git.cworth.org Git - acre/blob - acre.c

   1 /* acre - A cairo-based library for creating plots and charts.
   2  *
   3  * Copyright © 2009 Carl Worth <cworth@cworth.org>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
   8  * License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  13  * General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  16  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17  * 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
  18  */
  19
  20 #define _ISOC99_SOURCE /* for round() */
  21 #define _XOPEN_SOURCE 500
  22 #define _GNU_SOURCE /* for asprintf() */
  23
  24 #include "acre.h"
  25 #include "xmalloc.h"
  26
  27 #include <string.h>
  28 #include <stdarg.h>
  29 #include <stdbool.h>
  30 #include <math.h>
  31
  32 #include <lcms.h>
  33
  34 typedef struct _acre_data_point_2d {
  35     double x;
  36     double y;
  37 } acre_data_point_2d_t;
  38
  39 struct _acre_data {
  40     char *name;
  41
  42     acre_data_point_2d_t min;
  43     acre_data_point_2d_t max;
  44
  45     acre_data_point_2d_t *points;
  46     unsigned int points_size;
  47     unsigned int num_points;
  48 };
  49
  50 typedef struct _acre_axis {
  51     char *label;
  52
  53     /* Range of data */
  54     double data_min;
  55     double data_max;
  56
  57     /* Range of data to be viewed. */
  58     double view_min;
  59     double view_max;
  60
  61     /* Has the view range been set? */
  62     bool view_range_set;
  63 } acre_axis_t;
  64
  65 typedef struct _acre_color {
  66     double red;
  67     double green;
  68     double blue;
  69 } acre_color_t;
  70
  71 struct _acre {
  72     char *title;
  73     acre_axis_t x_axis;
  74     acre_axis_t y_axis;
  75
  76     acre_data_t **data;
  77     unsigned int data_size;
  78     unsigned int num_data;
  79
  80     /* Data for drawing. */
  81     cairo_t *cr;
  82     PangoFontDescription *font;
  83     acre_color_t *colors;
  84     int colors_size;
  85     int num_colors;
  86
  87     /* Total size including labels. */
  88     int width;
  89     int height;
  90
  91     /* Position and size of chart alone. */
  92     PangoRectangle chart;
  93 };
  94
  95 static void
  96 _find_x_range_given_y_range (acre_t *acre,
  97                              double *x_min, double *x_max,
  98                              double y_min, double y_max);
  99
 100 static void
 101 _find_y_range_given_x_range (acre_t *acre,
 102                              double *y_min, double *y_max,
 103                              double x_min, double x_max);
 104
 105 /* Create a new, empty plot. */
 106 acre_t *
 107 acre_create (void)
 108 {
 109     acre_t *acre;
 110
 111     acre = xmalloc (sizeof (acre_t));
 112
 113     acre->title = NULL;
 114
 115     acre->x_axis.label = NULL;
 116     acre->x_axis.data_min = 0.0;
 117     acre->x_axis.data_max = 0.0;
 118     acre->x_axis.view_min = 0.0;
 119     acre->x_axis.view_max = 0.0;
 120     acre->x_axis.view_range_set = false;
 121
 122     acre->y_axis.label = NULL;
 123     acre->y_axis.data_min = 0.0;
 124     acre->y_axis.data_max = 0.0;
 125     acre->y_axis.view_min = 0.0;
 126     acre->y_axis.view_max = 0.0;
 127     acre->y_axis.view_range_set = false;
 128
 129     acre->data = NULL;
 130     acre->data_size = 0;
 131     acre->num_data = 0;
 132
 133     acre->cr = NULL;
 134     acre->font = NULL;
 135     acre->colors = NULL;
 136     acre->num_colors = 0;
 137
 138     acre->width = 0;
 139     acre->height = 0;
 140
 141     acre->chart.x = 0;
 142     acre->chart.y = 0;
 143     acre->chart.width = 0;
 144     acre->chart.height = 0;
 145
 146     return acre;
 147 }
 148
 149 /* Destroy a plot. */
 150 void
 151 acre_destroy (acre_t *acre)
 152 {
 153     unsigned int i;
 154
 155     free (acre->title);
 156     free (acre->x_axis.label);
 157     free (acre->y_axis.label);
 158
 159     for (i = 0; i < acre->num_data; i++)
 160         acre_data_destroy (acre->data[i]);
 161
 162     free (acre->data);
 163
 164     free (acre->colors);
 165
 166     free (acre);
 167 }
 168
 169 void
 170 acre_set_title (acre_t *acre, const char *title)
 171 {
 172     free (acre->title);
 173
 174     acre->title = strdup (title);
 175 }
 176
 177 void
 178 acre_set_x_axis_label (acre_t *acre, const char *label)
