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, 0.2, 0.2, 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 = 0, 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                 if (sec < last + 300)
 541                         continue;
 542                 last = sec;
 543                 plot_single_temp_text(gc,sec,mkelvin);
 544                 last_printed_temp = mkelvin;
 545         }
 546         /* it would be nice to print the end temperature, if it's different */
 547         if (abs(last_temperature - last_printed_temp) > 500)
 548                 plot_single_temp_text(gc, sec, last_temperature);
 549 }
 550
 551 static void plot_temperature_profile(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
 552 {
 553         int i;
 554         cairo_t *cr = gc->cr;
 555         int last = 0;
 556
 557         if (!setup_temperature_limits(gc, pi))
 558                 return;
 559
 560         set_source_rgba(gc, 0.2, 0.2, 1.0, 0.8);
 561         for (i = 0; i < pi->nr; i++) {
 562                 struct plot_data *entry = pi->entry + i;
 563                 int mkelvin = entry->temperature;
 564                 int sec = entry->sec;
 565                 if (!mkelvin) {
 566                         if (!last)
 567                                 continue;
 568                         mkelvin = last;
 569                 }
 570                 if (last)
 571                         line_to(gc, sec, mkelvin);
 572                 else
 573                         move_to(gc, sec, mkelvin);
 574                 last = mkelvin;
 575         }
 576         cairo_stroke(cr);
 577 }
 578
 579 /* gets both the actual start and end pressure as well as the scaling factors */
 580 static int get_cylinder_pressure_range(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
 581 {
 582         gc->leftx = 0;
 583         gc->rightx = get_maxtime(pi);
 584
 585         gc->bottomy = 0; gc->topy = pi->maxpressure * 1.5;
 586         return pi->maxpressure != 0;
 587 }
 588
 589 static void plot_pressure_helper(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi, int type)
 590 {
 591         int i;
 592         int lift_pen = FALSE;
 593
 594         for (i = 0; i < pi->nr; i++) {
 595                 int mbar;
 596                 struct plot_data *entry = pi->entry + i;
 597
 598                 mbar = entry->pressure[type];
 599                 if (!entry->same_cylinder)
 600                         lift_pen = TRUE;
 601                 if (!mbar) {
 602                         lift_pen = TRUE;
 603                         continue;
 604                 }
 605                 if (lift_pen) {
 606                         if (i > 0 && entry->same_cylinder) {
 607                                 /* if we have a previous event from the same tank,
 608                                  * draw at least a short line .
 609                                  * This uses the implementation detail that the
 610                                  * type is either 0 or 1 */
 611                                 int prev_pr;
 612                                 prev_pr = (entry-1)->pressure[type] ? : (entry-1)->pressure[1 - type];
 613                                 move_to(gc, (entry-1)->sec, prev_pr);
 614                                 line_to(gc, entry->sec, mbar);
 615                         } else
 616                                 move_to(gc, entry->sec, mbar);
 617                         lift_pen = FALSE;
 618                 }
 619                 else
 620                         line_to(gc, entry->sec, mbar);
 621         }
 622         cairo_stroke(gc->cr);
 623
 624 }
 625
 626 static void plot_cylinder_pressure(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
 627 {
 628         if (!get_cylinder_pressure_range(gc, pi))
 629                 return;
 630
 631         /* first plot the pressure readings we have from the dive computer */
 632         set_source_rgba(gc, 0.2, 1.0, 0.2, 0.80);
 633         plot_pressure_helper(gc, pi, SENSOR_PR);
 634
 635         /* then, in a different color, the interpolated values */
 636         set_source_rgba(gc, 1.0, 1.0, 0.2, 0.80);
 637         plot_pressure_helper(gc, pi, INTERPOLATED_PR);
 638 }
 639
 640 static void plot_pressure_value(struct graphics_context *gc, int mbar, int sec,
 641                                 int xalign, int yalign)
 642 {
 643         int pressure;
 644         const char *unit;
 645
