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         int size;
  61         double r,g,b;
  62         enum {CENTER,LEFT} halign;
  63         enum {MIDDLE,TOP,BOTTOM} valign;
  64 } text_render_options_t;
  65
  66 static void plot_text(struct graphics_context *gc, const text_render_options_t *tro,
  67                       double x, double y, const char *fmt, ...)
  68 {
  69         cairo_t *cr = gc->cr;
  70         cairo_text_extents_t extents;
  71         double dx, dy;
  72         char buffer[80];
  73         va_list args;
  74
  75         va_start(args, fmt);
  76         vsnprintf(buffer, sizeof(buffer), fmt, args);
  77         va_end(args);
  78
  79         cairo_set_font_size(cr, tro->size);
  80         cairo_text_extents(cr, buffer, &extents);
  81         dx = 0;
  82         switch (tro->halign) {
  83         case CENTER:
  84                 dx = -(extents.width/2 + extents.x_bearing);
  85                 break;
  86         case LEFT:
  87                 dx = 0;
  88                 break;
  89         }
  90         switch (tro->valign) {
  91         case TOP:
  92                 dy = extents.height * 1.2;
  93                 break;
  94         case BOTTOM:
  95                 dy = -extents.height * 0.8;
  96                 break;
  97         case MIDDLE:
  98                 dy = 0;
  99                 break;
 100         }
 101
 102         move_to(gc, x, y);
 103         cairo_rel_move_to(cr, dx, dy);
 104
 105         cairo_text_path(cr, buffer);
 106         cairo_set_source_rgb(cr, 0, 0, 0);
 107         cairo_stroke(cr);
 108
 109         move_to(gc, x, y);
 110         cairo_rel_move_to(cr, dx, dy);
 111
 112         cairo_set_source_rgb(cr, tro->r, tro->g, tro->b);
 113         cairo_show_text(cr, buffer);
 114 }
 115
 116 static void render_depth_sample(struct graphics_context *gc, struct sample *sample, const text_render_options_t *tro)
 117 {
 118         int sec = sample->time.seconds;
 119         depth_t depth = sample->depth;
 120         const char *fmt;
 121         double d;
 122
 123         switch (output_units.length) {
 124         case METERS:
 125                 d = depth.mm / 1000.0;
 126                 fmt = "%.1f";
 127                 break;
 128         case FEET:
 129                 d = to_feet(depth);
 130                 fmt = "%.0f";
 131                 break;
 132         }
 133         plot_text(gc, tro, sec, depth.mm, fmt, d);
 134 }
 135
 136 /*
 137  * Find the next minimum/maximum point.
 138  *
 139  * We exit early if we hit "enough" of a depth reversal,
 140  * which is roughly 10 feet.
 141  */
 142 static struct sample *next_minmax(struct sample *sample, struct sample *end, int minmax)
 143 {
 144         const int enough = 3000;
 145         struct sample *result;
 146         int depthlimit;
 147
 148         if (sample >= end)
 149                 return 0;
 150
 151         depthlimit = sample->depth.mm;
 152         result = NULL;
 153
 154         for (;;) {
 155                 int depth;
 156
 157                 sample++;
 158                 if (sample >= end)
 159                         return NULL;
 160                 depth = sample->depth.mm;
 161
 162                 if (minmax) {
 163                         if (depth <= depthlimit) {
 164                                 if (depthlimit - depth > enough)
 165                                         break;
 166                                 continue;
 167                         }
 168                 } else {
 169                         if (depth >= depthlimit) {
 170                                 if (depth - depthlimit > enough)
 171                                         break;
 172                                 continue;
 173                         }
 174                 }
 175
 176                 result = sample;
 177                 depthlimit = depth;
 178         }
 179         return result;
 180 }
 181
 182 static void plot_text_samples(struct graphics_context *gc, struct sample *a, struct sample *b)
