private bool ShavingNodeChecker(DendriteNode node, DendriteNode parent, int level)
{
if (level > 0)
{
if (node.NodeType == DendriteNodeType.EDGE && node != root)
{
// 端点が見つかればそこからノードを削除
// ConnectedNodes[0]はnodeのparent？？？ ← その通り
// 基本的にはそうだが、補間によって接続されると、そうとも限らないかもしれない
// ChangeRootNodeしたときにうまく動いているかもしれないけど
ShavingRec(node.ConnectedNodes[0], node);
return(true);
}
else if (node.NodeType == DendriteNodeType.CONNECT)
{
// 通過点の場合 探索続行
// foreachを使うと動かない (ShavingRecの中でConnectedNodesが削除されるから
//
// removeされたものが1つでもあったらi--しないといけないかも？？
for (int i = 0; i < node.GetConnectedNodeNum(); i++)
{
var next = node.ConnectedNodes[i];
if (next != parent)
{
if (ShavingNodeChecker(next, node, level - 1))
{
i--;
}
}
}
}
}
return(false);
}
//ノード情報から樹状突起の実際の長さと電気長などを計算
private void SetDistanceRec(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
XMax = Math.Max(XMax, node.gx);
XMin = Math.Min(XMin, node.gx);
YMax = Math.Max(YMax, node.gy);
YMin = Math.Min(YMin, node.gy);
ZMax = Math.Max(ZMax, node.gz);
ZMin = Math.Min(ZMin, node.gz);
//親ノードと子ノード間のユークリッド距離
double d = node.EuclideanDistanceTo(parent);
node.RealDistance = parent.RealDistance + d;
//二点のノードの平均半径
double aveRadius = (node.Radius + parent.Radius) / 2;
//電気的距離 R = ρ*L/(pi*r_ave^2) 定数部分は除去して R = L/r_ave^2
node.ElectricalDistance = parent.ElectricalDistance + d / (aveRadius);
MaxRealDistance = Math.Max(node.RealDistance, MaxRealDistance);
MaxElectricalDistance = Math.Max(node.ElectricalDistance, MaxElectricalDistance);
TotalLength += d;
TotalElectricalLength += d / aveRadius;
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SetDistanceRec(next, node);
}
}
}
private void SetNodeTypeRec(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
//連結しているノードの数でノードのタイプを判定
if (node.GetConnectedNodeNum() == 1) // 他の一つのクラスターにしか繋がっていないクラスターはEdgeクラスターである
{
node.NodeType = DendriteNodeType.EDGE;
edge++;
}
else if (node.GetConnectedNodeNum() >= 3) // 他の3つのクラスターに繋がっているクラスターはBranchクラスターである
{
node.NodeType = DendriteNodeType.BRANCH;
branch++;
}
else
{
node.NodeType = DendriteNodeType.CONNECT; // 他の2つのクラスターに繋がっているクラスターはEdgeクラスターでもBranchクラスターでもない
}
foreach (var child in node.ConnectedNodes)
{
if (child != parent)
{
SetNodeTypeRec(child, node);
}
}
}
// whiskerlevelの長さをもつひげを除去
private void ShavingRec(DendriteNode master, DendriteNode slave)
{
master.ConnectedNodes.Remove(slave);
if (master.NodeType != DendriteNodeType.BRANCH)
{
// ConnectedNodes[0]はnodeのparent
ShavingRec(master.ConnectedNodes[0], master);
}
}
private void GetDendriteNodesRec(IList <DendriteNode> list, DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
list.Add(node);
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
GetDendriteNodesRec(list, next, node);
}
}
}
//ルートノードの変更
public void ChangeRootNode(DendriteNode node)
{
root = node;
SetId();
SetNodeType();
SetDistance();
SetParentNodeAsFirstElement();
this.MaxDegree = SetDegree(root, null) + 1;
}
private void SetParentNodeAsFirstElementRec(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
node.ConnectedNodes.Remove(parent);
node.ConnectedNodes.Insert(0, parent);
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SetParentNodeAsFirstElementRec(next, node);
}
}
}
private void OutputVTKPointsRec(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
sbmain.AppendLine(node.gx.ToString("G7") + " " + node.gy.ToString("G7") + " " + node.gz.ToString("G7"));
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
OutputVTKPointsRec(next, node);
}
}
}
private void SetIdRec(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
//分類番号の設定
node.Id = idsum;
idsum++;
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SetIdRec(next, node);
}
}
}
// 呼び出す前に、SetNodeType()しておくこと
private int SetDegree(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
// node is not root
if (node.NodeType == DendriteNodeType.EDGE && parent != null)
{
