src/PIPELINE/VISU_SphereWidget.cxx

   1 #include "VISU_SphereWidget.hxx"
   2
   3 #include <vtkActor.h>
   4 #include <vtkAssemblyNode.h>
   5 #include <vtkAssemblyPath.h>
   6 #include <vtkCallbackCommand.h>
   7 #include <vtkCamera.h>
   8 #include <vtkCellPicker.h>
   9 #include <vtkDoubleArray.h>
  10 #include <vtkMath.h>
  11 #include <vtkObjectFactory.h>
  12 #include <vtkPolyData.h>
  13 #include <vtkPolyDataMapper.h>
  14 #include <vtkProperty.h>
  15 #include <vtkRenderWindowInteractor.h>
  16 #include <vtkRenderer.h>
  17 #include <vtkSphere.h>
  18 #include <vtkSphereSource.h>
  19 #include <vtkPoints.h>
  20 #include <vtkSphere.h>
  21 #include <vtkImplicitSum.h>
  22 #include <vtkImplicitFunction.h>
  23
  24 vtkCxxRevisionMacro(VISU_SphereWidget, "$Revision$");
  25 vtkStandardNewMacro(VISU_SphereWidget);
  26 //====================================================================
  27 // function:
  28 // purpose:
  29 //====================================================================
  30 VISU_SphereWidget::VISU_SphereWidget()
  31 {
  32   myState = VISU_SphereWidget::Start;
  33   this->EventCallbackCommand->SetCallback(VISU_SphereWidget::ProcessEvents);
  34
  35   //Build the representation of the widget
  36   mySphereSource = vtkSphereSource::New();
  37   mySphereSource->SetThetaResolution(16);
  38   mySphereSource->SetPhiResolution(15);
  39   mySphereSource->LatLongTessellationOn();
  40   mySphereMapper = vtkPolyDataMapper::New();
  41   mySphereMapper->SetInput(mySphereSource->GetOutput());
  42   mySphereActor = vtkActor::New();
  43   mySphereActor->SetMapper(mySphereMapper);
  44   //
  45   // Define the point coordinates
  46   float bounds[6];
  47   for(int i = 0; i < 6; i += 2){
  48     bounds[i]=-.5;
  49     bounds[i+1]=-bounds[i];
  50   }
  51   // Initial creation of the widget, serves to initialize it
  52   PlaceWidget(bounds);
  53
  54   //Manage the picking stuff
  55   myPicker = vtkCellPicker::New();
  56   myPicker->SetTolerance(0.005); //need some fluff
  57   myPicker->AddPickList(mySphereActor);
  58   myPicker->PickFromListOn();
  59
  60   // Set up the initial properties
  61   mySphereProperty = NULL;
  62   mySelectedSphereProperty = NULL;
  63   CreateDefaultProperties();
  64   myRmin=1.e-7;
  65
  66   mySphere=vtkSphere::New();
  67   myImplicitSum=vtkImplicitSum::New();
  68   myImplicitSum->AddFunction(mySphere,-1.0);
  69
  70   myRatio = 2.0;
  71 }
  72 //====================================================================
  73 // function: ~
  74 // purpose:
  75 //====================================================================
  76 VISU_SphereWidget::~VISU_SphereWidget()
  77 {
  78   mySphereActor->Delete();
  79   mySphereMapper->Delete();
  80   mySphereSource->Delete();
  81
  82   myPicker->Delete();
  83
  84   if ( mySphereProperty ) {
  85     mySphereProperty->Delete();
  86   }
  87   if ( mySelectedSphereProperty ) {
  88     mySelectedSphereProperty->Delete();
  89   }
  90   mySphere->Delete();
  91   myImplicitSum->Delete();
  92 }
  93 //====================================================================
  94 // function: SetThetaResolution
  95 // purpose :
  96 //====================================================================
  97 void VISU_SphereWidget::SetThetaResolution(int r)
  98 {
  99   mySphereSource->SetThetaResolution(r);
 100 }
 101 //====================================================================
 102 // function: GetThetaResolution
 103 // purpose :
 104 //====================================================================
 105 int VISU_SphereWidget::GetThetaResolution()
 106 {
 107   return mySphereSource->GetThetaResolution();
 108 }
 109 //====================================================================
 110 // function: SetPhiResolution
 111 // purpose :
 112 //====================================================================
 113 void VISU_SphereWidget::SetPhiResolution(int r)
 114 {
