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 istream&
  80 operator >> ( istream& in, fgMATERIAL& m )
  81 {
  82     string token;
  83
  84     for (;;) {
  85         in >> token;
  86         if ( token == "texture" )
  87         {
  88             in >> token >> m.texture_name;
  89         }
  90         else if ( token == "ambient" )
  91         {
  92             in >> token >> m.ambient[0] >> m.ambient[1]
  93                         >> m.ambient[2] >> m.ambient[3];
  94         }
  95         else if ( token == "diffuse" )
  96         {
  97             in >> token >> m.diffuse[0] >> m.diffuse[1]
  98                         >> m.diffuse[2] >> m.diffuse[3];
  99         }
 100         else if ( token == "specular" )
 101         {
 102             in >> token >> m.specular[0] >> m.specular[1]
 103                         >> m.specular[2] >> m.specular[3];
 104         }
 105         else if ( token == "emissive" )
 106         {
 107             in >> token >> m.emissive[0] >> m.emissive[1]
 108                         >> m.emissive[2] >> m.emissive[3];
 109         }
 110         else if ( token == "alpha" )
 111         {
 112             in >> token >> token;
 113             if ( token == "yes" )
 114                 m.alpha = 1;
 115             else if ( token == "no" )
 116                 m.alpha = 0;
 117             else
 118             {
 119                 fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_INFO,
 120                           "Bad alpha value '%s'\n", token.c_str() );
 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                     fgPrintf( FG_GENERAL, FG_EXIT,
 180                               "Error in loading texture %s\n",
 181                               tpath.c_str() );
 182                     return;
 183                 }
 184             }
 185
 186             /* xglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0,
 187                GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, texbuf); */
 188
 189             gluBuild2DMipmaps( GL_TEXTURE_2D, GL_RGB, width, height,
 190                                GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, texbuf );
 191         } else if ( alpha == 1 ) {
 192             // load rgba (alpha) texture
 193
 194             // Try uncompressed
 195             if ( (texbuf =
 196                   read_alpha_texture(tpath.c_str(), &width, &height))
 197                  == NULL )
 198             {
 199                 // Try compressed
 200                 if ((texbuf =
 201                      read_alpha_texture(fg_tpath.c_str(), &width, &height))
 202                     == NULL )
 203                 {
 204                     fgPrintf( FG_GENERAL, FG_EXIT,
 205                               "Error in loading texture %s\n",
 206                               tpath.c_str() );
 207                     return;
 208                 }
 209             }
 210
 211             xglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0,
 212                           GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, texbuf);
 213         }
 214 }
 215
 216
 217 // Destructor
 218 fgMATERIAL::~fgMATERIAL ( void ) {
 219 }
 220
 221
 222 // Constructor
 223 fgMATERIAL_MGR::fgMATERIAL_MGR ( void ) {
 224     textures_loaded = false;
 225 }
 226
 227
 228 void
 229 fgMATERIAL::render_fragments()
 230 {
 231     // cout << "rendering " + texture_name + " = " << list_size << "\n";
 232
 233     if ( empty() )
 234         return;
 235
 236     if ( current_options.get_textures() )
 237     {
 238 #ifdef GL_VERSION_1_1
 239         xglBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_id);
 240 #elif GL_EXT_texture_object
 241         xglBindTextureEXT(GL_TEXTURE_2D, texture_id);
 242 #else
 243 #  error port me
 244 #endif
 245     } else {
 246         xglMaterialfv (GL_FRONT, GL_AMBIENT, ambient);
 247         xglMaterialfv (GL_FRONT, GL_DIFFUSE, diffuse);
 248     }
 249
 250     fgTILE* last_tile_ptr = NULL;
 251     for ( size_t i = 0; i < list_size; ++i )
 252     {
 253         fgFRAGMENT* frag_ptr = list[i];
 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         fgPrintf( FG_GENERAL, FG_EXIT, "Cannot open file: %s\n",
 280                   mpath.c_str() );
 281
 282     while ( ! in.eof() ) {
 283         // printf("%s", line);
 284
 285         // strip leading white space and comments
 286         in.eat_comments();
 287
 288         // set to zero to prevent its value accidently being '{'
 289         // after a failed >> operation.