 179 {
 180     free (acre->x_axis.label);
 181
 182     acre->x_axis.label = strdup (label);
 183 }
 184
 185 void
 186 acre_set_y_axis_label (acre_t *acre, const char *label)
 187 {
 188     free (acre->y_axis.label);
 189
 190     acre->y_axis.label = strdup (label);
 191 }
 192
 193 void
 194 acre_get_x_axis_data_range (acre_t *acre, double *x_min, double *x_max)
 195 {
 196     if (x_min)
 197         *x_min = acre->x_axis.data_min;
 198
 199     if (x_max)
 200         *x_max = acre->x_axis.data_max;
 201 }
 202
 203 void
 204 acre_get_x_axis_range (acre_t *acre, double *x_min, double *x_max)
 205 {
 206     /* If an X range has been set, return that. */
 207     if (acre->x_axis.view_range_set) {
 208         if (x_min)
 209             *x_min = acre->x_axis.view_min;
 210
 211         if (x_max)
 212             *x_max = acre->x_axis.view_max;
 213
 214         return;
 215     }
 216
 217     /* Otherwise, if a Y range has been set, use that to compute X. */
 218     if (acre->y_axis.view_range_set) {
 219         _find_x_range_given_y_range (acre, x_min, x_max,
 220                                      acre->y_axis.view_min,
 221                                      acre->y_axis.view_max);
 222
 223         return;
 224     }
 225
 226     /* Neither view range set. Return full, data-based X range. */
 227     acre_get_x_axis_data_range (acre, x_min, x_max);
 228 }
 229
 230 void
 231 acre_set_x_axis_range (acre_t *acre, double x_min, double x_max)
 232 {
 233     acre->x_axis.view_min = x_min;
 234     acre->x_axis.view_max = x_max;
 235
 236     acre->x_axis.view_range_set = true;
 237 }
 238
 239 void
 240 acre_set_x_axis_range_auto (acre_t *acre)
 241 {
 242     acre->x_axis.view_range_set = false;
 243 }
 244
 245 void
 246 acre_get_y_axis_data_range (acre_t *acre, double *y_min, double *y_max)
 247 {
 248     if (y_min)
 249         *y_min = acre->y_axis.data_min;
 250
 251     if (y_max)
 252         *y_max = acre->y_axis.data_max;
 253 }
 254
 255 void
 256 acre_get_y_axis_range (acre_t *acre, double *y_min, double *y_max)
 257 {
 258     /* If a Y range has been set, return that. */
 259     if (acre->y_axis.view_range_set) {
 260         if (y_min)
 261             *y_min = acre->y_axis.view_min;
 262
 263         if (y_max)
 264             *y_max = acre->y_axis.view_max;
 265
 266         return;
 267     }
 268
 269     /* Otherwise, if an X range has been set, use that to compute Y. */
 270     if (acre->x_axis.view_range_set) {
 271         _find_y_range_given_x_range (acre, y_min, y_max,
 272                                      acre->x_axis.view_min,
 273                                      acre->x_axis.view_max);
 274
 275         return;
 276     }
 277
 278     /* Neither view range set. Return full data-based Y range. */
 279     acre_get_y_axis_data_range (acre, y_min, y_max);
 280 }
 281
 282 void
 283 acre_set_y_axis_range (acre_t *acre, double y_min, double y_max)
 284 {
 285     acre->y_axis.view_min = y_min;
 286     acre->y_axis.view_max = y_max;
 287
 288     acre->y_axis.view_range_set = true;
 289 }
 290
 291 void
 292 acre_set_y_axis_range_auto (acre_t *acre)
 293 {
 294     acre->y_axis.view_range_set = false;
 295 }
 296
 297 /* Add a dataset to the plot. The plot assumes ownership of the
 298  * dataset so it is not necessary to call acre_data_destroy on it. */
 299 void
 300 acre_add_data (acre_t *acre, acre_data_t *data)
 301 {
 302     if (acre->num_data >= acre->data_size) {
 303         acre->data_size *= 2;
 304         if (acre->data_size == 0)
 305             acre->data_size = 1;
 306         acre->data = xrealloc_ab (acre->data,
 307                                   acre->data_size,
 308                                   sizeof (acre_data_t *));
 309     }
 310
 311     acre->data[acre->num_data] = data;
 312
 313     if (acre->num_data == 0) {
 314         acre->x_axis.data_min = data->min.x;
 315         acre->y_axis.data_min = data->min.y;
 316
 317         acre->x_axis.data_max = data->max.x;
 318         acre->y_axis.data_max = data->max.y;
 319     } else {
 320         if (data->min.x < acre->x_axis.data_min)
 321             acre->x_axis.data_min = data->min.x;
 322         if (data->min.y < acre->y_axis.data_min)
 323             acre->y_axis.data_min = data->min.y;
 324