 115   mySphereSource->SetPhiResolution(r);
 116 }
 117 //====================================================================
 118 // function: SetPhiResolution
 119 // purpose :
 120 //====================================================================
 121 int VISU_SphereWidget::GetPhiResolution()
 122 {
 123   return mySphereSource->GetPhiResolution();
 124 }
 125 //====================================================================
 126 // function: SetRadius
 127 // purpose :
 128 //====================================================================
 129 void VISU_SphereWidget::SetRadius(float theRadius)
 130 {
 131   if ( theRadius <= myRmin ) {
 132     theRadius = myRmin;
 133   }
 134   mySphereSource->SetRadius(theRadius);
 135   mySphere->SetRadius(theRadius);
 136 }
 137 //====================================================================
 138 // function: GetRadius
 139 // purpose :
 140 //====================================================================
 141 float VISU_SphereWidget::GetRadius()
 142 {
 143   return mySphereSource->GetRadius();
 144 }
 145 //====================================================================
 146 // function: SetCenter
 147 // purpose :
 148 //====================================================================
 149 void VISU_SphereWidget::SetCenter(float theCenter[3])
 150 {
 151   mySphereSource->SetCenter(theCenter);
 152   mySphere->SetCenter(theCenter);
 153 }
 154 //====================================================================
 155 // function: SetCenter
 156 // purpose :
 157 //====================================================================
 158 void VISU_SphereWidget::SetCenter(float theX, float theY, float theZ)
 159 {
 160   float aCenter[3] = {theX, theY, theZ};
 161   SetCenter(aCenter);
 162 }
 163
 164 //====================================================================
 165 // function: GetCenter
 166 // purpose :
 167 //====================================================================
 168 float*  VISU_SphereWidget::GetCenter()
 169 {
 170   return mySphereSource->GetCenter();
 171 }
 172 //====================================================================
 173 // function: GetCenter
 174 // purpose :
 175 //====================================================================
 176 void  VISU_SphereWidget::GetCenter(float theCenter[3])
 177 {
 178   mySphereSource->GetCenter(theCenter);
 179 }
 180 //====================================================================
 181 // function: GetSphereProperty
 182 // purpose :
 183 //====================================================================
 184 vtkProperty*  VISU_SphereWidget::GetSphereProperty ()
 185 {
 186   return mySphereProperty;
 187 }
 188 //====================================================================
 189 // function: GetSelectedSphereProperty
 190 // purpose :
 191 //====================================================================
 192 vtkProperty*  VISU_SphereWidget::GetSelectedSphereProperty ()
 193 {
 194   return mySelectedSphereProperty;
 195 }
 196 //====================================================================
 197 // function: ImplicitFunction
 198 // purpose :
 199 //====================================================================
 200 vtkImplicitFunction* VISU_SphereWidget::ImplicitFunction()
 201 {
 202   return myImplicitSum;
 203 }
 204 //====================================================================
 205 // function: SetEnabled
 206 // purpose :
 207 //====================================================================
 208 void VISU_SphereWidget::SetEnabled(int enabling)
 209 {
 210   if ( !Interactor )    {
 211     vtkErrorMacro(<<"The interactor must be set prior to enabling/disabling widget");
 212     return;
 213   }
 214
 215   if ( enabling )  {
 216     vtkDebugMacro(<<"Enabling sphere widget");
 217     if ( Enabled ) {//already enabled, just return
 218       return;
 219     }
 220
 221     if ( ! CurrentRenderer )    {
