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     acre->colors_size = 0;
 138
 139     acre->width = 0;
 140     acre->height = 0;
 141
 142     acre->chart.x = 0;
 143     acre->chart.y = 0;
 144     acre->chart.width = 0;
 145     acre->chart.height = 0;
 146
 147     return acre;
 148 }
 149
 150 /* Destroy a plot. */
 151 void
 152 acre_destroy (acre_t *acre)
 153 {
 154     unsigned int i;
 155
 156     free (acre->title);
 157     free (acre->x_axis.label);
 158     free (acre->y_axis.label);
 159
 160     for (i = 0; i < acre->num_data; i++)
 161         acre_data_destroy (acre->data[i]);
 162
 163     free (acre->data);
 164
 165     free (acre->colors);
 166
 167     free (acre);
 168 }
 169
 170 void
 171 acre_set_title (acre_t *acre, const char *title)
 172 {
 173     free (acre->title);
 174
 175     acre->title = strdup (title);
 176 }
 177
 178 void
 179 acre_set_x_axis_label (acre_t *acre, const char *label)
 180 {
 181     free (acre->x_axis.label);
 182
 183     acre->x_axis.label = strdup (label);
 184 }
 185
 186 void
 187 acre_set_y_axis_label (acre_t *acre, const char *label)
 188 {
 189     free (acre->y_axis.label);
 190
 191     acre->y_axis.label = strdup (label);
 192 }
 193
 194 void
 195 acre_get_x_axis_data_range (acre_t *acre, double *x_min, double *x_max)
 196 {
 197     if (x_min)
 198         *x_min = acre->x_axis.data_min;
 199
 200     if (x_max)
 201         *x_max = acre->x_axis.data_max;
 202 }
 203
 204 void
 205 acre_get_x_axis_range (acre_t *acre, double *x_min, double *x_max)
 206 {
 207     /* If an X range has been set, return that. */
 208     if (acre->x_axis.view_range_set) {
 209         if (x_min)
 210             *x_min = acre->x_axis.view_min;
 211
 212         if (x_max)
 213             *x_max = acre->x_axis.view_max;
 214
 215         return;
 216     }
 217
 218     /* Otherwise, if a Y range has been set, use that to compute X. */
 219     if (acre->y_axis.view_range_set) {
 220         _find_x_range_given_y_range (acre, x_min, x_max,
 221                                      acre->y_axis.view_min,
 222                                      acre->y_axis.view_max);
 223
 224         return;
 225     }
 226
 227     /* Neither view range set. Return full, data-based X range. */
 228     acre_get_x_axis_data_range (acre, x_min, x_max);
 229 }
 230
 231 void
 232 acre_set_x_axis_range (acre_t *acre, double x_min, double x_max)
 233 {
 234     acre->x_axis.view_min = x_min;
 235     acre->x_axis.view_max = x_max;
 236
 237     acre->x_axis.view_range_set = true;
 238 }
 239
 240 void
 241 acre_set_x_axis_range_auto (acre_t *acre)
 242 {
 243     acre->x_axis.view_range_set = false;
 244 }
 245
 246 void
 247 acre_get_y_axis_data_range (acre_t *acre, double *y_min, double *y_max)
 248 {
 249     if (y_min)
 250         *y_min = acre->y_axis.data_min;
 251
 252     if (y_max)
 253         *y_max = acre->y_axis.data_max;
 254 }
 255
 256 void
 257 acre_get_y_axis_range (acre_t *acre, double *y_min, double *y_max)
 258 {
 259     /* If a Y range has been set, return that. */
 260     if (acre->y_axis.view_range_set) {
 261         if (y_min)
 262             *y_min = acre->y_axis.view_min;
 263
 264         if (y_max)
 265             *y_max = acre->y_axis.view_max;
 266
 267         return;
 268     }
 269
 270     /* Otherwise, if an X range has been set, use that to compute Y. */
 271     if (acre->x_axis.view_range_set) {
 272         _find_y_range_given_x_range (acre, y_min, y_max,