 325         if (data->max.x > acre->x_axis.data_max)
 326             acre->x_axis.data_max = data->max.x;
 327         if (data->max.y > acre->y_axis.data_max)
 328             acre->y_axis.data_max = data->max.y;
 329     }
 330
 331     acre->num_data++;
 332 }
 333
 334 #define ACRE_FONT_FAMILY "sans"
 335 #define ACRE_FONT_SIZE 12
 336 #define ACRE_TITLE_FONT_SIZE 20
 337 #define ACRE_PAD (ACRE_FONT_SIZE)
 338 #define ACRE_TICK_MAJOR_SIZE 6
 339 #define ACRE_TICK_MINOR_SIZE 3
 340 #define ACRE_X_TICK_VALUE_PAD 2
 341 #define ACRE_Y_TICK_VALUE_PAD 4
 342 #define ACRE_LEGEND_PAD 4
 343 #define ACRE_LEGEND_LINE_SIZE 10
 344
 345 static PangoLayout *
 346 _create_layout (acre_t *acre, const char *text)
 347 {
 348     PangoLayout *layout;
 349
 350     if (text == NULL)
 351             text = "";
 352
 353     layout = pango_cairo_create_layout (acre->cr);
 354     pango_layout_set_font_description (layout, acre->font);
 355     pango_layout_set_text (layout, text, -1);
 356     pango_layout_set_alignment (layout, PANGO_ALIGN_CENTER);
 357
 358     return layout;
 359 }
 360
 361 #define PRINTF_FORMAT(fmt_index, va_index) __attribute__ ((__format__(__printf__, fmt_index, va_index)))
 362
 363 static PangoLayout *
 364 _create_layout_vprintf (acre_t *acre, const char *fmt, va_list ap)
 365 {
 366     PangoLayout *layout;
 367     char *text;
 368
 369     vasprintf (&text, fmt, ap);
 370
 371     layout = _create_layout (acre, text);
 372
 373     free (text);
 374
 375     return layout;
 376 }
 377
 378 static PangoLayout *
 379 _create_layout_printf (acre_t *acre, const char *fmt, ...)
 380     PRINTF_FORMAT (2, 3);
 381
 382 static PangoLayout *
 383 _create_layout_printf (acre_t *acre, const char *fmt, ...)
 384 {
 385     va_list ap;
 386     PangoLayout *layout;
 387
 388     va_start (ap, fmt);
 389
 390     layout = _create_layout_vprintf (acre, fmt, ap);
 391
 392     va_end (ap);
 393
 394     return layout;
 395 }
 396
 397 static void
 398 _destroy_layout (PangoLayout *layout)
 399 {
 400     g_object_unref (layout);
 401 }
 402
 403 static void
 404 _show_layout (cairo_t *cr, PangoLayout *layout)
 405 {
 406     pango_cairo_show_layout (cr, layout);
 407
 408     _destroy_layout (layout);
 409 }
 410
 411 static void
 412 _draw_title_and_labels (acre_t *acre)
 413 {
 414     cairo_t *cr = acre->cr;
 415     PangoFontDescription *title_font;
 416     PangoLayout *title_layout, *x_axis_layout, *y_axis_layout;
 417     PangoLayout *min_y, *max_y;
 418     int min_y_width, max_y_width, y_axis_value_width;
 419     int title_width, title_height;
 420     int x_axis_width, x_axis_height;
 421     int y_axis_width, y_axis_height;
 422     PangoRectangle new_chart;
 423
 424     cairo_save (cr);
 425
 426     acre->font = pango_font_description_new ();
 427     pango_font_description_set_family (acre->font, ACRE_FONT_FAMILY);
 428     pango_font_description_set_absolute_size (acre->font,
 429                                               ACRE_FONT_SIZE * PANGO_SCALE);
 430
 431     title_font = pango_font_description_new ();
 432     pango_font_description_set_family (title_font, ACRE_FONT_FAMILY);
 433     pango_font_description_set_absolute_size (title_font,
 434                                               ACRE_TITLE_FONT_SIZE * PANGO_SCALE);
 435
 436     title_layout = _create_layout (acre, acre->title);
 437     pango_layout_set_font_description (title_layout, title_font);
 438
 439     x_axis_layout = _create_layout (acre, acre->x_axis.label);
 440     y_axis_layout = _create_layout (acre, acre->y_axis.label);
 441
 442     min_y = _create_layout_printf (acre, "%g",
 443                                    round (acre->y_axis.view_min));
 444     max_y = _create_layout_printf (acre, "%g",
 445                                    round (acre->y_axis.view_max));
 446
 447     pango_layout_get_pixel_size (min_y, &min_y_width, NULL);
 448     pango_layout_get_pixel_size (max_y, &max_y_width, NULL);
 449     y_axis_value_width = MAX (min_y_width, max_y_width);
 450
 451     _destroy_layout (min_y);
 452     _destroy_layout (max_y);
 453
 454     /* Iterate with the layout of the title and axis labels until they
 455      * are stable, (this requires iteration since we don't know what
 456      * to set their widths to in advance due to the wrapping of the