 222       int aPos[2];
 223       Interactor->GetLastEventPosition(aPos);
 224       CurrentRenderer=Interactor->FindPokedRenderer(aPos[0], aPos[1]);
 225       if (!CurrentRenderer) {
 226         return;
 227       }
 228     }
 229
 230     Enabled = 1;
 231
 232     // listen for the following events
 233     Interactor->AddObserver(vtkCommand::MouseMoveEvent,
 234                             EventCallbackCommand,
 235                             Priority);
 236     Interactor->AddObserver(vtkCommand::LeftButtonPressEvent,
 237                             EventCallbackCommand,
 238                             Priority);
 239     Interactor->AddObserver(vtkCommand::LeftButtonReleaseEvent,
 240                             EventCallbackCommand,
 241                             Priority);
 242     Interactor->AddObserver(vtkCommand::MiddleButtonPressEvent,
 243                             EventCallbackCommand,
 244                             Priority);
 245     Interactor->AddObserver(vtkCommand::MiddleButtonReleaseEvent,
 246                             EventCallbackCommand,
 247                             Priority);
 248
 249     // Add the sphere
 250     CurrentRenderer->AddActor(mySphereActor);
 251     mySphereActor->SetProperty(mySphereProperty);
 252     mySphere->SetCenter(mySphereSource->GetCenter());
 253     mySphere->SetRadius(mySphereSource->GetRadius());
 254
 255     InvokeEvent(vtkCommand::EnableEvent,NULL); //!!!see what will be done
 256   }
 257   //disabling----------------------------------------------------------
 258   else {
 259     vtkDebugMacro(<<"Disabling sphere widget");
 260
 261     if ( !Enabled ){ //already disabled, just return
 262       return;
 263     }
 264
 265     Enabled = 0;
 266
 267     // don't listen for events any more
 268     Interactor->RemoveObserver(EventCallbackCommand);
 269
 270     // turn off the sphere
 271     CurrentRenderer->RemoveActor(mySphereActor);
 272     InvokeEvent(vtkCommand::DisableEvent,NULL);
 273     CurrentRenderer = NULL;
 274   }
 275
 276   Interactor->Render();
 277 }
 278 //====================================================================
 279 // function:ProcessEvents
 280 // purpose:
 281 //====================================================================
 282 void VISU_SphereWidget::ProcessEvents(vtkObject* vtkNotUsed(object),
 283                                     unsigned long event,
 284                                     void* clientdata,
 285                                     void* vtkNotUsed(calldata))
 286 {
 287   VISU_SphereWidget* self = reinterpret_cast<VISU_SphereWidget *>( clientdata );
 288
 289   switch(event)  {
 290     case vtkCommand::LeftButtonPressEvent:
 291       self->OnLeftButtonDown();
 292       break;
 293     case vtkCommand::LeftButtonReleaseEvent:
 294       self->OnLeftButtonUp();
 295       break;
 296     case vtkCommand::MiddleButtonPressEvent:
 297       self->OnMiddleButtonDown();
 298       break;
 299     case vtkCommand::MiddleButtonReleaseEvent:
 300       self->OnMiddleButtonUp();
 301       break;
 302     case vtkCommand::MouseMoveEvent:
 303       self->OnMouseMove();
 304       break;
 305     default:
 306       break;
 307   }
 308 }
 309 //====================================================================
 310 // function:OnLeftButtonDown
 311 // purpose:
 312 //====================================================================
 313 void VISU_SphereWidget::OnLeftButtonDown()
 314 {
 315   int X = Interactor->GetEventPosition()[0];
 316   int Y = Interactor->GetEventPosition()[1];
 317
 318   // Okay, make sure that the pick is in the current renderer
 319   vtkRenderer *aRenderer = Interactor->FindPokedRenderer(X,Y);
 320   //
 321   if (aRenderer != CurrentRenderer) {
 322     myState = VISU_SphereWidget::Outside;
 323     return;
 324   }
 325   // Okay, we can process this. Try to pick handles first;
 326   // if no places picked, then try to pick the sphere.