 273                                      acre->x_axis.view_min,
 274                                      acre->x_axis.view_max);
 275
 276         return;
 277     }
 278
 279     /* Neither view range set. Return full data-based Y range. */
 280     acre_get_y_axis_data_range (acre, y_min, y_max);
 281 }
 282
 283 void
 284 acre_set_y_axis_range (acre_t *acre, double y_min, double y_max)
 285 {
 286     acre->y_axis.view_min = y_min;
 287     acre->y_axis.view_max = y_max;
 288
 289     acre->y_axis.view_range_set = true;
 290 }
 291
 292 void
 293 acre_set_y_axis_range_auto (acre_t *acre)
 294 {
 295     acre->y_axis.view_range_set = false;
 296 }
 297
 298 /* Add a dataset to the plot. The plot assumes ownership of the
 299  * dataset so it is not necessary to call acre_data_destroy on it. */
 300 void
 301 acre_add_data (acre_t *acre, acre_data_t *data)
 302 {
 303     if (acre->num_data >= acre->data_size) {
 304         acre->data_size *= 2;
 305         if (acre->data_size == 0)
 306             acre->data_size = 1;
 307         acre->data = xrealloc_ab (acre->data,
 308                                   acre->data_size,
 309                                   sizeof (acre_data_t *));
 310     }
 311
 312     acre->data[acre->num_data] = data;
 313
 314     if (acre->num_data == 0) {
 315         acre->x_axis.data_min = data->min.x;
 316         acre->y_axis.data_min = data->min.y;
 317
 318         acre->x_axis.data_max = data->max.x;
 319         acre->y_axis.data_max = data->max.y;
 320     } else {
 321         if (data->min.x < acre->x_axis.data_min)
 322             acre->x_axis.data_min = data->min.x;
 323         if (data->min.y < acre->y_axis.data_min)
 324             acre->y_axis.data_min = data->min.y;
 325
 326         if (data->max.x > acre->x_axis.data_max)
 327             acre->x_axis.data_max = data->max.x;
 328         if (data->max.y > acre->y_axis.data_max)
 329             acre->y_axis.data_max = data->max.y;
 330     }
 331
 332     acre->num_data++;
 333 }
 334
 335 #define ACRE_FONT_FAMILY "sans"
 336 #define ACRE_FONT_SIZE 12
 337 #define ACRE_TITLE_FONT_SIZE 20
 338 #define ACRE_PAD (ACRE_FONT_SIZE)
 339 #define ACRE_TICK_MAJOR_SIZE 6
 340 #define ACRE_TICK_MINOR_SIZE 3
 341 #define ACRE_X_TICK_VALUE_PAD 2
 342 #define ACRE_Y_TICK_VALUE_PAD 4
 343 #define ACRE_LEGEND_PAD 4
 344 #define ACRE_LEGEND_LINE_SIZE 10
 345
 346 static PangoLayout *
 347 _create_layout (acre_t *acre, const char *text)
 348 {
 349     PangoLayout *layout;
 350
 351     if (text == NULL)
 352             text = "";
 353
 354     layout = pango_cairo_create_layout (acre->cr);
 355     pango_layout_set_font_description (layout, acre->font);
 356     pango_layout_set_text (layout, text, -1);
 357     pango_layout_set_alignment (layout, PANGO_ALIGN_CENTER);
 358
 359     return layout;
 360 }
 361
 362 #define PRINTF_FORMAT(fmt_index, va_index) __attribute__ ((__format__(__printf__, fmt_index, va_index)))
 363
 364 static PangoLayout *
 365 _create_layout_vprintf (acre_t *acre, const char *fmt, va_list ap)
 366 {
 367     PangoLayout *layout;
 368     char *text;
 369
 370     vasprintf (&text, fmt, ap);
 371
 372     layout = _create_layout (acre, text);
 373
 374     free (text);
 375
 376     return layout;
 377 }
 378
 379 static PangoLayout *
 380 _create_layout_printf (acre_t *acre, const char *fmt, ...)
 381     PRINTF_FORMAT (2, 3);
 382
 383 static PangoLayout *
 384 _create_layout_printf (acre_t *acre, const char *fmt, ...)
