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
  31 /*
  32  * Internal struct of a drawing: code n x1 y1 ... xn yn, where code is:
  33  * 0 = end, 1 = line, 2 = polyline, 3 = square line, 4= square polyline
  34  */
  35
  36 static float parenth[] = {
  37   2.0, 13.0,
  38   0.9930, 0.0071,  0.7324, 0.0578,  0.5141, 0.1126,  0.3380, 0.1714,
  39   0.2183, 0.2333,  0.0634, 0.3621,  0.0141, 0.5000,  0.0563, 0.6369,
  40   0.2113, 0.7647,  0.3310, 0.8276,  0.5070, 0.8864,  0.7254, 0.9412,
  41   0.9930, 0.9919,
  42   0.0
  43 };
  44
  45 static float parenthHigh[] = {
  46     2.0, 13.0, 0.9840, 0.0014, 0.7143, 0.0323, 0.4603, 0.0772, 0.2540,
  47     0.1278, 0.1746, 0.1966, 0.0952, 0.3300, 0.0950, 0.5000, 0.0952, 0.6700,
  48     0.1746, 0.8034, 0.2540, 0.8722, 0.4603, 0.9228, 0.7143, 0.9677, 0.9840,
  49     0.9986, 0.0
  50 };
  51
  52 static float brace[] = {
  53   2.0, 21.0,
  54   0.9492, 0.0020, 0.9379, 0.0020, 0.7458, 0.0243, 0.5819, 0.0527,
  55   0.4859, 0.0892, 0.4463, 0.1278, 0.4463, 0.3732, 0.4011, 0.4199,
  56   0.2712, 0.4615, 0.0734, 0.4919, 0.0113, 0.5000, 0.0734, 0.5081,
  57   0.2712, 0.5385, 0.4011, 0.5801, 0.4463, 0.6268, 0.4463, 0.8722,
  58   0.4859, 0.9108, 0.5819, 0.9473, 0.7458, 0.9757, 0.9379, 0.9980,
  59   0.9492, 0.9980,
  60   0.0
  61 };
  62
  63 static float arrow[] = {
  64    4, 7,
  65    0.015, 0.7500,  0.2, 0.6,  0.35, 0.35,  0.5, 0.05,
  66    0.65, 0.35,  0.8, 0.6,  0.95, 0.7500,
  67    3, 0.5, 0.15,  0.5, 0.95,
  68    0.0
  69 };
  70
  71 static float Arrow[] = {
  72    4, 7,
  73    0.015, 0.7500,  0.2, 0.6,  0.35, 0.35,  0.5, 0.05,
  74    0.65, 0.35,  0.8, 0.6,  0.95, 0.7500,
  75    3, 0.35, 0.5, 0.35, 0.95,
  76    3, 0.65, 0.5, 0.65, 0.95,
  77    0.0
  78 };
  79
  80 static float udarrow[] = {
  81    2, 3,
  82    0.015, 0.25,  0.5, 0.05, 0.95, 0.25,
  83    2, 3,
  84    0.015, 0.75,  0.5, 0.95, 0.95, 0.75,
  85    1, 0.5, 0.2,  0.5, 0.8,
  86    0.0
  87 };
  88
  89 static float Udarrow[] = {
  90    2, 3,
  91    0.015, 0.25,  0.5, 0.05, 0.95, 0.25,
  92    2, 3,
  93    0.015, 0.75,  0.5, 0.95, 0.95, 0.75,
  94    1, 0.35, 0.2, 0.35, 0.8,
  95    1, 0.65, 0.2, 0.65, 0.8,
  96    0.0
  97 };
  98
  99 static float brack[] = {
 100    2.0, 4,
 101    0.95, 0.05,  0.05, 0.05,  0.05, 0.95,  0.95, 0.95,
 102    0.0
 103 };
 104
 105 static float corner[] = {
 106    2.0, 3,
 107    0.95, 0.05,  0.05, 0.05,  0.05, 0.95,
 108    0.0
 109 };
 110
 111 static float angle[] = {
 112    2.0, 3,
 113    1, 0,  0.05, 0.5,  1, 1,
 114    0.0
 115 };
 116
 117 static float slash[] = {
 118    1, 0.95, 0.05,  0.05, 0.95,
 119    0.0
 120 };
 121
 122 static float hline[] = {
 123    1, 0.05, 0.5,  0.95, 0.5,
 124    0.0
 125 };
 126
 127
 128 static float hline2[] = {
 129    1, 0.1, 0.5,  0.3, 0.5,
 130    1, 0.7, 0.5,  0.9, 0.5,
 131    0.0
 132 };
 133
 134 static float hline3[] = {
 135    1, 0.1, 0,  0.15, 0,
 136    1, 0.475, 0,  0.525, 0,
 137    1, 0.85, 0,  0.9, 0,
 138    0.0
 139 };
 140
 141
 142 static float dline3[] = {
 143    1, 0.1, 0.1,  0.15, 0.15,
 144    1, 0.475, 0.475,  0.525, 0.525,
 145    1, 0.85, 0.85,  0.9, 0.9,
 146    0.0
 147 };
 148
 149 static float hlinesmall[] = {
 150    1, 0.4, 0.5,  0.6, 0.5,
 151    0.0
 152 };
 153
