FixObj/obj.c

   1 /**************************************************************************
   2  * obj.c -- routines to handle WaveFront .obj format files.
   3  *
   4  * Written by Curtis Olson, started October 1997.
   5  *
   6  * Copyright (C) 1997  Curtis L. Olson  - curt@infoplane.com
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  11  * License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  21  *
  22  * $Id$
  23  * (Log is kept at end of this file)
  24  **************************************************************************/
  25
  26
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <string.h>
  29
  30 #include "obj.h"
  31
  32 #include <Math/mat3.h>
  33
  34
  35 /* what do ya' know, here's some global variables */
  36 static double nodes[MAXNODES][3];
  37 static double normals[MAXNODES][3];
  38 static int faces[MAXNODES][3];
  39 int ncount, vncount, fcount;
  40
  41 static int ccw_list[MAXNODES];
  42 int ccw_list_ptr;
  43
  44 static int cw_list[MAXNODES];
  45 int cw_list_ptr;
  46
  47 FILE *in, *out;
  48
  49 double refx, refy, refz;
  50
  51
  52 /* some simple list routines */
  53
  54 /* reset the list */
  55 void list_init(int *list_ptr) {
  56     *list_ptr = 0;
  57 }
  58
  59
  60 /* add to list */
  61 void list_add(int *list, int *list_ptr, int node) {
  62     if ( *list_ptr >= MAXNODES ) {
  63         printf("ERROR: list overflow in list_add()\n");
  64         exit(-1);
  65     }
  66
  67     list[*list_ptr] = node;
  68     *list_ptr += 1;
  69
  70     /* printf("list pointer = %d  adding %d\n", *list_ptr, node); */
  71 }
  72
  73
  74 /* dump nodes */
  75 void dump_nodes( void ) {
  76     int i;
  77
  78     fprintf(out, "\n");
  79     for ( i = 0; i < ncount; i++ ) {
  80         fprintf(out, "v %.4lf %.4lf %.4lf\n",
  81                 nodes[i][0] - refx, nodes[i][1] - refy, nodes[i][2] - refz);
  82     }
  83 }
  84
  85
  86 /* dump normals */
  87 void dump_normals( void ) {
  88     int i;
  89
  90     fprintf(out, "\n");
  91     for ( i = 0; i < vncount; i++ ) {
  92         fprintf(out, "vn %.4lf %.4lf %.4lf\n",
  93                 normals[i][0], normals[i][1], normals[i][2]);
  94     }
  95 }
  96
  97
  98 /* dump faces */
  99 void dump_faces( void ) {
 100     int i;
 101
 102     fprintf(out, "\n");
 103     for ( i = 0; i < fcount; i++ ) {
 104         fprintf(out, "f %d %d %d\n",
 105                 faces[i][0], faces[i][1], faces[i][2]);
 106     }
 107 }
 108
 109
 110 /* dump list */
 111 void dump_list(int *list, int list_ptr) {
 112     int i;
 113
 114     if ( list_ptr < 3 ) {
 115         printf("List is empty ... skipping\n");
 116         return;
 117     }
 118
 119     printf("Dumping list, size = %d\n", list_ptr);
 120
 121     i = 0;
 122     while ( i < list_ptr ) {
 123         /* do next strip */
 124
 125         /* dump header */
 126         fprintf(out, "t %d %d %d\n", list[i], list[i+1], list[i+2]);
 127         /* printf("t %d %d %d\n", list[i], list[i+1], list[i+2]); */
 128         i += 3;
 129
 130         /* dump rest of strip (until -1) */
 131         while ( (i < list_ptr) && (list[i] != -1) ) {
 132             fprintf(out, "q %d", list[i]);
 133             i++;
 134             if ( (i < list_ptr) && (list[i] != -1) ) {
 135                 fprintf(out, " %d", list[i]);
 136                 i++;
 137             }
 138             fprintf(out, "\n");
 139         }
 140
 141         i++;
 142     }
 143 }
 144
 145
 146 /* Check the direction the current triangle faces, compared to it's
 147  * pregenerated normal.  Returns the dot product between the target
 148  * normal and actual normal.  If the dot product is close to 1.0, they
 149  * nearly match.  If the are close to -1.0, the are nearly
 150  * opposite. */
 151 double check_cur_face(int n1, int n2, int n3) {
 152     double v1[3], v2[3], approx_normal[3], dot_prod, temp;
 153
 154     /* check for the proper rotation by calculating an approximate
 155      * normal and seeing if it is close to the precalculated normal */
 156     v1[0] = nodes[n2][0] - nodes[n1][0];
 157     v1[1] = nodes[n2][1] - nodes[n1][1];
 158     v1[2] = nodes[n2][2] - nodes[n1][2];
 159     v2[0] = nodes[n3][0] - nodes[n1][0];
 160     v2[1] = nodes[n3][1] - nodes[n1][1];
 161     v2[2] = nodes[n3][2] - nodes[n1][2];
 162
 163     MAT3cross_product(approx_normal, v1, v2);
 164     MAT3_NORMALIZE_VEC(approx_normal,temp);
 165     dot_prod = MAT3_DOT_PRODUCT(normals[n1], approx_normal);
 166
