src/mathed/math_delim.C

   1  /*
   2  *  File:        math_delim.C
   3  *  Purpose:     Draw delimiters and decorations
   4  *  Author:      Alejandro Aguilar Sierra <asierra@servidor.unam.mx>
   5  *  Created:     January 1996
   6  *  Description: Vectorial fonts for simple and resizable objets.
   7  *
   8  *  Dependencies: Xlib, XForms
   9  *
  10  *  Copyright: 1996, Alejandro Aguilar Sierra
  11  *
  12  *   Version: 0.8beta, Mathed & Lyx project.
  13  *
  14  *   You are free to use and modify this code under the terms of
  15  *   the GNU General Public Licence version 2 or later.
  16  */
  17
  18 #include <config.h>
  19
  20 #include FORMS_H_LOCATION
  21 #include <algorithm>
  22 #include <cstdlib>
  23 #include "symbol_def.h"
  24 #include "math_inset.h"
  25 #include "LColor.h"
  26 #include "Painter.h"
  27
  28 using std::sort;
  29 using std::lower_bound;
  30 using std::endl;
  31
  32 /*
  33  * Internal struct of a drawing: code n x1 y1 ... xn yn, where code is:
  34  * 0 = end, 1 = line, 2 = polyline, 3 = square line, 4= square polyline
  35  */
  36
  37 static float parenth[] = {
  38   2.0, 13.0,
  39   0.9930, 0.0071,  0.7324, 0.0578,  0.5141, 0.1126,  0.3380, 0.1714,
  40   0.2183, 0.2333,  0.0634, 0.3621,  0.0141, 0.5000,  0.0563, 0.6369,
  41   0.2113, 0.7647,  0.3310, 0.8276,  0.5070, 0.8864,  0.7254, 0.9412,
  42   0.9930, 0.9919,
  43   0.0
  44 };
  45
  46 static float parenthHigh[] = {
  47     2.0, 13.0, 0.9840, 0.0014, 0.7143, 0.0323, 0.4603, 0.0772, 0.2540,
  48     0.1278, 0.1746, 0.1966, 0.0952, 0.3300, 0.0950, 0.5000, 0.0952, 0.6700,
  49     0.1746, 0.8034, 0.2540, 0.8722, 0.4603, 0.9228, 0.7143, 0.9677, 0.9840,
  50     0.9986, 0.0
  51 };
  52
  53 static float brace[] = {
  54   2.0, 21.0,
  55   0.9492, 0.0020, 0.9379, 0.0020, 0.7458, 0.0243, 0.5819, 0.0527,
  56   0.4859, 0.0892, 0.4463, 0.1278, 0.4463, 0.3732, 0.4011, 0.4199,
  57   0.2712, 0.4615, 0.0734, 0.4919, 0.0113, 0.5000, 0.0734, 0.5081,
  58   0.2712, 0.5385, 0.4011, 0.5801, 0.4463, 0.6268, 0.4463, 0.8722,
  59   0.4859, 0.9108, 0.5819, 0.9473, 0.7458, 0.9757, 0.9379, 0.9980,
  60   0.9492, 0.9980,
  61   0.0
  62 };
  63
  64 static float arrow[] = {
  65    4, 7,
  66    0.015, 0.7500,  0.2, 0.6,  0.35, 0.35,  0.5, 0.05,
  67    0.65, 0.35,  0.8, 0.6,  0.95, 0.7500,
  68    3, 0.5, 0.15,  0.5, 0.95,
  69    0.0
  70 };
  71
  72 static float Arrow[] = {
  73    4, 7,
  74    0.015, 0.7500,  0.2, 0.6,  0.35, 0.35,  0.5, 0.05,
  75    0.65, 0.35,  0.8, 0.6,  0.95, 0.7500,
  76    3, 0.35, 0.5, 0.35, 0.95,
  77    3, 0.65, 0.5, 0.65, 0.95,
  78    0.0
  79 };
  80
  81 static float udarrow[] = {
  82    2, 3,
  83    0.015, 0.25,  0.5, 0.05, 0.95, 0.25,
  84    2, 3,
  85    0.015, 0.75,  0.5, 0.95, 0.95, 0.75,
  86    1, 0.5, 0.2,  0.5, 0.8,
  87    0.0
  88 };
  89
  90 static float Udarrow[] = {
  91    2, 3,
  92    0.015, 0.25,  0.5, 0.05, 0.95, 0.25,
  93    2, 3,
  94    0.015, 0.75,  0.5, 0.95, 0.95, 0.75,
  95    1, 0.35, 0.2, 0.35, 0.8,
  96    1, 0.65, 0.2, 0.65, 0.8,
  97    0.0
  98 };
  99
 100 static float brack[] = {
 101    2.0, 4,
 102    0.95, 0.05,  0.05, 0.05,  0.05, 0.95,  0.95, 0.95,
 103    0.0
 104 };
 105
 106 static float corner[] = {
 107    2.0, 3,
 108    0.95, 0.05,  0.05, 0.05,  0.05, 0.95,
 109    0.0
 110 };
 111
 112 static float angle[] = {
 113    2.0, 3,
 114    1, 0,  0.05, 0.5,  1, 1,
 115    0.0
 116 };
 117
 118 static float slash[] = {
