thesis.tex

\documentclass[12pt,oneside,final]{fithesis2}
\usepackage[slovak]{babel}
\usepackage[utf8]{inputenc}
%\usepackage[IL2,T1]{fontenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{tgpagella}
\usepackage{cmap}
\usepackage[plainpages=false,pdfpagelabels,unicode]{hyperref}
%breaklinks
\usepackage[toc]{appendix}

\newcommand\uv[1]{\quotedblbase #1\textquotedblleft}
%\usepackage{listings}
%\lstset{language=C}
%\usepackage[dvips]{graphicx}
\usepackage{pdfpages}
\usepackage[pdftex]{color}
\usepackage{graphicx}
%\usepackage[slovak]{polyglossia}
%\pdfcompresslevel=9
%\usepackage{anysize}
%\marginsize{3.5cm}{2cm}{3.5cm}{3.5cm}
\usepackage{url}
%% Define a new 'leo' style for the package that will use a smaller font.
\makeatletter
\def\url@leostyle{%
 \@ifundefined{selectfont}{\def\UrlFont{\sf}}{\def\UrlFont{\scriptsize\ttfamily}}}
\makeatother
%% Now actually use the newly defined style.
\urlstyle{leo}


\thesistitle{Prezentačný režim pre PDF prehliadač \emph{evince}}
\thesissubtitle{Bakalárska Práca}
\thesisstudent{Lukáš Bezdička}
\thesiswoman{false}
\thesisfaculty{fi}
\thesisyear{2011}
\thesisadvisor{{RNDr. Jan Kasprzak}}
\thesislang{sk}

\begin{document}
\FrontMatter
\ThesisTitlePage

%\includegraphics[bb=0 0 209 300,width=\textwidth,height=\textheight]{zadani.pdf}
\includepdf{zadani.pdf}
%\begin{figure}[hbtp]
%\includegraphics{zadani}
%\end{figure}


\begin{ThesisDeclaration}
\DeclarationText
\AdvisorName
\end{ThesisDeclaration}

\begin{ThesisThanks}
Rád by som poďakoval vývojárom \emph{evince} za ústretovú pomoc pri písaní práce a obzvlášť Josému Alisteovi. Takisto veľkou pomocou bol už existujúci kód vytvorený Johannesom Buchnerom.
\end{ThesisThanks} 

\begin{ThesisAbstract}
Prehliadač dokumentov \emph{evince} obsahuje prezentačný mód, ktorý je často používaný na prezentácie vo formáte PDF vytvorené pomocou triedy \LaTeX~Beamer. Táto práca pridáva podporu dvoch monitorov a pridáva grafický časovač do prezentačného módu.
\end{ThesisAbstract}

\begin{ThesisKeyWords}
cairo, evince, GDK, GLib, GNOME, GObject, GTK+, \LaTeX~Beamer
\end{ThesisKeyWords}
 
\MainMatter
%\sloppy
%\chapter{Predhovor}
\setcounter{tocdepth}{3}
\tableofcontents 
 
\chapter{Úvod}

Existuje veľké množstvo programov na tvorbu prezentácií a snáď ešte viac formátov, do ktorých je možné prezentácie uložiť. Napríklad PowerPoint a jeho formát PPT, alebo Impress a štandardný formát ODP\footnote{Open Document Presentation --- otvorený formát prezentácií.}. Najtypickejší spôsob prezentácie v~dnešnej dobe je prezentácia, pri ktorej má prednášajúci svoj počítač a jeho slajdy sú premietané pripojeným projektorom na plátno za ním. Práve pre takéto prípady majú programy zabudovanú podporu pre prezentácie na viacerých displejoch a na obrazovke počítača zobrazujú podporný materiál pre prednášajúceho. Takto sa nemusí prednášajúci publiku otáčať chrbtom.

Jedným z~formátov používaných na prezentácie je aj formát PDF\footnote{Portable Document Format --- prenositeľný formát dokumentov štandardizovaný ISO 32000-1.}. Väčšina programov na prácu s~týmto formátom ale nepodporuje viacero monitorov. Známy program používaný na formát PDF je program s~otvoreným zdrojovým kódom \emph{evince}.

\emph{Evince} obsahuje prezentačný mód, ktorý je často používaný na prezentáciu dokumentov PDF vytvorených pomocou triedy \emph{\LaTeX~Beamer}. Ide o~rozširujúcu triedu \LaTeX{} používanú miesto klasických tried dokumentu typu \texttt{article} alebo \texttt{book} \cite{abclatex}. Trieda \emph{\LaTeX~Beamer} je navrhnutá so zreteľom na potrebu pre podporný materiál k~prezentáciám pozostávajúci zo sylabov, priesvitiek, ale aj poznámok \cite{beamer}. Tie zvyknú byť vytlačené, ale pri použití projektora môžu byť zobrazené aj na obrazovke počítača. Okrem módu poznámok je možné zobraziť na druhej obrazovke preklady alebo predošlé slajdy. O~zobrazení poznámok sa rozhoduje v~preambule dokumentu pomocou \verb|\setbeameroption{}| s~nasledujúcimi nastaveniami:
\begin{description}
\item[hide notes] --- štandardné nastavenie, pri ktorom sa poznámky nepridávajú do výsledného dokumentu.
\item[show notes] --- poznámky sú zľava pripojené k~jednotlivým slajdom. Ich pozícia sa ďalej upravuje pomocou \texttt{on second \\ screen = <left,right,bottom,top>}.
\item[show only notes] --- vytvorí samostatný dokument pozostávajúci len z~poznámok.
\end{description}

