simgear/io/sg_binobj.cxx

   1 // sg_binobj.cxx -- routines to read and write low level flightgear 3d objects
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started January 2000.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2000  Curtis L. Olson  - curt@flightgear.org
   6 //
   7 // This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8 // it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9 // the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  10 // (at your option) any later version.
  11 //
  12 // This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15 // GNU 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 //
  23
  24
  25 #include <simgear/compiler.h>
  26
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <time.h>
  29
  30 #include <vector>
  31 #include STL_STRING
  32
  33 #include <simgear/bucket/newbucket.hxx>
  34
  35 #include "lowlevel.hxx"
  36 #include "sg_binobj.hxx"
  37
  38
  39 SG_USING_STD( string );
  40 SG_USING_STD( vector );
  41
  42 #if !defined (SG_HAVE_NATIVE_SGI_COMPILERS)
  43 SG_USING_STD( cout );
  44 SG_USING_STD( endl );
  45 #endif
  46
  47
  48 enum {
  49     SG_BOUNDING_SPHERE = 0,
  50
  51     SG_VERTEX_LIST = 1,
  52     SG_COLOR_LIST = 4,
  53     SG_NORMAL_LIST = 2,
  54     SG_TEXCOORD_LIST = 3,
  55
  56     SG_POINTS = 9,
  57
  58     SG_TRIANGLE_FACES = 10,
  59     SG_TRIANGLE_STRIPS = 11,
  60     SG_TRIANGLE_FANS = 12
  61 } sgObjectTypes;
  62
  63 enum {
  64     SG_IDX_VERTICES =  0x01,
  65     SG_IDX_NORMALS =   0x02,
  66     SG_IDX_COLORS =    0x04,
  67     SG_IDX_TEXCOORDS = 0x08
  68 } sgIndexTypes;
  69
  70 enum {
  71     SG_MATERIAL = 0,
  72     SG_INDEX_TYPES = 1
  73 } sgPropertyTypes;
  74
  75
  76
  77 class sgSimpleBuffer {
  78
  79 private:
  80
  81     char *ptr;
  82     unsigned int size;
  83
  84 public:
  85
  86     inline sgSimpleBuffer( unsigned int s )
  87     {
  88         size = 1;
  89         while ( size < s ) {
  90             size *= 2;
  91         }
  92         cout << "Creating a new buffer of size = " << size << endl;
  93         ptr = new char[size];
  94     }
  95
  96     inline ~sgSimpleBuffer() {
  97         delete [] ptr;
  98     }
  99
 100     inline unsigned int get_size() const { return size; }
 101     inline char *get_ptr() const { return ptr; }
 102     inline void resize( unsigned int s ) {
 103         if ( s > size ) {
 104             if ( ptr != NULL ) {
 105                 delete [] ptr;
 106             }
 107             while ( size < s ) {
 108                 size *= 2;
 109             }
 110             cout << "resizing buffer to size = " << size << endl;
 111             ptr = new char[size];
 112         }
 113     }
 114 };
 115
 116
 117 // calculate the center of a list of points, by taking the halfway
 118 // point between the min and max points.
 119 static Point3D calc_center( point_list& wgs84_nodes ) {
 120     Point3D p, min, max;
 121
 122     if ( wgs84_nodes.size() ) {
 123         min = max = wgs84_nodes[0];
 124     } else {
 125         min = max = Point3D( 0 );
 126     }
 127
 128     for ( int i = 0; i < (int)wgs84_nodes.size(); ++i ) {
 129         p = wgs84_nodes[i];
 130
 131         if ( p.x() < min.x() ) { min.setx( p.x() ); }
 132         if ( p.y() < min.y() ) { min.sety( p.y() ); }
 133         if ( p.z() < min.z() ) { min.setz( p.z() ); }
 134
 135         if ( p.x() > max.x() ) { max.setx( p.x() ); }
 136         if ( p.y() > max.y() ) { max.sety( p.y() ); }
 137         if ( p.z() > max.z() ) { max.setz( p.z() ); }
 138     }
 139
 140     return ( min + max ) / 2.0;
 141 }
 142
 143 // calculate the bounding sphere.  Center is the center of the
 144 // tile and zero elevation
 145 double sgCalcBoundingRadius( Point3D center, point_list& wgs84_nodes ) {
 146     double dist_squared;
 147     double radius_squared = 0;
 148
 149     for ( int i = 0; i < (int)wgs84_nodes.size(); ++i ) {
 150         dist_squared = center.distance3Dsquared( wgs84_nodes[i] );
 151         if ( dist_squared > radius_squared ) {
 152             radius_squared = dist_squared;
 153         }
 154     }
 155
 156     return sqrt(radius_squared);
 157 }
 158
 159
 160
 161 // read object properties
 162 static void read_object( gzFile fp,
 163                          int obj_type,
 164                          int nproperties,
 165                          int nelements,
 166                          group_list *vertices,
 167                          group_list *normals,
 168                          group_list *colors,
 169                          group_list *texcoords,
 170                          string_list *materials )
 171 {
 172     unsigned int nbytes;
 173     unsigned char idx_mask;
 174     int idx_size;
 175     bool do_vertices, do_normals, do_colors, do_texcoords;
 176     int j, k, idx;
 177     static sgSimpleBuffer buf( 32768 );  // 32 Kb
 178     char material[256];
 179
 180     // default values
 181     if ( obj_type == SG_POINTS ) {
 182         idx_size = 1;
 183         idx_mask = SG_IDX_VERTICES;
 184         do_vertices = true;
 185         do_normals = false;
 186         do_colors = false;
 187         do_texcoords = false;
 188     } else {
 189         idx_size = 2;
 190         idx_mask = (char)(SG_IDX_VERTICES | SG_IDX_TEXCOORDS);
 191         do_vertices = true;
 192         do_normals = false;
 193         do_colors = false;
 194         do_texcoords = true;
 195     }
 196
 197     for ( j = 0; j < nproperties; ++j ) {
 198         char prop_type;
