Simulator/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 <Include/compiler.h>
  37
  38 #include <string.h>
  39 #include STL_STRING
  40
  41 #include <Debug/logstream.hxx>
  42 #include <Misc/fgstream.hxx>
  43 #include <Main/options.hxx>
  44 #include <Main/views.hxx>
  45 #include <Scenery/tile.hxx>
  46
  47 #include "material.hxx"
  48 #include "fragment.hxx"
  49 #include "texload.h"
  50
  51 FG_USING_STD(string);
  52
  53
  54 // global material management class
  55 fgMATERIAL_MGR material_mgr;
  56
  57
  58 // Constructor
  59 fgMATERIAL::fgMATERIAL ( void )
  60     : texture_name(""),
  61       alpha(0)
  62       // , list_size(0)
  63 {
  64     ambient[0]  = ambient[1]  = ambient[2]  = ambient[3]  = 0.0;
  65     diffuse[0]  = diffuse[1]  = diffuse[2]  = diffuse[3]  = 0.0;
  66     specular[0] = specular[1] = specular[2] = specular[3] = 0.0;
  67     emissive[0] = emissive[1] = emissive[2] = emissive[3] = 0.0;
  68 }
  69
  70 /*
  71 int
  72 fgMATERIAL::append_sort_list( fgFRAGMENT *object )
  73 {
  74     if ( list_size < FG_MAX_MATERIAL_FRAGS ) {
  75         list[ list_size++ ] = object;
  76         return 1;
  77     } else {
  78         return 0;
  79     }
  80 }
  81 */
  82
  83 istream&
  84 operator >> ( istream& in, fgMATERIAL& m )
  85 {
  86     string token;
  87
  88     for (;;) {
  89         in >> token;
  90         if ( token == "texture" )
  91         {
  92             in >> token >> m.texture_name;
  93         }
  94         else if ( token == "ambient" )
  95         {
  96             in >> token >> m.ambient[0] >> m.ambient[1]
  97                         >> m.ambient[2] >> m.ambient[3];
  98         }
  99         else if ( token == "diffuse" )
 100         {
 101             in >> token >> m.diffuse[0] >> m.diffuse[1]
 102                         >> m.diffuse[2] >> m.diffuse[3];
 103         }
 104         else if ( token == "specular" )
 105         {
 106             in >> token >> m.specular[0] >> m.specular[1]
 107                         >> m.specular[2] >> m.specular[3];
 108         }
 109         else if ( token == "emissive" )
 110         {
 111             in >> token >> m.emissive[0] >> m.emissive[1]
 112                         >> m.emissive[2] >> m.emissive[3];
 113         }
 114         else if ( token == "alpha" )
 115         {
 116             in >> token >> token;
 117             if ( token == "yes" )
 118                 m.alpha = 1;
 119             else if ( token == "no" )
 120                 m.alpha = 0;
 121             else
 122             {
 123                 FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO, "Bad alpha value " << token );
 124             }
 125         }
 126         else if ( token[0] == '}' )
 127         {
 128             break;
 129         }
 130     }
 131
 132     return in;
 133 }
 134
 135 void
 136 fgMATERIAL::load_texture()
 137 {
 138         GLubyte *texbuf;
 139         int width, height;
 140
 141         // create the texture object and bind it
 142 #ifdef GL_VERSION_1_1
 143         xglGenTextures(1, &texture_id );
 144         xglBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_id );
 145 #elif GL_EXT_texture_object
 146         xglGenTexturesEXT(1, &texture_id );
 147         xglBindTextureEXT(GL_TEXTURE_2D, texture_id );
 148 #else
 149 #  error port me
 150 #endif
 151
 152         // set the texture parameters for this texture
 153         xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT ) ;
 154         xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT ) ;
 155         xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER,
 156                           GL_LINEAR );
 157         // xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER,
 158         //                   GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST );
 159         xglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER,
