unmaintained/4DNav/4DNav.factor

   1 ! Copyright (C) 2008 Jeff Bigot\r
   2 ! See http://factorcode.org/license.txt for BSD license.\r
   3 USING: kernel \r
   4 namespaces\r
   5 accessors\r
   6 make\r
   7 math\r
   8 math.functions\r
   9 math.trig\r
  10 math.parser\r
  11 hashtables\r
  12 sequences\r
  13 combinators\r
  14 continuations\r
  15 colors\r
  16 prettyprint\r
  17 vars\r
  18 quotations\r
  19 io\r
  20 io.directories\r
  21 io.pathnames\r
  22 help.markup\r
  23 io.files\r
  24 ui.gadgets.panes\r
  25  ui\r
  26        ui.gadgets\r
  27        ui.traverse\r
  28        ui.gadgets.borders\r
  29        ui.gadgets.handler\r
  30        ui.gadgets.slate\r
  31        ui.gadgets.theme\r
  32        ui.gadgets.frames\r
  33        ui.gadgets.tracks\r
  34        ui.gadgets.labels\r
  35        ui.gadgets.labelled       \r
  36        ui.gadgets.lists\r
  37        ui.gadgets.buttons\r
  38        ui.gadgets.packs\r
  39        ui.gadgets.grids\r
  40        ui.gestures\r
  41        ui.tools.workspace\r
  42        ui.gadgets.scrollers\r
  43 splitting\r
  44 vectors\r
  45 math.vectors\r
  46 rewrite-closures\r
  47 self\r
  48 values\r
  49 4DNav.turtle\r
  50 4DNav.window3D\r
  51 4DNav.deep\r
  52 4DNav.space-file-decoder\r
  53 models\r
  54 fry\r
  55 adsoda\r
  56 adsoda.tools\r
  57 ;\r
  58 \r
  59 IN: 4DNav\r
  60 VALUE: selected-file\r
  61 VALUE: translation-step\r
  62 VALUE: rotation-step\r
  63 \r
  64 3 to: translation-step \r
  65 5 to: rotation-step\r
  66 \r
  67 VAR: selected-file-model\r
  68 VAR: observer3d \r
  69 VAR: view1 \r
  70 VAR: view2\r
  71 VAR: view3\r
  72 VAR: view4\r
  73 VAR: present-space\r
  74 \r
  75 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\r
  76 \r
  77 ! replacement of namespaces.lib\r
  78     \r
  79 : make* ( seq -- seq ) [ dup quotation? [ call ] [ ] if ] map ;\r
  80 \r
  81 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\r
  82 ! waiting for deep-cleave-quots\r
  83 \r
  84 : 4D-Rxy ( angle -- Rx ) deg>rad\r
  85 [ 1.0 , 0.0 , 0.0       , 0.0 ,\r
  86   0.0 , 1.0 , 0.0       , 0.0 ,\r
  87   0.0 , 0.0 , dup cos  , dup sin neg  ,\r
  88   0.0 , 0.0 , dup sin  , dup cos  ,  ] 4 make-matrix nip ;\r
  89 \r
  90 : 4D-Rxz ( angle -- Ry ) deg>rad\r
  91 [ 1.0 , 0.0       , 0.0 , 0.0 ,\r
  92   0.0 , dup cos  , 0.0 , dup sin neg  ,\r
  93   0.0 , 0.0       , 1.0 , 0.0 ,\r
  94   0.0 , dup sin  , 0.0 , dup cos  ,  ] 4 make-matrix nip ;\r
  95 \r
  96 : 4D-Rxw ( angle -- Rz ) deg>rad\r
  97 [ 1.0 , 0.0       , 0.0           , 0.0 ,\r
  98   0.0 , dup cos  , dup sin neg  , 0.0 ,\r
  99   0.0 , dup sin  , dup cos     , 0.0 ,\r
 100   0.0 , 0.0       , 0.0           , 1.0 , ] 4 make-matrix nip ;\r
 101 \r
 102 : 4D-Ryz ( angle -- Rx ) deg>rad\r
 103 [ dup cos  , 0.0 , 0.0 , dup sin neg  ,\r
 104   0.0       , 1.0 , 0.0 , 0.0 ,\r
 105   0.0       , 0.0 , 1.0 , 0.0 ,\r
 106   dup sin  , 0.0 , 0.0 , dup cos  ,   ] 4 make-matrix nip ;\r
 107 \r
 108 : 4D-Ryw ( angle -- Ry ) deg>rad\r
 109 [ dup cos  , 0.0 , dup sin neg  , 0.0 ,\r
 110   0.0       , 1.0 , 0.0           , 0.0 ,\r
 111   dup sin  , 0.0 , dup cos     , 0.0 ,\r
 112   0.0       , 0.0 , 0.0        , 1.0 ,  ] 4 make-matrix nip ;\r
 113 \r
 114 : 4D-Rzw ( angle -- Rz ) deg>rad\r
 115 [ dup cos  , dup sin neg  , 0.0 , 0.0 ,\r
 116   dup sin  , dup cos     , 0.0 , 0.0 ,\r
 117   0.0       , 0.0           , 1.0 , 0.0 ,\r
 118   0.0       , 0.0          , 0.0 , 1.0 ,  ] 4 make-matrix nip ;\r
 119 \r
 120 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\r
 121 ! UI\r
 122 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\r
 123 \r
 124 : button* ( string quot -- button ) \r
 125     closed-quot <repeat-button>  ;\r
 126 \r
 127 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\r
 128 ! \r
 129 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\r
 130 \r