 327   myPicker->Pick(X, Y, 0., CurrentRenderer);
 328   if(vtkAssemblyPath *aPath = myPicker->GetPath()){
 329     if(aPath->GetFirstNode()->GetProp() == mySphereActor){
 330       myState = VISU_SphereWidget::Moving;
 331       HighlightSphere(1);
 332     }
 333   }else{
 334     myState = VISU_SphereWidget::Outside;
 335     return;
 336   }
 337   //
 338   EventCallbackCommand->SetAbortFlag(1);
 339   StartInteraction();
 340   InvokeEvent(vtkCommand::StartInteractionEvent,NULL);
 341   Interactor->Render();
 342 }
 343 //====================================================================
 344 // function:OnMouseMove
 345 // purpose:
 346 //====================================================================
 347 void VISU_SphereWidget::OnMouseMove()
 348 {
 349   // See whether we're active
 350   if ( myState == VISU_SphereWidget::Outside ||
 351        myState == VISU_SphereWidget::Start )    {
 352     return;
 353   }
 354
 355   int X = Interactor->GetEventPosition()[0];
 356   int Y = Interactor->GetEventPosition()[1];
 357
 358   // Do different things depending on state
 359   // Calculations everybody does
 360   double focalPoint[4], pickPoint[4], prevPickPoint[4], z;
 361
 362   vtkRenderer *aRenderer=Interactor->FindPokedRenderer(X, Y);
 363   vtkCamera *aCamera=aRenderer->GetActiveCamera();
 364   if (!aCamera ) {
 365     return;
 366   }
 367   // Compute the two points defining the motion vector
 368   aCamera->GetFocalPoint(focalPoint);
 369   ComputeWorldToDisplay(focalPoint[0],
 370                         focalPoint[1],
 371                         focalPoint[2],
 372                         focalPoint);
 373   z = focalPoint[2];
 374   ComputeDisplayToWorld(double(Interactor->GetLastEventPosition()[0]),
 375                         double(Interactor->GetLastEventPosition()[1]),
 376                         z,
 377                         prevPickPoint);
 378   ComputeDisplayToWorld(double(X), double(Y), z, pickPoint);
 379
 380   // Process the motion
 381   if ( myState == VISU_SphereWidget::Moving ) {
 382     Translate(prevPickPoint, pickPoint);
 383   }
 384   else if ( myState == VISU_SphereWidget::Scaling ) {
 385     Scale(prevPickPoint, pickPoint, X, Y);
 386   }
 387   // Interact, if desired
 388   EventCallbackCommand->SetAbortFlag(1);
 389   InvokeEvent(vtkCommand::InteractionEvent,NULL);
 390   //
 391   Interactor->Render();
 392 }
 393 //====================================================================
 394 // function:OnLeftButtonUp
 395 // purpose:
 396 //====================================================================
 397 void VISU_SphereWidget::OnLeftButtonUp()
 398 {
 399   if ( myState == VISU_SphereWidget::Outside ) {
 400     return;
 401   }
 402
 403   myState = VISU_SphereWidget::Start;
 404   HighlightSphere(0);
 405
 406   EventCallbackCommand->SetAbortFlag(1);
 407   EndInteraction();
 408   InvokeEvent(vtkCommand::EndInteractionEvent,NULL);
 409
 410   Interactor->Render();
 411 }
 412 //====================================================================
 413 // function:OnMiddleButtonDown
 414 // purpose:
 415 //====================================================================
 416 void VISU_SphereWidget::OnMiddleButtonDown()
 417 {
 418   myState = VISU_SphereWidget::Scaling;
 419
 420   int X = Interactor->GetEventPosition()[0];
 421   int Y = Interactor->GetEventPosition()[1];
 422
 423   // Okay, make sure that the pick is in the current renderer
 424   vtkRenderer *aRenderer = Interactor->FindPokedRenderer(X,Y);
 425   if (aRenderer!=CurrentRenderer) {
 426     myState = VISU_SphereWidget::Outside;
 427     return;
 428   }
 429
 430   // Okay, we can process this. Try to pick handles first;
 431   // if no handles picked, then pick the bounding box.
