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 depthlimit;
 108
 109         if (sample >= end)
 110                 return 0;
 111
 112         depthlimit = sample->depth.mm;
 113         result = NULL;
 114
 115         for (;;) {
 116                 int time, depth;
 117
 118                 sample++;
 119                 if (sample >= end)
 120                         return NULL;
 121                 time = sample->time.seconds;
 122                 depth = sample->depth.mm;
 123
 124                 if (minmax) {
 125                         if (depth <= depthlimit) {
 126                                 if (depthlimit - depth > enough)
 127                                         break;
 128                                 continue;
 129                         }
 130                 } else {
 131                         if (depth >= depthlimit) {
 132                                 if (depth - depthlimit > enough)
 133                                         break;
 134                                 continue;
 135                         }
 136                 }
 137
 138                 result = sample;
 139                 depthlimit = depth;
 140         }
 141         return result;
 142 }
 143
 144 static void render_depth_sample(struct graphics_context *gc, struct sample *sample)
 145 {
 146         text_render_options_t tro = {1.0, 0.2, 0.2, CENTER};
 147         int sec = sample->time.seconds;
 148         depth_t depth = sample->depth;
 149         const char *fmt;
 150         double d;
 151
 152         switch (output_units.length) {
 153         case METERS:
 154                 d = depth.mm / 1000.0;
 155                 fmt = "%.1f";
 156                 break;
 157         case FEET:
 158                 d = to_feet(depth);
 159                 fmt = "%.0f";
 160                 break;
 161         }
 162         plot_text(gc, &tro, sec, depth.mm, fmt, d);
 163 }
 164
 165 static void plot_text_samples(struct graphics_context *gc, struct sample *a, struct sample *b)
 166 {
 167         struct sample *max, *min;
 168
 169         if (b <= a)
 170                 return;
 171         if (b[-1].time.seconds - a->time.seconds < 3*60)
 172                 return;
 173
 174         max = next_minmax(a, b, 1);
 175         if (max) {
 176                 render_depth_sample(gc, max);
 177                 min = next_minmax(max, b, 0);
 178                 if (min) {
 179                         plot_text_samples(gc, min, b);
 180                         return;
 181                 }
 182         }
 183 }
 184
 185 static void plot_depth_text(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 186 {
 187         struct sample *sample, *end;
 188         int maxtime, maxdepth;
 189
 190         /* Get plot scaling limits */
 191         maxtime = round_seconds_up(dive->duration.seconds);
 192         maxdepth = round_depth_up(dive->maxdepth);
 193
 194         gc->scalex = maxtime;
 195         gc->scaley = maxdepth;
 196
 197         cairo_set_font_size(gc->cr, 14);
 198
 199         sample = dive->sample;
 200         end = dive->sample + dive->samples;
 201
 202         plot_text_samples(gc, sample, end);
 203 }
 204
 205 static void plot_depth_profile(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 206 {
 207         cairo_t *cr = gc->cr;
 208         int begins, sec, depth;
 209         int i, samples;
 210         struct sample *sample;
 211         int maxtime, maxdepth, marker;
 212
 213         samples = dive->samples;
 214         if (!samples)
 215                 return;
 216
 217         cairo_set_line_width(gc->cr, 2);
 218
 219         /* Get plot scaling limits */
 220         maxtime = round_seconds_up(dive->duration.seconds);
 221         maxdepth = round_depth_up(dive->maxdepth);
 222
 223         /* Time markers: every 5 min */
 224         gc->scalex = maxtime;
 225         gc->scaley = 1.0;
 226         for (i = 5*60; i < maxtime; i += 5*60) {
 227                 move_to(gc, i, 0);
 228                 line_to(gc, i, 1);
 229         }
 230
 231         /* Depth markers: every 30 ft or 10 m*/
 232         gc->scalex = 1.0;
 233         gc->scaley = maxdepth;