 119    1, 0.95, 0.05,  0.05, 0.95,
 120    0.0
 121 };
 122
 123 static float hline[] = {
 124    1, 0.05, 0.5,  0.95, 0.5,
 125    0.0
 126 };
 127
 128
 129 static float hline2[] = {
 130    1, 0.1, 0.5,  0.3, 0.5,
 131    1, 0.7, 0.5,  0.9, 0.5,
 132    0.0
 133 };
 134
 135 static float hline3[] = {
 136    1, 0.1, 0,  0.15, 0,
 137    1, 0.475, 0,  0.525, 0,
 138    1, 0.85, 0,  0.9, 0,
 139    0.0
 140 };
 141
 142
 143 static float dline3[] = {
 144    1, 0.1, 0.1,  0.15, 0.15,
 145    1, 0.475, 0.475,  0.525, 0.525,
 146    1, 0.85, 0.85,  0.9, 0.9,
 147    0.0
 148 };
 149
 150 static float hlinesmall[] = {
 151    1, 0.4, 0.5,  0.6, 0.5,
 152    0.0
 153 };
 154
 155 static float vert[] = {
 156    1, 0.5, 0.05,  0.5, 0.95,
 157    0.0
 158 };
 159
 160 static float Vert[] = {
 161    1, 0.3, 0.05,  0.3, 0.95,
 162    1, 0.7, 0.05,  0.7, 0.95,
 163    0.0
 164 };
 165
 166 static float tilde[] = {
 167    2.0, 4,
 168    0.05, 0.8,  0.25, 0.2,  0.75, 0.8,  0.95, 0.2,
 169    0.0
 170 };
 171
 172 struct math_deco_struct {
 173         int code;
 174         float * data;
 175         int angle;
 176 };
 177
 178 static
 179 math_deco_struct math_deco_table[] = {
 180
 181    // Decorations
 182   { LM_widehat, &angle[0], 3 },
 183   { LM_widetilde, &tilde[0], 0 },
 184   { LM_underline, &hline[0], 0 },
 185   { LM_overline, &hline[0], 0 },
 186   { LM_underbrace, &brace[0], 1 },
 187   { LM_overbrace,  &brace[0], 3 },
 188   { LM_overleftarrow, &arrow[0], 1 },
 189   { LM_overightarrow, &arrow[0], 3 },
 190
 191   // Delimiters
 192   { '(', &parenth[0], 0 },
 193   { ')', &parenth[0], 2 },
 194   { '{', &brace[0], 0 },
 195   { '}', &brace[0], 2 },
 196   { '[', &brack[0], 0 },
 197   { ']', &brack[0], 2 },
 198   { '|', &vert[0], 0 },
 199   { '/', &slash[0], 0 },
 200   { LM_Vert, &Vert[0], 0 },
 201   { LM_backslash, &slash[0], 1 },
 202   { LM_langle, &angle[0], 0 },
 203   { LM_lceil, &corner[0], 0 },
 204   { LM_lfloor, &corner[0], 1 },
 205   { LM_rangle, &angle[0], 2 },
 206   { LM_rceil, &corner[0], 3 },
 207   { LM_rfloor, &corner[0], 2 },
 208   { LM_downarrow, &arrow[0], 2 },
 209   { LM_Downarrow, &Arrow[0], 2 },
 210   { LM_uparrow, &arrow[0], 0 },
 211   { LM_Uparrow, &Arrow[0], 0 },
 212   { LM_updownarrow, &udarrow[0], 0 },
 213   { LM_Updownarrow, &Udarrow[0], 0 },
 214
 215   // Accents
 216   { LM_ddot, &hline2[0], 0 },
 217   { LM_hat, &angle[0], 3 },
 218   { LM_grave, &slash[0], 1 },
 219   { LM_acute, &slash[0], 0 },
 220   { LM_tilde, &tilde[0], 0 },
 221   { LM_bar, &hline[0], 0 },
 222   { LM_dot, &hlinesmall[0], 0 },
 223   { LM_check, &angle[0], 1 },
 224   { LM_breve, &parenth[0], 1 },
 225   { LM_vec, &arrow[0], 3 },
 226   { LM_not, &slash[0], 0 },
 227
 228   // Dots
 229   { LM_ldots, &hline3[0], 0 },
 230   { LM_cdots, &hline3[0], 0 },
 231   { LM_vdots, &hline3[0], 1 },
 232   { LM_ddots, &dline3[0], 0 }
 233 };
 234
 235
 236 inline
 237 int odd(int x) { return ((x) & 1); }
 238
 239 typedef float matriz_data[2][2];
 240
 241 const matriz_data MATIDEN= { {1, 0}, {0, 1}};
 242
 243 extern int mathed_char_width(short type, int style, byte c);
 244 extern int mathed_char_height(short, int, byte, int &, int &);
 245
 246 #define mateq(m1, m2)  memcpy(m1, m2, sizeof(matriz_data))
 247
 248 class Matriz {
 249  public:
 250    Matriz() { mateq(m, MATIDEN); }
 251    void rota(int);
 252    void escala(float, float);