 385 {
 386     va_list ap;
 387     PangoLayout *layout;
 388
 389     va_start (ap, fmt);
 390
 391     layout = _create_layout_vprintf (acre, fmt, ap);
 392
 393     va_end (ap);
 394
 395     return layout;
 396 }
 397
 398 static void
 399 _destroy_layout (PangoLayout *layout)
 400 {
 401     g_object_unref (layout);
 402 }
 403
 404 static void
 405 _show_layout (cairo_t *cr, PangoLayout *layout)
 406 {
 407     pango_cairo_show_layout (cr, layout);
 408
 409     _destroy_layout (layout);
 410 }
 411
 412 static void
 413 _draw_title_and_labels (acre_t *acre)
 414 {
 415     cairo_t *cr = acre->cr;
 416     PangoFontDescription *title_font;
 417     PangoLayout *title_layout, *x_axis_layout, *y_axis_layout;
 418     PangoLayout *min_y, *max_y;
 419     int min_y_width, max_y_width, y_axis_value_width;
 420     int title_width, title_height;
 421     int x_axis_width, x_axis_height;
 422     int y_axis_width, y_axis_height;
 423     PangoRectangle new_chart;
 424
 425     cairo_save (cr);
 426
 427     acre->font = pango_font_description_new ();
 428     pango_font_description_set_family (acre->font, ACRE_FONT_FAMILY);
 429     pango_font_description_set_absolute_size (acre->font,
 430                                               ACRE_FONT_SIZE * PANGO_SCALE);
 431
 432     title_font = pango_font_description_new ();
 433     pango_font_description_set_family (title_font, ACRE_FONT_FAMILY);
 434     pango_font_description_set_absolute_size (title_font,
 435                                               ACRE_TITLE_FONT_SIZE * PANGO_SCALE);
 436
 437     title_layout = _create_layout (acre, acre->title);
 438     pango_layout_set_font_description (title_layout, title_font);
 439
 440     x_axis_layout = _create_layout (acre, acre->x_axis.label);
 441     y_axis_layout = _create_layout (acre, acre->y_axis.label);
 442
 443     min_y = _create_layout_printf (acre, "%g",
 444                                    round (acre->y_axis.view_min));
 445     max_y = _create_layout_printf (acre, "%g",
 446                                    round (acre->y_axis.view_max));
 447
 448     pango_layout_get_pixel_size (min_y, &min_y_width, NULL);
 449     pango_layout_get_pixel_size (max_y, &max_y_width, NULL);
 450     y_axis_value_width = MAX (min_y_width, max_y_width);
 451
 452     _destroy_layout (min_y);
 453     _destroy_layout (max_y);
 454
 455     /* Iterate with the layout of the title and axis labels until they
 456      * are stable, (this requires iteration since we don't know what
 457      * to set their widths to in advance due to the wrapping of the
 458      * other elements). */
 459     while (1) {
 460         pango_layout_set_width (title_layout, acre->chart.width * PANGO_SCALE);
 461         pango_layout_set_width (x_axis_layout, acre->chart.width * PANGO_SCALE);
 462         pango_layout_set_width (y_axis_layout, acre->chart.height * PANGO_SCALE);
 463
 464         pango_layout_get_pixel_size (title_layout, &title_width, &title_height);
 465         pango_layout_get_pixel_size (x_axis_layout, &x_axis_width, &x_axis_height);
 466         pango_layout_get_pixel_size (y_axis_layout, &y_axis_width, &y_axis_height);
 467
 468         new_chart.x = ACRE_PAD + y_axis_height +
 469             ACRE_PAD + y_axis_value_width + ACRE_Y_TICK_VALUE_PAD;
 470         new_chart.width = acre->width - acre->chart.x - ACRE_PAD;
 471
 472         new_chart.y = ACRE_PAD + title_height + ACRE_PAD;
 473         new_chart.height = acre->height - acre->chart.y -
 474             (ACRE_X_TICK_VALUE_PAD + ACRE_FONT_SIZE +
 475              ACRE_PAD + x_axis_height + ACRE_PAD);
 476
 477         if (new_chart.x == acre->chart.x &&
 478             new_chart.y == acre->chart.y &&
 479             new_chart.width == acre->chart.width &&
 480             new_chart.height == acre->chart.height)
 481         {
 482             break;
 483         }
 484
 485         acre->chart.x = new_chart.x;
 486         acre->chart.y = new_chart.y;
 487         acre->chart.width = new_chart.width;
 488         acre->chart.height = new_chart.height;
 489     }
 490
 491     cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);
 492