 199         sgReadChar( fp, &prop_type );
 200
 201         sgReadUInt( fp, &nbytes );
 202         // cout << "property size = " << nbytes << endl;
 203         if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 204         char *ptr = buf.get_ptr();
 205         sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 206         if ( prop_type == SG_MATERIAL ) {
 207             strncpy( material, ptr, nbytes );
 208             material[nbytes] = '\0';
 209             // cout << "material type = " << material << endl;
 210         } else if ( prop_type == SG_INDEX_TYPES ) {
 211             idx_mask = ptr[0];
 212             // cout << "idx_mask = " << (int)idx_mask << endl;
 213             idx_size = 0;
 214             do_vertices = false;
 215             do_normals = false;
 216             do_colors = false;
 217             do_texcoords = false;
 218             if ( idx_mask & SG_IDX_VERTICES ) {
 219                 do_vertices = true;
 220                 ++idx_size;
 221             }
 222             if ( idx_mask & SG_IDX_NORMALS ) {
 223                 do_normals = true;
 224                 ++idx_size;
 225             }
 226             if ( idx_mask & SG_IDX_COLORS ) {
 227                 do_colors = true;
 228                 ++idx_size;
 229             }
 230             if ( idx_mask & SG_IDX_TEXCOORDS ) {
 231                 do_texcoords = true;
 232                 ++idx_size;
 233             }
 234         }
 235     }
 236
 237     for ( j = 0; j < nelements; ++j ) {
 238         sgReadUInt( fp, &nbytes );
 239         // cout << "element size = " << nbytes << endl;
 240         if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 241         char *ptr = buf.get_ptr();
 242         sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 243         int count = nbytes / (idx_size * sizeof(short));
 244         short *sptr = (short *)ptr;
 245         int_list vs; vs.clear();
 246         int_list ns; ns.clear();
 247         int_list cs; cs.clear();
 248         int_list tcs; tcs.clear();
 249         for ( k = 0; k < count; ++k ) {
 250             if ( sgIsBigEndian() ) {
 251                 for ( idx = 0; idx < idx_size; ++idx ) {
 252                     sgEndianSwap( (unsigned short *)&(sptr[idx]) );
 253                 }
 254             }
 255             idx = 0;
 256             if ( do_vertices ) {
 257                 vs.push_back( sptr[idx++] );
 258             }
 259             if ( do_normals ) {
 260                 ns.push_back( sptr[idx++] );
 261                     }
 262             if ( do_colors ) {
 263                 cs.push_back( sptr[idx++] );
 264             }
 265             if ( do_texcoords ) {
 266                 tcs.push_back( sptr[idx++] );
 267             }
 268             // cout << sptr[0] << " ";
 269             sptr += idx_size;
 270         }
 271         // cout << endl;
 272         vertices->push_back( vs );
 273         normals->push_back( ns );
 274         colors->push_back( cs );
 275         texcoords->push_back( tcs );
 276         materials->push_back( material );
 277     }
 278 }
 279
 280
 281 // read a binary file and populate the provided structures.
 282 bool SGBinObject::read_bin( const string& file ) {
 283     Point3D p;
 284     int i, j, k;
 285     unsigned int nbytes;
 286     static sgSimpleBuffer buf( 32768 );  // 32 Kb
 287
 288     // zero out structures
 289     gbs_center = Point3D( 0 );
 290     gbs_radius = 0.0;
 291
 292     wgs84_nodes.clear();
 293     normals.clear();
 294     texcoords.clear();
 295
 296     pts_v.clear();
 297     pts_n.clear();
 298     pts_c.clear();
 299     pts_tc.clear();
 300     pt_materials.clear();
 301
 302     tris_v.clear();
 303     tris_n.clear();
 304     tris_c.clear();
 305     tris_tc.clear();
 306     tri_materials.clear();
 307
 308     strips_v.clear();
 309     strips_n.clear();
 310     strips_c.clear();
 311     strips_tc.clear();
 312     strip_materials.clear();
 313
 314     fans_v.clear();
 315     fans_n.clear();
 316     fans_c.clear();
 317     fans_tc.clear();
 318     fan_materials.clear();
 319
 320     gzFile fp;
 321     if ( (fp = gzopen( file.c_str(), "rb" )) == NULL ) {
 322         string filegz = file + ".gz";
 323         if ( (fp = gzopen( filegz.c_str(), "rb" )) == NULL ) {
 324             cout << "ERROR: opening " << file << " or " << filegz
 325                  << "for reading!" << endl;
 326
 327             return false;
 328         }
 329     }
 330
 331     sgClearReadError();
 332
 333     // read headers
 334     unsigned int header;
 335     sgReadUInt( fp, &header );
 336     if ( ((header & 0xFF000000) >> 24) == 'S' &&
 337          ((header & 0x00FF0000) >> 16) == 'G' ) {
 338         // cout << "Good header" << endl;
 339         // read file version
 340         version = (header & 0x0000FFFF);
 341         // cout << "File version = " << version << endl;
 342     } else {
 343         // close the file before we return
 344         gzclose(fp);
 345
 346         return false;
 347     }
 348
 349     // read calender time
 350     unsigned int foo_calendar_time;
 351     sgReadUInt( fp, &foo_calendar_time );
 352
 353 #if 0
 354     time_t calendar_time = foo_calendar_time;
 355     // The following code has a global effect on the host application
 356     // and can screws up the time elsewhere.  It should be avoided
 357     // unless you need this for debugging in which case you should
 358     // disable it again once the debugging task is finished.