 253    void transf(float, float, float &, float &);
 254
 255  protected:
 256    matriz_data m;
 257    void matmat(matriz_data & a);
 258 };
 259
 260
 261 void Matriz::rota(int code)
 262 {
 263    float cs, sn;
 264
 265    matriz_data r;
 266    mateq(r, MATIDEN);
 267    cs = (odd(code)) ? 0: 1 - code;
 268    sn = (odd(code)) ? 2 - code: 0;
 269    r[0][0] = cs;         r[0][1] = sn;
 270    r[1][0] = -r[0][1];   r[1][1] = r[0][0];
 271    matmat(r);
 272 }
 273
 274 void Matriz::escala(float x, float y)
 275 {
 276    matriz_data s;
 277    mateq(s, MATIDEN);
 278    s[0][0] = x;  s[1][1] = y;
 279    matmat(s);
 280 }
 281
 282
 283 void Matriz::matmat(matriz_data & a)
 284 {
 285    matriz_data c;
 286    for (int i = 0;i < 2; ++i) {
 287       c[0][i] = a[0][0] * m[0][i] + a[0][1] * m[1][i];
 288       c[1][i] = a[1][0] * m[0][i] + a[1][1] * m[1][i];
 289    }
 290    mateq(m, c);
 291 }
 292
 293 void Matriz::transf(float xp, float yp, float & x, float & y)
 294 {
 295    x = m[0][0] * xp + m[0][1] * yp;
 296    y = m[1][0] * xp + m[1][1] * yp;
 297 }
 298
 299
 300 struct math_deco_compare {
 301         /// for use by sort and lower_bound
 302         inline
 303         int operator()(math_deco_struct const & a,
 304                        math_deco_struct const & b) const {
 305                 return a.code < b.code;
 306         }
 307 };
 308
 309
 310 static
 311 int const math_deco_table_size = sizeof(math_deco_table) /sizeof(math_deco_struct);
 312
 313 class init_deco_table {
 314 public:
 315         init_deco_table() {
 316                 if (!init) {
 317                         sort(math_deco_table,
 318                              math_deco_table + math_deco_table_size,
 319                              math_deco_compare());
 320                         init_deco_table::init = true;
 321                 }
 322         }
 323 private:
 324         static bool init;
 325 };
 326
 327 bool init_deco_table::init = false;
 328 static init_deco_table idt;
 329
 330 // If we had exceptions we could return a reference in stead and not
 331 // have to check for a null pointer in mathed_draw_deco
 332
 333 #define USE_EXCEPTIONS 0
 334 #if USE_EXCEPTIONS
 335 struct deco_not_found {};
 336
 337 static
 338 math_deco_struct const & search_deco(int code)
 339 {
 340         math_deco_struct * res =
 341                 lower_bound(math_deco_table,
 342                             math_deco_table + math_deco_table_size,
 343                             code, math_deco_compare());
 344         if (res != math_deco_table + math_deco_table_size &&
 345             res->code == code)
 346                 return *res;
 347         throw deco_not_found();
 348 }
 349
 350 #else
 351
 352 static
 353 math_deco_struct const * search_deco(int code)
 354 {
 355         math_deco_struct search_elem = { code, 0, 0 };
 356
 357         math_deco_struct * res =
 358                 lower_bound(math_deco_table,
 359                             math_deco_table + math_deco_table_size,
 360                             search_elem, math_deco_compare());
 361         if (res != math_deco_table + math_deco_table_size &&
 362             res->code == code)
 363                 return res;
 364         return 0;
 365 }
 366 #endif
 367
 368 void mathed_draw_deco(Painter & pain, int x, int y, int w, int h, int code)
 369 {
 370         Matriz mt, sqmt;
 371         float xx, yy, x2, y2;
