cairo: Use same scale factor as Pango, for precision and speed.
[pspp] / src / output / cairo.c
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7    (at your option) any later version.
8
9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12    GNU General Public License for more details.
13
14    You should have received a copy of the GNU General Public License
15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include "output/cairo.h"
20
21 #include "libpspp/assertion.h"
22 #include "libpspp/cast.h"
23 #include "libpspp/message.h"
24 #include "libpspp/start-date.h"
25 #include "libpspp/str.h"
26 #include "libpspp/string-map.h"
27 #include "libpspp/version.h"
28 #include "output/cairo-chart.h"
29 #include "output/chart-item-provider.h"
30 #include "output/charts/boxplot.h"
31 #include "output/charts/np-plot.h"
32 #include "output/charts/piechart.h"
33 #include "output/charts/plot-hist.h"
34 #include "output/charts/roc-chart.h"
35 #include "output/charts/spreadlevel-plot.h"
36 #include "output/charts/scree.h"
37 #include "output/driver-provider.h"
38 #include "output/message-item.h"
39 #include "output/options.h"
40 #include "output/render.h"
41 #include "output/tab.h"
42 #include "output/table-item.h"
43 #include "output/table.h"
44 #include "output/text-item.h"
45
46 #include <cairo/cairo-pdf.h>
47 #include <cairo/cairo-ps.h>
48 #include <cairo/cairo-svg.h>
49 #include <cairo/cairo.h>
50 #include <math.h>
51 #include <pango/pango-font.h>
52 #include <pango/pango-layout.h>
53 #include <pango/pango.h>
54 #include <pango/pangocairo.h>
55 #include <stdlib.h>
56
57 #include "gl/intprops.h"
58 #include "gl/minmax.h"
59 #include "gl/xalloc.h"
60
61 #include "gettext.h"
62 #define _(msgid) gettext (msgid)
63
64 /* This file uses TABLE_HORZ and TABLE_VERT enough to warrant abbreviating. */
65 #define H TABLE_HORZ
66 #define V TABLE_VERT
67
68 /* The unit used for internal measurements is inch/(72 * XR_POINT). */
69 #define XR_POINT PANGO_SCALE
70
71 /* Conversions to and from points. */
72 static double
73 xr_to_pt (int x)
74 {
75   return x / (double) XR_POINT;
76 }
77
78 /* Output types. */
79 enum xr_output_type
80   {
81     XR_PDF,
82     XR_PS,
83     XR_SVG
84   };
85
86 /* Cairo fonts. */
87 enum xr_font_type
88   {
89     XR_FONT_PROPORTIONAL,
90     XR_FONT_EMPHASIS,
91     XR_FONT_FIXED,
92     XR_N_FONTS
93   };
94
95 /* A font for use with Cairo. */
96 struct xr_font
97   {
98     PangoFontDescription *desc;
99     PangoLayout *layout;
100   };
101
102 /* An output item whose rendering is in progress. */
103 struct xr_render_fsm
104   {
105     /* Renders as much of itself as it can on the current page.  Returns true
106        if rendering is complete, false if the output item needs another
107        page. */
108     bool (*render) (struct xr_render_fsm *, struct xr_driver *);
109
110     /* Destroys the output item. */
111     void (*destroy) (struct xr_render_fsm *);
112   };
113
114 /* Cairo output driver. */
115 struct xr_driver
116   {
117     struct output_driver driver;
118
119     /* User parameters. */
120     struct xr_font fonts[XR_N_FONTS];
121
122     int width;                  /* Page width minus margins. */
123     int length;                 /* Page length minus margins and header. */
124
125     int left_margin;            /* Left margin in inch/(72 * XR_POINT). */
126     int right_margin;           /* Right margin in inch/(72 * XR_POINT). */
127     int top_margin;             /* Top margin in inch/(72 * XR_POINT). */
128     int bottom_margin;          /* Bottom margin in inch/(72 * XR_POINT). */
129
130     int line_gutter;            /* Space around lines. */
131     int line_space;             /* Space between lines. */
132     int line_width;             /* Width of lines. */
133
134     struct xr_color bg;    /* Background color */
135     struct xr_color fg;    /* Foreground color */
136
137     /* Internal state. */
138     struct render_params *params;
139     int char_width, char_height;
140     char *command_name;
141     char *title;
142     char *subtitle;
143     cairo_t *cairo;
144     int page_number;            /* Current page number. */
145     int y;
146     struct xr_render_fsm *fsm;
147   };
148
149 static const struct output_driver_class cairo_driver_class;
150
151 static void xr_driver_destroy_fsm (struct xr_driver *);
152 static void xr_driver_run_fsm (struct xr_driver *);
153
154 static void xr_draw_line (void *, int bb[TABLE_N_AXES][2],
155                           enum render_line_style styles[TABLE_N_AXES][2]);
156 static void xr_measure_cell_width (void *, const struct table_cell *,
157                                    int *min, int *max);
158 static int xr_measure_cell_height (void *, const struct table_cell *,
159                                    int width);
160 static void xr_draw_cell (void *, const struct table_cell *,
161                           int bb[TABLE_N_AXES][2],
162                           int clip[TABLE_N_AXES][2]);
163
164 static struct xr_render_fsm *xr_render_output_item (
165   struct xr_driver *, const struct output_item *);
166 \f
167 /* Output driver basics. */
168
169 static struct xr_driver *
170 xr_driver_cast (struct output_driver *driver)
171 {
172   assert (driver->class == &cairo_driver_class);
173   return UP_CAST (driver, struct xr_driver, driver);
174 }
175
176 static struct driver_option *
177 opt (struct output_driver *d, struct string_map *options, const char *key,
178      const char *default_value)
179 {
180   return driver_option_get (d, options, key, default_value);
181 }
182
183 /* Parse color information specified by KEY into {RED,GREEN,BLUE}.