Výsledný dokument by následne mohol byť prezentovaný podobne ako prezentácie v~programoch PowerPoint alebo Impress, kde na projektore je samotná prezentácia a na obrazovke prednášajúceho sa buď zobrazujú aktuálne slajdy alebo poznámky. Alebo za pomoci \emph{XRandR}, rozšírenia systému \emph{X Window}, je možné spojiť viacero obrazoviek do jednej veľkej a roztiahnuť na ňu prezentáciu tak, ako to popisuje Klaus Dohmen v~článku \emph{Dual Screen Presentations with the \LaTeX~Beamer Class under X} \cite{dohmen}. \emph{Evince} však túto funkcionalitu neposkytuje \cite{evbug}.
\\
\\
Do úvahy prichádzali nasledujúce riešenia:
\begin{itemize}
\item Upraviť knižnicu Poppler\footnote{<\url{http://poppler.freedesktop.org/}>.} a na jej úrovni dokument rozdeliť a predať \emph{evince} dve vrstvy, ktoré by následne presunul na vybraný monitor. Táto úprava by však bola špecifická len pre formát PDF a prehliadač dokumentov \emph{evince} podporuje aj iné formáty.
\item Vyššie spomenutá možnosť spojiť obrazovky do jednej veľkej a roztiahnuť okno prezentácie tak, aby poznámky boli na jednom monitore a prezentácia na druhom. Táto možnosť by ale vyžadovala rovnaké rozlíšenie obidvoch monitorov a znemožnila by podporu viacerých platforiem.
\item Upraviť \emph{evince} na úrovni knižnice GTK+\footnote{GIMP toolkit.} a použiť už existujúcu triedu \texttt{EvView}. Toto riešenie sa nakoniec ukázalo ako najschodnejšie, keďže zachováva prenositeľnosť a nevyžaduje veľký zásah do už existujúceho kódu.
\end{itemize}

Bližšie informácie a popis ďalších možných riešení sa dajú nájsť v~diskusii pod hlásením o~chybe \cite{evbug}.

Cieľom bakalárskej práce v~rámci projektu \emph{evince} bolo pridať podporu pre dva monitory do prezentačného módu \emph{evince} v~podobe kontrolného okna na monitore prednášajúceho a časovač s~nenápadným zobrazením priebehu prezentácie. V~prípade časovača ide o~vytvorenie ovládacieho prvku, tzv. widget, ktorý je následne použitý v~kontrolnom okne dvojobrazovkovej prezentácie. V~tomto okne prednášajúci nastaví predpokladanú dĺžku prezentácie a následne sa pri prezentácii zobrazí po úvodnom slajde na spodnej časti kontrolného okna nenápadný indikátor priebehu, podobne ako je to v~programe MagicPoint \cite{mgp}. Podpora dvoch monitorov je zameraná na prezentácie, ktoré sú vytvorené pomocou triedy \emph{\LaTeX~Beamer} \cite{beamer}. Ide však len o~prezentácie s~poznámkami, ktoré boli vytvorené ako samostatný súbor, pretože podpora jedného celistvého dokumentu vývojárom \emph{evince} prišla príliš špecifická pre \emph{\LaTeX~Beamer}, a tak by znížila šancu začlenenia výsledného kódu do projektu \emph{evince}.

Druhá kapitola popisuje platformu GNOME a jej časti. V~podkapitolách sú bližšie popísané použité časti. V~tretej kapitole je popísaný program \emph{evince} a jeho úprava je zhrnutá v~štvrtej kapitole. Na záver sú prezentované ďalšie možnosti rozšírenia projektu.

\chapter{GNOME Platforma}
V~roku 1997 Spencer Kimball a Peter Mattis vytvorili projekt GTK+ pre projekt GIMP\footnote{GNU Image Manipulation Program.}. V~tom istom roku Miguel de Icaza a Federico Mena založili projekt GNOME, ktorého cieľom je vytvoriť jednoduché prostredie pracovnej plochy, ktorý je postavený na GTK+. Tieto projekty zostali na seba silne naviazané a spoločne s~ďalšími tvoria platformu GNOME \ref{tab.GNOME}. V~čase písania tejto práce dochádzalo k~podstatným zmenám v~celej platforme z~dôvodu vydania verzie 3.0. Z~dôvodu veľkosti platformy GNOME budú ďalej popísané len knižnice použité v~tejto práci a riešenia špecifických problémov v~rámci nich.
\begin{table}[hbtp]
\begin{center}
\begin{scriptsize}
\begin{tabular}{|c||c||c||c||c||c||c|}
\hline \multicolumn{3}{|c||}{\begin{tiny}
\textit{Užívateľské prostredie}
\end{tiny}} & \begin{tiny}
\textit{Multimédiá}
\end{tiny} & \begin{tiny}
\textit{Komunikácia}
\end{tiny} & \begin{tiny}
\textit{Ukladanie dát}
\end{tiny} & \begin{tiny}
\textit{Utility}
\end{tiny}\\
\multicolumn {1}{|c}{GTK+} & \multicolumn {1} {c} {Cairo} & \multicolumn {1} {c||} {Clutter} & GStreamer & Telepathy & EDS & Champlain \\
\multicolumn{1}{|c}{ATK} & \multicolumn{1}{c}{Pango} & \multicolumn{1}{c||}{Webkit} & Canberra & Avahi & GDA & Enchant \\ \cline{1-3}
\multicolumn{3}{|c||}{\begin{tiny}
\textit{Jadro}
\end{tiny}} & Pulseaudio &GUPnP & Tracker & Poppler \\
\multicolumn{1}{|c}{GIO} & \multicolumn{1}{c}{GLib} & \multicolumn{1}{c||}{GOBject} & & & GeoClue & \\ \hline \hline
\multicolumn{3}{|c||}{\begin{tiny}
\textit{Systémová integrácia}
\end{tiny}} & \multicolumn{4}{|c|}{{\tiny \textit{Integrácia do pracovného prostredia}}} \\
\multicolumn{1}{|c}{upower} & \multicolumn{1}{c}{udisks} & \multicolumn{1}{c||}{policykit} & \multicolumn{1}{|c}{packagekit} & \multicolumn{1}{c}{libnotify} & \multicolumn{2}{c|}{seahorse} \\
\hline 
\end{tabular}
\end{scriptsize}
\caption{Komponenty platformy GNOME \cite{GNOMEPlatform}}
\label{tab.GNOME}
\end{center}
\end{table}

\section{GLib}
Všeobecná knižnica funkcií GLib vznikla oddelením kódu ktorý nebol priamo špecifický pre grafické užívateľské rozhranie GTK+. GLib poskytuje abstrakciu nad platformami a používa sa ako základ programov. GLib sa dá ďalej rozdeliť na niekoľko častí. 