 372         int i = 0;
 373
 374 #if USE_EXCEPTIONS
 375         math_deco_struct mds;
 376         try {
 377                 mds = search_deco(code);
 378         }
 379         catch (deco_not_found) {
 380                 // Should this ever happen?
 381                 lyxerr << "Deco was not found. Programming error?" << endl;
 382                 return;
 383         }
 384
 385         int r = mds.angle;
 386         float * d = mds.data;
 387
 388         if (h > 70 && (mds.code == int('(')
 389                        || mds.code == int(')')))
 390                 d = parenthHigh;
 391 #else
 392         math_deco_struct const * mds = search_deco(code);
 393         if (!mds) {
 394                 // Should this ever happen?
 395                 lyxerr << "Deco was not found. Programming error?" << endl;
 396                 return;
 397         }
 398
 399
 400         int r = mds->angle;
 401         float * d = mds->data;
 402
 403         if (h > 70 && (mds->code == int('(')
 404                        || mds->code == int(')')))
 405                 d = parenthHigh;
 406 #endif
 407
 408         mt.rota(r);
 409         mt.escala(w, h);
 410
 411         int n = (w < h) ? w: h;
 412         sqmt.rota(r);
 413         sqmt.escala(n, n);
 414         if (r > 0 && r < 3) y += h;
 415         if (r >= 2) x += w;
 416         do {
 417                 code = int(d[i++]);
 418                 switch (code) {
 419                 case 0: break;
 420                 case 1:
 421                 case 3:
 422                 {
 423                         xx = d[i++]; yy = d[i++];
 424                         x2 = d[i++]; y2 = d[i++];
 425                         if (code == 3)
 426                                 sqmt.transf(xx, yy, xx, yy);
 427                         else
 428                                 mt.transf(xx, yy, xx, yy);
 429                         mt.transf(x2, y2, x2, y2);
 430                         pain.line(x + int(xx), y + int(yy),
 431                                   x + int(x2), y + int(y2),
 432                                   LColor::mathline);
 433                         break;
 434                 }
 435                 case 2:
 436                 case 4:
 437                 {
 438                         int xp[32], yp[32];
 439                         n = int(d[i++]);
 440                         for (int j = 0; j < n; ++j) {
 441                                 xx = d[i++]; yy = d[i++];
 442 //           lyxerr << " " << xx << " " << yy << " ";
 443                                 if (code == 4)
 444                                         sqmt.transf(xx, yy, xx, yy);
 445                                 else
 446                                         mt.transf(xx, yy, xx, yy);
 447                                 xp[j] = x + int(xx);
 448                                 yp[j] = y + int(yy);
 449                                 //  lyxerr << "P[" << j " " << xx << " " << yy << " " << x << " " << y << "]";
 450                         }
 451                         pain.lines(xp, yp, n, LColor::mathline);
 452                 }
 453                 }
 454         } while (code);
 455 }
 456
 457
 458 void
 459 MathDelimInset::draw(Painter & pain, int x, int y)
 460 {
 461         xo = x;  yo = y;
 462         MathParInset::draw(pain, x + dw + 2, y - dh);
 463
 464         if (left == '.') {
 465                 pain.line(x + 4, yo - ascent,