184    Currently, the input string must be of the form "#RRRRGGGGBBBB"
185    Future implementations might allow things like "yellow" and
186    "sky-blue-ultra-brown"
187 */
188 void
189 parse_color (struct output_driver *d, struct string_map *options,
190              const char *key, const char *default_value,
191              struct xr_color *color)
192 {
193   int red, green, blue;
194   char *string = parse_string (opt (d, options, key, default_value));
195
196   if (3 != sscanf (string, "#%04x%04x%04x", &red, &green, &blue))
197     {
198       /* If the parsed option string fails, then try the default value */
199       if ( 3 != sscanf (default_value, "#%04x%04x%04x", &red, &green, &blue))
200         {
201           /* ... and if that fails set everything to zero */
202           red = green = blue = 0;
203         }
204     }
205
206   free (string);
207
208   /* Convert 16 bit ints to float */
209   color->red = red / (double) 0xFFFF;
210   color->green = green / (double) 0xFFFF;
211   color->blue = blue / (double) 0xFFFF;
212 }
213
214 static PangoFontDescription *
215 parse_font (struct output_driver *d, struct string_map *options,
216             const char *key, const char *default_value,
217             int default_size)
218 {
219   PangoFontDescription *desc;
220   char *string;
221
222   /* Parse KEY as a font description. */
223   string = parse_string (opt (d, options, key, default_value));
224   desc = pango_font_description_from_string (string);
225   if (desc == NULL)
226     {
227       msg (MW, _("`%s': bad font specification"), string);
228
229       /* Fall back to DEFAULT_VALUE, which had better be a valid font
230          description. */
231       desc = pango_font_description_from_string (default_value);
232       assert (desc != NULL);
233     }
234   free (string);
235
236   /* If the font description didn't include an explicit font size, then set it
237      to DEFAULT_SIZE, which is in inch/72000 units. */
238   if (!(pango_font_description_get_set_fields (desc) & PANGO_FONT_MASK_SIZE))
239     pango_font_description_set_size (desc,
240                                      (default_size / 1000.0) * PANGO_SCALE);
241
242   return desc;
243 }
244
245
246 static void
247 apply_options (struct xr_driver *xr, struct string_map *o)
248 {
249   struct output_driver *d = &xr->driver;
250
251   /* In inch/72000 units used by parse_paper_size() and parse_dimension(). */
252   int left_margin, right_margin;
253   int top_margin, bottom_margin;
254   int paper_width, paper_length;
255   int font_size;
256
257   /* Scale factor from inch/72000 to inch/(72 * XR_POINT). */
258   const double scale = XR_POINT / 1000.;
259
260   int i;
261
262   for (i = 0; i < XR_N_FONTS; i++)
263     {
264       struct xr_font *font = &xr->fonts[i];
265
266       if (font->desc != NULL)
267         pango_font_description_free (font->desc);
268     }
269
270   font_size = parse_int (opt (d, o, "font-size", "10000"), 1000, 1000000);
271   xr->fonts[XR_FONT_FIXED].desc = parse_font (d, o, "fixed-font", "monospace",
272                                               font_size);
273   xr->fonts[XR_FONT_PROPORTIONAL].desc = parse_font (d, o, "prop-font",
274                                                      "serif", font_size);
275   xr->fonts[XR_FONT_EMPHASIS].desc = parse_font (d, o, "emph-font",
276                                                  "serif italic", font_size);
277
278   xr->line_gutter = parse_dimension (opt (d, o, "gutter", "3pt")) * scale;
279   xr->line_space = XR_POINT;
280   xr->line_width = XR_POINT / 2;
281   xr->page_number = 0;
282
283   parse_color (d, o, "background-color", "#FFFFFFFFFFFF", &xr->bg);
284   parse_color (d, o, "foreground-color", "#000000000000", &xr->fg);
285
286   /* Get dimensions.  */
287   parse_paper_size (opt (d, o, "paper-size", ""), &paper_width, &paper_length);
288   left_margin = parse_dimension (opt (d, o, "left-margin", ".5in"));
289   right_margin = parse_dimension (opt (d, o, "right-margin", ".5in"));
290   top_margin = parse_dimension (opt (d, o, "top-margin", ".5in"));
291   bottom_margin = parse_dimension (opt (d, o, "bottom-margin", ".5in"));
292
293   /* Convert to inch/(XR_POINT * 72). */
294   xr->left_margin = left_margin * scale;
295   xr->right_margin = right_margin * scale;
296   xr->top_margin = top_margin * scale;
297   xr->bottom_margin = bottom_margin * scale;
298   xr->width = (paper_width - left_margin - right_margin) * scale;
299   xr->length = (paper_length - top_margin - bottom_margin) * scale;
300 }
301
302 static struct xr_driver *
303 xr_allocate (const char *name, int device_type, struct string_map *o)
304 {
305   struct xr_driver *xr = xzalloc (sizeof *xr);
306   struct output_driver *d = &xr->driver;
307
308   output_driver_init (d, &cairo_driver_class, name, device_type);
309
310   apply_options (xr, o);
311
312   return xr;
313 }
314
315 static int
316 pango_to_xr (int pango)
317 {
318   return (XR_POINT != PANGO_SCALE
319           ? ceil (pango * (1. * XR_POINT / PANGO_SCALE))
320           : pango);
321 }
322
323 static int
324 xr_to_pango (int xr)
325 {
326   return (XR_POINT != PANGO_SCALE
327           ? ceil (xr * (1. / XR_POINT * PANGO_SCALE))
328           : xr);
329 }
330
331 static bool
332 xr_set_cairo (struct xr_driver *xr, cairo_t *cairo)
333 {
334   int i;
335
336   xr->cairo = cairo;
337
338   cairo_set_line_width (xr->cairo, xr_to_pt (xr->line_width));
339
340   xr->char_width = 0;
341   xr->char_height = 0;
342   for (i = 0; i < XR_N_FONTS; i++)
343     {
344       struct xr_font *font = &xr->fonts[i];
345       int char_width, char_height;
346
347       font->layout = pango_cairo_create_layout (cairo);
348       pango_layout_set_font_description (font->layout, font->desc);
349
350       pango_layout_set_text (font->layout, "0", 1);
351       pango_layout_get_size (font->layout, &char_width, &char_height);
352       xr->char_width = MAX (xr->char_width, pango_to_xr (char_width));
353       xr->char_height = MAX (xr->char_height, pango_to_xr (char_height));
354     }
355
356   if (xr->params == NULL)
357     {
358       int single_width, double_width;
359
360       xr->params = xmalloc (sizeof *xr->params);
361       xr->params->draw_line = xr_draw_line;
362       xr->params->measure_cell_width = xr_measure_cell_width;
363       xr->params->measure_cell_height = xr_measure_cell_height;
364       xr->params->draw_cell = xr_draw_cell;
365       xr->params->aux = xr;
366       xr->params->size[H] = xr->width;
367       xr->params->size[V] = xr->length;