 290         char token = 0;
 291
 292         in.stream() >> material_name >> token;
 293
 294         if ( token == '{' ) {
 295             printf( "  Loading material %s\n", material_name.c_str() );
 296             fgMATERIAL m;
 297             in.stream() >> m;
 298
 299             if ( current_options.get_textures() ) {
 300                 m.load_texture();
 301             }
 302
 303             material_mgr.material_map[material_name] = m;
 304         }
 305     }
 306
 307     if ( current_options.get_textures() ) {
 308         textures_loaded = true;
 309     }
 310
 311     return(1);
 312 }
 313
 314
 315 // Initialize the transient list of fragments for each material property
 316 void
 317 fgMATERIAL_MGR::init_transient_material_lists( void )
 318 {
 319     iterator last = end();
 320     for ( iterator it = begin(); it != last; ++it )
 321     {
 322         (*it).second.init_sort_list();
 323     }
 324 }
 325
 326
 327 bool
 328 fgMATERIAL_MGR::find( const string& material, fgMATERIAL*& mtl_ptr )
 329 {
 330     iterator it = material_map.find( material );
 331     if ( it != end() )
 332     {
 333         mtl_ptr = &((*it).second);
 334         return true;
 335     }
 336
 337     return false;
 338 }
 339
 340
 341 // Destructor
 342 fgMATERIAL_MGR::~fgMATERIAL_MGR ( void ) {
 343 }
 344
 345
 346 void
 347 fgMATERIAL_MGR::render_fragments()
 348 {
 349     current_view.tris_rendered = 0;
 350     iterator last = end();
 351     for ( iterator current = begin(); current != last; ++current )
 352         (*current).second.render_fragments();
 353 }
 354
 355
 356 // $Log$
 357 // Revision 1.7  1998/09/17 18:35:52  curt
 358 // Tweaks and optimizations by Norman Vine.
 359 //
 360 // Revision 1.6  1998/09/15 01:35:05  curt
 361 // cleaned up my fragment.num_faces hack :-) to use the STL (no need in
 362 // duplicating work.)
 363 // Tweaked fgTileMgrRender() do not calc tile matrix unless necessary.
 364 // removed some unneeded stuff from fgTileMgrCurElev()
 365 //
 366 // Revision 1.5  1998/09/10 19:07:11  curt
 367 // /Simulator/Objects/fragment.hxx
 368 //   Nested fgFACE inside fgFRAGMENT since its not used anywhere else.
 369 //
 370 // ./Simulator/Objects/material.cxx
 371 // ./Simulator/Objects/material.hxx
 372 //   Made fgMATERIAL and fgMATERIAL_MGR bona fide classes with private
 373 //   data members - that should keep the rabble happy :)
 374 //
 375 // ./Simulator/Scenery/tilemgr.cxx
 376 //   In viewable() delay evaluation of eye[0] and eye[1] in until they're
 377 //   actually needed.
 378 //   Change to fgTileMgrRender() to call fgMATERIAL_MGR::render_fragments()
 379 //   method.
 380 //
 381 // ./Include/fg_stl_config.h
 382 // ./Include/auto_ptr.hxx
 383 //   Added support for g++ 2.7.
 384 //   Further changes to other files are forthcoming.
 385 //
 386 // Brief summary of changes required for g++ 2.7.
 387 //   operator->() not supported by iterators: use (*i).x instead of i->x
 388 //   default template arguments not supported,
 389 //   <functional> doesn't have mem_fun_ref() needed by callbacks.
 390 //   some std include files have different names.
 391 //   template member functions not supported.
 392 //
 393 // Revision 1.4  1998/09/01 19:03:08  curt
 394 // Changes contributed by Bernie Bright <bbright@c031.aone.net.au>
 395 //  - The new classes in libmisc.tgz define a stream interface into zlib.
 396 //    I've put these in a new directory, Lib/Misc.  Feel free to rename it
 397 //    to something more appropriate.  However you'll have to change the
 398 //    include directives in all the other files.  Additionally you'll have
 399 //    add the library to Lib/Makefile.am and Simulator/Main/Makefile.am.
 400 //
 401 //    The StopWatch class in Lib/Misc requires a HAVE_GETRUSAGE autoconf
 402 //    test so I've included the required changes in config.tgz.
 403 //
 404 //    There are a fair few changes to Simulator/Objects as I've moved
 405 //    things around.  Loading tiles is quicker but thats not where the delay
 406 //    is.  Tile loading takes a few tenths of a second per file on a P200
 407 //    but it seems to be the post-processing that leads to a noticeable
 408 //    blip in framerate.  I suppose its time to start profiling to see where
 409 //    the delays are.
 410 //
 411 //    I've included a brief description of each archives contents.
 412 //
 413 // Lib/Misc/
 414 //   zfstream.cxx
 415 //   zfstream.hxx
 416 //     C++ stream interface into zlib.
 417 //     Taken from zlib-1.1.3/contrib/iostream/.
 418 //     Minor mods for STL compatibility.
 419 //     There's no copyright associated with these so I assume they're
 420 //     covered by zlib's.
 421 //
 422 //   fgstream.cxx
 423 //   fgstream.hxx
 424 //     FlightGear input stream using gz_ifstream.  Tries to open the
 425 //     given filename.  If that fails then filename is examined and a
 426 //     ".gz" suffix is removed or appended and that file is opened.
