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 ( line[0] == '\n' ) {
  93             /* empty line -- ignore */
  94         } else if ( strncmp(line, "v ", 2) == 0 ) {
  95             /* node (vertex) */
  96             if ( ncount < MAXNODES ) {
  97                 /* printf("vertex = %s", line); */
  98                 sscanf(line, "v %f %f %f\n",
  99                        &nodes[ncount][0], &nodes[ncount][1], &nodes[ncount][2]);
 100                 if ( ncount == 1 ) {
 101                     /* first node becomes the reference point */
 102                     ref.x = nodes[ncount][0];
 103                     ref.y = nodes[ncount][1];
 104                     ref.z = nodes[ncount][2];
 105                     scenery.center = ref;
 106                 }
 107                 ncount++;
 108             } else {
 109                 printf("Read too many nodes ... dying :-(\n");
 110                 exit(-1);
 111             }
 112         } else if ( strncmp(line, "vn ", 3) == 0 ) {
 113             /* vertex normal */
 114             if ( vncount < MAXNODES ) {
 115                 /* printf("vertex normal = %s", line); */
 116                 sscanf(line, "vn %f %f %f\n",
 117                        &normals[vncount][0], &normals[vncount][1],
 118                        &normals[vncount][2]);
 119                 vncount++;
 120             } else {
 121                 printf("Read too many vertex normals ... dying :-(\n");
 122                 exit(-1);
 123             }
 124         } else if ( strncmp(line, "winding ", 8) == 0 ) {
 125             sscanf(line+8, "%s", winding_str);
 126             printf("    WINDING = %s\n", winding_str);
 127
 128             /* can't call xglFrontFace() between xglBegin() & xglEnd() */
 129             xglEnd();
 130             first = 1;
 131
 132             if ( strcmp(winding_str, "cw") == 0 ) {
 133                 xglFrontFace( GL_CW );
 134                 winding = 0;
 135             } else {
 136                 xglFrontFace ( GL_CCW );
 137                 winding = 1;
 138             }
 139         } else if ( line[0] == 't' ) {
 140             /* start a new triangle strip */
 141
 142             n1 = n2 = n3 = n4 = 0;
 143
 144             if ( !first ) {
 145                 /* close out the previous structure and start the next */
 146                 xglEnd();
 147             } else {
 148                 first = 0;
 149             }
 150
 151             /* printf("    new tri strip = %s", line); */
 152             sscanf(line, "t %d %d %d %d\n", &n1, &n2, &n3, &n4);
 153
 154             /* printf("(t) = "); */
 155
 156             xglBegin(GL_TRIANGLE_STRIP);
 157
 158             if ( winding ) {
 159                 odd = 1;
 160             } else {
 161                 odd = 0;
 162             }
 163
 164             if ( use_vertex_norms ) {
 165                 xglNormal3d(normals[n1][0], normals[n1][1], normals[n1][2]);
 166                 xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref.x, nodes[n1][1] - ref.y,
 167                             nodes[n1][2] - ref.z);
 168
 169                 xglNormal3d(normals[n2][0], normals[n2][1], normals[n2][2]);
 170                 xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref.x, nodes[n2][1] - ref.y,
 171                             nodes[n2][2] - ref.z);
 172
 173                 xglNormal3d(normals[n3][0], normals[n3][1], normals[n3][2]);
 174                 xglVertex3d(nodes[n3][0] - ref.x, nodes[n3][1] - ref.y,
 175                             nodes[n3][2] - ref.z);
 176             } else {
 177                 if ( odd ) {
 178                     calc_normal(nodes[n1], nodes[n2], nodes[n3], approx_normal);
 179                 } else {
 180                     calc_normal(nodes[n2], nodes[n1], nodes[n3], approx_normal);
 181                 }
 182                 xglNormal3dv(approx_normal);
 183
 184                 xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref.x, nodes[n1][1] - ref.y,
 185                             nodes[n1][2] - ref.z);
 186                 xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref.x, nodes[n2][1] - ref.y,
 187                             nodes[n2][2] - ref.z);
 188                 xglVertex3d(nodes[n3][0] - ref.x, nodes[n3][1] - ref.y,
 189                             nodes[n3][2] - ref.z);
 190             }
 191
 192             odd = 1 - odd;
 193             last1 = n2;
 194             last2 = n3;
 195
 196             if ( n4 > 0 ) {
 197                 if ( use_vertex_norms ) {
 198                     xglNormal3d(normals[n4][0], normals[n4][1], normals[n4][2]);
 199                 } else {
 200                     calc_normal(nodes[n3], nodes[n2], nodes[n4], approx_normal);
 201                     xglNormal3dv(approx_normal);
 202                 }
 203                 xglVertex3d(nodes[n4][0] - ref.x, nodes[n4][1] - ref.y,
 204                             nodes[n4][2] - ref.z);
 205
 206                 odd = 1 - odd;
 207                 last1 = n3;
 208                 last2 = n4;
 209             }
 210         } else if ( line[0] == 'f' ) {
 211             /* unoptimized face */
 212
 213             if ( !first ) {
 214                 /* close out the previous structure and start the next */
 215                 xglEnd();
 216             } else {
 217                 first = 0;
 218             }
 219
 220             xglBegin(GL_TRIANGLES);
 221
 222             /* printf("new triangle = %s", line);*/
 223             sscanf(line, "f %d %d %d\n", &n1, &n2, &n3);
 224