 457      * other elements). */
 458     while (1) {
 459         pango_layout_set_width (title_layout, acre->chart.width * PANGO_SCALE);
 460         pango_layout_set_width (x_axis_layout, acre->chart.width * PANGO_SCALE);
 461         pango_layout_set_width (y_axis_layout, acre->chart.height * PANGO_SCALE);
 462
 463         pango_layout_get_pixel_size (title_layout, &title_width, &title_height);
 464         pango_layout_get_pixel_size (x_axis_layout, &x_axis_width, &x_axis_height);
 465         pango_layout_get_pixel_size (y_axis_layout, &y_axis_width, &y_axis_height);
 466
 467         new_chart.x = ACRE_PAD + y_axis_height +
 468             ACRE_PAD + y_axis_value_width + ACRE_Y_TICK_VALUE_PAD;
 469         new_chart.width = acre->width - acre->chart.x - ACRE_PAD;
 470
 471         new_chart.y = ACRE_PAD + title_height + ACRE_PAD;
 472         new_chart.height = acre->height - acre->chart.y -
 473             (ACRE_X_TICK_VALUE_PAD + ACRE_FONT_SIZE +
 474              ACRE_PAD + x_axis_height + ACRE_PAD);
 475
 476         if (new_chart.x == acre->chart.x &&
 477             new_chart.y == acre->chart.y &&
 478             new_chart.width == acre->chart.width &&
 479             new_chart.height == acre->chart.height)
 480         {
 481             break;
 482         }
 483
 484         acre->chart.x = new_chart.x;
 485         acre->chart.y = new_chart.y;
 486         acre->chart.width = new_chart.width;
 487         acre->chart.height = new_chart.height;
 488     }
 489
 490     cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);
 491
 492     cairo_move_to (cr, acre->chart.x, ACRE_PAD);
 493     _show_layout (cr, title_layout);
 494
 495     cairo_save (cr);
 496     {
 497         cairo_translate (cr, ACRE_PAD, acre->chart.y + acre->chart.height);
 498         cairo_rotate (cr, - M_PI / 2.0);
 499         cairo_move_to (cr, 0, 0);
 500         _show_layout (cr, y_axis_layout);
 501     }
 502     cairo_restore (cr);
 503
 504     cairo_move_to (cr, acre->chart.x,
 505                    acre->chart.y + acre->chart.height +
 506                    ACRE_FONT_SIZE + ACRE_PAD);
 507     _show_layout (cr, x_axis_layout);
 508
 509     cairo_restore (cr);
 510 }
 511
 512 /* For a given axis range, compute a step size (in data space) to
 513  * generate a suitable number of ticks (5 or so). */
 514 static double
 515 _step_for_range (double range, int *minor_divisions)
 516 {
 517     double step, scale_factor;
 518
 519     /* We want roughly 5 major ticks for the chart. */
 520     step = range / 5;
 521
 522     /* Normalize the step so we can easily snap it to a desirable
 523      * value. */
 524     scale_factor = pow (10.0, floor (log10 (step)));
 525     step /= scale_factor;
 526
 527     /* We want increments of 1, 2.5, 5, or 10 (times some power of
 528      * 10). The threshold values between these are computed
 529      * logarithmically. */
 530     if (step < 3.535533905932738) {
 531         if (step < 1.58113883008419) {
 532             step = 1.0;
 533             *minor_divisions = 4;
 534         } else {
 535             step = 2.5;
 536             *minor_divisions = 5;
 537         }
 538     } else {
 539         if (step < 7.071067811865475) {
 540             step = 5.0;
 541             *minor_divisions = 5;
 542         } else {
 543             step = 10.0;
 544             *minor_divisions = 4;
 545         }
 546     }
 547
 548     /* Un-normalize and we now have the data value that we want to
 549      * step at. */
 550     return step * scale_factor;
 551 }
 552
 553 /* Given an axis range, we can compute a desired data-space step
 554  * amount for the major ticks (see _step_for_range). To get
 555  * nice-looking pixel-snapped ticks we want to expand the range
 556  * slightly. */
 557 static void
 558 _expand_range_for_width (double *axis_min, double *axis_max, int pixel_range)
 559 {
 560     double range, new_range, step, step_minor, pixel_step;
 561     int minor_divisions;
 562
 563     range = *axis_max - *axis_min;
 564
 565     step = _step_for_range (range, &minor_divisions);
 566     step_minor = step / minor_divisions;
 567
 568     pixel_step = step_minor * (pixel_range / range);
 569
 570     /* We expand the range by the ratio of the pixel step to the floor
 571      * of the pixel_step.
