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 <Scenery/obj.h>
  37 #include <Scenery/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, struct fgCartesianPoint *ref) {
  67     char line[256], winding_str[256];
  68     double v1[3], v2[3], approx_normal[3], normal[3], dot_prod, scale, temp;
  69     GLint area;
  70     FILE *f;
  71     int first, ncount, vncount, n1, n2, n3, n4;
  72     static int use_vertex_norms = 1;
  73     int i, winding;
  74     int last1, last2, odd;
  75
  76     if ( (f = fopen(path, "r")) == NULL ) {
  77         printf("Cannot open file: %s\n", path);
  78         /* exit(-1); */
  79         return(0);
  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                 glFrontFace ( 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                 scale = 1.0;
 161             } else {
 162                 odd = 0;
 163                 scale = 1.0;
 164             }
 165
 166             if ( use_vertex_norms ) {
 167                 MAT3_SCALE_VEC(normal, normals[n1], scale);
 168                 xglNormal3dv(normal);
 169                 xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref->x, nodes[n1][1] - ref->y,
 170                             nodes[n1][2] - ref->z);
 171
 172                 MAT3_SCALE_VEC(normal, normals[n2], scale);
 173                 xglNormal3dv(normal);
 174                 xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref->x, nodes[n2][1] - ref->y,
 175                             nodes[n2][2] - ref->z);
 176
 177                 MAT3_SCALE_VEC(normal, normals[n3], scale);
 178                 xglNormal3dv(normal);
 179                 xglVertex3d(nodes[n3][0] - ref->x, nodes[n3][1] - ref->y,
 180                             nodes[n3][2] - ref->z);
 181             } else {
 182                 if ( odd ) {
 183                     calc_normal(nodes[n1], nodes[n2], nodes[n3], approx_normal);
 184                 } else {
 185                     calc_normal(nodes[n2], nodes[n1], nodes[n3], approx_normal);
 186                 }
 187                 MAT3_SCALE_VEC(normal, approx_normal, scale);
 188                 xglNormal3dv(normal);
 189
 190                 xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref->x, nodes[n1][1] - ref->y,
 191                             nodes[n1][2] - ref->z);
 192                 xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref->x, nodes[n2][1] - ref->y,
 193                             nodes[n2][2] - ref->z);
 194                 xglVertex3d(nodes[n3][0] - ref->x, nodes[n3][1] - ref->y,
 195                             nodes[n3][2] - ref->z);
 196             }
 197
 198             odd = 1 - odd;
 199             last1 = n2;
 200             last2 = n3;
 201
 202             if ( n4 > 0 ) {
 203                 if ( use_vertex_norms ) {
 204                     MAT3_SCALE_VEC(normal, normals[n4], scale);
 205                 } else {
 206                     calc_normal(nodes[n3], nodes[n2], nodes[n4], approx_normal);
 207                     MAT3_SCALE_VEC(normal, approx_normal, scale);
 208                 }
 209                 xglNormal3dv(normal);
 210                 xglVertex3d(nodes[n4][0] - ref->x, nodes[n4][1] - ref->y,
 211                             nodes[n4][2] - ref->z);
 212
 213                 odd = 1 - odd;
 214                 last1 = n3;
 215                 last2 = n4;
 216             }
 217         } else if ( line[0] == 'f' ) {
 218             /* unoptimized face */
 219
 220             if ( !first ) {
 221                 /* close out the previous structure and start the next */
 222                 xglEnd();
 223             } else {
 224                 first = 0;
 225             }
 226
 227             xglBegin(GL_TRIANGLES);
 228
 229             /* printf("new triangle = %s", line);*/
 230             sscanf(line, "f %d %d %d\n", &n1, &n2, &n3);
 231
 232             xglNormal3d(normals[n1][0], normals[n1][1], normals[n1][2]);
 233             xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref->x, nodes[n1][1] - ref->y,
 234                         nodes[n1][2] - ref->z);
 235
 236             xglNormal3d(normals[n2][0], normals[n2][1], normals[n2][2]);
 237             xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref->x, nodes[n2][1] - ref->y,
 238                         nodes[n2][2] - ref->z);
 239
 240             xglNormal3d(normals[n3][0], normals[n3][1], normals[n3][2]);
 241             xglVertex3d(nodes[n3][0] - ref->x, nodes[n3][1] - ref->y,
 242                         nodes[n3][2] - ref->z);
 243         } else if ( line[0] == 'q' ) {
 244             /* continue a triangle strip */
 245             n1 = n2 = 0;
 246
 247             /* printf("continued tri strip = %s ", line); */
 248             sscanf(line, "q %d %d\n", &n1, &n2);
 249             /* printf("read %d %d\n", n1, n2); */
 250
 251             if ( use_vertex_norms ) {
 252                 MAT3_SCALE_VEC(normal, normals[n1], scale);
 253                 xglNormal3dv(normal);
 254             } else {
 255                 if ( odd ) {
 256                     calc_normal(nodes[last1], nodes[last2], nodes[n1],