 359     struct tm *local_tm;
 360     local_tm = localtime( &calendar_time );
 361     char time_str[256];
 362     strftime( time_str, 256, "%a %b %d %H:%M:%S %Z %Y", local_tm);
 363     cout << "File created on " << time_str << endl;
 364 #endif
 365
 366     // read number of top level objects
 367     short nobjects;
 368     sgReadShort( fp, &nobjects );
 369     // cout << "Total objects to read = " << nobjects << endl;
 370
 371     // read in objects
 372     for ( i = 0; i < nobjects; ++i ) {
 373         // read object header
 374         char obj_type;
 375         short nproperties, nelements;
 376         sgReadChar( fp, &obj_type );
 377         sgReadShort( fp, &nproperties );
 378         sgReadShort( fp, &nelements );
 379
 380         // cout << "object " << i << " = " << (int)obj_type << " props = "
 381         //      << nproperties << " elements = " << nelements << endl;
 382
 383         if ( obj_type == SG_BOUNDING_SPHERE ) {
 384             // read bounding sphere properties
 385             for ( j = 0; j < nproperties; ++j ) {
 386                 char prop_type;
 387                 sgReadChar( fp, &prop_type );
 388
 389                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 390                 // cout << "property size = " << nbytes << endl;
 391                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 392                 char *ptr = buf.get_ptr();
 393                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 394             }
 395
 396             // read bounding sphere elements
 397             for ( j = 0; j < nelements; ++j ) {
 398                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 399                 // cout << "element size = " << nbytes << endl;
 400                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 401                 char *ptr = buf.get_ptr();
 402                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 403
 404                 double *dptr = (double *)ptr;
 405                 if ( sgIsBigEndian() ) {
 406                     sgEndianSwap( (uint64 *)&(dptr[0]) );
 407                     sgEndianSwap( (uint64 *)&(dptr[1]) );
 408                     sgEndianSwap( (uint64 *)&(dptr[2]) );
 409                 }
 410                 gbs_center = Point3D( dptr[0], dptr[1], dptr[2] );
 411                 // cout << "Center = " << gbs_center << endl;
 412                 ptr += sizeof(double) * 3;
 413
 414                 float *fptr = (float *)ptr;
 415                 if ( sgIsBigEndian() ) {
 416                     sgEndianSwap( (unsigned int *)fptr );
 417                 }
 418                 gbs_radius = fptr[0];
 419                 // cout << "Bounding radius = " << gbs_radius << endl;
 420             }
 421         } else if ( obj_type == SG_VERTEX_LIST ) {
 422             // read vertex list properties
 423             for ( j = 0; j < nproperties; ++j ) {
 424                 char prop_type;
 425                 sgReadChar( fp, &prop_type );
 426
 427                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 428                 // cout << "property size = " << nbytes << endl;
 429                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 430                 char *ptr = buf.get_ptr();
 431                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 432             }
 433
 434             // read vertex list elements
 435             for ( j = 0; j < nelements; ++j ) {
 436                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 437                 // cout << "element size = " << nbytes << endl;
 438                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 439                 char *ptr = buf.get_ptr();
 440                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 441                 int count = nbytes / (sizeof(float) * 3);
 442                 float *fptr = (float *)ptr;
 443                 for ( k = 0; k < count; ++k ) {
 444                     if ( sgIsBigEndian() ) {
 445                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[0]) );
 446                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[1]) );
 447                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[2]) );
 448                     }
 449                     p = Point3D( fptr[0], fptr[1], fptr[2] );
 450                     // cout << "node = " << p << endl;
 451                     wgs84_nodes.push_back( p );
 452                     fptr += 3;
 453                 }
 454             }
 455         } else if ( obj_type == SG_COLOR_LIST ) {
 456             // read color list properties
 457             for ( j = 0; j < nproperties; ++j ) {
 458                 char prop_type;
 459                 sgReadChar( fp, &prop_type );
 460
 461                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 462                 // cout << "property size = " << nbytes << endl;
 463                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 464                 char *ptr = buf.get_ptr();
 465                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 466             }
 467
 468             // read color list elements
 469             for ( j = 0; j < nelements; ++j ) {
 470                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 471                 // cout << "element size = " << nbytes << endl;
 472                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 473                 char *ptr = buf.get_ptr();
 474                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 475                 int count = nbytes / (sizeof(float) * 4);
 476                 float *fptr = (float *)ptr;
 477                 for ( k = 0; k < count; ++k ) {
 478                     if ( sgIsBigEndian() ) {
 479                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[0]) );
 480                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[1]) );
 481                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[2]) );