 183 {
 184         static const text_render_options_t deep = {14, 1.0, 0.2, 0.2, CENTER, TOP};
 185         static const text_render_options_t shallow = {14, 1.0, 0.2, 0.2, CENTER, BOTTOM};
 186
 187         for (;;) {
 188                 if (b <= a)
 189                         break;
 190                 a = next_minmax(a, b, 1);
 191                 if (!a)
 192                         break;
 193                 render_depth_sample(gc, a, &deep);
 194                 a = next_minmax(a, b, 0);
 195                 if (!a)
 196                         break;
 197                 if (a->depth.mm < 2500)
 198                         continue;
 199                 render_depth_sample(gc, a, &shallow);
 200         }
 201 }
 202
 203 static void plot_depth_text(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 204 {
 205         struct sample *sample, *end;
 206         int maxtime, maxdepth;
 207
 208         /* Get plot scaling limits */
 209         maxtime = round_seconds_up(dive->duration.seconds);
 210         maxdepth = round_depth_up(dive->maxdepth);
 211
 212         gc->scalex = maxtime;
 213         gc->scaley = maxdepth;
 214
 215         sample = dive->sample;
 216         end = dive->sample + dive->samples;
 217
 218         plot_text_samples(gc, sample, end);
 219 }
 220
 221 static void plot_depth_profile(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 222 {
 223         cairo_t *cr = gc->cr;
 224         int begins, sec, depth;
 225         int i, samples;
 226         struct sample *sample;
 227         int maxtime, maxdepth, marker;
 228
 229         samples = dive->samples;
 230         if (!samples)
 231                 return;
 232
 233         cairo_set_line_width(gc->cr, 2);
 234
 235         /* Get plot scaling limits */
 236         maxtime = round_seconds_up(dive->duration.seconds);
 237         maxdepth = round_depth_up(dive->maxdepth);
 238
 239         /* Time markers: every 5 min */
 240         gc->scalex = maxtime;
 241         gc->scaley = 1.0;
 242         for (i = 5*60; i < maxtime; i += 5*60) {
 243                 move_to(gc, i, 0);
 244                 line_to(gc, i, 1);
 245         }
 246
 247         /* Depth markers: every 30 ft or 10 m*/
 248         gc->scalex = 1.0;
 249         gc->scaley = maxdepth;
 250         switch (output_units.length) {
 251         case METERS: marker = 10000; break;
 252         case FEET: marker = 9144; break;        /* 30 ft */
 253         }
 254
 255         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 1, 1, 0.5);
 256         for (i = marker; i < maxdepth; i += marker) {
 257                 move_to(gc, 0, i);
 258                 line_to(gc, 1, i);
 259         }
 260         cairo_stroke(cr);
 261
 262         /* Show mean depth */
 263         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 0.2, 0.2, 0.40);
 264         move_to(gc, 0, dive->meandepth.mm);
 265         line_to(gc, 1, dive->meandepth.mm);
 266         cairo_stroke(cr);
 267
 268         gc->scalex = maxtime;
 269
 270         sample = dive->sample;
 271         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 0.2, 0.2, 0.80);
 272         begins = sample->time.seconds;
 273         move_to(gc, sample->time.seconds, sample->depth.mm);
 274         for (i = 1; i < dive->samples; i++) {
 275                 sample++;
 276                 sec = sample->time.seconds;
 277                 if (sec <= maxtime) {
 278                         depth = sample->depth.mm;
 279                         line_to(gc, sec, depth);
 280                 }
 281         }
 282         gc->scaley = 1.0;
 283         line_to(gc, MIN(sec,maxtime), 0);
 284         line_to(gc, begins, 0);
 285         cairo_close_path(cr);
 286         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 0.2, 0.2, 0.20);
 287         cairo_fill_preserve(cr);
 288         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 0.2, 0.2, 0.80);
