Free cookie consent management tool by TermsFeed Policy Generator

source: branches/HeuristicLab.Problems.MultiObjectiveTestFunctions/HeuristicLab.Problems.MultiObjectiveTestFunctions/3.3/Views/MOFrontScatterPlotView.cs @ 13894

Last change on this file since 13894 was 13894, checked in by bwerth, 8 years ago

#1087 set pareto-Series to lower Opacity so overlapping series can be identified
File size: 17.4 KB
Line 
1#region License Information
2/* HeuristicLab
3 * Copyright (C) 2002-2016 Heuristic and Evolutionary Algorithms Laboratory (HEAL)
4 *
5 * This file is part of HeuristicLab.
6 *
7 * HeuristicLab is free software: you can redistribute it and/or modify
8 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
10 * (at your option) any later version.
11 *
12 * HeuristicLab is distributed in the hope that it will be useful,
13 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 * GNU General Public License for more details.
16 *
17 * You should have received a copy of the GNU General Public License
18 * along with HeuristicLab. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19 */
20#endregion
21using System;
22using System.Data;
23using System.Drawing;
24using System.Linq;
25using System.Text;
26using System.Windows.Forms;
27using System.Windows.Forms.DataVisualization.Charting;
28using HeuristicLab.Core.Views;
29using HeuristicLab.MainForm;
30using System.Drawing.Imaging;
31
32namespace HeuristicLab.Problems.MultiObjectiveTestFunctions
33{
34    [View("Scatter Plot")]
35    [Content(typeof(IMOFrontModel))]
36    public partial class MOQualitiesScatterPlotView : ItemView
37    {
38        private const string QUALITIES = "Qualities";
39        private const string PARETO_FRONT = "Best Known Pareto Front";
40        private Series qualitySeries;
41        private Series paretoSeries;
42        private int xDim = 0;
43        private int yDim = 1;
44        int objectives = -1;
45
46        public new IMOFrontModel Content
47        {
48            get { return (IMOFrontModel)base.Content; }
49            set { base.Content = value; }
50        }
51
52        public MOQualitiesScatterPlotView()
53            : base()
54        {
55            InitializeComponent();
56
57            BuildEmptySeries();
58
59            //start with qualities toggled ON
60            qualitySeries.Points.AddXY(0, 0);
61
62            this.chart.TextAntiAliasingQuality = TextAntiAliasingQuality.High;
63            this.chart.AxisViewChanged += new EventHandler<System.Windows.Forms.DataVisualization.Charting.ViewEventArgs>(chart_AxisViewChanged);
64
65            //configure axis
66            this.chart.CustomizeAllChartAreas();
67            this.chart.ChartAreas[0].AxisX.Title = "Objective " + xDim;
68            this.chart.ChartAreas[0].CursorX.IsUserSelectionEnabled = true;
69            this.chart.ChartAreas[0].AxisX.ScaleView.Zoomable = true;
70            this.chart.ChartAreas[0].CursorX.Interval = 1;
71            this.chart.ChartAreas[0].CursorY.Interval = 1;
72
73            this.chart.ChartAreas[0].AxisY.Title = "Objective " + yDim;
74            this.chart.ChartAreas[0].CursorY.IsUserSelectionEnabled = true;
75            this.chart.ChartAreas[0].AxisY.ScaleView.Zoomable = true;
76            this.chart.ChartAreas[0].AxisY.IsStartedFromZero = true;
77        }
78
79        protected override void RegisterContentEvents()
80        {
81            base.RegisterContentEvents();
82            this.chart.GetToolTipText += new System.EventHandler<ToolTipEventArgs>(this.Chart_GetToolTipText);
83        }
84
85        protected override void DeregisterContentEvents()
86        {
87            base.DeregisterContentEvents();
88            this.chart.GetToolTipText -= new System.EventHandler<ToolTipEventArgs>(this.Chart_GetToolTipText);
89        }
90
91        private void Chart_GetToolTipText(object sender, ToolTipEventArgs e)
92        {
93            if (e.HitTestResult.ChartElementType == ChartElementType.LegendItem)
94            {
95                if (e.HitTestResult.Series == paretoSeries && (Content.ParetoFront == null || Content.ParetoFront.Length == 0))
96                {
97                    e.Text = "No optimal pareto front is available for this problem with this number of objectives";
98                }
99                if (e.HitTestResult.Series == paretoSeries && (xDim >= Content.Objectives || yDim >= Content.Objectives))
100                {
101                    e.Text = "The optimal pareto front can only be displayed in  Objective Space";
102                }
103            }
104
105            // Check selected chart element and set tooltip text
106            if (e.HitTestResult.ChartElementType == ChartElementType.DataPoint)