 482                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[3]) );
 483                     }
 484                     p = Point3D( fptr[0], fptr[1], fptr[2] );
 485                     // cout << "node = " << p << endl;
 486                     colors.push_back( p );
 487                     fptr += 4;
 488                 }
 489             }
 490         } else if ( obj_type == SG_NORMAL_LIST ) {
 491             // read normal list properties
 492             for ( j = 0; j < nproperties; ++j ) {
 493                 char prop_type;
 494                 sgReadChar( fp, &prop_type );
 495
 496                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 497                 // cout << "property size = " << nbytes << endl;
 498                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 499                 char *ptr = buf.get_ptr();
 500                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 501             }
 502
 503             // read normal list elements
 504             for ( j = 0; j < nelements; ++j ) {
 505                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 506                 // cout << "element size = " << nbytes << endl;
 507                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 508                 unsigned char *ptr = (unsigned char *)(buf.get_ptr());
 509                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 510                 int count = nbytes / 3;
 511                 for ( k = 0; k < count; ++k ) {
 512                     sgdVec3 normal;
 513                     sgdSetVec3( normal,
 514                                (ptr[0]) / 127.5 - 1.0,
 515                                (ptr[1]) / 127.5 - 1.0,
 516                                (ptr[2]) / 127.5 - 1.0 );
 517                     sgdNormalizeVec3( normal );
 518
 519                     p = Point3D( normal[0], normal[1], normal[2] );
 520                     // cout << "normal = " << p << endl;
 521                     normals.push_back( p );
 522                     ptr += 3;
 523                 }
 524             }
 525         } else if ( obj_type == SG_TEXCOORD_LIST ) {
 526             // read texcoord list properties
 527             for ( j = 0; j < nproperties; ++j ) {
 528                 char prop_type;
 529                 sgReadChar( fp, &prop_type );
 530
 531                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 532                 // cout << "property size = " << nbytes << endl;
 533                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 534                 char *ptr = buf.get_ptr();
 535                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 536             }
 537
 538             // read texcoord list elements
 539             for ( j = 0; j < nelements; ++j ) {
 540                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 541                 // cout << "element size = " << nbytes << endl;
 542                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 543                 char *ptr = buf.get_ptr();
 544                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 545                 int count = nbytes / (sizeof(float) * 2);
 546                 float *fptr = (float *)ptr;
 547                 for ( k = 0; k < count; ++k ) {
 548                     if ( sgIsBigEndian() ) {
 549                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[0]) );
 550                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[1]) );
 551                     }
 552                     p = Point3D( fptr[0], fptr[1], 0 );
 553                     // cout << "texcoord = " << p << endl;
 554                     texcoords.push_back( p );
 555                     fptr += 2;
 556                 }
 557             }
 558         } else if ( obj_type == SG_POINTS ) {
 559             // read point elements
 560             read_object( fp, SG_POINTS, nproperties, nelements,
 561                          &pts_v, &pts_n, &pts_c, &pts_tc, &pt_materials );
 562         } else if ( obj_type == SG_TRIANGLE_FACES ) {
 563             // read triangle face properties
 564             read_object( fp, SG_TRIANGLE_FACES, nproperties, nelements,
 565                          &tris_v, &tris_n, &tris_c, &tris_tc, &tri_materials );
 566         } else if ( obj_type == SG_TRIANGLE_STRIPS ) {
 567             // read triangle strip properties
 568             read_object( fp, SG_TRIANGLE_STRIPS, nproperties, nelements,
 569                          &strips_v, &strips_n, &strips_c, &strips_tc,
 570                          &strip_materials );
 571         } else if ( obj_type == SG_TRIANGLE_FANS ) {
 572             // read triangle fan properties
 573             read_object( fp, SG_TRIANGLE_FANS, nproperties, nelements,
 574                          &fans_v, &fans_n, &fans_c, &fans_tc, &fan_materials );
 575         } else {
 576             // unknown object type, just skip
 577
 578             // read properties
 579             for ( j = 0; j < nproperties; ++j ) {
 580                 char prop_type;
 581                 sgReadChar( fp, &prop_type );
 582
 583                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 584                 // cout << "property size = " << nbytes << endl;
 585                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 586                 char *ptr = buf.get_ptr();
 587                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 588             }
 589
 590             // read elements
 591             for ( j = 0; j < nelements; ++j ) {
 592                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 593                 // cout << "element size = " << nbytes << endl;
 594                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 595                 char *ptr = buf.get_ptr();
 596                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 597             }
 598         }
 599     }
 600
 601     // close the file
 602     gzclose(fp);
 603
 604     if ( sgReadError() ) {