 257                                 approx_normal);
 258                 } else {
 259                     calc_normal(nodes[last2], nodes[last1], nodes[n1],
 260                                 approx_normal);
 261                 }
 262                 MAT3_SCALE_VEC(normal, approx_normal, scale);
 263                 xglNormal3dv(normal);
 264             }
 265
 266             xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref->x, nodes[n1][1] - ref->y,
 267                         nodes[n1][2] - ref->z);
 268
 269             odd = 1 - odd;
 270             last1 = last2;
 271             last2 = n1;
 272
 273             if ( n2 > 0 ) {
 274                 /* printf(" (cont)\n"); */
 275
 276                 if ( use_vertex_norms ) {
 277                     MAT3_SCALE_VEC(normal, normals[n2], scale);
 278                     xglNormal3dv(normal);
 279                 } else {
 280                     if ( odd ) {
 281                         calc_normal(nodes[last1], nodes[last2], nodes[n2],
 282                                     approx_normal);
 283                     } else {
 284                         calc_normal(nodes[last2], nodes[last1], nodes[n2],
 285                                     approx_normal);
 286                     }
 287                     MAT3_SCALE_VEC(normal, approx_normal, scale);
 288                     xglNormal3dv(normal);
 289                 }
 290
 291                 xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref->x, nodes[n2][1] - ref->y,
 292                             nodes[n2][2] - ref->z);
 293
 294                 odd = 1 -odd;
 295                 last1 = last2;
 296                 last2 = n2;
 297             }
 298         } else {
 299             printf("Unknown line in %s = %s\n", path, line);
 300         }
 301     }
 302
 303     xglEnd();
 304
 305     /* Draw normal vectors (for visually verifying normals)*/
 306     /*
 307     xglBegin(GL_LINES);
 308     xglColor3f(0.0, 0.0, 0.0);
 309     for ( i = 0; i < ncount; i++ ) {
 310         xglVertex3d(nodes[i][0] - ref->x,
 311                     nodes[i][1] - ref->y,
 312                     nodes[i][2] - ref->z);
 313         xglVertex3d(nodes[i][0] - ref->x + 500*normals[i][0],
 314                     nodes[i][1] - ref->y + 500*normals[i][1],
 315                     nodes[i][2] - ref->z + 500*normals[i][2]);
 316     }
 317     xglEnd();
 318     */
 319
 320     xglFrontFace ( GL_CCW );
 321
 322     xglEndList();
 323
 324     fclose(f);
 325
 326     return(area);
 327 }
 328
 329
 330 /* $Log$
 331 /* Revision 1.18  1998/01/19 19:27:16  curt
 332 /* Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 333 /* This should simplify things tremendously.
 334 /*
 335  * Revision 1.17  1998/01/13 00:23:10  curt
 336  * Initial changes to support loading and management of scenery tiles.  Note,
 337  * there's still a fair amount of work left to be done.
 338  *
 339  * Revision 1.16  1997/12/30 23:09:40  curt
 340  * Worked on winding problem without luck, so back to calling glFrontFace()
 341  * 3 times for each scenery area.
 342  *
 343  * Revision 1.15  1997/12/30 20:47:51  curt
 344  * Integrated new event manager with subsystem initializations.
 345  *
 346  * Revision 1.14  1997/12/30 01:38:46  curt
 347  * Switched back to per vertex normals and smooth shading for terrain.
 348  *
 349  * Revision 1.13  1997/12/18 23:32:36  curt
 350  * First stab at sky dome actually starting to look reasonable. :-)
 351  *
 352  * Revision 1.12  1997/12/17 23:13:47  curt
 353  * Began working on rendering the sky.
 354  *
 355  * Revision 1.11  1997/12/15 23:55:01  curt
 356  * Add xgl wrappers for debugging.
 357  * Generate terrain normals on the fly.
 358  *
 359  * Revision 1.10  1997/12/12 21:41:28  curt
 360  * More light/material property tweaking ... still a ways off.
 361  *
 362  * Revision 1.9  1997/12/12 19:52:57  curt
 363  * Working on lightling and material properties.
 364  *
 365  * Revision 1.8  1997/12/10 01:19:51  curt
 366  * Tweaks for verion 0.15 release.
 367  *
 368  * Revision 1.7  1997/12/08 22:51:17  curt
 369  * Enhanced to handle ccw and cw tri-stripe winding.  This is a temporary
 370  * admission of defeat.  I will eventually go back and get all the stripes
 371  * wound the same way (ccw).
 372  *
 373  * Revision 1.6  1997/11/25 19:25:35  curt
 374  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 375  *
 376  * Revision 1.5  1997/11/15 18:16:39  curt
 377  * minor tweaks.
 378  *
 379  * Revision 1.4  1997/11/14 00:26:49  curt
 380  * Transform scenery coordinates earlier in pipeline when scenery is being
 381  * created, not when it is being loaded.  Precalculate normals for each node
 382  * as average of the normals of each containing polygon so Garoude shading is
 383  * now supportable.
 384  *
 385  * Revision 1.3  1997/10/31 04:49:12  curt
 386  * Tweaking vertex orders.
 387  *
 388  * Revision 1.2  1997/10/30 12:38:45  curt
 389  * Working on new scenery subsystem.
 390  *
 391  * Revision 1.1  1997/10/28 21:14:54  curt
 392  * Initial revision.
 393  *
 394  */