]> git.tdb.fi Git - ext/subsurface.git/blob - profile.c
Improve temperature text plotting in profile display
[ext/subsurface.git] / profile.c
1 /* profile.c */
2 /* creates all the necessary data for drawing the dive profile 
3  * uses cairo to draw it
4  */
5 #include <stdio.h>
6 #include <stdlib.h>
7 #include <stdarg.h>
8 #include <string.h>
9 #include <time.h>
10
11 #include "dive.h"
12 #include "display.h"
13 #include "divelist.h"
14
15 int selected_dive = 0;
16
17 typedef enum { STABLE, SLOW, MODERATE, FAST, CRAZY } velocity_t;
18 /* Plot info with smoothing, velocity indication
19  * and one-, two- and three-minute minimums and maximums */
20 struct plot_info {
21         int nr;
22         int maxtime;
23         int meandepth, maxdepth;
24         int minpressure, maxpressure;
25         int endpressure; /* start pressure better be max pressure */
26         int mintemp, maxtemp;
27         struct plot_data {
28                 unsigned int same_cylinder:1;
29                 unsigned int cylinderindex;
30                 int sec;
31                 /* pressure[0] is sensor pressure
32                  * pressure[1] is interpolated pressure */
33                 int pressure[2];
34                 int temperature;
35                 /* Depth info */
36                 int depth;
37                 int smoothed;
38                 velocity_t velocity;
39                 struct plot_data *min[3];
40                 struct plot_data *max[3];
41                 int avg[3];
42         } entry[];
43 };
44 #define SENSOR_PR 0
45 #define INTERPOLATED_PR 1
46 #define SENSOR_PRESSURE(_entry) (_entry)->pressure[SENSOR_PR]
47 #define INTERPOLATED_PRESSURE(_entry) (_entry)->pressure[INTERPOLATED_PR]
48
49 /* convert velocity to colors */
50 typedef struct { double r, g, b; } rgb_t;
51 static const rgb_t rgb[] = {
52         [STABLE]   = {0.0, 0.4, 0.0},
53         [SLOW]     = {0.4, 0.8, 0.0},
54         [MODERATE] = {0.8, 0.8, 0.0},
55         [FAST]     = {0.8, 0.5, 0.0},
56         [CRAZY]    = {1.0, 0.0, 0.0},
57 };
58
59 #define plot_info_size(nr) (sizeof(struct plot_info) + (nr)*sizeof(struct plot_data))
60
61 /* Scale to 0,0 -> maxx,maxy */
62 #define SCALEX(gc,x)  (((x)-gc->leftx)/(gc->rightx-gc->leftx)*gc->maxx)
63 #define SCALEY(gc,y)  (((y)-gc->topy)/(gc->bottomy-gc->topy)*gc->maxy)
64 #define SCALE(gc,x,y) SCALEX(gc,x),SCALEY(gc,y)
65
66 static void move_to(struct graphics_context *gc, double x, double y)
67 {
68         cairo_move_to(gc->cr, SCALE(gc, x, y));
69 }
70
71 static void line_to(struct graphics_context *gc, double x, double y)
72 {
73         cairo_line_to(gc->cr, SCALE(gc, x, y));
74 }
75
76 static void set_source_rgba(struct graphics_context *gc, double r, double g, double b, double a)
77 {
78         /*
79          * For printers, we still honor 'a', but ignore colors
80          * for now. Black is white and white is black
81          */
82         if (gc->printer) {
83                 double sum = r+g+b;
84                 if (sum > 0.8)
85                         r = g = b = 0;
86                 else
87                         r = g = b = 1;
88         }
89         cairo_set_source_rgba(gc->cr, r, g, b, a);
90 }
91
92 void set_source_rgb(struct graphics_context *gc, double r, double g, double b)
93 {
94         set_source_rgba(gc, r, g, b, 1);
95 }
96
97 #define ROUND_UP(x,y) ((((x)+(y)-1)/(y))*(y))
98
99 /* debugging tool - not normally used */
100 static void dump_pi (struct plot_info *pi)
101 {
102         int i;
103
104         printf("pi:{nr:%d maxtime:%d meandepth:%d maxdepth:%d \n"
105                 "    minpressure:%d maxpressure:%d endpressure:%d mintemp:%d maxtemp:%d\n",
106                 pi->nr, pi->maxtime, pi->meandepth, pi->maxdepth,
107                 pi->minpressure, pi->maxpressure, pi->endpressure, pi->mintemp, pi->maxtemp);
108         for (i = 0; i < pi->nr; i++)
109                 printf("    entry[%d]:{same_cylinder:%d cylinderindex:%d sec:%d pressure:{%d,%d}\n"
110                         "                temperature:%d depth:%d smoothed:%d}\n",
111                         i, pi->entry[i].same_cylinder, pi->entry[i].cylinderindex, pi->entry[i].sec,
112                         pi->entry[i].pressure[0], pi->entry[i].pressure[1],
113                         pi->entry[i].temperature, pi->entry[i].depth, pi->entry[i].smoothed);
114         printf("   }\n");
115 }
116
117 /*
118  * When showing dive profiles, we scale things to the
119  * current dive. However, we don't scale past less than
120  * 30 minutes or 90 ft, just so that small dives show
121  * up as such.
122  * we also need to add 180 seconds at the end so the min/max
123  * plots correctly
124  */
125 static int get_maxtime(struct plot_info *pi)
126 {
127         int seconds = pi->maxtime;
128         /* min 30 minutes, rounded up to 5 minutes, with at least 2.5 minutes to spare */
129         return MAX(30*60, ROUND_UP(seconds+150, 60*5));
130 }
131
132 static int get_maxdepth(struct plot_info *pi)
133 {
134         unsigned mm = pi->maxdepth;
135         /* Minimum 30m, rounded up to 10m, with at least 3m to spare */
136         return MAX(30000, ROUND_UP(mm+3000, 10000));
137 }
138
139 typedef struct {
140         int size;
141         double r,g,b;
142         double hpos, vpos;
143 } text_render_options_t;
144
145 #define RIGHT (-1.0)
146 #define CENTER (-0.5)
147 #define LEFT (0.0)
148
149 #define TOP (1)
150 #define MIDDLE (0)
151 #define BOTTOM (-1)
152
153 static void plot_text(struct graphics_context *gc, const text_render_options_t *tro,
154                       double x, double y, const char *fmt, ...)
