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 <Include/compiler.h>
  37
  38 #include <string.h>
  39 #include STL_STRING
  40
  41 #include <Debug/logstream.hxx>
  42 #include <Misc/fgstream.hxx>
  43 #include <Main/options.hxx>
  44 #include <Main/views.hxx>
  45 #include <Scenery/tile.hxx>
  46
  47 #include "material.hxx"
  48 #include "fragment.hxx"
  49 #include "texload.h"
  50
  51 FG_USING_STD(string);
  52 #ifdef FG_HAVE_NATIVE_SGI_COMPILERS
  53 FG_USING_NAMESPACE(std);
  54 #endif
  55
  56
  57
  58 // global material management class
  59 fgMATERIAL_MGR material_mgr;
  60
  61
  62 // Constructor
  63 fgMATERIAL::fgMATERIAL ( void )
  64     : texture_name(""),
  65       alpha(0)
  66       // , list_size(0)
  67 {
  68     ambient[0]  = ambient[1]  = ambient[2]  = ambient[3]  = 0.0;
  69     diffuse[0]  = diffuse[1]  = diffuse[2]  = diffuse[3]  = 0.0;
  70     specular[0] = specular[1] = specular[2] = specular[3] = 0.0;
  71     emissive[0] = emissive[1] = emissive[2] = emissive[3] = 0.0;
  72 }
  73
  74 /*
  75 int
  76 fgMATERIAL::append_sort_list( fgFRAGMENT *object )
  77 {
  78     if ( list_size < FG_MAX_MATERIAL_FRAGS ) {
  79         list[ list_size++ ] = object;
  80         return 1;
  81     } else {
  82         return 0;
  83     }
  84 }
  85 */
  86
  87 istream&
  88 operator >> ( istream& in, fgMATERIAL& m )
  89 {
  90     string token;
  91
  92     for (;;) {
  93         in >> token;
  94         if ( token == "texture" )
  95         {
  96             in >> token >> m.texture_name;
  97         }
  98         else if ( token == "ambient" )
  99         {
 100             in >> token >> m.ambient[0] >> m.ambient[1]
 101                         >> m.ambient[2] >> m.ambient[3];
 102         }
 103         else if ( token == "diffuse" )
 104         {
 105             in >> token >> m.diffuse[0] >> m.diffuse[1]
 106                         >> m.diffuse[2] >> m.diffuse[3];
 107         }
 108         else if ( token == "specular" )
 109         {
 110             in >> token >> m.specular[0] >> m.specular[1]
 111                         >> m.specular[2] >> m.specular[3];
 112         }
 113         else if ( token == "emissive" )
 114         {
 115             in >> token >> m.emissive[0] >> m.emissive[1]
 116                         >> m.emissive[2] >> m.emissive[3];
 117         }
 118         else if ( token == "alpha" )
 119         {
 120             in >> token >> token;
 121             if ( token == "yes" )
 122                 m.alpha = 1;
 123             else if ( token == "no" )
 124                 m.alpha = 0;
 125             else
 126             {
 127                 FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO, "Bad alpha value " << token );
 128             }
 129         }
 130         else if ( token[0] == '}' )
 131         {
 132             break;
 133         }
 134     }
 135
 136     return in;
 137 }
 138
 139 void
 140 fgMATERIAL::load_texture()
 141 {
 142         GLubyte *texbuf;
 143         int width, height;
 144
 145         // create the texture object and bind it
 146 #ifdef GL_VERSION_1_1
 147         xglGenTextures(1, &texture_id );
 148         xglBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_id );
 149 #elif GL_EXT_texture_object
 150         xglGenTexturesEXT(1, &texture_id );
 151         xglBindTextureEXT(GL_TEXTURE_2D, texture_id );
 152 #else
 153 #  error port me
 154 #endif
 155
 156         // set the texture parameters for this texture
 157         xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT ) ;
 158         xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT ) ;
 159         xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER,
 160                           GL_LINEAR );
 161         // xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER,
 162         //                   GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST );
