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     layout = pango_cairo_create_layout (acre->cr);
 351     pango_layout_set_font_description (layout, acre->font);
 352     pango_layout_set_text (layout, text, -1);
 353     pango_layout_set_alignment (layout, PANGO_ALIGN_CENTER);
 354
 355     return layout;
 356 }
 357
 358 #define PRINTF_FORMAT(fmt_index, va_index) __attribute__ ((__format__(__printf__, fmt_index, va_index)))
 359
 360 static PangoLayout *
 361 _create_layout_vprintf (acre_t *acre, const char *fmt, va_list ap)
 362 {
 363     PangoLayout *layout;
 364     char *text;
 365
 366     vasprintf (&text, fmt, ap);
 367
 368     layout = _create_layout (acre, text);
 369
 370     free (text);
 371
 372     return layout;
 373 }
 374
 375 static PangoLayout *
 376 _create_layout_printf (acre_t *acre, const char *fmt, ...)
 377     PRINTF_FORMAT (2, 3);
 378
 379 static PangoLayout *
 380 _create_layout_printf (acre_t *acre, const char *fmt, ...)
 381 {
 382     va_list ap;
 383     PangoLayout *layout;
 384
 385     va_start (ap, fmt);
 386
 387     layout = _create_layout_vprintf (acre, fmt, ap);
 388
 389     va_end (ap);
 390
 391     return layout;
 392 }
 393
 394 static void
 395 _destroy_layout (PangoLayout *layout)
 396 {
 397     g_object_unref (layout);
 398 }
 399
 400 static void
 401 _show_layout (cairo_t *cr, PangoLayout *layout)
 402 {
 403     pango_cairo_show_layout (cr, layout);
 404
 405     _destroy_layout (layout);
 406 }
 407
 408 static void
 409 _draw_title_and_labels (acre_t *acre)
 410 {
 411     cairo_t *cr = acre->cr;
 412     PangoFontDescription *title_font;
 413     PangoLayout *title_layout, *x_axis_layout, *y_axis_layout;
 414     PangoLayout *min_y, *max_y;
 415     int min_y_width, max_y_width, y_axis_value_width;
 416     int title_width, title_height;
 417     int x_axis_width, x_axis_height;
 418     int y_axis_width, y_axis_height;
 419     PangoRectangle new_chart;
 420
 421     cairo_save (cr);
 422
 423     acre->font = pango_font_description_new ();
 424     pango_font_description_set_family (acre->font, ACRE_FONT_FAMILY);
 425     pango_font_description_set_absolute_size (acre->font,
 426                                               ACRE_FONT_SIZE * PANGO_SCALE);
 427
 428     title_font = pango_font_description_new ();
 429     pango_font_description_set_family (title_font, ACRE_FONT_FAMILY);
 430     pango_font_description_set_absolute_size (title_font,
 431                                               ACRE_TITLE_FONT_SIZE * PANGO_SCALE);
 432
 433     title_layout = _create_layout (acre, acre->title);
 434     pango_layout_set_font_description (title_layout, title_font);
 435
 436     x_axis_layout = _create_layout (acre, acre->x_axis.label);
 437     y_axis_layout = _create_layout (acre, acre->y_axis.label);
 438
 439     min_y = _create_layout_printf (acre, "%g",
 440                                    round (acre->y_axis.view_min));
 441     max_y = _create_layout_printf (acre, "%g",
 442                                    round (acre->y_axis.view_max));
 443
 444     pango_layout_get_pixel_size (min_y, &min_y_width, NULL);
 445     pango_layout_get_pixel_size (max_y, &max_y_width, NULL);
 446     y_axis_value_width = MAX (min_y_width, max_y_width);
 447
 448     _destroy_layout (min_y);
 449     _destroy_layout (max_y);
 450
 451     /* Iterate with the layout of the title and axis labels until they
 452      * are stable, (this requires iteration since we don't know what
 453      * to set their widths to in advance due to the wrapping of the
 454      * other elements). */
 455     while (1) {
 456         pango_layout_set_width (title_layout, acre->chart.width * PANGO_SCALE);
 457         pango_layout_set_width (x_axis_layout, acre->chart.width * PANGO_SCALE);
 458         pango_layout_set_width (y_axis_layout, acre->chart.height * PANGO_SCALE);
 459
 460         pango_layout_get_pixel_size (title_layout, &title_width, &title_height);