155 {
156         cairo_t *cr = gc->cr;
157         cairo_font_extents_t fe;
158         cairo_text_extents_t extents;
159         double dx, dy;
160         char buffer[80];
161         va_list args;
162
163         va_start(args, fmt);
164         vsnprintf(buffer, sizeof(buffer), fmt, args);
165         va_end(args);
166
167         cairo_set_font_size(cr, tro->size);
168         cairo_font_extents(cr, &fe);
169         cairo_text_extents(cr, buffer, &extents);
170         dx = tro->hpos * extents.width + extents.x_bearing;
171         dy = tro->vpos * extents.height + fe.descent;
172
173         move_to(gc, x, y);
174         cairo_rel_move_to(cr, dx, dy);
175
176         cairo_text_path(cr, buffer);
177         set_source_rgb(gc, 0, 0, 0);
178         cairo_stroke(cr);
179
180         move_to(gc, x, y);
181         cairo_rel_move_to(cr, dx, dy);
182
183         set_source_rgb(gc, tro->r, tro->g, tro->b);
184         cairo_show_text(cr, buffer);
185 }
186
187 struct ev_select {
188         char *ev_name;
189         gboolean plot_ev;
190 };
191 static struct ev_select *ev_namelist;
192 static int evn_allocated;
193 static int evn_used;
194
195 void evn_foreach(void (*callback)(const char *, int *, void *), void *data)
196 {
197         int i;
198
199         for (i = 0; i < evn_used; i++) {
200                 callback(ev_namelist[i].ev_name, &ev_namelist[i].plot_ev, data);
201         }
202 }
203
204 void remember_event(const char *eventname)
205 {
206         int i=0, len;
207
208         if (!eventname || (len = strlen(eventname)) == 0)
209                 return;
210         while (i < evn_used) {
211                 if (!strncmp(eventname,ev_namelist[i].ev_name,len))
212                         return;
213                 i++;
214         }
215         if (evn_used == evn_allocated) {
216                 evn_allocated += 10;
217                 ev_namelist = realloc(ev_namelist, evn_allocated * sizeof(struct ev_select));
218                 if (! ev_namelist)
219                         /* we are screwed, but let's just bail out */
220                         return;
221         }
222         ev_namelist[evn_used].ev_name = strdup(eventname);
223         ev_namelist[evn_used].plot_ev = TRUE;
224         evn_used++;
225 }
226
227 static void plot_one_event(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi, struct event *event, const text_render_options_t *tro)
228 {
229         int i, depth = 0;
230         int x,y;
231
232         /* is plotting this event disabled? */
233         if (event->name) {
234                 for (i = 0; i < evn_used; i++) {
235                         if (! strcmp(event->name, ev_namelist[i].ev_name)) {
236                                 if (ev_namelist[i].plot_ev)
237                                         break;
238                                 else
239                                         return;
240                         }
241                 }
242         }
243         for (i = 0; i < pi->nr; i++) {
244                 struct plot_data *data = pi->entry + i;
245                 if (event->time.seconds < data->sec)
246                         break;
247                 depth = data->depth;
248         }
249         /* draw a little tirangular marker and attach tooltip */
250         x = SCALEX(gc, event->time.seconds);
251         y = SCALEY(gc, depth);
252         set_source_rgba(gc, 1.0, 1.0, 0.1, 0.8);
253         cairo_move_to(gc->cr, x-15, y+6);
254         cairo_line_to(gc->cr, x-3  , y+6);
255         cairo_line_to(gc->cr, x-9, y-6);
256         cairo_line_to(gc->cr, x-15, y+6);
257         cairo_stroke_preserve(gc->cr);
258         cairo_fill(gc->cr);
259         set_source_rgba(gc, 0.0, 0.0, 0.0, 0.8);
260         cairo_move_to(gc->cr, x-9, y-3);
261         cairo_line_to(gc->cr, x-9, y+1);
262         cairo_move_to(gc->cr, x-9, y+4);
263         cairo_line_to(gc->cr, x-9, y+4);
264         cairo_stroke(gc->cr);
265         attach_tooltip(x-15, y-6, 12, 12, event->name);
266 }
267
268 static void plot_events(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi, struct dive *dive)
269 {
270         static const text_render_options_t tro = {14, 1.0, 0.2, 0.2, CENTER, TOP};
271         struct event *event = dive->events;
272
273         if (gc->printer)
274                 return;
275
276         while (event) {
277                 plot_one_event(gc, pi, event, &tro);
278                 event = event->next;
279         }
280 }
281
282 static void render_depth_sample(struct graphics_context *gc, struct plot_data *entry, const text_render_options_t *tro)
283 {
284         int sec = entry->sec, decimals;
285         double d;
286
287         d = get_depth_units(entry->depth, &decimals, NULL);
288
289         plot_text(gc, tro, sec, entry->depth, "%.*f", decimals, d);
290 }
291
292 static void plot_text_samples(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
293 {
294         static const text_render_options_t deep = {14, 1.0, 0.2, 0.2, CENTER, TOP};
295         static const text_render_options_t shallow = {14, 1.0, 0.2, 0.2, CENTER, BOTTOM};
296         int i;
297         int last = -1;
298
299         for (i = 0; i < pi->nr; i++) {
300                 struct plot_data *entry = pi->entry + i;