 154 static float vert[] = {
 155    1, 0.5, 0.05,  0.5, 0.95,
 156    0.0
 157 };
 158
 159 static float Vert[] = {
 160    1, 0.3, 0.05,  0.3, 0.95,
 161    1, 0.7, 0.05,  0.7, 0.95,
 162    0.0
 163 };
 164
 165 static float tilde[] = {
 166    2.0, 4,
 167    0.05, 0.8,  0.25, 0.2,  0.75, 0.8,  0.95, 0.2,
 168    0.0
 169 };
 170
 171 struct math_deco_struct {
 172         int code;
 173         float * data;
 174         int angle;
 175 };
 176
 177 static
 178 math_deco_struct math_deco_table[] = {
 179
 180    // Decorations
 181   { LM_widehat, &angle[0], 3 },
 182   { LM_widetilde, &tilde[0], 0 },
 183   { LM_underline, &hline[0], 0 },
 184   { LM_overline, &hline[0], 0 },
 185   { LM_underbrace, &brace[0], 1 },
 186   { LM_overbrace,  &brace[0], 3 },
 187   { LM_overleftarrow, &arrow[0], 1 },
 188   { LM_overightarrow, &arrow[0], 3 },
 189
 190   // Delimiters
 191   { '(', &parenth[0], 0 },
 192   { ')', &parenth[0], 2 },
 193   { '{', &brace[0], 0 },
 194   { '}', &brace[0], 2 },
 195   { '[', &brack[0], 0 },
 196   { ']', &brack[0], 2 },
 197   { '|', &vert[0], 0 },
 198   { '/', &slash[0], 0 },
 199   { LM_Vert, &Vert[0], 0 },
 200   { LM_backslash, &slash[0], 1 },
 201   { LM_langle, &angle[0], 0 },
 202   { LM_lceil, &corner[0], 0 },
 203   { LM_lfloor, &corner[0], 1 },
 204   { LM_rangle, &angle[0], 2 },
 205   { LM_rceil, &corner[0], 3 },
 206   { LM_rfloor, &corner[0], 2 },
 207   { LM_downarrow, &arrow[0], 2 },
 208   { LM_Downarrow, &Arrow[0], 2 },
 209   { LM_uparrow, &arrow[0], 0 },
 210   { LM_Uparrow, &Arrow[0], 0 },
 211   { LM_updownarrow, &udarrow[0], 0 },
 212   { LM_Updownarrow, &Udarrow[0], 0 },
 213
 214   // Accents
 215   { LM_ddot, &hline2[0], 0 },
 216   { LM_hat, &angle[0], 3 },
 217   { LM_grave, &slash[0], 1 },
 218   { LM_acute, &slash[0], 0 },
 219   { LM_tilde, &tilde[0], 0 },
 220   { LM_bar, &hline[0], 0 },
 221   { LM_dot, &hlinesmall[0], 0 },
 222   { LM_check, &angle[0], 1 },
 223   { LM_breve, &parenth[0], 1 },
 224   { LM_vec, &arrow[0], 3 },
 225   { LM_not, &slash[0], 0 },
 226
 227   // Dots
 228   { LM_ldots, &hline3[0], 0 },
 229   { LM_cdots, &hline3[0], 0 },
 230   { LM_vdots, &hline3[0], 1 },
 231   { LM_ddots, &dline3[0], 0 }
 232 };
 233
 234
 235 inline
 236 int odd(int x) { return ((x) & 1); }
 237
 238 typedef float matriz_data[2][2];
 239
 240 const matriz_data MATIDEN= { {1, 0}, {0, 1}};
 241
 242 extern int mathed_char_width(short type, int style, byte c);
 243 extern int mathed_char_height(short, int, byte, int &, int &);
 244
 245 #define mateq(m1, m2)  memcpy(m1, m2, sizeof(matriz_data))
 246
 247 class Matriz {
 248  public:
 249    Matriz() { mateq(m, MATIDEN); }
 250    void rota(int);
 251    void escala(float, float);
 252    void transf(float, float, float &, float &);
 253
 254  protected:
 255    matriz_data m;
 256    void matmat(matriz_data & a);
 257 };
 258
 259
 260 void Matriz::rota(int code)
 261 {
 262    float cs, sn;
 263
 264    matriz_data r;
 265    mateq(r, MATIDEN);
 266    cs = (odd(code)) ? 0: 1 - code;
 267    sn = (odd(code)) ? 2 - code: 0;
 268    r[0][0] = cs;         r[0][1] = sn;
 269    r[1][0] = -r[0][1];   r[1][1] = r[0][0];
 270    matmat(r);
 271 }
 272
 273 void Matriz::escala(float x, float y)
 274 {