 131 : model-projection-chooser ( -- gadget )\r
 132    observer3d> projection-mode>>\r
 133    { { 1 "perspective" } { 0 "orthogonal" } } \r
 134    <toggle-buttons> ;\r
 135 \r
 136 : collision-detection-chooser ( -- gadget )\r
 137    observer3d> collision-mode>>\r
 138    { { t "on" } { f "off" }  } <toggle-buttons> ;\r
 139 \r
 140 : model-projection ( x -- space ) \r
 141     present-space>  swap space-project ;\r
 142 \r
 143 : update-observer-projections (  -- )\r
 144     view1> relayout-1 \r
 145     view2> relayout-1 \r
 146     view3> relayout-1 \r
 147     view4> relayout-1 ;\r
 148 \r
 149 : update-model-projections (  -- )\r
 150     0 model-projection <model> view1> (>>model)\r
 151     1 model-projection <model> view2> (>>model)\r
 152     2 model-projection <model> view3> (>>model)\r
 153     3 model-projection <model> view4> (>>model) ;\r
 154 \r
 155 : camera-action ( quot -- quot ) \r
 156     [ drop [ ] observer3d>  \r
 157     with-self update-observer-projections ] \r
 158     make* closed-quot ;\r
 159 \r
 160 : win3D ( text gadget -- ) \r
 161     "navigateur 4D : " rot append open-window ;\r
 162 \r
 163 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\r
 164 ! 4D object manipulation\r
 165 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\r
 166 \r
 167 : (mvt-4D) ( quot -- )   \r
 168     present-space>  \r
 169         swap call space-ensure-solids \r
 170     >present-space \r
 171     update-model-projections \r
 172     update-observer-projections ;\r
 173 \r
 174 : rotation-4D ( m -- ) \r
 175     '[ _ [ [ middle-of-space dup vneg ] keep \r
 176         swap space-translate ] dip\r
 177          space-transform \r
 178          swap space-translate\r
 179     ] (mvt-4D) ;\r
 180 \r
 181 : translation-4D ( v -- ) '[ _ space-translate ] (mvt-4D) ;\r
 182 \r
 183 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\r
 184 ! menu\r
 185 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\r
 186 \r
 187 : menu-rotations-4D ( -- gadget )\r
 188     <frame>\r
 189          <pile> 1 >>fill\r
 190           "XY +" [ drop rotation-step 4D-Rxy rotation-4D ] \r
 191                 button* add-gadget\r
 192           "XY -" [ drop rotation-step neg 4D-Rxy rotation-4D ] \r
 193                 button* add-gadget \r
 194        @top-left grid-add    \r
 195         <pile> 1 >>fill\r
 196           "XZ +" [ drop rotation-step 4D-Rxz rotation-4D ] \r
 197                 button* add-gadget\r
 198           "XZ -" [ drop rotation-step neg 4D-Rxz rotation-4D ] \r
 199                 button* add-gadget \r
 200        @top grid-add    \r
 201         <pile> 1 >>fill\r
 202           "YZ +" [ drop rotation-step 4D-Ryz rotation-4D ] \r
 203                 button* add-gadget\r
 204           "YZ -" [ drop rotation-step neg 4D-Ryz rotation-4D ] \r
 205                 button* add-gadget \r
 206         @center grid-add\r
 207          <pile> 1 >>fill\r
 208           "XW +" [ drop rotation-step 4D-Rxw rotation-4D ] \r
 209                 button* add-gadget\r
 210           "XW -" [ drop rotation-step neg 4D-Rxw rotation-4D ] \r
 211                 button* add-gadget \r
 212         @top-right grid-add   \r
 213          <pile> 1 >>fill\r
 214           "YW +" [ drop rotation-step 4D-Ryw rotation-4D ] \r
 215                 button* add-gadget\r
 216           "YW -" [ drop rotation-step neg 4D-Ryw rotation-4D ] \r
 217                 button* add-gadget \r
 218        @right grid-add    \r
 219          <pile> 1 >>fill\r
 220           "ZW +" [ drop rotation-step 4D-Rzw rotation-4D ] \r
 221                 button* add-gadget\r
 222           "ZW -" [ drop rotation-step neg 4D-Rzw rotation-4D ] \r
 223                 button* add-gadget \r
 224        @bottom-right grid-add    \r
 225 ;\r
 226 \r
 227 : menu-translations-4D ( -- gadget )\r
 228     <frame> \r
 229         <pile> 1 >>fill\r