 427 //
 428 //   stopwatch.hxx
 429 //     A simple timer for benchmarking.  Not used in production code.
 430 //     Taken from the Blitz++ project.  Covered by GPL.
 431 //
 432 //   strutils.cxx
 433 //   strutils.hxx
 434 //     Some simple string manipulation routines.
 435 //
 436 // Simulator/Airports/
 437 //   Load airports database using fgstream.
 438 //   Changed fgAIRPORTS to use set<> instead of map<>.
 439 //   Added bool fgAIRPORTS::search() as a neater way doing the lookup.
 440 //   Returns true if found.
 441 //
 442 // Simulator/Astro/
 443 //   Modified fgStarsInit() to load stars database using fgstream.
 444 //
 445 // Simulator/Objects/
 446 //   Modified fgObjLoad() to use fgstream.
 447 //   Modified fgMATERIAL_MGR::load_lib() to use fgstream.
 448 //   Many changes to fgMATERIAL.
 449 //   Some changes to fgFRAGMENT but I forget what!
 450 //
 451 // Revision 1.3  1998/08/27 17:02:09  curt
 452 // Contributions from Bernie Bright <bbright@c031.aone.net.au>
 453 // - use strings for fg_root and airport_id and added methods to return
 454 //   them as strings,
 455 // - inlined all access methods,
 456 // - made the parsing functions private methods,
 457 // - deleted some unused functions.
 458 // - propogated some of these changes out a bit further.
 459 //
 460 // Revision 1.2  1998/08/25 20:53:33  curt
 461 // Shuffled $FG_ROOT file layout.
 462 //
 463 // Revision 1.1  1998/08/25 16:51:24  curt
 464 // Moved from ../Scenery
 465 //
 466 // Revision 1.13  1998/08/24 20:11:39  curt
 467 // Tweaks ...
 468 //
 469 // Revision 1.12  1998/08/12 21:41:27  curt
 470 // Need to negate the test for textures so that textures aren't loaded when
 471 // they are disabled rather than visa versa ... :-)
 472 //
 473 // Revision 1.11  1998/08/12 21:13:03  curt
 474 // material.cxx: don't load textures if they are disabled
 475 // obj.cxx: optimizations from Norman Vine
 476 // tile.cxx: minor tweaks
 477 // tile.hxx: addition of num_faces
 478 // tilemgr.cxx: minor tweaks
 479 //
 480 // Revision 1.10  1998/07/24 21:42:06  curt
 481 // material.cxx: whups, double method declaration with no definition.
 482 // obj.cxx: tweaks to avoid errors in SGI's CC.
 483 // tile.cxx: optimizations by Norman Vine.
 484 // tilemgr.cxx: optimizations by Norman Vine.
 485 //
 486 // Revision 1.9  1998/07/13 21:01:57  curt
 487 // Wrote access functions for current fgOPTIONS.
 488 //
 489 // Revision 1.8  1998/07/08 14:47:20  curt
 490 // Fix GL_MODULATE vs. GL_DECAL problem introduced by splash screen.
 491 // polare3d.h renamed to polar3d.hxx
 492 // fg{Cartesian,Polar}Point3d consolodated.
 493 // Added some initial support for calculating local current ground elevation.
 494 //
 495 // Revision 1.7  1998/07/04 00:54:28  curt
 496 // Added automatic mipmap generation.
 497 //
 498 // When rendering fragments, use saved model view matrix from associated tile
 499 // rather than recalculating it with push() translate() pop().
 500 //
 501 // Revision 1.6  1998/06/27 16:54:59  curt
 502 // Check for GL_VERSION_1_1 or GL_EXT_texture_object to decide whether to use
 503 //   "EXT" versions of texture management routines.
 504 //
 505 // Revision 1.5  1998/06/17 21:36:39  curt
 506 // Load and manage multiple textures defined in the Materials library.
 507 // Boost max material fagments for each material property to 800.
 508 // Multiple texture support when rendering.
 509 //
 510 // Revision 1.4  1998/06/12 00:58:04  curt
 511 // Build only static libraries.
 512 // Declare memmove/memset for Sloaris.
 513 //
 514 // Revision 1.3  1998/06/05 22:39:53  curt
 515 // Working on sorting by, and rendering by material properties.
 516 //
 517 // Revision 1.2  1998/06/01 17:56:20  curt
 518 // Incremental additions to material.cxx (not fully functional)
 519 // Tweaked vfc_ratio math to avoid divide by zero.
 520 //
 521 // Revision 1.1  1998/05/30 01:56:45  curt
 522 // Added material.cxx material.hxx
 523 //