Objects/material.cxx

   1 // material.cxx -- class to handle material properties
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started May 1998.
   4 //
   5 // Copyright (C) 1998  Curtis L. Olson  - curt@me.umn.edu
   6 //
   7 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   8 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10 // License, or (at your option) any later version.
  11 //
  12 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15 // General Public License for more details.
  16 //
  17 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 // along with this program; if not, write to the Free Software
  19 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20 //
  21 // $Id$
  22 // (Log is kept at end of this file)
  23
  24
  25 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  26 #  include <config.h>
  27 #endif
  28
  29 #ifdef HAVE_WINDOWS_H
  30 #  include <windows.h>
  31 #endif
  32
  33 #include <GL/glut.h>
  34 #include <XGL/xgl.h>
  35
  36 #include <string.h>
  37 #include <string>
  38
  39 #include "Include/fg_stl_config.h"
  40 #include <Debug/logstream.hxx>
  41 #include <Main/options.hxx>
  42 #include <Misc/fgstream.hxx>
  43 #include <Main/views.hxx>
  44 #include <Scenery/tile.hxx>
  45
  46 #include "material.hxx"
  47 #include "fragment.hxx"
  48 #include "texload.h"
  49
  50
  51 // global material management class
  52 fgMATERIAL_MGR material_mgr;
  53
  54
  55 // Constructor
  56 fgMATERIAL::fgMATERIAL ( void )
  57     : texture_name(""),
  58       alpha(0)
  59       // , list_size(0)
  60 {
  61     ambient[0]  = ambient[1]  = ambient[2]  = ambient[3]  = 0.0;
  62     diffuse[0]  = diffuse[1]  = diffuse[2]  = diffuse[3]  = 0.0;
  63     specular[0] = specular[1] = specular[2] = specular[3] = 0.0;
  64     emissive[0] = emissive[1] = emissive[2] = emissive[3] = 0.0;
  65 }
  66
  67 /*
  68 int
  69 fgMATERIAL::append_sort_list( fgFRAGMENT *object )
  70 {
  71     if ( list_size < FG_MAX_MATERIAL_FRAGS ) {
  72         list[ list_size++ ] = object;
  73         return 1;
  74     } else {
  75         return 0;
  76     }
  77 }
  78 */
  79
  80 istream&
  81 operator >> ( istream& in, fgMATERIAL& m )
  82 {
  83     string token;
  84
  85     for (;;) {
  86         in >> token;
  87         if ( token == "texture" )
  88         {
  89             in >> token >> m.texture_name;
  90         }
  91         else if ( token == "ambient" )
  92         {
  93             in >> token >> m.ambient[0] >> m.ambient[1]
  94                         >> m.ambient[2] >> m.ambient[3];
  95         }
  96         else if ( token == "diffuse" )
  97         {
  98             in >> token >> m.diffuse[0] >> m.diffuse[1]
  99                         >> m.diffuse[2] >> m.diffuse[3];
 100         }
 101         else if ( token == "specular" )
 102         {
 103             in >> token >> m.specular[0] >> m.specular[1]
 104                         >> m.specular[2] >> m.specular[3];
 105         }
 106         else if ( token == "emissive" )
 107         {
 108             in >> token >> m.emissive[0] >> m.emissive[1]
 109                         >> m.emissive[2] >> m.emissive[3];
 110         }
 111         else if ( token == "alpha" )
 112         {
 113             in >> token >> token;
 114             if ( token == "yes" )
 115                 m.alpha = 1;
 116             else if ( token == "no" )
 117                 m.alpha = 0;
 118             else
 119             {
 120                 FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO, "Bad alpha value " << token );
 121             }
 122         }
 123         else if ( token[0] == '}' )
 124         {
 125             break;
 126         }
 127     }
 128
 129     return in;
 130 }
 131
 132 void
 133 fgMATERIAL::load_texture()
 134 {
 135         GLubyte *texbuf;
 136         int width, height;
 137
 138         // create the texture object and bind it
 139 #ifdef GL_VERSION_1_1
 140         xglGenTextures(1, &texture_id );
 141         xglBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_id );
 142 #elif GL_EXT_texture_object
 143         xglGenTexturesEXT(1, &texture_id );
 144         xglBindTextureEXT(GL_TEXTURE_2D, texture_id );
 145 #else
 146 #  error port me
 147 #endif
 148
 149         // set the texture parameters for this texture