 646         pressure = get_pressure_units(mbar, &unit);
 647         text_render_options_t tro = {10, 0.2, 1.0, 0.2, xalign, yalign};
 648         plot_text(gc, &tro, sec, mbar, "%d %s", pressure, unit);
 649 }
 650
 651 static void plot_cylinder_pressure_text(struct graphics_context *gc, struct plot_info *pi)
 652 {
 653         int i;
 654         int mbar, cyl;
 655         int seen_cyl[MAX_CYLINDERS] = { FALSE, };
 656         int last_pressure[MAX_CYLINDERS] = { 0, };
 657         int last_time[MAX_CYLINDERS] = { 0, };
 658         struct plot_data *entry;
 659
 660         if (!get_cylinder_pressure_range(gc, pi))
 661                 return;
 662
 663         /* only loop over the actual events from the dive computer
 664          * plus the second synthetic event at the start (to make sure
 665          * we get "time=0" right) */
 666         for (i = 1; i < pi->nr; i++) {
 667                 entry = pi->entry + i;
 668
 669                 if (!entry->same_cylinder) {
 670                         cyl = entry->cylinderindex;
 671                         if (!seen_cyl[cyl]) {
 672                                 mbar = SENSOR_PRESSURE(entry) ? : INTERPOLATED_PRESSURE(entry);
 673                                 plot_pressure_value(gc, mbar, entry->sec, LEFT, BOTTOM);
 674                                 seen_cyl[cyl] = TRUE;
 675                         }
 676                         if (i > 2) {
 677                                 /* remember the last pressure and time of
 678                                  * the previous cylinder */
 679                                 cyl = (entry - 1)->cylinderindex;
 680                                 last_pressure[cyl] =
 681                                         SENSOR_PRESSURE(entry - 1) ? : INTERPOLATED_PRESSURE(entry - 1);
 682                                 last_time[cyl] = (entry - 1)->sec;
 683                         }
 684                 }
 685         }
 686         cyl = entry->cylinderindex;
 687         last_pressure[cyl] = SENSOR_PRESSURE(entry) ? : INTERPOLATED_PRESSURE(entry);
 688         last_time[cyl] = entry->sec;
 689
 690         for (cyl = 0; cyl < MAX_CYLINDERS; cyl++) {
 691                 if (last_time[cyl]) {
 692                         plot_pressure_value(gc, last_pressure[cyl], last_time[cyl], CENTER, TOP);
 693                 }
 694         }
 695 }
 696
 697 static void analyze_plot_info_minmax_minute(struct plot_data *entry, struct plot_data *first, struct plot_data *last, int index)
 698 {
 699         struct plot_data *p = entry;
 700         int time = entry->sec;
 701         int seconds = 90*(index+1);
 702         struct plot_data *min, *max;
 703         int avg, nr;
 704
 705         /* Go back 'seconds' in time */
 706         while (p > first) {
 707                 if (p[-1].sec < time - seconds)
 708                         break;
 709                 p--;
 710         }
 711
 712         /* Then go forward until we hit an entry past the time */
 713         min = max = p;
 714         avg = p->depth;
 715         nr = 1;
 716         while (++p < last) {
 717                 int depth = p->depth;
 718                 if (p->sec > time + seconds)
 719                         break;
 720                 avg += depth;
 721                 nr ++;
 722                 if (depth < min->depth)
 723                         min = p;
 724                 if (depth > max->depth)
 725                         max = p;
 726         }
 727         entry->min[index] = min;
 728         entry->max[index] = max;
 729         entry->avg[index] = (avg + nr/2) / nr;
 730 }
 731
 732 static void analyze_plot_info_minmax(struct plot_data *entry, struct plot_data *first, struct plot_data *last)
 733 {
 734         analyze_plot_info_minmax_minute(entry, first, last, 0);
 735         analyze_plot_info_minmax_minute(entry, first, last, 1);
 736         analyze_plot_info_minmax_minute(entry, first, last, 2);
 737 }
 738
 739 static velocity_t velocity(int speed)
 740 {
 741         velocity_t v;
 742
 743         if (speed < -304) /* ascent faster than -60ft/min */
 744                 v = CRAZY;
 745         else if (speed < -152) /* above -30ft/min */
 746                 v = FAST;
 747         else if (speed < -76) /* -15ft/min */
 748                 v = MODERATE;
 749         else if (speed < -25) /* -5ft/min */
 750                 v = SLOW;
 751         else if (speed < 25) /* very hard to find data, but it appears that the recommendations