 493     cairo_move_to (cr, acre->chart.x, ACRE_PAD);
 494     _show_layout (cr, title_layout);
 495
 496     cairo_save (cr);
 497     {
 498         cairo_translate (cr, ACRE_PAD, acre->chart.y + acre->chart.height);
 499         cairo_rotate (cr, - M_PI / 2.0);
 500         cairo_move_to (cr, 0, 0);
 501         _show_layout (cr, y_axis_layout);
 502     }
 503     cairo_restore (cr);
 504
 505     cairo_move_to (cr, acre->chart.x,
 506                    acre->chart.y + acre->chart.height +
 507                    ACRE_FONT_SIZE + ACRE_PAD);
 508     _show_layout (cr, x_axis_layout);
 509
 510     cairo_restore (cr);
 511 }
 512
 513 /* For a given axis range, compute a step size (in data space) to
 514  * generate a suitable number of ticks (5 or so). */
 515 static double
 516 _step_for_range (double range, int *minor_divisions)
 517 {
 518     double step, scale_factor;
 519
 520     /* We want roughly 5 major ticks for the chart. */
 521     step = range / 5;
 522
 523     /* Normalize the step so we can easily snap it to a desirable
 524      * value. */
 525     scale_factor = pow (10.0, floor (log10 (step)));
 526     step /= scale_factor;
 527
 528     /* We want increments of 1, 2.5, 5, or 10 (times some power of
 529      * 10). The threshold values between these are computed
 530      * logarithmically. */
 531     if (step < 3.535533905932738) {
 532         if (step < 1.58113883008419) {
 533             step = 1.0;
 534             *minor_divisions = 4;
 535         } else {
 536             step = 2.5;
 537             *minor_divisions = 5;
 538         }
 539     } else {
 540         if (step < 7.071067811865475) {
 541             step = 5.0;
 542             *minor_divisions = 5;
 543         } else {
 544             step = 10.0;
 545             *minor_divisions = 4;
 546         }
 547     }
 548
 549     /* Un-normalize and we now have the data value that we want to
 550      * step at. */
 551     return step * scale_factor;
 552 }
 553
 554 /* Given an axis range, we can compute a desired data-space step
 555  * amount for the major ticks (see _step_for_range). To get
 556  * nice-looking pixel-snapped ticks we want to expand the range
 557  * slightly. */
 558 static void
 559 _expand_range_for_width (double *axis_min, double *axis_max, int pixel_range)
 560 {
 561     double range, new_range, step, step_minor, pixel_step;
 562     int minor_divisions;
 563
 564     range = *axis_max - *axis_min;
 565
 566     step = _step_for_range (range, &minor_divisions);
 567     step_minor = step / minor_divisions;
 568
 569     pixel_step = step_minor * (pixel_range / range);
 570
 571     /* We expand the range by the ratio of the pixel step to the floor
 572      * of the pixel_step.
 573      */
 574     new_range = range * pixel_step / floor (pixel_step);
 575
 576     /* And spread the increase out on either side of the range. */
 577     *axis_min -= (new_range - range) / 2.0;
 578     *axis_max += (new_range - range) / 2.0;
 579 }
 580
 581 /* Setup a transformation in acre->cr such that data values plotted
 582  * will appear where they should within the chart.
 583  */
 584 static void
 585 _set_transform_to_data_space (acre_t *acre)
 586 {
 587     cairo_t *cr = acre->cr;
 588
 589     cairo_translate (cr,
 590                      acre->chart.x,
 591                      acre->chart.y + acre->chart.height);
 592     cairo_scale (cr,
 593                  acre->chart.width / (acre->x_axis.view_max - acre->x_axis.view_min),
 594                  - acre->chart.height /(acre->y_axis.view_max - acre->y_axis.view_min));
 595     cairo_translate (cr, -acre->x_axis.view_min, -acre->y_axis.view_min);
 596 }
 597
 598 static void
 599 _find_x_range_given_y_range (acre_t *acre,
 600                              double *x_min, double *x_max,
 601                              double y_min, double y_max)
 602 {
 603     acre_data_t *data;
 604     unsigned d, i;
 605     bool first;
 606
 607     first = true;
 608
 609     for (d = 0; d < acre->num_data; d++) {
 610         data = acre->data[d];
 611         for (i = 0; i < data->num_points; i++) {
 612             if (data->points[i].y >= y_min &&