 160                           /* GL_LINEAR */
 161                           /* GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR */
 162                           GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR ) ;
 163
 164         /* load in the texture data */
 165         string tpath = current_options.get_fg_root() + "/Textures/" +
 166             texture_name + ".rgb";
 167         string fg_tpath = tpath + ".gz";
 168
 169         if ( alpha == 0 ) {
 170             // load rgb texture
 171
 172             // Try uncompressed
 173             if ( (texbuf =
 174                   read_rgb_texture(tpath.c_str(), &width, &height)) ==
 175                  NULL )
 176             {
 177                 // Try compressed
 178                 if ( (texbuf =
 179                       read_rgb_texture(fg_tpath.c_str(), &width, &height))
 180                      == NULL )
 181                 {
 182                     FG_LOG( FG_GENERAL, FG_ALERT,
 183                             "Error in loading texture " << tpath );
 184                     exit(-1);
 185                 }
 186             }
 187
 188             /* xglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0,
 189                GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, texbuf); */
 190
 191             gluBuild2DMipmaps( GL_TEXTURE_2D, GL_RGB, width, height,
 192                                GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, texbuf );
 193         } else if ( alpha == 1 ) {
 194             // load rgba (alpha) texture
 195
 196             // Try uncompressed
 197             if ( (texbuf =
 198                   read_alpha_texture(tpath.c_str(), &width, &height))
 199                  == NULL )
 200             {
 201                 // Try compressed
 202                 if ((texbuf =
 203                      read_alpha_texture(fg_tpath.c_str(), &width, &height))
 204                     == NULL )
 205                 {
 206                     FG_LOG( FG_GENERAL, FG_ALERT,
 207                             "Error in loading texture " << tpath );
 208                     exit(-1);
 209                 }
 210             }
 211
 212             xglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0,
 213                           GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, texbuf);
 214         }
 215 }
 216
 217
 218 // Destructor
 219 fgMATERIAL::~fgMATERIAL ( void ) {
 220 }
 221
 222
 223 // Constructor
 224 fgMATERIAL_MGR::fgMATERIAL_MGR ( void ) {
 225     textures_loaded = false;
 226 }
 227
 228
 229 void
 230 fgMATERIAL::render_fragments()
 231 {
 232     int tris_rendered = current_view.get_tris_rendered();
 233
 234     // cout << "rendering " + texture_name + " = " << list_size << "\n";
 235
 236     if ( empty() )
 237         return;
 238
 239     if ( current_options.get_textures() )
 240     {
 241 #ifdef GL_VERSION_1_1
 242         xglBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_id);
 243 #elif GL_EXT_texture_object
 244         xglBindTextureEXT(GL_TEXTURE_2D, texture_id);
 245 #else
 246 #  error port me
 247 #endif
 248     } else {
 249         xglMaterialfv (GL_FRONT, GL_AMBIENT, ambient);
 250         xglMaterialfv (GL_FRONT, GL_DIFFUSE, diffuse);
 251     }
 252
 253     fgTILE* last_tile_ptr = NULL;
 254     frag_list_iterator current = list.begin();
 255     frag_list_iterator last = list.end();
 256
 257     for ( ; current != last; ++current ) {
 258         fgFRAGMENT* frag_ptr = *current;
 259         tris_rendered += frag_ptr->num_faces();
 260         if ( frag_ptr->tile_ptr != last_tile_ptr )
 261         {
 262             // new tile, new translate
 263             last_tile_ptr = frag_ptr->tile_ptr;
 264             xglLoadMatrixd( frag_ptr->tile_ptr->model_view );
 265         }
 266
 267         // Woohoo!!!  We finally get to draw something!
