Java Grappa

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これは何?
dot言語
Grappa は、ノードの自動配置ができない
GrappaPanel の使い方
GrappaPanel からの印刷
グラフをマウスでクリックした際のイベント処理
参考文献

これは何? †

サンプルアプリ(NetBeans?プロジェクト) : GrappaExam.zip
dot言語
- グラフを表すための言語
- スクリーンショットにあるように a -> b と書くと、ノード a からノード b へアークが伸びる有向グラフになる
Grappa ( http://www2.research.att.com/~john/Grappa/ )
- dot言語をレタリング(描画)するための Java 部品
- JPanel を継承した GrappaPanel? 上にグラフを描画する
Grappa のできること
- グラフの描画
- ノードやアークをマウスでクリックした際のイベントハンドラ
- 描画したグラフの印刷
Grappa にできないこと
- 画像としてグラフを出力する
- ノードの自動配置

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dot言語 †

普通にグラフを出すだけなら、上のサンプルの書き方をまねれば OK
Wikipedia
Graphvizチュートリアル(kaku-chan)
dot User's Manual(本家AT&T)
dot User's Manual(産総研の富永さんによる和訳)

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Grappa は、ノードの自動配置ができない †

Grappa には、ノードの自動配置アルゴリズムが実装されていない

ノードの関係のみを表したグラフに

[~]$ cat ~/sample.dot 
digraph "サンプル" {
graph [label = "サンプルグラフ";];

a -> b;
b -> c;
c -> a;
b -> d;
d -> c;
}

Graphviz の dot コマンドで位置情報を付加する必要がある

[~]$ /opt/local/bin/dot ~/sample.dot 
digraph Sample {
        node [label="\N"];
        graph [bb="0,0,81,180"];
        a [pos="54,162", width="0.75", height="0.5"];
        b [pos="27,90", width="0.75", height="0.5"];
        c [pos="54,18", width="0.75", height="0.5"];
        a -> b [pos="e,33.597,107.59 47.326,144.2 44.252,136.01 40.538,
126.1 3ｙ7.13,117.01"];
        b -> c [pos="e,47.403,35.593 33.674,72.202 36.748,64.006 40.462,
54.102 43.87,45.015"];
        c -> a [pos="e,57.747,144.09 57.747,35.907 59.747,46.376 61.997,
59.876 63,72 64.32,87.945 64.32,92.055 63,108 62.294,116.52 60.973,
125.73 59.555,134.08"];
}

Java から dot コマンドを呼び出して、ノードの位置情報を付加する必要がある
Graphviz のインストール
- Mac OS X (Mac Port)
```
$ sudo port install graphviz
```
- Linux (Fedora 13)
```
$ sudo yum -y install graphviz
```

Graphviz に含まれるノード自動配置コマンド

dot	有向グラフのノードを自動配置する。PS,PDF,SVG,PNG 形式などにすることも可能
twopi	有向グラフのノードを放射状に自動配置する
circo	有向グラフのノードを環状に自動配置する
neato	dot の無向グラフ版。無向グラフのノードをかなり寄せて自動配置する
fdp	無向グラフのノードを寄せて自動配置する
sfdp	無向グラフのノードを広めに間を取って自動配置する

http://www.graphviz.org/About.php

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GrappaPanel? の使い方 †

     scrlGraph.setViewportView(createGraph());

     public GrappaPanel createGraph() throws Exception {
        CommandExecutor exec = new CommandExecutor("/opt/local/bin/");
        CommandResult res = exec.exec(
                txtDtoText.getText(),
                "/opt/local/bin/" + cmbAlgorithm.getSelectedItem().toString());

        System.out.println("STDOUT:" + res.getStdout());
        System.err.println("STDERR:" + res.getStderr());

        ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(res.getStdout().getBytes("UTF-8"));
        Parser program = new Parser(bin, System.err);
        program.parse();

        Graph graph = program.getGraph();
        graph.setEditable(true);
        graph.setMenuable(true);

        GrappaPanel gp = new GrappaPanel(graph);
        gp.addGrappaListener(new GrappaAdapter());
        gp.setScaleToFit(false);
        return gp;
    }

テキストエリアに入力されている dot 言語で記述されたグラフを Graphviz コマンド(コンボボックスで選ばれたコマンド) に処理させて、ノードの位置情報を付加させる
- 実行には、JavaSE ネイティブコマンド実行で作った部品を使った
Parser オブジェクトを作る。
- 第1引数は、グラフを提供する InputStream?
- 第2引数は、エラー情報を出力する OutputStream?
Parser から Graph を作る
Graph から GrappaPanel? (JPanelを継承) 作る
最後に JScrollPane? に、GrappaPanel? を載せれば終わり

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GrappaPanel? からの印刷 †

Java の標準プリント手順に上手く組み込めるようになっている

PrinterJob printJob = PrinterJob.getPrinterJob();
printJob.setPrintable(new Printable() {

  @Override
  public int print(Graphics graphics, PageFormat pageFormat, int pageIndex) throws PrinterException {
    if (pageIndex > 0) {
      // ページ番号が印刷対象外の時
      return NO_SUCH_PAGE;
    }
    
    // graphics (Graphics2D) に印刷内容を描画する     
    return Printable.PAGE_EXISTS;
  }
}

java.awt.print.Printable#int print(Graphics graphics, PageFormat? pageFormat, int pageIndex) の中で、GrappaPanel?.print(graphics, pageFormat, 0); を動かせばよい

private void btnPrintActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {                                         

    PrinterJob printJob = PrinterJob.getPrinterJob();
    printJob.setPrintable(new Printable() {

        @Override
        public int print(Graphics graphics, PageFormat pageFormat, int pageIndex) throws PrinterException {
            if (pageIndex > 0) {
                return NO_SUCH_PAGE;
            }

            try {
                createGraph().print(graphics, pageFormat, 0);
                return Printable.PAGE_EXISTS;
            } catch (Exception ex) {
                Logger.getLogger(GrappaForm.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
            }
            return Printable.NO_SUCH_PAGE;
        }
    });

    if (printJob.printDialog()) {
        try {
            printJob.print();
        } catch (Exception ex) {
            Logger.getLogger(GrappaForm.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
        }
    }
}

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グラフをマウスでクリックした際のイベント処理 †

GrappaPanel? に GrappaAdapter? を addGrappaListener?() する
GrappaAdapter? → http://www2.research.att.com/~john/Grappa/docs/att/grappa/GrappaListener.html
- 適当なイベントハンドラを Override して、イベント処理を実装する (下の例は、マウスクリックイベント処理を実装している)

サンプルコード

GrappaPanel gp = new GrappaPanel(graph);
gp.addGrappaListener(new GrappaAdapter(){
    @Override
    public void grappaClicked(Subgraph subg,
           Element elem,
           GrappaPoint pt,
           int modifiers,
           int clickCount,
           GrappaPanel panel){

        JOptionPane.showMessageDialog(
                null, "Node \"" + elem.getName() + " \"Clicked",
                "EventHandler", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
    }
});

実行結果

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参考文献 †

Grappa, John Mocenigo, AT&T, 2001-2010, http://www2.research.att.com/~john/Grappa/
Graphviz, AT&T, http://www.graphviz.org/
Graphviz Java API, Laszlo Szathmary, http://www.loria.fr/~szathmar/off/projects/java/GraphVizAPI/index.php
- dot コマンドの Java Wrapper。内部的には Runtime.exec() で dot コマンドを呼び出しているだけ

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