 230             <shelf> 1 >>fill  \r
 231                 "X+" [ drop {  1 0 0 0 } translation-step v*n \r
 232                     translation-4D ] \r
 233                     button* add-gadget\r
 234                 "X-" [ drop { -1 0 0 0 } translation-step v*n \r
 235                     translation-4D ] \r
 236                     button* add-gadget \r
 237             add-gadget\r
 238             "YZW" <label> add-gadget\r
 239          @bottom-right grid-add\r
 240          <pile> 1 >>fill\r
 241             "XZW" <label> add-gadget\r
 242             <shelf> 1 >>fill\r
 243                 "Y+" [ drop  { 0  1 0 0 } translation-step v*n \r
 244                     translation-4D ] \r
 245                     button* add-gadget\r
 246                 "Y-" [ drop  { 0 -1 0 0 } translation-step v*n \r
 247                     translation-4D ] \r
 248                     button* add-gadget \r
 249                 add-gadget\r
 250          @top-right grid-add\r
 251          <pile> 1 >>fill\r
 252             "XYW" <label> add-gadget\r
 253             <shelf> 1 >>fill\r
 254                 "Z+" [ drop { 0 0  1 0 } translation-step v*n \r
 255                     translation-4D ] \r
 256                     button* add-gadget\r
 257                 "Z-" [ drop { 0 0 -1 0 } translation-step v*n \r
 258                     translation-4D ] \r
 259                     button* add-gadget \r
 260                 add-gadget                 \r
 261         @top-left grid-add     \r
 262         <pile> 1 >>fill\r
 263             <shelf> 1 >>fill\r
 264                 "W+" [ drop { 0 0 0 1  } translation-step v*n \r
 265                     translation-4D ] \r
 266                     button* add-gadget\r
 267                 "W-" [ drop { 0 0 0 -1 } translation-step v*n \r
 268                     translation-4D ] \r
 269                     button* add-gadget \r
 270                 add-gadget\r
 271             "XYZ" <label> add-gadget\r
 272         @bottom-left grid-add \r
 273         "X" <label> @center grid-add\r
 274 ;\r
 275 \r
 276 : menu-4D ( -- gadget )  \r
 277     <shelf> \r
 278         "rotations" <label>     add-gadget\r
 279         menu-rotations-4D       add-gadget\r
 280         "translations" <label>  add-gadget\r
 281         menu-translations-4D    add-gadget\r
 282         0.5 >>align\r
 283         { 0 10 } >>gap\r
 284 ;\r
 285 \r
 286 \r
 287 ! ------------------------------------------------------\r
 288 \r
 289 : redraw-model ( space -- )\r
 290     >present-space \r
 291     update-model-projections \r
 292     update-observer-projections ;\r
 293 \r
 294 : load-model-file ( -- )\r
 295   selected-file dup selected-file-model> set-model \r
 296   read-model-file \r
 297   redraw-model ;\r
 298 \r
 299 : mvt-3D-X ( turn pitch -- quot )\r
 300     '[ turtle-pos> norm neg reset-turtle \r
 301         _ turn-left \r
 302         _ pitch-up \r
 303         step-turtle ] ;\r
 304 \r
 305 : mvt-3D-1 ( -- quot )      90  0 mvt-3D-X ; inline\r
 306 : mvt-3D-2 ( -- quot )      0  90 mvt-3D-X ; inline\r
 307 : mvt-3D-3 ( -- quot )      0   0 mvt-3D-X ; inline\r
 308 : mvt-3D-4 ( -- quot )      45 45 mvt-3D-X ; inline\r
 309 \r
 310 : camera-button ( string quot -- button ) \r
 311     [ <label>  ] dip camera-action <repeat-button> ;\r
 312 \r
 313 ! ----------------------------------------------------------\r
 314 ! file chooser\r
 315 ! ----------------------------------------------------------\r
 316 : <run-file-button> ( file-name -- button )\r
 317   dup '[ drop  _  \ selected-file set-value load-model-file \r
 318    ] \r
 319  closed-quot  <roll-button> { 0 0 } >>align ;\r
 320 \r
 321 : <list-runner> ( -- gadget )\r
 322     "resource:extra/4DNav" \r
 323   <pile> 1 >>fill \r
 324     over dup directory-files  \r
 325     [ ".xml" tail? ] filter \r
 326     [ append-path ] with map\r