107            {
108                int i = e.HitTestResult.PointIndex;
109                StringBuilder toolTippText = new StringBuilder();
110                DataPoint qp = e.HitTestResult.Series.Points[i];
111                toolTippText.Append("Objective " + xDim + " = " + qp.XValue + "\n");
112                toolTippText.Append("Objective " + yDim + " = " + qp.YValues[0]);
113
114                Series s = e.HitTestResult.Series;
115                if (s.Equals(this.chart.Series[QUALITIES]))
116                {
117                    double[] dp = Content.Solutions[i];
118                    toolTippText.Append("\nSolution: {");
119                    for (int j = 0; j < dp.Length; j++)
120                    {
121                        toolTippText.Append(dp[j]);
122                        toolTippText.Append(";");
123                    }
124                    toolTippText.Remove(toolTippText.Length - 1, 1);
125                    toolTippText.Append("}");
126                    e.Text = toolTippText.ToString();
127                }
128
129
130            }
131        }
132
133        protected override void OnContentChanged()
134        {
135            base.OnContentChanged();
136            if (Content == null) return;
137            if (objectives != Content.Objectives)
138            {
139                AddMenuItems();
140                objectives = Content.Objectives;
141            }
142            if (Content.ParetoFront == null && chart.Series.Contains(paretoSeries))
143            {
144                Series s = this.chart.Series[PARETO_FRONT];
145                paretoSeries = null;
146                this.chart.Series.Remove(s);
147
148            }
149            else if (Content.ParetoFront != null && !chart.Series.Contains(paretoSeries))
150            {
151                this.chart.Series.Add(PARETO_FRONT);
152                paretoSeries = this.chart.Series[PARETO_FRONT];
153                this.chart.Series[PARETO_FRONT].LegendText = PARETO_FRONT;
154                this.chart.Series[PARETO_FRONT].ChartType = SeriesChartType.FastPoint;
155            }
156            UpdateChart();
157        }
158
159        private void UpdateChart()
160        {
161            if (InvokeRequired) Invoke((Action)UpdateChart);
162            else
163            {
164                if (Content != null)
165                {
166                    this.UpdateSeries();
167                    if (!this.chart.Series.Any(s => s.Points.Count > 0))
168                        this.ClearChart();
169                }
170            }
171        }
172
173        private void UpdateCursorInterval()
174        {
175            var estimatedValues = this.chart.Series[QUALITIES].Points.Select(x => x.XValue).DefaultIfEmpty(1.0);
176            var targetValues = this.chart.Series[QUALITIES].Points.Select(x => x.YValues[0]).DefaultIfEmpty(1.0);
177            double estimatedValuesRange = estimatedValues.Max() - estimatedValues.Min();
178            double targetValuesRange = targetValues.Max() - targetValues.Min();
179            double interestingValuesRange = Math.Min(Math.Max(targetValuesRange, 1.0), Math.Max(estimatedValuesRange, 1.0));
180            double digits = (int)Math.Log10(interestingValuesRange) - 3;
181            double zoomInterval = Math.Max(Math.Pow(10, digits), 10E-5);
182            this.chart.ChartAreas[0].CursorX.Interval = zoomInterval;
183            this.chart.ChartAreas[0].CursorY.Interval = zoomInterval;
184
185            this.chart.ChartAreas[0].AxisX.ScaleView.SmallScrollSize = zoomInterval;
186            this.chart.ChartAreas[0].AxisY.ScaleView.SmallScrollSize = zoomInterval;
187
188            this.chart.ChartAreas[0].AxisX.ScaleView.SmallScrollMinSizeType = DateTimeIntervalType.Number;
189            this.chart.ChartAreas[0].AxisX.ScaleView.SmallScrollMinSize = zoomInterval;
190            this.chart.ChartAreas[0].AxisY.ScaleView.SmallScrollMinSizeType = DateTimeIntervalType.Number;
191            this.chart.ChartAreas[0].AxisY.ScaleView.SmallScrollMinSize = zoomInterval;
192
193            if (digits < 0)
194            {
195                this.chart.ChartAreas[0].AxisX.LabelStyle.Format = "F" + (int)Math.Abs(digits);
196                this.chart.ChartAreas[0].AxisY.LabelStyle.Format = "F" + (int)Math.Abs(digits);
197            }
198            else
199            {
200                this.chart.ChartAreas[0].AxisX.LabelStyle.Format = "F0";
201                this.chart.ChartAreas[0].AxisY.LabelStyle.Format = "F0";
202            }
203        }
204
205        private void UpdateSeries()
206        {
207            if (InvokeRequired) Invoke((Action)UpdateSeries);
208            else
