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 <Main/fg_debug.h>
  37 #include <Math/mat3.h>
  38 #include <Scenery/obj.h>
  39 #include <Scenery/scenery.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     /* fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "  Normal = %.2f %.2f %.2f\n",
  62                  normal[0], normal[1], normal[2]);*/
  63 }
  64
  65
  66 /* Load a .obj file and generate the GL call list */
  67 GLint fgObjLoad(char *path, struct fgCartesianPoint *ref) {
  68     char line[256], winding_str[256];
  69     double approx_normal[3], normal[3], scale;
  70     GLint area;
  71     FILE *f;
  72     int first, ncount, vncount, n1, n2, n3, n4;
  73     static int use_vertex_norms = 1;
  74     int winding;
  75     int last1, last2, odd;
  76
  77     if ( (f = fopen(path, "r")) == NULL ) {
  78         fgPrintf(FG_TERRAIN, FG_ALERT, "Cannot open file: %s\n", path);
  79         /* exit(-1); */
  80         return(0);
  81     }
  82
  83     area = xglGenLists(1);
  84     xglNewList(area, GL_COMPILE);
  85
  86     first = 1;
  87     ncount = 1;
  88     vncount = 1;
  89
  90     while ( fgets(line, 250, f) != NULL ) {
  91         if ( line[0] == '#' ) {
  92             /* comment -- ignore */
  93         } else if ( line[0] == '\n' ) {
  94             /* empty line -- ignore */
  95         } else if ( strncmp(line, "v ", 2) == 0 ) {
  96             /* node (vertex) */
  97             if ( ncount < MAXNODES ) {
  98                 /* fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "vertex = %s", line); */
  99                 sscanf(line, "v %f %f %f\n",
 100                        &nodes[ncount][0], &nodes[ncount][1], &nodes[ncount][2]);
 101                 if ( ncount == 1 ) {
 102                     /* first node becomes the reference point */
 103                     ref->x = nodes[ncount][0];
 104                     ref->y = nodes[ncount][1];
 105                     ref->z = nodes[ncount][2];
 106                     /* scenery.center = ref; */
 107                 }
 108                 ncount++;
 109             } else {
 110                 fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_EXIT,
 111                           "Read too many nodes ... dying :-(\n");
 112             }
 113         } else if ( strncmp(line, "vn ", 3) == 0 ) {
 114             /* vertex normal */
 115             if ( vncount < MAXNODES ) {
 116                 /* fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "vertex normal = %s", line); */
 117                 sscanf(line, "vn %f %f %f\n",
 118                        &normals[vncount][0], &normals[vncount][1],
 119                        &normals[vncount][2]);
 120                 vncount++;
 121             } else {
 122                 fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_EXIT,
 123                           "Read too many vertex normals ... dying :-(\n");
 124             }
 125         } else if ( strncmp(line, "winding ", 8) == 0 ) {
 126             sscanf(line+8, "%s", winding_str);
 127             fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "    WINDING = %s\n", winding_str);
 128
 129             /* can't call xglFrontFace() between xglBegin() & xglEnd() */
 130             xglEnd();
 131             first = 1;
 132
 133             if ( strcmp(winding_str, "cw") == 0 ) {
 134                 xglFrontFace( GL_CW );
 135                 winding = 0;
 136             } else {
 137                 glFrontFace ( GL_CCW );
 138                 winding = 1;
 139             }
 140         } else if ( line[0] == 't' ) {
 141             /* start a new triangle strip */
 142
 143             n1 = n2 = n3 = n4 = 0;
 144
 145             if ( !first ) {
 146                 /* close out the previous structure and start the next */
 147                 xglEnd();
 148             } else {
 149                 first = 0;
 150             }
 151
 152             /* fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "    new tri strip = %s",
 153                line); */
 154             sscanf(line, "t %d %d %d %d\n", &n1, &n2, &n3, &n4);
 155
 156             /* fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "(t) = "); */
 157
 158             xglBegin(GL_TRIANGLE_STRIP);
 159
 160             if ( winding ) {
 161                 odd = 1;
 162                 scale = 1.0;
 163             } else {
 164                 odd = 0;
 165                 scale = 1.0;
 166             }
 167
 168             if ( use_vertex_norms ) {
 169                 MAT3_SCALE_VEC(normal, normals[n1], scale);
 170                 xglNormal3dv(normal);
 171                 xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref->x, nodes[n1][1] - ref->y,