 327     [ <run-file-button> add-gadget ] each\r
 328     swap <labelled-gadget> ;\r
 329 \r
 330 ! -----------------------------------------------------\r
 331 \r
 332 : menu-rotations-3D ( -- gadget )\r
 333     <frame>\r
 334         "Turn\n left"  [ rotation-step  turn-left  ] \r
 335             camera-button   @left grid-add     \r
 336         "Turn\n right" [ rotation-step turn-right ] \r
 337             camera-button   @right grid-add     \r
 338         "Pitch down"   [ rotation-step  pitch-down ] \r
 339             camera-button   @bottom grid-add     \r
 340         "Pitch up"     [ rotation-step  pitch-up   ] \r
 341             camera-button   @top grid-add     \r
 342         <shelf>  1 >>fill\r
 343             "Roll left\n (ctl)"  [ rotation-step  roll-left  ] \r
 344                 camera-button   add-gadget  \r
 345             "Roll right\n(ctl)"  [ rotation-step  roll-right ] \r
 346                 camera-button   add-gadget  \r
 347         @center grid-add \r
 348 ;\r
 349 \r
 350 : menu-translations-3D ( -- gadget )\r
 351     <frame>\r
 352         "left\n(alt)"        [ translation-step  strafe-left  ]\r
 353             camera-button @left grid-add  \r
 354         "right\n(alt)"       [ translation-step  strafe-right ]\r
 355             camera-button @right grid-add     \r
 356         "Strafe up \n (alt)" [ translation-step strafe-up    ] \r
 357             camera-button @top grid-add\r
 358         "Strafe down\n (alt)" [ translation-step strafe-down  ]\r
 359             camera-button @bottom grid-add    \r
 360         <pile>  1 >>fill\r
 361             "Forward (ctl)"  [  translation-step step-turtle ] \r
 362                 camera-button add-gadget\r
 363             "Backward (ctl)" \r
 364                 [ translation-step neg step-turtle ] \r
 365                 camera-button   add-gadget\r
 366         @center grid-add\r
 367 ;\r
 368 \r
 369 : menu-quick-views ( -- gadget )\r
 370     <shelf>\r
 371         "View 1 (1)" mvt-3D-1 camera-button   add-gadget\r
 372         "View 2 (2)" mvt-3D-2 camera-button   add-gadget\r
 373         "View 3 (3)" mvt-3D-3 camera-button   add-gadget \r
 374         "View 4 (4)" mvt-3D-4 camera-button   add-gadget \r
 375 ;\r
 376 \r
 377 : menu-3D ( -- gadget ) \r
 378     <pile>\r
 379         <shelf>   \r
 380             menu-rotations-3D    add-gadget\r
 381             menu-translations-3D add-gadget\r
 382             0.5 >>align\r
 383             { 0 10 } >>gap\r
 384         add-gadget\r
 385         menu-quick-views add-gadget ; \r
 386 \r
 387 : add-keyboard-delegate ( obj -- obj )\r
 388  <handler>\r
 389 {\r
 390         { T{ key-down f f "LEFT" }  \r
 391             [ [ rotation-step turn-left ] camera-action ] }\r
 392         { T{ key-down f f "RIGHT" } \r
 393             [ [ rotation-step turn-right ] camera-action ] }\r
 394         { T{ key-down f f "UP" }    \r
 395             [ [ rotation-step pitch-down ] camera-action ] }\r
 396         { T{ key-down f f "DOWN" }  \r
 397             [ [ rotation-step pitch-up ] camera-action ] }\r
 398 \r
 399         { T{ key-down f { C+ } "UP" } \r
 400            [ [ translation-step step-turtle ] camera-action ] }\r
 401         { T{ key-down f { C+ } "DOWN" } \r
 402             [ [ translation-step neg step-turtle ] \r
 403                     camera-action ] }\r
 404         { T{ key-down f { C+ } "LEFT" } \r
 405             [ [ rotation-step roll-left ] camera-action ] }\r
 406         { T{ key-down f { C+ } "RIGHT" } \r
 407             [ [ rotation-step roll-right ] camera-action ] }\r
 408 \r
 409         { T{ key-down f { A+ } "LEFT" }  \r
 410            [ [ translation-step strafe-left ] camera-action ] }\r
 411         { T{ key-down f { A+ } "RIGHT" } \r
 412           [ [ translation-step strafe-right ] camera-action ] }\r
 413         { T{ key-down f { A+ } "UP" }    \r