 234         switch (output_units.length) {
 235         case METERS: marker = 10000; break;
 236         case FEET: marker = 9144; break;        /* 30 ft */
 237         }
 238
 239         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 1, 1, 0.5);
 240         for (i = marker; i < maxdepth; i += marker) {
 241                 move_to(gc, 0, i);
 242                 line_to(gc, 1, i);
 243         }
 244         cairo_stroke(cr);
 245
 246         /* Show mean depth */
 247         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 0.2, 0.2, 0.40);
 248         move_to(gc, 0, dive->meandepth.mm);
 249         line_to(gc, 1, dive->meandepth.mm);
 250         cairo_stroke(cr);
 251
 252         gc->scalex = maxtime;
 253
 254         sample = dive->sample;
 255         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 0.2, 0.2, 0.80);
 256         begins = sample->time.seconds;
 257         move_to(gc, sample->time.seconds, sample->depth.mm);
 258         for (i = 1; i < dive->samples; i++) {
 259                 sample++;
 260                 sec = sample->time.seconds;
 261                 if (sec <= maxtime) {
 262                         depth = sample->depth.mm;
 263                         line_to(gc, sec, depth);
 264                 }
 265         }
 266         gc->scaley = 1.0;
 267         line_to(gc, MIN(sec,maxtime), 0);
 268         line_to(gc, begins, 0);
 269         cairo_close_path(cr);
 270         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 0.2, 0.2, 0.20);
 271         cairo_fill_preserve(cr);
 272         cairo_set_source_rgba(cr, 1, 0.2, 0.2, 0.80);
 273         cairo_stroke(cr);
 274 }
 275
 276 /* gets both the actual start and end pressure as well as the scaling factors */
 277 static int get_cylinder_pressure_range(struct dive *dive, struct graphics_context *gc,
 278         pressure_t *startp, pressure_t *endp)
 279 {
 280         int i;
 281         int min, max;
 282
 283         gc->scalex = round_seconds_up(dive->duration.seconds);
 284
 285         max = 0;
 286         min = 5000000;
 287         if (startp)
 288                 startp->mbar = endp->mbar = 0;
 289
 290         for (i = 0; i < dive->samples; i++) {
 291                 int mbar;
 292                 struct sample *sample = dive->sample + i;
 293
 294                 /* FIXME! We only track cylinder 0 right now */
 295                 if (sample->cylinderindex)
 296                         continue;
 297                 mbar = sample->cylinderpressure.mbar;
 298                 if (!mbar)
 299                         continue;
 300                 if (mbar < min)
 301                         min = mbar;
 302                 if (mbar > max)
 303                         max = mbar;
 304         }
 305         if (startp)
 306                 startp->mbar = max;
 307         if (endp)
 308                 endp->mbar = min;
 309         if (!max)
 310                 return 0;
 311         gc->scaley = max * 1.5;
 312         return 1;
 313 }
 314
 315 static void plot_cylinder_pressure(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 316 {
 317         int i, sec = -1;
 318
 319         if (!get_cylinder_pressure_range(dive, gc, NULL, NULL))
 320                 return;
 321
 322         cairo_set_source_rgba(gc->cr, 0.2, 1.0, 0.2, 0.80);
 323
 324         move_to(gc, 0, dive->cylinder[0].start.mbar);
 325         for (i = 1; i < dive->samples; i++) {
 326                 int mbar;
 327                 struct sample *sample = dive->sample + i;
 328
 329                 mbar = sample->cylinderpressure.mbar;
 330                 if (!mbar)
 331                         continue;
 332                 sec = sample->time.seconds;
 333                 if (sec <= dive->duration.seconds)
 334                         line_to(gc, sec, mbar);
 335         }
 336         /*
 337          * We may have "surface time" events, in which case we don't go
 338          * back to dive duration
 339          */
 340         if (sec < dive->duration.seconds)
 341                 line_to(gc, dive->duration.seconds, dive->cylinder[0].end.mbar);
 342         cairo_stroke(gc->cr);
 343 }
 344
 345 /*
 346  * Return air usage (in liters).