 613                 data->points[i].y <= y_max)
 614             {
 615                 if (first) {
 616                     *x_min = data->points[i].x;
 617                     *x_max = data->points[i].x;
 618                     first = false;
 619                 } else {
 620                     if (data->points[i].x < *x_min)
 621                         *x_min = data->points[i].x;
 622                     if (data->points[i].x > *x_max)
 623                         *x_max = data->points[i].x;
 624                 }
 625             }
 626         }
 627     }
 628
 629     /* If nothing is visible, punt to full X data range. */
 630     if (first) {
 631         *x_min = acre->x_axis.data_min;
 632         *x_max = acre->x_axis.data_max;
 633     }
 634 }
 635
 636 static void
 637 _find_y_range_given_x_range (acre_t *acre,
 638                              double *y_min, double *y_max,
 639                              double x_min, double x_max)
 640 {
 641     acre_data_t *data;
 642     unsigned d, i;
 643     bool first;
 644
 645     first = true;
 646
 647     for (d = 0; d < acre->num_data; d++) {
 648         data = acre->data[d];
 649         for (i = 0; i < data->num_points; i++) {
 650             if (data->points[i].x >= x_min &&
 651                 data->points[i].x <= x_max)
 652             {
 653                 if (first) {
 654                     *y_min = data->points[i].y;
 655                     *y_max = data->points[i].y;
 656                     first = false;
 657                 } else {
 658                     if (data->points[i].y < *y_min)
 659                         *y_min = data->points[i].y;
 660                     if (data->points[i].y > *y_max)
 661                         *y_max = data->points[i].y;
 662                 }
 663             }
 664         }
 665     }
 666
 667     /* If nothing is visible, punt to full Y data range. */
 668     if (first) {
 669         *y_min = acre->y_axis.data_min;
 670         *y_max = acre->y_axis.data_max;
 671     }
 672 }
 673
 674 static void
 675 _compute_axis_ranges (acre_t *acre)
 676 {
 677     double x_adjust, y_adjust;
 678     cairo_t *cr = acre->cr;
 679
 680     /* If neither view range is set, set both to data ranges. */
 681     if (! acre->x_axis.view_range_set && ! acre->y_axis.view_range_set)
 682     {
 683         acre->x_axis.view_min = acre->x_axis.data_min;
 684         acre->x_axis.view_max = acre->x_axis.data_max;
 685
 686         acre->y_axis.view_min = acre->y_axis.data_min;
 687         acre->y_axis.view_max = acre->y_axis.data_max;
 688     } else {
 689         /* Otherwise, auto-fit unset range based on data. */
 690         if (acre->x_axis.view_range_set && ! acre->y_axis.view_range_set) {
 691             _find_y_range_given_x_range (acre,
 692                                          &acre->y_axis.view_min,
 693                                          &acre->y_axis.view_max,
 694                                          acre->x_axis.view_min,
 695                                          acre->x_axis.view_max);
 696         }
 697         else if (acre->y_axis.view_range_set && ! acre->x_axis.view_range_set) {
 698             _find_x_range_given_y_range (acre,
 699                                          &acre->x_axis.view_min,
 700                                          &acre->x_axis.view_max,
 701                                          acre->y_axis.view_min,
 702                                          acre->y_axis.view_max);
 703         }
 704     }
 705
 706     /* Then, increase the axis ranges just enough so that the step
 707      * sizes for the ticks will be integers.
 708      */
 709     _expand_range_for_width (&acre->x_axis.view_min,
 710                              &acre->x_axis.view_max,
 711                              acre->chart.width);
 712
 713     _expand_range_for_width (&acre->y_axis.view_min,
 714                              &acre->y_axis.view_max,
 715                              acre->chart.height);
 716
 717     /* Finally, we also translate the axis ranges slightly so that the
 718      * ticks land on half-integer device-pixel positions.
