profile.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3 #include <stdarg.h>
   4 #include <time.h>
   5
   6 #include "dive.h"
   7 #include "display.h"
   8 #include "divelist.h"
   9
  10 int selected_dive = 0;
  11
  12 /*
  13  * Cairo scaling really is horribly horribly mis-designed.
  14  *
  15  * Which is sad, because I really like Cairo otherwise. But
  16  * the fact that the line width is scaled with the same scale
  17  * as the coordinate system is a f*&%ing disaster. So we
  18  * can't use it, and instead have this butt-ugly wrapper thing..
  19  */
  20 struct graphics_context {
  21         cairo_t *cr;
  22         double maxx, maxy;
  23         double scalex, scaley;
  24 };
  25
  26 /* Scale to 0,0 -> maxx,maxy */
  27 #define SCALE(gc,x,y) (x)*gc->maxx/gc->scalex,(y)*gc->maxy/gc->scaley
  28
  29 static void move_to(struct graphics_context *gc, double x, double y)
  30 {
  31         cairo_move_to(gc->cr, SCALE(gc, x, y));
  32 }
  33
  34 static void line_to(struct graphics_context *gc, double x, double y)
  35 {
  36         cairo_line_to(gc->cr, SCALE(gc, x, y));
  37 }
  38
  39 #define ROUND_UP(x,y) ((((x)+(y)-1)/(y))*(y))
  40
  41 /*
  42  * When showing dive profiles, we scale things to the
  43  * current dive. However, we don't scale past less than
  44  * 30 minutes or 90 ft, just so that small dives show
  45  * up as such.
  46  */
  47 static int round_seconds_up(int seconds)
  48 {
  49         return MAX(30*60, ROUND_UP(seconds, 60*10));
  50 }
  51
  52 static int round_depth_up(depth_t depth)
  53 {
  54         unsigned mm = depth.mm;
  55         /* Minimum 30m */
  56         return MAX(30000, ROUND_UP(mm+3000, 10000));
  57 }
  58
  59 typedef struct {
  60         double r,g,b;
  61         enum {CENTER,LEFT} allign;
  62 } text_render_options_t;
  63
  64 static void plot_text(struct graphics_context *gc, text_render_options_t *tro,
  65                       double x, double y, const char *fmt, ...)
  66 {
  67         cairo_t *cr = gc->cr;
  68         cairo_text_extents_t extents;
  69         double dx, dy;
  70         char buffer[80];
  71         va_list args;
  72
  73         va_start(args, fmt);
  74         vsnprintf(buffer, sizeof(buffer), fmt, args);
  75         va_end(args);
  76
  77         cairo_text_extents(cr, buffer, &extents);
  78         dx = 0;
  79         if (tro->allign == CENTER)
  80                 dx = -(extents.width/2 + extents.x_bearing);
  81         dy = extents.height * 1.2;
  82
  83         move_to(gc, x, y);
  84         cairo_rel_move_to(cr, dx, dy);
  85
  86         cairo_text_path(cr, buffer);
  87         cairo_set_source_rgb(cr, 0, 0, 0);
  88         cairo_stroke(cr);
  89
  90         move_to(gc, x, y);
  91         cairo_rel_move_to(cr, dx, dy);
  92
  93         cairo_set_source_rgb(cr, tro->r, tro->g, tro->b);
  94         cairo_show_text(cr, buffer);
  95 }
  96
  97 /*
  98  * Find the next maximum point in a 10-minute window.
  99  *
 100  * We exit early if we hit "enough" of a depth reversal,
 101  * which is roughly 10 feet.