\textbf{GLib Fundamentals} obsahuje základné typy a konštanty, štandardné makrá, makrá na typovú konverziu a endianitu, číselné definície matematických konštánt a operácie s~desatinnou čiarkou, špeciálne makrá a podporu atomických operácií.

\textbf{GLib Core Application Support} poskytuje správu udalostí, podporu vlákien, asynchrónne fronty, dynamické moduly, správu pamäte, vstupno-výstupné kanály a systém správ.
 
\textbf{GLib Utilities}, v~ktorej sa okrem iného nachádza podpora pre časovače a funkcie na prácu s~URI\footnote{Uniform Resource Identifier --- jednotný identifikátor zdrojov definovaný v~RFC 3986 <\url{http://www.ietf.org/rfc/rfc3986.txt}>.}.

\textbf{GLib Data Types} obsahuje definíciu rozšírených dátové typy, napríklad n-árne stromy, cache a reťazce.

\subsection{GMainLoop --- udalosti a časovače}
O~správu udalostí v~programoch sa stará cyklus popísaný štruktúrou \texttt{GMainLoop}. Tieto udalosti môžu pochádzať z~rôznych zdrojov ako napríklad ukazovatele na súbory, časovače alebo vlastné zdroje pridané pomocou \texttt{g\_\-source}\texttt{\_\-attach()}. Každá udalosť má priradenú prioritu. Takisto je možné pridať funkcie, ktoré sa spustia v~prípade nečinnosti. Hlavný cyklus sa vytvorí pomocou funkcie \texttt{g\_\-main\_\-loop\_\-new()}. Po pridaní úvodných zdrojov udalostí, ktoré je možné pridávať aj dynamicky za behu, je potrebné zavolať \texttt{g\_\-main\_\-loop\_\-run()}.

V~práci bolo potrebné pravidelne prekresliť časť okna. Pomocou funkcie \texttt{g\_\-timeout\_\-add\_\-seconds()} dôjde k~vytvoreniu zdroja udalostí a jeho pripojeniu ku kontextu hlavného cyklu. Časovač sa taktiež dá vytvoriť pomocou funkcie \texttt{g\_\-timeout\_\-add()}. Rozdiel medzi týmito funkciami je, že \texttt{\_\-seconds()} sa snaží zoskupiť zobudenia. Dosahuje tým väčšiu úsporu energie za cenu menšej presnosti.

\subsection{URI} 
URI je kompaktná sekvencia znakov, ktorá identifikuje abstraktný alebo fyzický zdroj. Používa sa na identifikáciu zdrojov v~sieti Internet. URI je spojením URL\footnote{Uniform Resource Locator --- jednotný lokátor zdrojov definovaný v~RFC 1738 <\url{http://www.ietf.org/rfc/rfc1738.txt}>} na určenie lokácie zdroja a URN\footnote{Uniform Resource Name --- jednotný názov zdrojov definovaný v~RFC 1737 <\url{http://www.ietf.org/rfc/rfc1737.txt}>} na identifikáciu zdroja. Na obrázku \ref{obr.URI} zobrazená syntax URI je definovaná takto:
\begin{description}
\item[schéma] používa sa na špecifikáciu protokolu a obmedzenie syntaxe URI identifikátorov. Schémy by mali byť registrované IANA\footnote{Internet Assigned Numbers Authority <\url{http://www.iana.org/}>}.
\item[hierarchická časť] delí sa na dve časti, a to špecifikáciu autority (začína s~\uv{//}), ktorá môže obsahovať informácie o~užívateľovi a cestu ku zdroju.
\item[dotaz] nepovinná nehierarchická časť identifikátora obsahujúca dodatočné identifikačné informácie. Od cesty sa oddeľuje otáznikom.%ref wiki
\item[fragment] nepovinná časť oddelená znakom \uv{\#} na nepriamu identifikáciu sekundárneho zdroja na základe primárneho zdroja a doplňujúcej informácie. Môže ísť o~nejakú konkrétnu časť zdroja alebo o~iný zdroj definovaný týmito reprezentáciami.
\end{description}
Na prevod medzi názvom súboru a URI poskytuje GLib makrá \texttt{g\_\-filename\_\-from\_\-uri()} a \texttt{g\_\-filename\_\-to\_\-uri()}.

\begin{figure}[hbpt]
\includegraphics[width=\linewidth]{Diagram1.pdf}
\caption{Schéma URI s~príkladom.}
\label{obr.URI}
\end{figure}

\section{GObject}
GLib Object System je objektovo orientovaná knižnica pre jazyk C postavená na GLib. GObject je navrhnutý tak, aby bolo možné exportovať jeho API\footnote{API --- rozhranie pre programovanie aplikácií.} do ostatných jazykov za pomoci jazykových väzieb\footnote{<\url{http://developer.gnome.org/gobject/stable/ch01s02.html}>}.