 719      */
 720     cairo_save (cr);
 721     {
 722         _set_transform_to_data_space (acre);
 723
 724         x_adjust = 0.0;
 725         y_adjust = 0.0;
 726         cairo_user_to_device (cr, &x_adjust, &y_adjust);
 727         x_adjust = (round (x_adjust + 0.5) - 0.5) - x_adjust;
 728         y_adjust = (round (y_adjust + 0.5) - 0.5) - y_adjust;
 729         cairo_device_to_user_distance (cr, &x_adjust, &y_adjust);
 730
 731         acre->x_axis.view_min -= x_adjust;
 732         acre->x_axis.view_max -= x_adjust;
 733
 734         acre->y_axis.view_min -= y_adjust;
 735         acre->y_axis.view_max -= y_adjust;
 736     }
 737     cairo_restore (cr);
 738 }
 739
 740 static void
 741 _choose_colors (acre_t *acre)
 742 {
 743     cmsHPROFILE lab_profile, srgb_profile;
 744     cmsHTRANSFORM lab_to_srgb;
 745     int i;
 746     double theta, radius, srgb[3];
 747     cmsCIELab lab;
 748
 749     lab_profile = cmsCreateLabProfile (NULL); /* D50 */
 750     srgb_profile = cmsCreate_sRGBProfile ();
 751
 752     lab_to_srgb = cmsCreateTransform (lab_profile, TYPE_Lab_DBL,
 753                                       srgb_profile, TYPE_RGB_DBL,
 754                                       INTENT_PERCEPTUAL, 0);
 755
 756     acre->num_colors = acre->num_data;
 757
 758     if (acre->num_colors > acre->colors_size) {
 759         acre->colors_size = acre->num_colors;
 760         acre->colors = xrealloc (acre->colors,
 761                                  acre->colors_size * sizeof (acre_color_t));
 762     }
 763
 764     lab.L = 36;
 765     radius = 130;
 766     for (i = 0; i < acre->num_colors; i++) {
 767         theta = 0.713 + 2 * M_PI * (double) i / acre->num_colors;
 768         lab.a = radius * cos (theta);
 769         lab.b = radius * sin (theta);
 770
 771         cmsDoTransform (lab_to_srgb, &lab, srgb, 1);
 772
 773         acre->colors[i].red = srgb[0];
 774         acre->colors[i].green = srgb[1];
 775         acre->colors[i].blue = srgb[2];
 776     }
 777
 778     cmsDeleteTransform (lab_to_srgb);
 779     cmsCloseProfile (lab_profile);
 780     cmsCloseProfile (srgb_profile);
 781 }
 782
 783 static void
 784 _draw_data (acre_t *acre)
 785 {
 786     cairo_t *cr = acre->cr;
 787     unsigned int d, i;
 788     acre_data_t *data;
 789
 790     cairo_save (cr);
 791
 792     cairo_rectangle (cr,
 793                      acre->chart.x, acre->chart.y,
 794                      acre->chart.width, acre->chart.height);
 795     cairo_clip (cr);
 796
 797     cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);
 798
 799     _set_transform_to_data_space (acre);
 800
 801     for (d = 0; d < acre->num_data; d++) {
 802         int color = d % acre->num_colors;
 803         cairo_set_source_rgb (cr,
 804                               acre->colors[color].red,
 805                               acre->colors[color].green,
 806                               acre->colors[color].blue);
 807         data = acre->data[d];
 808
 809         cairo_new_path (cr);
 810
 811         for (i = 0; i < data->num_points; i++) {
 812             cairo_line_to (cr,
 813                            data->points[i].x,
 814                            data->points[i].y);
 815         }
 816         cairo_save (cr);
 817         {
 818             cairo_identity_matrix (cr);
 819             cairo_set_line_width (cr, 1.0);
 820             cairo_stroke (cr);
 821         }
 822         cairo_restore (cr);
 823     }
 824
 825     cairo_restore (cr);
 826 }
 827
 828 typedef enum _ticks { ACRE_TICKS_X, ACRE_TICKS_Y } acre_ticks_t;
 829
 830 static void
 831 _draw_ticks (acre_t *acre,
 832              double axis_min, double axis_max,
 833              acre_ticks_t ticks)
 834 {
 835     cairo_t *cr = acre->cr;
 836     double t, step, sub_step;
 837     int minor_divisions;
 838
 839     cairo_save (cr);
 840
 841     _set_transform_to_data_space (acre);
 842
 843     step = _step_for_range (axis_max - axis_min, &minor_divisions);
 844     sub_step = step / minor_divisions;
 845
 846     for (t = (floor (axis_min / sub_step) + 1) * sub_step;
 847          t <= axis_max;
 848          t += sub_step)
 849     {
 850         int tick_size;
 851         if (fabs((t / step) - round (t / step)) < 0.5 * (sub_step / step))
 852             tick_size = ACRE_TICK_MAJOR_SIZE;
 853         else
 854             tick_size = ACRE_TICK_MINOR_SIZE;
 855
 856         /* tick */
 857         cairo_save (cr);
 858         {
 859             if (ticks == ACRE_TICKS_X)
 860                 cairo_move_to (cr, t, acre->y_axis.view_min);
 861             else
 862                 cairo_move_to (cr, acre->x_axis.view_min, t);
 863
 864             cairo_identity_matrix (cr);