 461         pango_layout_get_pixel_size (x_axis_layout, &x_axis_width, &x_axis_height);
 462         pango_layout_get_pixel_size (y_axis_layout, &y_axis_width, &y_axis_height);
 463
 464         new_chart.x = ACRE_PAD + y_axis_height +
 465             ACRE_PAD + y_axis_value_width + ACRE_Y_TICK_VALUE_PAD;
 466         new_chart.width = acre->width - acre->chart.x - ACRE_PAD;
 467
 468         new_chart.y = ACRE_PAD + title_height + ACRE_PAD;
 469         new_chart.height = acre->height - acre->chart.y -
 470             (ACRE_X_TICK_VALUE_PAD + ACRE_FONT_SIZE +
 471              ACRE_PAD + x_axis_height + ACRE_PAD);
 472
 473         if (new_chart.x == acre->chart.x &&
 474             new_chart.y == acre->chart.y &&
 475             new_chart.width == acre->chart.width &&
 476             new_chart.height == acre->chart.height)
 477         {
 478             break;
 479         }
 480
 481         acre->chart.x = new_chart.x;
 482         acre->chart.y = new_chart.y;
 483         acre->chart.width = new_chart.width;
 484         acre->chart.height = new_chart.height;
 485     }
 486
 487     cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);
 488
 489     cairo_move_to (cr, acre->chart.x, ACRE_PAD);
 490     _show_layout (cr, title_layout);
 491
 492     cairo_save (cr);
 493     {
 494         cairo_translate (cr, ACRE_PAD, acre->chart.y + acre->chart.height);
 495         cairo_rotate (cr, - M_PI / 2.0);
 496         cairo_move_to (cr, 0, 0);
 497         _show_layout (cr, y_axis_layout);
 498     }
 499     cairo_restore (cr);
 500
 501     cairo_move_to (cr, acre->chart.x,
 502                    acre->chart.y + acre->chart.height +
 503                    ACRE_FONT_SIZE + ACRE_PAD);
 504     _show_layout (cr, x_axis_layout);
 505
 506     cairo_restore (cr);
 507 }
 508
 509 /* For a given axis range, compute a step size (in data space) to
 510  * generate a suitable number of ticks (5 or so). */
 511 static double
 512 _step_for_range (double range, int *minor_divisions)
 513 {
 514     double step, scale_factor;
 515
 516     /* We want roughly 5 major ticks for the chart. */
 517     step = range / 5;
 518
 519     /* Normalize the step so we can easily snap it to a desirable
 520      * value. */
 521     scale_factor = pow (10.0, floor (log10 (step)));
 522     step /= scale_factor;
 523
 524     /* We want increments of 1, 2.5, 5, or 10 (times some power of
 525      * 10). The threshold values between these are computed
 526      * logarithmically. */
 527     if (step < 3.535533905932738) {
 528         if (step < 1.58113883008419) {
 529             step = 1.0;
 530             *minor_divisions = 4;
 531         } else {
 532             step = 2.5;
 533             *minor_divisions = 5;
 534         }
 535     } else {
 536         if (step < 7.071067811865475) {
 537             step = 5.0;
 538             *minor_divisions = 5;
 539         } else {
 540             step = 10.0;
 541             *minor_divisions = 4;
 542         }
 543     }
 544
 545     /* Un-normalize and we now have the data value that we want to
 546      * step at. */
 547     return step * scale_factor;
 548 }
 549
 550 /* Given an axis range, we can compute a desired data-space step
 551  * amount for the major ticks (see _step_for_range). To get
 552  * nice-looking pixel-snapped ticks we want to expand the range
 553  * slightly. */
 554 static void
 555 _expand_range_for_width (double *axis_min, double *axis_max, int pixel_range)
 556 {
 557     double range, new_range, step, step_minor, pixel_step;
 558     int minor_divisions;
 559
 560     range = *axis_max - *axis_min;
 561
 562     step = _step_for_range (range, &minor_divisions);
 563     step_minor = step / minor_divisions;
 564
 565     pixel_step = step_minor * (pixel_range / range);
 566
 567     /* We expand the range by the ratio of the pixel step to the floor
 568      * of the pixel_step.
