alg/glseqbrowser.cpp

   1 #include "alg/glseqbrowser.hpp"
   2 #include "mussa_exceptions.hpp"
   3
   4 #include <iostream>
   5 #include <stdexcept>
   6
   7 using namespace std;
   8
   9 GlSeqBrowser::GlSeqBrowser()
  10   : border_width(25),
  11     cur_ortho(400.0, 0.0, 600.0, 0.0),
  12     viewport_size(600, 400),
  13     viewport_center((cur_ortho.right-cur_ortho.left)/2+cur_ortho.left),
  14     zoom_level(2),
  15     color_mapper(),
  16     track_container()
  17 {
  18 }
  19
  20 GlSeqBrowser::GlSeqBrowser(const GlSeqBrowser& gt)
  21   : border_width(gt.border_width),
  22     cur_ortho(gt.cur_ortho),
  23     viewport_size(gt.viewport_size),
  24     viewport_center(gt.viewport_center),
  25     zoom_level(gt.zoom_level),
  26     color_mapper(gt.color_mapper),
  27     track_container(gt.track_container)
  28 {
  29 }
  30
  31 void GlSeqBrowser::initializeGL()
  32 {
  33   glEnable(GL_DEPTH_TEST);
  34   glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);
  35   glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
  36   glShadeModel(GL_FLAT);
  37 }
  38
  39 void GlSeqBrowser::resizeGL(int width, int height)
  40 {
  41   viewport_size.x = width;
  42   viewport_size.y = height;
  43   glViewport(0, 0, (GLsizei)width, (GLsizei)height);
  44   //update_layout();
  45 }
  46
  47 void GlSeqBrowser::paintGL() const
  48 {
  49   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  50
  51   glPushMatrix();
  52   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  53   glLoadIdentity();
  54   glOrtho(cur_ortho.left, cur_ortho.right,
  55           cur_ortho.bottom, cur_ortho.top,
  56           -50.0, 50);
  57
  58   draw();
  59
  60   glPopMatrix();
  61   glFlush();
  62 }
  63
  64 void GlSeqBrowser::processSelection(GLuint hits, GLuint buffer[], GLuint bufsize)
  65 {
  66   GLuint *ptr;
  67   GLuint names;
  68   GLuint consumed_names = 0;
  69   float z1;
  70   float z2;
  71   GLuint objtype;
  72   GLuint objid;
  73   GLuint path_index = 0;
  74   GLuint pair_key_0 = 0;
  75   GLuint pair_key_1 = 0;
  76
  77   selected_paths.clear();
  78   selected_tracks.clear();
  79
  80   std::cout << "hits = " << hits << std::endl;
  81   ptr = (GLuint *) buffer;
  82   if (hits > 0)
  83     selectedMode = true;
  84   for (GLuint i=0; i < hits; ++i)
  85   {
  86     if ((i + 5) > bufsize) {
  87       std::clog << "*** selection overflow***" << std::endl;
  88     } else {
  89       consumed_names = 0;
  90       names = *ptr++;
  91       z1 = ((float)*ptr++)/0x7fffffff;
  92       z2 = ((float)*ptr++)/0x7fffffff;
  93       objtype = *ptr++; ++consumed_names;
  94       switch (objtype) {
  95         case MussaSegment:
  96           path_index = *ptr++; ++consumed_names;
  97           pair_key_0 = *ptr++; ++consumed_names;
  98           pair_key_1 = *ptr++; ++consumed_names;
  99           if (path_index < path_segments.size()) {
 100             segment_key k(pair_key_0, pair_key_1);
 101             pair_segment_map::iterator psm_i;
 102             psm_i = path_segments[path_index].find(k);
 103             if (psm_i != path_segments[path_index].end()) {
 104               Segment &seg = psm_i->second;
 105               selected_paths.insert(seg.path_ids.begin(), seg.path_ids.end());
 106             }
 107             // else something else is wrong
 108           } else {
 109             // something wasn't right
 110             clog << "invalid path_index " << path_index
 111                  << " should have been [0,"<<path_segments.size()
 112                  << ") " << endl;
 113           }
 114           break;
 115         case MussaTrack:
 116           objid = *ptr++; ++consumed_names;
 117           selected_tracks.insert(objid);
 118         break;
 119         default:
 120           cout << "unknown type " << objtype << " ";
 121           for(; consumed_names < names; ++consumed_names) {
 122             cout << consumed_names << "," << *ptr++ << " ";
 123           }
 124           cout << endl;