node.Degree = 1;
return(node.Degree);
}
IList <int> vals = new List <int>();
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
int deg = SetDegree(next, node);
vals.Add(deg);
}
}
if (node.NodeType == DendriteNodeType.CONNECT || parent == null)
{
// サイズが0のswcを食わせると、ここで落ちることが判明したので
// ad-hocな処理だけどとりあえず修復
if (vals.Count > 0)
{
node.Degree = vals[0];
}
else
{
node.Degree = 1;
}
return(node.Degree);
}
else // NodeType = BRANCH
{
// このdegreeの定義はよく分からない
int max = vals.Max();
if (vals.Sum() == max * vals.Count)
{
node.Degree = max + 1;
}
else
{
node.Degree = max;
}
return(node.Degree);
}
}
void TLPElectricalDistance(StreamWriter sw, DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
sw.WriteLine(" (node {0} \"{1}\" )", node.Id, node.ElectricalDistance);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
TLPElectricalDistance(sw, next, node);
}
}
}
//平滑後の値の更新
private static void RenewValues(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
node.gx = node.tmpx;
node.gy = node.tmpy;
node.gz = node.tmpz;
node.Radius = node.tmpr;
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
RenewValues(next, node);
}
}
}
private void GetEdgeAndBranchNodesRec(IList <DendriteNode> list, DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
if (node.NodeType == DendriteNodeType.EDGE || node.NodeType == DendriteNodeType.BRANCH)
{
list.Add(node);
}
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
GetEdgeAndBranchNodesRec(list, next, node);
}
}
}
private static void GetEdgeNodesRec(IList <DendriteNode> list, DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
if (node.NodeType == DendriteNodeType.EDGE)
{
list.Add(node);
}
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
GetEdgeNodesRec(list, next, node);
}
}
}
void TLPCoord(StreamWriter sw, DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
sw.WriteLine(" (node {0} \"({1},{2},{3})\")", node.Id, node.gx, node.gy, node.gz);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
TLPCoord(sw, next, node);
}
}
}
private void SetGravityPointAndRadiusRec(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
//重心計算
node.SetGravityPointByClusters(resox, resoz);
//突起半径計算
node.CalcRadius(volunit);
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SetGravityPointAndRadiusRec(next, node);
}
}
}
//径の平滑化
private static void SmoothRadius(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
node.tmpr = node.Radius + node.ConnectedNodes.Sum(cobj => cobj.Radius);
int count = node.GetConnectedNodeNum() + 1;
node.tmpr /= count;
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SmoothRadius(next, node);
}
}
}
//ノード間連結性チェッカ
private static bool NodeConnectionCheck(DendriteNode a, DendriteNode b)
{
foreach (Point3Di pta in a.voxels)
{
foreach (Point3Di ptb in b.voxels)
{
int dx = ptb.X - pta.X;
int dy = ptb.Y - pta.Y;
int dz = ptb.Z - pta.Z;
if (Math.Abs(dx) <= 1 && Math.Abs(dy) <= 1 && Math.Abs(dz) <= 1)
return true;
}
}
return false;
}
void TLPNodes(StreamWriter sw, DendriteNode node, DendriteNode parent, ref int count)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
node.Id = count;
sw.Write("{0} ", count++);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
TLPNodes(sw, next, node, ref count);
}
}
}
void CytNodes(StreamWriter sw, Dendrite dend, DendriteNode node, DendriteNode parent, ref int count)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
node.Id = count;
sw.WriteLine("{0} {1} {2} {3} {4} {5}", count++, node.RealDistance, node.ElectricalDistance, (node.gx - dend.XMin) / (dend.XMax - dend.XMin), (node.gy - dend.YMin) / (dend.YMax - dend.YMin), (node.gz - dend.ZMin) / (dend.ZMax - dend.ZMin));
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
CytNodes(sw, dend, next, node, ref count);
}
}
}
// 参考情報: SWCファイルのフォーマット
// 1. ノードID (1オリジン)
// 2. NodeType (0:undefined, 1:soma, 2:axon, 3:dendrite, 4:apical dendrite, 5:fork point(ブランチ), 6:end point(エッジ), 7:custom)