 752                                 for descent are usually about 2x ascent rate; still, we want
 753                                 stable to mean stable */
 754                 v = STABLE;
 755         else if (speed < 152) /* between 5 and 30ft/min is considered slow */
 756                 v = SLOW;
 757         else if (speed < 304) /* up to 60ft/min is moderate */
 758                 v = MODERATE;
 759         else if (speed < 507) /* up to 100ft/min is fast */
 760                 v = FAST;
 761         else /* more than that is just crazy - you'll blow your ears out */
 762                 v = CRAZY;
 763
 764         return v;
 765 }
 766 static struct plot_info *analyze_plot_info(struct plot_info *pi)
 767 {
 768         int i;
 769         int nr = pi->nr;
 770
 771         /* Do pressure min/max based on the non-surface data */
 772         for (i = 0; i < nr; i++) {
 773                 struct plot_data *entry = pi->entry+i;
 774                 int pressure = SENSOR_PRESSURE(entry) ? : INTERPOLATED_PRESSURE(entry);
 775                 int temperature = entry->temperature;
 776
 777                 if (pressure) {
 778                         if (!pi->minpressure || pressure < pi->minpressure)
 779                                 pi->minpressure = pressure;
 780                         if (pressure > pi->maxpressure)
 781                                 pi->maxpressure = pressure;
 782                 }
 783
 784                 if (temperature) {
 785                         if (!pi->mintemp || temperature < pi->mintemp)
 786                                 pi->mintemp = temperature;
 787                         if (temperature > pi->maxtemp)
 788                                 pi->maxtemp = temperature;
 789                 }
 790         }
 791
 792         /* Smoothing function: 5-point triangular smooth */
 793         for (i = 2; i < nr; i++) {
 794                 struct plot_data *entry = pi->entry+i;
 795                 int depth;
 796
 797                 if (i < nr-2) {
 798                         depth = entry[-2].depth + 2*entry[-1].depth + 3*entry[0].depth + 2*entry[1].depth + entry[2].depth;
 799                         entry->smoothed = (depth+4) / 9;
 800                 }
 801                 /* vertical velocity in mm/sec */
 802                 /* Linus wants to smooth this - let's at least look at the samples that aren't FAST or CRAZY */
 803                 if (entry[0].sec - entry[-1].sec) {
 804                         entry->velocity = velocity((entry[0].depth - entry[-1].depth) / (entry[0].sec - entry[-1].sec));
 805                         /* if our samples are short and we aren't too FAST*/
 806                         if (entry[0].sec - entry[-1].sec < 15 && entry->velocity < FAST) {
 807                                 int past = -2;
 808                                 while (i+past > 0 && entry[0].sec - entry[past].sec < 15)
 809                                         past--;
 810                                 entry->velocity = velocity((entry[0].depth - entry[past].depth) /
 811                                                         (entry[0].sec - entry[past].sec));
 812                         }
 813                 } else
 814                         entry->velocity = STABLE;
 815         }
 816
 817         /* One-, two- and three-minute minmax data */
 818         for (i = 0; i < nr; i++) {
 819                 struct plot_data *entry = pi->entry +i;
 820                 analyze_plot_info_minmax(entry, pi->entry, pi->entry+nr);
 821         }
 822
 823         return pi;
 824 }
 825
 826 /*
 827  * simple structure to track the beginning and end tank pressure as
 828  * well as the integral of depth over time spent while we have no
 829  * pressure reading from the tank */
 830 typedef struct pr_track_struct pr_track_t;
 831 struct pr_track_struct {
 832         int start;
 833         int end;
 834         int t_start;
 835         int t_end;
 836         double pressure_time;
 837         pr_track_t *next;
 838 };
 839
 840 static pr_track_t *pr_track_alloc(int start, int t_start) {
 841         pr_track_t *pt = malloc(sizeof(pr_track_t));
 842         pt->start = start;
 843         pt->t_start = t_start;
 844         pt->end = 0;
 845         pt->t_end = 0;
 846         pt->pressure_time = 0.0;
 847         pt->next = NULL;
 848         return pt;
 849 }
 850
 851 /* poor man's linked list */
 852 static pr_track_t *list_last(pr_track_t *list)