 163         xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER,
 164                           /* GL_LINEAR */
 165                           /* GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR */
 166                           GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR ) ;
 167
 168         /* load in the texture data */
 169         string tpath = current_options.get_fg_root() + "/Textures/" +
 170             texture_name + ".rgb";
 171         string fg_tpath = tpath + ".gz";
 172
 173         if ( alpha == 0 ) {
 174             // load rgb texture
 175
 176             // Try uncompressed
 177             if ( (texbuf =
 178                   read_rgb_texture(tpath.c_str(), &width, &height)) ==
 179                  NULL )
 180             {
 181                 // Try compressed
 182                 if ( (texbuf =
 183                       read_rgb_texture(fg_tpath.c_str(), &width, &height))
 184                      == NULL )
 185                 {
 186                     FG_LOG( FG_GENERAL, FG_ALERT,
 187                             "Error in loading texture " << tpath );
 188                     exit(-1);
 189                 }
 190             }
 191
 192             /* xglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0,
 193                GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, texbuf); */
 194
 195             gluBuild2DMipmaps( GL_TEXTURE_2D, GL_RGB, width, height,
 196                                GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, texbuf );
 197         } else if ( alpha == 1 ) {
 198             // load rgba (alpha) texture
 199
 200             // Try uncompressed
 201             if ( (texbuf =
 202                   read_alpha_texture(tpath.c_str(), &width, &height))
 203                  == NULL )
 204             {
 205                 // Try compressed
 206                 if ((texbuf =
 207                      read_alpha_texture(fg_tpath.c_str(), &width, &height))
 208                     == NULL )
 209                 {
 210                     FG_LOG( FG_GENERAL, FG_ALERT,
 211                             "Error in loading texture " << tpath );
 212                     exit(-1);
 213                 }
 214             }
 215
 216             xglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0,
 217                           GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, texbuf);
 218         }
 219 }
 220
 221
 222 // Destructor
 223 fgMATERIAL::~fgMATERIAL ( void ) {
 224 }
 225
 226
 227 // Constructor
 228 fgMATERIAL_MGR::fgMATERIAL_MGR ( void ) {
 229     textures_loaded = false;
 230 }
 231
 232
 233 void
 234 fgMATERIAL::render_fragments()
 235 {
 236     int tris_rendered = current_view.get_tris_rendered();
 237
 238     // cout << "rendering " + texture_name + " = " << list_size << "\n";
 239
 240     if ( empty() )
 241         return;
 242
 243     if ( current_options.get_textures() )
 244     {
 245 #ifdef GL_VERSION_1_1
 246         xglBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_id);
 247 #elif GL_EXT_texture_object
 248         xglBindTextureEXT(GL_TEXTURE_2D, texture_id);
 249 #else
 250 #  error port me
 251 #endif
 252     } else {
 253         xglMaterialfv (GL_FRONT, GL_AMBIENT, ambient);
 254         xglMaterialfv (GL_FRONT, GL_DIFFUSE, diffuse);
 255     }
 256
 257     fgTILE* last_tile_ptr = NULL;
 258     frag_list_iterator current = list.begin();
 259     frag_list_iterator last = list.end();
 260
 261     for ( ; current != last; ++current ) {
 262         fgFRAGMENT* frag_ptr = *current;
 263         tris_rendered += frag_ptr->num_faces();
 264         if ( frag_ptr->tile_ptr != last_tile_ptr )
 265         {
 266             // new tile, new translate
 267             last_tile_ptr = frag_ptr->tile_ptr;
 268             xglLoadMatrixd( frag_ptr->tile_ptr->model_view );
 269         }
 270
 271         // Woohoo!!!  We finally get to draw something!
