Draw ground over plants
[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         renderSky
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         renderGround
82
83         renderInfo angle garden
84
85 renderPlanted :: AnnotatedPlanted -> Render ()
86 renderPlanted planted = preserve $ do
87         translate (plantPosition planted) 0
88         setLineCap LineCapRound
89         let c = colors !! fromIntegral (plantOwner planted)
90         renderPlant (Just (renderFlag (take 10 (plantOwnerName planted))))
91                     c (phenotype planted)
92
93 renderFlag :: String -> Render ()
94 renderFlag text = preserve $ do
95         scale 1 (-1)
96         setFontSize (groundLevel/2)
97         ext <- textExtents text
98
99         setLineWidth (groundLevel/10)
100         setSourceRGB 0 0 0
101         moveTo 0 0
102         lineTo (stipeWidth + textExtentsXadvance ext) 0
103         stroke
104
105         translate (stipeWidth) (groundLevel/2)
106         rectangle 0
107                   (textExtentsYbearing ext)
108                   (textExtentsXadvance ext)
109                   (textExtentsHeight ext)
110         setSourceRGB 1 1 1
111         fill
112
113         setSourceRGB 0 0 0
114         showText text
115
116 -- | Renders a plant, or part of a plant, with a given colour. If the Render
117 -- argument is given, it is drawn at the end of the plant, if there are no
118 -- branches, or passed to exactly one branch.
119 renderPlant :: (Maybe (Render ())) -> (Double,Double,Double) -> AnnotatedPlant -> Render ()     
120 renderPlant leaveR color@(r,g,b) (Plant si len ang ut ps) = preserve $ do
121         rotate ang
122         setLineWidth (stipeWidth*(0.5 + 0.5 * sqrt (siSubLength si)))
123         moveTo 0 0
124         lineTo 0 (len * stipeLength)
125         setSourceRGB r g b
126         stroke
127         translate 0 (len * stipeLength)
128         if null ps
129          then fromMaybe (return ()) leaveR
130          else sequence_ $ zipWith (\r p -> renderPlant r color p)
131                                  (leaveR : repeat Nothing)
132                                  ps
133         case siGrowth si of
134           GrowingSeed done -> do
135                 setSourceRGB 1 1 0
136                 arc 0 0 (done * blossomSize/2) 0 (2*pi)
137                 fill
138           _ -> return ()
139                 
140 renderLightedPlanted :: AnnotatedPlanted -> Render ()
141 renderLightedPlanted planted = preserve $ do
142         translate (plantPosition planted) 0
143         renderLightedPlant (phenotype planted)
144
145 renderLightedPlant :: AnnotatedPlant -> Render ()       
146 renderLightedPlant (Plant si len ang ut ps) = preserve $ do
147         rotate ang
148         moveTo 0 0
149         lineTo 0 (len * stipeLength)
150         let normalized = siLight si / (len * stipeLength)
151         when (normalized > 0) $ do
152                 --liftIO $ print normalized
153                 setLineWidth (2*stipeWidth)
154                 setSourceRGBA 1 1 0 normalized
155                 stroke
156         translate 0 (len * stipeLength)
157         mapM_ renderLightedPlant ps
158                 
159 {- Line based rendering deprecated
160
161 renderLine (l@((x1,y1),(x2,y2)), _) = do
162         setSourceRGB 0 1 0 
163         setLineWidth (0.5*stipeWidth)
164         moveTo x1 y1
165         lineTo x2 y2
166         stroke
167         
168 renderLightedLine (l@((x1,y1),(x2,y2)), _, intensity) = do
169         moveTo x1 y1
170         lineTo x2 y2
171         let normalized = intensity / lineLength l
172         when (normalized > 0) $ do
173                 setLineWidth (1.5*stipeWidth)
174                 setSourceRGBA 1 1 0 normalized
175                 strokePreserve
176         setSourceRGB 0 1 0 
177         setLineWidth (0.5*stipeWidth)
178         stroke
179 -}
180         
181 renderLightedPoly ((x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4), intensity) = do
182         when (intensity > 0) $ do
183                 moveTo x1 y1
184                 lineTo x2 y2
185                 lineTo x3 y3
186                 lineTo x4 y4
187                 closePath
188                 setSourceRGB 0 0 intensity
189                 fill
190
191 renderInfo angle garden = do
192         forM_ garden $ \planted -> do
193                 let x = plantPosition planted
194                 {-
195                 let text1 = printf "Light: %.2f" $
196                                 siSubLight . pData . phenotype $ planted
197                 -}
198                 let text1 = plantOwnerName planted
199                 let text2 = printf "Size: %.2f" $
200                                 siSubLength . pData . phenotype $ planted
201                 preserve $ do
202                         scale 1 (-1)
203                         setSourceRGB 0 0 0
204                         setFontSize (groundLevel/2)
205                         moveTo x (0.9*groundLevel)
206                         showText text2
207                         moveTo x (0.5*groundLevel)
208                         showText text1
209
210 renderTimeInfo timeStr = do
211         preserve $ do
212                 scale 1 (-1)
213                 setSourceRGB 0 0 0
214                 setFontSize (groundLevel/2)
215                 moveTo 0 (0.5*groundLevel)
216                 showText timeStr
217
218 renderSky :: Render ()
219 renderSky = do
220         -- Clear Background
221         rectangle 0 0 1 100
222         setSourceRGB  0 0 1
223         fill
224
225 renderGround :: Render ()
226 renderGround = do
227         setSourceRGB (140/255) (80/255) (21/255)
228         rectangle 0 0 1 (-groundLevel)
229         fill
230
231 -- | Wrapper that calls 'save' and 'restore' before and after the argument
232 preserve :: Render () -> Render ()
233 preserve r = save >> r >> restore