 167     /* not first triangle */
 168     /* if ( ((dot_prod < -0.5) && !is_backwards) ||
 169          ((dot_prod >  0.5) && is_backwards) ) {
 170         printf("    Approx normal = %.2f %.2f %.2f\n", approx_normal[0],
 171                approx_normal[1], approx_normal[2]);
 172         printf("    Dot product = %.4f\n", dot_prod);
 173     } */
 174     /* angle = acos(dot_prod); */
 175     /* printf("Normal ANGLE = %.3f rads.\n", angle); */
 176
 177     return(dot_prod);
 178 }
 179
 180
 181 /* Load a .obj file */
 182 void obj_fix(char *infile, char *outfile) {
 183     char line[256];
 184     double dot_prod;
 185     int first, n1, n2, n3, n4;
 186     double x, y, z, xmax, xmin, ymax, ymin, zmax, zmin;
 187     int is_ccw;
 188
 189     if ( (in = fopen(infile, "r")) == NULL ) {
 190         printf("Cannot open file: %s\n", infile);
 191         exit(-1);
 192     }
 193
 194     if ( (out = fopen(outfile, "w")) == NULL ) {
 195         printf("Cannot open file: %s\n", outfile);
 196         exit(-1);
 197     }
 198
 199     list_init(&ccw_list_ptr);
 200     list_init(&cw_list_ptr);
 201
 202     first = 1;
 203     ncount = 0;
 204     vncount = 0;
 205     fcount = 0;
 206
 207     printf("Reading file:  %s\n", infile);
 208
 209     while ( fgets(line, 250, in) != NULL ) {
 210         if ( line[0] == '#' ) {
 211             /* pass along the comments verbatim */
 212             fprintf(out, "%s", line);
 213         } else if ( strlen(line) <= 1 ) {
 214             /* don't pass along empty lines */
 215             // fprintf(out, "%s", line);
 216         } else if ( strncmp(line, "v ", 2) == 0 ) {
 217             /* save vertex to memory and output to file */
 218             if ( ncount < MAXNODES ) {
 219                 /* printf("vertex = %s", line); */
 220                 sscanf(line, "v %lf %lf %lf\n", &x, &y, &z);
 221                 nodes[ncount][0] = x;
 222                 nodes[ncount][1] = y;
 223                 nodes[ncount][2] = z;
 224
 225                 /* first time through set min's and max'es */
 226                 if ( ncount == 1 ) {
 227                     xmin = x;
 228                     xmax = x;
 229                     ymin = y;
 230                     ymax = y;
 231                     zmin = z;
 232                     zmax = z;
 233                 }
 234
 235                 /* keep track of min/max vertex values */
 236                 if ( x < xmin ) xmin = x;
 237                 if ( x > xmax ) xmax = x;
 238                 if ( y < ymin ) ymin = y;
 239                 if ( y > ymax ) ymax = y;
 240                 if ( z < zmin ) zmin = z;
 241                 if ( z > zmax ) zmax = z;
 242
 243                 // fprintf(out, "v %.2f %.2f %.2f\n",
 244                 //       nodes[ncount][0], nodes[ncount][1], nodes[ncount][2]);
 245                 ncount++;
 246             } else {
 247                 printf("Read too many nodes ... dying :-(\n");
 248                 exit(-1);
 249             }
 250         } else if ( strncmp(line, "vn ", 3) == 0 ) {
 251             /* save vertex normals to memory and output to file */
 252             if ( vncount < MAXNODES ) {
 253                 /* printf("vertex normal = %s", line); */
 254                 sscanf(line, "vn %lf %lf %lf\n",
 255                        &normals[vncount][0], &normals[vncount][1],
 256                        &normals[vncount][2]);
 257                 // fprintf(out, "vn %.4f %.4f %.4f\n", normals[vncount][0],
 258                 //      normals[vncount][1], normals[vncount][2]);
 259                 vncount++;
 260             } else {
 261                 printf("Read too many vertex normals ... dying :-(\n");
 262                 exit(-1);
 263             }
 264         } else if ( line[0] == 't' ) {
 265             /* starting a new triangle strip */
 266
 267             printf("Starting a new triangle strip\n");
 268
 269             n1 = n2 = n3 = n4 = 0;
 270
 271             printf("new tri strip = %s", line);
 272             sscanf(line, "t %d %d %d %d\n", &n1, &n2, &n3, &n4);
 273
 274             /* special cases to handle bugs in our beloved tri striper */
 275             if ( (n1 == 4) && (n2 == 2) && (n3 == 2) && (n4 == 1) ) {
 276                 n2 = 3;
 277             }
 278             if ( (n1 == 3) && (n2 == 1) && (n3 == 1) && (n4 == 0) ) {
 279                 n3 = 4;
 280             }
 281
 282             dot_prod = check_cur_face(n1, n2, n3);
 283             if ( dot_prod < 0.0 ) {