 347  */
 348 static double calculate_airuse(struct dive *dive)
 349 {
 350         double airuse = 0;
 351         int i;
 352
 353         for (i = 0; i < MAX_CYLINDERS; i++) {
 354                 cylinder_t *cyl = dive->cylinder + i;
 355                 int size = cyl->type.size.mliter;
 356                 double kilo_atm;
 357
 358                 if (!size)
 359                         continue;
 360
 361                 kilo_atm = (cyl->start.mbar - cyl->end.mbar) / 1013250.0;
 362
 363                 /* Liters of air at 1 atm == milliliters at 1k atm*/
 364                 airuse += kilo_atm * size;
 365         }
 366         return airuse;
 367 }
 368
 369 static void plot_info(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 370 {
 371         text_render_options_t tro = {0.2, 1.0, 0.2, LEFT};
 372         const double liters_per_cuft = 28.317;
 373         const char *unit;
 374         double airuse;
 375
 376         airuse = calculate_airuse(dive);
 377         if (!airuse)
 378                 return;
 379
 380         /* I really need to start addign some unit setting thing */
 381         switch (output_units.volume) {
 382         case LITER:
 383                 unit = "l";
 384                 break;
 385         case CUFT:
 386                 unit = "cuft";
 387                 airuse /= liters_per_cuft;
 388                 break;
 389         }
 390         plot_text(gc, &tro, 0.8, 0.8, "vol: %4.2f %s", airuse, unit);
 391         if (dive->duration.seconds) {
 392                 double pressure = 1 + (dive->meandepth.mm / 10000.0);
 393                 double sac = airuse / pressure * 60 / dive->duration.seconds;
 394                 plot_text(gc, &tro, 0.8, 0.85, "SAC: %4.2f %s/min", sac, unit);
 395         }
 396 }
 397
 398 static void plot_cylinder_pressure_text(struct dive *dive, struct graphics_context *gc)
 399 {
 400         pressure_t startp, endp;
 401
 402         cairo_set_font_size(gc->cr, 10);
 403
 404         if (get_cylinder_pressure_range(dive, gc, &startp, &endp)) {
 405                 int start, end;
 406                 const char *unit = "bar";
 407
 408                 switch (output_units.pressure) {
 409                 case PASCAL:
 410                         start = startp.mbar * 100;
 411                         end = startp.mbar * 100;
 412                         unit = "pascal";
 413                         break;
 414                 case BAR:
 415                         start = (startp.mbar + 500) / 1000;
 416                         end = (endp.mbar + 500) / 1000;
 417                         unit = "bar";
 418                         break;
 419                 case PSI:
 420                         start = to_PSI(startp);
 421                         end = to_PSI(endp);
 422                         unit = "psi";
 423                         break;
 424                 }
 425
 426                 text_render_options_t tro = {0.2, 1.0, 0.2, LEFT};
 427                 plot_text(gc, &tro, 0, startp.mbar, "%d %s", start, unit);
 428                 plot_text(gc, &tro, dive->duration.seconds, endp.mbar,
 429                           "%d %s", end, unit);
 430         }
 431 }
 432
 433 static void plot(struct graphics_context *gc, int w, int h, struct dive *dive)
 434 {
 435         double topx, topy;
 436
 437         topx = w / 20.0;
 438         topy = h / 20.0;
 439         cairo_translate(gc->cr, topx, topy);
 440
 441         /*
 442          * We can use "cairo_translate()" because that doesn't
 443          * scale line width etc. But the actual scaling we need
 444          * do set up ourselves..
 445          *
 446          * Snif. What a pity.
 447          */
 448         gc->maxx = (w - 2*topx);
 449         gc->maxy = (h - 2*topy);
 450
 451         /* Cylinder pressure plot */
 452         plot_cylinder_pressure(dive, gc);
 453
 454         /* Depth profile */
 455         plot_depth_profile(dive, gc);
 456
 457         /* Text on top of all graphs.. */
 458         plot_depth_text(dive, gc);
 459         plot_cylinder_pressure_text(dive, gc);
 460
 461         /* And info box in the lower right corner.. */
 462         gc->scalex = gc->scaley = 1.0;
 463         plot_info(dive, gc);
 464
 465         /* Bounding box last */
 466         cairo_set_source_rgb(gc->cr, 1, 1, 1);
 467         move_to(gc, 0, 0);
 468         line_to(gc, 0, 1);
 469         line_to(gc, 1, 1);
 470         line_to(gc, 1, 0);
 471         cairo_close_path(gc->cr);
 472         cairo_stroke(gc->cr);
 473
 474 }
 475
 476 static gboolean expose_event(GtkWidget *widget, GdkEventExpose *event, gpointer data)
 477 {
 478         struct dive *dive = current_dive;
 479         struct graphics_context gc;
 480         int w,h;
 481
 482         w = widget->allocation.width;
 483         h = widget->allocation.height;
 484
 485         gc.cr = gdk_cairo_create(widget->window);
 486         cairo_set_source_rgb(gc.cr, 0, 0, 0);
 487         cairo_paint(gc.cr);
 488
 489         if (dive)
 490                 plot(&gc, w, h, dive);
 491
 492         cairo_destroy(gc.cr);
 493
 494         return FALSE;
 495 }
 496
 497 GtkWidget *dive_profile_widget(void)
 498 {
 499         GtkWidget *da;
 500
 501         da = gtk_drawing_area_new();
 502         gtk_widget_set_size_request(da, 450, 350);
 503         g_signal_connect(da, "expose_event", G_CALLBACK(expose_event), NULL);
 504
 505         return da;
 506 }