Súčasťou GLib je dynamický typový systém postavený na štruktúre 	\texttt{GType}\footnote{<\url{http://developer.gnome.org/gobject/stable/chapter-gtype.html}>}. Táto štruktúra v~skratke definuje veľkosť triedy, inicializačné a deštrukčné funkcie, veľkosť inštancie triedy, pravidlá inštancií\footnote{V C++ typ nového operátora.}, kopírovacie funkcie atď.

Knižnica GObject poskytuje základnú objektovú triedu \texttt{GObject}\footnote{<\url{http://developer.gnome.org/gobject/stable/}>}. \texttt{GObject} neumožňuje viacnásobnú dedičnosť a umožnuje definovať rozhrania tried podobne ako Java. Každá \texttt{GObject} trieda sa implementuje pomocou minimálne dvoch štruktúr --- štruktúra triedy a štruktúra objektu. Zvykom je použiť aspoň tri, štruktúru triedy, štruktúru inštancií a privátnu štruktúru inštancií. Implementujú sa tým prístupové modifikátory \texttt{public}, \texttt{protected} alebo \texttt{private}. GObject definuje určitú formu kódu, tzv. boilerplate\footnote{<\url{http://developer.gnome.org/gobject/stable/howto-gobject.html}>}.
Pre hlavičkové súbory je boilerplate popísaný na obrázku \ref{ev-presentation-timer.h}.
\begin{figure}[hbpt]
\begin{tiny}
\begin{verbatim}
/*
 *Copyright a licenčné informácie
 */
/*Kontrola inklúzie.*/
 #ifndef _EV_PRESENTATION_TIMER_H_
 #define _EV_PRESENTATION_TIMER_H_
/*Špeciálne makro, ktoré v prípade c++ kompilátora pridá extern okolo hlavičky.*/
 G_BEGIN_DECLS
 typedef struct _EvPresentationTimerClass    EvPresentationTimerClass;
 typedef struct _EvPresentationTimer         EvPresentationTimer;
 typedef struct _EvPresentationTimerPrivate  EvPresentationTimerPrivate;
/* Typové makrá */
 #define EV_TYPE_PRESENTATION_TIMER         (ev_presentation_timer_get_type ())
 #define EV_PRESENTATION_TIMER(object)      (G_TYPE_CHECK_INSTANCE_CAST ((object), EV_TYPE_PRESENTATION_TIMER, \
                                             EvPresentationTimer))
 #define EV_PRESENTATION_TIMER_CLASS(klass) (G_TYPE_CHECK_CLASS_CAST ((klass), EV_TYPE_PRESENTATION_TIMER, \
                                             EvPresentationTimerClass))
 #define EV_IS_PRESENTATION_TIMER(object)   (G_TYPE_CHECK_INSTANCE_TYPE ((object), EV_TYPE_PRESENTATION_TIMER))
 #define EV_IS_PRESENTATION_TIMER_CLASS(klass)  (G_TYPE_CHECK_CLASS_TYPE ((klass), EV_TYPE_PRESENTATION_TIMER))
 #define EV_PRESENTATION_TIMER_GET_CLASS(object) (G_TYPE_INSTANCE_GET_CLASS ((object), EV_TYPE_PRESENTATION_TIMER, \
                                                  EvPresentationTimerClass))
 struct _EvPresentationTimerClass
 {
     GtkDrawingAreaClass parent_class;
     /* členovia triedy */
 };
 struct _EvPresentationTimer 
 {
     GtkDrawingArea         parent_instance;
     /*privátna štruktúra je potom definovaná v~.c súbore*/
     EvPresentationTimerPrivate   *priv;
     /*členovia inštancie*/ 
};
 void          ev_presentation_timer_set_pages     (EvPresentationTimer *ev_timer,
                                 guint pages);
 void          ev_presentation_timer_set_page     (EvPresentationTimer *ev_timer,
                                 guint page);
 void          ev_presentation_timer_start       (EvPresentationTimer *ev_timer);
 void          ev_presentation_timer_stop       (EvPresentationTimer *ev_timer);
 void          ev_presentation_timer_set_time     (EvPresentationTimer *ev_timer,
                                 gint time);
 GType          ev_presentation_timer_get_type     (void);
 GtkWidget       *ev_presentation_timer_new        (void);
 
 G_END_DECLS
 #endif
\end{verbatim}
\end{tiny}
\caption{Okomentovaná ukážka kódu.}
\label{ev-presentation-timer.h}
\end{figure}

Pri inicializácii triedy \texttt{ev\_\-presentation\_\-timer\_\-class\_\-init()} musí funkcia \texttt{g\_\-type\_\-class\_\-add\_\-private()} registrovať privátnu štruktúru pre triedu\cite{gprivate}. Pri alokácii objektu sú privátne štruktúry pre typy a typy ich rodičov sprístupnené sekvenčne v~rovnakom pamäťovom bloku ako ich verejné štruktúry. Nakoniec pri inicializácii inštancie v~tomto prípade \texttt{ev\_\-presentation\_\-timer\_\-init()} sa za pomoci makra \texttt{G\_\-TYPE\_\-INSTANCE\_\-GET\_\-PRIVATE()} získa ukazovateľ na privátnu dátovú štruktúru. Na implementáciu \texttt{ev\_\-presentation\_\-timer\_\-get\_\-type()} funkcie a na definíciu ukazovateľa na rodičovskú triedu sa používa makro \texttt{G\_\-DEFINE\_\-TYPE}.

GObject poskytuje štandardný get/set mechanizmus pre objektové vlastnosti. Vlastnosti sa registrujú pri inicializácii objektu volaním funkcie \texttt{g\_\-object\_\-class\_\-install\_\-property()}.