 569      */
 570     new_range = range * pixel_step / floor (pixel_step);
 571
 572     /* And spread the increase out on either side of the range. */
 573     *axis_min -= (new_range - range) / 2.0;
 574     *axis_max += (new_range - range) / 2.0;
 575 }
 576
 577 /* Setup a transformation in acre->cr such that data values plotted
 578  * will appear where they should within the chart.
 579  */
 580 static void
 581 _set_transform_to_data_space (acre_t *acre)
 582 {
 583     cairo_t *cr = acre->cr;
 584
 585     cairo_translate (cr,
 586                      acre->chart.x,
 587                      acre->chart.y + acre->chart.height);
 588     cairo_scale (cr,
 589                  acre->chart.width / (acre->x_axis.view_max - acre->x_axis.view_min),
 590                  - acre->chart.height /(acre->y_axis.view_max - acre->y_axis.view_min));
 591     cairo_translate (cr, -acre->x_axis.view_min, -acre->y_axis.view_min);
 592 }
 593
 594 static void
 595 _find_x_range_given_y_range (acre_t *acre,
 596                              double *x_min, double *x_max,
 597                              double y_min, double y_max)
 598 {
 599     acre_data_t *data;
 600     unsigned d, i;
 601     bool first;
 602
 603     first = true;
 604
 605     for (d = 0; d < acre->num_data; d++) {
 606         data = acre->data[d];
 607         for (i = 0; i < data->num_points; i++) {
 608             if (data->points[i].y >= y_min &&
 609                 data->points[i].y <= y_max)
 610             {
 611                 if (first) {
 612                     *x_min = data->points[i].x;
 613                     *x_max = data->points[i].x;
 614                     first = false;
 615                 } else {
 616                     if (data->points[i].x < *x_min)
 617                         *x_min = data->points[i].x;
 618                     if (data->points[i].x > *x_max)
 619                         *x_max = data->points[i].x;
 620                 }
 621             }
 622         }
 623     }
 624
 625     /* If nothing is visible, punt to full X data range. */
 626     if (first) {
 627         *x_min = acre->x_axis.data_min;
 628         *x_max = acre->x_axis.data_max;
 629     }
 630 }
 631
 632 static void
 633 _find_y_range_given_x_range (acre_t *acre,
 634                              double *y_min, double *y_max,
 635                              double x_min, double x_max)
 636 {
 637     acre_data_t *data;
 638     unsigned d, i;
 639     bool first;
 640
 641     first = true;
 642
 643     for (d = 0; d < acre->num_data; d++) {
 644         data = acre->data[d];
 645         for (i = 0; i < data->num_points; i++) {
 646             if (data->points[i].x >= x_min &&
 647                 data->points[i].x <= x_max)
 648             {
 649                 if (first) {
 650                     *y_min = data->points[i].y;
 651                     *y_max = data->points[i].y;
 652                     first = false;
 653                 } else {
 654                     if (data->points[i].y < *y_min)
 655                         *y_min = data->points[i].y;
 656                     if (data->points[i].y > *y_max)
 657                         *y_max = data->points[i].y;
 658                 }
 659             }
 660         }
 661     }
 662
 663     /* If nothing is visible, punt to full Y data range. */
 664     if (first) {
 665         *y_min = acre->y_axis.data_min;
 666         *y_max = acre->y_axis.data_max;
 667     }
 668 }
 669
 670 static void
 671 _compute_axis_ranges (acre_t *acre)
 672 {
 673     double x_adjust, y_adjust;
 674     cairo_t *cr = acre->cr;
 675
 676     /* If neither view range is set, set both to data ranges. */
 677     if (! acre->x_axis.view_range_set && ! acre->y_axis.view_range_set)