 572      */
 573     new_range = range * pixel_step / floor (pixel_step);
 574
 575     /* And spread the increase out on either side of the range. */
 576     *axis_min -= (new_range - range) / 2.0;
 577     *axis_max += (new_range - range) / 2.0;
 578 }
 579
 580 /* Setup a transformation in acre->cr such that data values plotted
 581  * will appear where they should within the chart.
 582  */
 583 static void
 584 _set_transform_to_data_space (acre_t *acre)
 585 {
 586     cairo_t *cr = acre->cr;
 587
 588     cairo_translate (cr,
 589                      acre->chart.x,
 590                      acre->chart.y + acre->chart.height);
 591     cairo_scale (cr,
 592                  acre->chart.width / (acre->x_axis.view_max - acre->x_axis.view_min),
 593                  - acre->chart.height /(acre->y_axis.view_max - acre->y_axis.view_min));
 594     cairo_translate (cr, -acre->x_axis.view_min, -acre->y_axis.view_min);
 595 }
 596
 597 static void
 598 _find_x_range_given_y_range (acre_t *acre,
 599                              double *x_min, double *x_max,
 600                              double y_min, double y_max)
 601 {
 602     acre_data_t *data;
 603     unsigned d, i;
 604     bool first;
 605
 606     first = true;
 607
 608     for (d = 0; d < acre->num_data; d++) {
 609         data = acre->data[d];
 610         for (i = 0; i < data->num_points; i++) {
 611             if (data->points[i].y >= y_min &&
 612                 data->points[i].y <= y_max)
 613             {
 614                 if (first) {
 615                     *x_min = data->points[i].x;
 616                     *x_max = data->points[i].x;
 617                     first = false;
 618                 } else {
 619                     if (data->points[i].x < *x_min)
 620                         *x_min = data->points[i].x;
 621                     if (data->points[i].x > *x_max)
 622                         *x_max = data->points[i].x;
 623                 }
 624             }
 625         }
 626     }
 627
 628     /* If nothing is visible, punt to full X data range. */
 629     if (first) {
 630         *x_min = acre->x_axis.data_min;
 631         *x_max = acre->x_axis.data_max;
 632     }
 633 }
 634
 635 static void
 636 _find_y_range_given_x_range (acre_t *acre,
 637                              double *y_min, double *y_max,
 638                              double x_min, double x_max)
 639 {
 640     acre_data_t *data;
 641     unsigned d, i;
 642     bool first;
 643
 644     first = true;
 645
 646     for (d = 0; d < acre->num_data; d++) {
 647         data = acre->data[d];
 648         for (i = 0; i < data->num_points; i++) {
 649             if (data->points[i].x >= x_min &&
 650                 data->points[i].x <= x_max)
 651             {
 652                 if (first) {
 653                     *y_min = data->points[i].y;
 654                     *y_max = data->points[i].y;
 655                     first = false;
 656                 } else {
 657                     if (data->points[i].y < *y_min)
 658                         *y_min = data->points[i].y;
 659                     if (data->points[i].y > *y_max)
 660                         *y_max = data->points[i].y;
 661                 }
 662             }
 663         }
 664     }
 665
 666     /* If nothing is visible, punt to full Y data range. */
 667     if (first) {
 668         *y_min = acre->y_axis.data_min;
 669         *y_max = acre->y_axis.data_max;
 670     }
 671 }
 672
 673 static void
 674 _compute_axis_ranges (acre_t *acre)
 675 {
 676     double x_adjust, y_adjust;
 677     cairo_t *cr = acre->cr;
 678
 679     /* If neither view range is set, set both to data ranges. */
 680     if (! acre->x_axis.view_range_set && ! acre->y_axis.view_range_set)
 681     {
 682         acre->x_axis.view_min = acre->x_axis.data_min;
 683         acre->x_axis.view_max = acre->x_axis.data_max;
 684
 685         acre->y_axis.view_min = acre->y_axis.data_min;
 686         acre->y_axis.view_max = acre->y_axis.data_max;
 687     } else {
 688         /* Otherwise, auto-fit unset range based on data. */
 689         if (acre->x_axis.view_range_set && ! acre->y_axis.view_range_set) {
 690             _find_y_range_given_x_range (acre,
 691                                          &acre->y_axis.view_min,
 692                                          &acre->y_axis.view_max,
 693                                          acre->x_axis.view_min,
 694                                          acre->x_axis.view_max);
 695         }
 696         else if (acre->y_axis.view_range_set && ! acre->x_axis.view_range_set) {
 697             _find_x_range_given_y_range (acre,
 698                                          &acre->x_axis.view_min,
 699                                          &acre->x_axis.view_max,
 700                                          acre->y_axis.view_min,
 701                                          acre->y_axis.view_max);
 702         }
 703     }
 704
 705     /* Then, increase the axis ranges just enough so that the step
 706      * sizes for the ticks will be integers.