 432   myPicker->Pick(X, Y, 0., CurrentRenderer);
 433   vtkAssemblyPath *aPath = myPicker->GetPath();
 434   if ( !aPath ) {
 435     myState=VISU_SphereWidget::Outside;
 436     HighlightSphere(0);
 437     return;
 438   }
 439
 440   HighlightSphere(1);
 441
 442   EventCallbackCommand->SetAbortFlag(1);
 443   StartInteraction();
 444   InvokeEvent(vtkCommand::StartInteractionEvent,NULL);
 445   //
 446   Interactor->Render();
 447 }
 448 //====================================================================
 449 // function:OnMiddleButtonUp
 450 // purpose:
 451 //====================================================================
 452 void VISU_SphereWidget::OnMiddleButtonUp()
 453 {
 454   if ( myState == VISU_SphereWidget::Outside ) {
 455     return;
 456   }
 457   myState = VISU_SphereWidget::Start;
 458   HighlightSphere(0);
 459
 460   EventCallbackCommand->SetAbortFlag(1);
 461   EndInteraction();
 462   InvokeEvent(vtkCommand::EndInteractionEvent,NULL);
 463   //
 464   Interactor->Render();
 465 }
 466 //====================================================================
 467 // function:Translate
 468 // purpose:
 469 //====================================================================
 470 void VISU_SphereWidget::Translate(double *p1, double *p2)
 471 {
 472   float v[3], aC[3], aC1[3];
 473   //
 474   v[0] = p2[0] - p1[0];
 475   v[1] = p2[1] - p1[1];
 476   v[2] = p2[2] - p1[2];
 477   //
 478   mySphereSource->GetCenter(aC);
 479   aC1[0] = aC[0] + v[0];
 480   aC1[1] = aC[1] + v[1];
 481   aC1[2] = aC[2] + v[2];
 482   mySphereSource->SetCenter(aC1);
 483   mySphere->SetCenter(mySphereSource->GetCenter());
 484   mySphere->SetRadius(mySphereSource->GetRadius());
 485 }
 486 //====================================================================
 487 // function:Scale
 488 // purpose:
 489 //====================================================================
 490 void VISU_SphereWidget::Scale(double *p1, double *p2,
 491                               int aX, int aY)
 492 {
 493   double v[3];
 494   v[0] = p2[0] - p1[0];
 495   v[1] = p2[1] - p1[1];
 496   v[2] = p2[2] - p1[2];
 497   //
 498   float aC[3], aR, sf, aR1;
 499   aR=mySphereSource->GetRadius();
 500   mySphereSource->GetCenter(aC);
 501   sf=vtkMath::Norm(v)/aR;
 502   int aCoordLast[2], iDX, iDY, iSign;
 503   Interactor->GetLastEventPosition(aCoordLast);
 504   //
 505   iDX=aX-aCoordLast[0];
 506   iDY=aCoordLast[1]-aY;
 507   iSign=(iDX+iDY>0)? 1 : -1;
 508   sf=1.+iSign*sf;
 509   aR1=sf*aR;
 510   if (aR1<myRmin){
 511     aR1=myRmin;
 512   }
 513   mySphereSource->SetRadius(aR1);
 514   mySphere->SetCenter(mySphereSource->GetCenter());
 515   mySphere->SetRadius(mySphereSource->GetRadius());
 516 }
 517 //====================================================================
 518 // function:GetSphere
 519 // purpose:
 520 //====================================================================
 521 void VISU_SphereWidget::GetSphere(vtkSphere *sphere)
 522 {
 523   sphere->SetRadius(mySphereSource->GetRadius());
 524   sphere->SetCenter(mySphereSource->GetCenter());
 525 }
 526 //====================================================================
 527 // function:HighlightSphere
 528 // purpose:
 529 //====================================================================