 678     {
 679         acre->x_axis.view_min = acre->x_axis.data_min;
 680         acre->x_axis.view_max = acre->x_axis.data_max;
 681
 682         acre->y_axis.view_min = acre->y_axis.data_min;
 683         acre->y_axis.view_max = acre->y_axis.data_max;
 684     } else {
 685         /* Otherwise, auto-fit unset range based on data. */
 686         if (acre->x_axis.view_range_set && ! acre->y_axis.view_range_set) {
 687             _find_y_range_given_x_range (acre,
 688                                          &acre->y_axis.view_min,
 689                                          &acre->y_axis.view_max,
 690                                          acre->x_axis.view_min,
 691                                          acre->x_axis.view_max);
 692         }
 693         else if (acre->y_axis.view_range_set && ! acre->x_axis.view_range_set) {
 694             _find_x_range_given_y_range (acre,
 695                                          &acre->x_axis.view_min,
 696                                          &acre->x_axis.view_max,
 697                                          acre->y_axis.view_min,
 698                                          acre->y_axis.view_max);
 699         }
 700     }
 701
 702     /* Then, increase the axis ranges just enough so that the step
 703      * sizes for the ticks will be integers.
 704      */
 705     _expand_range_for_width (&acre->x_axis.view_min,
 706                              &acre->x_axis.view_max,
 707                              acre->chart.width);
 708
 709     _expand_range_for_width (&acre->y_axis.view_min,
 710                              &acre->y_axis.view_max,
 711                              acre->chart.height);
 712
 713     /* Finally, we also translate the axis ranges slightly so that the
 714      * ticks land on half-integer device-pixel positions.
 715      */
 716     cairo_save (cr);
 717     {
 718         _set_transform_to_data_space (acre);
 719
 720         x_adjust = 0.0;
 721         y_adjust = 0.0;
 722         cairo_user_to_device (cr, &x_adjust, &y_adjust);
 723         x_adjust = (round (x_adjust + 0.5) - 0.5) - x_adjust;
 724         y_adjust = (round (y_adjust + 0.5) - 0.5) - y_adjust;
 725         cairo_device_to_user_distance (cr, &x_adjust, &y_adjust);
 726
 727         acre->x_axis.view_min -= x_adjust;
 728         acre->x_axis.view_max -= x_adjust;
 729
 730         acre->y_axis.view_min -= y_adjust;
 731         acre->y_axis.view_max -= y_adjust;
 732     }
 733     cairo_restore (cr);
 734 }
 735
 736 static void
 737 _choose_colors (acre_t *acre)
 738 {
 739     cmsHPROFILE lab_profile, srgb_profile;
 740     cmsHTRANSFORM lab_to_srgb;
 741     int i;
 742     double theta, radius, srgb[3];
 743     cmsCIELab lab;
 744
 745     lab_profile = cmsCreateLabProfile (NULL); /* D50 */
 746     srgb_profile = cmsCreate_sRGBProfile ();
 747
 748     lab_to_srgb = cmsCreateTransform (lab_profile, TYPE_Lab_DBL,
 749                                       srgb_profile, TYPE_RGB_DBL,
 750                                       INTENT_PERCEPTUAL, 0);
 751
 752     acre->num_colors = acre->num_data;
 753
 754     if (acre->num_colors > acre->colors_size) {
 755         acre->colors_size = acre->num_colors;
 756         acre->colors = xrealloc (acre->colors,
 757                                  acre->colors_size * sizeof (acre_color_t));
 758     }
 759
 760     lab.L = 36;
 761     radius = 130;
 762     for (i = 0; i < acre->num_colors; i++) {
 763         theta = 0.713 + 2 * M_PI * (double) i / acre->num_colors;
 764         lab.a = radius * cos (theta);
 765         lab.b = radius * sin (theta);
 766
 767         cmsDoTransform (lab_to_srgb, &lab, srgb, 1);
 768
 769         acre->colors[i].red = srgb[0];