301
302                 if (entry->depth < 2000)
303                         continue;
304
305                 if ((entry == entry->max[2]) && entry->depth != last) {
306                         render_depth_sample(gc, entry, &deep);
307                         last = entry->depth;
308                 }
309
310                 if ((entry == entry->min[2]) && entry->depth != last) {
311                         render_depth_sample(gc, entry, &shallow);
312                         last = entry->depth;
313                 }
314
315                 if (entry->depth != last)
316                         last = -1;
317         }
318 }
319
320 static void plot_depth_text(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
321 {
322         int maxtime, maxdepth;
323
324         /* Get plot scaling limits */
325         maxtime = get_maxtime(pi);
326         maxdepth = get_maxdepth(pi);
327
328         gc->leftx = 0; gc->rightx = maxtime;
329         gc->topy = 0; gc->bottomy = maxdepth;
330
331         plot_text_samples(gc, pi);
332 }
333
334 static void plot_smoothed_profile(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
335 {
336         int i;
337         struct plot_data *entry = pi->entry;
338
339         set_source_rgba(gc, 1, 0.2, 0.2, 0.20);
340         move_to(gc, entry->sec, entry->smoothed);
341         for (i = 1; i < pi->nr; i++) {
342                 entry++;
343                 line_to(gc, entry->sec, entry->smoothed);
344         }
345         cairo_stroke(gc->cr);
346 }
347
348 static void plot_minmax_profile_minute(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi,
349                                 int index, double a)
350 {
351         int i;
352         struct plot_data *entry = pi->entry;
353
354         set_source_rgba(gc, 1, 0.2, 1, a);
355         move_to(gc, entry->sec, entry->min[index]->depth);
356         for (i = 1; i < pi->nr; i++) {
357                 entry++;
358                 line_to(gc, entry->sec, entry->min[index]->depth);
359         }
360         for (i = 1; i < pi->nr; i++) {
361                 line_to(gc, entry->sec, entry->max[index]->depth);
362                 entry--;
363         }
364         cairo_close_path(gc->cr);
365         cairo_fill(gc->cr);
366 }
367
368 static void plot_minmax_profile(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
369 {
370         if (gc->printer)
371                 return;
372         plot_minmax_profile_minute(gc, pi, 2, 0.1);
373         plot_minmax_profile_minute(gc, pi, 1, 0.1);
374         plot_minmax_profile_minute(gc, pi, 0, 0.1);
375 }
376
377 static void plot_depth_profile(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
378 {
379         int i, incr;
380         cairo_t *cr = gc->cr;
381         int sec, depth;
382         struct plot_data *entry;
383         int maxtime, maxdepth, marker;
384         int increments[4] = { 5*60, 10*60, 15*60, 30*60 };
385
386         /* Get plot scaling limits */
387         maxtime = get_maxtime(pi);
388         maxdepth = get_maxdepth(pi);
389
390         /* Time markers: at most every 5 min, but no more than 12 markers
391          * and for convenience we do 5, 10, 15 or 30 min intervals.
392          * This allows for 6h dives - enough (I hope) for even the craziest
393          * divers - but just in case, for those 8h depth-record-breaking dives,
394          * we double the interval if this still doesn't get us to 12 or fewer
395          * time markers */
396         i = 0;
397         while (maxtime / increments[i] > 12 && i < 4)
398                 i++;
399         incr = increments[i];
400         while (maxtime / incr > 12)
401                 incr *= 2;
402
403         gc->leftx = 0; gc->rightx = maxtime;
404         gc->topy = 0; gc->bottomy = 1.0;
405         set_source_rgba(gc, 1, 1, 1, 0.5);
406         for (i = incr; i < maxtime; i += incr) {
407                 move_to(gc, i, 0);
408                 line_to(gc, i, 1);
409         }
410         cairo_stroke(cr);
411
412         /* now the text on every second time marker */
413         text_render_options_t tro = {10, 0.2, 1.0, 0.2, CENTER, TOP};
414         for (i = incr; i < maxtime; i += 2 * incr)
415                 plot_text(gc, &tro, i, 1, "%d", i/60);
416
417         /* Depth markers: every 30 ft or 10 m*/
418         gc->leftx = 0; gc->rightx = 1.0;
419         gc->topy = 0; gc->bottomy = maxdepth;
420         switch (output_units.length) {
421         case METERS: marker = 10000; break;
422         case FEET: marker = 9144; break;        /* 30 ft */
423         }
424
425         set_source_rgba(gc, 1, 1, 1, 0.5);
426         for (i = marker; i < maxdepth; i += marker) {
427                 move_to(gc, 0, i);
428                 line_to(gc, 1, i);
429         }
430         cairo_stroke(cr);
431
432         /* Show mean depth */
433         if (! gc->printer) {
434                 set_source_rgba(gc, 1, 0.2, 0.2, 0.40);
435                 move_to(gc, 0, pi->meandepth);
436                 line_to(gc, 1, pi->meandepth);
437                 cairo_stroke(cr);
438         }
439
440         gc->leftx = 0; gc->rightx = maxtime;
441
442         /*
443          * These are good for debugging text placement etc,
444          * but not for actual display..