 707      */
 708     _expand_range_for_width (&acre->x_axis.view_min,
 709                              &acre->x_axis.view_max,
 710                              acre->chart.width);
 711
 712     _expand_range_for_width (&acre->y_axis.view_min,
 713                              &acre->y_axis.view_max,
 714                              acre->chart.height);
 715
 716     /* Finally, we also translate the axis ranges slightly so that the
 717      * ticks land on half-integer device-pixel positions.
 718      */
 719     cairo_save (cr);
 720     {
 721         _set_transform_to_data_space (acre);
 722
 723         x_adjust = 0.0;
 724         y_adjust = 0.0;
 725         cairo_user_to_device (cr, &x_adjust, &y_adjust);
 726         x_adjust = (round (x_adjust + 0.5) - 0.5) - x_adjust;
 727         y_adjust = (round (y_adjust + 0.5) - 0.5) - y_adjust;
 728         cairo_device_to_user_distance (cr, &x_adjust, &y_adjust);
 729
 730         acre->x_axis.view_min -= x_adjust;
 731         acre->x_axis.view_max -= x_adjust;
 732
 733         acre->y_axis.view_min -= y_adjust;
 734         acre->y_axis.view_max -= y_adjust;
 735     }
 736     cairo_restore (cr);
 737 }
 738
 739 static void
 740 _choose_colors (acre_t *acre)
 741 {
 742     cmsHPROFILE lab_profile, srgb_profile;
 743     cmsHTRANSFORM lab_to_srgb;
 744     int i;
 745     double theta, radius, srgb[3];
 746     cmsCIELab lab;
 747
 748     lab_profile = cmsCreateLabProfile (NULL); /* D50 */
 749     srgb_profile = cmsCreate_sRGBProfile ();
 750
 751     lab_to_srgb = cmsCreateTransform (lab_profile, TYPE_Lab_DBL,
 752                                       srgb_profile, TYPE_RGB_DBL,
 753                                       INTENT_PERCEPTUAL, 0);
 754
 755     acre->num_colors = acre->num_data;
 756
 757     if (acre->num_colors > acre->colors_size) {
 758         acre->colors_size = acre->num_colors;
 759         acre->colors = xrealloc (acre->colors,
 760                                  acre->colors_size * sizeof (acre_color_t));
 761     }
 762
 763     lab.L = 36;
 764     radius = 130;
 765     for (i = 0; i < acre->num_colors; i++) {
 766         theta = 0.713 + 2 * M_PI * (double) i / acre->num_colors;
 767         lab.a = radius * cos (theta);
 768         lab.b = radius * sin (theta);
 769
 770         cmsDoTransform (lab_to_srgb, &lab, srgb, 1);
 771
 772         acre->colors[i].red = srgb[0];
 773         acre->colors[i].green = srgb[1];
 774         acre->colors[i].blue = srgb[2];
 775     }
 776
 777     cmsDeleteTransform (lab_to_srgb);
 778     cmsCloseProfile (lab_profile);
 779     cmsCloseProfile (srgb_profile);
 780 }
 781
 782 static void
 783 _draw_data (acre_t *acre)
 784 {
 785     cairo_t *cr = acre->cr;
 786     unsigned int d, i;
 787     acre_data_t *data;
 788
 789     cairo_save (cr);
 790
 791     cairo_rectangle (cr,
 792                      acre->chart.x, acre->chart.y,
 793                      acre->chart.width, acre->chart.height);
 794     cairo_clip (cr);
 795
 796     cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);
 797
 798     _set_transform_to_data_space (acre);
 799
 800     for (d = 0; d < acre->num_data; d++) {
 801         int color = d % acre->num_colors;
 802         cairo_set_source_rgb (cr,
 803                               acre->colors[color].red,
 804                               acre->colors[color].green,
 805                               acre->colors[color].blue);
 806         data = acre->data[d];
 807
 808         cairo_new_path (cr);
 809
 810         for (i = 0; i < data->num_points; i++) {
 811             cairo_line_to (cr,
 812                            data->points[i].x,
 813                            data->points[i].y);
 814         }
 815         cairo_save (cr);
 816         {
 817             cairo_identity_matrix (cr);
 818             cairo_set_line_width (cr, 1.0);
 819             cairo_stroke (cr);
 820         }
 821         cairo_restore (cr);
 822     }
 823
 824     cairo_restore (cr);
 825 }
 826
 827 typedef enum _ticks { ACRE_TICKS_X, ACRE_TICKS_Y } acre_ticks_t;
 828
 829 static void
 830 _draw_ticks (acre_t *acre,
 831              double axis_min, double axis_max,
 832              acre_ticks_t ticks)
 833 {
 834     cairo_t *cr = acre->cr;
 835     double t, step, sub_step;