 284                 /* this stripe is backwards (CW) */
 285                 is_ccw = 0;
 286                 printf(" -> Starting a backwards stripe\n");
 287             } else {
 288                 /* this stripe is normal (CCW) */
 289                 is_ccw = 1;
 290             }
 291
 292             if ( is_ccw ) {
 293                 if ( ccw_list_ptr ) {
 294                     list_add(ccw_list, &ccw_list_ptr, -1);
 295                 }
 296
 297                 list_add(ccw_list, &ccw_list_ptr, n1);
 298                 list_add(ccw_list, &ccw_list_ptr, n2);
 299                 list_add(ccw_list, &ccw_list_ptr, n3);
 300             } else {
 301                 if ( cw_list_ptr ) {
 302                     list_add(cw_list, &cw_list_ptr, -1);
 303                 }
 304
 305                 list_add(cw_list, &cw_list_ptr, n1);
 306                 list_add(cw_list, &cw_list_ptr, n2);
 307                 list_add(cw_list, &cw_list_ptr, n3);
 308             }
 309
 310             if ( n4 > 0 ) {
 311                 if ( is_ccw ) {
 312                     list_add(ccw_list, &ccw_list_ptr, n4);
 313                 } else {
 314                     list_add(cw_list, &cw_list_ptr, n4);
 315                 }
 316             }
 317         } else if ( line[0] == 'f' ) {
 318             if ( fcount < MAXNODES ) {
 319                 /* pass along the unoptimized faces verbatim */
 320                 sscanf(line, "f %d %d %d\n", &n1, &n2, &n3);
 321                 faces[fcount][0] = n1;
 322                 faces[fcount][1] = n2;
 323                 faces[fcount][2] = n3;
 324
 325                 fcount++;
 326             } else {
 327                 printf("Read too many unoptimized faces ... dying :-(\n");
 328                 exit(-1);
 329             }
 330
 331             // fprintf(out, "%s", line);
 332         } else if ( line[0] == 'q' ) {
 333             /* continue a triangle strip */
 334             n1 = n2 = 0;
 335
 336             /* printf("continued tri strip = %s ", line); */
 337             sscanf(line, "q %d %d\n", &n1, &n2);
 338
 339             if ( is_ccw ) {
 340                 list_add(ccw_list, &ccw_list_ptr, n1);
 341             } else {
 342                 list_add(cw_list, &cw_list_ptr, n1);
 343             }
 344
 345             if ( n2 > 0 ) {
 346                 if ( is_ccw ) {
 347                     list_add(ccw_list, &ccw_list_ptr, n2);
 348                 } else {
 349                     list_add(cw_list, &cw_list_ptr, n2);
 350                 }
 351             }
 352         } else {
 353             printf("Unknown line in %s = %s\n", infile, line);
 354         }
 355     }
 356
 357     /* reference point is the "center" */
 358     refx = (xmin + xmax) / 2.0;
 359     refy = (ymin + ymax) / 2.0;
 360     refz = (zmin + zmax) / 2.0;
 361
 362     fprintf(out, "\n");
 363     fprintf(out, "ref %.2f %.2f %.2f\n", refx, refy, refz);
 364
 365     dump_nodes();
 366     dump_normals();
 367     dump_faces();
 368
 369     fprintf(out, "winding ccw\n");
 370     dump_list(ccw_list, ccw_list_ptr);
 371
 372     fprintf(out, "winding cw\n");
 373     dump_list(cw_list, cw_list_ptr);
 374
 375     fclose(in);
 376     fclose(out);
 377 }
 378
 379
 380 /* $Log$
 381 /* Revision 1.10  1998/04/27 03:33:11  curt
 382 /* Code now calculates a center reference points and outputs everything
 383 /* relative to that.  This is useful in the rendering engine to keep everything
 384 /* close to (0, 0, 0) where we can avoid many GLfloat precision problems.
 385 /*
 386  * Revision 1.9  1998/04/18 04:01:03  curt
 387  * Now use libMath rather than having local copies of math routines.
 388  *
 389  * Revision 1.8  1998/04/08 23:19:37  curt
 390  * Adopted Gnu automake/autoconf system.
 391  *
 392  * Revision 1.7  1998/03/19 02:51:41  curt
 393  * Added special case handling to compensate for bugs in our beloved tri striper
 394  *
 395  * Revision 1.6  1998/03/03 15:36:12  curt
 396  * Tweaks for compiling with g++
 397  *
 398  * Revision 1.5  1998/03/03 03:37:03  curt
 399  * Cumulative tweaks.
 400  *
 401  * Revision 1.4  1998/01/31 00:41:25  curt
 402  * Made a few changes converting floats to doubles.
 403  *
 404  * Revision 1.3  1998/01/19 19:51:07  curt
 405  * A couple final pre-release tweaks.
 406  *
 407  * Revision 1.2  1998/01/09 23:03:12  curt
 408  * Restructured to split 1deg x 1deg dem's into 64 subsections.
 409  *
 410  * Revision 1.1  1997/12/08 19:28:54  curt
 411  * Initial revision.
 412  *
 413  */