445          */
446         if (0) {
447                 plot_smoothed_profile(gc, pi);
448                 plot_minmax_profile(gc, pi);
449         }
450
451         set_source_rgba(gc, 1, 0.2, 0.2, 0.80);
452
453         /* Do the depth profile for the neat fill */
454         gc->topy = 0; gc->bottomy = maxdepth;
455         set_source_rgba(gc, 1, 0.2, 0.2, 0.20);
456
457         entry = pi->entry;
458         move_to(gc, 0, 0);
459         for (i = 0; i < pi->nr; i++, entry++)
460                 line_to(gc, entry->sec, entry->depth);
461         cairo_close_path(gc->cr);
462         if (gc->printer) {
463                 set_source_rgba(gc, 1, 1, 1, 0.2);
464                 cairo_fill_preserve(cr);
465                 set_source_rgb(gc, 1, 1, 1);
466                 cairo_stroke(cr);
467                 return;
468         }
469         cairo_fill(gc->cr);
470
471         /* Now do it again for the velocity colors */
472         entry = pi->entry;
473         for (i = 1; i < pi->nr; i++) {
474                 entry++;
475                 sec = entry->sec;
476                 /* we want to draw the segments in different colors
477                  * representing the vertical velocity, so we need to
478                  * chop this into short segments */
479                 rgb_t color = rgb[entry->velocity];
480                 depth = entry->depth;
481                 set_source_rgb(gc, color.r, color.g, color.b);
482                 move_to(gc, entry[-1].sec, entry[-1].depth);
483                 line_to(gc, sec, depth);
484                 cairo_stroke(cr);
485         }
486 }
487
488 static int setup_temperature_limits(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
489 {
490         int maxtime, mintemp, maxtemp, delta;
491
492         /* Get plot scaling limits */
493         maxtime = get_maxtime(pi);
494         mintemp = pi->mintemp;
495         maxtemp = pi->maxtemp;
496
497         gc->leftx = 0; gc->rightx = maxtime;
498         /* Show temperatures in roughly the lower third, but make sure the scale
499            is at least somewhat reasonable */
500         delta = maxtemp - mintemp;
501         if (delta > 3000) { /* more than 3K in fluctuation */
502                 gc->topy = maxtemp + delta*2;
503                 gc->bottomy = mintemp - delta/2;
504         } else {
505                 gc->topy = maxtemp + 1500 + delta*2;
506                 gc->bottomy = mintemp - delta/2;
507         }
508
509         return maxtemp > mintemp;
510 }
511
512 static void plot_single_temp_text(struct graphics_context *gc, int sec, int mkelvin)
513 {
514         double deg;
515         const char *unit;
516         static const text_render_options_t tro = {12, 0.6, 0.6, 1.0, LEFT, TOP};
517
518         deg = get_temp_units(mkelvin, &unit);
519
520         plot_text(gc, &tro, sec, mkelvin, "%d%s", (int)(deg + 0.5), unit);
521 }
522
523 static void plot_temperature_text(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
524 {
525         int i;
526         int last = -300, sec = 0;
527         int last_temperature = 0, last_printed_temp = 0;
528
529         if (!setup_temperature_limits(gc, pi))
530                 return;
531
532         for (i = 0; i < pi->nr; i++) {
533                 struct plot_data *entry = pi->entry+i;
534                 int mkelvin = entry->temperature;
535
536                 if (!mkelvin)
537                         continue;
538                 last_temperature = mkelvin;
539                 sec = entry->sec;
540                 /* don't print a temperature
541                  * if it's been less than 5min and less than a 2K change OR
542                  * if it's been less than 2min OR if the change from the
543                  * last print is less than .4K (and therefore less than 1F */
544                 if (((sec < last + 300) && (abs(mkelvin - last_printed_temp) < 2000)) ||
545                         (sec < last + 120) ||
546                         (abs(mkelvin - last_printed_temp) < 400))
547                         continue;
548                 last = sec;
549                 plot_single_temp_text(gc,sec,mkelvin);
550                 last_printed_temp = mkelvin;
551         }
552         /* it would be nice to print the end temperature, if it's
553          * different or if the last temperature print has been more
554          * than a quarter of the dive back */
555         if ((abs(last_temperature - last_printed_temp) > 500) ||
556                 ((double)last / (double)sec < 0.75))
557                 plot_single_temp_text(gc, sec, last_temperature);
558 }
559
560 static void plot_temperature_profile(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
561 {
562         int i;
563         cairo_t *cr = gc->cr;
564         int last = 0;
565
566         if (!setup_temperature_limits(gc, pi))
567                 return;
568
569         set_source_rgba(gc, 0.2, 0.2, 1.0, 0.8);
570         for (i = 0; i < pi->nr; i++) {
571                 struct plot_data *entry = pi->entry + i;
572                 int mkelvin = entry->temperature;
573                 int sec = entry->sec;
574                 if (!mkelvin) {
575                         if (!last)
576                                 continue;
577                         mkelvin = last;
578                 }
579                 if (last)
580                         line_to(gc, sec, mkelvin);
581                 else
582                         move_to(gc, sec, mkelvin);
583                 last = mkelvin;
584         }
585         cairo_stroke(cr);
586 }
587
588 /* gets both the actual start and end pressure as well as the scaling factors */
589 static int get_cylinder_pressure_range(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
590 {
591         gc->leftx = 0;
592         gc->rightx = get_maxtime(pi);
593
594         gc->bottomy = 0; gc->topy = pi->maxpressure * 1.5;
595         return pi->maxpressure != 0;
596 }
597
598 static void plot_pressure_helper(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi, int type)
599 {
600         int i;
601         int lift_pen = FALSE;
602
603         for (i = 0; i < pi->nr; i++) {
604                 int mbar;
605                 struct plot_data *entry = pi->entry + i;
606
607                 mbar = entry->pressure[type];
608                 if (!entry->same_cylinder)
609                         lift_pen = TRUE;
610                 if (!mbar) {
611                         lift_pen = TRUE;
612                         continue;
613                 }
614                 if (lift_pen) {
615                         if (i > 0 && entry->same_cylinder) {
616                                 /* if we have a previous event from the same tank,
617                                  * draw at least a short line .