 853 {
 854         pr_track_t *tail = list;
 855         if (!tail)
 856                 return NULL;
 857         while (tail->next) {
 858                 tail = tail->next;
 859         }
 860         return tail;
 861 }
 862
 863 static pr_track_t *list_add(pr_track_t *list, pr_track_t *element)
 864 {
 865         pr_track_t *tail = list_last(list);
 866         if (!tail)
 867                 return element;
 868         tail->next = element;
 869         return list;
 870 }
 871
 872 static void list_free(pr_track_t *list)
 873 {
 874         if (!list)
 875                 return;
 876         list_free(list->next);
 877         free(list);
 878 }
 879
 880 static void fill_missing_tank_pressures(struct dive *dive, struct plot_info *pi,
 881                                         pr_track_t **track_pr)
 882 {
 883         pr_track_t *list = NULL;
 884         pr_track_t *nlist = NULL;
 885         double pt, magic;
 886         int cyl, i;
 887         struct plot_data *entry;
 888         int cur_pr[MAX_CYLINDERS];
 889
 890         for (cyl = 0; cyl < MAX_CYLINDERS; cyl++) {
 891                 cur_pr[cyl] = track_pr[cyl]->start;
 892         }
 893
 894         /* The first two are "fillers", but in case we don't have a sample
 895          * at time 0 we need to process the second of them here */
 896         for (i = 1; i < pi->nr; i++) {
 897                 entry = pi->entry + i;
 898                 if (SENSOR_PRESSURE(entry)) {
 899                         cur_pr[entry->cylinderindex] = SENSOR_PRESSURE(entry);
 900                 } else {
 901                         if(!list || list->t_end < entry->sec) {
 902                                 nlist = track_pr[entry->cylinderindex];
 903                                 list = NULL;
 904                                 while (nlist && nlist->t_start <= entry->sec) {
 905                                         list = nlist;
 906                                         nlist = list->next;
 907                                 }
 908                                 /* there may be multiple segments - so
 909                                  * let's assemble the length */
 910                                 nlist = list;
 911                                 pt = list->pressure_time;
 912                                 while (!nlist->end) {
 913                                         nlist = nlist->next;
 914                                         if (!nlist) {
 915                                                 /* oops - we have no end pressure,
 916                                                  * so this means this is a tank without
 917                                                  * gas consumption information */
 918                                                 break;
 919                                         }
 920                                         pt += nlist->pressure_time;
 921                                 }
 922                                 if (!nlist) {
 923                                         /* just continue without calculating
 924                                          * interpolated values */
 925                                         list = NULL;
 926                                         continue;
 927                                 }
 928                                 magic = (nlist->end - cur_pr[entry->cylinderindex]) / pt;                               }
 929                         if (pt != 0.0) {
 930                                 double cur_pt = (entry->sec - (entry-1)->sec) *
 931                                         (1 + entry->depth / 10000.0);
 932                                 INTERPOLATED_PRESSURE(entry) =
 933                                         cur_pr[entry->cylinderindex] + cur_pt * magic;
 934                                 cur_pr[entry->cylinderindex] = INTERPOLATED_PRESSURE(entry);
 935                         } else
 936                                 INTERPOLATED_PRESSURE(entry) = cur_pr[entry->cylinderindex];
 937                 }
 938         }
 939 }
 940
 941 static int get_cylinder_index(struct dive *dive, struct event *ev)
 942 {
 943         int i;
 944
 945         /*
 946          * Try to find a cylinder that matches the O2 percentage
 947          * in the gas change event 'value' field.
 948          *
 949          * Crazy suunto gas change events. We really should do
 950          * this in libdivecomputer or something.