 414             [ [ translation-step strafe-up ] camera-action ] }\r
 415         { T{ key-down f { A+ } "DOWN" }  \r
 416            [ [ translation-step strafe-down ] camera-action ] }\r
 417 \r
 418 \r
 419         { T{ key-down f f "1" } [ mvt-3D-1 camera-action ] }\r
 420         { T{ key-down f f "2" } [ mvt-3D-2 camera-action ] }\r
 421         { T{ key-down f f "3" } [ mvt-3D-3  camera-action ] }\r
 422         { T{ key-down f f "4" } [ mvt-3D-4  camera-action ] }\r
 423 \r
 424     } [ make* ] map >hashtable >>table\r
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 427 ! --------------------------------------------\r
 428 ! print elements \r
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 430 ! print-content\r
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 435 "\n light : " .\r
 436      { \r
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 438         [ color>> "color : " pprint . ]\r
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 442 M: face adsoda-display-model \r
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 465     }   cleave\r
 466     ;\r
 467 \r
 468 ! ----------------------------------------------\r
 469 : menu-bar ( -- gadget )\r
 470        <shelf>\r
 471           "reinit" [ drop load-model-file ] button* add-gadget\r
 472           selected-file-model> <label-control> add-gadget\r
 473     ;\r
 474 \r
 475 \r
 476 : controller-window* ( -- gadget )\r
 477     { 0 1 } <track>\r
 478         menu-bar f track-add\r
 479         <list-runner>  \r
 480             <limited-scroller>  \r
 481             { 200 400 } >>max-dim\r
 482         f track-add\r
 483         <shelf>\r
 484             "Projection mode : " <label> add-gadget\r
 485             model-projection-chooser add-gadget\r
 486         f track-add\r
 487         <shelf>\r
 488             "Collision detection (slow and buggy ) : " \r
 489                 <label> add-gadget\r
 490             collision-detection-chooser add-gadget\r
 491         f track-add\r
 492         <pile>\r
 493             0.5 >>align    \r
 494             menu-4D add-gadget \r
 495             light-purple solid-interior\r
 496             "4D movements" <labelled-gadget>\r
 497         f track-add\r
 498         <pile>\r
 499             0.5 >>align\r
 500             { 2 2 } >>gap\r
 501             menu-3D add-gadget\r
 502             light-purple solid-interior \r
 503             "Camera 3D" <labelled-gadget>\r
 504         f track-add      \r
 505         gray solid-interior\r
 506  ;\r
 507  \r
 508 : viewer-windows* ( --  )\r
 509     "YZW" view1> win3D \r
 510     "XZW" view2> win3D \r
 511     "XYW" view3> win3D \r
 512     "XYZ" view4> win3D   \r
 513 ;\r
 514 \r
 515 : navigator-window* ( -- )\r
 516     controller-window*\r
 517     viewer-windows*   \r
 518     add-keyboard-delegate\r
 519     "navigateur 4D" open-window\r
 520 ;\r
 521 \r
 522 : windows ( -- ) [ [ navigator-window* ] with-scope ] with-ui ;\r
 523 \r
 524 \r
 525 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\r
 526 \r
 527 : init-variables ( -- )\r
 528     "choose a file" <model> >selected-file-model  \r
 529     <observer> >observer3d\r
 530     [ observer3d> >self\r
 531       reset-turtle \r
 532       45 turn-left \r
 533       45 pitch-up \r
 534       -300 step-turtle \r
 535     ] with-scope\r
 536     \r
 537 ;\r
 538 \r
 539 \r
 540 : init-models ( -- )\r
 541     0 model-projection observer3d> <window3D> >view1\r
 542     1 model-projection observer3d> <window3D> >view2\r
 543     2 model-projection observer3d> <window3D> >view3\r
 544     3 model-projection observer3d> <window3D> >view4\r
 545 ;\r
 546 \r
 547 : 4DNav ( -- ) \r
 548     init-variables\r
 549     selected-file read-model-file >present-space\r
 550     init-models\r
 551     windows\r
 552 ;\r
 553 \r
 554 MAIN: 4DNav\r
 555 \r
 556 \r