 102  */
 103 static struct sample *next_minmax(struct sample *sample, struct sample *end, int minmax)
 104 {
 105         const int enough = 3000;
 106         struct sample *result;
 107         int timelimit, depthlimit;
 108
 109         if (sample >= end)
 110                 return 0;
 111
 112         timelimit = 24*60*60;
 113         depthlimit = sample->depth.mm;
 114         result = NULL;
 115
 116         for (;;) {
 117                 int time, depth;
 118
 119                 sample++;
 120                 if (sample >= end)
 121                         return NULL;
 122                 time = sample->time.seconds;
 123                 depth = sample->depth.mm;
 124                 if (time > timelimit)
 125                         break;
 126
 127                 if (minmax) {
 128                         if (depth <= depthlimit) {
 129                                 if (depthlimit - depth > enough)
 130                                         break;
 131                                 continue;
 132                         }
 133                 } else {
 134                         if (depth >= depthlimit) {
 135                                 if (depth - depthlimit > enough)
 136                                         break;
 137                                 continue;
 138                         }
 139                 }
 140
 141                 result = sample;
 142                 depthlimit = depth;
 143                 /* Look up to ten minutes into the future */
 144                 timelimit = time + 600;
 145         }
 146         return result;
 147 }
 148
 149 static void render_depth_sample(struct graphics_context *gc, struct sample *sample)
 150 {
 151         text_render_options_t tro = {1.0, 0.2, 0.2, CENTER};
 152         int sec = sample->time.seconds;
 153         depth_t depth = sample->depth;
 154         const char *fmt;
 155         double d;
 156
 157         switch (output_units.length) {
 158         case METERS:
 159                 d = depth.mm / 1000.0;
 160                 fmt = "%.1f";
 161                 break;
 162         case FEET:
 163                 d = to_feet(depth);
 164                 fmt = "%.0f";
 165                 break;
 166         }
 167         plot_text(gc, &tro, sec, depth.mm, fmt, d);
 168 }
 169
 170 static void plot_text_samples(struct graphics_context *gc, struct sample *a, struct sample *b)
 171 {
 172         struct sample *max, *min;
 173
 174         if (b < a)
 175                 return;
 176         if (b->time.seconds - a->time.seconds < 3*60)
 177                 return;
 178
 179         max = next_minmax(a, b, 1);
 180         if (max) {
 181                 render_depth_sample(gc, max);
 182                 min = next_minmax(max, b, 0);
 183                 if (min) {
 184                         plot_text_samples(gc, min, b);
 185                         return;
 186                 }
 187         }
 188 }
 189
 190 static void plot_depth_text(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 191 {
 192         struct sample *sample, *end;
 193         int maxtime, maxdepth;
 194
 195         /* Get plot scaling limits */
 196         maxtime = round_seconds_up(dive->duration.seconds);
 197         maxdepth = round_depth_up(dive->maxdepth);
 198
 199         gc->scalex = maxtime;
 200         gc->scaley = maxdepth;
 201
 202         cairo_set_font_size(gc->cr, 14);
 203
 204         /*
 205          * We never take the last sample into account.
 206          * It should be a surface event anyway, although
 207          * there are buggy cases where it isn't..
 208          */
 209         sample = dive->sample;
 210         end = dive->sample + dive->samples - 1;
 211
 212         plot_text_samples(gc, sample, end);
 213 }
 214
 215 static void plot_depth_profile(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 216 {
 217         cairo_t *cr = gc->cr;
 218         int begins, sec, depth;
 219         int i, samples;
 220         struct sample *sample;
 221         int maxtime, maxdepth, marker;
 222
 223         samples = dive->samples;
 224         if (!samples)
 225                 return;
 226
 227         cairo_set_line_width(gc->cr, 2);
 228
 229         /* Get plot scaling limits */
 230         maxtime = round_seconds_up(dive->duration.seconds);
 231         maxdepth = round_depth_up(dive->maxdepth);
 232
 233         /* Time markers: every 5 min */
 234         gc->scalex = maxtime;
 235         gc->scaley = 1.0;