 289         cairo_stroke(cr);
 290 }
 291
 292 /* gets both the actual start and end pressure as well as the scaling factors */
 293 static int get_cylinder_pressure_range(struct dive *dive, struct graphics_context *gc,
 294         pressure_t *startp, pressure_t *endp)
 295 {
 296         int i;
 297         int min, max;
 298
 299         gc->scalex = round_seconds_up(dive->duration.seconds);
 300
 301         max = 0;
 302         min = 5000000;
 303         if (startp)
 304                 startp->mbar = endp->mbar = 0;
 305
 306         for (i = 0; i < dive->samples; i++) {
 307                 int mbar;
 308                 struct sample *sample = dive->sample + i;
 309
 310                 /* FIXME! We only track cylinder 0 right now */
 311                 if (sample->cylinderindex)
 312                         continue;
 313                 mbar = sample->cylinderpressure.mbar;
 314                 if (!mbar)
 315                         continue;
 316                 if (mbar < min)
 317                         min = mbar;
 318                 if (mbar > max)
 319                         max = mbar;
 320         }
 321         if (startp)
 322                 startp->mbar = max;
 323         if (endp)
 324                 endp->mbar = min;
 325         if (!max)
 326                 return 0;
 327         gc->scaley = max * 1.5;
 328         return 1;
 329 }
 330
 331 static void plot_cylinder_pressure(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 332 {
 333         int i, sec = -1;
 334
 335         if (!get_cylinder_pressure_range(dive, gc, NULL, NULL))
 336                 return;
 337
 338         cairo_set_source_rgba(gc->cr, 0.2, 1.0, 0.2, 0.80);
 339
 340         move_to(gc, 0, dive->cylinder[0].start.mbar);
 341         for (i = 1; i < dive->samples; i++) {
 342                 int mbar;
 343                 struct sample *sample = dive->sample + i;
 344
 345                 mbar = sample->cylinderpressure.mbar;
 346                 if (!mbar)
 347                         continue;
 348                 sec = sample->time.seconds;
 349                 if (sec <= dive->duration.seconds)
 350                         line_to(gc, sec, mbar);
 351         }
 352         /*
 353          * We may have "surface time" events, in which case we don't go
 354          * back to dive duration
 355          */
 356         if (sec < dive->duration.seconds)
 357                 line_to(gc, dive->duration.seconds, dive->cylinder[0].end.mbar);
 358         cairo_stroke(gc->cr);
 359 }
 360
 361 /*
 362  * Return air usage (in liters).
 363  */
 364 static double calculate_airuse(struct dive *dive)
 365 {
 366         double airuse = 0;
 367         int i;
 368
 369         for (i = 0; i < MAX_CYLINDERS; i++) {
 370                 cylinder_t *cyl = dive->cylinder + i;
 371                 int size = cyl->type.size.mliter;
 372                 double kilo_atm;
 373
 374                 if (!size)
 375                         continue;
 376
 377                 kilo_atm = (cyl->start.mbar - cyl->end.mbar) / 1013250.0;
 378
 379                 /* Liters of air at 1 atm == milliliters at 1k atm*/
 380                 airuse += kilo_atm * size;
 381         }
 382         return airuse;
 383 }
 384
 385 static void plot_info(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 386 {
 387         text_render_options_t tro = {10, 0.2, 1.0, 0.2, LEFT, TOP};
 388         const double liters_per_cuft = 28.317;
 389         const char *unit;
 390         double airuse;
 391
 392         airuse = calculate_airuse(dive);
 393         if (!airuse)
 394                 return;
 395
 396         /* I really need to start addign some unit setting thing */
 397         switch (output_units.volume) {
 398         case LITER:
 399                 unit = "l";
 400                 break;
 401         case CUFT:
 402                 unit = "cuft";
 403                 airuse /= liters_per_cuft;
 404                 break;
 405         }