 150         xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT ) ;
 151         xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT ) ;
 152         xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER,
 153                           GL_LINEAR );
 154         // xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER,
 155         //                   GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST );
 156         xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER,
 157                           /* GL_LINEAR */
 158                           /* GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR */
 159                           GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR ) ;
 160
 161         /* load in the texture data */
 162         string tpath = current_options.get_fg_root() + "/Textures/" +
 163             texture_name + ".rgb";
 164         string fg_tpath = tpath + ".gz";
 165
 166         if ( alpha == 0 ) {
 167             // load rgb texture
 168
 169             // Try uncompressed
 170             if ( (texbuf =
 171                   read_rgb_texture(tpath.c_str(), &width, &height)) ==
 172                  NULL )
 173             {
 174                 // Try compressed
 175                 if ( (texbuf =
 176                       read_rgb_texture(fg_tpath.c_str(), &width, &height))
 177                      == NULL )
 178                 {
 179                     FG_LOG( FG_GENERAL, FG_ALERT,
 180                             "Error in loading texture " << tpath );
 181                     exit(-1);
 182                 }
 183             }
 184
 185             /* xglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0,
 186                GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, texbuf); */
 187
 188             gluBuild2DMipmaps( GL_TEXTURE_2D, GL_RGB, width, height,
 189                                GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, texbuf );
 190         } else if ( alpha == 1 ) {
 191             // load rgba (alpha) texture
 192
 193             // Try uncompressed
 194             if ( (texbuf =
 195                   read_alpha_texture(tpath.c_str(), &width, &height))
 196                  == NULL )
 197             {
 198                 // Try compressed
 199                 if ((texbuf =
 200                      read_alpha_texture(fg_tpath.c_str(), &width, &height))
 201                     == NULL )
 202                 {
 203                     FG_LOG( FG_GENERAL, FG_ALERT,
 204                             "Error in loading texture " << tpath );
 205                     exit(-1);
 206                 }
 207             }
 208
 209             xglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0,
 210                           GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, texbuf);
 211         }
 212 }
 213
 214
 215 // Destructor
 216 fgMATERIAL::~fgMATERIAL ( void ) {
 217 }
 218
 219
 220 // Constructor
 221 fgMATERIAL_MGR::fgMATERIAL_MGR ( void ) {
 222     textures_loaded = false;
 223 }
 224
 225
 226 void
 227 fgMATERIAL::render_fragments()
 228 {
 229     // cout << "rendering " + texture_name + " = " << list_size << "\n";
 230
 231     if ( empty() )
 232         return;
 233
 234     if ( current_options.get_textures() )
 235     {
 236 #ifdef GL_VERSION_1_1
 237         xglBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_id);
 238 #elif GL_EXT_texture_object
 239         xglBindTextureEXT(GL_TEXTURE_2D, texture_id);
 240 #else
 241 #  error port me
 242 #endif
 243     } else {
 244         xglMaterialfv (GL_FRONT, GL_AMBIENT, ambient);
 245         xglMaterialfv (GL_FRONT, GL_DIFFUSE, diffuse);
 246     }
 247
 248     fgTILE* last_tile_ptr = NULL;
 249     frag_list_iterator current = list.begin();
 250     frag_list_iterator last = list.end();
 251
 252     for ( ; current != last; ++current ) {
 253         fgFRAGMENT* frag_ptr = *current;
 254         current_view.tris_rendered += frag_ptr->num_faces();
 255         if ( frag_ptr->tile_ptr != last_tile_ptr )
 256         {
 257             // new tile, new translate
 258             last_tile_ptr = frag_ptr->tile_ptr;
 259             xglLoadMatrixd( frag_ptr->tile_ptr->model_view );
 260         }
 261
 262         // Woohoo!!!  We finally get to draw something!