 236         for (i = 5*60; i < maxtime; i += 5*60) {
 237                 move_to(gc, i, 0);
 238                 line_to(gc, i, 1);
 239         }
 240
 241         /* Depth markers: every 30 ft or 10 m*/
 242         gc->scalex = 1.0;
 243         gc->scaley = maxdepth;
 244         switch (output_units.length) {
 245         case METERS: marker = 10000; break;
 246         case FEET: marker = 9144; break;        /* 30 ft */
 247         }
 248
 249         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 1, 1, 0.5);
 250         for (i = marker; i < maxdepth; i += marker) {
 251                 move_to(gc, 0, i);
 252                 line_to(gc, 1, i);
 253         }
 254         cairo_stroke(cr);
 255
 256         /* Show mean depth */
 257         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 0.2, 0.2, 0.40);
 258         move_to(gc, 0, dive->meandepth.mm);
 259         line_to(gc, 1, dive->meandepth.mm);
 260         cairo_stroke(cr);
 261
 262         gc->scalex = maxtime;
 263
 264         sample = dive->sample;
 265         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 0.2, 0.2, 0.80);
 266         begins = sample->time.seconds;
 267         move_to(gc, sample->time.seconds, sample->depth.mm);
 268         for (i = 1; i < dive->samples; i++) {
 269                 sample++;
 270                 sec = sample->time.seconds;
 271                 if (sec <= maxtime) {
 272                         depth = sample->depth.mm;
 273                         line_to(gc, sec, depth);
 274                 }
 275         }
 276         gc->scaley = 1.0;
 277         line_to(gc, MIN(sec,maxtime), 0);
 278         line_to(gc, begins, 0);
 279         cairo_close_path(cr);
 280         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 0.2, 0.2, 0.20);
 281         cairo_fill_preserve(cr);
 282         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 0.2, 0.2, 0.80);
 283         cairo_stroke(cr);
 284 }
 285
 286 /* gets both the actual start and end pressure as well as the scaling factors */
 287 static int get_cylinder_pressure_range(struct dive *dive, struct graphics_context *gc,
 288         pressure_t *startp, pressure_t *endp)
 289 {
 290         int i;
 291         int min, max;
 292
 293         gc->scalex = round_seconds_up(dive->duration.seconds);
 294
 295         max = 0;
 296         min = 5000000;
 297         if (startp)
 298                 startp->mbar = endp->mbar = 0;
 299
 300         for (i = 0; i < dive->samples; i++) {
 301                 int mbar;
 302                 struct sample *sample = dive->sample + i;
 303
 304                 /* FIXME! We only track cylinder 0 right now */
 305                 if (sample->cylinderindex)
 306                         continue;
 307                 mbar = sample->cylinderpressure.mbar;
 308                 if (!mbar)
 309                         continue;
 310                 if (mbar < min)
 311                         min = mbar;
 312                 if (mbar > max)
 313                         max = mbar;
 314         }
 315         if (startp)
 316                 startp->mbar = max;
 317         if (endp)
 318                 endp->mbar = min;
 319         if (!max)
 320                 return 0;
 321         gc->scaley = max * 1.5;
 322         return 1;
 323 }
 324
 325 static void plot_cylinder_pressure(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 326 {
 327         int i, sec = -1;
 328
 329         if (!get_cylinder_pressure_range(dive, gc, NULL, NULL))
 330                 return;
 331
 332         cairo_set_source_rgba(gc->cr, 0.2, 1.0, 0.2, 0.80);
 333
 334         move_to(gc, 0, dive->cylinder[0].start.mbar);
 335         for (i = 1; i < dive->samples; i++) {
 336                 int mbar;
 337                 struct sample *sample = dive->sample + i;
 338
 339                 mbar = sample->cylinderpressure.mbar;
 340                 if (!mbar)
 341                         continue;
 342                 sec = sample->time.seconds;
 343                 if (sec <= dive->duration.seconds)
 344                         line_to(gc, sec, mbar);
 345         }
 346         /*
 347          * We may have "surface time" events, in which case we don't go
 348          * back to dive duration
 349          */
 350         if (sec < dive->duration.seconds)
 351                 line_to(gc, dive->duration.seconds, dive->cylinder[0].end.mbar);
 352         cairo_stroke(gc->cr);
 353 }
 354
 355 /*
 356  * Return air usage (in liters).