368       xr->params->font_size[H] = xr->char_width;
369       xr->params->font_size[V] = xr->char_height;
370
371       single_width = 2 * xr->line_gutter + xr->line_width;
372       double_width = 2 * xr->line_gutter + xr->line_space + 2 * xr->line_width;
373       for (i = 0; i < TABLE_N_AXES; i++)
374         {
375           xr->params->line_widths[i][RENDER_LINE_NONE] = 0;
376           xr->params->line_widths[i][RENDER_LINE_SINGLE] = single_width;
377           xr->params->line_widths[i][RENDER_LINE_DOUBLE] = double_width;
378         }
379     }
380
381   cairo_set_source_rgb (xr->cairo, xr->fg.red, xr->fg.green, xr->fg.blue);
382
383   return true;
384 }
385
386 static struct output_driver *
387 xr_create (const char *file_name, enum settings_output_devices device_type,
388            struct string_map *o, enum xr_output_type file_type)
389 {
390   enum { MIN_WIDTH = 3, MIN_LENGTH = 3 };
391   struct xr_driver *xr;
392   cairo_surface_t *surface;
393   cairo_status_t status;
394   double width_pt, length_pt;
395
396   xr = xr_allocate (file_name, device_type, o);
397
398   width_pt = xr_to_pt (xr->width + xr->left_margin + xr->right_margin);
399   length_pt = xr_to_pt (xr->length + xr->top_margin + xr->bottom_margin);
400   if (file_type == XR_PDF)
401     surface = cairo_pdf_surface_create (file_name, width_pt, length_pt);
402   else if (file_type == XR_PS)
403     surface = cairo_ps_surface_create (file_name, width_pt, length_pt);
404   else if (file_type == XR_SVG)
405     surface = cairo_svg_surface_create (file_name, width_pt, length_pt);
406   else
407     NOT_REACHED ();
408
409   status = cairo_surface_status (surface);
410   if (status != CAIRO_STATUS_SUCCESS)
411     {
412       msg (ME, _("error opening output file `%s': %s"),
413              file_name, cairo_status_to_string (status));
414       cairo_surface_destroy (surface);
415       goto error;
416     }
417
418   xr->cairo = cairo_create (surface);
419   cairo_surface_destroy (surface);
420
421   if (!xr_set_cairo (xr, xr->cairo))
422     goto error;
423
424   cairo_save (xr->cairo);
425   xr_driver_next_page (xr, xr->cairo);
426
427   if (xr->width / xr->char_width < MIN_WIDTH)
428     {
429       msg (ME, _("The defined page is not wide enough to hold at least %d "
430                      "characters in the default font.  In fact, there's only "
431                      "room for %d characters."),
432              MIN_WIDTH,
433              xr->width / xr->char_width);
434       goto error;
435     }
436
437   if (xr->length / xr->char_height < MIN_LENGTH)
438     {
439       msg (ME, _("The defined page is not long enough to hold at least %d "
440                      "lines in the default font.  In fact, there's only "
441                      "room for %d lines."),
442              MIN_LENGTH,
443              xr->length / xr->char_height);
444       goto error;
445     }
446
447   return &xr->driver;
448
449  error:
450   output_driver_destroy (&xr->driver);
451   return NULL;
452 }
453
454 static struct output_driver *
455 xr_pdf_create (const char *file_name, enum settings_output_devices device_type,
456                struct string_map *o)
457 {
458   return xr_create (file_name, device_type, o, XR_PDF);
459 }
460
461 static struct output_driver *
462 xr_ps_create (const char *file_name, enum settings_output_devices device_type,
463                struct string_map *o)
464 {
465   return xr_create (file_name, device_type, o, XR_PS);
466 }
467
468 static struct output_driver *
469 xr_svg_create (const char *file_name, enum settings_output_devices device_type,
470                struct string_map *o)
471 {
472   return xr_create (file_name, device_type, o, XR_SVG);
473 }
474
475 static void
476 xr_destroy (struct output_driver *driver)
477 {
478   struct xr_driver *xr = xr_driver_cast (driver);
479   size_t i;
480
481   xr_driver_destroy_fsm (xr);
482
483   if (xr->cairo != NULL)
484     {
485       cairo_status_t status;
486
487       cairo_surface_finish (cairo_get_target (xr->cairo));
488       status = cairo_status (xr->cairo);
489       if (status != CAIRO_STATUS_SUCCESS)
490         msg (ME, _("error drawing output for %s driver: %s"),
491                output_driver_get_name (driver),
492                cairo_status_to_string (status));
493       cairo_destroy (xr->cairo);
494     }
495
496   free (xr->command_name);
497   for (i = 0; i < XR_N_FONTS; i++)
498     {
499       struct xr_font *font = &xr->fonts[i];
500
501       if (font->desc != NULL)
502         pango_font_description_free (font->desc);
503       if (font->layout != NULL)
504         g_object_unref (font->layout);
505     }
506
507   free (xr->params);
508   free (xr);
509 }
510
511 static void
512 xr_flush (struct output_driver *driver)
513 {
514   struct xr_driver *xr = xr_driver_cast (driver);
515
516   cairo_surface_flush (cairo_get_target (xr->cairo));
517 }
518
519 static void
520 xr_init_caption_cell (const char *caption, struct table_cell *cell)
521 {
522   cell->contents = caption;
523   cell->options = TAB_LEFT;
524   cell->destructor = NULL;
525 }
526
527 static struct render_page *
528 xr_render_table_item (struct xr_driver *xr, const struct table_item *item,
529                       int *caption_widthp, int *caption_heightp)
530 {
531   const char *caption = table_item_get_caption (item);
532
533   if (caption != NULL)
534     {
535       /* XXX doesn't do well with very large captions */
536       int min_width, max_width;
537       struct table_cell cell;
538
539       xr_init_caption_cell (caption, &cell);
540
541       xr_measure_cell_width (xr, &cell, &min_width, &max_width);
542       *caption_widthp = MIN (max_width, xr->width);
543       *caption_heightp = xr_measure_cell_height (xr, &cell, *caption_widthp);
544     }
545   else
546     *caption_heightp = 0;
547
548   return render_page_create (xr->params, table_item_get_table (item));
549 }
550
551 static void
552 xr_submit (struct output_driver *driver, const struct output_item *output_item)
553 {
554   struct xr_driver *xr = xr_driver_cast (driver);
555
556   output_driver_track_current_command (output_item, &xr->command_name);
557
558   xr_driver_output_item (xr, output_item);
559   while (xr_driver_need_new_page (xr))
560     {
561       cairo_restore (xr->cairo);
562       cairo_show_page (xr->cairo);
563       cairo_save (xr->cairo);
564       xr_driver_next_page (xr, xr->cairo);
565     }
566 }
567 \f
568 /* Functions for rendering a series of output items to a series of Cairo
569    contexts, with pagination.