 263         // printf("  display_list = %d\n", frag_ptr->display_list);
 264         xglCallList( frag_ptr->display_list );
 265     }
 266 }
 267
 268
 269 // Load a library of material properties
 270 int
 271 fgMATERIAL_MGR::load_lib ( void )
 272 {
 273     string material_name;
 274
 275     // build the path name to the material db
 276     string mpath = current_options.get_fg_root() + "/materials";
 277     fg_gzifstream in( mpath );
 278     if ( ! in ) {
 279         FG_LOG( FG_GENERAL, FG_ALERT, "Cannot open file: " << mpath );
 280         exit(-1);
 281     }
 282
 283     while ( ! in.eof() ) {
 284         // printf("%s", line);
 285
 286         // strip leading white space and comments
 287         in >> skipcomment;
 288
 289         // set to zero to prevent its value accidently being '{'
 290         // after a failed >> operation.
 291         char token = 0;
 292
 293         in >> material_name >> token;
 294
 295         if ( token == '{' ) {
 296             printf( "  Loading material %s\n", material_name.c_str() );
 297             fgMATERIAL m;
 298             in >> m;
 299
 300             if ( current_options.get_textures() ) {
 301                 m.load_texture();
 302             }
 303
 304             material_mgr.material_map[material_name] = m;
 305         }
 306     }
 307
 308     if ( current_options.get_textures() ) {
 309         textures_loaded = true;
 310     }
 311
 312     return(1);
 313 }
 314
 315
 316 // Initialize the transient list of fragments for each material property
 317 void
 318 fgMATERIAL_MGR::init_transient_material_lists( void )
 319 {
 320     iterator last = end();
 321     for ( iterator it = begin(); it != last; ++it )
 322     {
 323         (*it).second.init_sort_list();
 324     }
 325 }
 326
 327
 328 bool
 329 fgMATERIAL_MGR::find( const string& material, fgMATERIAL*& mtl_ptr )
 330 {
 331     iterator it = material_map.find( material );
 332     if ( it != end() )
 333     {
 334         mtl_ptr = &((*it).second);
 335         return true;
 336     }
 337
 338     return false;
 339 }
 340
 341
 342 // Destructor
 343 fgMATERIAL_MGR::~fgMATERIAL_MGR ( void ) {
 344 }
 345
 346
 347 void
 348 fgMATERIAL_MGR::render_fragments()
 349 {
 350     current_view.tris_rendered = 0;
 351     iterator last = end();
 352     for ( iterator current = begin(); current != last; ++current )
 353         (*current).second.render_fragments();
 354 }
 355
 356
 357 // $Log$
 358 // Revision 1.10  1998/11/06 21:18:17  curt
 359 // Converted to new logstream debugging facility.  This allows release
 360 // builds with no messages at all (and no performance impact) by using
 361 // the -DFG_NDEBUG flag.
 362 //
 363 // Revision 1.9  1998/11/06 14:47:05  curt
 364 // Changes to track Bernie's updates to fgstream.
 365 //
 366 // Revision 1.8  1998/10/12 23:49:17  curt
 367 // Changes from NHV to make the code more dynamic with fewer hard coded limits.
 368 //
 369 // Revision 1.7  1998/09/17 18:35:52  curt
 370 // Tweaks and optimizations by Norman Vine.
 371 //
 372 // Revision 1.6  1998/09/15 01:35:05  curt
 373 // cleaned up my fragment.num_faces hack :-) to use the STL (no need in
 374 // duplicating work.)
 375 // Tweaked fgTileMgrRender() do not calc tile matrix unless necessary.