 770         acre->colors[i].green = srgb[1];
 771         acre->colors[i].blue = srgb[2];
 772     }
 773
 774     cmsDeleteTransform (lab_to_srgb);
 775     cmsCloseProfile (lab_profile);
 776     cmsCloseProfile (srgb_profile);
 777 }
 778
 779 static void
 780 _draw_data (acre_t *acre)
 781 {
 782     cairo_t *cr = acre->cr;
 783     unsigned int d, i;
 784     acre_data_t *data;
 785
 786     cairo_save (cr);
 787
 788     cairo_rectangle (cr,
 789                      acre->chart.x, acre->chart.y,
 790                      acre->chart.width, acre->chart.height);
 791     cairo_clip (cr);
 792
 793     cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);
 794
 795     _set_transform_to_data_space (acre);
 796
 797     for (d = 0; d < acre->num_data; d++) {
 798         int color = d % acre->num_colors;
 799         cairo_set_source_rgb (cr,
 800                               acre->colors[color].red,
 801                               acre->colors[color].green,
 802                               acre->colors[color].blue);
 803         data = acre->data[d];
 804
 805         cairo_new_path (cr);
 806
 807         for (i = 0; i < data->num_points; i++) {
 808             cairo_line_to (cr,
 809                            data->points[i].x,
 810                            data->points[i].y);
 811         }
 812         cairo_save (cr);
 813         {
 814             cairo_identity_matrix (cr);
 815             cairo_set_line_width (cr, 1.0);
 816             cairo_stroke (cr);
 817         }
 818         cairo_restore (cr);
 819     }
 820
 821     cairo_restore (cr);
 822 }
 823
 824 typedef enum _ticks { ACRE_TICKS_X, ACRE_TICKS_Y } acre_ticks_t;
 825
 826 static void
 827 _draw_ticks (acre_t *acre,
 828              double axis_min, double axis_max,
 829              acre_ticks_t ticks)
 830 {
 831     cairo_t *cr = acre->cr;
 832     double t, step, sub_step;
 833     int minor_divisions;
 834
 835     cairo_save (cr);
 836
 837     _set_transform_to_data_space (acre);
 838
 839     step = _step_for_range (axis_max - axis_min, &minor_divisions);
 840     sub_step = step / minor_divisions;
 841
 842     for (t = (floor (axis_min / sub_step) + 1) * sub_step;
 843          t <= axis_max;
 844          t += sub_step)
 845     {
 846         int tick_size;
 847         if (fabs((t / step) - round (t / step)) < 0.5 * (sub_step / step))
 848             tick_size = ACRE_TICK_MAJOR_SIZE;
 849         else
 850             tick_size = ACRE_TICK_MINOR_SIZE;
 851
 852         /* tick */
 853         cairo_save (cr);
 854         {
 855             if (ticks == ACRE_TICKS_X)
 856                 cairo_move_to (cr, t, acre->y_axis.view_min);
 857             else
 858                 cairo_move_to (cr, acre->x_axis.view_min, t);
 859
 860             cairo_identity_matrix (cr);
 861
 862             if (ticks == ACRE_TICKS_X) {
 863                 cairo_rel_line_to (cr, 0, 0.5);
 864                 cairo_rel_line_to (cr, 0, -tick_size - 0.5);
 865             } else {
 866                 cairo_rel_line_to (cr, -0.5, 0);
 867                 cairo_rel_line_to (cr, tick_size + 0.5, 0);
 868             }
 869
 870             cairo_set_line_width (cr, 1.0);
 871             cairo_stroke (cr);
 872         }
 873         cairo_restore (cr);
 874
 875         /* label */
 876         if (tick_size == ACRE_TICK_MAJOR_SIZE)
 877         {
 878             PangoLayout *layout;
 879             int width, height;
 880
 881             cairo_save (cr);
 882
 883             layout = _create_layout_printf (acre, "%g", t);
 884
 885             if (ticks == ACRE_TICKS_X)
 886                 cairo_move_to (cr, t, acre->y_axis.view_min);
 887             else
 888                 cairo_move_to (cr, acre->x_axis.view_min, t);