 275    matriz_data s;
 276    mateq(s, MATIDEN);
 277    s[0][0] = x;  s[1][1] = y;
 278    matmat(s);
 279 }
 280
 281
 282 void Matriz::matmat(matriz_data & a)
 283 {
 284    matriz_data c;
 285    for (int i = 0;i < 2; ++i) {
 286       c[0][i] = a[0][0] * m[0][i] + a[0][1] * m[1][i];
 287       c[1][i] = a[1][0] * m[0][i] + a[1][1] * m[1][i];
 288    }
 289    mateq(m, c);
 290 }
 291
 292 void Matriz::transf(float xp, float yp, float & x, float & y)
 293 {
 294    x = m[0][0] * xp + m[0][1] * yp;
 295    y = m[1][0] * xp + m[1][1] * yp;
 296 }
 297
 298
 299 struct math_deco_compare {
 300         /// for use by sort
 301         inline
 302         int operator()(math_deco_struct const & a,
 303                        math_deco_struct const & b) const {
 304                 return a.code < b.code;
 305         }
 306         /// for use by lower_bound
 307         inline
 308         int operator()(math_deco_struct const & a, int b) const {
 309                 return a.code < b;
 310         }
 311 };
 312
 313
 314 static
 315 int const math_deco_table_size = sizeof(math_deco_table) /sizeof(math_deco_struct);
 316
 317 class init_deco_table {
 318 public:
 319         init_deco_table() {
 320                 if (!init) {
 321                         sort(math_deco_table,
 322                              math_deco_table + math_deco_table_size,
 323                              math_deco_compare());
 324                         init_deco_table::init = true;
 325                 }
 326         }
 327 private:
 328         static bool init;
 329 };
 330
 331 bool init_deco_table::init = false;
 332 static init_deco_table idt;
 333
 334 // If we had exceptions we could return a reference in stead and not
 335 // have to check for a null pointer in mathed_draw_deco
 336
 337 #define USE_EXCEPTIONS 0
 338 #if USE_EXCEPTIONS
 339 struct deco_not_found {};
 340
 341 static
 342 math_deco_struct const & search_deco(int code)
 343 {
 344         math_deco_struct * res =
 345                 lower_bound(math_deco_table,
 346                             math_deco_table + math_deco_table_size,
 347                             code, math_deco_compare());
 348         if (res != math_deco_table + math_deco_table_size &&
 349             res->code == code)
 350                 return *res;
 351         throw deco_not_found();
 352 }
 353
 354 #else
 355
 356 static
 357 math_deco_struct const * search_deco(int code)
 358 {
 359         math_deco_struct * res =
 360                 lower_bound(math_deco_table,
 361                             math_deco_table + math_deco_table_size,
 362                             code, math_deco_compare());
 363         if (res != math_deco_table + math_deco_table_size &&
 364             res->code == code)
 365                 return res;
 366         return 0;
 367 }
 368 #endif
 369
 370 void mathed_draw_deco(Painter & pain, int x, int y, int w, int h, int code)
 371 {
 372         Matriz mt, sqmt;
 373         float xx, yy, x2, y2;
 374         int i = 0;
 375
 376 #if USE_EXCEPTIONS
 377         math_deco_struct mds;
 378         try {
 379                 mds = search_deco(code);
 380         }
 381         catch (deco_not_found) {
 382                 // Should this ever happen?
