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