 605         cout << "We detected an error while reading the file." << endl;
 606         return false;
 607     }
 608
 609     return true;
 610 }
 611
 612
 613 // write out the structures to a binary file.  We assume that the
 614 // groups come to us sorted by material property.  If not, things
 615 // don't break, but the result won't be as optimal.
 616 bool SGBinObject::write_bin( const string& base, const string& name,
 617                              const SGBucket& b )
 618 {
 619     Point3D p;
 620     sgVec2 t;
 621     sgVec3 pt;
 622     sgVec4 color;
 623     int i, j;
 624     unsigned char idx_mask;
 625     int idx_size;
 626
 627     string dir = base + "/" + b.gen_base_path();
 628     string command = "mkdir -p " + dir;
 629 #if defined(_MSC_VER) || defined(__MINGW32__)
 630     system( (string("mkdir ") + dir).c_str() );
 631 #else
 632     system(command.c_str());
 633 #endif
 634
 635     string file = dir + "/" + name + ".gz";
 636     cout << "Output file = " << file << endl;
 637
 638     gzFile fp;
 639     if ( (fp = gzopen( file.c_str(), "wb9" )) == NULL ) {
 640         cout << "ERROR: opening " << file << " for writing!" << endl;
 641         return false;
 642     }
 643
 644     sgClearWriteError();
 645
 646     cout << "points size = " << pts_v.size() << "  pt_materials = "
 647          << pt_materials.size() << endl;
 648     cout << "triangles size = " << tris_v.size() << "  tri_materials = "
 649          << tri_materials.size() << endl;
 650     cout << "strips size = " << strips_v.size() << "  strip_materials = "
 651          << strip_materials.size() << endl;
 652     cout << "fans size = " << fans_v.size() << "  fan_materials = "
 653          << fan_materials.size() << endl;
 654
 655     cout << "nodes = " << wgs84_nodes.size() << endl;
 656     cout << "colors = " << colors.size() << endl;
 657     cout << "normals = " << normals.size() << endl;
 658     cout << "tex coords = " << texcoords.size() << endl;
 659
 660     // write header magic
 661     sgWriteUInt( fp, SG_FILE_MAGIC_NUMBER );
 662     time_t calendar_time = time(NULL);
 663     sgWriteLong( fp, (long int)calendar_time );
 664
 665     // calculate and write number of top level objects
 666     string material;
 667     int start;
 668     int end;
 669     short nobjects = 0;
 670     nobjects++;                 // for gbs
 671     nobjects++;                 // for vertices
 672     nobjects++;                 // for colors
 673     nobjects++;                 // for normals
 674     nobjects++;                 // for texcoords
 675
 676     // points
 677     short npts = 0;
 678     start = 0; end = 1;
 679     while ( start < (int)pt_materials.size() ) {
 680         material = pt_materials[start];
 681         while ( (end < (int)pt_materials.size()) &&
 682                 (material == pt_materials[end]) ) {
 683             end++;
 684         }
 685         npts++;
 686         start = end; end = start + 1;
 687     }
 688     nobjects += npts;
 689
 690     // tris
 691     short ntris = 0;
 692     start = 0; end = 1;
 693     while ( start < (int)tri_materials.size() ) {
 694         material = tri_materials[start];
 695         while ( (end < (int)tri_materials.size()) &&
 696                 (material == tri_materials[end]) ) {
 697             end++;
 698         }
 699         ntris++;
 700         start = end; end = start + 1;
 701     }
 702     nobjects += ntris;
 703
 704     // strips
 705     short nstrips = 0;
 706     start = 0; end = 1;
 707     while ( start < (int)strip_materials.size() ) {
 708         material = strip_materials[start];
 709         while ( (end < (int)strip_materials.size()) &&
 710                 (material == strip_materials[end]) ) {
 711             end++;
 712         }
 713         nstrips++;
 714         start = end; end = start + 1;
 715     }
 716     nobjects += nstrips;
 717
 718     // fans
 719     short nfans = 0;
 720     start = 0; end = 1;
 721     while ( start < (int)fan_materials.size() ) {
 722         material = fan_materials[start];
 723         while ( (end < (int)fan_materials.size()) &&
 724                 (material == fan_materials[end]) ) {
 725             end++;
 726         }
 727         nfans++;
 728         start = end; end = start + 1;
 729     }
 730     nobjects += nfans;
 731
 732     cout << "total top level objects = " << nobjects << endl;
 733     sgWriteShort( fp, nobjects );
 734
 735     // write bounding sphere
 736     sgWriteChar( fp, (char)SG_BOUNDING_SPHERE );        // type
 737     sgWriteShort( fp, 0 );                              // nproperties
 738     sgWriteShort( fp, 1 );                              // nelements
 739
 740     sgWriteUInt( fp, sizeof(double) * 3 + sizeof(float) ); // nbytes
 741     sgdVec3 center;
 742     sgdSetVec3( center, gbs_center.x(), gbs_center.y(), gbs_center.z() );
 743     sgWritedVec3( fp, center );
 744     sgWriteFloat( fp, gbs_radius );
 745
 746     // dump vertex list
 747     sgWriteChar( fp, (char)SG_VERTEX_LIST );             // type
 748     sgWriteShort( fp, 0 );                               // nproperties
 749     sgWriteShort( fp, 1 );                               // nelements
 750     sgWriteUInt( fp, wgs84_nodes.size() * sizeof(float) * 3 ); // nbytes
 751     for ( i = 0; i < (int)wgs84_nodes.size(); ++i ) {
 752         p = wgs84_nodes[i] - gbs_center;
 753         sgSetVec3( pt, p.x(), p.y(), p.z() );
 754         sgWriteVec3( fp, pt );
 755     }
 756
 757     // dump vertex color list
 758     sgWriteChar( fp, (char)SG_COLOR_LIST );             // type
 759     sgWriteShort( fp, 0 );                               // nproperties
 760     sgWriteShort( fp, 1 );                               // nelements
 761     sgWriteUInt( fp, colors.size() * sizeof(float) * 4 ); // nbytes
 762     for ( i = 0; i < (int)colors.size(); ++i ) {
 763         p = colors[i];
 764         // Right now we have a place holder for color alpha but we
 765         // need to update the interface so the calling program can
 766         // provide the info.