209            {
210
211                if (this.chart.Series.Contains(qualitySeries) && qualitySeries.Points.Count() != 0)
212                {
213                    fillSeries(Content.Qualities, Content.Solutions, qualitySeries);
214                }
215                if (this.chart.Series.Contains(paretoSeries) && paretoSeries.Points.Count() != 0)
216                {
217                    fillSeries(Content.ParetoFront, null, paretoSeries);
218                }
219
220
221                double minX = Double.MaxValue;
222                double maxX = Double.MinValue;
223                double minY = Double.MaxValue;
224                double maxY = Double.MinValue;
225                foreach (Series s in this.chart.Series)
226                {
227                    if (s.Points.Count == 0) continue;
228                    minX = Math.Min(minX, s.Points.Select(p => p.XValue).Min());
229                    maxX = Math.Max(maxX, s.Points.Select(p => p.XValue).Max());
230                    minY = Math.Min(minY, s.Points.Select(p => p.YValues.Min()).Min());
231                    maxY = Math.Max(maxY, s.Points.Select(p => p.YValues.Max()).Max());
232                }
233
234                maxX = maxX + 0.2 * Math.Abs(maxX);
235                minX = minX - 0.2 * Math.Abs(minX);
236                maxY = maxY + 0.2 * Math.Abs(maxY);
237                minY = minY - 0.2 * Math.Abs(minY);
238
239                double interestingValuesRangeX = maxX - minX;
240                double interestingValuesRangeY = maxY - minY;
241
242                int digitsX = Math.Max(0, 3 - (int)Math.Log10(interestingValuesRangeX));
243                int digitsY = Math.Max(0, 3 - (int)Math.Log10(interestingValuesRangeY));
244
245
246                maxX = Math.Round(maxX, digitsX);
247                minX = Math.Round(minX, digitsX);
248                maxY = Math.Round(maxY, digitsY);
249                minY = Math.Round(minY, digitsY);
250                if (minX > maxX)
251                {
252                    minX = 0;
253                    maxX = 1;
254                }
255                if (minY > maxY)
256                {
257                    minY = 0;
258                    maxY = 1;
259                }
260
261
262                this.chart.ChartAreas[0].AxisX.Maximum = maxX;
263                this.chart.ChartAreas[0].AxisX.Minimum = minX;
264                this.chart.ChartAreas[0].AxisY.Maximum = maxY;
265                this.chart.ChartAreas[0].AxisY.Minimum = minY;
266                UpdateCursorInterval();
267            }
268        }
269
270        private void ClearChart()
271        {
272            if (chart.Series.Contains(qualitySeries)) chart.Series.Remove(qualitySeries);
273            if (chart.Series.Contains(paretoSeries)) chart.Series.Remove(paretoSeries);
274            BuildEmptySeries();
275        }
276
277        private void ToggleSeriesData(Series series)
278        {
279            if (series.Points.Count > 0)
280            {  //checks if series is shown
281                series.Points.Clear();
282            }
283            else if (Content != null)
284            {
285                switch (series.Name)
286                {
287                    case PARETO_FRONT:
288                        fillSeries(Content.ParetoFront, null, this.chart.Series[PARETO_FRONT]);
289                        break;
290                    case QUALITIES:
291                        fillSeries(Content.Qualities, Content.Solutions, this.chart.Series[QUALITIES]);
292                        break;
293                }
294            }
295        }
296
297        private void chart_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e)
298        {
299            HitTestResult result = chart.HitTest(e.X, e.Y);
300            if (result.ChartElementType == ChartElementType.LegendItem)
301            {
302                this.ToggleSeriesData(result.Series);
303            }
304
305        }
306
307        private void chart_MouseMove(object sender, MouseEventArgs e)
308        {
309            HitTestResult result = chart.HitTest(e.X, e.Y);
310            if (result.ChartElementType == ChartElementType.LegendItem)
311                this.Cursor = Cursors.Hand;
312            else
313                this.Cursor = Cursors.Default;
314        }
315
316        private void chart_AxisViewChanged(object sender, System.Windows.Forms.DataVisualization.Charting.ViewEventArgs e)
317        {
318            this.chart.ChartAreas[0].AxisX.ScaleView.Size = e.NewSize;
319            this.chart.ChartAreas[0].AxisY.ScaleView.Size = e.NewSize;
320        }
321
322        private void chart_CustomizeLegend(object sender, CustomizeLegendEventArgs e)