 272         // printf("  display_list = %d\n", frag_ptr->display_list);
 273         xglCallList( frag_ptr->display_list );
 274     }
 275
 276     current_view.set_tris_rendered( tris_rendered );
 277 }
 278
 279
 280 // Load a library of material properties
 281 int
 282 fgMATERIAL_MGR::load_lib ( void )
 283 {
 284     string material_name;
 285
 286     // build the path name to the material db
 287     string mpath = current_options.get_fg_root() + "/materials";
 288     fg_gzifstream in( mpath );
 289     if ( ! in ) {
 290         FG_LOG( FG_GENERAL, FG_ALERT, "Cannot open file: " << mpath );
 291         exit(-1);
 292     }
 293
 294     while ( ! in.eof() ) {
 295         // printf("%s", line);
 296
 297         // strip leading white space and comments
 298         in >> skipcomment;
 299
 300         // set to zero to prevent its value accidently being '{'
 301         // after a failed >> operation.
 302         char token = 0;
 303
 304         in >> material_name >> token;
 305
 306         if ( token == '{' ) {
 307             FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO,
 308                     "  Loading material " << material_name );
 309             fgMATERIAL m;
 310             in >> m;
 311
 312             if ( current_options.get_textures() ) {
 313                 m.load_texture();
 314             }
 315
 316             material_mgr.material_map[material_name] = m;
 317         }
 318     }
 319
 320     if ( current_options.get_textures() ) {
 321         textures_loaded = true;
 322     }
 323
 324     return(1);
 325 }
 326
 327
 328 // Initialize the transient list of fragments for each material property
 329 void
 330 fgMATERIAL_MGR::init_transient_material_lists( void )
 331 {
 332     iterator last = end();
 333     for ( iterator it = begin(); it != last; ++it )
 334     {
 335         (*it).second.init_sort_list();
 336     }
 337 }
 338
 339
 340 bool
 341 fgMATERIAL_MGR::find( const string& material, fgMATERIAL*& mtl_ptr )
 342 {
 343     iterator it = material_map.find( material );
 344     if ( it != end() )
 345     {
 346         mtl_ptr = &((*it).second);
 347         return true;
 348     }
 349
 350     return false;
 351 }
 352
 353
 354 // Destructor
 355 fgMATERIAL_MGR::~fgMATERIAL_MGR ( void ) {
 356 }
 357
 358
 359 void
 360 fgMATERIAL_MGR::render_fragments()
 361 {
 362     current_view.set_tris_rendered( 0 );
 363
 364     iterator last = end();
 365     for ( iterator current = begin(); current != last; ++current )
 366         (*current).second.render_fragments();
 367 }
 368
 369
 370 // $Log$
 371 // Revision 1.13  1999/02/26 22:09:58  curt
 372 // Added initial support for native SGI compilers.
 373 //
 374 // Revision 1.12  1998/12/09 18:50:30  curt
 375 // Converted "class fgVIEW" to "class FGView" and updated to make data
 376 // members private and make required accessor functions.
 377 //
 378 // Revision 1.11  1998/11/07 19:07:12  curt
 379 // Enable release builds using the --without-logging option to the configure
 380 // script.  Also a couple log message cleanups, plus some C to C++ comment
 381 // conversion.
 382 //
 383 // Revision 1.10  1998/11/06 21:18:17  curt
 384 // Converted to new logstream debugging facility.  This allows release
 385 // builds with no messages at all (and no performance impact) by using
 386 // the -DFG_NDEBUG flag.
 387 //
 388 // Revision 1.9  1998/11/06 14:47:05  curt
 389 // Changes to track Bernie's updates to fgstream.
 390 //
 391 // Revision 1.8  1998/10/12 23:49:17  curt
 392 // Changes from NHV to make the code more dynamic with fewer hard coded limits.
 393 //
 394 // Revision 1.7  1998/09/17 18:35:52  curt
 395 // Tweaks and optimizations by Norman Vine.
 396 //
 397 // Revision 1.6  1998/09/15 01:35:05  curt
 398 // cleaned up my fragment.num_faces hack :-) to use the STL (no need in
 399 // duplicating work.)