// 3,4,5. x座標,y座標,z座標
// 6. 半径
// 7. 親ノード (1オリジン, ルートノードの親ノードは-1)
// http://research.mssm.edu/cnic/swc.html
private IEnumerable <Dendrite> ParseSWC(IEnumerable <string> fileContents)
{
// nodeId -> DendriteNode
var nodelist = new Dictionary <int, DendriteNode>();
var parser = new SwcParser(fileContents);
foreach (var swcNode in parser.GetSwcNode())
{
DendriteNode node = new DendriteNode(swcNode);
nodelist.Add(node.Id, node);
}
// 1つのSWCファイルにルートノードは1つとは限らないので配列にしてある
List <Dendrite> dendrites = new List <Dendrite>();
foreach (var node in nodelist.Values)
{
int parentNodeId = node.Distance;
// nodeがルートノードだったとき
if (parentNodeId == -1)
{
Dendrite dend = new Dendrite(/* maxdist = */ 0, /* rx = */ 1.0, /* rz = */ 1.0);
dend.root = node;
dendrites.Add(dend);
}
else
{
// nodeとその親ノードを連結する
var parentNode = nodelist[parentNodeId];
parentNode.ConnectedNodes.Add(node);
node.ConnectedNodes.Add(parentNode);
}
}
// 1つのSWCファイルにルートノードは1つとは限らないので
// それぞれについてツリー構造を生成
foreach (Dendrite dend in dendrites)
{
dend.Create();
dend.SwcHeader.InitBySwcComments(parser.Comments);
}
return(dendrites);
}
// 参考情報: SWCファイルのフォーマット
// 1. ノードID (1オリジン)
// 2. NodeType (0:undefined, 1:soma, 2:axon, 3:dendrite, 4:apical dendrite, 5:fork point(ブランチ), 6:end point(エッジ), 7:custom)
// 3,4,5. x座標,y座標,z座標
// 6. 半径
// 7. 親ノード (1オリジン, ルートノードの親ノードは-1)
// http://research.mssm.edu/cnic/swc.html
private IEnumerable<Dendrite> ParseSWC(IEnumerable<string> fileContents)
{
// nodeId -> DendriteNode
var nodelist = new Dictionary<int, DendriteNode>();
var parser = new SwcParser(fileContents);
foreach (var swcNode in parser.GetSwcNode())
{
DendriteNode node = new DendriteNode(swcNode);
nodelist.Add(node.Id, node);
}
// 1つのSWCファイルにルートノードは1つとは限らないので配列にしてある
List<Dendrite> dendrites = new List<Dendrite>();
foreach (var node in nodelist.Values)
{
int parentNodeId = node.Distance;
// nodeがルートノードだったとき
if (parentNodeId == -1)
{
Dendrite dend = new Dendrite(/* maxdist = */ 0, /* rx = */ 1.0, /* rz = */ 1.0);
dend.root = node;
dendrites.Add(dend);
}
else
{
// nodeとその親ノードを連結する
var parentNode = nodelist[parentNodeId];
parentNode.ConnectedNodes.Add(node);
node.ConnectedNodes.Add(parentNode);
}
}
// 1つのSWCファイルにルートノードは1つとは限らないので
// それぞれについてツリー構造を生成
foreach (Dendrite dend in dendrites)
{
dend.Create();
dend.SwcHeader.InitBySwcComments(parser.Comments);
}
return dendrites;
}
void PajekVerticesRD(StreamWriter sw, Dendrite dend, DendriteNode node, DendriteNode parent, ref int count)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
node.Id = count;
sw.WriteLine("{0} \"{1}\" {2} {3} {4} ", count++, node.RealDistance, (node.gx - dend.XMin) / (dend.XMax - dend.XMin), (node.gy - dend.YMin) / (dend.YMax - dend.YMin), (node.gz - dend.ZMin) / (dend.ZMax - dend.ZMin));
//sw.WriteLine("{0} {1}", count++, node.RealDistance);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
PajekVerticesRD(sw, dend, next, node, ref count);
}
}
}
private void PruningRec(DendriteNode node, DendriteNode parent, int nodeId)
{
if (node.Id == nodeId)
{
node.ConnectedNodes.Clear();
node.AddConnectedNode(parent);
return;
}
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
PruningRec(next, node, nodeId);
}
}
}
//ノード間連結性チェッカ
private static bool NodeConnectionCheck(DendriteNode a, DendriteNode b)
{
foreach (Point3Di pta in a.voxels)
{
foreach (Point3Di ptb in b.voxels)
{
int dx = ptb.X - pta.X;
int dy = ptb.Y - pta.Y;
int dz = ptb.Z - pta.Z;
if (Math.Abs(dx) <= 1 && Math.Abs(dy) <= 1 && Math.Abs(dz) <= 1)
{
return(true);
}
}
}
return(false);
}
//ノード連結関係を調べて木構造を生成
public void CreateNodeTree()
{
//ルートは距離値1のノード (SSDT開始点)
root = nodelist[0][0];
for (int z = 0; z < nodelist.Count - 1; z++)
{
List <DendriteNode> nodes1 = nodelist[z];
List <DendriteNode> nodes2 = nodelist[z + 1];
foreach (DendriteNode parent in nodes1)
{