323        {
324            if (this.chart.Series.Contains(qualitySeries)) e.LegendItems[0].Cells[1].ForeColor = this.chart.Series[QUALITIES].Points.Count == 0 ? Color.Gray : Color.Black;
325            if (this.chart.Series.Contains(paretoSeries)) e.LegendItems[1].Cells[1].ForeColor = this.chart.Series[PARETO_FRONT].Points.Count == 0 ? Color.Gray : Color.Black;
326        }
327
328        private void AddMenuItems()
329        {
330            chooseDimensionToolStripMenuItem.DropDownItems.Clear();
331            chooseYDimensionToolStripMenuItem.DropDownItems.Clear();
332            if (Content == null) { return; }
333            int i = 0;
334            for (; i < Content.Objectives; i++)
335            {
336                //add Menu Points
337                ToolStripMenuItem xItem = makeMenuItem("X", "Objective " + i, i);
338                ToolStripMenuItem yItem = makeMenuItem("Y", "Objective " + i, i);
339                xItem.Click += new System.EventHandler(this.XMenu_Click);
340                yItem.Click += new System.EventHandler(this.YMenu_Click);
341                chooseDimensionToolStripMenuItem.DropDownItems.Add(xItem);
342                chooseYDimensionToolStripMenuItem.DropDownItems.Add(yItem);
343            }
344
345            for (; i < Content.Solutions[0].Length + Content.Objectives; i++)
346            {
347                ToolStripMenuItem xItem = makeMenuItem("X", "ProblemDimension " + (i - Content.Objectives), i);
348                ToolStripMenuItem yItem = makeMenuItem("Y", "ProblemDimension " + (i - Content.Objectives), i); ;
349                xItem.Click += new System.EventHandler(this.XMenu_Click);
350                yItem.Click += new System.EventHandler(this.YMenu_Click);
351                chooseDimensionToolStripMenuItem.DropDownItems.Add(xItem);
352                chooseYDimensionToolStripMenuItem.DropDownItems.Add(yItem);
353            }
354        }
355
356        private ToolStripMenuItem makeMenuItem(String axis, String label, int i)
357        {
358            ToolStripMenuItem xItem = new ToolStripMenuItem();
359            xItem.Name = "obj" + i;
360            xItem.Size = new System.Drawing.Size(269, 38);
361            xItem.Text = label;
362            return xItem;
363        }
364
365        private void YMenu_Click(object sender, EventArgs e)
366        {
367            ToolStripMenuItem item = (ToolStripMenuItem)sender;
368            yDim = Int32.Parse(item.Name.Remove(0, 3));
369            String label = item.Text;
370            this.chooseYDimensionToolStripMenuItem.Text = label;
371            this.chart.ChartAreas[0].AxisY.Title = label;
372            UpdateChart();
373        }
374
375        private void XMenu_Click(object sender, EventArgs e)
376        {
377            ToolStripMenuItem item = (ToolStripMenuItem)sender;
378            xDim = Int32.Parse(item.Name.Remove(0, 3));
379            String label = item.Text;
380            this.chooseDimensionToolStripMenuItem.Text = label;
381            this.chart.ChartAreas[0].AxisX.Title = label;
382            UpdateChart();
383        }
384
385        private void fillSeries(double[][] qualities, double[][] solutions, Series series)
386        {
387            series.Points.Clear();
388            if (qualities == null || qualities.Length == 0) return;
389            int jx = xDim - qualities[0].Length;
390            int jy = yDim - qualities[0].Length;
391            if ((jx >= 0 || jy >= 0) && solutions == null)
392            {
393                return;
394            }
395            for (int i = 0; i < qualities.Length; i++)
396            {   //Assumtion: Columnwise
397                double[] d = qualities[i];
398                double[] q = null;
399                if (jx >= 0 || jy >= 0) { q = solutions[i]; }
400                series.Points.AddXY(jx < 0 ? d[xDim] : q[jx], jy < 0 ? d[yDim] : q[jy]);
401            }
402        }
403
404        private void BuildEmptySeries()
405        {
406
407            this.chart.Series.Add(QUALITIES);
408            qualitySeries = this.chart.Series[QUALITIES];
409
410            this.chart.Series[QUALITIES].LegendText = QUALITIES;
411            this.chart.Series[QUALITIES].ChartType = SeriesChartType.FastPoint;
412
413            this.chart.Series.Add(PARETO_FRONT);
414            paretoSeries = this.chart.Series[PARETO_FRONT];
415            paretoSeries.Color = Color.FromArgb(100, Color.Orange);
416            this.chart.Series[PARETO_FRONT].LegendText = PARETO_FRONT;
417            this.chart.Series[PARETO_FRONT].ChartType = SeriesChartType.FastPoint;
418        }
419    }
420}
421
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.