 951          */
 952         for (i = 0; i < MAX_CYLINDERS; i++) {
 953                 cylinder_t *cyl = dive->cylinder+i;
 954                 int o2 = (cyl->gasmix.o2.permille + 5) / 10;
 955                 if (o2 == ev->value)
 956                         return i;
 957         }
 958
 959         return 0;
 960 }
 961
 962 static struct event *get_next_gaschange(struct event *event)
 963 {
 964         while (event) {
 965                 if (!strcmp(event->name, "gaschange"))
 966                         return event;
 967                 event = event->next;
 968         }
 969         return event;
 970 }
 971
 972 static int set_cylinder_index(struct plot_info *pi, int i, int cylinderindex, unsigned int end)
 973 {
 974         while (i < pi->nr) {
 975                 struct plot_data *entry = pi->entry+i;
 976                 if (entry->sec > end)
 977                         break;
 978                 if (entry->cylinderindex != cylinderindex) {
 979                         entry->cylinderindex = cylinderindex;
 980                         entry->pressure[0] = 0;
 981                 }
 982                 i++;
 983         }
 984         return i;
 985 }
 986
 987 static void check_gas_change_events(struct dive *dive, struct plot_info *pi)
 988 {
 989         int i = 0, cylinderindex = 0;
 990         struct event *ev = get_next_gaschange(dive->events);
 991
 992         if (!ev)
 993                 return;
 994
 995         do {
 996                 i = set_cylinder_index(pi, i, cylinderindex, ev->time.seconds);
 997                 cylinderindex = get_cylinder_index(dive, ev);
 998                 ev = get_next_gaschange(ev->next);
 999         } while (ev);
1000         set_cylinder_index(pi, i, cylinderindex, ~0u);
1001 }
1002
1003 /* for computers that track gas changes through events */
1004 static int count_gas_change_events(struct dive *dive)
1005 {
1006         int count = 0;
1007         struct event *ev = get_next_gaschange(dive->events);
1008
1009         while (ev) {
1010                 count++;
1011                 ev = get_next_gaschange(ev->next);
1012         }
1013         return count;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Create a plot-info with smoothing and ranged min/max
1018  *
1019  * This also makes sure that we have extra empty events on both
1020  * sides, so that you can do end-points without having to worry
1021  * about it.
1022  */
1023 static struct plot_info *create_plot_info(struct dive *dive, int nr_samples, struct sample *dive_sample)
1024 {
1025         int cylinderindex = -1;
1026         int lastdepth, lastindex;
1027         int i, pi_idx, nr, sec, cyl;
1028         size_t alloc_size;
1029         struct plot_info *pi;
1030         pr_track_t *track_pr[MAX_CYLINDERS] = {NULL, };
1031         pr_track_t *pr_track, *current;
1032         gboolean missing_pr = FALSE;
1033         struct plot_data *entry = NULL;
1034         struct event *ev;
1035
1036         /* we want to potentially add synthetic plot_info elements for the gas changes */
1037         nr = nr_samples + 4 + 2 * count_gas_change_events(dive);
1038         alloc_size = plot_info_size(nr);
1039         pi = malloc(alloc_size);
1040         if (!pi)
1041                 return pi;
1042         memset(pi, 0, alloc_size);
1043         pi->nr = nr;
1044         pi_idx = 2; /* the two extra events at the start */
1045         /* check for gas changes before the samples start */
1046         ev = get_next_gaschange(dive->events);
1047         while (ev && ev->time.seconds < dive_sample->time.seconds) {
1048                 entry = pi->entry + pi_idx;
1049                 entry->sec = ev->time.seconds;
1050                 entry->depth = 0; /* is that always correct ? */
1051                 pi_idx++;
1052                 ev = get_next_gaschange(ev->next);
1053         }
1054         if (ev && ev->time.seconds == dive_sample->time.seconds) {
1055                 /* we already have a sample at the time of the event */
1056                 ev = get_next_gaschange(ev->next);
1057         }
1058         sec = 0;
1059         lastindex = 0;
1060         lastdepth = -1;
1061         for (i = 0; i < nr_samples; i++) {
1062                 int depth;
1063                 int delay = 0;
1064                 struct sample *sample = dive_sample+i;
1065
1066                 entry = pi->entry + i + pi_idx;