 466                           x + 4, yo + descent,
 467                           LColor::mathcursor, Painter::line_onoffdash);
 468         } else
 469                 mathed_draw_deco(pain, x, y - ascent, dw, Height(), left);
 470         x += Width() - dw - 2;
 471         if (right == '.') {
 472                 pain.line(x + 4, yo - ascent,
 473                           x + 4, yo + descent,
 474                           LColor::mathcursor, Painter::line_onoffdash);
 475         } else
 476                 mathed_draw_deco(pain, x, y-ascent, dw, Height(), right);
 477 }
 478
 479
 480 void
 481 MathDelimInset::Metrics()
 482 {
 483    MathParInset::Metrics();
 484    int d;
 485
 486    mathed_char_height(LM_TC_CONST, size, 'I', d, dh);
 487    dh /= 2;
 488    ascent += 2 + dh;
 489    descent += 2 - dh;
 490    dw = Height()/5;
 491    if (dw > 15) dw = 15;
 492    if (dw<6) dw = 6;
 493    width += 2*dw+4;
 494 }
 495
 496
 497 void
 498 MathDecorationInset::draw(Painter & pain, int x, int y)
 499 {
 500    MathParInset::draw(pain, x + (width - dw) / 2, y);
 501    mathed_draw_deco(pain, x, y + dy, width, dh, deco);
 502 }
 503
 504
 505 void
 506 MathDecorationInset::Metrics()
 507 {
 508    int h = 2*mathed_char_height(LM_TC_VAR, size, 'I', ascent, descent);
 509    MathParInset::Metrics();
 510    int w = Width()+4;
 511    if (w<16) w = 16;
 512    dh = w/5;
 513    if (dh>h) dh = h;
 514
 515    if (upper) {
 516       ascent += dh+2;
 517       dy = -ascent;
 518    } else {
 519       dy = descent+2;
 520       descent += dh+4;
 521    }
 522    dw = width;
 523    width = w;
 524 }
 525
 526
 527 void
 528 MathAccentInset::draw(Painter & pain, int x, int y)
 529 {
 530     int dw = width - 2;
 531
 532     if (inset) {
 533         inset->draw(pain, x, y);
 534     } else {
 535         drawStr(pain, fn, size, x, y, &c, 1);
 536     }
 537     x += (code == LM_not) ? (width-dw) / 2 : 2;
 538     mathed_draw_deco(pain, x, y - dy, dw, dh, code);
 539 }
 540
 541
 542 void
 543 MathAccentInset::Metrics()
 544 {
 545
 546     if (inset) {
 547         inset->Metrics();
 548         ascent = inset->Ascent();
 549         descent = inset->Descent();
 550         width = inset->Width();
 551         dh = ascent;
 552     } else {
 553         mathed_char_height(fn, size, c, ascent, descent);
 554         width = mathed_char_width(fn, size, c);
 555         dh = (width-2)/2;
 556     }
 557     if (code == LM_not) {
 558         ascent += dh;
 559         descent += dh;
 560         dh = Height();
 561     } else
 562       ascent += dh+2;
 563
 564     dy = ascent;
 565 //    if (MathIsBinary(fn))
 566 //      width += 2*mathed_char_width(fn, size, ' ');
 567 }
 568
 569
 570 void
 571 MathDotsInset::draw(Painter & pain, int x, int y)
 572 {
 573    mathed_draw_deco(pain, x + 2, y - dh, width - 2, ascent, code);
 574    if (code == LM_vdots || code == LM_ddots) ++x;
 575    if (code != LM_vdots) --y;
 576    mathed_draw_deco(pain, x + 2, y - dh, width - 2, ascent, code);
 577 }
 578
 579
 580 void
 581 MathDotsInset::Metrics()
 582 {
 583    mathed_char_height(LM_TC_VAR, size, 'M', ascent, descent);
 584    width = mathed_char_width(LM_TC_VAR, size, 'M');
 585    switch (code) {
 586     case LM_ldots: dh = 0; break;
 587     case LM_cdots: dh = ascent/2; break;
 588     case LM_vdots: width /= 2;
 589     case LM_ddots: dh = ascent; break;
 590    }
 591 }
 592