570
571    Used by PSPPIRE for printing, and by the basic Cairo output driver above as
572    its underlying implementation.
573
574    See the big comment in cairo.h for intended usage. */
575
576 /* Gives new page CAIRO to XR for output.  CAIRO may be null to skip actually
577    rendering the page (which might be useful to find out how many pages an
578    output document has without actually rendering it). */
579 void
580 xr_driver_next_page (struct xr_driver *xr, cairo_t *cairo)
581 {
582   if (cairo != NULL)
583     {
584       cairo_save (cairo);
585       cairo_set_source_rgb (cairo, xr->bg.red, xr->bg.green, xr->bg.blue);
586       cairo_rectangle (cairo, 0, 0, xr->width, xr->length);
587       cairo_fill (cairo);
588       cairo_restore (cairo);
589
590       cairo_translate (cairo,
591                        xr_to_pt (xr->left_margin),
592                        xr_to_pt (xr->top_margin));
593     }
594
595   xr->page_number++;
596   xr->cairo = cairo;
597   xr->y = 0;
598   xr_driver_run_fsm (xr);
599 }
600
601 /* Start rendering OUTPUT_ITEM to XR.  Only valid if XR is not in the middle of
602    rendering a previous output item, that is, only if xr_driver_need_new_page()
603    returns false. */
604 void
605 xr_driver_output_item (struct xr_driver *xr,
606                        const struct output_item *output_item)
607 {
608   assert (xr->fsm == NULL);
609   xr->fsm = xr_render_output_item (xr, output_item);
610   xr_driver_run_fsm (xr);
611 }
612
613 /* Returns true if XR is in the middle of rendering an output item and needs a
614    new page to be appended using xr_driver_next_page() to make progress,
615    otherwise false. */
616 bool
617 xr_driver_need_new_page (const struct xr_driver *xr)
618 {
619   return xr->fsm != NULL;
620 }
621
622 /* Returns true if the current page doesn't have any content yet. */
623 bool
624 xr_driver_is_page_blank (const struct xr_driver *xr)
625 {
626   return xr->y == 0;
627 }
628
629 static void
630 xr_driver_destroy_fsm (struct xr_driver *xr)
631 {
632   if (xr->fsm != NULL)
633     {
634       xr->fsm->destroy (xr->fsm);
635       xr->fsm = NULL;
636     }
637 }
638
639 static void
640 xr_driver_run_fsm (struct xr_driver *xr)
641 {
642   if (xr->fsm != NULL && !xr->fsm->render (xr->fsm, xr))
643     xr_driver_destroy_fsm (xr);
644 }
645 \f
646 static void
647 xr_layout_cell (struct xr_driver *, const struct table_cell *,
648                 int bb[TABLE_N_AXES][2], int clip[TABLE_N_AXES][2],
649                 int *width, int *height);
650
651 static void
652 dump_line (struct xr_driver *xr, int x0, int y0, int x1, int y1)
653 {
654   cairo_new_path (xr->cairo);
655   cairo_move_to (xr->cairo, xr_to_pt (x0), xr_to_pt (y0 + xr->y));
656   cairo_line_to (xr->cairo, xr_to_pt (x1), xr_to_pt (y1 + xr->y));
657   cairo_stroke (xr->cairo);
658 }
659
660 /* Draws a horizontal line X0...X2 at Y if LEFT says so,
661    shortening it to X0...X1 if SHORTEN is true.
662    Draws a horizontal line X1...X3 at Y if RIGHT says so,
663    shortening it to X2...X3 if SHORTEN is true. */
664 static void
665 horz_line (struct xr_driver *xr, int x0, int x1, int x2, int x3, int y,
666            enum render_line_style left, enum render_line_style right,
667            bool shorten)
668 {
669   if (left != RENDER_LINE_NONE && right != RENDER_LINE_NONE && !shorten)
670     dump_line (xr, x0, y, x3, y);
671   else
672     {
673       if (left != RENDER_LINE_NONE)
674         dump_line (xr, x0, y, shorten ? x1 : x2, y);
675       if (right != RENDER_LINE_NONE)
676         dump_line (xr, shorten ? x2 : x1, y, x3, y);
677     }
678 }
679
680 /* Draws a vertical line Y0...Y2 at X if TOP says so,
681    shortening it to Y0...Y1 if SHORTEN is true.
682    Draws a vertical line Y1...Y3 at X if BOTTOM says so,
683    shortening it to Y2...Y3 if SHORTEN is true. */
684 static void
685 vert_line (struct xr_driver *xr, int y0, int y1, int y2, int y3, int x,
686            enum render_line_style top, enum render_line_style bottom,
687            bool shorten)
688 {
689   if (top != RENDER_LINE_NONE && bottom != RENDER_LINE_NONE && !shorten)
690     dump_line (xr, x, y0, x, y3);
691   else
692     {
693       if (top != RENDER_LINE_NONE)
694         dump_line (xr, x, y0, x, shorten ? y1 : y2);
695       if (bottom != RENDER_LINE_NONE)
696         dump_line (xr, x, shorten ? y2 : y1, x, y3);
697     }
698 }
699
700 static void
701 xr_draw_line (void *xr_, int bb[TABLE_N_AXES][2],
702               enum render_line_style styles[TABLE_N_AXES][2])
703 {
704   const int x0 = bb[H][0];
705   const int y0 = bb[V][0];
706   const int x3 = bb[H][1];
707   const int y3 = bb[V][1];
708   const int top = styles[H][0];
709   const int left = styles[V][0];
710   const int bottom = styles[H][1];
711   const int right = styles[V][1];
712
713   /* The algorithm here is somewhat subtle, to allow it to handle
714      all the kinds of intersections that we need.