 125           break;
 126       }
 127     }
 128   }
 129 }
 130
 131 void GlSeqBrowser::selectRegion(int top, int left, int bottom, int right)
 132 {
 133   GLfloat x_scale = cur_ortho.width()/((float)viewport_size.x);
 134   GLfloat y_scale = cur_ortho.height()/((float)viewport_size.y);
 135   GLfloat x_left = cur_ortho.left + (left*x_scale);
 136   GLfloat x_right = right * x_scale;
 137
 138   if (top > bottom) {
 139     // woah, someone gave us a rectangle with the origin in the lower left
 140     int temp = top;
 141     bottom = top;
 142     top = temp;
 143   }
 144   // swap the orientation of canvas coordinates
 145   GLfloat y_top = cur_ortho.top-(bottom*y_scale);
 146   GLfloat y_bottom = cur_ortho.top - top * y_scale;
 147   selectedRegion = rect<float>(y_top, x_left, y_bottom, x_right);
 148
 149   // hopefully this will make a buffer big enough to receive
 150   // everything being selected
 151   //const size_t pathz_count = mussaAnalysis->paths().refined_pathz.size();
 152   //const GLuint select_buf_size = 1 + 5 * (pathz_count + sequences.size());
 153   const GLuint select_buf_size = 500000;
 154   GLuint selectBuf[select_buf_size];
 155   glSelectBuffer(select_buf_size, selectBuf);
 156   GLint hits;
 157
 158   (void)glRenderMode(GL_SELECT);
 159   glPushMatrix();
 160   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 161   glLoadIdentity();
 162   glOrtho(x_left, x_right, y_top, y_bottom, -50.0, 50.0);
 163   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 164   glLoadIdentity();
 165
 166   draw();
 167
 168   glFlush();
 169   glPopMatrix();
 170   hits = glRenderMode(GL_RENDER);
 171   processSelection(hits, selectBuf, select_buf_size);
 172 }
 173
 174 float GlSeqBrowser::border() const
 175 {
 176   return border_width;
 177 }
 178
 179 float GlSeqBrowser::left() const
 180 {
 181   float left;
 182   if (track_container.size() == 0)
 183   {
 184     return cur_ortho.left;
 185   } else {
 186     vector<GlSequence>::const_iterator track_i = track_container.begin();
 187     left = track_i->x();
 188     for( ; track_i != track_container.end(); ++track_i)
 189     {
 190       if (track_i->x() < left)
 191         left = track_i->x();
 192     }
 193     return left-border_width;
 194   }
 195 }
 196
 197 float GlSeqBrowser::right() const
 198 {
 199   float right;
 200   if (track_container.size() == 0)
 201   {
 202     return cur_ortho.right;
 203   } else {
 204     vector<GlSequence>::const_iterator track_i = track_container.begin();
 205     right = track_i->right();
 206     for( ; track_i != track_container.end(); ++track_i)
 207     {
 208       if (track_i->right() > right)
 209         right = track_i->right();
 210     }
 211     return right+border_width;
 212   }
 213 }
 214
 215 void GlSeqBrowser::setViewportCenter(float x)
 216 {
 217   update_viewport(x, zoom_level);
 218   viewport_center = x;
 219 }
 220
 221 float GlSeqBrowser::viewportLeft() const
 222 {
 223   return cur_ortho.left;
 224 }
 225
 226 float GlSeqBrowser::viewportCenter() const
 227 {
 228   return viewport_center;
 229 }
 230
 231 float GlSeqBrowser::viewportRight() const
 232 {
 233   return cur_ortho.right;
 234 }
 235
 236 float GlSeqBrowser::viewportHeight() const
 237 {
 238   return cur_ortho.top - cur_ortho.bottom;
 239 }
 240
 241 float GlSeqBrowser::viewportWidth() const
 242 {
 243   return cur_ortho.right - cur_ortho.left;
 244 }
 245
 246 int GlSeqBrowser::zoomOut()
 247 {
 248
 249   if (right() - left() > 0) {
 250     cur_ortho.left = left();
 251     cur_ortho.right = right();
 252     zoom_level = (int)(( (right() - left()) / viewport_size.x) * 100);
 253     return zoom_level;
 254   } else {
 255     // made up number representing 50 bp / pixel
 256     return 5000;
 257   }
 258 }
 259
 260 void GlSeqBrowser::setZoom(int new_zoom)
 261 {
 262   update_viewport(viewport_center, new_zoom);
 263   zoom_level = new_zoom;
 264 }
 265
 266 int GlSeqBrowser::zoom() const
 267 {
 268   return zoom_level;
 269 }