Pri riešení problému bolo potrebné pridať vlastnosť \texttt{PROP\_\-PAGE} do \texttt{EvViewPresentation}. \texttt{PROP\_\-PAGE} odkazuje na číslo aktuálnej stránky. Jej obsah sa získa pomocou \texttt{g\_\-object\_\-get\_\-property()} a nastavuje sa pomocou \texttt{g\_\-object\_\-set\_\-property()}. Túto funkčnost zabezpečuje prepísanie štandardných funkcií \texttt{GObject} triedy počas inicializácie triedy vo funkcii \texttt{ev\_\-view\_\-presentation\_\-class\_\-init()}. Následne pri zmene vlastnosti môže objekt vyslať \uv{nofity} signál pre danú vlastnosť pomocou funkcie \texttt{g\_\-object\_\-notify()}.

Systém správ GObjectu sa skladá zo signálov a uzáverov\footnote{<\url{{http://developer.gnome.org/gobject/stable/chapter-signal.html\#closure}}>}. Uzávery sú kľúčový koncept pre asynchrónne doručovanie signálov široko používaný v~GNOME. Uzávery sú abstrakciou generického spätného volania pre signály. Štruktúra uzáveru obsahuje tri objekty:
\begin{itemize}
\item ukazovateľ na vyhradenú funkciu, tzv. callback.
\item ukazovateľ na užívateľské dáta ktorý je predaný callbacku pri volaní uzáveru.
\item ukazovateľ na funkciu deštruktora uzáveru.
\end{itemize}
Princíp uzáver funguje tak, že program spí v~hlavnom cykle pokiaľ sa neudeje nejaká udalosť a kontrola je následne predaná vyhradenej funkcii (callback). Udalosť je reprezentovaná odoslaným signálom z~objektu, v~ktorom sa táto udalosť udiala. Na jednotlivé signály sa pripája manipulátor (uzávera alebo \uv{handler}), ktorý tieto signály odchytí a zavolá callback. Pripojenie signálov prebieha pomocou volania:
\begin{verbatim}
gulong g_signal_connect( gpointer    *objekt,
                         const gchar *nazov,
                         GCallback    funkcia,
                         gpointer     uziv_data );
\end{verbatim} Callback môže vyzerať takto: 
\begin{verbatim}
void callback_func( GtkWidget *objekt,
                    gpointer   uziv_data );
\end{verbatim}
Pokiaľ chceme predať callback funkcii len jeden objekt je treba použiť \texttt{g\_\-signal\_\-connect\_\-swapped()}.