715
716      Three additional ordinates are assigned along the x axis.  The
717      first is xc, midway between x0 and x3.  The others are x1 and
718      x2; for a single vertical line these are equal to xc, and for
719      a double vertical line they are the ordinates of the left and
720      right half of the double line.
721
722      yc, y1, and y2 are assigned similarly along the y axis.
723
724      The following diagram shows the coordinate system and output
725      for double top and bottom lines, single left line, and no
726      right line:
727
728                  x0       x1 xc  x2      x3
729                y0 ________________________
730                   |        #     #       |
731                   |        #     #       |
732                   |        #     #       |
733                   |        #     #       |
734                   |        #     #       |
735      y1 = y2 = yc |#########     #       |
736                   |        #     #       |
737                   |        #     #       |
738                   |        #     #       |
739                   |        #     #       |
740                y3 |________#_____#_______|
741   */
742   struct xr_driver *xr = xr_;
743
744   /* Offset from center of each line in a pair of double lines. */
745   int double_line_ofs = (xr->line_space + xr->line_width) / 2;
746
747   /* Are the lines along each axis single or double?
748      (It doesn't make sense to have different kinds of line on the
749      same axis, so we don't try to gracefully handle that case.) */
750   bool double_vert = top == RENDER_LINE_DOUBLE || bottom == RENDER_LINE_DOUBLE;
751   bool double_horz = left == RENDER_LINE_DOUBLE || right == RENDER_LINE_DOUBLE;
752
753   /* When horizontal lines are doubled,
754      the left-side line along y1 normally runs from x0 to x2,
755      and the right-side line along y1 from x3 to x1.
756      If the top-side line is also doubled, we shorten the y1 lines,
757      so that the left-side line runs only to x1,
758      and the right-side line only to x2.
759      Otherwise, the horizontal line at y = y1 below would cut off
760      the intersection, which looks ugly:
761                x0       x1     x2      x3
762              y0 ________________________
763                 |        #     #       |
764                 |        #     #       |
765                 |        #     #       |
766                 |        #     #       |
767              y1 |#########     ########|
768                 |                      |
769                 |                      |
770              y2 |######################|
771                 |                      |
772                 |                      |
773              y3 |______________________|
774      It is more of a judgment call when the horizontal line is
775      single.  We actually choose to cut off the line anyhow, as
776      shown in the first diagram above.
777   */
778   bool shorten_y1_lines = top == RENDER_LINE_DOUBLE;
779   bool shorten_y2_lines = bottom == RENDER_LINE_DOUBLE;
780   bool shorten_yc_line = shorten_y1_lines && shorten_y2_lines;
781   int horz_line_ofs = double_vert ? double_line_ofs : 0;
782   int xc = (x0 + x3) / 2;
783   int x1 = xc - horz_line_ofs;
784   int x2 = xc + horz_line_ofs;
785
786   bool shorten_x1_lines = left == RENDER_LINE_DOUBLE;
787   bool shorten_x2_lines = right == RENDER_LINE_DOUBLE;
788   bool shorten_xc_line = shorten_x1_lines && shorten_x2_lines;
789   int vert_line_ofs = double_horz ? double_line_ofs : 0;
790   int yc = (y0 + y3) / 2;
791   int y1 = yc - vert_line_ofs;
792   int y2 = yc + vert_line_ofs;
793
794   if (!double_horz)
795     horz_line (xr, x0, x1, x2, x3, yc, left, right, shorten_yc_line);
796   else
797     {
798       horz_line (xr, x0, x1, x2, x3, y1, left, right, shorten_y1_lines);
799       horz_line (xr, x0, x1, x2, x3, y2, left, right, shorten_y2_lines);
800     }
801
802   if (!double_vert)
803     vert_line (xr, y0, y1, y2, y3, xc, top, bottom, shorten_xc_line);
804   else
805     {
806       vert_line (xr, y0, y1, y2, y3, x1, top, bottom, shorten_x1_lines);
807       vert_line (xr, y0, y1, y2, y3, x2, top, bottom, shorten_x2_lines);
808     }
809 }
810
811 static void
812 xr_measure_cell_width (void *xr_, const struct table_cell *cell,
813                        int *min_width, int *max_width)
814 {
815   struct xr_driver *xr = xr_;
816   int bb[TABLE_N_AXES][2];
817   int clip[TABLE_N_AXES][2];
818   int h;
819
820   bb[H][0] = 0;
821   bb[H][1] = INT_MAX;
822   bb[V][0] = 0;
823   bb[V][1] = INT_MAX;
824   clip[H][0] = clip[H][1] = clip[V][0] = clip[V][1] = 0;
825   xr_layout_cell (xr, cell, bb, clip, max_width, &h);
826
827   bb[H][1] = 1;
828   xr_layout_cell (xr, cell, bb, clip, min_width, &h);
829 }
830
831 static int
832 xr_measure_cell_height (void *xr_, const struct table_cell *cell, int width)
833 {
834   struct xr_driver *xr = xr_;
835   int bb[TABLE_N_AXES][2];
836   int clip[TABLE_N_AXES][2];
837   int w, h;
838
839   bb[H][0] = 0;
840   bb[H][1] = width;
841   bb[V][0] = 0;
842   bb[V][1] = INT_MAX;
843   clip[H][0] = clip[H][1] = clip[V][0] = clip[V][1] = 0;
844   xr_layout_cell (xr, cell, bb, clip, &w, &h);
845   return h;
846 }
847
848 static void
849 xr_draw_cell (void *xr_, const struct table_cell *cell,
850               int bb[TABLE_N_AXES][2], int clip[TABLE_N_AXES][2])
851 {
852   struct xr_driver *xr = xr_;
853   int w, h;
854
855   xr_layout_cell (xr, cell, bb, clip, &w, &h);
856 }
857 \f
858 static void
