Merge branch 'master' of /tmp/L-seed
[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 Lseed.StipeInfo
14 import Text.Printf
15 import System.Time
16
17 colors :: [ (Double, Double, Double) ]
18 colors = cycle $ [ (r,g,b) | r <- [0.0,0.4], b <- [0.0, 0.4], g <- [1.0,0.6,0.8]]
19
20 pngObserver :: IO Observer
21 pngObserver = return $ nullObserver {
22         obFinished = \garden -> do
23                 let (w,h) = (400,400)
24                 withImageSurface FormatRGB24 w h $ \sur -> do
25                         renderWith sur $ do
26                                 -- Set up coordinates
27                                 translate 0 (fromIntegral h)
28                                 scale 1 (-1)
29                                 scale (fromIntegral w) (fromIntegral w)
30                                 translate (-0.5) 0
31                                 scale 2 2
32                                 translate 0 groundLevel
33                                 setLineWidth stipeWidth
34
35                                 render (pi/3) (annotateGarden (pi/3) garden)
36                         surfaceWriteToPNG sur "/dev/fd/1"
37         }
38
39 cairoObserver :: IO Observer
40 cairoObserver = do
41         initGUI
42
43         -- global renderer state
44         currentGardenRef <- newIORef (const (ScreenContent [] (pi/2) "No time yet"))
45
46         -- widgets
47         canvas <- drawingAreaNew
48
49         window <- windowNew
50         set window [windowDefaultWidth := 800, windowDefaultHeight := 600,
51               containerChild := canvas, containerBorderWidth := 0]
52         widgetShowAll window
53
54         -- Make gtk and haskell threading compatible
55         timeoutAdd (yield >> return True) 50
56         
57         -- a thread for our GUI
58         forkIO $ mainGUI
59
60         -- The actual drawing function
61         onExpose canvas$ \e -> do scGen <- readIORef currentGardenRef
62                                   ScreenContent garden angle timeInfo <-
63                                                 scGen `fmap` getClockTime 
64                                   dwin <- widgetGetDrawWindow canvas
65                                   (w,h) <- drawableGetSize dwin
66                                   renderWithDrawable dwin $ do
67                                         -- Set up coordinates
68                                         translate 0 (fromIntegral h)
69                                         scale 1 (-1)
70                                         scale (fromIntegral w) (fromIntegral (w))
71                                         translate 0 groundLevel
72                                         setLineWidth stipeWidth
73
74                                         render angle garden
75                                         renderTimeInfo timeInfo
76                                   return True
77
78         timeoutAdd (widgetQueueDraw canvas >> return True) 20
79
80         return $ nullObserver
81                 { obGrowingState = \scGen -> do
82                         writeIORef currentGardenRef scGen
83                         widgetQueueDraw canvas
84                 , obShutdown = mainQuit
85                 }
86
87 render :: Double -> AnnotatedGarden -> Render ()
88 render angle garden = do
89         -- TODO the following can be optimized to run allKindsOfStuffWithAngle only once.
90         -- by running it here. This needs modification to lightenGarden and mapLine
91         renderSky
92         mapM_ renderLightedPoly (lightPolygons angle (gardenToLines garden))
93
94         --mapM_ renderLightedLine (lightenLines angle (gardenToLines garden))
95         --mapM_ renderLine (gardenToLines garden)
96         --mapM_ renderLightedPlanted garden
97
98         mapM_ renderPlanted garden
99
100         renderGround
101
102         --renderInfo garden
103
104 renderPlanted :: AnnotatedPlanted -> Render ()
105 renderPlanted planted = preserve $ do
106         translate (plantPosition planted) 0
107         setLineCap LineCapRound
108         let c = colors !! fromIntegral (plantOwner planted)
109         renderPlant (Just (renderFlag (take 10 (plantOwnerName planted))))
110                     c (phenotype planted)
111
112 renderFlag :: String -> Render ()
113 renderFlag text = preserve $ do
114         scale 1 (-1)
115         setFontSize (groundLevel/2)
116         ext <- textExtents text
117
118         preserve $ do
119                 translate (stipeWidth) (groundLevel/2)
120                 rectangle 0
121                           (textExtentsYbearing ext + groundLevel/2)
122                           (textExtentsXadvance ext)
123                           (-textExtentsYbearing ext - groundLevel/2 - groundLevel/2)
124                 setSourceRGB 1 1 1
125                 fill
126
127                 setSourceRGB 0 0 0
128                 showText text
129
130         setLineWidth (groundLevel/10)
131         setSourceRGB 0 0 0
132         moveTo 0 0
133         lineTo (stipeWidth + textExtentsXadvance ext) 0
134         stroke
135
136
137 -- | Renders a plant, or part of a plant, with a given colour. If the Render
138 -- argument is given, it is drawn at the end of the plant, if there are no
139 -- branches, or passed to exactly one branch.