 767         sgSetVec4( color, p.x(), p.y(), p.z(), 1.0 );
 768         sgWriteVec4( fp, color );
 769     }
 770
 771     // dump vertex normal list
 772     sgWriteChar( fp, (char)SG_NORMAL_LIST );            // type
 773     sgWriteShort( fp, 0 );                              // nproperties
 774     sgWriteShort( fp, 1 );                              // nelements
 775     sgWriteUInt( fp, normals.size() * 3 );              // nbytes
 776     char normal[3];
 777     for ( i = 0; i < (int)normals.size(); ++i ) {
 778         p = normals[i];
 779         normal[0] = (unsigned char)((p.x() + 1.0) * 127.5);
 780         normal[1] = (unsigned char)((p.y() + 1.0) * 127.5);
 781         normal[2] = (unsigned char)((p.z() + 1.0) * 127.5);
 782         sgWriteBytes( fp, 3, normal );
 783     }
 784
 785     // dump texture coordinates
 786     sgWriteChar( fp, (char)SG_TEXCOORD_LIST );          // type
 787     sgWriteShort( fp, 0 );                              // nproperties
 788     sgWriteShort( fp, 1 );                              // nelements
 789     sgWriteUInt( fp, texcoords.size() * sizeof(float) * 2 ); // nbytes
 790     for ( i = 0; i < (int)texcoords.size(); ++i ) {
 791         p = texcoords[i];
 792         sgSetVec2( t, p.x(), p.y() );
 793         sgWriteVec2( fp, t );
 794     }
 795
 796     // dump point groups if they exist
 797     if ( pts_v.size() > 0 ) {
 798         int start = 0;
 799         int end = 1;
 800         string material;
 801         while ( start < (int)pt_materials.size() ) {
 802             // find next group
 803             material = pt_materials[start];
 804             while ( (end < (int)pt_materials.size()) &&
 805                     (material == pt_materials[end]) )
 806                 {
 807                     // cout << "end = " << end << endl;
 808                     end++;
 809                 }
 810             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
 811
 812             // write group headers
 813             sgWriteChar( fp, (char)SG_POINTS );          // type
 814             sgWriteShort( fp, 2 );                       // nproperties
 815             sgWriteShort( fp, end - start );             // nelements
 816
 817             sgWriteChar( fp, (char)SG_MATERIAL );        // property
 818             sgWriteUInt( fp, material.length() );        // nbytes
 819             sgWriteBytes( fp, material.length(), material.c_str() );
 820
 821             idx_mask = 0;
 822             idx_size = 0;
 823             if ( pts_v.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_VERTICES; ++idx_size; }
 824             if ( pts_n.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_NORMALS; ++idx_size; }
 825             if ( pts_c.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_COLORS; ++idx_size; }
 826             if ( pts_tc.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_TEXCOORDS; ++idx_size; }
 827             sgWriteChar( fp, (char)SG_INDEX_TYPES );     // property
 828             sgWriteUInt( fp, 1 );                        // nbytes
 829             sgWriteChar( fp, idx_mask );
 830
 831             // write strips
 832             for ( i = start; i < end; ++i ) {
 833                 // nbytes
 834                 sgWriteUInt( fp, pts_v[i].size() * idx_size * sizeof(short) );
 835                 for ( j = 0; j < (int)pts_v[i].size(); ++j ) {
 836                     if ( pts_v.size() ) {
 837                         sgWriteShort( fp, (short)pts_v[i][j] );
 838                     }
 839                     if ( pts_n.size() ) {
 840                         sgWriteShort( fp, (short)pts_n[i][j] );
 841                     }
 842                     if ( pts_c.size() ) {
 843                         sgWriteShort( fp, (short)pts_c[i][j] );
 844                     }
 845                     if ( pts_tc.size() ) {
 846                         sgWriteShort( fp, (short)pts_tc[i][j] );
 847                     }
 848                 }
 849             }
 850
 851             start = end;
 852             end = start + 1;
 853         }
 854     }
 855
 856     // dump individual triangles if they exist
 857     if ( tris_v.size() > 0 ) {
 858         int start = 0;
 859         int end = 1;
 860         string material;
 861         while ( start < (int)tri_materials.size() ) {
 862             // find next group
 863             material = tri_materials[start];
 864             while ( (end < (int)tri_materials.size()) &&
 865                     (material == tri_materials[end]) )
 866             {
 867                 // cout << "end = " << end << endl;
 868                 end++;
 869             }
 870             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
 871
 872             // write group headers
 873             sgWriteChar( fp, (char)SG_TRIANGLE_FACES ); // type
 874             sgWriteShort( fp, 2 );                      // nproperties
 875             sgWriteShort( fp, 1 );                      // nelements
 876
 877             sgWriteChar( fp, (char)SG_MATERIAL );       // property
 878             sgWriteUInt( fp, material.length() );        // nbytes
 879             sgWriteBytes( fp, material.length(), material.c_str() );
 880
 881             idx_mask = 0;
 882             idx_size = 0;
 883             if ( tris_v.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_VERTICES; ++idx_size; }
 884             if ( tris_n.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_NORMALS; ++idx_size; }
 885             if ( tris_c.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_COLORS; ++idx_size; }
 886             if ( tris_tc.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_TEXCOORDS; ++idx_size; }
 887             sgWriteChar( fp, (char)SG_INDEX_TYPES );     // property
 888             sgWriteUInt( fp, 1 );                        // nbytes
 889             sgWriteChar( fp, idx_mask );
 890
 891             // nbytes
 892             sgWriteUInt( fp, (end - start) * 3 * idx_size * sizeof(short) );
 893
 894             // write group
 895             for ( i = start; i < end; ++i ) {
 896                 for ( j = 0; j < 3; ++j ) {
 897                     if ( tris_v.size() ) {
 898                         sgWriteShort( fp, (short)tris_v[i][j] );
 899                     }
 900                     if ( tris_n.size() ) {
 901                         sgWriteShort( fp, (short)tris_n[i][j] );
 902                     }
 903                     if ( tris_c.size() ) {