 889
 890             cairo_identity_matrix (cr);
 891             pango_layout_get_pixel_size (layout, &width, &height);
 892
 893             if (ticks == ACRE_TICKS_X)
 894                 cairo_rel_move_to (cr, -width / 2, ACRE_X_TICK_VALUE_PAD);
 895             else
 896                 cairo_rel_move_to (cr, -width - ACRE_Y_TICK_VALUE_PAD,
 897                                    -height/2);
 898
 899             _show_layout (cr, layout);
 900
 901             cairo_restore (cr);
 902         }
 903     }
 904
 905     cairo_restore (cr);
 906 }
 907
 908 static void
 909 _draw_legend (acre_t *acre)
 910 {
 911     PangoLayout *layout;
 912     int label_width, max_label_width = 0;
 913     int width, height;
 914     unsigned int i;
 915     cairo_t *cr = acre->cr;
 916
 917     cairo_save (cr);
 918
 919     for (i = 0; i < acre->num_data; i++) {
 920         layout = _create_layout (acre, acre->data[i]->name);
 921         pango_layout_get_pixel_size (layout, &label_width, NULL);
 922         _destroy_layout (layout);
 923         if (label_width > max_label_width)
 924             max_label_width = label_width;
 925     }
 926
 927     width = ACRE_LEGEND_PAD + ACRE_LEGEND_LINE_SIZE + ACRE_LEGEND_PAD +
 928         max_label_width + ACRE_LEGEND_PAD;
 929     height = ACRE_LEGEND_PAD +
 930         acre->num_data * (ACRE_FONT_SIZE + ACRE_LEGEND_PAD);
 931
 932     cairo_translate (cr, acre->chart.x, acre->chart.y);
 933
 934     cairo_translate (cr,
 935                      acre->chart.width - ACRE_LEGEND_PAD - width,
 936                      ACRE_LEGEND_PAD);
 937
 938     cairo_rectangle (cr, -0.5, -0.5, width + 1.0, height + 1.0);
 939     cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);
 940     cairo_set_line_width (cr, 1.0);
 941     cairo_stroke (cr);
 942
 943     cairo_translate (cr, ACRE_LEGEND_PAD, ACRE_LEGEND_PAD);
 944
 945     for (i = 0; i < acre->num_data; i++) {
 946         cairo_rectangle (cr,
 947                          0, ACRE_LEGEND_LINE_SIZE / 2,
 948                          ACRE_LEGEND_LINE_SIZE, ACRE_LEGEND_LINE_SIZE / 2);
 949         cairo_set_source_rgb (cr,
 950                               acre->colors[i % acre->num_colors].red,
 951                               acre->colors[i % acre->num_colors].green,
 952                               acre->colors[i % acre->num_colors].blue);
 953         cairo_fill (cr);
 954
 955         layout = _create_layout (acre, acre->data[i]->name);
 956         cairo_move_to (cr, ACRE_LEGEND_LINE_SIZE + ACRE_LEGEND_PAD, 0);
 957         cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);
 958         _show_layout (cr, layout);
 959
 960         cairo_translate (cr, 0, ACRE_LEGEND_PAD + ACRE_FONT_SIZE);
 961     }
 962
 963     cairo_restore (cr);
 964 }
 965
 966 static void
 967 _draw_frame_and_ticks (acre_t *acre)
 968 {
 969     cairo_t *cr = acre->cr;
 970
 971     cairo_save (cr);
 972
 973     cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0); /* black */
 974
 975     /* ticks */
 976     _draw_ticks (acre, acre->x_axis.view_min, acre->x_axis.view_max, ACRE_TICKS_X);
 977     _draw_ticks (acre, acre->y_axis.view_min, acre->y_axis.view_max, ACRE_TICKS_Y);
 978
 979     /* frame */
 980     cairo_rectangle (cr,
 981                      acre->chart.x - 0.5, acre->chart.y - 0.5,
 982                      acre->chart.width + 1.0, acre->chart.height + 1.0);
 983     cairo_set_line_width (cr, 1.0);
 984     cairo_stroke (cr);
 985
 986     cairo_restore (cr);
 987 }
 988
 989 /* Draw the plot to the given cairo context within a user-space
 990  * rectangle from (0, 0) to (width, height). This size includes all
 991  * space for extra-plot elements (such as the title, the axis labels,
 992  * etc.)