 865
 866             if (ticks == ACRE_TICKS_X) {
 867                 cairo_rel_line_to (cr, 0, 0.5);
 868                 cairo_rel_line_to (cr, 0, -tick_size - 0.5);
 869             } else {
 870                 cairo_rel_line_to (cr, -0.5, 0);
 871                 cairo_rel_line_to (cr, tick_size + 0.5, 0);
 872             }
 873
 874             cairo_set_line_width (cr, 1.0);
 875             cairo_stroke (cr);
 876         }
 877         cairo_restore (cr);
 878
 879         /* label */
 880         if (tick_size == ACRE_TICK_MAJOR_SIZE)
 881         {
 882             PangoLayout *layout;
 883             int width, height;
 884
 885             cairo_save (cr);
 886
 887             layout = _create_layout_printf (acre, "%g", t);
 888
 889             if (ticks == ACRE_TICKS_X)
 890                 cairo_move_to (cr, t, acre->y_axis.view_min);
 891             else
 892                 cairo_move_to (cr, acre->x_axis.view_min, t);
 893
 894             cairo_identity_matrix (cr);
 895             pango_layout_get_pixel_size (layout, &width, &height);
 896
 897             if (ticks == ACRE_TICKS_X)
 898                 cairo_rel_move_to (cr, -width / 2, ACRE_X_TICK_VALUE_PAD);
 899             else
 900                 cairo_rel_move_to (cr, -width - ACRE_Y_TICK_VALUE_PAD,
 901                                    -height/2);
 902
 903             _show_layout (cr, layout);
 904
 905             cairo_restore (cr);
 906         }
 907     }
 908
 909     cairo_restore (cr);
 910 }
 911
 912 static void
 913 _draw_legend (acre_t *acre)
 914 {
 915     PangoLayout *layout;
 916     int label_width, max_label_width = 0;
 917     int width, height;
 918     unsigned int i;
 919     cairo_t *cr = acre->cr;
 920
 921     cairo_save (cr);
 922
 923     for (i = 0; i < acre->num_data; i++) {
 924         layout = _create_layout (acre, acre->data[i]->name);
 925         pango_layout_get_pixel_size (layout, &label_width, NULL);
 926         _destroy_layout (layout);
 927         if (label_width > max_label_width)
 928             max_label_width = label_width;
 929     }
 930
 931     width = ACRE_LEGEND_PAD + ACRE_LEGEND_LINE_SIZE + ACRE_LEGEND_PAD +
 932         max_label_width + ACRE_LEGEND_PAD;
 933     height = ACRE_LEGEND_PAD +
 934         acre->num_data * (ACRE_FONT_SIZE + ACRE_LEGEND_PAD);
 935
 936     cairo_translate (cr, acre->chart.x, acre->chart.y);
 937
 938     cairo_translate (cr,
 939                      acre->chart.width - ACRE_LEGEND_PAD - width,
 940                      ACRE_LEGEND_PAD);
 941
 942     cairo_rectangle (cr, -0.5, -0.5, width + 1.0, height + 1.0);
 943     cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);
 944     cairo_set_line_width (cr, 1.0);
 945     cairo_stroke (cr);
 946
 947     cairo_translate (cr, ACRE_LEGEND_PAD, ACRE_LEGEND_PAD);
 948
 949     for (i = 0; i < acre->num_data; i++) {
 950         cairo_rectangle (cr,
 951                          0, ACRE_LEGEND_LINE_SIZE / 2,
 952                          ACRE_LEGEND_LINE_SIZE, ACRE_LEGEND_LINE_SIZE / 2);
 953         cairo_set_source_rgb (cr,
 954                               acre->colors[i % acre->num_colors].red,
 955                               acre->colors[i % acre->num_colors].green,
 956                               acre->colors[i % acre->num_colors].blue);
 957         cairo_fill (cr);
 958
 959         layout = _create_layout (acre, acre->data[i]->name);
 960         cairo_move_to (cr, ACRE_LEGEND_LINE_SIZE + ACRE_LEGEND_PAD, 0);
 961         cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);
 962         _show_layout (cr, layout);
 963
 964         cairo_translate (cr, 0, ACRE_LEGEND_PAD + ACRE_FONT_SIZE);
 965     }
 966
 967     cairo_restore (cr);
 968 }
 969
 970 static void
 971 _draw_frame_and_ticks (acre_t *acre)
 972 {
 973     cairo_t *cr = acre->cr;
 974
 975     cairo_save (cr);
 976
 977     cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0); /* black */
 978
 979     /* ticks */
 980     _draw_ticks (acre, acre->x_axis.view_min, acre->x_axis.view_max, ACRE_TICKS_X);
 981     _draw_ticks (acre, acre->y_axis.view_min, acre->y_axis.view_max, ACRE_TICKS_Y);
 982
 983     /* frame */
 984     cairo_rectangle (cr,
 985                      acre->chart.x - 0.5, acre->chart.y - 0.5,
 986                      acre->chart.width + 1.0, acre->chart.height + 1.0);
 987     cairo_set_line_width (cr, 1.0);
 988     cairo_stroke (cr);
 989
 990     cairo_restore (cr);
 991 }
 992
 993 /* Draw the plot to the given cairo context within a user-space
 994  * rectangle from (0, 0) to (width, height). This size includes all
 995  * space for extra-plot elements (such as the title, the axis labels,
 996  * etc.)