foreach (DendriteNode child in nodes2)
{
// 未連結であるか？
if (child.isConnected == false)
{
// clusterの連結性チェック
bool ischild = NodeConnectionCheck(parent, child);
if (ischild)
{
// 相互連結
parent.AddConnectedNode(child);
child.AddConnectedNode(parent);
// 既に連結済みである
child.isConnected = true;
}
}
}
}
}
nodelist.Clear();
SetGravityPointAndRadius();
SetNodeType(); // GetEdgeNodesする前に呼ばないとバグる
var edgenodes = GetEdgeNodes();
// たぶん意味は無いと思うが、rootを変更しても問題になることは無いだろう的な
ChangeRootNode(edgenodes.First());
}
//重心座標の平滑化
private static void SmoothGravityLine(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
//接続ノードの重心座標の平均をとる
node.tmpx = node.gx + node.ConnectedNodes.Sum(cobj => cobj.gx);
node.tmpy = node.gy + node.ConnectedNodes.Sum(cobj => cobj.gy);
node.tmpz = node.gz + node.ConnectedNodes.Sum(cobj => cobj.gz);
int count = node.GetConnectedNodeNum() + 1;
node.tmpx /= count;
node.tmpy /= count;
node.tmpz /= count;
/*
* else if(node.nodetype == DendriteNodeType.BRANCH)
* {
* for(int i=0;i<node.GetConnectedNodeNum();i++)
* {
* if(node.cnodes[i] != parent)
* {
* double tx,ty,tz;
*
* tx = parent.gx+node.gx+node.cnodes[i].gx;
* ty = parent.gy+node.gy+node.cnodes[i].gy;
* tz = parent.gz+node.gz+node.cnodes[i].gz;
*
* node.gx = tx/3.0;
* node.gy = ty/3.0;
* node.gz = tz/3.0;
* }
* }
* }
*/
//node.CalcRadius0(resox,resoz);
//node.CalcRadius(this.volunit);
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SmoothGravityLine(next, node);
}
}
}
void TLPEdgeLength(StreamWriter sw, DendriteNode node, DendriteNode parent, DendriteNode pnode, ref int count)
{
if (parent != null && node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
sw.WriteLine(" (edge {0} \"{1}\")", count++, node.RealDistance - pnode.RealDistance);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
TLPEdgeLength(sw, next, node, node, ref count);
}
else
{
TLPEdgeLength(sw, next, node, pnode, ref count);
}
}
}
}
void PajekEdgesRD(StreamWriter sw, DendriteNode node, DendriteNode parent, DendriteNode pnode)
{
if (pnode != null && node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
sw.WriteLine("{0} {1} {2}", pnode.Id, node.Id, node.RealDistance - pnode.RealDistance);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
if (node.NodeType == DendriteNodeType.CONNECT)
{
PajekEdgesRD(sw, next, node, pnode);
}
else
{
PajekEdgesRD(sw, next, node, node);
}
}
}
}
void CytEdges(StreamWriter sw, Dendrite dend, DendriteNode node, DendriteNode parent, DendriteNode pnode)
{
if (pnode != null && node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
sw.WriteLine("{0} {1} {2} {3}", pnode.Id, node.Id, (node.RealDistance - pnode.RealDistance), (node.ElectricalDistance - pnode.ElectricalDistance));
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
if (node.NodeType == DendriteNodeType.CONNECT)
{
CytEdges(sw, dend, next, node, pnode);
}
else
{
CytEdges(sw, dend, next, node, node);
}
}
}
}
void TLPEdge(StreamWriter sw, DendriteNode node, DendriteNode parent, DendriteNode pnode, ref int count)
{
if (parent != null && node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
sw.WriteLine(" (edge {0} {1} {2})", count++, pnode.Id, node.Id);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
TLPEdge(sw, next, node, node, ref count);
}
else
{
TLPEdge(sw, next, node, pnode, ref count);
}
}
}
}
void SaveToSWCRec(DendriteNode node, DendriteNode parent, StreamWriter writer)
{
int type;
switch (node.NodeType)
{
case DendriteNodeType.EDGE:
type = 6;
break;
case DendriteNodeType.BRANCH:
type = 5;
break;
case DendriteNodeType.CONNECT:
type = 3;
break;
default:
type = 0;
break;
}
int parentId = (parent == null ? -1 : parent.Id + 1);
writer.WriteLine("{0} {1} {2} {3} {4} {5} {6}",
node.Id + 1, type,
node.gx, node.gy, node.gz,
node.Radius.ToString("G7"),
parentId);
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SaveToSWCRec(next, node, writer);
}