 904                         sgWriteShort( fp, (short)tris_c[i][j] );
 905                     }
 906                     if ( tris_tc.size() ) {
 907                         sgWriteShort( fp, (short)tris_tc[i][j] );
 908                     }
 909                 }
 910             }
 911
 912             start = end;
 913             end = start + 1;
 914         }
 915     }
 916
 917     // dump triangle strips
 918     if ( strips_v.size() > 0 ) {
 919         int start = 0;
 920         int end = 1;
 921         string material;
 922         while ( start < (int)strip_materials.size() ) {
 923             // find next group
 924             material = strip_materials[start];
 925             while ( (end < (int)strip_materials.size()) &&
 926                     (material == strip_materials[end]) )
 927                 {
 928                     // cout << "end = " << end << endl;
 929                     end++;
 930                 }
 931             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
 932
 933             // write group headers
 934             sgWriteChar( fp, (char)SG_TRIANGLE_STRIPS ); // type
 935             sgWriteShort( fp, 2 );                       // nproperties
 936             sgWriteShort( fp, end - start );             // nelements
 937
 938             sgWriteChar( fp, (char)SG_MATERIAL );        // property
 939             sgWriteUInt( fp, material.length() );        // nbytes
 940             sgWriteBytes( fp, material.length(), material.c_str() );
 941
 942             idx_mask = 0;
 943             idx_size = 0;
 944             if ( strips_v.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_VERTICES; ++idx_size; }
 945             if ( strips_n.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_NORMALS; ++idx_size; }
 946             if ( strips_c.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_COLORS; ++idx_size; }
 947             if ( strips_tc.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_TEXCOORDS; ++idx_size;}
 948             sgWriteChar( fp, (char)SG_INDEX_TYPES );     // property
 949             sgWriteUInt( fp, 1 );                        // nbytes
 950             sgWriteChar( fp, idx_mask );
 951
 952             // write strips
 953             for ( i = start; i < end; ++i ) {
 954                 // nbytes
 955                 sgWriteUInt( fp, strips_v[i].size() * idx_size * sizeof(short));
 956                 for ( j = 0; j < (int)strips_v[i].size(); ++j ) {
 957                     if ( strips_v.size() ) {
 958                         sgWriteShort( fp, (short)strips_v[i][j] );
 959                     }
 960                     if ( strips_n.size() ) {
 961                         sgWriteShort( fp, (short)strips_n[i][j] );
 962                     }
 963                     if ( strips_c.size() ) {
 964                         sgWriteShort( fp, (short)strips_c[i][j] );
 965                     }
 966                     if ( strips_tc.size() ) {
 967                         sgWriteShort( fp, (short)strips_tc[i][j] );
 968                     }
 969                 }
 970             }
 971
 972             start = end;
 973             end = start + 1;
 974         }
 975     }
 976
 977     // dump triangle fans
 978     if ( fans_v.size() > 0 ) {
 979         int start = 0;
 980         int end = 1;
 981         string material;
 982         while ( start < (int)fan_materials.size() ) {
 983             // find next group
 984             material = fan_materials[start];
 985             while ( (end < (int)fan_materials.size()) &&
 986                     (material == fan_materials[end]) )
 987                 {
 988                     // cout << "end = " << end << endl;
 989                     end++;
 990                 }
 991             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
 992
 993             // write group headers
 994             sgWriteChar( fp, (char)SG_TRIANGLE_FANS );   // type
 995             sgWriteShort( fp, 2 );                       // nproperties
 996             sgWriteShort( fp, end - start );             // nelements
 997
 998             sgWriteChar( fp, (char)SG_MATERIAL );       // property
 999             sgWriteUInt( fp, material.length() );        // nbytes
1000             sgWriteBytes( fp, material.length(), material.c_str() );
1001
1002             idx_mask = 0;
1003             idx_size = 0;
1004             if ( fans_v.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_VERTICES; ++idx_size; }
1005             if ( fans_n.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_NORMALS; ++idx_size; }
1006             if ( fans_c.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_COLORS; ++idx_size; }
1007             if ( fans_tc.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_TEXCOORDS; ++idx_size; }
1008             sgWriteChar( fp, (char)SG_INDEX_TYPES );     // property
1009             sgWriteUInt( fp, 1 );                        // nbytes
1010             sgWriteChar( fp, idx_mask );
1011
1012             // write fans
1013             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1014                 // nbytes
1015                 sgWriteUInt( fp, fans_v[i].size() * idx_size * sizeof(short) );
1016                 for ( j = 0; j < (int)fans_v[i].size(); ++j ) {
1017                     if ( fans_v.size() ) {
1018                         sgWriteShort( fp, (short)fans_v[i][j] );
1019                     }
1020                     if ( fans_n.size() ) {
1021                         sgWriteShort( fp, (short)fans_n[i][j] );
1022                     }
1023                     if ( fans_c.size() ) {
1024                         sgWriteShort( fp, (short)fans_c[i][j] );
1025                     }
1026                     if ( fans_tc.size() ) {
1027                         sgWriteShort( fp, (short)fans_tc[i][j] );
1028                     }
1029                 }
1030             }
1031
1032             start = end;
1033             end = start + 1;
1034         }
1035     }
1036
1037     // close the file
1038     gzclose(fp);
1039
1040     if ( sgWriteError() ) {
1041         cout << "We detected an error while writing the file." << endl;
1042         return false;
1043     }
1044
1045     return true;
1046 }
1047
1048
1049 // write out the structures to an ASCII file.  We assume that the
1050 // groups come to us sorted by material property.  If not, things
1051 // don't break, but the result won't be as optimal.