618                                  * This uses the implementation detail that the
619                                  * type is either 0 or 1 */
620                                 int prev_pr;
621                                 prev_pr = (entry-1)->pressure[type] ? : (entry-1)->pressure[1 - type];
622                                 move_to(gc, (entry-1)->sec, prev_pr);
623                                 line_to(gc, entry->sec, mbar);
624                         } else
625                                 move_to(gc, entry->sec, mbar);
626                         lift_pen = FALSE;
627                 }
628                 else
629                         line_to(gc, entry->sec, mbar);
630         }
631         cairo_stroke(gc->cr);
632
633 }
634
635 static void plot_cylinder_pressure(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
636 {
637         if (!get_cylinder_pressure_range(gc, pi))
638                 return;
639
640         /* first plot the pressure readings we have from the dive computer */
641         set_source_rgba(gc, 0.2, 1.0, 0.2, 0.80);
642         plot_pressure_helper(gc, pi, SENSOR_PR);
643
644         /* then, in a different color, the interpolated values */
645         set_source_rgba(gc, 1.0, 1.0, 0.2, 0.80);
646         plot_pressure_helper(gc, pi, INTERPOLATED_PR);
647 }
648
649 static void plot_pressure_value(struct graphics_context *gc, int mbar, int sec,
650                                 int xalign, int yalign)
651 {
652         int pressure;
653         const char *unit;
654
655         pressure = get_pressure_units(mbar, &unit);
656         text_render_options_t tro = {10, 0.2, 1.0, 0.2, xalign, yalign};
657         plot_text(gc, &tro, sec, mbar, "%d %s", pressure, unit);
658 }
659
660 static void plot_cylinder_pressure_text(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
661 {
662         int i;
663         int mbar, cyl;
664         int seen_cyl[MAX_CYLINDERS] = { FALSE, };
665         int last_pressure[MAX_CYLINDERS] = { 0, };
666         int last_time[MAX_CYLINDERS] = { 0, };
667         struct plot_data *entry;
668
669         if (!get_cylinder_pressure_range(gc, pi))
670                 return;
671
672         /* only loop over the actual events from the dive computer
673          * plus the second synthetic event at the start (to make sure
674          * we get "time=0" right) */
675         for (i = 1; i < pi->nr; i++) {
676                 entry = pi->entry + i;
677
678                 if (!entry->same_cylinder) {
679                         cyl = entry->cylinderindex;
680                         if (!seen_cyl[cyl]) {
681                                 mbar = SENSOR_PRESSURE(entry) ? : INTERPOLATED_PRESSURE(entry);
682                                 plot_pressure_value(gc, mbar, entry->sec, LEFT, BOTTOM);
683                                 seen_cyl[cyl] = TRUE;
684                         }
685                         if (i > 2) {
686                                 /* remember the last pressure and time of
687                                  * the previous cylinder */
688                                 cyl = (entry - 1)->cylinderindex;
689                                 last_pressure[cyl] =
690                                         SENSOR_PRESSURE(entry - 1) ? : INTERPOLATED_PRESSURE(entry - 1);
691                                 last_time[cyl] = (entry - 1)->sec;
692                         }
693                 }
694         }
695         cyl = entry->cylinderindex;
696         last_pressure[cyl] = SENSOR_PRESSURE(entry) ? : INTERPOLATED_PRESSURE(entry);
697         last_time[cyl] = entry->sec;
698
699         for (cyl = 0; cyl < MAX_CYLINDERS; cyl++) {
700                 if (last_time[cyl]) {
701                         plot_pressure_value(gc, last_pressure[cyl], last_time[cyl], CENTER, TOP);
702                 }
703         }
704 }
705
706 static void analyze_plot_info_minmax_minute(struct plot_data *entry, struct plot_data *first, struct plot_data *last, int index)
707 {
708         struct plot_data *p = entry;
709         int time = entry->sec;
710         int seconds = 90*(index+1);
711         struct plot_data *min, *max;
712         int avg, nr;
713
714         /* Go back 'seconds' in time */
715         while (p > first) {
716                 if (p[-1].sec < time - seconds)
717                         break;
718                 p--;
719         }
720
721         /* Then go forward until we hit an entry past the time */
722         min = max = p;
723         avg = p->depth;
724         nr = 1;
725         while (++p < last) {
726                 int depth = p->depth;
727                 if (p->sec > time + seconds)
728                         break;
729                 avg += depth;
730                 nr ++;
731                 if (depth < min->depth)
732                         min = p;
733                 if (depth > max->depth)
734                         max = p;
735         }
736         entry->min[index] = min;
737         entry->max[index] = max;
738         entry->avg[index] = (avg + nr/2) / nr;
739 }
740
741 static void analyze_plot_info_minmax(struct plot_data *entry, struct plot_data *first, struct plot_data *last)
742 {
743         analyze_plot_info_minmax_minute(entry, first, last, 0);
744         analyze_plot_info_minmax_minute(entry, first, last, 1);
745         analyze_plot_info_minmax_minute(entry, first, last, 2);
746 }
747
748 static velocity_t velocity(int speed)
749 {
750         velocity_t v;
751
752         if (speed < -304) /* ascent faster than -60ft/min */
753                 v = CRAZY;
754         else if (speed < -152) /* above -30ft/min */
755                 v = FAST;
756         else if (speed < -76) /* -15ft/min */
757                 v = MODERATE;
758         else if (speed < -25) /* -5ft/min */
759                 v = SLOW;
760         else if (speed < 25) /* very hard to find data, but it appears that the recommendations
761                                 for descent are usually about 2x ascent rate; still, we want 
762                                 stable to mean stable */
763                 v = STABLE;
764         else if (speed < 152) /* between 5 and 30ft/min is considered slow */
765                 v = SLOW;
766         else if (speed < 304) /* up to 60ft/min is moderate */
767                 v = MODERATE;
768         else if (speed < 507) /* up to 100ft/min is fast */
769                 v = FAST;
770         else /* more than that is just crazy - you'll blow your ears out */
771                 v = CRAZY;
772
773         return v;
774 }
775 static struct plot_info *analyze_plot_info(struct plot_info *pi)
776 {
777         int i;
778         int nr = pi->nr;
779
780         /* Do pressure min/max based on the non-surface data */
781         for (i = 0; i < nr; i++) {
782                 struct plot_data *entry = pi->entry+i;
783                 int pressure = SENSOR_PRESSURE(entry) ? : INTERPOLATED_PRESSURE(entry);
784                 int temperature = entry->temperature;
785
786                 if (pressure) {
787                         if (!pi->minpressure || pressure < pi->minpressure)
788                                 pi->minpressure = pressure;
789                         if (pressure > pi->maxpressure)
790                                 pi->maxpressure = pressure;
791                 }
