Scenery/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 #ifdef WIN32
  28 #  include <windows.h>
  29 #endif
  30
  31 #include <stdio.h>
  32 #include <string.h>
  33 #include <GL/glut.h>
  34 #include "../XGL/xgl.h"
  35
  36 #include "obj.h"
  37 #include "scenery.h"
  38
  39 #include "../Math/mat3.h"
  40
  41
  42
  43 #define MAXNODES 100000
  44
  45 float nodes[MAXNODES][3];
  46 float normals[MAXNODES][3];
  47
  48
  49 /* given three points defining a triangle, calculate the normal */
  50 void calc_normal(float p1[3], float p2[3], float p3[3], double normal[3])
  51 {
  52     double v1[3], v2[3];
  53     float temp;
  54
  55     v1[0] = p2[0] - p1[0]; v1[1] = p2[1] - p1[1]; v1[2] = p2[2] - p1[2];
  56     v2[0] = p3[0] - p1[0]; v2[1] = p3[1] - p1[1]; v2[2] = p3[2] - p1[2];
  57
  58     MAT3cross_product(normal, v1, v2);
  59     MAT3_NORMALIZE_VEC(normal,temp);
  60
  61     /* printf("  Normal = %.2f %.2f %.2f\n", normal[0], normal[1], normal[2]);*/
  62 }
  63
  64
  65 /* Load a .obj file and generate the GL call list */
  66 GLint fgObjLoad(char *path) {
  67     char line[256], winding_str[256];
  68     double v1[3], v2[3], approx_normal[3], dot_prod, temp;
  69     struct fgCartesianPoint ref;
  70     GLint area;
  71     FILE *f;
  72     int first, ncount, vncount, n1, n2, n3, n4;
  73     static int use_vertex_norms = 1;
  74     int i, winding;
  75     int last1, last2, odd;
  76
  77     if ( (f = fopen(path, "r")) == NULL ) {
  78         printf("Cannot open file: %s\n", path);
  79         exit(-1);
  80     }
  81
  82     area = xglGenLists(1);
  83     xglNewList(area, GL_COMPILE);
  84
  85     first = 1;
  86     ncount = 1;
  87     vncount = 1;
  88
  89     while ( fgets(line, 250, f) != NULL ) {
  90         if ( line[0] == '#' ) {
  91             /* comment -- ignore */
  92         } else if ( strncmp(line, "v ", 2) == 0 ) {
  93             /* node (vertex) */
  94             if ( ncount < MAXNODES ) {
  95                 /* printf("vertex = %s", line); */
  96                 sscanf(line, "v %f %f %f\n",
  97                        &nodes[ncount][0], &nodes[ncount][1], &nodes[ncount][2]);
  98                 if ( ncount == 1 ) {
  99                     /* first node becomes the reference point */
 100                     ref.x = nodes[ncount][0];
 101                     ref.y = nodes[ncount][1];
 102                     ref.z = nodes[ncount][2];
 103                     scenery.center = ref;
 104                 }
 105                 ncount++;
 106             } else {
 107                 printf("Read too many nodes ... dying :-(\n");
 108                 exit(-1);
 109             }
 110         } else if ( strncmp(line, "vn ", 3) == 0 ) {
 111             /* vertex normal */
 112             if ( vncount < MAXNODES ) {
 113                 /* printf("vertex normal = %s", line); */
 114                 sscanf(line, "vn %f %f %f\n",
 115                        &normals[vncount][0], &normals[vncount][1],
 116                        &normals[vncount][2]);
 117                 vncount++;
 118             } else {
 119                 printf("Read too many vertex normals ... dying :-(\n");
 120                 exit(-1);
 121             }
 122         } else if ( strncmp(line, "winding ", 8) == 0 ) {
 123             sscanf(line+8, "%s", winding_str);
 124             printf("WINDING = %s\n", winding_str);
 125
 126             /* can't call xglFrontFace() between xglBegin() & xglEnd() */
 127             xglEnd();
 128             first = 1;
 129
 130             if ( strcmp(winding_str, "cw") == 0 ) {
 131                 xglFrontFace( GL_CW );
 132                 winding = 0;
 133             } else {
 134                 xglFrontFace ( GL_CCW );
 135                 winding = 1;
 136             }
 137         } else if ( line[0] == 't' ) {
 138             /* start a new triangle strip */
 139
 140             n1 = n2 = n3 = n4 = 0;
 141
 142             if ( !first ) {
 143                 /* close out the previous structure and start the next */
 144                 xglEnd();
 145             } else {
 146                 first = 0;
 147             }
 148
 149             printf("new tri strip = %s", line);
 150             sscanf(line, "t %d %d %d %d\n", &n1, &n2, &n3, &n4);