}
}
void CytNodes(StreamWriter sw, Dendrite dend, DendriteNode node, DendriteNode parent, ref int count)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
node.Id = count;
sw.WriteLine("{0} {1} {2} {3} {4} {5}", count++, node.RealDistance, node.ElectricalDistance, (node.gx - dend.XMin) / (dend.XMax - dend.XMin), (node.gy - dend.YMin) / (dend.YMax - dend.YMin), (node.gz - dend.ZMin) / (dend.ZMax - dend.ZMin));
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
CytNodes(sw, dend, next, node, ref count);
}
}
}
void Edge(DendriteNode node, DendriteNode root, int deg, StringBuilder sb)
{
if (node.Degree == deg && !flag)
{
flag = true;
if (root != null && root.NodeType == DendriteNodeType.BRANCH) edgec.Add(root);
}
if (flag) edgec.Add(node);
if (node.NodeType == DendriteNodeType.EDGE && root != null && flag)
{
double aver = 0;
double length = 0;
double elength = 0;
// calc average radius
edgec.ForEach(item => aver += item.Radius);
aver /= edgec.Count;
// calc edge length
length = edgec[edgec.Count - 1].RealDistance - edgec[0].RealDistance;
elength = edgec[edgec.Count - 1].ElectricalDistance - edgec[0].ElectricalDistance;
sb.AppendFormat("{0},{1},{2},", aver, length, elength);
edgec.ForEach(item => sb.AppendFormat("{0},", item.Id + 1));
sb.Remove(sb.Length - 1, 1);
sb.AppendLine();
edgec.Clear();
count[deg - 1]++;
flag = false;
return;
}
bool end = true;
DendriteNode tmp;
if (node.NodeType == DendriteNodeType.BRANCH && flag)
{
for (int i = 0; i < node.ConnectedNodes.Count; i++)
{
if (node.ConnectedNodes[i] != root)
{
if (node.ConnectedNodes[i].Degree == deg)
{
end = false;
if (i == 0) continue;
tmp = node.ConnectedNodes[0];
node.ConnectedNodes[0] = node.ConnectedNodes[i];
node.ConnectedNodes[i] = tmp;
}
}
}
if (end)
{
double aver = 0;
double length = 0;
double elength = 0;
// calc average radius
edgec.ForEach(item => aver += item.Radius);
aver /= edgec.Count;
// calc edge length
length = edgec[edgec.Count - 1].RealDistance - edgec[0].RealDistance;
elength = edgec[edgec.Count - 1].ElectricalDistance - edgec[0].ElectricalDistance;
sb.AppendFormat("{0},{1},{2},", aver, length, elength);
edgec.ForEach(item => sb.AppendFormat("{0},", item.Id + 1));
sb.Remove(sb.Length - 1, 1);
sb.AppendLine();
edgec.Clear();
count[deg - 1]++;
flag = false;
}
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != root)
{
Edge(next, node, deg, sb);
}
}
}
// 呼び出す前に、SetNodeType()しておくこと
private int SetDegree(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
// node is not root
if (node.NodeType == DendriteNodeType.EDGE && parent != null)
{
node.Degree = 1;
return node.Degree;
}
IList<int> vals = new List<int>();
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
int deg = SetDegree(next, node);
vals.Add(deg);
}
}
if (node.NodeType == DendriteNodeType.CONNECT || parent == null)
{
// サイズが0のswcを食わせると、ここで落ちることが判明したので
// ad-hocな処理だけどとりあえず修復
if (vals.Count > 0)
{
node.Degree = vals[0];
}
else
{
node.Degree = 1;
}
return node.Degree;
}
else // NodeType = BRANCH
{
// このdegreeの定義はよく分からない
int max = vals.Max();
if (vals.Sum() == max * vals.Count) node.Degree = max + 1;
else node.Degree = max;
return node.Degree;
}
}
//重心座標の平滑化
private static void SmoothGravityLine(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
//接続ノードの重心座標の平均をとる
node.tmpx = node.gx + node.ConnectedNodes.Sum(cobj => cobj.gx);
node.tmpy = node.gy + node.ConnectedNodes.Sum(cobj => cobj.gy);
node.tmpz = node.gz + node.ConnectedNodes.Sum(cobj => cobj.gz);
int count = node.GetConnectedNodeNum() + 1;
node.tmpx /= count;
node.tmpy /= count;
node.tmpz /= count;
/*
else if(node.nodetype == DendriteNodeType.BRANCH)
{
for(int i=0;i<node.GetConnectedNodeNum();i++)
{
if(node.cnodes[i] != parent)
{
double tx,ty,tz;
tx = parent.gx+node.gx+node.cnodes[i].gx;
ty = parent.gy+node.gy+node.cnodes[i].gy;
tz = parent.gz+node.gz+node.cnodes[i].gz;