 530 void VISU_SphereWidget::HighlightSphere(int highlight)
 531 {
 532   if ( highlight )  {
 533     this->ValidPick = 1;
 534     myPicker->GetPickPosition(this->LastPickPosition);// -> def in vtk3DWidget
 535     mySphereActor->SetProperty(mySelectedSphereProperty);
 536   }
 537   else {
 538     mySphereActor->SetProperty(mySphereProperty);
 539   }
 540 }
 541 //====================================================================
 542 // function:CreateDefaultProperties
 543 // purpose:
 544 //====================================================================
 545 void VISU_SphereWidget::CreateDefaultProperties()
 546 {
 547   if (!mySphereProperty)    {
 548     mySphereProperty = vtkProperty::New();
 549     mySphereProperty->SetColor(0.,.5, .7);
 550     mySphereProperty->SetSpecular(0.5);
 551     mySphereProperty->SetRepresentationToWireframe();
 552   }
 553   if (!mySelectedSphereProperty)    {
 554     mySelectedSphereProperty = vtkProperty::New();
 555     mySelectedSphereProperty->SetColor(0.5, 0.5, 0.);
 556     mySelectedSphereProperty->SetSpecular(1.);
 557     mySelectedSphereProperty->SetRepresentationToWireframe();
 558   }
 559 }
 560 //====================================================================
 561 // function:PlaceWidget
 562 // purpose:
 563 //====================================================================
 564 void VISU_SphereWidget::PlaceWidget(float bds[6])
 565 {
 566   float bounds[6], center[3], radius;
 567
 568   this->AdjustBounds(bds, bounds, center);
 569   float dX, dY, dZ;
 570   //
 571   dX=bounds[1]-bounds[0];
 572   dY=bounds[3]-bounds[2];
 573   dZ=bounds[5]-bounds[4];
 574   radius = dX;
 575   if (radius>dY){
 576     radius = dY;
 577   }
 578   if (radius>dZ)   {
 579     radius=dZ;
 580   }
 581   radius*=0.5;
 582
 583   mySphereSource->SetCenter(center);
 584   mySphereSource->SetRadius(radius);
 585   mySphereSource->Update();
 586   //
 587   for (int i=0; i<6; i++) {
 588     InitialBounds[i]=bounds[i];
 589   }
 590   InitialLength = sqrt((bounds[1]-bounds[0])*(bounds[1]-bounds[0]) +
 591                        (bounds[3]-bounds[2])*(bounds[3]-bounds[2]) +
 592                        (bounds[5]-bounds[4])*(bounds[5]-bounds[4]));
 593
 594   static float EPS = 1.0E-1;
 595   myRmin = EPS*InitialLength;
 596
 597 }
 598
 599 //====================================================================
 600 // function:ChangeRadius
 601 // purpose:
 602 //====================================================================
 603 void VISU_SphereWidget::ChangeRadius(bool up)
 604 {
 605   SetRadius( GetRadius() * ( up ? myRatio : 1 / myRatio ) );
 606 }
 607 //====================================================================
 608 // function:GetPolyData
 609 // purpose:
 610 //====================================================================
 611 void VISU_SphereWidget::GetPolyData(vtkPolyData *pd)
 612 {
 613   pd->ShallowCopy(mySphereSource->GetOutput());
 614 }
 615 //====================================================================
 616 // function:PrintSelf
 617 // purpose:
 618 //====================================================================
 619 void VISU_SphereWidget::PrintSelf(ostream& os, vtkIndent indent)
 620 {
 621   this->Superclass::PrintSelf(os,indent);
 622 }