 383                 lyxerr << "Deco was not found. Programming error?" << endl;
 384                 return;
 385         }
 386
 387         int r = mds.angle;
 388         float * d = mds.data;
 389
 390         if (h > 70 && (mds.code == int('(')
 391                        || mds.code == int(')')))
 392                 d = parenthHigh;
 393 #else
 394         math_deco_struct const * mds = search_deco(code);
 395         if (!mds) {
 396                 // Should this ever happen?
 397                 lyxerr << "Deco was not found. Programming error?" << endl;
 398                 return;
 399         }
 400
 401
 402         int r = mds->angle;
 403         float * d = mds->data;
 404
 405         if (h > 70 && (mds->code == int('(')
 406                        || mds->code == int(')')))
 407                 d = parenthHigh;
 408 #endif
 409
 410         mt.rota(r);
 411         mt.escala(w, h);
 412
 413         int n = (w < h) ? w: h;
 414         sqmt.rota(r);
 415         sqmt.escala(n, n);
 416         if (r > 0 && r < 3) y += h;
 417         if (r >= 2) x += w;
 418         do {
 419                 code = int(d[i++]);
 420                 switch (code) {
 421                 case 0: break;
 422                 case 1:
 423                 case 3:
 424                 {
 425                         xx = d[i++]; yy = d[i++];
 426                         x2 = d[i++]; y2 = d[i++];
 427                         if (code == 3)
 428                                 sqmt.transf(xx, yy, xx, yy);
 429                         else
 430                                 mt.transf(xx, yy, xx, yy);
 431                         mt.transf(x2, y2, x2, y2);
 432                         pain.line(x + int(xx), y + int(yy),
 433                                   x + int(x2), y + int(y2),
 434                                   LColor::mathline);
 435                         break;
 436                 }
 437                 case 2:
 438                 case 4:
 439                 {
 440                         int xp[32], yp[32];
 441                         n = int(d[i++]);
 442                         for (int j = 0; j < n; ++j) {
 443                                 xx = d[i++]; yy = d[i++];
 444 //           lyxerr << " " << xx << " " << yy << " ";
 445                                 if (code == 4)
 446                                         sqmt.transf(xx, yy, xx, yy);
 447                                 else
 448                                         mt.transf(xx, yy, xx, yy);
 449                                 xp[j] = x + int(xx);
 450                                 yp[j] = y + int(yy);
 451                                 //  lyxerr << "P[" << j " " << xx << " " << yy << " " << x << " " << y << "]";
 452                         }
 453                         pain.lines(xp, yp, n, LColor::mathline);
 454                 }
 455                 }
 456         } while (code);
 457 }
 458
 459
 460 void
 461 MathDelimInset::draw(Painter & pain, int x, int y)
 462 {
 463         xo = x;  yo = y;
 464         MathParInset::draw(pain, x + dw + 2, y - dh);
 465
 466         if (left == '.') {
 467                 pain.line(x + 4, yo - ascent,
 468                           x + 4, yo + descent,
 469                           LColor::mathcursor, Painter::line_onoffdash);