 997  */
 998 void
 999 acre_draw (acre_t *acre, cairo_t *cr, int width, int height)
1000 {
1001     acre->cr = cr;
1002
1003     acre->width = width;
1004     acre->height = height;
1005
1006     acre->chart.width = width;
1007     acre->chart.height = height;
1008
1009     cairo_save (cr);
1010
1011     cairo_set_source_rgb (cr, 1, 1, 1);
1012
1013     _choose_colors (acre);
1014
1015     /* We compute the axis ranges before doing label layout so that we
1016      * can account for the width of the y-axis value labels. */
1017     _compute_axis_ranges (acre);
1018
1019     _draw_title_and_labels (acre);
1020
1021     /* And we recompute the axis ranges now that the title and axis
1022      * label space is all measured and accounted for. */
1023     _compute_axis_ranges (acre);
1024
1025     _draw_data (acre);
1026
1027     if (acre->num_data > 1)
1028         _draw_legend (acre);
1029
1030     _draw_frame_and_ticks (acre);
1031 }
1032
1033 /* Create a new dataset---a collection of (x, y) datapoints. A single
1034  * plot can contain multiple datasets, (see acre_add_data). */
1035 acre_data_t *
1036 acre_data_create (void)
1037 {
1038     acre_data_t *data;
1039
1040     data = xmalloc (sizeof (acre_data_t));
1041
1042     data->name = NULL;
1043
1044     data->points = NULL;
1045     data->points_size = 0;
1046     data->num_points = 0;
1047
1048     return data;
1049 }
1050
1051 /* Destroy an acre dataset. Do not call this function if the dataset
1052  * has been added to an acre_t plot with acre_add_data. */
1053 void
1054 acre_data_destroy (acre_data_t *data)
1055 {
1056     free (data->points);
1057
1058     free (data);
1059 }
1060
1061 /* Set the label for this dataset (to appear in the plot's key). */
1062 void
1063 acre_data_set_name (acre_data_t *data, const char *name)
1064 {
1065     free (data->name);
1066
1067     data->name = strdup (name);
1068 }
1069
1070 /* Add a datapoint to the given dataset. */
1071 void
1072 acre_data_add_point_2d (acre_data_t *data, double x, double y)
1073 {
1074     if (data->num_points >= data->points_size) {
1075         data->points_size *= 2;
1076         if (data->points_size == 0)
1077             data->points_size = 16;
1078         data->points = xrealloc_ab (data->points,
1079                                     data->points_size,
1080                                     sizeof (acre_data_point_2d_t));
1081     }
1082
1083     data->points[data->num_points].x = x;
1084     data->points[data->num_points].y = y;
1085
1086     if (data->num_points == 0) {
1087         data->min.x = x;
1088         data->min.y = y;
1089
1090         data->max.x = x;
1091         data->max.y = y;
1092     } else {
1093         if (x < data->min.x)
1094             data->min.x = x;
1095         if (y < data->min.y)
1096             data->min.y = y;
1097
1098         if (x > data->max.x)
1099             data->max.x = x;
1100         if (y > data->max.y)
1101             data->max.y = y;
1102     }
1103
1104     data->num_points++;
1105 }