 268         // printf("  display_list = %d\n", frag_ptr->display_list);
 269         xglCallList( frag_ptr->display_list );
 270     }
 271
 272     current_view.set_tris_rendered( tris_rendered );
 273 }
 274
 275
 276 // Load a library of material properties
 277 int
 278 fgMATERIAL_MGR::load_lib ( void )
 279 {
 280     string material_name;
 281
 282     // build the path name to the material db
 283     string mpath = current_options.get_fg_root() + "/materials";
 284     fg_gzifstream in( mpath );
 285     if ( ! in ) {
 286         FG_LOG( FG_GENERAL, FG_ALERT, "Cannot open file: " << mpath );
 287         exit(-1);
 288     }
 289
 290     while ( ! in.eof() ) {
 291         // printf("%s", line);
 292
 293         // strip leading white space and comments
 294         in >> skipcomment;
 295
 296         // set to zero to prevent its value accidently being '{'
 297         // after a failed >> operation.
 298         char token = 0;
 299
 300         in >> material_name >> token;
 301
 302         if ( token == '{' ) {
 303             FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO,
 304                     "  Loading material " << material_name );
 305             fgMATERIAL m;
 306             in >> m;
 307
 308             if ( current_options.get_textures() ) {
 309                 m.load_texture();
 310             }
 311
 312             material_mgr.material_map[material_name] = m;
 313         }
 314     }
 315
 316     if ( current_options.get_textures() ) {
 317         textures_loaded = true;
 318     }
 319
 320     return(1);
 321 }
 322
 323
 324 // Initialize the transient list of fragments for each material property
 325 void
 326 fgMATERIAL_MGR::init_transient_material_lists( void )
 327 {
 328     iterator last = end();
 329     for ( iterator it = begin(); it != last; ++it )
 330     {
 331         (*it).second.init_sort_list();
 332     }
 333 }
 334
 335
 336 bool
 337 fgMATERIAL_MGR::find( const string& material, fgMATERIAL*& mtl_ptr )
 338 {
 339     iterator it = material_map.find( material );
 340     if ( it != end() )
 341     {
 342         mtl_ptr = &((*it).second);
 343         return true;
 344     }
 345
 346     return false;
 347 }
 348
 349
 350 // Destructor
 351 fgMATERIAL_MGR::~fgMATERIAL_MGR ( void ) {
 352 }
 353
 354
 355 void
 356 fgMATERIAL_MGR::render_fragments()
 357 {
 358     current_view.set_tris_rendered( 0 );
 359
 360     iterator last = end();
 361     for ( iterator current = begin(); current != last; ++current )
 362         (*current).second.render_fragments();
 363 }
 364
 365
 366 // $Log$
 367 // Revision 1.14  1999/03/02 01:03:24  curt
 368 // Tweaks for building with native SGI compilers.
 369 //
 370 // Revision 1.13  1999/02/26 22:09:58  curt
 371 // Added initial support for native SGI compilers.
 372 //
 373 // Revision 1.12  1998/12/09 18:50:30  curt
 374 // Converted "class fgVIEW" to "class FGView" and updated to make data
 375 // members private and make required accessor functions.
 376 //
 377 // Revision 1.11  1998/11/07 19:07:12  curt
 378 // Enable release builds using the --without-logging option to the configure
 379 // script.  Also a couple log message cleanups, plus some C to C++ comment
 380 // conversion.
 381 //
 382 // Revision 1.10  1998/11/06 21:18:17  curt
 383 // Converted to new logstream debugging facility.  This allows release
 384 // builds with no messages at all (and no performance impact) by using
 385 // the -DFG_NDEBUG flag.
 386 //
 387 // Revision 1.9  1998/11/06 14:47:05  curt
 388 // Changes to track Bernie's updates to fgstream.
 389 //
 390 // Revision 1.8  1998/10/12 23:49:17  curt
 391 // Changes from NHV to make the code more dynamic with fewer hard coded limits.
 392 //
 393 // Revision 1.7  1998/09/17 18:35:52  curt
 394 // Tweaks and optimizations by Norman Vine.
 395 //
 396 // Revision 1.6  1998/09/15 01:35:05  curt
 397 // cleaned up my fragment.num_faces hack :-) to use the STL (no need in
 398 // duplicating work.)