 151
 152             /* printf("(t) = "); */
 153
 154             xglBegin(GL_TRIANGLE_STRIP);
 155
 156             if ( winding ) {
 157                 odd = 1;
 158             } else {
 159                 odd = 0;
 160             }
 161
 162             if ( use_vertex_norms ) {
 163                 xglNormal3d(normals[n1][0], normals[n1][1], normals[n1][2]);
 164                 xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref.x, nodes[n1][1] - ref.y,
 165                             nodes[n1][2] - ref.z);
 166
 167                 xglNormal3d(normals[n2][0], normals[n2][1], normals[n2][2]);
 168                 xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref.x, nodes[n2][1] - ref.y,
 169                             nodes[n2][2] - ref.z);
 170
 171                 xglNormal3d(normals[n3][0], normals[n3][1], normals[n3][2]);
 172                 xglVertex3d(nodes[n3][0] - ref.x, nodes[n3][1] - ref.y,
 173                             nodes[n3][2] - ref.z);
 174             } else {
 175                 if ( odd ) {
 176                     calc_normal(nodes[n1], nodes[n2], nodes[n3], approx_normal);
 177                 } else {
 178                     calc_normal(nodes[n2], nodes[n1], nodes[n3], approx_normal);
 179                 }
 180                 xglNormal3dv(approx_normal);
 181
 182                 xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref.x, nodes[n1][1] - ref.y,
 183                             nodes[n1][2] - ref.z);
 184                 xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref.x, nodes[n2][1] - ref.y,
 185                             nodes[n2][2] - ref.z);
 186                 xglVertex3d(nodes[n3][0] - ref.x, nodes[n3][1] - ref.y,
 187                             nodes[n3][2] - ref.z);
 188             }
 189
 190             odd = 1 - odd;
 191             last1 = n2;
 192             last2 = n3;
 193
 194             if ( n4 > 0 ) {
 195                 if ( use_vertex_norms ) {
 196                     xglNormal3d(normals[n4][0], normals[n4][1], normals[n4][2]);
 197                 } else {
 198                     calc_normal(nodes[n3], nodes[n2], nodes[n4], approx_normal);
 199                     xglNormal3dv(approx_normal);
 200                 }
 201                 xglVertex3d(nodes[n4][0] - ref.x, nodes[n4][1] - ref.y,
 202                             nodes[n4][2] - ref.z);
 203
 204                 odd = 1 - odd;
 205                 last1 = n3;
 206                 last2 = n4;
 207             }
 208         } else if ( line[0] == 'f' ) {
 209             /* unoptimized face */
 210
 211             if ( !first ) {
 212                 /* close out the previous structure and start the next */
 213                 xglEnd();
 214             } else {
 215                 first = 0;
 216             }
 217
 218             xglBegin(GL_TRIANGLES);
 219
 220             /* printf("new triangle = %s", line);*/
 221             sscanf(line, "f %d %d %d\n", &n1, &n2, &n3);
 222
 223             xglNormal3d(normals[n1][0], normals[n1][1], normals[n1][2]);
 224             xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref.x, nodes[n1][1] - ref.y,
 225                         nodes[n1][2] - ref.z);
 226
 227             xglNormal3d(normals[n2][0], normals[n2][1], normals[n2][2]);
 228             xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref.x, nodes[n2][1] - ref.y,
 229                         nodes[n2][2] - ref.z);
 230
 231             xglNormal3d(normals[n3][0], normals[n3][1], normals[n3][2]);
 232             xglVertex3d(nodes[n3][0] - ref.x, nodes[n3][1] - ref.y,
 233                         nodes[n3][2] - ref.z);
 234         } else if ( line[0] == 'q' ) {
 235             /* continue a triangle strip */
 236             n1 = n2 = 0;
 237
 238             /* printf("continued tri strip = %s ", line); */
 239             sscanf(line, "q %d %d\n", &n1, &n2);
 240             /* printf("read %d %d\n", n1, n2); */
 241
 242             if ( use_vertex_norms ) {
 243                 xglNormal3d(normals[n1][0], normals[n1][1], normals[n1][2]);
 244             } else {
 245                 if ( odd ) {
 246                     calc_normal(nodes[last1], nodes[last2], nodes[n1],