1052 bool SGBinObject::write_ascii( const string& base, const string& name,
1053                                const SGBucket& b )
1054 {
1055     Point3D p;
1056     int i, j;
1057
1058     string dir = base + "/" + b.gen_base_path();
1059     string command = "mkdir -p " + dir;
1060 #if defined(_MSC_VER) || defined(__MINGW32__)
1061     system( (string("mkdir ") + dir).c_str() );
1062 #else
1063     system(command.c_str());
1064 #endif
1065
1066     // string file = dir + "/" + b.gen_index_str();
1067     string file = dir + "/" + name;
1068     cout << "Output file = " << file << endl;
1069
1070     FILE *fp;
1071     if ( (fp = fopen( file.c_str(), "w" )) == NULL ) {
1072         cout << "ERROR: opening " << file << " for writing!" << endl;
1073         return false;
1074     }
1075
1076     cout << "triangles size = " << tris_v.size() << "  tri_materials = "
1077          << tri_materials.size() << endl;
1078     cout << "strips size = " << strips_v.size() << "  strip_materials = "
1079          << strip_materials.size() << endl;
1080     cout << "fans size = " << fans_v.size() << "  fan_materials = "
1081          << fan_materials.size() << endl;
1082
1083     cout << "points = " << wgs84_nodes.size() << endl;
1084     cout << "tex coords = " << texcoords.size() << endl;
1085     // write headers
1086     fprintf(fp, "# FGFS Scenery\n");
1087     fprintf(fp, "# Version %s\n", SG_SCENERY_FILE_FORMAT);
1088
1089     time_t calendar_time = time(NULL);
1090     struct tm *local_tm;
1091     local_tm = localtime( &calendar_time );
1092     char time_str[256];
1093     strftime( time_str, 256, "%a %b %d %H:%M:%S %Z %Y", local_tm);
1094     fprintf(fp, "# Created %s\n", time_str );
1095     fprintf(fp, "\n");
1096
1097     // write bounding sphere
1098     fprintf(fp, "# gbs %.5f %.5f %.5f %.2f\n",
1099             gbs_center.x(), gbs_center.y(), gbs_center.z(), gbs_radius);
1100     fprintf(fp, "\n");
1101
1102     // dump vertex list
1103     fprintf(fp, "# vertex list\n");
1104     for ( i = 0; i < (int)wgs84_nodes.size(); ++i ) {
1105         p = wgs84_nodes[i] - gbs_center;
1106
1107         fprintf(fp,  "v %.5f %.5f %.5f\n", p.x(), p.y(), p.z() );
1108     }
1109     fprintf(fp, "\n");
1110
1111     fprintf(fp, "# vertex normal list\n");
1112     for ( i = 0; i < (int)normals.size(); ++i ) {
1113         p = normals[i];
1114         fprintf(fp,  "vn %.5f %.5f %.5f\n", p.x(), p.y(), p.z() );
1115     }
1116     fprintf(fp, "\n");
1117
1118     // dump texture coordinates
1119     fprintf(fp, "# texture coordinate list\n");
1120     for ( i = 0; i < (int)texcoords.size(); ++i ) {
1121         p = texcoords[i];
1122         fprintf(fp,  "vt %.5f %.5f\n", p.x(), p.y() );
1123     }
1124     fprintf(fp, "\n");
1125
1126     // dump individual triangles if they exist
1127     if ( tris_v.size() > 0 ) {
1128         fprintf(fp, "# triangle groups\n");
1129
1130         int start = 0;
1131         int end = 1;
1132         string material;
1133         while ( start < (int)tri_materials.size() ) {
1134             // find next group
1135             material = tri_materials[start];
1136             while ( (end < (int)tri_materials.size()) &&
1137                     (material == tri_materials[end]) )
1138             {
1139                 // cout << "end = " << end << endl;
1140                 end++;
1141             }
1142             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
1143
1144             // make a list of points for the group
1145             point_list group_nodes;
1146             group_nodes.clear();
1147             Point3D bs_center;
1148             double bs_radius = 0;
1149             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1150                 for ( j = 0; j < (int)tris_v[i].size(); ++j ) {
1151                     group_nodes.push_back( wgs84_nodes[ tris_v[i][j] ] );
1152                     bs_center = calc_center( group_nodes );
1153                     bs_radius = sgCalcBoundingRadius( bs_center, group_nodes );
1154                 }
1155             }
1156
1157             // write group headers
1158             fprintf(fp, "\n");
1159             fprintf(fp, "# usemtl %s\n", material.c_str());
1160             fprintf(fp, "# bs %.4f %.4f %.4f %.2f\n",
1161                     bs_center.x(), bs_center.y(), bs_center.z(), bs_radius);
1162
1163             // write groups
1164             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1165                 fprintf(fp, "f");
1166                 for ( j = 0; j < (int)tris_v[i].size(); ++j ) {
1167                     fprintf(fp, " %d/%d", tris_v[i][j], tris_tc[i][j] );
1168                 }
1169                 fprintf(fp, "\n");
1170             }
1171
1172             start = end;
1173             end = start + 1;
1174         }
1175     }
1176
1177     // dump triangle groups
1178     if ( strips_v.size() > 0 ) {
1179         fprintf(fp, "# triangle strips\n");
1180
1181         int start = 0;
1182         int end = 1;
1183         string material;
1184         while ( start < (int)strip_materials.size() ) {
1185             // find next group
1186             material = strip_materials[start];
1187             while ( (end < (int)strip_materials.size()) &&
1188                     (material == strip_materials[end]) )
1189                 {
1190                     // cout << "end = " << end << endl;
1191                     end++;
1192                 }
1193             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
1194
1195             // make a list of points for the group
1196             point_list group_nodes;
1197             group_nodes.clear();
1198             Point3D bs_center;
1199             double bs_radius = 0;
1200             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1201                 for ( j = 0; j < (int)strips_v[i].size(); ++j ) {
1202                     group_nodes.push_back( wgs84_nodes[ strips_v[i][j] ] );
1203                     bs_center = calc_center( group_nodes );
1204                     bs_radius = sgCalcBoundingRadius( bs_center, group_nodes );
1205                 }
1206             }
1207
1208             // write group headers
1209             fprintf(fp, "\n");
1210             fprintf(fp, "# usemtl %s\n", material.c_str());
1211             fprintf(fp, "# bs %.4f %.4f %.4f %.2f\n",
1212                     bs_center.x(), bs_center.y(), bs_center.z(), bs_radius);
1213
1214             // write groups
1215             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1216                 fprintf(fp, "ts");
1217                 for ( j = 0; j < (int)strips_v[i].size(); ++j ) {
1218                     fprintf(fp, " %d/%d", strips_v[i][j], strips_tc[i][j] );
1219                 }
1220                 fprintf(fp, "\n");
1221             }
1222
1223             start = end;
1224             end = start + 1;
1225         }
1226     }
1227
1228     // close the file
1229     fclose(fp);
1230
1231     command = "gzip --force --best " + file;
1232     system(command.c_str());
1233
1234     return true;
1235 }