 836     int minor_divisions;
 837
 838     cairo_save (cr);
 839
 840     _set_transform_to_data_space (acre);
 841
 842     step = _step_for_range (axis_max - axis_min, &minor_divisions);
 843     sub_step = step / minor_divisions;
 844
 845     for (t = (floor (axis_min / sub_step) + 1) * sub_step;
 846          t <= axis_max;
 847          t += sub_step)
 848     {
 849         int tick_size;
 850         if (fabs((t / step) - round (t / step)) < 0.5 * (sub_step / step))
 851             tick_size = ACRE_TICK_MAJOR_SIZE;
 852         else
 853             tick_size = ACRE_TICK_MINOR_SIZE;
 854
 855         /* tick */
 856         cairo_save (cr);
 857         {
 858             if (ticks == ACRE_TICKS_X)
 859                 cairo_move_to (cr, t, acre->y_axis.view_min);
 860             else
 861                 cairo_move_to (cr, acre->x_axis.view_min, t);
 862
 863             cairo_identity_matrix (cr);
 864
 865             if (ticks == ACRE_TICKS_X) {
 866                 cairo_rel_line_to (cr, 0, 0.5);
 867                 cairo_rel_line_to (cr, 0, -tick_size - 0.5);
 868             } else {
 869                 cairo_rel_line_to (cr, -0.5, 0);
 870                 cairo_rel_line_to (cr, tick_size + 0.5, 0);
 871             }
 872
 873             cairo_set_line_width (cr, 1.0);
 874             cairo_stroke (cr);
 875         }
 876         cairo_restore (cr);
 877
 878         /* label */
 879         if (tick_size == ACRE_TICK_MAJOR_SIZE)
 880         {
 881             PangoLayout *layout;
 882             int width, height;
 883
 884             cairo_save (cr);
 885
 886             layout = _create_layout_printf (acre, "%g", t);
 887
 888             if (ticks == ACRE_TICKS_X)
 889                 cairo_move_to (cr, t, acre->y_axis.view_min);
 890             else
 891                 cairo_move_to (cr, acre->x_axis.view_min, t);
 892
 893             cairo_identity_matrix (cr);
 894             pango_layout_get_pixel_size (layout, &width, &height);
 895
 896             if (ticks == ACRE_TICKS_X)
 897                 cairo_rel_move_to (cr, -width / 2, ACRE_X_TICK_VALUE_PAD);
 898             else
 899                 cairo_rel_move_to (cr, -width - ACRE_Y_TICK_VALUE_PAD,
 900                                    -height/2);
 901
 902             _show_layout (cr, layout);
 903
 904             cairo_restore (cr);
 905         }
 906     }
 907
 908     cairo_restore (cr);
 909 }
 910
 911 static void
 912 _draw_legend (acre_t *acre)
 913 {
 914     PangoLayout *layout;
 915     int label_width, max_label_width = 0;
 916     int width, height;
 917     unsigned int i;
 918     cairo_t *cr = acre->cr;
 919
 920     cairo_save (cr);
 921
 922     for (i = 0; i < acre->num_data; i++) {
 923         layout = _create_layout (acre, acre->data[i]->name);
 924         pango_layout_get_pixel_size (layout, &label_width, NULL);
 925         _destroy_layout (layout);
 926         if (label_width > max_label_width)
 927             max_label_width = label_width;
 928     }
 929
 930     width = ACRE_LEGEND_PAD + ACRE_LEGEND_LINE_SIZE + ACRE_LEGEND_PAD +
 931         max_label_width + ACRE_LEGEND_PAD;
 932     height = ACRE_LEGEND_PAD +
 933         acre->num_data * (ACRE_FONT_SIZE + ACRE_LEGEND_PAD);
 934
 935     cairo_translate (cr, acre->chart.x, acre->chart.y);
 936
 937     cairo_translate (cr,
 938                      acre->chart.width - ACRE_LEGEND_PAD - width,
 939                      ACRE_LEGEND_PAD);
 940
 941     cairo_rectangle (cr, -0.5, -0.5, width + 1.0, height + 1.0);
 942     cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);
 943     cairo_set_line_width (cr, 1.0);
 944     cairo_stroke (cr);
 945
 946     cairo_translate (cr, ACRE_LEGEND_PAD, ACRE_LEGEND_PAD);
 947
 948     for (i = 0; i < acre->num_data; i++) {
 949         cairo_rectangle (cr,
 950                          0, ACRE_LEGEND_LINE_SIZE / 2,
 951                          ACRE_LEGEND_LINE_SIZE, ACRE_LEGEND_LINE_SIZE / 2);
 952         cairo_set_source_rgb (cr,
 953                               acre->colors[i % acre->num_colors].red,
 954                               acre->colors[i % acre->num_colors].green,
 955                               acre->colors[i % acre->num_colors].blue);
 956         cairo_fill (cr);
 957
 958         layout = _create_layout (acre, acre->data[i]->name);