 172                             nodes[n1][2] - ref->z);
 173
 174                 MAT3_SCALE_VEC(normal, normals[n2], scale);
 175                 xglNormal3dv(normal);
 176                 xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref->x, nodes[n2][1] - ref->y,
 177                             nodes[n2][2] - ref->z);
 178
 179                 MAT3_SCALE_VEC(normal, normals[n3], scale);
 180                 xglNormal3dv(normal);
 181                 xglVertex3d(nodes[n3][0] - ref->x, nodes[n3][1] - ref->y,
 182                             nodes[n3][2] - ref->z);
 183             } else {
 184                 if ( odd ) {
 185                     calc_normal(nodes[n1], nodes[n2], nodes[n3], approx_normal);
 186                 } else {
 187                     calc_normal(nodes[n2], nodes[n1], nodes[n3], approx_normal);
 188                 }
 189                 MAT3_SCALE_VEC(normal, approx_normal, scale);
 190                 xglNormal3dv(normal);
 191
 192                 xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref->x, nodes[n1][1] - ref->y,
 193                             nodes[n1][2] - ref->z);
 194                 xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref->x, nodes[n2][1] - ref->y,
 195                             nodes[n2][2] - ref->z);
 196                 xglVertex3d(nodes[n3][0] - ref->x, nodes[n3][1] - ref->y,
 197                             nodes[n3][2] - ref->z);
 198             }
 199
 200             odd = 1 - odd;
 201             last1 = n2;
 202             last2 = n3;
 203
 204             if ( n4 > 0 ) {
 205                 if ( use_vertex_norms ) {
 206                     MAT3_SCALE_VEC(normal, normals[n4], scale);
 207                 } else {
 208                     calc_normal(nodes[n3], nodes[n2], nodes[n4], approx_normal);
 209                     MAT3_SCALE_VEC(normal, approx_normal, scale);
 210                 }
 211                 xglNormal3dv(normal);
 212                 xglVertex3d(nodes[n4][0] - ref->x, nodes[n4][1] - ref->y,
 213                             nodes[n4][2] - ref->z);
 214
 215                 odd = 1 - odd;
 216                 last1 = n3;
 217                 last2 = n4;
 218             }
 219         } else if ( line[0] == 'f' ) {
 220             /* unoptimized face */
 221
 222             if ( !first ) {
 223                 /* close out the previous structure and start the next */
 224                 xglEnd();
 225             } else {
 226                 first = 0;
 227             }
 228
 229             xglBegin(GL_TRIANGLES);
 230
 231             /* fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "new triangle = %s", line);*/
 232             sscanf(line, "f %d %d %d\n", &n1, &n2, &n3);
 233
 234             xglNormal3d(normals[n1][0], normals[n1][1], normals[n1][2]);
 235             xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref->x, nodes[n1][1] - ref->y,
 236                         nodes[n1][2] - ref->z);
 237
 238             xglNormal3d(normals[n2][0], normals[n2][1], normals[n2][2]);
 239             xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref->x, nodes[n2][1] - ref->y,
 240                         nodes[n2][2] - ref->z);
 241
 242             xglNormal3d(normals[n3][0], normals[n3][1], normals[n3][2]);
 243             xglVertex3d(nodes[n3][0] - ref->x, nodes[n3][1] - ref->y,
 244                         nodes[n3][2] - ref->z);
 245         } else if ( line[0] == 'q' ) {
 246             /* continue a triangle strip */
 247             n1 = n2 = 0;
 248
 249             /* fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "continued tri strip = %s ",
 250                line); */
 251             sscanf(line, "q %d %d\n", &n1, &n2);
 252             /* fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "read %d %d\n", n1, n2); */
 253
 254             if ( use_vertex_norms ) {
 255                 MAT3_SCALE_VEC(normal, normals[n1], scale);
 256                 xglNormal3dv(normal);
 257             } else {
 258                 if ( odd ) {
 259                     calc_normal(nodes[last1], nodes[last2], nodes[n1],
 260                                 approx_normal);
 261                 } else {
 262                     calc_normal(nodes[last2], nodes[last1], nodes[n1],
 263                                 approx_normal);
 264                 }
 265                 MAT3_SCALE_VEC(normal, approx_normal, scale);
 266                 xglNormal3dv(normal);
 267             }
 268
 269             xglVertex3d(nodes[n1][0] - ref->x, nodes[n1][1] - ref->y,
 270                         nodes[n1][2] - ref->z);
 271
 272             odd = 1 - odd;
 273             last1 = last2;