 400 // Tweaked fgTileMgrRender() do not calc tile matrix unless necessary.
 401 // removed some unneeded stuff from fgTileMgrCurElev()
 402 //
 403 // Revision 1.5  1998/09/10 19:07:11  curt
 404 // /Simulator/Objects/fragment.hxx
 405 //   Nested fgFACE inside fgFRAGMENT since its not used anywhere else.
 406 //
 407 // ./Simulator/Objects/material.cxx
 408 // ./Simulator/Objects/material.hxx
 409 //   Made fgMATERIAL and fgMATERIAL_MGR bona fide classes with private
 410 //   data members - that should keep the rabble happy :)
 411 //
 412 // ./Simulator/Scenery/tilemgr.cxx
 413 //   In viewable() delay evaluation of eye[0] and eye[1] in until they're
 414 //   actually needed.
 415 //   Change to fgTileMgrRender() to call fgMATERIAL_MGR::render_fragments()
 416 //   method.
 417 //
 418 // ./Include/fg_stl_config.h
 419 // ./Include/auto_ptr.hxx
 420 //   Added support for g++ 2.7.
 421 //   Further changes to other files are forthcoming.
 422 //
 423 // Brief summary of changes required for g++ 2.7.
 424 //   operator->() not supported by iterators: use (*i).x instead of i->x
 425 //   default template arguments not supported,
 426 //   <functional> doesn't have mem_fun_ref() needed by callbacks.
 427 //   some std include files have different names.
 428 //   template member functions not supported.
 429 //
 430 // Revision 1.4  1998/09/01 19:03:08  curt
 431 // Changes contributed by Bernie Bright <bbright@c031.aone.net.au>
 432 //  - The new classes in libmisc.tgz define a stream interface into zlib.
 433 //    I've put these in a new directory, Lib/Misc.  Feel free to rename it
 434 //    to something more appropriate.  However you'll have to change the
 435 //    include directives in all the other files.  Additionally you'll have
 436 //    add the library to Lib/Makefile.am and Simulator/Main/Makefile.am.
 437 //
 438 //    The StopWatch class in Lib/Misc requires a HAVE_GETRUSAGE autoconf
 439 //    test so I've included the required changes in config.tgz.
 440 //
 441 //    There are a fair few changes to Simulator/Objects as I've moved
 442 //    things around.  Loading tiles is quicker but thats not where the delay
 443 //    is.  Tile loading takes a few tenths of a second per file on a P200
 444 //    but it seems to be the post-processing that leads to a noticeable
 445 //    blip in framerate.  I suppose its time to start profiling to see where
 446 //    the delays are.
 447 //
 448 //    I've included a brief description of each archives contents.
 449 //
 450 // Lib/Misc/
 451 //   zfstream.cxx
 452 //   zfstream.hxx
 453 //     C++ stream interface into zlib.
 454 //     Taken from zlib-1.1.3/contrib/iostream/.
 455 //     Minor mods for STL compatibility.
 456 //     There's no copyright associated with these so I assume they're
 457 //     covered by zlib's.
 458 //
 459 //   fgstream.cxx
 460 //   fgstream.hxx
 461 //     FlightGear input stream using gz_ifstream.  Tries to open the
 462 //     given filename.  If that fails then filename is examined and a
 463 //     ".gz" suffix is removed or appended and that file is opened.
 464 //
 465 //   stopwatch.hxx
 466 //     A simple timer for benchmarking.  Not used in production code.
 467 //     Taken from the Blitz++ project.  Covered by GPL.
 468 //
 469 //   strutils.cxx
 470 //   strutils.hxx
 471 //     Some simple string manipulation routines.
 472 //
 473 // Simulator/Airports/
 474 //   Load airports database using fgstream.
 475 //   Changed fgAIRPORTS to use set<> instead of map<>.
 476 //   Added bool fgAIRPORTS::search() as a neater way doing the lookup.
 477 //   Returns true if found.
