Tri2obj/tri2obj.c

   1 /* tri2obj.c -- read in a .ele/.node file pair generated by the triangle
   2  *              program and output a simple Wavefront .obj file.
   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 modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  * (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU 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 #include <stdio.h>
  28 #include <string.h>
  29
  30 #include "tri2obj.h"
  31
  32 #include "../../Src/constants.h"
  33 #include "../../Src/types.h"
  34 #include "../../Src/Math/fg_geodesy.h"
  35 #include "../../Src/Math/mat3.h"
  36 #include "../../Src/Math/polar.h"
  37
  38
  39 int nodecount, tricount;
  40 struct fgCartesianPoint nodes[MAX_NODES];
  41 int tris[MAX_TRIS][3];
  42 int new_tris[MAX_TRIS][3];
  43
  44
  45 /* convert a geodetic point lon(arcsec), lat(arcsec), elev(meter) to
  46  * a cartesian point */
  47 struct fgCartesianPoint geod_to_cart(double geod[3]) {
  48     struct fgCartesianPoint p;
  49     double gc_lon, gc_lat, sl_radius;
  50
  51     /* printf("A geodetic point is (%.2f, %.2f, %.2f)\n",
  52            geod[0], geod[1], geod[2]); */
  53
  54     gc_lon = geod[0]*ARCSEC_TO_RAD;
  55     fgGeodToGeoc(geod[1]*ARCSEC_TO_RAD, geod[2], &sl_radius, &gc_lat);
  56
  57     /* printf("A geocentric point is (%.2f, %.2f, %.2f)\n", gc_lon,
  58            gc_lat, sl_radius+geod[2]); */
  59
  60     p = fgPolarToCart(gc_lon, gc_lat, sl_radius+geod[2]);
  61
  62     /* printf("A cart point is (%.8f, %.8f, %.8f)\n", p.x, p.y, p.z); */
  63
  64     return(p);
  65 }
  66
  67
  68 /* given three points defining a triangle, calculate the normal */
  69 void calc_normal(struct fgCartesianPoint p1, struct fgCartesianPoint p2,
  70                  struct fgCartesianPoint p3, double normal[3])
  71 {
  72     double v1[3], v2[3];
  73     float temp;
  74
  75     v1[0] = p2.x - p1.x; v1[1] = p2.y - p1.y; v1[2] = p2.z - p1.z;
  76     v2[0] = p3.x - p1.x; v2[1] = p3.y - p1.y; v2[2] = p3.z - p1.z;
  77
  78     MAT3cross_product(normal, v1, v2);
  79     MAT3_NORMALIZE_VEC(normal,temp);
  80
  81     /* printf("Normal = %.2f %.2f %.2f\n", normal[0], normal[1], normal[2]); */
  82 }
  83
  84
  85 /* return the index of all triangles containing the specified node */
  86 void find_tris(int n, int *t1, int *t2, int *t3) {
  87     int i;
  88
  89     *t1 = *t2 = *t3 = 0;
  90
  91     i = 1;
  92     while ( i <= tricount ) {
  93         if ( (n == tris[i][0]) || (n == tris[i][1]) || (n == tris[i][2]) ) {
  94             if ( *t1 == 0 ) {
  95                 *t1 = i;
  96             } else if ( *t2 == 0 ) {
  97                 *t2 = i;
  98             } else {
  99                 *t3 = i;
 100             }
 101         }
 102         i++;
 103     }
 104 }
 105
 106
 107 /* Initialize a new mesh structure */
 108 void triload(char *basename) {
 109     char nodename[256], elename[256];
 110     double n[3];
 111     FILE *node, *ele;
 112     int dim, junk1, junk2;
 113     int i;
 114
 115     strcpy(nodename, basename);
 116     strcat(nodename, ".node");
 117     strcpy(elename, basename);
 118     strcat(elename, ".ele");
 119
 120     printf("Loading node file:  %s ...\n", nodename);
 121     if ( (node = fopen(nodename, "r")) == NULL ) {
 122         printf("Cannot open file '%s'\n", nodename);
 123         exit(-1);
 124     }
 125
 126     fscanf(node, "%d %d %d %d", &nodecount, &dim, &junk1, &junk2);
 127
 128     if ( nodecount > MAX_NODES - 1 ) {
 129         printf("Error, too many nodes, need to increase array size\n");
 130         exit(-1);
 131     } else {
 132         printf("    Expecting %d nodes\n", nodecount);
 133     }
 134
 135     for ( i = 1; i <= nodecount; i++ ) {
 136         fscanf(node, "%d %lf %lf %lf %d\n", &junk1,
 137                &n[0], &n[1], &n[2], &junk2);
 138         /* printf("%d %.2f %.2f %.2f\n", junk1, n[0], n[1], n[2]); */