 225             xglNormal3d(normals[n1][0], normals[n1][1], normals[n1][2]);
 226             xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref.x, nodes[n1][1] - ref.y,
 227                         nodes[n1][2] - ref.z);
 228
 229             xglNormal3d(normals[n2][0], normals[n2][1], normals[n2][2]);
 230             xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref.x, nodes[n2][1] - ref.y,
 231                         nodes[n2][2] - ref.z);
 232
 233             xglNormal3d(normals[n3][0], normals[n3][1], normals[n3][2]);
 234             xglVertex3d(nodes[n3][0] - ref.x, nodes[n3][1] - ref.y,
 235                         nodes[n3][2] - ref.z);
 236         } else if ( line[0] == 'q' ) {
 237             /* continue a triangle strip */
 238             n1 = n2 = 0;
 239
 240             /* printf("continued tri strip = %s ", line); */
 241             sscanf(line, "q %d %d\n", &n1, &n2);
 242             /* printf("read %d %d\n", n1, n2); */
 243
 244             if ( use_vertex_norms ) {
 245                 xglNormal3d(normals[n1][0], normals[n1][1], normals[n1][2]);
 246             } else {
 247                 if ( odd ) {
 248                     calc_normal(nodes[last1], nodes[last2], nodes[n1],
 249                                 approx_normal);
 250                 } else {
 251                     calc_normal(nodes[last2], nodes[last1], nodes[n1],
 252                                 approx_normal);
 253                 }
 254                 xglNormal3dv(approx_normal);
 255             }
 256
 257             xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref.x, nodes[n1][1] - ref.y,
 258                         nodes[n1][2] - ref.z);
 259
 260             odd = 1 - odd;
 261             last1 = last2;
 262             last2 = n1;
 263
 264             if ( n2 > 0 ) {
 265                 /* printf(" (cont)\n"); */
 266
 267                 if ( use_vertex_norms ) {
 268                     xglNormal3d(normals[n2][0], normals[n2][1], normals[n2][2]);
 269                 } else {
 270                     if ( odd ) {
 271                         calc_normal(nodes[last1], nodes[last2], nodes[n2],
 272                                     approx_normal);
 273                     } else {
 274                         calc_normal(nodes[last2], nodes[last1], nodes[n2],
 275                                     approx_normal);
 276                     }
 277                     xglNormal3dv(approx_normal);
 278                 }
 279
 280                 xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref.x, nodes[n2][1] - ref.y,
 281                             nodes[n2][2] - ref.z);
 282
 283                 odd = 1 -odd;
 284                 last1 = last2;
 285                 last2 = n2;
 286             }
 287         } else {
 288             printf("Unknown line in %s = %s\n", path, line);
 289         }
 290     }
 291
 292     xglEnd();
 293
 294     /* Draw normal vectors (for visually verifying normals)*/
 295     /*
 296     xglBegin(GL_LINES);
 297     xglColor3f(0.0, 0.0, 0.0);
 298     for ( i = 0; i < ncount; i++ ) {
 299         xglVertex3d(nodes[i][0] - ref.x,
 300                     nodes[i][1] - ref.y,
 301                     nodes[i][2] - ref.z);
 302         xglVertex3d(nodes[i][0] - ref.x + 500*normals[i][0],
 303                     nodes[i][1] - ref.y + 500*normals[i][1],
 304                     nodes[i][2] - ref.z + 500*normals[i][2]);
 305     }
 306     xglEnd();
 307     */
 308
 309     xglFrontFace ( GL_CCW );
 310
 311     xglEndList();
 312
 313     fclose(f);
 314
 315     return(area);
 316 }
 317
 318
 319 /* $Log$
 320 /* Revision 1.15  1997/12/30 20:47:51  curt
 321 /* Integrated new event manager with subsystem initializations.
 322 /*
 323  * Revision 1.14  1997/12/30 01:38:46  curt
 324  * Switched back to per vertex normals and smooth shading for terrain.
 325  *
 326  * Revision 1.13  1997/12/18 23:32:36  curt
 327  * First stab at sky dome actually starting to look reasonable. :-)
 328  *
 329  * Revision 1.12  1997/12/17 23:13:47  curt
 330  * Began working on rendering the sky.
 331  *
 332  * Revision 1.11  1997/12/15 23:55:01  curt
 333  * Add xgl wrappers for debugging.
 334  * Generate terrain normals on the fly.
 335  *
 336  * Revision 1.10  1997/12/12 21:41:28  curt
 337  * More light/material property tweaking ... still a ways off.
 338  *
 339  * Revision 1.9  1997/12/12 19:52:57  curt
 340  * Working on lightling and material properties.
 341  *
 342  * Revision 1.8  1997/12/10 01:19:51  curt
 343  * Tweaks for verion 0.15 release.
 344  *
 345  * Revision 1.7  1997/12/08 22:51:17  curt
 346  * Enhanced to handle ccw and cw tri-stripe winding.  This is a temporary
 347  * admission of defeat.  I will eventually go back and get all the stripes
 348  * wound the same way (ccw).
 349  *
 350  * Revision 1.6  1997/11/25 19:25:35  curt
 351  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 352  *
 353  * Revision 1.5  1997/11/15 18:16:39  curt
 354  * minor tweaks.
 355  *
 356  * Revision 1.4  1997/11/14 00:26:49  curt
 357  * Transform scenery coordinates earlier in pipeline when scenery is being
 358  * created, not when it is being loaded.  Precalculate normals for each node
 359  * as average of the normals of each containing polygon so Garoude shading is
 360  * now supportable.
 361  *
 362  * Revision 1.3  1997/10/31 04:49:12  curt
 363  * Tweaking vertex orders.
 364  *
 365  * Revision 1.2  1997/10/30 12:38:45  curt
 366  * Working on new scenery subsystem.
 367  *
 368  * Revision 1.1  1997/10/28 21:14:54  curt
 369  * Initial revision.
 370  *
 371  */