node.gx = tx/3.0;
node.gy = ty/3.0;
node.gz = tz/3.0;
}
}
}
*/
//node.CalcRadius0(resox,resoz);
//node.CalcRadius(this.volunit);
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SmoothGravityLine(next, node);
}
}
}
void TLPNodes(StreamWriter sw, DendriteNode node, DendriteNode parent, ref int count)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
node.Id = count;
sw.Write("{0} ", count++);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent) TLPNodes(sw, next, node, ref count);
}
}
void TLPCoord(StreamWriter sw, DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
sw.WriteLine(" (node {0} \"({1},{2},{3})\")", node.Id, node.gx, node.gy, node.gz);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent) TLPCoord(sw, next, node);
}
}
void TLPNodeType(StreamWriter sw, DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
sw.WriteLine(" (node {0} \"{1}\" )", node.Id, (int)node.NodeType);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent) TLPNodeType(sw, next, node);
}
}
void TLPEdge(StreamWriter sw, DendriteNode node, DendriteNode parent, DendriteNode pnode, ref int count)
{
if (parent != null && node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
sw.WriteLine(" (edge {0} {1} {2})", count++, pnode.Id, node.Id);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT) TLPEdge(sw, next, node, node, ref count);
else TLPEdge(sw, next, node, pnode, ref count);
}
}
}
void TLPEdgeLength(StreamWriter sw, DendriteNode node, DendriteNode parent, DendriteNode pnode, ref int count)
{
if (parent != null && node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
sw.WriteLine(" (edge {0} \"{1}\")", count++, node.RealDistance - pnode.RealDistance);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT) TLPEdgeLength(sw, next, node, node, ref count);
else TLPEdgeLength(sw, next, node, pnode, ref count);
}
}
}
void PajekVerticesRD(StreamWriter sw, Dendrite dend, DendriteNode node, DendriteNode parent, ref int count)
{
if (node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT)
{
node.Id = count;
sw.WriteLine("{0} \"{1}\" {2} {3} {4} ", count++, node.RealDistance, (node.gx - dend.XMin) / (dend.XMax - dend.XMin), (node.gy - dend.YMin) / (dend.YMax - dend.YMin), (node.gz - dend.ZMin) / (dend.ZMax - dend.ZMin));
//sw.WriteLine("{0} {1}", count++, node.RealDistance);
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
PajekVerticesRD(sw, dend, next, node, ref count);
}
}
}
private void SetParentNodeAsFirstElementRec(DendriteNode node, DendriteNode parent) {
node.ConnectedNodes.Remove(parent);
node.ConnectedNodes.Insert(0, parent);
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SetParentNodeAsFirstElementRec(next, node);
}
}
}
//平滑後の値の更新
private static void RenewValues(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
node.gx = node.tmpx;
node.gy = node.tmpy;
node.gz = node.tmpz;
node.Radius = node.tmpr;
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
RenewValues(next, node);
}
}
}
//径の平滑化
private static void SmoothRadius(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
node.tmpr = node.Radius + node.ConnectedNodes.Sum(cobj => cobj.Radius);
int count = node.GetConnectedNodeNum() + 1;
node.tmpr /= count;
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SmoothRadius(next, node);
}
}
}
void SaveToSWCRec(DendriteNode node, DendriteNode parent, StreamWriter writer)
{
int type;
switch (node.NodeType)
{
case DendriteNodeType.EDGE:
type = 6;
break;
case DendriteNodeType.BRANCH:
type = 5;
break;
case DendriteNodeType.CONNECT:
type = 3;
break;
default:
type = 0;
break;
}
int parentId = (parent == null ? -1 : parent.Id + 1);
writer.WriteLine("{0} {1} {2} {3} {4} {5} {6}",
node.Id + 1, type,
node.gx, node.gy, node.gz,
node.Radius.ToString("G7"),
parentId);
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent) SaveToSWCRec(next, node, writer);