1067                 while (ev && ev->time.seconds < sample->time.seconds) {
1068                         /* insert two fake plot info structures for the end of
1069                          * the old tank and the start of the new tank */
1070                         entry->sec = ev->time.seconds;
1071                         (entry+1)->sec = ev->time.seconds + 1;
1072                         /* we need a fake depth - let's interpolate */
1073                         if (i) {
1074                                 entry->depth = sample->depth.mm -
1075                                         (sample->depth.mm - (sample-1)->depth.mm) / 2;
1076                         } else
1077                                 entry->depth = sample->depth.mm;
1078                         (entry+1)->depth = entry->depth;
1079                         pi_idx += 2;
1080                         entry = pi->entry + i + pi_idx;
1081                         ev = get_next_gaschange(ev->next);
1082                 }
1083                 if (ev && ev->time.seconds == sample->time.seconds) {
1084                         /* we already have a sample at the time of the event
1085                          * just add a new one for the old tank and delay the
1086                          * real even by one second (to keep time monotonous) */
1087                         entry->sec = ev->time.seconds;
1088                         entry->depth = sample->depth.mm;
1089                         pi_idx++;
1090                         entry = pi->entry + i + pi_idx;
1091                         ev = get_next_gaschange(ev->next);
1092                         delay = 1;
1093                 }
1094                 sec = entry->sec = sample->time.seconds + delay;
1095                 depth = entry->depth = sample->depth.mm;
1096                 entry->cylinderindex = sample->cylinderindex;
1097                 SENSOR_PRESSURE(entry) = sample->cylinderpressure.mbar;
1098                 entry->temperature = sample->temperature.mkelvin;
1099
1100                 if (depth || lastdepth)
1101                         lastindex = i+pi_idx;
1102
1103                 lastdepth = depth;
1104                 if (depth > pi->maxdepth)
1105                         pi->maxdepth = depth;
1106         }
1107         entry = pi->entry + i + pi_idx;
1108         /* are there still unprocessed gas changes? that would be very strange */
1109         while (ev) {
1110                 entry->sec = ev->time.seconds;
1111                 entry->depth = 0; /* why are there gas changes after the dive is over? */
1112                 pi_idx++;
1113                 entry = pi->entry + i + pi_idx;
1114                 ev = get_next_gaschange(ev->next);
1115         }
1116         nr = nr_samples + pi_idx - 2;
1117         check_gas_change_events(dive, pi);
1118
1119         for (cyl = 0; cyl < MAX_CYLINDERS; cyl++) /* initialize the start pressures */
1120                 track_pr[cyl] = pr_track_alloc(dive->cylinder[cyl].start.mbar, -1);
1121         current = track_pr[pi->entry[2].cylinderindex];
1122         for (i = 0; i < nr + 1; i++) {
1123                 entry = pi->entry + i + 1;
1124
1125                 entry->same_cylinder = entry->cylinderindex == cylinderindex;
1126                 cylinderindex = entry->cylinderindex;
1127
1128                 /* track the segments per cylinder and their pressure/time integral */
1129                 if (!entry->same_cylinder) {
1130                         current->end = SENSOR_PRESSURE(entry-1);
1131                         current->t_end = (entry-1)->sec;
1132                         current = pr_track_alloc(SENSOR_PRESSURE(entry), entry->sec);
1133                         track_pr[cylinderindex] = list_add(track_pr[cylinderindex], current);
1134                 } else { /* same cylinder */
1135                         if ((!SENSOR_PRESSURE(entry) && SENSOR_PRESSURE(entry-1)) ||
1136                                 (SENSOR_PRESSURE(entry) && !SENSOR_PRESSURE(entry-1))) {
1137                                 /* transmitter changed its working status */
1138                                 current->end = SENSOR_PRESSURE(entry-1);
1139                                 current->t_end = (entry-1)->sec;
1140                                 current = pr_track_alloc(SENSOR_PRESSURE(entry), entry->sec);