 376 // removed some unneeded stuff from fgTileMgrCurElev()
 377 //
 378 // Revision 1.5  1998/09/10 19:07:11  curt
 379 // /Simulator/Objects/fragment.hxx
 380 //   Nested fgFACE inside fgFRAGMENT since its not used anywhere else.
 381 //
 382 // ./Simulator/Objects/material.cxx
 383 // ./Simulator/Objects/material.hxx
 384 //   Made fgMATERIAL and fgMATERIAL_MGR bona fide classes with private
 385 //   data members - that should keep the rabble happy :)
 386 //
 387 // ./Simulator/Scenery/tilemgr.cxx
 388 //   In viewable() delay evaluation of eye[0] and eye[1] in until they're
 389 //   actually needed.
 390 //   Change to fgTileMgrRender() to call fgMATERIAL_MGR::render_fragments()
 391 //   method.
 392 //
 393 // ./Include/fg_stl_config.h
 394 // ./Include/auto_ptr.hxx
 395 //   Added support for g++ 2.7.
 396 //   Further changes to other files are forthcoming.
 397 //
 398 // Brief summary of changes required for g++ 2.7.
 399 //   operator->() not supported by iterators: use (*i).x instead of i->x
 400 //   default template arguments not supported,
 401 //   <functional> doesn't have mem_fun_ref() needed by callbacks.
 402 //   some std include files have different names.
 403 //   template member functions not supported.
 404 //
 405 // Revision 1.4  1998/09/01 19:03:08  curt
 406 // Changes contributed by Bernie Bright <bbright@c031.aone.net.au>
 407 //  - The new classes in libmisc.tgz define a stream interface into zlib.
 408 //    I've put these in a new directory, Lib/Misc.  Feel free to rename it
 409 //    to something more appropriate.  However you'll have to change the
 410 //    include directives in all the other files.  Additionally you'll have
 411 //    add the library to Lib/Makefile.am and Simulator/Main/Makefile.am.
 412 //
 413 //    The StopWatch class in Lib/Misc requires a HAVE_GETRUSAGE autoconf
 414 //    test so I've included the required changes in config.tgz.
 415 //
 416 //    There are a fair few changes to Simulator/Objects as I've moved
 417 //    things around.  Loading tiles is quicker but thats not where the delay
 418 //    is.  Tile loading takes a few tenths of a second per file on a P200
 419 //    but it seems to be the post-processing that leads to a noticeable
 420 //    blip in framerate.  I suppose its time to start profiling to see where
 421 //    the delays are.
 422 //
 423 //    I've included a brief description of each archives contents.
 424 //
 425 // Lib/Misc/
 426 //   zfstream.cxx
 427 //   zfstream.hxx
 428 //     C++ stream interface into zlib.
 429 //     Taken from zlib-1.1.3/contrib/iostream/.
 430 //     Minor mods for STL compatibility.
 431 //     There's no copyright associated with these so I assume they're
 432 //     covered by zlib's.
 433 //
 434 //   fgstream.cxx
 435 //   fgstream.hxx
 436 //     FlightGear input stream using gz_ifstream.  Tries to open the
 437 //     given filename.  If that fails then filename is examined and a
 438 //     ".gz" suffix is removed or appended and that file is opened.
 439 //
 440 //   stopwatch.hxx
 441 //     A simple timer for benchmarking.  Not used in production code.
 442 //     Taken from the Blitz++ project.  Covered by GPL.
 443 //
 444 //   strutils.cxx
 445 //   strutils.hxx
 446 //     Some simple string manipulation routines.
 447 //
 448 // Simulator/Airports/
 449 //   Load airports database using fgstream.
 450 //   Changed fgAIRPORTS to use set<> instead of map<>.
 451 //   Added bool fgAIRPORTS::search() as a neater way doing the lookup.
 452 //   Returns true if found.
 453 //
 454 // Simulator/Astro/
 455 //   Modified fgStarsInit() to load stars database using fgstream.