 274             last2 = n1;
 275
 276             if ( n2 > 0 ) {
 277                 /* fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, " (cont)\n"); */
 278
 279                 if ( use_vertex_norms ) {
 280                     MAT3_SCALE_VEC(normal, normals[n2], scale);
 281                     xglNormal3dv(normal);
 282                 } else {
 283                     if ( odd ) {
 284                         calc_normal(nodes[last1], nodes[last2], nodes[n2],
 285                                     approx_normal);
 286                     } else {
 287                         calc_normal(nodes[last2], nodes[last1], nodes[n2],
 288                                     approx_normal);
 289                     }
 290                     MAT3_SCALE_VEC(normal, approx_normal, scale);
 291                     xglNormal3dv(normal);
 292                 }
 293
 294                 xglVertex3d(nodes[n2][0] - ref->x, nodes[n2][1] - ref->y,
 295                             nodes[n2][2] - ref->z);
 296
 297                 odd = 1 -odd;
 298                 last1 = last2;
 299                 last2 = n2;
 300             }
 301         } else {
 302             fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_WARN, "Unknown line in %s = %s\n",
 303                       path, line);
 304         }
 305     }
 306
 307     xglEnd();
 308
 309     /* Draw normal vectors (for visually verifying normals)*/
 310     /*
 311     xglBegin(GL_LINES);
 312     xglColor3f(0.0, 0.0, 0.0);
 313     for ( i = 0; i < ncount; i++ ) {
 314         xglVertex3d(nodes[i][0] - ref->x,
 315                     nodes[i][1] - ref->y,
 316                     nodes[i][2] - ref->z);
 317         xglVertex3d(nodes[i][0] - ref->x + 500*normals[i][0],
 318                     nodes[i][1] - ref->y + 500*normals[i][1],
 319                     nodes[i][2] - ref->z + 500*normals[i][2]);
 320     }
 321     xglEnd();
 322     */
 323
 324     xglFrontFace ( GL_CCW );
 325
 326     xglEndList();
 327
 328     fclose(f);
 329
 330     return(area);
 331 }
 332
 333
 334 /* $Log$
 335 /* Revision 1.19  1998/01/27 03:26:42  curt
 336 /* Playing with new fgPrintf command.
 337 /*
 338  * Revision 1.18  1998/01/19 19:27:16  curt
 339  * Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 340  * This should simplify things tremendously.
 341  *
 342  * Revision 1.17  1998/01/13 00:23:10  curt
 343  * Initial changes to support loading and management of scenery tiles.  Note,
 344  * there's still a fair amount of work left to be done.
 345  *
 346  * Revision 1.16  1997/12/30 23:09:40  curt
 347  * Worked on winding problem without luck, so back to calling glFrontFace()
 348  * 3 times for each scenery area.
 349  *
 350  * Revision 1.15  1997/12/30 20:47:51  curt
 351  * Integrated new event manager with subsystem initializations.
 352  *
 353  * Revision 1.14  1997/12/30 01:38:46  curt
 354  * Switched back to per vertex normals and smooth shading for terrain.
 355  *
 356  * Revision 1.13  1997/12/18 23:32:36  curt
 357  * First stab at sky dome actually starting to look reasonable. :-)
 358  *
 359  * Revision 1.12  1997/12/17 23:13:47  curt
 360  * Began working on rendering the sky.
 361  *
 362  * Revision 1.11  1997/12/15 23:55:01  curt
 363  * Add xgl wrappers for debugging.
 364  * Generate terrain normals on the fly.
 365  *
 366  * Revision 1.10  1997/12/12 21:41:28  curt
 367  * More light/material property tweaking ... still a ways off.
 368  *
 369  * Revision 1.9  1997/12/12 19:52:57  curt
 370  * Working on lightling and material properties.
 371  *
 372  * Revision 1.8  1997/12/10 01:19:51  curt
 373  * Tweaks for verion 0.15 release.
 374  *
 375  * Revision 1.7  1997/12/08 22:51:17  curt
 376  * Enhanced to handle ccw and cw tri-stripe winding.  This is a temporary
 377  * admission of defeat.  I will eventually go back and get all the stripes
 378  * wound the same way (ccw).
 379  *
 380  * Revision 1.6  1997/11/25 19:25:35  curt
 381  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 382  *
 383  * Revision 1.5  1997/11/15 18:16:39  curt
 384  * minor tweaks.
 385  *
 386  * Revision 1.4  1997/11/14 00:26:49  curt
 387  * Transform scenery coordinates earlier in pipeline when scenery is being
 388  * created, not when it is being loaded.  Precalculate normals for each node
 389  * as average of the normals of each containing polygon so Garoude shading is
 390  * now supportable.
 391  *
 392  * Revision 1.3  1997/10/31 04:49:12  curt
 393  * Tweaking vertex orders.
 394  *
 395  * Revision 1.2  1997/10/30 12:38:45  curt
 396  * Working on new scenery subsystem.
 397  *
 398  * Revision 1.1  1997/10/28 21:14:54  curt
 399  * Initial revision.
 400  *
 401  */