 247                                 approx_normal);
 248                 } else {
 249                     calc_normal(nodes[last2], nodes[last1], nodes[n1],
 250                                 approx_normal);
 251                 }
 252                 xglNormal3dv(approx_normal);
 253             }
 254
 255             xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref.x, nodes[n1][1] - ref.y,
 256                         nodes[n1][2] - ref.z);
 257
 258             odd = 1 - odd;
 259             last1 = last2;
 260             last2 = n1;
 261
 262             if ( n2 > 0 ) {
 263                 /* printf(" (cont)\n"); */
 264
 265                 if ( use_vertex_norms ) {
 266                     xglNormal3d(normals[n2][0], normals[n2][1], normals[n2][2]);
 267                 } else {
 268                     if ( odd ) {
 269                         calc_normal(nodes[last1], nodes[last2], nodes[n2],
 270                                     approx_normal);
 271                     } else {
 272                         calc_normal(nodes[last2], nodes[last1], nodes[n2],
 273                                     approx_normal);
 274                     }
 275                     xglNormal3dv(approx_normal);
 276                 }
 277
 278                 xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref.x, nodes[n2][1] - ref.y,
 279                             nodes[n2][2] - ref.z);
 280
 281                 odd = 1 -odd;
 282                 last1 = last2;
 283                 last2 = n2;
 284             }
 285         } else {
 286             printf("Unknown line in %s = %s\n", path, line);
 287         }
 288     }
 289
 290     xglEnd();
 291
 292     /* Draw normal vectors (for visually verifying normals)*/
 293     /*
 294     xglBegin(GL_LINES);
 295     xglColor3f(0.0, 0.0, 0.0);
 296     for ( i = 0; i < ncount; i++ ) {
 297         xglVertex3d(nodes[i][0] - ref.x,
 298                     nodes[i][1] - ref.y,
 299                     nodes[i][2] - ref.z);
 300         xglVertex3d(nodes[i][0] - ref.x + 500*normals[i][0],
 301                     nodes[i][1] - ref.y + 500*normals[i][1],
 302                     nodes[i][2] - ref.z + 500*normals[i][2]);
 303     }
 304     xglEnd();
 305     */
 306
 307     xglFrontFace ( GL_CCW );
 308
 309     xglEndList();
 310
 311     fclose(f);
 312
 313     return(area);
 314 }
 315
 316
 317 /* $Log$
 318 /* Revision 1.14  1997/12/30 01:38:46  curt
 319 /* Switched back to per vertex normals and smooth shading for terrain.
 320 /*
 321  * Revision 1.13  1997/12/18 23:32:36  curt
 322  * First stab at sky dome actually starting to look reasonable. :-)
 323  *
 324  * Revision 1.12  1997/12/17 23:13:47  curt
 325  * Began working on rendering the sky.
 326  *
 327  * Revision 1.11  1997/12/15 23:55:01  curt
 328  * Add xgl wrappers for debugging.
 329  * Generate terrain normals on the fly.
 330  *
 331  * Revision 1.10  1997/12/12 21:41:28  curt
 332  * More light/material property tweaking ... still a ways off.
 333  *
 334  * Revision 1.9  1997/12/12 19:52:57  curt
 335  * Working on lightling and material properties.
 336  *
 337  * Revision 1.8  1997/12/10 01:19:51  curt
 338  * Tweaks for verion 0.15 release.
 339  *
 340  * Revision 1.7  1997/12/08 22:51:17  curt
 341  * Enhanced to handle ccw and cw tri-stripe winding.  This is a temporary
 342  * admission of defeat.  I will eventually go back and get all the stripes
 343  * wound the same way (ccw).
 344  *
 345  * Revision 1.6  1997/11/25 19:25:35  curt
 346  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 347  *
 348  * Revision 1.5  1997/11/15 18:16:39  curt
 349  * minor tweaks.
 350  *
 351  * Revision 1.4  1997/11/14 00:26:49  curt
 352  * Transform scenery coordinates earlier in pipeline when scenery is being
 353  * created, not when it is being loaded.  Precalculate normals for each node
 354  * as average of the normals of each containing polygon so Garoude shading is
 355  * now supportable.
 356  *
 357  * Revision 1.3  1997/10/31 04:49:12  curt
 358  * Tweaking vertex orders.
 359  *
 360  * Revision 1.2  1997/10/30 12:38:45  curt
 361  * Working on new scenery subsystem.
 362  *
 363  * Revision 1.1  1997/10/28 21:14:54  curt
 364  * Initial revision.
 365  *
 366  */