1141                                 track_pr[cylinderindex] =
1142                                         list_add(track_pr[cylinderindex], current);
1143                         }
1144                 }
1145                 /* finally, do the discrete integration to get the SAC rate equivalent */
1146                 current->pressure_time += (entry->sec - (entry-1)->sec) *
1147                                                 (1 + entry->depth / 10000.0);
1148                 missing_pr |= !SENSOR_PRESSURE(entry);
1149         }
1150
1151         if (entry)
1152                 current->t_end = entry->sec;
1153
1154         for (cyl = 0; cyl < MAX_CYLINDERS; cyl++) { /* initialize the end pressures */
1155                 int pr = dive->cylinder[cyl].end.mbar;
1156                 if (pr && track_pr[cyl]) {
1157                         pr_track = list_last(track_pr[cyl]);
1158                         pr_track->end = pr;
1159                 }
1160         }
1161         /* Fill in the last two entries with empty values but valid times */
1162         i = nr + 2;
1163         pi->entry[i].sec = sec + 20;
1164         pi->entry[i+1].sec = sec + 40;
1165         /* the number of actual entries - we may have allocated more if there
1166          * were gas change events, but this is how many were filled */
1167         pi->nr = lastindex+1;
1168         pi->maxtime = pi->entry[lastindex].sec;
1169
1170         pi->endpressure = pi->minpressure = dive->cylinder[0].end.mbar;
1171         pi->maxpressure = dive->cylinder[0].start.mbar;
1172
1173         pi->meandepth = dive->meandepth.mm;
1174
1175         if (missing_pr) {
1176                 fill_missing_tank_pressures(dive, pi, track_pr);
1177         }
1178         for (cyl = 0; cyl < MAX_CYLINDERS; cyl++)
1179                 list_free(track_pr[cyl]);
1180         if (0) /* awesome for debugging - not useful otherwise */
1181                 dump_pi(pi);
1182         return analyze_plot_info(pi);
1183 }
1184
1185 void plot(struct graphics_context *gc, cairo_rectangle_int_t *drawing_area, struct dive *dive)
1186 {
1187         struct plot_info *pi;
1188         static struct sample fake[4];
1189         struct sample *sample = dive->sample;
1190         int nr = dive->samples;
1191
1192         if (!nr) {
1193                 int duration = dive->duration.seconds;
1194                 int maxdepth = dive->maxdepth.mm;
1195                 sample = fake;
1196                 fake[1].time.seconds = duration * 0.05;
1197                 fake[1].depth.mm = maxdepth;
1198                 fake[2].time.seconds = duration * 0.95;
1199                 fake[2].depth.mm = maxdepth;
1200                 fake[3].time.seconds = duration * 1.00;
1201                 nr = 4;
1202         }
1203
1204         pi = create_plot_info(dive, nr, sample);
1205
1206         cairo_translate(gc->cr, drawing_area->x, drawing_area->y);
1207         cairo_set_line_width(gc->cr, 2);
1208         cairo_set_line_cap(gc->cr, CAIRO_LINE_CAP_ROUND);
1209         cairo_set_line_join(gc->cr, CAIRO_LINE_JOIN_ROUND);
1210
1211         /*
1212          * We can use "cairo_translate()" because that doesn't
1213          * scale line width etc. But the actual scaling we need
1214          * do set up ourselves..
1215          *
1216          * Snif. What a pity.
1217          */
1218         gc->maxx = (drawing_area->width - 2*drawing_area->x);
1219         gc->maxy = (drawing_area->height - 2*drawing_area->y);
1220
1221         /* Temperature profile */
1222         plot_temperature_profile(gc, pi);
1223
1224         /* Cylinder pressure plot */
1225         plot_cylinder_pressure(gc, pi);
1226
1227         /* Depth profile */
1228         plot_depth_profile(gc, pi);
1229         plot_events(gc, pi, dive);
1230
1231         /* Text on top of all graphs.. */
1232         plot_temperature_text(gc, pi);
1233         plot_depth_text(gc, pi);
1234         plot_cylinder_pressure_text(gc, pi);
1235
1236         /* Bounding box last */
1237         gc->leftx = 0; gc->rightx = 1.0;
1238         gc->topy = 0; gc->bottomy = 1.0;
1239
1240         set_source_rgb(gc, 1, 1, 1);
1241         move_to(gc, 0, 0);
1242         line_to(gc, 0, 1);
1243         line_to(gc, 1, 1);
1244         line_to(gc, 1, 0);
1245         cairo_close_path(gc->cr);
1246         cairo_stroke(gc->cr);
1247
1248         free(pi);
1249 }