 399 // Tweaked fgTileMgrRender() do not calc tile matrix unless necessary.
 400 // removed some unneeded stuff from fgTileMgrCurElev()
 401 //
 402 // Revision 1.5  1998/09/10 19:07:11  curt
 403 // /Simulator/Objects/fragment.hxx
 404 //   Nested fgFACE inside fgFRAGMENT since its not used anywhere else.
 405 //
 406 // ./Simulator/Objects/material.cxx
 407 // ./Simulator/Objects/material.hxx
 408 //   Made fgMATERIAL and fgMATERIAL_MGR bona fide classes with private
 409 //   data members - that should keep the rabble happy :)
 410 //
 411 // ./Simulator/Scenery/tilemgr.cxx
 412 //   In viewable() delay evaluation of eye[0] and eye[1] in until they're
 413 //   actually needed.
 414 //   Change to fgTileMgrRender() to call fgMATERIAL_MGR::render_fragments()
 415 //   method.
 416 //
 417 // ./Include/fg_stl_config.h
 418 // ./Include/auto_ptr.hxx
 419 //   Added support for g++ 2.7.
 420 //   Further changes to other files are forthcoming.
 421 //
 422 // Brief summary of changes required for g++ 2.7.
 423 //   operator->() not supported by iterators: use (*i).x instead of i->x
 424 //   default template arguments not supported,
 425 //   <functional> doesn't have mem_fun_ref() needed by callbacks.
 426 //   some std include files have different names.
 427 //   template member functions not supported.
 428 //
 429 // Revision 1.4  1998/09/01 19:03:08  curt
 430 // Changes contributed by Bernie Bright <bbright@c031.aone.net.au>
 431 //  - The new classes in libmisc.tgz define a stream interface into zlib.
 432 //    I've put these in a new directory, Lib/Misc.  Feel free to rename it
 433 //    to something more appropriate.  However you'll have to change the
 434 //    include directives in all the other files.  Additionally you'll have
 435 //    add the library to Lib/Makefile.am and Simulator/Main/Makefile.am.
 436 //
 437 //    The StopWatch class in Lib/Misc requires a HAVE_GETRUSAGE autoconf
 438 //    test so I've included the required changes in config.tgz.
 439 //
 440 //    There are a fair few changes to Simulator/Objects as I've moved
 441 //    things around.  Loading tiles is quicker but thats not where the delay
 442 //    is.  Tile loading takes a few tenths of a second per file on a P200
 443 //    but it seems to be the post-processing that leads to a noticeable
 444 //    blip in framerate.  I suppose its time to start profiling to see where
 445 //    the delays are.
 446 //
 447 //    I've included a brief description of each archives contents.
 448 //
 449 // Lib/Misc/
 450 //   zfstream.cxx
 451 //   zfstream.hxx
 452 //     C++ stream interface into zlib.
 453 //     Taken from zlib-1.1.3/contrib/iostream/.
 454 //     Minor mods for STL compatibility.
 455 //     There's no copyright associated with these so I assume they're
 456 //     covered by zlib's.
 457 //
 458 //   fgstream.cxx
 459 //   fgstream.hxx
 460 //     FlightGear input stream using gz_ifstream.  Tries to open the
 461 //     given filename.  If that fails then filename is examined and a
 462 //     ".gz" suffix is removed or appended and that file is opened.
 463 //
 464 //   stopwatch.hxx
 465 //     A simple timer for benchmarking.  Not used in production code.
 466 //     Taken from the Blitz++ project.  Covered by GPL.
 467 //
 468 //   strutils.cxx
 469 //   strutils.hxx
 470 //     Some simple string manipulation routines.
 471 //
 472 // Simulator/Airports/
 473 //   Load airports database using fgstream.
 474 //   Changed fgAIRPORTS to use set<> instead of map<>.
 475 //   Added bool fgAIRPORTS::search() as a neater way doing the lookup.
 476 //   Returns true if found.