 456 //
 457 // Simulator/Objects/
 458 //   Modified fgObjLoad() to use fgstream.
 459 //   Modified fgMATERIAL_MGR::load_lib() to use fgstream.
 460 //   Many changes to fgMATERIAL.
 461 //   Some changes to fgFRAGMENT but I forget what!
 462 //
 463 // Revision 1.3  1998/08/27 17:02:09  curt
 464 // Contributions from Bernie Bright <bbright@c031.aone.net.au>
 465 // - use strings for fg_root and airport_id and added methods to return
 466 //   them as strings,
 467 // - inlined all access methods,
 468 // - made the parsing functions private methods,
 469 // - deleted some unused functions.
 470 // - propogated some of these changes out a bit further.
 471 //
 472 // Revision 1.2  1998/08/25 20:53:33  curt
 473 // Shuffled $FG_ROOT file layout.
 474 //
 475 // Revision 1.1  1998/08/25 16:51:24  curt
 476 // Moved from ../Scenery
 477 //
 478 // Revision 1.13  1998/08/24 20:11:39  curt
 479 // Tweaks ...
 480 //
 481 // Revision 1.12  1998/08/12 21:41:27  curt
 482 // Need to negate the test for textures so that textures aren't loaded when
 483 // they are disabled rather than visa versa ... :-)
 484 //
 485 // Revision 1.11  1998/08/12 21:13:03  curt
 486 // material.cxx: don't load textures if they are disabled
 487 // obj.cxx: optimizations from Norman Vine
 488 // tile.cxx: minor tweaks
 489 // tile.hxx: addition of num_faces
 490 // tilemgr.cxx: minor tweaks
 491 //
 492 // Revision 1.10  1998/07/24 21:42:06  curt
 493 // material.cxx: whups, double method declaration with no definition.
 494 // obj.cxx: tweaks to avoid errors in SGI's CC.
 495 // tile.cxx: optimizations by Norman Vine.
 496 // tilemgr.cxx: optimizations by Norman Vine.
 497 //
 498 // Revision 1.9  1998/07/13 21:01:57  curt
 499 // Wrote access functions for current fgOPTIONS.
 500 //
 501 // Revision 1.8  1998/07/08 14:47:20  curt
 502 // Fix GL_MODULATE vs. GL_DECAL problem introduced by splash screen.
 503 // polare3d.h renamed to polar3d.hxx
 504 // fg{Cartesian,Polar}Point3d consolodated.
 505 // Added some initial support for calculating local current ground elevation.
 506 //
 507 // Revision 1.7  1998/07/04 00:54:28  curt
 508 // Added automatic mipmap generation.
 509 //
 510 // When rendering fragments, use saved model view matrix from associated tile
 511 // rather than recalculating it with push() translate() pop().
 512 //
 513 // Revision 1.6  1998/06/27 16:54:59  curt
 514 // Check for GL_VERSION_1_1 or GL_EXT_texture_object to decide whether to use
 515 //   "EXT" versions of texture management routines.
 516 //
 517 // Revision 1.5  1998/06/17 21:36:39  curt
 518 // Load and manage multiple textures defined in the Materials library.
 519 // Boost max material fagments for each material property to 800.
 520 // Multiple texture support when rendering.
 521 //
 522 // Revision 1.4  1998/06/12 00:58:04  curt
 523 // Build only static libraries.
 524 // Declare memmove/memset for Sloaris.
 525 //
 526 // Revision 1.3  1998/06/05 22:39:53  curt
 527 // Working on sorting by, and rendering by material properties.
 528 //
 529 // Revision 1.2  1998/06/01 17:56:20  curt
 530 // Incremental additions to material.cxx (not fully functional)
 531 // Tweaked vfc_ratio math to avoid divide by zero.
 532 //
 533 // Revision 1.1  1998/05/30 01:56:45  curt
 534 // Added material.cxx material.hxx
 535 //