\section{GTK+}
GIMP Toolkit je sada knižníc určená na tvorbu rozhrania grafických aplikácií. Pozostáva z~nízkoúrovňových kresliacich prostriedkov a elementov grafických rozhraní, tzv. widgetov. Okrem programovacieho jazyka C knižnica podporuje mnoho ďalších za pomoci jazykových väzieb. GTK+ používa tieto knižnice založené na \textbf{GLib}:
\begin{description}
\item[GObject] každý widget je potomkom objektu GObject.
\item[GIO] VFS\footnote{Virtual File System - systém na abstrakciu nad súborovými systémami} API na abstrakciu vstupno-výstupných operácií.
\item[Cairo] na vykresľovanie widgetov.
\item[Pango] na prácu s~textom.
\item[ATK] toolkit na zvýšenie dostupnosti pre zrakovo, či sluchovo postihnutých ľudí.
\item[GdkPixBuf] knižnica na tvorbu objektov z~obrázkov.
\item[GDK] poskytujúca abstrakčnú vrstvu nad okennými systémami ako napríklad X11 alebo Windows.
\end{description}
Spojenie týchto knižníc dodáva GTK+ flexibilitu a zjednodušuje prenositeľnosť na iné platformy.
Programy postavené na GTK+ inicializujú GTK+ volaním funkcie \texttt{gtk\_\-init()}. Táto funkcia nastaví napríklad štandardný handler pre signály, mapu farieb atď. Následne je nutné vytvoriť základné widgety a volaním \texttt{gtk\_\-main()} skočiť do hlavného cyklu. Triedy GTK+ sú usporiadané hierarchicky\footnote{<\url{http://developer.gnome.org/gtk/stable/ch01.html}>} a na základe tejto hierarchie je pri tvorbe nového widgetu dobré správne zvoliť rodičovskú triedu tak, aby implementovala čo najviac funkcionality a aby ďalšie rozšírenia pozostávali z~nových funkcií alebo len prepísania (preťaženia) funkcií rodičovskej triedy.
\subsection{GtkWidget}
GtkWidget je abstraktnou základnou triedou pre všetky widgety\footnote{<\url{http://developer.gnome.org/gtk/stable/GtkWidget.html}>}, či už ide o~okno, tlačidlo alebo kontajner. Táto trieda sa stará o~životný cyklus, stavy a štýly widgetov. Životný cyklus widgetu pozostáva z~vytvorenia nového objektu, pripojenia handlerov a signálov, inicializácie (\texttt{realize}), určenie pozície widgetu a jeho veľkosti (\texttt{size-request, size-allocate, configure-event}), zobrazenia widgetu (\texttt{show}) a následného vykreslenia (\texttt{draw}), ukončenia (\texttt{delete-event}) a mnoho ďalších. Napríklad prepisom funkcie \texttt{draw} počas inicializácie triedy a vytvorením vlastnej \texttt{\_\-draw()} funkcie sa dostaneme ku cairo kontextu widgetu a je možné ovládať vykreslenie widgetu.
\subsection{GtkWindow}
Trieda GtkWindow popisuje okno a jeho vlastnosti, ktoré, ako potomok triedy \texttt{GtkContainer}, môže obsahovať ďalšie widgety. Pomocou tejto triedy je možné narábať podobne ako s~oknom narába užívateľ. Funkcia \texttt{gtk\_\-window\_\-move()} slúži na presunutie okna na danú pozíciu. Túto operáciu má vykonať správca okien, ten ju však bude ignorovať, dokým okno nieje naozaj zobrazené. V~práci bolo nutné čé najskôr presunúť kontrolné okno a okno s~prezentáciou na svoje pozície. Na to však museli prebehnúť všetky udalosti a okno sa muselo zobraziť. Preto bolo nutné prejsť niekoľkými iteráciami hlavného cyklu ako je zobrazené v~nasledujúcej ukážke kódu \ref{iterate}.
\begin{figure}[hbtp]
\begin{tiny}
\begin{verbatim}
  /* Wait for windows to get shown before moving them */
  while(gtk_events_pending())
    gtk_main_iteration();
  /* something like http://mail.gnome.org/archives/gtk-list/2008-June/msg00061.html */
\end{verbatim}
\end{tiny}
\caption{Kód na dobehnutie čakajúcich udalostí pomocou iterácie hlavného cyklu.}
\label{iterate}
\end{figure}
%TODO FINISH ME
%\subsection{packing widgets}
\section{Cairo}
Cairo je knižnica určená na kreslenie 2D vektorových obrázkov napísaná v~jazyku C a rovnako ako GTK+ je použiteľná v~ostatných programovacích jazykoch za pomoci jazykových väzieb. Pomocou cairo je možné kresliť do viacerých výstupov ako napríklad PDF, PNG\footnote{Portable Network Graphics.} alebo GtkWindow. Model kreslenia pomocou knižnice cairo pozostáva z~týchto definícií:
\begin{description}
\item[Context] reprezentuje kontext v~ktorom chceme kresliť. To znamená, že popisuje čo, kam a ako.
\item[Surface] reprezentuje povrch na ktorý chceme kresliť. Môže to byť ktorýkoľvek z~typov definovaných v~\texttt{\_\-cairo\_\-surface\_\-type}.
\item[Path] reprezentuje cestu. Pri analógii s~maľovaním reprezentuje ťah štetca.
\item[Source] reprezentuje zdroj pozostávajúci z~farby, gradientu, obrázku alebo vzoru. V~podobnej analógii ako v~predošlom prípade reprezentuje farbu štetca.
\item[Mask] reprezentuje šablónu, podľa ktorej sa aplikuje kresba.
\end{description}
Kreslenie pomocou cairo prebieha tak, že sa vytvorí kontext \texttt{cairo\_\-t}, nastaví sa mu povrch a vlastnosti. V~prípade tejto práce išlo o~kontext s~povrchom widgetu, ktorý bol špeciálne z~tohto dôvodu potomkom triedy \texttt{GtkDrawingArea}. Následne sa pomocou funkcie \texttt{cairo\_\-set\_\-source\_\-rgb()} vyberie farba, za pomoci \texttt{cairo\_\-set\_\-line\_\-width()} sa určí šírka čiary, \texttt{cairo\_\-move\_\-to()} presunie na východziu pozíciu, \texttt{cairo\_\-line\_\-to()} určí vlastnosti cesty a funkcia \texttt{cairo\_\-stroke()} následne nakreslí čiaru podľa zvolenej cesty a šírky. Cairo ponúka mnoho ďalších funkcií, napríklad kreslenie obdĺžnikov \texttt{cairo\_\-rectangle()}, vyplnenie cesty \texttt{cairo\_\-fill()}, bližšie popísaných v~dokumentácii projektu\cite{cairodoc}.
\chapter{Evince}
Prehliadač dokumentov \emph{evince} podporuje formáty PDF, PS\footnote{Post Script.}, DjVu\footnote{Formát na ukladanie naskenovaných dokumentov.}, TIFF\footnote{Tag Image File Format.} a DVI\footnote{DeVice Independent.}. Bol vytvorený ako prepis programu GPdf\footnote{<\url{http://freshmeat.net/projects/gpdf/}>.}, ktorý vznikol z~Xpdf\footnote{<\url{http://foolabs.com/xpdf/about.html}>.}, s~cieľom nahradiť viaceré prehliadače dokumentov v~GNOME jednou jednoduchou aplikáciou \cite{evince}. \emph{Evince} z~projektu Xpdf používa knižnicu Poppler a rovnako ako GPdf je založený na knižnici GTK+. Program \emph{evince} je štruktúrovaný do:
\section{backend}
V~backende sa nachádzajú knižnice fungujúce ako prípojné body pre knižnice na prácu s~jednotlivými formátmi. Napríklad knižnica \texttt{libpdfdocument} slúži na pripojenie knižnice Poppler, ktorá sa už stará o~načítanie a vykreslenie PDF dokumentu. Na pridanie podpory nového formátu do \emph{evince} teda stačí mať knižnicu, ktorá tento formát vie vykresliť na povrch caira a vytvoriť knižnicu v~backende implementujúcu rozhranie \texttt{libdocument}.
\section{libdocument}
Knižnica libdocument obsahuje triedu \texttt{EvDocument} slúžiacu na zjednotenie operácií s~dokumentami. Definuje rozhranie pre knižnice na prácu s~jednotlivými formátmi a slúži na načítanie dokumentu z~URI.
\section{libview}
Ide o~knižnicu na prácu s~náhľadmi na dokument starajúcu sa o~zobrazenie dokumentu. Obsahuje triedy \texttt{EvDocumentModel} a \texttt{EvView} zjednocujúce prácu s~náhľadmi ale aj triedu \texttt{EvViewPresentation} reprezentujúcu prezentačný mód \emph{evince}. Cieľom libview je umožniť vývojárom iných aplikácií zabudovať \texttt{EvView} widget do ich programov a mať tak vstavaný prehliadač dokumentov bez nutnosti použiť užívateľské rozhranie \emph{evince}.
\section{shell}
Tvorí jadro programu \emph{evince}, obsahuje väčšinu stavebných widgetov programu. V~jadre je definovaná trieda okna programu \texttt{EvWindow}, bočný panel \texttt{EvSidebar}, metadáta \texttt{EvMetadata} a ďalšie triedy.
\subsection{metadata}
Program evince plne využíva celý rozsah platformy GNOME, jednou z~jej ešte nepopísaných častí v~tejto práci je GIO. Ide o~knižnicu pre vstupno-výstupné operácie GVFS, virtuálneho súborového systému GNOME, poskytujúcu aj možnosť ukladať si metadáta. Ide o~dáta o~dátach používané programami na uloženie špecifických nastavení pre jednotlivé súbory \cite{metad}. Napríklad program evince si takto ukladá informácie o~veľkosti okna, aktuálnej strane atď. viac v~ukážke \ref{meta}.
\begin{figure}[hbpt]
\begin{tiny}
\begin{verbatim}
$ gvfs-info -a "metadata::*" gtk-tut.pdf 
attributes:
 metadata::evince::page: 2
 metadata::evince::sidebar_size: 170
 metadata::evince::sidebar_visibility: 1
 metadata::evince::window_height: 751
 metadata::evince::window_maximized: 1
 metadata::evince::window_width: 1280
 metadata::evince::window_x: 0
 metadata::evince::window_y: 49
\end{verbatim}
\end{tiny}
\caption{Metadáta súboru \texttt{gtk-tut.pdf} vypísané pomocou \texttt{gtk-info}.}
\label{meta}
\end{figure}