140 renderPlant :: (Maybe (Render ())) -> (Double,Double,Double) -> AnnotatedPlant -> Render ()     
141 renderPlant leaveR color@(r,g,b) (Plant si len ang ut ps) = preserve $ do
142         rotate ang
143         withLinearPattern 0 0 0 (len * stipeLength) $ \pat -> do
144                 let darkenByBegin = 1/(1 + (siSubLength si)/15)
145                 let darkenByEnd = 1/(1 + (siSubLength si - siLength si)/15)
146                 patternAddColorStopRGB pat 0
147                         (darkenByBegin*r) (darkenByBegin*g) (darkenByBegin*b) 
148                 patternAddColorStopRGB pat 1
149                         (darkenByEnd*r) (darkenByEnd*g) (darkenByEnd*b) 
150                 setSource pat
151                 --setLineWidth (stipeWidth*(0.5 + 0.5 * sqrt (siSubLength si)))
152                 setLineWidth stipeWidth
153                 moveTo 0 0
154                 lineTo 0 (len * stipeLength)
155                 stroke
156         translate 0 (len * stipeLength)
157         if null ps
158          then fromMaybe (return ()) leaveR
159          else sequence_ $ zipWith (\r p -> renderPlant r color p)
160                                  (leaveR : repeat Nothing)
161                                  ps
162         case siGrowth si of
163           GrowingSeed done -> do
164                 setSourceRGB 1 1 0
165                 arc 0 0 (done * blossomSize/2) 0 (2*pi)
166                 fill
167           _ -> return ()
168                 
169 renderLightedPlanted :: AnnotatedPlanted -> Render ()
170 renderLightedPlanted planted = preserve $ do
171         translate (plantPosition planted) 0
172         renderLightedPlant (phenotype planted)
173
174 renderLightedPlant :: AnnotatedPlant -> Render ()       
175 renderLightedPlant (Plant si len ang ut ps) = preserve $ do
176         rotate ang
177         moveTo 0 0
178         lineTo 0 (len * stipeLength)
179         let normalized = siLight si / (len * stipeLength)
180         when (normalized > 0) $ do
181                 --liftIO $ print normalized
182                 setLineWidth (2*stipeWidth)
183                 setSourceRGBA 1 1 0 normalized
184                 stroke
185         translate 0 (len * stipeLength)
186         mapM_ renderLightedPlant ps
187                 
188 {- Line based rendering deprecated
189
190 renderLine (l@((x1,y1),(x2,y2)), _) = do
191         setSourceRGB 0 1 0 
192         setLineWidth (0.5*stipeWidth)
193         moveTo x1 y1
194         lineTo x2 y2
195         stroke
196         
197 renderLightedLine (l@((x1,y1),(x2,y2)), _, intensity) = do
198         moveTo x1 y1
199         lineTo x2 y2
200         let normalized = intensity / lineLength l
201         when (normalized > 0) $ do
202                 setLineWidth (1.5*stipeWidth)
203                 setSourceRGBA 1 1 0 normalized
204                 strokePreserve
205         setSourceRGB 0 1 0 
206         setLineWidth (0.5*stipeWidth)
207         stroke
208 -}
209         
210 renderLightedPoly ((x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4), intensity) = do
211         when (intensity > 0) $ do
212                 moveTo x1 y1
213                 lineTo x2 y2
214                 lineTo x3 y3
215                 lineTo x4 y4
216                 closePath
217                 setSourceRGB 0 0 intensity
218                 fill
219
220 renderInfo garden = do
221         forM_ garden $ \planted -> do
222                 let x = plantPosition planted
223                 {-
224                 let text1 = printf "Light: %.2f" $
225                                 siSubLight . pData . phenotype $ planted
226                 -}
227                 let text1 = plantOwnerName planted
228                 let text2 = printf "Size: %.2f" $
229                                 siSubLength . pData . phenotype $ planted
230                 preserve $ do
231                         scale 1 (-1)
232                         setSourceRGB 0 0 0
233                         setFontSize (groundLevel/2)
234                         moveTo x (0.9*groundLevel)
235                         showText text2
236                         moveTo x (0.5*groundLevel)
237                         showText text1
238
239 renderTimeInfo timeStr = do
240         preserve $ do
241                 scale 1 (-1)
242                 setSourceRGB 0 0 0
243                 setFontSize (groundLevel/2)
244                 moveTo 0 (0.5*groundLevel)
245                 showText timeStr
246
247 renderSky :: Render ()
248 renderSky = do
249         -- Clear Background
250         setSourceRGB  0 0 1
251         paint
252
253 renderGround :: Render ()
254 renderGround = do
255         setSourceRGB (140/255) (80/255) (21/255)
256         rectangle 0 0 1 (-groundLevel)
257         fill
258
259 -- | Wrapper that calls 'save' and 'restore' before and after the argument
260 preserve :: Render () -> Render ()
261 preserve r = save >> r >> restore