> do
191                 let x = plantPosition planted
192                 {-
193                 let text1 = printf "Light: %.2f" $
194                                 siSubLight . pData . phenotype $ planted
195                 -}
196                 let text1 = plantOwnerName planted
197                 let text2 = printf "Size: %.2f" $
198                                 siSubLength . pData . phenotype $ planted
199                 preserve $ do
200                         scale 1 (-1)
201                         setSourceRGB 0 0 0
202                         setFontSize (groundLevel/2)
203                         moveTo x (0.9*groundLevel)
204                         showText text2
205                         moveTo x (0.5*groundLevel)
206                         showText text1
207
208 renderTimeInfo timeStr = do
209         preserve $ do
210                 scale 1 (-1)
211                 setSourceRGB 0 0 0
212                 setFontSize (groundLevel/2)
213                 moveTo 0 (0.5*groundLevel)
214                 showText timeStr
215
216 renderGround :: Render ()
217 renderGround = do
218         -- Clear Background
219         rectangle 0 0 1 100
220         setSourceRGB  0 0 1
221         fill
222         setSourceRGB (140/255) (80/255) (21/255)
223         rectangle 0 0 1 (-groundLevel)
224         fill
225
226 -- | Wrapper that calls 'save' and 'restore' before and after the argument
227 preserve :: Render () -> Render ()
228 preserve r = save >> r >> restore