\texttt{EvMetadata} obsahuje get/set funkcie na prácu s~metadátami a ukladá ich vo formáte \texttt{metadata::evince::key}. Pomocou metadát je v~práci vyriešené zapamätanie si času potrebného na prezentáciu, umiestnenie okien a URI súbora s~poznámkami.

\chapter{Úprava programu evince}
Práca pozostávala z~vytvorenia triedy \texttt{EvDSCWindow}, čo je potomok \texttt{GtkWindow}. Ide o~prepis kódu poslaného do diskusie o~chybe \cite{evbug}, ktorého autorom je Johannes Buchner. Pomocou \texttt{EvDSCWindow} je vytvorené kontrolné okno v~\texttt{EvWindow} vo funkci \texttt{ev\_\-window\_\-run\_\-presentation()}. Do funkcie \texttt{ev\_\-window\_\-run\_\-presentation()} bola pridaná kontrola dispozície dvoch alebo viacerých monitorov. Kontrolné okno pozostáva z~náhľadu na dokument, bočného panelu, tzv. sidebar, rozširujúceho panelu obsahujúceho nasledujúce tlačidlá: prepínanie monitorov, otvorenie súboru s~poznámkami, ukončenie prezentácie, zobrazenie sidebaru a nastavenie časovača. Ďalej sa v~kontrolnom okne nachádza časovač \texttt{EvPresentationTimer}. Po vytvorení kontrolného okna je mu nutné predať ukazovatele na pôvodné okno, aktuálny dokument, pohľad prezentácie a metadáta pomocou funkcie \texttt{ev\_\-dscwindow\_\-set\_\-presentation()}.