 139         nodes[i] = geod_to_cart(n);
 140         /* printf("%d %.2f %.2f %.2f\n",
 141                junk1, nodes[i].x, nodes[i].y, nodes[i].z); */
 142     }
 143
 144     fclose(node);
 145
 146     printf("Loading element file:  %s ...\n", elename);
 147     if ( (ele = fopen(elename, "r")) == NULL ) {
 148         printf("Cannot open file '%s'\n", elename);
 149         exit(-1);
 150     }
 151
 152     fscanf(ele, "%d %d %d", &tricount, &junk1, &junk2);
 153
 154     if ( tricount > MAX_TRIS - 1 ) {
 155         printf("Error, too many elements, need to increase array size\n");
 156         exit(-1);
 157     } else {
 158         printf("    Expecting %d elements\n", tricount);
 159     }
 160
 161     for ( i = 1; i <= tricount; i++ ) {
 162         fscanf(ele, "%d %d %d %d\n", &junk1,
 163                &tris[i][0], &tris[i][1], &tris[i][2]);
 164         /* printf("%d %d %d %d\n", junk1, tris[i][0], tris[i][1], tris[i][2]);*/
 165     }
 166
 167     fclose(ele);
 168 }
 169
 170
 171 /* dump in WaveFront .obj format */
 172 void dump_obj(char *basename) {
 173     char objname[256];
 174     double n1[3], n2[3], n3[3];
 175     FILE *obj;
 176     int i, t1, t2, t3, count;
 177
 178     strcpy(objname, basename);
 179     strcat(objname, ".obj");
 180
 181     printf("Dumping to file:  %s ...\n", objname);
 182
 183     obj = fopen(objname, "w");
 184
 185     /* dump vertices */
 186     printf("  writing vertices\n");
 187     for ( i = 1; i <= nodecount; i++ ) {
 188         fprintf(obj, "v %.2f %.2f %.2f\n",
 189                 nodes[i].x, nodes[i].y, nodes[i].z);
 190     }
 191
 192     printf("  calculating and writing normals\n");
 193     /* calculate and generate normals */
 194     for ( i = 1; i <= nodecount; i++ ) {
 195         find_tris(i, &t1, &t2, &t3);
 196
 197         n1[0] = n1[1] = n1[2] = 0.0;
 198         n2[0] = n2[1] = n2[2] = 0.0;
 199         n3[0] = n3[1] = n3[3] = 0.0;
 200
 201         count = 1;
 202         calc_normal(nodes[tris[t1][0]], nodes[tris[t1][1]], nodes[tris[t1][2]],
 203                     n1);
 204
 205         if ( t2 > 0 ) {
 206             calc_normal(nodes[tris[t2][0]], nodes[tris[t2][1]],
 207                         nodes[tris[t2][2]], n2);
 208             count = 2;
 209         }
 210
 211         if ( t3 > 0 ) {
 212             calc_normal(nodes[tris[t3][0]], nodes[tris[t3][1]],
 213                         nodes[tris[t3][2]], n3);
 214             count = 3;
 215         }
 216
 217         fprintf(obj, "vn %.4f %.4f %.4f\n",
 218                 ( n1[0] + n2[0] + n3[0] ) / (double)count,
 219                 ( n1[1] + n2[1] + n3[1] ) / (double)count,
 220                 ( n1[2] + n2[2] + n3[2] ) / (double)count );
 221     }
 222
 223     /* dump faces */
 224     printf("  writing faces\n");
 225     for ( i = 1; i <= tricount; i++ ) {
 226         fprintf(obj, "f %d//%d %d//%d %d//%d\n",
 227                 tris[i][0], tris[i][0],
 228                 tris[i][1], tris[i][1],
 229                 tris[i][2], tris[i][2]);
 230     }
 231
 232     fclose(obj);
 233 }
 234
 235 int main(int argc, char **argv) {
 236     char basename[256];
 237
 238     strcpy(basename, argv[1]);
 239
 240     /* load the input data files */
 241     triload(basename);
 242
 243     /* dump in WaveFront .obj format */
 244     dump_obj(basename);
 245
 246     return(0);
 247 }
 248
 249
 250 /* $Log$
 251 /* Revision 1.3  1997/11/15 18:05:05  curt
 252 /* minor tweaks ...
 253 /*
 254  * Revision 1.2  1997/11/14 00:29:13  curt
 255  * Transform scenery coordinates at this point in pipeline when scenery is
 256  * being translated to .obj format, not when it is being loaded into the end
 257  * renderer.  Precalculate normals for each node as average of the normals
 258  * of each containing polygon so Garoude shading is now supportable.
 259  *
 260  * Revision 1.1  1997/10/29 23:05:15  curt
 261  * Initial revision.
 262  *
 263  */