 270
 271 void GlSeqBrowser::setColorMapper(AnnotationColors& cm)
 272 {
 273   color_mapper = cm;
 274 }
 275
 276 AnnotationColors& GlSeqBrowser::colorMapper()
 277 {
 278   return color_mapper;
 279 }
 280
 281 void GlSeqBrowser::clear()
 282 {
 283   clear_links();
 284   path_segments.clear();
 285   track_container.clear();
 286 }
 287
 288 void GlSeqBrowser::push_sequence(const Sequence &s)
 289 {
 290   GlSequence gs(s, color_mapper);
 291   push_sequence(gs);
 292 }
 293
 294 void GlSeqBrowser::push_sequence(GlSequence &gs)
 295 {
 296   clear_links();
 297   pathid = 0;
 298   track_container.push_back(gs);
 299   update_layout();
 300   if (track_container.size() > 1)
 301     path_segments.push_back(pair_segment_map());
 302 }
 303
 304 const std::vector<GlSequence>& GlSeqBrowser::sequences() const
 305 {
 306   return track_container;
 307 }
 308
 309 void GlSeqBrowser::clear_links()
 310 {
 311   path_segment_map_vector::iterator psmv_i;
 312   for(psmv_i = path_segments.begin();
 313       psmv_i != path_segments.end();
 314       ++psmv_i)
 315   {
 316     psmv_i->clear();
 317   }
 318 }
 319
 320 void
 321 GlSeqBrowser::link(const vector<int>& path, const vector<bool>& rc, int )
 322 {
 323   if (path.size() < 2) {
 324     // should i throw an error instead?
 325     return;
 326   }
 327   if (path.size() != rc.size()) {
 328     throw runtime_error("path and reverse compliment must be the same length");
 329   }
 330   vector<int>::const_iterator path_i = path.begin();
 331   vector<bool>::const_iterator rc_i = rc.begin();
 332   int track_i = 0;
 333   int prev_x = *path_i; ++path_i;
 334   bool prev_rc = *rc_i; ++rc_i;
 335   while (path_i != path.end() and rc_i != rc.end())
 336   {
 337     segment_key p(prev_x, *path_i);
 338     pair_segment_map::iterator found_segment = path_segments[track_i].find(p);
 339     if (found_segment == path_segments[track_i].end()) {
 340       // not already found
 341       float y1 = track_container[track_i].y();
 342             y1 -= track_container[track_i].height()/2;
 343       float y2 = track_container[track_i+1].y();
 344             y2 += track_container[track_i+1].height()/2;
 345
 346       Segment s(prev_x, y1, *path_i, y2, prev_rc);
 347       s.path_ids.insert(pathid);
 348       path_segments[track_i][p] = s;
 349     } else {
 350       //found
 351       found_segment->second.path_ids.insert(pathid);
 352     }
 353     prev_x = *path_i;
 354     prev_rc = *rc_i;
 355     ++track_i;
 356     ++path_i;
 357     ++rc_i;
 358   }
 359   // pathid is reset by push_sequence
 360   ++pathid;
 361 }
 362
 363 const set<int>& GlSeqBrowser::selectedPaths() const
 364 {
 365   return selected_paths;
 366 }
 367
 368 void GlSeqBrowser::centerOnPath(const vector<int>& paths)
 369 {
 370   if (paths.size() != track_container.size()) {
 371     throw mussa_error("Path length didn't match the number of sequences");
 372   }
 373
 374   for(size_t track_i = 0; track_i != track_container.size(); ++track_i)
 375   {
 376     track_container[track_i].setX(viewport_center - paths[track_i]);
 377   }
 378 }
 379
 380 void GlSeqBrowser::update_viewport(float center, int new_zoom)
 381 {
 382   // limit how close we can get
 383   if (new_zoom < 1) {
 384     new_zoom = 1;
 385   }
 386   float new_width = (((float)new_zoom / 100.0) * (float)viewport_size.x);
 387   cur_ortho.left = center-new_width/2.0;
 388   cur_ortho.right = center+new_width/2.0;
 389 }
 390
 391 void GlSeqBrowser::update_layout()
 392 {
 393   typedef std::vector<GlSequence>::iterator glseq_itor_type;
 394   float available_height = (float)cur_ortho.top - 2 * (float)border_width;
 395   float max_base_pairs = 0;
 396   size_t track_count = track_container.size();
 397
 398   if (track_count > 1) {
 399     // we have several sequences
 400     float track_spacing = available_height / (track_count-1);
 401     float y = available_height + (float)border_width;
 402     for(glseq_itor_type seq_i = track_container.begin();