\texttt{EvDSCWindow} následne nastaví \texttt{EvDocumentModel} náhľadu na poznámky a sidebaru, pripojí signály \texttt{destroy} a \texttt{notify::page} pre pohľad prezentácie a \texttt{notify::page} pre \texttt{EvDocumentModel} na callbacky. \texttt{Destroy} signál je napojený na funkciu GTK+ \texttt{gtk\_\-widget\_\-destroy()}. Signály \texttt{notify::page} slúžia na synchronizáciu strán medzi jednotlivými náhľadmi. To zaručí, že všade bude zobrazená rovnaká strana. Callbacky pre tieto signály následne volajú funkciu \texttt{ev\_\-dscwindow\_\-set\_\-page()}, ktorá nastaví správnu stranu na všetkých náhľadoch a časovači, ak išlo o~presun z~úvodného slajdu, spustí časovač. Výsledok je zobrazený na obrázku \ref{work}.
\begin{figure}[hbpt]
\includegraphics[width=\linewidth]{poznamky.pdf}
\caption{Náhľad na výsledok, v~hornej časti je obrazovka s~poznámkami a v~dolnej časti obrazovka prezentácie.}
\label{work}
\end{figure}
\section{Prepínanie monitorov}
O~prepínanie monitorov sa starajú funkcie \texttt{ev\_\-dscwindow\_\-switch\_\-monitors()} na zámenu monitorov a \texttt{ev\_\-dscwindow\_\-windows\_\-placement()} na následné presunutie okien. Keďže nejde o~manipuláciu s~widgetmi ale ide o~funkcionalitu okenného systému je zabezpečená knižnicou GDK. Konkrétne sa jedná o~triedu \texttt{GdkScreen}.
\section{Poznámky}
Po stlačení tlačidla na načítanie poznámok sa emituje signál \texttt{clicked}, na ktorý je pripojený callback \texttt{ev\_\-dscwindow\_\-notes\_\-interaction()}. V~tejto funkcii sa vytvorí \texttt{GtkFileChooserDialog} widget určený na vytvorenie dialógového okna na vyberanie súborov a v~prípade existencie metadát je mu predaná URI k~naposledy použitým poznámkam aktuálneho dokumentu. Po spustení dialógu pomocou funkcie \texttt{gtk\_\-dialog\_\-run()} a prijmutí \texttt{GTK\_\-RESPONSE\_\-ACCEPT} je dokument načítaný do \texttt{EvDocument} a vytvorí sa \texttt{EvDocumentModel}, ktorý je potom predaný náhľadu na poznámky pomocou funkcie \texttt{ev\_\-view\_\-set\_\-model} a je pripojený callback na jeho \texttt{notify::page} signál.
\section{Inicializácia a ukončenie}
Inicializácia a ukončenie je definovaná tým, že každý widget je potomok \texttt{GObject}. Pri inicializácii triedy \texttt{ev\_\-dscwindow\_\-class\_\-init} je prepísaná funkcia \texttt{GObject} triedy na odstránenie objektu \texttt{dispose} na funkciu \texttt{ev\_\-dscwindow\_\-dispose()}. Táto funkcia sa postará o~vrátenie prezentačného okna na pôvodnú pozíciu pred tým než odstráni prezentačné okno. Pri inicializácii objektu sa nastavia všetky privátne premenné na počiatočnú hodnotu a vytvoria sa všetky základné widgety. Sidebar a náhľad na poznámky sú vložené do \texttt{GtkHPaned} --- kontajnera s~horizontálne oddelenými widgetmi s~možnosťou posúvať separátor. Tlačidlá sú vložené do \texttt{GtkExpander}, kontajnera, ktorý je umožňuje schovať svojich potomkov. \texttt{GtkExpander} je spolu s~časovačom vložený do druhého \texttt{GtkHPaned} a potom sú oba vložené do kontajnera vertikálneho boxu \texttt{GtkVBox}. Na to aby mohli byť widgety zobrazené je na ne nutné zavolať \texttt{gtk\_\-widget\_\-show()} alebo v~tomto prípade zavolať funkciu \texttt{gtk\_\-widget\_\-show\_\-all()}, ktorá zobrazí widget a všetkých jeho potomkov (u~kontajnerov je rodič kontajner a potomok widget doň vložený). Na záver sa pri inicializácii objektu nastaví poloha separátoru v~oboch \texttt{GtkHPaned} pomocou \texttt{gtk\_\-paned\_\-set\_\-position()}, ale podla všetkého je v~tejto funkcii chyba. Narozdiel od dokumentácie funkcia zo vstupu berie skôr percentuálny pomer k~veľkosti obrazovky, než počet bodov od počiatku.
\section{Časovač}
Widget časovača \texttt{EvPresentationTimer} slúži na zobrazenie aktuálnej polohy v~prezentácii a v~prípade, keď prezentácia je spustená, na zobrazenie zostávajúceho času. Kreslenie prebieha v~preťaženej funkcii \texttt{ev\_\-presentation\_\-timer\_\-draw()} pomocou caira a bolo takisto nutné preťažiť \texttt{ev\_\-presentation\_\-timer\_\-dispose()}, kde je potrené kontrolovať či beží \texttt{timeout}, a ak áno, odstránit ho. Vo funkcii \texttt{ev\_\-presentation\_\-timer\_\-set\_\-time()} sa nastaví predpokladaný čas prezentácie. Táto funkcia je volaná z~funkcie callbacku pre signál \texttt{value-changed} objektu \texttt{GtkSpinButton}\footnote{<\url{http://developer.gnome.org/gtk/stable/GtkSpinButton.html}>} v~kontrolnom okne. Funkcia \texttt{ev\_\-presentation\_\-timer\_\-set\_\-pages()} nastavuje \texttt{ev\_\-timer->priv->pages} a funkcia \texttt{ev\_\-presentation\_\-timer\_\-set\_\-page()} nastaví aktuálnu stranu s~tým, že zavolá \texttt{gtk\_\-widget\_\-queue\_\-draw()} na prekreslenie widgetu. Časovač sa spúšťa funkciou \texttt{ev\_\-presentation\_\-timer\_\-start()} a zastavuje funkciou \texttt{ev\_\-presentation\_\-timer\_\-stop()}. Časovač naznačuje polohu v~slajdoch kreslením vertikálnej čiary na pozícii ((šírka widgetu)/(počet strán)*(aktuálna strana)) a zostávajúci čas obdĺžnikom cez celý widget, ktorého počiatok sa postupne zľava presúva na pravý koniec widgetu.

\chapter{Záver}
Práca v~rámci projektu \emph{evince} rozširuje prezentačný mód programu o~podporu dvoch monitorov. Zvyšuje tým použiteľnosť formátu PDF na prezentácie. Úpravou \emph{evince} v~častiach \texttt{libview} a \texttt{shell} pomocou knižníc z~platformy GNOME zachováva prenositeľnosť a pridáva danú funkcionalitu nielen pre formát PDF, ale pre všetky formáty podporované programom \emph{evince}. Vďaka tomu má väčšiu šancu na začlenenie do projektu. V čase písania práce tento proces prebiehal a nebol ešte ukončený. Kód bude pred začlenením ešte niekoľko krát upravený na základe kritiky ostatných vývojárov v~procese schvaľovania. Kód je písaný tak aby bol rozšíriteľný o~možnosť práce aj s~viacerými než len dvoma obrazovkami. Časovač bude v~dohľadnej dobe rozšírený o~možnosť spustiť a ukončiť časovač prostredníctvom kliku na jeho widget. V~diskusii s~vývojármi \emph{evince} vznikol návrh riešenia podpory rozdelenia PDF súborov s~poznámkami vytvorenými \LaTeX~Beamer triedou. Ide však o~špecifickú vlastnosť, ktorá by vyžadovala zmenu rozhrania pre backend knižnice a úpravu libview. Toto riešenie sa zatiaľ neplánuje z~už uvedeného dôvodu príliš veľkej špecifickosti.

\appendix
\chapter{Obsah CD-ROM}
Súčasťou práce je priložený CD-ROM s~nasledujúcim obsahom:
\begin{itemize}
\item Kópia git repozitára \url{git://github.com/xbezdick/evince-dualhead.git} obsahujúca upravený zdrojový kód \emph{evince}.
\item Kópia git repozitára \url{git://github.com/xbezdick/bc.git} obsahujúca zdrojový kód textovej časti bakalárskej práce a podporného materiálu.
\end{itemize}
\raggedright
\bibliographystyle{plain}
\bibliography{thesis}

\end{document}