859 xr_layout_cell (struct xr_driver *xr, const struct table_cell *cell,
860                 int bb[TABLE_N_AXES][2], int clip[TABLE_N_AXES][2],
861                 int *width, int *height)
862 {
863   struct xr_font *font;
864   int w, h;
865
866   font = (cell->options & TAB_FIX ? &xr->fonts[XR_FONT_FIXED]
867           : cell->options & TAB_EMPH ? &xr->fonts[XR_FONT_EMPHASIS]
868           : &xr->fonts[XR_FONT_PROPORTIONAL]);
869
870   pango_layout_set_text (font->layout, cell->contents, -1);
871
872   pango_layout_set_alignment (
873     font->layout,
874     ((cell->options & TAB_ALIGNMENT) == TAB_RIGHT ? PANGO_ALIGN_RIGHT
875      : (cell->options & TAB_ALIGNMENT) == TAB_LEFT ? PANGO_ALIGN_LEFT
876      : PANGO_ALIGN_CENTER));
877   pango_layout_set_width (
878     font->layout,
879     bb[H][1] == INT_MAX ? -1 : xr_to_pango (bb[H][1] - bb[H][0]));
880   pango_layout_set_wrap (font->layout, PANGO_WRAP_WORD);
881
882   if (clip[H][0] != clip[H][1])
883     {
884       cairo_save (xr->cairo);
885
886       if (clip[H][1] != INT_MAX || clip[V][1] != INT_MAX)
887         {
888           double x0 = xr_to_pt (clip[H][0]);
889           double y0 = xr_to_pt (clip[V][0] + xr->y);
890           double x1 = xr_to_pt (clip[H][1]);
891           double y1 = xr_to_pt (clip[V][1] + xr->y);
892
893           cairo_rectangle (xr->cairo, x0, y0, x1 - x0, y1 - y0);
894           cairo_clip (xr->cairo);
895         }
896
897       cairo_translate (xr->cairo,
898                        xr_to_pt (bb[H][0]),
899                        xr_to_pt (bb[V][0] + xr->y));
900       pango_cairo_show_layout (xr->cairo, font->layout);
901       cairo_restore (xr->cairo);
902     }
903
904   pango_layout_get_size (font->layout, &w, &h);
905   *width = pango_to_xr (w);
906   *height = pango_to_xr (h);
907 }
908
909 static void
910 xr_draw_title (struct xr_driver *xr, const char *title,
911                int title_width, int title_height)
912 {
913   struct table_cell cell;
914   int bb[TABLE_N_AXES][2];
915
916   xr_init_caption_cell (title, &cell);
917   bb[H][0] = 0;
918   bb[H][1] = title_width;
919   bb[V][0] = 0;
920   bb[V][1] = title_height;
921   xr_draw_cell (xr, &cell, bb, bb);
922 }
923 \f
924 struct output_driver_factory pdf_driver_factory =
925   { "pdf", "pspp.pdf", xr_pdf_create };
926 struct output_driver_factory ps_driver_factory =
927   { "ps", "pspp.ps", xr_ps_create };
928 struct output_driver_factory svg_driver_factory =
929   { "svg", "pspp.svg", xr_svg_create };
930
931 static const struct output_driver_class cairo_driver_class =
932 {
933   "cairo",
934   xr_destroy,
935   xr_submit,
936   xr_flush,
937 };
938 \f
939 /* GUI rendering helpers. */
940
941 struct xr_rendering
942   {
943     struct output_item *item;
944
945     /* Table items. */
946     struct render_page *page;
947     struct xr_driver *xr;
948     int title_width;
949     int title_height;
950   };
951
952 #define CHART_WIDTH 500
953 #define CHART_HEIGHT 375
954
955
956
957 struct xr_driver *
958 xr_driver_create (cairo_t *cairo, struct string_map *options)
959 {
960   struct xr_driver *xr = xr_allocate ("cairo", 0, options);
961   if (!xr_set_cairo (xr, cairo))
962     {
963       output_driver_destroy (&xr->driver);
964       return NULL;
965     }
966   return xr;
967 }
968
969 /* Destroy XR, which should have been created with xr_driver_create().  Any
970    cairo_t added to XR is not destroyed, because it is owned by the client. */
971 void
972 xr_driver_destroy (struct xr_driver *xr)
973 {
974   if (xr != NULL)
975     {
976       xr->cairo = NULL;
977       output_driver_destroy (&xr->driver);
978     }
979 }
980
981 static struct xr_rendering *
982 xr_rendering_create_text (struct xr_driver *xr, const char *text, cairo_t *cr)
983 {
984   struct table_item *table_item;
985   struct xr_rendering *r;
986
987   table_item = table_item_create (table_from_string (TAB_LEFT, text), NULL);
988   r = xr_rendering_create (xr, &table_item->output_item, cr);
989   table_item_unref (table_item);
990
991   return r;
992 }
993
994 void 
995 xr_rendering_apply_options (struct xr_rendering *xr, struct string_map *o)
996 {
997   if (is_table_item (xr->item))
998     apply_options (xr->xr, o);
999 }
1000
1001 struct xr_rendering *
1002 xr_rendering_create (struct xr_driver *xr, const struct output_item *item,
1003                      cairo_t *cr)
1004 {
1005   struct xr_rendering *r = NULL;
1006
1007   if (is_text_item (item))
1008     r = xr_rendering_create_text (xr, text_item_get_text (to_text_item (item)),
1009                                   cr);
1010   else if (is_message_item (item))
1011     {
1012       const struct message_item *message_item = to_message_item (item);
1013       const struct msg *msg = message_item_get_msg (message_item);
1014       char *s = msg_to_string (msg, NULL);
1015       r = xr_rendering_create_text (xr, s, cr);
1016       free (s);
1017     }
1018   else if (is_table_item (item))
1019     {
1020       r = xzalloc (sizeof *r);
1021       r->item = output_item_ref (item);
1022       r->xr = xr;
1023       xr_set_cairo (xr, cr);
1024       r->page = xr_render_table_item (xr, to_table_item (item),
1025                                       &r->title_width, &r->title_height);
1026     }
1027   else if (is_chart_item (item))
1028     {
1029       r = xzalloc (sizeof *r);
1030       r->item = output_item_ref (item);
1031     }
1032
1033   return r;
1034 }
1035
1036 void
1037 xr_rendering_measure (struct xr_rendering *r, int *w, int *h)
1038 {
1039   if (is_table_item (r->item))