792
793                 if (temperature) {
794                         if (!pi->mintemp || temperature < pi->mintemp)
795                                 pi->mintemp = temperature;
796                         if (temperature > pi->maxtemp)
797                                 pi->maxtemp = temperature;
798                 }
799         }
800
801         /* Smoothing function: 5-point triangular smooth */
802         for (i = 2; i < nr; i++) {
803                 struct plot_data *entry = pi->entry+i;
804                 int depth;
805
806                 if (i < nr-2) {
807                         depth = entry[-2].depth + 2*entry[-1].depth + 3*entry[0].depth + 2*entry[1].depth + entry[2].depth;
808                         entry->smoothed = (depth+4) / 9;
809                 }
810                 /* vertical velocity in mm/sec */
811                 /* Linus wants to smooth this - let's at least look at the samples that aren't FAST or CRAZY */
812                 if (entry[0].sec - entry[-1].sec) {
813                         entry->velocity = velocity((entry[0].depth - entry[-1].depth) / (entry[0].sec - entry[-1].sec));
814                         /* if our samples are short and we aren't too FAST*/
815                         if (entry[0].sec - entry[-1].sec < 15 && entry->velocity < FAST) {
816                                 int past = -2;
817                                 while (i+past > 0 && entry[0].sec - entry[past].sec < 15)
818                                         past--;
819                                 entry->velocity = velocity((entry[0].depth - entry[past].depth) / 
820                                                         (entry[0].sec - entry[past].sec));
821                         }
822                 } else
823                         entry->velocity = STABLE;
824         }
825
826         /* One-, two- and three-minute minmax data */
827         for (i = 0; i < nr; i++) {
828                 struct plot_data *entry = pi->entry +i;
829                 analyze_plot_info_minmax(entry, pi->entry, pi->entry+nr);
830         }
831         
832         return pi;
833 }
834
835 /*
836  * simple structure to track the beginning and end tank pressure as
837  * well as the integral of depth over time spent while we have no
838  * pressure reading from the tank */
839 typedef struct pr_track_struct pr_track_t;
840 struct pr_track_struct {
841         int start;
842         int end;
843         int t_start;
844         int t_end;
845         double pressure_time;
846         pr_track_t *next;
847 };
848
849 static pr_track_t *pr_track_alloc(int start, int t_start) {
850         pr_track_t *pt = malloc(sizeof(pr_track_t));
851         pt->start = start;
852         pt->t_start = t_start;
853         pt->end = 0;
854         pt->t_end = 0;
855         pt->pressure_time = 0.0;
856         pt->next = NULL;
857         return pt;
858 }
859
860 /* poor man's linked list */
861 static pr_track_t *list_last(pr_track_t *list)
862 {
863         pr_track_t *tail = list;
864         if (!tail)
865                 return NULL;
866         while (tail->next) {
867                 tail = tail->next;
868         }
869         return tail;
870 }
871
872 static pr_track_t *list_add(pr_track_t *list, pr_track_t *element)
873 {
874         pr_track_t *tail = list_last(list);
875         if (!tail)
876                 return element;
877         tail->next = element;
878         return list;
879 }
880
881 static void list_free(pr_track_t *list)
882 {
883         if (!list)
884                 return;
885         list_free(list->next);
886         free(list);
887 }
888
889 static void fill_missing_tank_pressures(struct dive *dive, struct plot_info *pi,
890                                         pr_track_t **track_pr)
891 {
892         pr_track_t *list = NULL;
893         pr_track_t *nlist = NULL;
894         double pt, magic;
895         int cyl, i;
896         struct plot_data *entry;
897         int cur_pr[MAX_CYLINDERS];
898
899         for (cyl = 0; cyl < MAX_CYLINDERS; cyl++) {
900                 cur_pr[cyl] = track_pr[cyl]->start;
901         }
902
903         /* The first two are "fillers", but in case we don't have a sample
904          * at time 0 we need to process the second of them here */
905         for (i = 1; i < pi->nr; i++) {
906                 entry = pi->entry + i;
907                 if (SENSOR_PRESSURE(entry)) {
908                         cur_pr[entry->cylinderindex] = SENSOR_PRESSURE(entry);
909                 } else {
910                         if(!list || list->t_end < entry->sec) {
911                                 nlist = track_pr[entry->cylinderindex];
912                                 list = NULL;
913                                 while (nlist && nlist->t_start <= entry->sec) {
914                                         list = nlist;
915                                         nlist = list->next;
916                                 }
917                                 /* there may be multiple segments - so
918                                  * let's assemble the length */
919                                 nlist = list;
920                                 pt = list->pressure_time;
921                                 while (!nlist->end) {
922                                         nlist = nlist->next;
923                                         if (!nlist) {
924                                                 /* oops - we have no end pressure,
925                                                  * so this means this is a tank without
926                                                  * gas consumption information */
927                                                 break;
928                                         }
929                                         pt += nlist->pressure_time;
930                                 }
931                                 if (!nlist) {
932                                         /* just continue without calculating
933                                          * interpolated values */
934                                         list = NULL;
935                                         continue;
936                                 }
937                                 magic = (nlist->end - cur_pr[entry->cylinderindex]) / pt;                               }
938                         if (pt != 0.0) {
939                                 double cur_pt = (entry->sec - (entry-1)->sec) *
940                                         (1 + entry->depth / 10000.0);
941                                 INTERPOLATED_PRESSURE(entry) =
942                                         cur_pr[entry->cylinderindex] + cur_pt * magic;
943                                 cur_pr[entry->cylinderindex] = INTERPOLATED_PRESSURE(entry);
944                         } else
945                                 INTERPOLATED_PRESSURE(entry) = cur_pr[entry->cylinderindex];
946                 }
947         }
948 }
949
950 static int get_cylinder_index(struct dive *dive, struct event *ev)
951 {
952         int i;
953
954         /*
955          * Try to find a cylinder that matches the O2 percentage
956          * in the gas change event 'value' field.
957          *
958          * Crazy suunto gas change events. We really should do
959          * this in libdivecomputer or something.