 959         cairo_move_to (cr, ACRE_LEGEND_LINE_SIZE + ACRE_LEGEND_PAD, 0);
 960         cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);
 961         _show_layout (cr, layout);
 962
 963         cairo_translate (cr, 0, ACRE_LEGEND_PAD + ACRE_FONT_SIZE);
 964     }
 965
 966     cairo_restore (cr);
 967 }
 968
 969 static void
 970 _draw_frame_and_ticks (acre_t *acre)
 971 {
 972     cairo_t *cr = acre->cr;
 973
 974     cairo_save (cr);
 975
 976     cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0); /* black */
 977
 978     /* ticks */
 979     _draw_ticks (acre, acre->x_axis.view_min, acre->x_axis.view_max, ACRE_TICKS_X);
 980     _draw_ticks (acre, acre->y_axis.view_min, acre->y_axis.view_max, ACRE_TICKS_Y);
 981
 982     /* frame */
 983     cairo_rectangle (cr,
 984                      acre->chart.x - 0.5, acre->chart.y - 0.5,
 985                      acre->chart.width + 1.0, acre->chart.height + 1.0);
 986     cairo_set_line_width (cr, 1.0);
 987     cairo_stroke (cr);
 988
 989     cairo_restore (cr);
 990 }
 991
 992 /* Draw the plot to the given cairo context within a user-space
 993  * rectangle from (0, 0) to (width, height). This size includes all
 994  * space for extra-plot elements (such as the title, the axis labels,
 995  * etc.)
 996  */
 997 void
 998 acre_draw (acre_t *acre, cairo_t *cr, int width, int height)
 999 {
1000     acre->cr = cr;
1001
1002     acre->width = width;
1003     acre->height = height;
1004
1005     acre->chart.width = width;
1006     acre->chart.height = height;
1007
1008     cairo_save (cr);
1009
1010     cairo_set_source_rgb (cr, 1, 1, 1);
1011
1012     _choose_colors (acre);
1013
1014     /* We compute the axis ranges before doing label layout so that we
1015      * can account for the width of the y-axis value labels. */
1016     _compute_axis_ranges (acre);
1017
1018     _draw_title_and_labels (acre);
1019
1020     /* And we recompute the axis ranges now that the title and axis
1021      * label space is all measured and accounted for. */
1022     _compute_axis_ranges (acre);
1023
1024     _draw_data (acre);
1025
1026     if (acre->num_data > 1)
1027         _draw_legend (acre);
1028
1029     _draw_frame_and_ticks (acre);
1030 }
1031
1032 /* Create a new dataset---a collection of (x, y) datapoints. A single
1033  * plot can contain multiple datasets, (see acre_add_data). */
1034 acre_data_t *
1035 acre_data_create (void)
1036 {
1037     acre_data_t *data;
1038
1039     data = xmalloc (sizeof (acre_data_t));
1040
1041     data->name = NULL;
1042
1043     data->points = NULL;
1044     data->points_size = 0;
1045     data->num_points = 0;
1046
1047     return data;
1048 }
1049
1050 /* Destroy an acre dataset. Do not call this function if the dataset
1051  * has been added to an acre_t plot with acre_add_data. */
1052 void
1053 acre_data_destroy (acre_data_t *data)
1054 {
1055     free (data->points);
1056
1057     free (data);
1058 }
1059
1060 /* Set the label for this dataset (to appear in the plot's key). */
1061 void
1062 acre_data_set_name (acre_data_t *data, const char *name)
1063 {
1064     free (data->name);
1065
1066     data->name = strdup (name);
1067 }
1068
1069 /* Add a datapoint to the given dataset. */
1070 void
1071 acre_data_add_point_2d (acre_data_t *data, double x, double y)
1072 {
1073     if (data->num_points >= data->points_size) {
1074         data->points_size *= 2;
1075         if (data->points_size == 0)
1076             data->points_size = 16;
1077         data->points = xrealloc_ab (data->points,
1078                                     data->points_size,
1079                                     sizeof (acre_data_point_2d_t));
1080     }
1081
1082     data->points[data->num_points].x = x;
1083     data->points[data->num_points].y = y;
1084
1085     if (data->num_points == 0) {
1086         data->min.x = x;
1087         data->min.y = y;
1088
1089         data->max.x = x;
1090         data->max.y = y;
1091     } else {
1092         if (x < data->min.x)
1093             data->min.x = x;
1094         if (y < data->min.y)
1095             data->min.y = y;
1096
1097         if (x > data->max.x)
1098             data->max.x = x;
1099         if (y > data->max.y)
1100             data->max.y = y;
1101     }
1102
1103     data->num_points++;
1104 }