 993  */
 994 void
 995 acre_draw (acre_t *acre, cairo_t *cr, int width, int height)
 996 {
 997     acre->cr = cr;
 998
 999     acre->width = width;
1000     acre->height = height;
1001
1002     acre->chart.width = width;
1003     acre->chart.height = height;
1004
1005     cairo_save (cr);
1006
1007     cairo_set_source_rgb (cr, 1, 1, 1);
1008
1009     _choose_colors (acre);
1010
1011     /* We compute the axis ranges before doing label layout so that we
1012      * can account for the width of the y-axis value labels. */
1013     _compute_axis_ranges (acre);
1014
1015     _draw_title_and_labels (acre);
1016
1017     /* And we recompute the axis ranges now that the title and axis
1018      * label space is all measured and accounted for. */
1019     _compute_axis_ranges (acre);
1020
1021     _draw_data (acre);
1022
1023     if (acre->num_data > 1)
1024         _draw_legend (acre);
1025
1026     _draw_frame_and_ticks (acre);
1027 }
1028
1029 /* Create a new dataset---a collection of (x, y) datapoints. A single
1030  * plot can contain multiple datasets, (see acre_add_data). */
1031 acre_data_t *
1032 acre_data_create (void)
1033 {
1034     acre_data_t *data;
1035
1036     data = xmalloc (sizeof (acre_data_t));
1037
1038     data->name = NULL;
1039
1040     data->points = NULL;
1041     data->points_size = 0;
1042     data->num_points = 0;
1043
1044     return data;
1045 }
1046
1047 /* Destroy an acre dataset. Do not call this function if the dataset
1048  * has been added to an acre_t plot with acre_add_data. */
1049 void
1050 acre_data_destroy (acre_data_t *data)
1051 {
1052     free (data->points);
1053
1054     free (data);
1055 }
1056
1057 /* Set the label for this dataset (to appear in the plot's key). */
1058 void
1059 acre_data_set_name (acre_data_t *data, const char *name)
1060 {
1061     free (data->name);
1062
1063     data->name = strdup (name);
1064 }
1065
1066 /* Add a datapoint to the given dataset. */
1067 void
1068 acre_data_add_point_2d (acre_data_t *data, double x, double y)
1069 {
1070     if (data->num_points >= data->points_size) {
1071         data->points_size *= 2;
1072         if (data->points_size == 0)
1073             data->points_size = 16;
1074         data->points = xrealloc_ab (data->points,
1075                                     data->points_size,
1076                                     sizeof (acre_data_point_2d_t));
1077     }
1078
1079     data->points[data->num_points].x = x;
1080     data->points[data->num_points].y = y;
1081
1082     if (data->num_points == 0) {
1083         data->min.x = x;
1084         data->min.y = y;
1085
1086         data->max.x = x;
1087         data->max.y = y;
1088     } else {
1089         if (x < data->min.x)
1090             data->min.x = x;
1091         if (y < data->min.y)
1092             data->min.y = y;
1093
1094         if (x > data->max.x)
1095             data->max.x = x;
1096         if (y > data->max.y)
1097             data->max.y = y;
1098     }
1099
1100     data->num_points++;
1101 }