960          */
961         for (i = 0; i < MAX_CYLINDERS; i++) {
962                 cylinder_t *cyl = dive->cylinder+i;
963                 int o2 = (cyl->gasmix.o2.permille + 5) / 10;
964                 if (o2 == ev->value)
965                         return i;
966         }
967
968         return 0;
969 }
970
971 static struct event *get_next_gaschange(struct event *event)
972 {
973         while (event) {
974                 if (!strcmp(event->name, "gaschange"))
975                         return event;
976                 event = event->next;
977         }
978         return event;
979 }
980
981 static int set_cylinder_index(struct plot_info *pi, int i, int cylinderindex, unsigned int end)
982 {
983         while (i < pi->nr) {
984                 struct plot_data *entry = pi->entry+i;
985                 if (entry->sec > end)
986                         break;
987                 if (entry->cylinderindex != cylinderindex) {
988                         entry->cylinderindex = cylinderindex;
989                         entry->pressure[0] = 0;
990                 }
991                 i++;
992         }
993         return i;
994 }
995
996 static void check_gas_change_events(struct dive *dive, struct plot_info *pi)
997 {
998         int i = 0, cylinderindex = 0;
999         struct event *ev = get_next_gaschange(dive->events);
1000
1001         if (!ev)
1002                 return;
1003
1004         do {
1005                 i = set_cylinder_index(pi, i, cylinderindex, ev->time.seconds);
1006                 cylinderindex = get_cylinder_index(dive, ev);
1007                 ev = get_next_gaschange(ev->next);
1008         } while (ev);
1009         set_cylinder_index(pi, i, cylinderindex, ~0u);
1010 }
1011
1012 /* for computers that track gas changes through events */
1013 static int count_gas_change_events(struct dive *dive)
1014 {
1015         int count = 0;
1016         struct event *ev = get_next_gaschange(dive->events);
1017
1018         while (ev) {
1019                 count++;
1020                 ev = get_next_gaschange(ev->next);
1021         }
1022         return count;
1023 }
1024
1025 /*
1026  * Create a plot-info with smoothing and ranged min/max
1027  *
1028  * This also makes sure that we have extra empty events on both
1029  * sides, so that you can do end-points without having to worry
1030  * about it.
1031  */
1032 static struct plot_info *create_plot_info(struct dive *dive, int nr_samples, struct sample *dive_sample)
1033 {
1034         int cylinderindex = -1;
1035         int lastdepth, lastindex;
1036         int i, pi_idx, nr, sec, cyl;
1037         size_t alloc_size;
1038         struct plot_info *pi;
1039         pr_track_t *track_pr[MAX_CYLINDERS] = {NULL, };
1040         pr_track_t *pr_track, *current;
1041         gboolean missing_pr = FALSE;
1042         struct plot_data *entry = NULL;
1043         struct event *ev;
1044
1045         /* we want to potentially add synthetic plot_info elements for the gas changes */
1046         nr = nr_samples + 4 + 2 * count_gas_change_events(dive);
1047         alloc_size = plot_info_size(nr);
1048         pi = malloc(alloc_size);
1049         if (!pi)
1050                 return pi;
1051         memset(pi, 0, alloc_size);
1052         pi->nr = nr;
1053         pi_idx = 2; /* the two extra events at the start */
1054         /* check for gas changes before the samples start */
1055         ev = get_next_gaschange(dive->events);
1056         while (ev && ev->time.seconds < dive_sample->time.seconds) {
1057                 entry = pi->entry + pi_idx;
1058                 entry->sec = ev->time.seconds;
1059                 entry->depth = 0; /* is that always correct ? */
1060                 pi_idx++;
1061                 ev = get_next_gaschange(ev->next);
1062         }
1063         if (ev && ev->time.seconds == dive_sample->time.seconds) {
1064                 /* we already have a sample at the time of the event */
1065                 ev = get_next_gaschange(ev->next);
1066         }
1067         sec = 0;
1068         lastindex = 0;
1069         lastdepth = -1;
1070         for (i = 0; i < nr_samples; i++) {
1071                 int depth;
1072                 int delay = 0;
1073                 struct sample *sample = dive_sample+i;
1074
1075                 entry = pi->entry + i + pi_idx;
1076                 while (ev && ev->time.seconds < sample->time.seconds) {
1077                         /* insert two fake plot info structures for the end of
1078                          * the old tank and the start of the new tank */
1079                         entry->sec = ev->time.seconds;
1080                         (entry+1)->sec = ev->time.seconds + 1;
1081                         /* we need a fake depth - let's interpolate */
1082                         if (i) {
1083                                 entry->depth = sample->depth.mm -
1084                                         (sample->depth.mm - (sample-1)->depth.mm) / 2;
1085                         } else
1086                                 entry->depth = sample->depth.mm;
1087                         (entry+1)->depth = entry->depth;
1088                         pi_idx += 2;
1089                         entry = pi->entry + i + pi_idx;
1090                         ev = get_next_gaschange(ev->next);
1091                 }
1092                 if (ev && ev->time.seconds == sample->time.seconds) {
1093                         /* we already have a sample at the time of the event
1094                          * just add a new one for the old tank and delay the
1095                          * real even by one second (to keep time monotonous) */
1096                         entry->sec = ev->time.seconds;
1097                         entry->depth = sample->depth.mm;
1098                         pi_idx++;
1099                         entry = pi->entry + i + pi_idx;
1100                         ev = get_next_gaschange(ev->next);
1101                         delay = 1;
1102                 }
1103                 sec = entry->sec = sample->time.seconds + delay;
1104                 depth = entry->depth = sample->depth.mm;
1105                 entry->cylinderindex = sample->cylinderindex;
1106                 SENSOR_PRESSURE(entry) = sample->cylinderpressure.mbar;
1107                 entry->temperature = sample->temperature.mkelvin;
1108
1109                 if (depth || lastdepth)
1110                         lastindex = i + pi_idx;
1111
1112                 lastdepth = depth;
1113                 if (depth > pi->maxdepth)
1114                         pi->maxdepth = depth;