1040     {
1041       int w0 = render_page_get_size (r->page, H);
1042       int w1 = r->title_width;
1043       *w = MAX (w0, w1) / XR_POINT;
1044       *h = (render_page_get_size (r->page, V) + r->title_height) / XR_POINT;
1045     }
1046   else
1047     {
1048       *w = CHART_WIDTH;
1049       *h = CHART_HEIGHT;
1050     }
1051 }
1052
1053 static void xr_draw_chart (const struct chart_item *, cairo_t *,
1054                     double x, double y, double width, double height);
1055
1056 /* Draws onto CR at least the region of R that is enclosed in (X,Y)-(X+W,Y+H),
1057    and possibly some additional parts. */
1058 void
1059 xr_rendering_draw (struct xr_rendering *r, cairo_t *cr,
1060                    int x, int y, int w, int h)
1061 {
1062   if (is_table_item (r->item))
1063     {
1064       struct xr_driver *xr = r->xr;
1065
1066       xr_set_cairo (xr, cr);
1067
1068       if (r->title_height > 0)
1069         {
1070           xr->y = 0;
1071           xr_draw_title (xr, table_item_get_caption (to_table_item (r->item)),
1072                          r->title_width, r->title_height);
1073         }
1074
1075       xr->y = r->title_height;
1076       render_page_draw_region (r->page, 
1077                                x * XR_POINT, (y * XR_POINT) - r->title_height,
1078                                w * XR_POINT, h * XR_POINT);
1079     }
1080   else
1081     xr_draw_chart (to_chart_item (r->item), cr,
1082                    0, 0, CHART_WIDTH, CHART_HEIGHT);
1083 }
1084
1085 static void
1086 xr_draw_chart (const struct chart_item *chart_item, cairo_t *cr,
1087                double x, double y, double width, double height)
1088 {
1089   struct xrchart_geometry geom;
1090
1091   cairo_save (cr);
1092   cairo_translate (cr, x, y + height);
1093   cairo_scale (cr, 1.0, -1.0);
1094   xrchart_geometry_init (cr, &geom, width, height);
1095   if (is_boxplot (chart_item))
1096     xrchart_draw_boxplot (chart_item, cr, &geom);
1097   else if (is_histogram_chart (chart_item))
1098     xrchart_draw_histogram (chart_item, cr, &geom);
1099   else if (is_np_plot_chart (chart_item))
1100     xrchart_draw_np_plot (chart_item, cr, &geom);
1101   else if (is_piechart (chart_item))
1102     xrchart_draw_piechart (chart_item, cr, &geom);
1103   else if (is_roc_chart (chart_item))
1104     xrchart_draw_roc (chart_item, cr, &geom);
1105   else if (is_scree (chart_item))
1106     xrchart_draw_scree (chart_item, cr, &geom);
1107   else if (is_spreadlevel_plot_chart (chart_item))
1108     xrchart_draw_spreadlevel (chart_item, cr, &geom);
1109   else
1110     NOT_REACHED ();
1111   xrchart_geometry_free (cr, &geom);
1112
1113   cairo_restore (cr);
1114 }
1115
1116 char *
1117 xr_draw_png_chart (const struct chart_item *item,
1118                    const char *file_name_template, int number,
1119                    const struct xr_color *fg,
1120                    const struct xr_color *bg
1121                    )
1122 {
1123   const int width = 640;
1124   const int length = 480;
1125
1126   cairo_surface_t *surface;
1127   cairo_status_t status;
1128   const char *number_pos;
1129   char *file_name;
1130   cairo_t *cr;
1131
1132   number_pos = strchr (file_name_template, '#');
1133   if (number_pos != NULL)
1134     file_name = xasprintf ("%.*s%d%s", (int) (number_pos - file_name_template),
1135                            file_name_template, number, number_pos + 1);
1136   else
1137     file_name = xstrdup (file_name_template);
1138
1139   surface = cairo_image_surface_create (CAIRO_FORMAT_RGB24, width, length);
1140   cr = cairo_create (surface);
1141
1142   cairo_set_source_rgb (cr, bg->red, bg->green, bg->blue);
1143   cairo_paint (cr);
1144
1145   cairo_set_source_rgb (cr, fg->red, fg->green, fg->blue);
1146
1147   xr_draw_chart (item, cr, 0.0, 0.0, width, length);
1148
1149   status = cairo_surface_write_to_png (surface, file_name);
1150   if (status != CAIRO_STATUS_SUCCESS)
1151     msg (ME, _("error writing output file `%s': %s"),
1152            file_name, cairo_status_to_string (status));
1153
1154   cairo_destroy (cr);
1155   cairo_surface_destroy (surface);
1156
1157   return file_name;
1158 }
1159 \f
1160 struct xr_table_state
1161   {
1162     struct xr_render_fsm fsm;
1163     struct table_item *table_item;
1164     struct render_break x_break;
1165     struct render_break y_break;
1166     int caption_height;
1167   };
1168
1169 static bool
1170 xr_table_render (struct xr_render_fsm *fsm, struct xr_driver *xr)
1171 {
1172   struct xr_table_state *ts = UP_CAST (fsm, struct xr_table_state, fsm);
1173
1174   for (;;)
1175     {
1176       struct render_page *y_slice;
1177       int space;
1178
1179       while (!render_break_has_next (&ts->y_break))
1180         {
1181           struct render_page *x_slice;
1182
1183           render_break_destroy (&ts->y_break);
1184           if (!render_break_has_next (&ts->x_break))
1185             return false;
1186
1187           x_slice = render_break_next (&ts->x_break, xr->width);
1188           render_break_init (&ts->y_break, x_slice, V);
1189         }
1190
1191       space = xr->length - xr->y;
1192       if (render_break_next_size (&ts->y_break) > space)
1193         {
1194           assert (xr->y > 0);
1195           return true;
1196         }
1197
1198       y_slice = render_break_next (&ts->y_break, space);
1199       if (ts->caption_height)
1200         {
1201           if (xr->cairo)
1202             xr_draw_title (xr, table_item_get_caption (ts->table_item),