 470         } else
 471                 mathed_draw_deco(pain, x, y - ascent, dw, Height(), left);
 472         x += Width() - dw - 2;
 473         if (right == '.') {
 474                 pain.line(x + 4, yo - ascent,
 475                           x + 4, yo + descent,
 476                           LColor::mathcursor, Painter::line_onoffdash);
 477         } else
 478                 mathed_draw_deco(pain, x, y-ascent, dw, Height(), right);
 479 }
 480
 481
 482 void
 483 MathDelimInset::Metrics()
 484 {
 485    MathParInset::Metrics();
 486    int d;
 487
 488    mathed_char_height(LM_TC_CONST, size, 'I', d, dh);
 489    dh /= 2;
 490    ascent += 2 + dh;
 491    descent += 2 - dh;
 492    dw = Height()/5;
 493    if (dw > 15) dw = 15;
 494    if (dw<6) dw = 6;
 495    width += 2*dw+4;
 496 }
 497
 498
 499 void
 500 MathDecorationInset::draw(Painter & pain, int x, int y)
 501 {
 502    MathParInset::draw(pain, x + (width - dw) / 2, y);
 503    mathed_draw_deco(pain, x, y + dy, width, dh, deco);
 504 }
 505
 506
 507 void
 508 MathDecorationInset::Metrics()
 509 {
 510    int h = 2*mathed_char_height(LM_TC_VAR, size, 'I', ascent, descent);
 511    MathParInset::Metrics();
 512    int w = Width()+4;
 513    if (w<16) w = 16;
 514    dh = w/5;
 515    if (dh>h) dh = h;
 516
 517    if (upper) {
 518       ascent += dh+2;
 519       dy = -ascent;
 520    } else {
 521       dy = descent+2;
 522       descent += dh+4;
 523    }
 524    dw = width;
 525    width = w;
 526 }
 527
 528
 529 void
 530 MathAccentInset::draw(Painter & pain, int x, int y)
 531 {
 532     int dw = width - 2;
 533
 534     if (inset) {
 535         inset->draw(pain, x, y);
 536     } else {
 537         drawStr(pain, fn, size, x, y, &c, 1);
 538     }
 539     x += (code == LM_not) ? (width-dw) / 2 : 2;
 540     mathed_draw_deco(pain, x, y - dy, dw, dh, code);
 541 }
 542
 543
 544 void
 545 MathAccentInset::Metrics()
 546 {
 547
 548     if (inset) {
 549         inset->Metrics();
 550         ascent = inset->Ascent();
 551         descent = inset->Descent();
 552         width = inset->Width();
 553         dh = ascent;
 554     } else {
 555         mathed_char_height(fn, size, c, ascent, descent);
 556         width = mathed_char_width(fn, size, c);
 557         dh = (width-2)/2;
 558     }
 559     if (code == LM_not) {
 560         ascent += dh;
 561         descent += dh;
 562         dh = Height();
 563     } else
 564       ascent += dh+2;
 565
 566     dy = ascent;
 567 //    if (MathIsBinary(fn))
 568 //      width += 2*mathed_char_width(fn, size, ' ');
 569 }
 570
 571
 572 void
 573 MathDotsInset::draw(Painter & pain, int x, int y)
 574 {
 575    mathed_draw_deco(pain, x + 2, y - dh, width - 2, ascent, code);
 576    if (code == LM_vdots || code == LM_ddots) ++x;
 577    if (code != LM_vdots) --y;
 578    mathed_draw_deco(pain, x + 2, y - dh, width - 2, ascent, code);
 579 }
 580
 581
 582 void
 583 MathDotsInset::Metrics()
 584 {
 585    mathed_char_height(LM_TC_VAR, size, 'M', ascent, descent);
 586    width = mathed_char_width(LM_TC_VAR, size, 'M');
 587    switch (code) {
 588     case LM_ldots: dh = 0; break;
 589     case LM_cdots: dh = ascent/2; break;
 590     case LM_vdots: width /= 2;
 591     case LM_ddots: dh = ascent; break;
 592    }
 593 }
 594