 357  */
 358 static double calculate_airuse(struct dive *dive)
 359 {
 360         double airuse = 0;
 361         int i;
 362
 363         for (i = 0; i < MAX_CYLINDERS; i++) {
 364                 cylinder_t *cyl = dive->cylinder + i;
 365                 int size = cyl->type.size.mliter;
 366                 double kilo_atm;
 367
 368                 if (!size)
 369                         continue;
 370
 371                 kilo_atm = (cyl->start.mbar - cyl->end.mbar) / 1013250.0;
 372
 373                 /* Liters of air at 1 atm == milliliters at 1k atm*/
 374                 airuse += kilo_atm * size;
 375         }
 376         return airuse;
 377 }
 378
 379 static void plot_info(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 380 {
 381         text_render_options_t tro = {0.2, 1.0, 0.2, LEFT};
 382         const double liters_per_cuft = 28.317;
 383         const char *unit;
 384         double airuse;
 385
 386         airuse = calculate_airuse(dive);
 387         if (!airuse)
 388                 return;
 389
 390         /* I really need to start addign some unit setting thing */
 391         switch (output_units.volume) {
 392         case LITER:
 393                 unit = "l";
 394                 break;
 395         case CUFT:
 396                 unit = "cuft";
 397                 airuse /= liters_per_cuft;
 398                 break;
 399         }
 400         plot_text(gc, &tro, 0.8, 0.8, "vol: %4.2f %s", airuse, unit);
 401         if (dive->duration.seconds) {
 402                 double pressure = 1 + (dive->meandepth.mm / 10000.0);
 403                 double sac = airuse / pressure * 60 / dive->duration.seconds;
 404                 plot_text(gc, &tro, 0.8, 0.85, "SAC: %4.2f %s/min", sac, unit);
 405         }
 406 }
 407
 408 static void plot_cylinder_pressure_text(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 409 {
 410         pressure_t startp, endp;
 411
 412         cairo_set_font_size(gc->cr, 10);
 413
 414         if (get_cylinder_pressure_range(dive, gc, &startp, &endp)) {
 415                 int start, end;
 416                 const char *unit = "bar";
 417
 418                 switch (output_units.pressure) {
 419                 case PASCAL:
 420                         start = startp.mbar * 100;
 421                         end = startp.mbar * 100;
 422                         unit = "pascal";
 423                         break;
 424                 case BAR:
 425                         start = (startp.mbar + 500) / 1000;
 426                         end = (endp.mbar + 500) / 1000;
 427                         unit = "bar";
 428                         break;
 429                 case PSI:
 430                         start = to_PSI(startp);
 431                         end = to_PSI(endp);
 432                         unit = "psi";
 433                         break;
 434                 }
 435
 436                 text_render_options_t tro = {0.2, 1.0, 0.2, LEFT};
 437                 plot_text(gc, &tro, 0, startp.mbar, "%d %s", start, unit);
 438                 plot_text(gc, &tro, dive->duration.seconds, endp.mbar,
 439                           "%d %s", end, unit);
 440         }
 441 }
 442
 443 static void plot(struct graphics_context *gc, int w, int h, struct dive *dive)
 444 {
 445         double topx, topy;
 446
 447         topx = w / 20.0;
 448         topy = h / 20.0;
 449         cairo_translate(gc->cr, topx, topy);
 450
 451         /*
 452          * We can use "cairo_translate()" because that doesn't
 453          * scale line width etc. But the actual scaling we need
 454          * do set up ourselves..
 455          *
 456          * Snif. What a pity.
 457          */
 458         gc->maxx = (w - 2*topx);
 459         gc->maxy = (h - 2*topy);
 460
 461         /* Cylinder pressure plot */
 462         plot_cylinder_pressure(dive, gc);
 463
 464         /* Depth profile */
 465         plot_depth_profile(dive, gc);
 466
 467         /* Text on top of all graphs.. */
 468         plot_depth_text(dive, gc);
 469         plot_cylinder_pressure_text(dive, gc);
 470
 471         /* And info box in the lower right corner.. */
 472         gc->scalex = gc->scaley = 1.0;
 473         plot_info(dive, gc);
 474
 475         /* Bounding box last */
 476         cairo_set_source_rgb(gc->cr, 1, 1, 1);
 477         move_to(gc, 0, 0);
 478         line_to(gc, 0, 1);
 479         line_to(gc, 1, 1);
 480         line_to(gc, 1, 0);
 481         cairo_close_path(gc->cr);
 482         cairo_stroke(gc->cr);
 483
 484 }
 485
 486 static gboolean expose_event(GtkWidget *widget, GdkEventExpose *event, gpointer data)
 487 {
 488         struct dive *dive = current_dive;
 489         struct graphics_context gc;
 490         int w,h;
 491
 492         w = widget->allocation.width;
 493         h = widget->allocation.height;
 494
 495         gc.cr = gdk_cairo_create(widget->window);
 496         cairo_set_source_rgb(gc.cr, 0, 0, 0);
 497         cairo_paint(gc.cr);
 498
 499         if (dive)
 500                 plot(&gc, w, h, dive);
 501
 502         cairo_destroy(gc.cr);
 503
 504         return FALSE;
 505 }
 506
 507 GtkWidget *dive_profile_widget(void)
 508 {
 509         GtkWidget *da;
 510
 511         da = gtk_drawing_area_new();
 512         gtk_widget_set_size_request(da, 450, 350);
 513         g_signal_connect(da, "expose_event", G_CALLBACK(expose_event), NULL);
 514
 515         return da;
 516 }