}
}
// whiskerlevelの長さをもつひげを除去
private void ShavingRec(DendriteNode master, DendriteNode slave)
{
master.ConnectedNodes.Remove(slave);
if (master.NodeType != DendriteNodeType.BRANCH)
{
// ConnectedNodes[0]はnodeのparent
ShavingRec(master.ConnectedNodes[0], master);
}
}
//ノード連結関係を調べて木構造を生成
public void CreateNodeTree()
{
//ルートは距離値1のノード (SSDT開始点)
root = nodelist[0][0];
for (int z = 0; z < nodelist.Count - 1; z++)
{
List<DendriteNode> nodes1 = nodelist[z];
List<DendriteNode> nodes2 = nodelist[z + 1];
foreach (DendriteNode parent in nodes1)
{
foreach (DendriteNode child in nodes2)
{
// 未連結であるか？
if (child.isConnected == false)
{
// clusterの連結性チェック
bool ischild = NodeConnectionCheck(parent, child);
if (ischild)
{
// 相互連結
parent.AddConnectedNode(child);
child.AddConnectedNode(parent);
// 既に連結済みである
child.isConnected = true;
}
}
}
}
}
nodelist.Clear();
SetGravityPointAndRadius();
SetNodeType(); // GetEdgeNodesする前に呼ばないとバグる
var edgenodes = GetEdgeNodes();
// たぶん意味は無いと思うが、rootを変更しても問題になることは無いだろう的な
ChangeRootNode(edgenodes.First());
}
private bool ShavingNodeChecker(DendriteNode node, DendriteNode parent, int level)
{
if (level > 0)
{
if (node.NodeType == DendriteNodeType.EDGE && node != root)
{
// 端点が見つかればそこからノードを削除
// ConnectedNodes[0]はnodeのparent？？？ ← その通り
// 基本的にはそうだが、補間によって接続されると、そうとも限らないかもしれない
// ChangeRootNodeしたときにうまく動いているかもしれないけど
ShavingRec(node.ConnectedNodes[0], node);
return true;
}
else if (node.NodeType == DendriteNodeType.CONNECT)
{
// 通過点の場合 探索続行
// foreachを使うと動かない (ShavingRecの中でConnectedNodesが削除されるから
//
// removeされたものが1つでもあったらi--しないといけないかも？？
for (int i = 0; i < node.GetConnectedNodeNum(); i++)
{
var next = node.ConnectedNodes[i];
if (next != parent)
{
if (ShavingNodeChecker(next, node, level - 1))
{
i--;
}
}
}
}
}
return false;
}
private void GetEdgeAndBranchNodesRec(IList<DendriteNode> list, DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
if (node.NodeType == DendriteNodeType.EDGE || node.NodeType == DendriteNodeType.BRANCH) list.Add(node);
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
GetEdgeAndBranchNodesRec(list, next, node);
}
}
}
//ノード情報から樹状突起の実際の長さと電気長などを計算
private void SetDistanceRec(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
XMax = Math.Max(XMax, node.gx);
XMin = Math.Min(XMin, node.gx);
YMax = Math.Max(YMax, node.gy);
YMin = Math.Min(YMin, node.gy);
ZMax = Math.Max(ZMax, node.gz);
ZMin = Math.Min(ZMin, node.gz);
//親ノードと子ノード間のユークリッド距離
double d = node.EuclideanDistanceTo(parent);
node.RealDistance = parent.RealDistance + d;
//二点のノードの平均半径
double aveRadius = (node.Radius + parent.Radius) / 2;
//電気的距離 R = ρ*L/(pi*r_ave^2) 定数部分は除去して R = L/r_ave^2
node.ElectricalDistance = parent.ElectricalDistance + d / (aveRadius);
MaxRealDistance = Math.Max(node.RealDistance, MaxRealDistance);
MaxElectricalDistance = Math.Max(node.ElectricalDistance, MaxElectricalDistance);
TotalLength += d;
TotalElectricalLength += d / aveRadius;
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SetDistanceRec(next, node);
}
}
}
private void SetGravityPointAndRadiusRec(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
//重心計算
node.SetGravityPointByClusters(resox, resoz);
//突起半径計算
node.CalcRadius(volunit);
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SetGravityPointAndRadiusRec(next, node);
}
}
}
private static void GetEdgeNodesRec(IList<DendriteNode> list, DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
if (node.NodeType == DendriteNodeType.EDGE)
{
list.Add(node);
}
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
GetEdgeNodesRec(list, next, node);
}
}
}
void CytEdges(StreamWriter sw, Dendrite dend, DendriteNode node, DendriteNode parent, DendriteNode pnode)
{
if (pnode != null && node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT) sw.WriteLine("{0} {1} {2} {3}", pnode.Id, node.Id, (node.RealDistance - pnode.RealDistance), (node.ElectricalDistance - pnode.ElectricalDistance));