 403         seq_i != track_container.end();
 404         ++seq_i, y-=track_spacing)
 405     {
 406       seq_i->setX(0);
 407       seq_i->setY(y);
 408       if (seq_i->length() > max_base_pairs)
 409         max_base_pairs = seq_i->length();
 410     }
 411   } else if (track_count == 1) {
 412     // center the single track
 413     glseq_itor_type seq_i = track_container.begin();
 414     seq_i->setX(0);
 415     seq_i->setY(viewport_size.x /2);
 416     max_base_pairs = seq_i->length();
 417   } else {
 418     // nothing to do as we're empty
 419     return;
 420   }
 421   cur_ortho.right = max_base_pairs + border_width;
 422   cur_ortho.left = -border_width;
 423   cur_ortho.top = viewport_size.x;
 424   cur_ortho.bottom = 0;
 425   viewport_center = (cur_ortho.width()/2) + cur_ortho.left;
 426   zoomOut();
 427 }
 428
 429 void GlSeqBrowser::draw() const
 430 {
 431   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 432   glInitNames();
 433   glPushName(MussaSegment);
 434   draw_segments();
 435   glLoadName(MussaTrack);
 436   draw_tracks();
 437   glPopName();
 438   // a selection shouldn't have a glName associated with it
 439   draw_selection();
 440 }
 441
 442 void GlSeqBrowser::draw_selection() const
 443 {
 444   // draw selection box
 445   glEnable(GL_BLEND);
 446   glDepthMask(GL_FALSE);
 447   if (selectedMode) {
 448     glColor4f(0.6, 0.6, 0.6, 0.9);
 449     glRectf(selectedRegion.left, selectedRegion.top,
 450             selectedRegion.right, selectedRegion.bottom);
 451   }
 452   glDepthMask(GL_TRUE);
 453   glDisable(GL_BLEND);
 454 }
 455
 456 void GlSeqBrowser::draw_tracks() const
 457 {
 458   for(size_t track_i = 0; track_i != track_container.size(); ++track_i)
 459   {
 460     glPushName(track_i);
 461     track_container[track_i].draw(cur_ortho.left, cur_ortho.right);
 462     glPopName();
 463   }
 464 }
 465
 466 void GlSeqBrowser::draw_segments() const
 467 {
 468   glLineWidth(0.1);
 469   // each vector contains path_segment_maps of all the connections
 470   // between this track and the next
 471   path_segment_map_vector::const_iterator psmv_i;
 472   for(psmv_i = path_segments.begin();
 473       psmv_i != path_segments.end();
 474       ++psmv_i)
 475   {
 476     path_segment_map_vector::difference_type path_index;
 477     path_index = psmv_i - path_segments.begin();
 478     // these maps contain the pair index (used so we dont keep drawing the
 479     // same segment) and the actual segment structure.
 480     pair_segment_map::const_iterator psm_i;
 481     for(psm_i = psmv_i->begin();
 482         psm_i != psmv_i->end();
 483         ++psm_i)
 484     {
 485       // grab the index into our segment map
 486       const segment_key& key = psm_i->first;
 487       // the second element of our map pair is a segment
 488       const Segment &s = psm_i->second;
 489       // need to do something so we can detect our selection
 490       vector<int> selected;
 491       set_intersection(selected_paths.begin(), selected_paths.end(),
 492                        s.path_ids.begin(), s.path_ids.end(),
 493                        back_inserter(selected));
 494
 495       if (not s.reversed) {
 496         if (selected_paths.size() == 0 or selected.size() > 0) {
 497           glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
 498         } else {
 499           glColor3f(1.0, 0.8, 0.8);
 500         }
 501       } else {
 502         if (selected_paths.size() == 0 or selected.size() > 0) {
 503           glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
 504         } else {
 505           glColor3f(0.8, 0.8, 1.0);
 506         }
 507       }
 508       // save the multipart name for our segment
 509       glPushName(path_index); glPushName(key.first); glPushName(key.second);
 510       glBegin(GL_LINES);
 511       glVertex3f(s.start.x, s.start.y, -1);
 512       glVertex3f(s.end.x, s.end.y, -1);
 513       glEnd();
 514       // clear the names
 515       glPopName(); glPopName(); glPopName();
 516     }
 517   }
 518 }