 478 //
 479 // Simulator/Astro/
 480 //   Modified fgStarsInit() to load stars database using fgstream.
 481 //
 482 // Simulator/Objects/
 483 //   Modified fgObjLoad() to use fgstream.
 484 //   Modified fgMATERIAL_MGR::load_lib() to use fgstream.
 485 //   Many changes to fgMATERIAL.
 486 //   Some changes to fgFRAGMENT but I forget what!
 487 //
 488 // Revision 1.3  1998/08/27 17:02:09  curt
 489 // Contributions from Bernie Bright <bbright@c031.aone.net.au>
 490 // - use strings for fg_root and airport_id and added methods to return
 491 //   them as strings,
 492 // - inlined all access methods,
 493 // - made the parsing functions private methods,
 494 // - deleted some unused functions.
 495 // - propogated some of these changes out a bit further.
 496 //
 497 // Revision 1.2  1998/08/25 20:53:33  curt
 498 // Shuffled $FG_ROOT file layout.
 499 //
 500 // Revision 1.1  1998/08/25 16:51:24  curt
 501 // Moved from ../Scenery
 502 //
 503 // Revision 1.13  1998/08/24 20:11:39  curt
 504 // Tweaks ...
 505 //
 506 // Revision 1.12  1998/08/12 21:41:27  curt
 507 // Need to negate the test for textures so that textures aren't loaded when
 508 // they are disabled rather than visa versa ... :-)
 509 //
 510 // Revision 1.11  1998/08/12 21:13:03  curt
 511 // material.cxx: don't load textures if they are disabled
 512 // obj.cxx: optimizations from Norman Vine
 513 // tile.cxx: minor tweaks
 514 // tile.hxx: addition of num_faces
 515 // tilemgr.cxx: minor tweaks
 516 //
 517 // Revision 1.10  1998/07/24 21:42:06  curt
 518 // material.cxx: whups, double method declaration with no definition.
 519 // obj.cxx: tweaks to avoid errors in SGI's CC.
 520 // tile.cxx: optimizations by Norman Vine.
 521 // tilemgr.cxx: optimizations by Norman Vine.
 522 //
 523 // Revision 1.9  1998/07/13 21:01:57  curt
 524 // Wrote access functions for current fgOPTIONS.
 525 //
 526 // Revision 1.8  1998/07/08 14:47:20  curt
 527 // Fix GL_MODULATE vs. GL_DECAL problem introduced by splash screen.
 528 // polare3d.h renamed to polar3d.hxx
 529 // fg{Cartesian,Polar}Point3d consolodated.
 530 // Added some initial support for calculating local current ground elevation.
 531 //
 532 // Revision 1.7  1998/07/04 00:54:28  curt
 533 // Added automatic mipmap generation.
 534 //
 535 // When rendering fragments, use saved model view matrix from associated tile
 536 // rather than recalculating it with push() translate() pop().
 537 //
 538 // Revision 1.6  1998/06/27 16:54:59  curt
 539 // Check for GL_VERSION_1_1 or GL_EXT_texture_object to decide whether to use
 540 //   "EXT" versions of texture management routines.
 541 //
 542 // Revision 1.5  1998/06/17 21:36:39  curt
 543 // Load and manage multiple textures defined in the Materials library.
 544 // Boost max material fagments for each material property to 800.
 545 // Multiple texture support when rendering.
 546 //
 547 // Revision 1.4  1998/06/12 00:58:04  curt
 548 // Build only static libraries.
 549 // Declare memmove/memset for Sloaris.
 550 //
 551 // Revision 1.3  1998/06/05 22:39:53  curt
 552 // Working on sorting by, and rendering by material properties.
 553 //
 554 // Revision 1.2  1998/06/01 17:56:20  curt
 555 // Incremental additions to material.cxx (not fully functional)
 556 // Tweaked vfc_ratio math to avoid divide by zero.
 557 //
 558 // Revision 1.1  1998/05/30 01:56:45  curt
 559 // Added material.cxx material.hxx
 560 //