1203                            xr->width, ts->caption_height);
1204
1205           xr->y += ts->caption_height;
1206           ts->caption_height = 0;
1207         }
1208
1209       if (xr->cairo)
1210         render_page_draw (y_slice);
1211       xr->y += render_page_get_size (y_slice, V);
1212       render_page_unref (y_slice);
1213     }
1214 }
1215
1216 static void
1217 xr_table_destroy (struct xr_render_fsm *fsm)
1218 {
1219   struct xr_table_state *ts = UP_CAST (fsm, struct xr_table_state, fsm);
1220
1221   table_item_unref (ts->table_item);
1222   render_break_destroy (&ts->x_break);
1223   render_break_destroy (&ts->y_break);
1224   free (ts);
1225 }
1226
1227 static struct xr_render_fsm *
1228 xr_render_table (struct xr_driver *xr, const struct table_item *table_item)
1229 {
1230   struct xr_table_state *ts;
1231   struct render_page *page;
1232   int caption_width;
1233
1234   ts = xmalloc (sizeof *ts);
1235   ts->fsm.render = xr_table_render;
1236   ts->fsm.destroy = xr_table_destroy;
1237   ts->table_item = table_item_ref (table_item);
1238
1239   if (xr->y > 0)
1240     xr->y += xr->char_height;
1241
1242   page = xr_render_table_item (xr, table_item,
1243                                &caption_width, &ts->caption_height);
1244   xr->params->size[V] = xr->length - ts->caption_height;
1245
1246   render_break_init (&ts->x_break, page, H);
1247   render_break_init_empty (&ts->y_break);
1248
1249   return &ts->fsm;
1250 }
1251 \f
1252 struct xr_chart_state
1253   {
1254     struct xr_render_fsm fsm;
1255     struct chart_item *chart_item;
1256   };
1257
1258 static bool
1259 xr_chart_render (struct xr_render_fsm *fsm, struct xr_driver *xr)
1260 {
1261   struct xr_chart_state *cs = UP_CAST (fsm, struct xr_chart_state, fsm);
1262
1263   if (xr->y > 0)
1264     return true;
1265
1266   if (xr->cairo != NULL)
1267     xr_draw_chart (cs->chart_item, xr->cairo, 0.0, 0.0,
1268                    xr_to_pt (xr->width), xr_to_pt (xr->length));
1269   xr->y = xr->length;
1270
1271   return false;
1272 }
1273
1274 static void
1275 xr_chart_destroy (struct xr_render_fsm *fsm)
1276 {
1277   struct xr_chart_state *cs = UP_CAST (fsm, struct xr_chart_state, fsm);
1278
1279   chart_item_unref (cs->chart_item);
1280   free (cs);
1281 }
1282
1283 static struct xr_render_fsm *
1284 xr_render_chart (const struct chart_item *chart_item)
1285 {
1286   struct xr_chart_state *cs;
1287
1288   cs = xmalloc (sizeof *cs);
1289   cs->fsm.render = xr_chart_render;
1290   cs->fsm.destroy = xr_chart_destroy;
1291   cs->chart_item = chart_item_ref (chart_item);
1292
1293   return &cs->fsm;
1294 }
1295 \f
1296 static bool
1297 xr_eject_render (struct xr_render_fsm *fsm UNUSED, struct xr_driver *xr)
1298 {
1299   return xr->y > 0;
1300 }
1301
1302 static void
1303 xr_eject_destroy (struct xr_render_fsm *fsm UNUSED)
1304 {
1305   /* Nothing to do. */
1306 }
1307
1308 static struct xr_render_fsm *
1309 xr_render_eject (void)
1310 {
1311   static struct xr_render_fsm eject_renderer =
1312     {
1313       xr_eject_render,
1314       xr_eject_destroy
1315     };
1316
1317   return &eject_renderer;
1318 }
1319 \f
1320 static struct xr_render_fsm *
1321 xr_create_text_renderer (struct xr_driver *xr, const char *text)
1322 {
1323   struct table_item *table_item;
1324   struct xr_render_fsm *fsm;
1325
1326   table_item = table_item_create (table_from_string (TAB_LEFT, text), NULL);
1327   fsm = xr_render_table (xr, table_item);
1328   table_item_unref (table_item);
1329
1330   return fsm;
1331 }
1332
1333 static struct xr_render_fsm *
1334 xr_render_text (struct xr_driver *xr, const struct text_item *text_item)
1335 {
1336   enum text_item_type type = text_item_get_type (text_item);
1337   const char *text = text_item_get_text (text_item);
1338
1339   switch (type)
1340     {
1341     case TEXT_ITEM_TITLE:
1342       free (xr->title);
1343       xr->title = xstrdup (text);
1344       break;
1345
1346     case TEXT_ITEM_SUBTITLE:
1347       free (xr->subtitle);
1348       xr->subtitle = xstrdup (text);
1349       break;
1350
1351     case TEXT_ITEM_COMMAND_CLOSE:
1352       break;
1353
1354     case TEXT_ITEM_BLANK_LINE:
1355       if (xr->y > 0)
1356         xr->y += xr->char_height;
1357       break;
1358
1359     case TEXT_ITEM_EJECT_PAGE:
1360       if (xr->y > 0)
1361         return xr_render_eject ();
1362       break;
1363
1364     default:
1365       return xr_create_text_renderer (xr, text);
1366     }
1367
1368   return NULL;
1369 }
1370
1371 static struct xr_render_fsm *
1372 xr_render_message (struct xr_driver *xr,
1373                    const struct message_item *message_item)
1374 {
1375   const struct msg *msg = message_item_get_msg (message_item);
1376   struct xr_render_fsm *fsm;
1377   char *s;
1378
1379   s = msg_to_string (msg, xr->command_name);
1380   fsm = xr_create_text_renderer (xr, s);
1381   free (s);
1382
1383   return fsm;
1384 }
1385
1386 static struct xr_render_fsm *
1387 xr_render_output_item (struct xr_driver *xr,
1388                        const struct output_item *output_item)
1389 {
1390   if (is_table_item (output_item))
1391     return xr_render_table (xr, to_table_item (output_item));
1392   else if (is_chart_item (output_item))
1393     return xr_render_chart (to_chart_item (output_item));
1394   else if (is_text_item (output_item))
1395     return xr_render_text (xr, to_text_item (output_item));
1396   else if (is_message_item (output_item))
1397     return xr_render_message (xr, to_message_item (output_item));
1398   else
1399     return NULL;
1400 }