 406         plot_text(gc, &tro, 0.8, 0.8, "vol: %4.2f %s", airuse, unit);
 407         if (dive->duration.seconds) {
 408                 double pressure = 1 + (dive->meandepth.mm / 10000.0);
 409                 double sac = airuse / pressure * 60 / dive->duration.seconds;
 410                 plot_text(gc, &tro, 0.8, 0.85, "SAC: %4.2f %s/min", sac, unit);
 411         }
 412 }
 413
 414 static void plot_cylinder_pressure_text(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 415 {
 416         pressure_t startp, endp;
 417
 418         if (get_cylinder_pressure_range(dive, gc, &startp, &endp)) {
 419                 int start, end;
 420                 const char *unit = "bar";
 421
 422                 switch (output_units.pressure) {
 423                 case PASCAL:
 424                         start = startp.mbar * 100;
 425                         end = startp.mbar * 100;
 426                         unit = "pascal";
 427                         break;
 428                 case BAR:
 429                         start = (startp.mbar + 500) / 1000;
 430                         end = (endp.mbar + 500) / 1000;
 431                         unit = "bar";
 432                         break;
 433                 case PSI:
 434                         start = to_PSI(startp);
 435                         end = to_PSI(endp);
 436                         unit = "psi";
 437                         break;
 438                 }
 439
 440                 text_render_options_t tro = {10, 0.2, 1.0, 0.2, LEFT, TOP};
 441                 plot_text(gc, &tro, 0, startp.mbar, "%d %s", start, unit);
 442                 plot_text(gc, &tro, dive->duration.seconds, endp.mbar,
 443                           "%d %s", end, unit);
 444         }
 445 }
 446
 447 static void plot(struct graphics_context *gc, int w, int h, struct dive *dive)
 448 {
 449         double topx, topy;
 450
 451         topx = w / 20.0;
 452         topy = h / 20.0;
 453         cairo_translate(gc->cr, topx, topy);
 454
 455         /*
 456          * We can use "cairo_translate()" because that doesn't
 457          * scale line width etc. But the actual scaling we need
 458          * do set up ourselves..
 459          *
 460          * Snif. What a pity.
 461          */
 462         gc->maxx = (w - 2*topx);
 463         gc->maxy = (h - 2*topy);
 464
 465         /* Cylinder pressure plot */
 466         plot_cylinder_pressure(dive, gc);
 467
 468         /* Depth profile */
 469         plot_depth_profile(dive, gc);
 470
 471         /* Text on top of all graphs.. */
 472         plot_depth_text(dive, gc);
 473         plot_cylinder_pressure_text(dive, gc);
 474
 475         /* And info box in the lower right corner.. */
 476         gc->scalex = gc->scaley = 1.0;
 477         plot_info(dive, gc);
 478
 479         /* Bounding box last */
 480         cairo_set_source_rgb(gc->cr, 1, 1, 1);
 481         move_to(gc, 0, 0);
 482         line_to(gc, 0, 1);
 483         line_to(gc, 1, 1);
 484         line_to(gc, 1, 0);
 485         cairo_close_path(gc->cr);
 486         cairo_stroke(gc->cr);
 487
 488 }
 489
 490 static gboolean expose_event(GtkWidget *widget, GdkEventExpose *event, gpointer data)
 491 {
 492         struct dive *dive = current_dive;
 493         struct graphics_context gc;
 494         int w,h;
 495
 496         w = widget->allocation.width;
 497         h = widget->allocation.height;
 498
 499         gc.cr = gdk_cairo_create(widget->window);
 500         cairo_set_source_rgb(gc.cr, 0, 0, 0);
 501         cairo_paint(gc.cr);
 502
 503         if (dive)
 504                 plot(&gc, w, h, dive);
 505
 506         cairo_destroy(gc.cr);
 507
 508         return FALSE;
 509 }
 510
 511 GtkWidget *dive_profile_widget(void)
 512 {
 513         GtkWidget *da;
 514
 515         da = gtk_drawing_area_new();
 516         gtk_widget_set_size_request(da, 450, 350);
 517         g_signal_connect(da, "expose_event", G_CALLBACK(expose_event), NULL);
 518
 519         return da;
 520 }