 477 //
 478 // Simulator/Astro/
 479 //   Modified fgStarsInit() to load stars database using fgstream.
 480 //
 481 // Simulator/Objects/
 482 //   Modified fgObjLoad() to use fgstream.
 483 //   Modified fgMATERIAL_MGR::load_lib() to use fgstream.
 484 //   Many changes to fgMATERIAL.
 485 //   Some changes to fgFRAGMENT but I forget what!
 486 //
 487 // Revision 1.3  1998/08/27 17:02:09  curt
 488 // Contributions from Bernie Bright <bbright@c031.aone.net.au>
 489 // - use strings for fg_root and airport_id and added methods to return
 490 //   them as strings,
 491 // - inlined all access methods,
 492 // - made the parsing functions private methods,
 493 // - deleted some unused functions.
 494 // - propogated some of these changes out a bit further.
 495 //
 496 // Revision 1.2  1998/08/25 20:53:33  curt
 497 // Shuffled $FG_ROOT file layout.
 498 //
 499 // Revision 1.1  1998/08/25 16:51:24  curt
 500 // Moved from ../Scenery
 501 //
 502 // Revision 1.13  1998/08/24 20:11:39  curt
 503 // Tweaks ...
 504 //
 505 // Revision 1.12  1998/08/12 21:41:27  curt
 506 // Need to negate the test for textures so that textures aren't loaded when
 507 // they are disabled rather than visa versa ... :-)
 508 //
 509 // Revision 1.11  1998/08/12 21:13:03  curt
 510 // material.cxx: don't load textures if they are disabled
 511 // obj.cxx: optimizations from Norman Vine
 512 // tile.cxx: minor tweaks
 513 // tile.hxx: addition of num_faces
 514 // tilemgr.cxx: minor tweaks
 515 //
 516 // Revision 1.10  1998/07/24 21:42:06  curt
 517 // material.cxx: whups, double method declaration with no definition.
 518 // obj.cxx: tweaks to avoid errors in SGI's CC.
 519 // tile.cxx: optimizations by Norman Vine.
 520 // tilemgr.cxx: optimizations by Norman Vine.
 521 //
 522 // Revision 1.9  1998/07/13 21:01:57  curt
 523 // Wrote access functions for current fgOPTIONS.
 524 //
 525 // Revision 1.8  1998/07/08 14:47:20  curt
 526 // Fix GL_MODULATE vs. GL_DECAL problem introduced by splash screen.
 527 // polare3d.h renamed to polar3d.hxx
 528 // fg{Cartesian,Polar}Point3d consolodated.
 529 // Added some initial support for calculating local current ground elevation.
 530 //
 531 // Revision 1.7  1998/07/04 00:54:28  curt
 532 // Added automatic mipmap generation.
 533 //
 534 // When rendering fragments, use saved model view matrix from associated tile
 535 // rather than recalculating it with push() translate() pop().
 536 //
 537 // Revision 1.6  1998/06/27 16:54:59  curt
 538 // Check for GL_VERSION_1_1 or GL_EXT_texture_object to decide whether to use
 539 //   "EXT" versions of texture management routines.
 540 //
 541 // Revision 1.5  1998/06/17 21:36:39  curt
 542 // Load and manage multiple textures defined in the Materials library.
 543 // Boost max material fagments for each material property to 800.
 544 // Multiple texture support when rendering.
 545 //
 546 // Revision 1.4  1998/06/12 00:58:04  curt
 547 // Build only static libraries.
 548 // Declare memmove/memset for Sloaris.
 549 //
 550 // Revision 1.3  1998/06/05 22:39:53  curt
 551 // Working on sorting by, and rendering by material properties.
 552 //
 553 // Revision 1.2  1998/06/01 17:56:20  curt
 554 // Incremental additions to material.cxx (not fully functional)
 555 // Tweaked vfc_ratio math to avoid divide by zero.
 556 //
 557 // Revision 1.1  1998/05/30 01:56:45  curt
 558 // Added material.cxx material.hxx
 559 //