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
if (node.NodeType == DendriteNodeType.CONNECT) CytEdges(sw, dend, next, node, pnode);
else CytEdges(sw, dend, next, node, node);
}
}
}
private void SetNodeTypeRec(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
//連結しているノードの数でノードのタイプを判定
if (node.GetConnectedNodeNum() == 1) // 他の一つのクラスターにしか繋がっていないクラスターはEdgeクラスターである
{
node.NodeType = DendriteNodeType.EDGE;
edge++;
}
else if (node.GetConnectedNodeNum() >= 3) // 他の3つのクラスターに繋がっているクラスターはBranchクラスターである
{
node.NodeType = DendriteNodeType.BRANCH;
branch++;
}
else
{
node.NodeType = DendriteNodeType.CONNECT; // 他の2つのクラスターに繋がっているクラスターはEdgeクラスターでもBranchクラスターでもない
}
foreach (var child in node.ConnectedNodes)
{
if (child != parent)
{
SetNodeTypeRec(child, node);
}
}
}
private void GetDendriteNodesRec(IList<DendriteNode> list, DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
list.Add(node);
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
GetDendriteNodesRec(list, next, node);
}
}
}
private void SetIdRec(DendriteNode node, DendriteNode parent)
{
//分類番号の設定
node.Id = idsum;
idsum++;
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
SetIdRec(next, node);
}
}
}
private void PruningRec(DendriteNode node, DendriteNode parent, int nodeId) {
if (node.Id == nodeId)
{
node.ConnectedNodes.Clear();
node.AddConnectedNode(parent);
return;
}
foreach (var next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
PruningRec(next, node, nodeId);
}
}
}
void Edge(DendriteNode node, DendriteNode root, int deg, StringBuilder sb)
{
if (node.Degree == deg && !flag)
{
flag = true;
if (root != null && root.NodeType == DendriteNodeType.BRANCH)
{
edgec.Add(root);
}
}
if (flag)
{
edgec.Add(node);
}
if (node.NodeType == DendriteNodeType.EDGE && root != null && flag)
{
double aver = 0;
double length = 0;
double elength = 0;
// calc average radius
edgec.ForEach(item => aver += item.Radius);
aver /= edgec.Count;
// calc edge length
length = edgec[edgec.Count - 1].RealDistance - edgec[0].RealDistance;
elength = edgec[edgec.Count - 1].ElectricalDistance - edgec[0].ElectricalDistance;
sb.AppendFormat("{0},{1},{2},", aver, length, elength);
edgec.ForEach(item => sb.AppendFormat("{0},", item.Id + 1));
sb.Remove(sb.Length - 1, 1);
sb.AppendLine();
edgec.Clear();
count[deg - 1]++;
flag = false;
return;
}
bool end = true;
DendriteNode tmp;
if (node.NodeType == DendriteNodeType.BRANCH && flag)
{
for (int i = 0; i < node.ConnectedNodes.Count; i++)
{
if (node.ConnectedNodes[i] != root)
{
if (node.ConnectedNodes[i].Degree == deg)
{
end = false;
if (i == 0)
{
continue;
}
tmp = node.ConnectedNodes[0];
node.ConnectedNodes[0] = node.ConnectedNodes[i];
node.ConnectedNodes[i] = tmp;
}
}
}
if (end)
{
double aver = 0;
double length = 0;
double elength = 0;
// calc average radius
edgec.ForEach(item => aver += item.Radius);
aver /= edgec.Count;
// calc edge length
length = edgec[edgec.Count - 1].RealDistance - edgec[0].RealDistance;
elength = edgec[edgec.Count - 1].ElectricalDistance - edgec[0].ElectricalDistance;
sb.AppendFormat("{0},{1},{2},", aver, length, elength);
edgec.ForEach(item => sb.AppendFormat("{0},", item.Id + 1));
sb.Remove(sb.Length - 1, 1);
sb.AppendLine();
edgec.Clear();
count[deg - 1]++;
flag = false;
}
}
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != root)
{
Edge(next, node, deg, sb);
}
}
}
void PajekEdgesRD(StreamWriter sw, DendriteNode node, DendriteNode parent, DendriteNode pnode)
{
if (pnode != null && node.NodeType != DendriteNodeType.CONNECT) sw.WriteLine("{0} {1} {2}", pnode.Id, node.Id, node.RealDistance - pnode.RealDistance);
foreach (DendriteNode next in node.ConnectedNodes)
{
if (next != parent)
{
if (node.NodeType == DendriteNodeType.CONNECT) PajekEdgesRD(sw, next, node, pnode);
else PajekEdgesRD(sw, next, node, node);
}
}
}