1115         }
1116         entry = pi->entry + i + pi_idx;
1117         /* are there still unprocessed gas changes? that would be very strange */
1118         while (ev) {
1119                 entry->sec = ev->time.seconds;
1120                 entry->depth = 0; /* why are there gas changes after the dive is over? */
1121                 pi_idx++;
1122                 entry = pi->entry + i + pi_idx;
1123                 ev = get_next_gaschange(ev->next);
1124         }
1125         nr = nr_samples + pi_idx - 2;
1126         check_gas_change_events(dive, pi);
1127
1128         for (cyl = 0; cyl < MAX_CYLINDERS; cyl++) /* initialize the start pressures */
1129                 track_pr[cyl] = pr_track_alloc(dive->cylinder[cyl].start.mbar, -1);
1130         current = track_pr[pi->entry[2].cylinderindex];
1131         for (i = 0; i < nr + 1; i++) {
1132                 entry = pi->entry + i + 1;
1133
1134                 entry->same_cylinder = entry->cylinderindex == cylinderindex;
1135                 cylinderindex = entry->cylinderindex;
1136
1137                 /* track the segments per cylinder and their pressure/time integral */
1138                 if (!entry->same_cylinder) {
1139                         current->end = SENSOR_PRESSURE(entry-1);
1140                         current->t_end = (entry-1)->sec;
1141                         current = pr_track_alloc(SENSOR_PRESSURE(entry), entry->sec);
1142                         track_pr[cylinderindex] = list_add(track_pr[cylinderindex], current);
1143                 } else { /* same cylinder */
1144                         if ((!SENSOR_PRESSURE(entry) && SENSOR_PRESSURE(entry-1)) ||
1145                                 (SENSOR_PRESSURE(entry) && !SENSOR_PRESSURE(entry-1))) {
1146                                 /* transmitter changed its working status */
1147                                 current->end = SENSOR_PRESSURE(entry-1);
1148                                 current->t_end = (entry-1)->sec;
1149                                 current = pr_track_alloc(SENSOR_PRESSURE(entry), entry->sec);
1150                                 track_pr[cylinderindex] =
1151                                         list_add(track_pr[cylinderindex], current);
1152                         }
1153                 }
1154                 /* finally, do the discrete integration to get the SAC rate equivalent */
1155                 current->pressure_time += (entry->sec - (entry-1)->sec) *
1156                                                 (1 + entry->depth / 10000.0);
1157                 missing_pr |= !SENSOR_PRESSURE(entry);
1158         }
1159
1160         if (entry)
1161                 current->t_end = entry->sec;
1162
1163         for (cyl = 0; cyl < MAX_CYLINDERS; cyl++) { /* initialize the end pressures */
1164                 int pr = dive->cylinder[cyl].end.mbar;
1165                 if (pr && track_pr[cyl]) {
1166                         pr_track = list_last(track_pr[cyl]);
1167                         pr_track->end = pr;
1168                 }
1169         }
1170         /* Fill in the last two entries with empty values but valid times */
1171         i = nr + 2;
1172         pi->entry[i].sec = sec + 20;
1173         pi->entry[i+1].sec = sec + 40;
1174         /* the number of actual entries - some computers have lots of
1175          * depth 0 samples at the end of a dive, we want to make sure
1176          * we have exactly one of them at the end */
1177         pi->nr = lastindex+1;
1178         while (pi->nr <= i+2 && pi->entry[pi->nr-1].depth > 0)
1179                 pi->nr++;
1180         pi->maxtime = pi->entry[lastindex].sec;
1181
1182         pi->endpressure = pi->minpressure = dive->cylinder[0].end.mbar;
1183         pi->maxpressure = dive->cylinder[0].start.mbar;
1184
1185         pi->meandepth = dive->meandepth.mm;
1186
1187         if (missing_pr) {
1188                 fill_missing_tank_pressures(dive, pi, track_pr);
1189         }
1190         for (cyl = 0; cyl < MAX_CYLINDERS; cyl++)
1191                 list_free(track_pr[cyl]);
1192         if (0) /* awesome for debugging - not useful otherwise */
1193                 dump_pi(pi);
1194         return analyze_plot_info(pi);
1195 }
1196
1197 void plot(struct graphics_context *gc, cairo_rectangle_int_t *drawing_area, struct dive *dive)
1198 {
1199         struct plot_info *pi;
1200         static struct sample fake[4];
1201         struct sample *sample = dive->sample;
1202         int nr = dive->samples;
1203
1204         if (!nr) {
1205                 int duration = dive->duration.seconds;
1206                 int maxdepth = dive->maxdepth.mm;
1207                 sample = fake;
1208                 fake[1].time.seconds = duration * 0.05;
1209                 fake[1].depth.mm = maxdepth;
1210                 fake[2].time.seconds = duration * 0.95;
1211                 fake[2].depth.mm = maxdepth;
1212                 fake[3].time.seconds = duration * 1.00;
1213                 nr = 4;
1214         }
1215
1216         pi = create_plot_info(dive, nr, sample);
1217
1218         cairo_translate(gc->cr, drawing_area->x, drawing_area->y);
1219         cairo_set_line_width(gc->cr, 2);
1220         cairo_set_line_cap(gc->cr, CAIRO_LINE_CAP_ROUND);
1221         cairo_set_line_join(gc->cr, CAIRO_LINE_JOIN_ROUND);
1222
1223         /*
1224          * We can use "cairo_translate()" because that doesn't
1225          * scale line width etc. But the actual scaling we need
1226          * do set up ourselves..
1227          *
1228          * Snif. What a pity.
1229          */
1230         gc->maxx = (drawing_area->width - 2*drawing_area->x);
1231         gc->maxy = (drawing_area->height - 2*drawing_area->y);
1232
1233         /* Temperature profile */
1234         plot_temperature_profile(gc, pi);
1235
1236         /* Cylinder pressure plot */
1237         plot_cylinder_pressure(gc, pi);
1238
1239         /* Depth profile */
1240         plot_depth_profile(gc, pi);
1241         plot_events(gc, pi, dive);
1242
1243         /* Text on top of all graphs.. */
1244         plot_temperature_text(gc, pi);
1245         plot_depth_text(gc, pi);
1246         plot_cylinder_pressure_text(gc, pi);
1247
1248         /* Bounding box last */
1249         gc->leftx = 0; gc->rightx = 1.0;
1250         gc->topy = 0; gc->bottomy = 1.0;
1251
1252         set_source_rgb(gc, 1, 1, 1);
1253         move_to(gc, 0, 0);
1254         line_to(gc, 0, 1);
1255         line_to(gc, 1, 1);
1256         line_to(gc, 1, 0);
1257         cairo_close_path(gc->cr);
1258         cairo_stroke(gc->cr);
1259
1260         free(pi);
1261 }