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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  26 #  include <simgear_config.h>
  27 #endif
  28
  29 #include <simgear/compiler.h>
  30 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  31
  32 #include <stdio.h>
  33 #include <time.h>
  34
  35 #include <vector>
  36 #include STL_STRING
  37
  38 #include <simgear/bucket/newbucket.hxx>
  39
  40 #include "lowlevel.hxx"
  41 #include "sg_binobj.hxx"
  42
  43
  44 SG_USING_STD( string );
  45 SG_USING_STD( vector );
  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         SG_LOG(SG_EVENT, SG_DEBUG, "Creating a new buffer of size = " << size);
  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             SG_LOG(SG_EVENT, SG_DEBUG, "resizing buffer to size = " << size);
 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             SG_LOG( SG_EVENT, SG_ALERT,
 325                "ERROR: opening " << file << " or " << filegz << "for reading!");
 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 creation 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     SG_LOG( SG_EVENT, SG_DEBUG, "File created on " << time_str);
 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                 wgs84_nodes.reserve( count );
 444                 for ( k = 0; k < count; ++k ) {
 445                     if ( sgIsBigEndian() ) {
 446                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[0]) );
 447                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[1]) );
 448                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[2]) );
 449                     }
 450                     wgs84_nodes.push_back( Point3D(fptr[0], fptr[1], fptr[2]) );
 451                     fptr += 3;
 452                 }
 453             }
 454         } else if ( obj_type == SG_COLOR_LIST ) {
 455             // read color list properties
 456             for ( j = 0; j < nproperties; ++j ) {
 457                 char prop_type;
 458                 sgReadChar( fp, &prop_type );
 459
 460                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 461                 // cout << "property size = " << nbytes << endl;
 462                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 463                 char *ptr = buf.get_ptr();
 464                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 465             }
 466
 467             // read color list elements
 468             for ( j = 0; j < nelements; ++j ) {
 469                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 470                 // cout << "element size = " << nbytes << endl;
 471                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 472                 char *ptr = buf.get_ptr();
 473                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 474                 int count = nbytes / (sizeof(float) * 4);
 475                 float *fptr = (float *)ptr;
 476                 colors.reserve(count);
 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                     colors.push_back( Point3D( fptr[0], fptr[1], fptr[2] ) );
 485                     fptr += 4;
 486                 }
 487             }
 488         } else if ( obj_type == SG_NORMAL_LIST ) {
 489             // read normal list properties
 490             for ( j = 0; j < nproperties; ++j ) {
 491                 char prop_type;
 492                 sgReadChar( fp, &prop_type );
 493
 494                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 495                 // cout << "property size = " << nbytes << endl;
 496                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 497                 char *ptr = buf.get_ptr();
 498                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 499             }
 500
 501             // read normal list elements
 502             for ( j = 0; j < nelements; ++j ) {
 503                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 504                 // cout << "element size = " << nbytes << endl;
 505                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 506                 unsigned char *ptr = (unsigned char *)(buf.get_ptr());
 507                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 508                 int count = nbytes / 3;
 509                 normals.reserve( count );
 510                 for ( k = 0; k < count; ++k ) {
 511                     sgdVec3 normal;
 512                     sgdSetVec3( normal,
 513                                (ptr[0]) / 127.5 - 1.0,
 514                                (ptr[1]) / 127.5 - 1.0,
 515                                (ptr[2]) / 127.5 - 1.0 );
 516                     sgdNormalizeVec3( normal );
 517
 518                     normals.push_back(Point3D(normal[0], normal[1], normal[2]));
 519                     ptr += 3;
 520                 }
 521             }
 522         } else if ( obj_type == SG_TEXCOORD_LIST ) {
 523             // read texcoord list properties
 524             for ( j = 0; j < nproperties; ++j ) {
 525                 char prop_type;
 526                 sgReadChar( fp, &prop_type );
 527
 528                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 529                 // cout << "property size = " << nbytes << endl;
 530                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 531                 char *ptr = buf.get_ptr();
 532                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 533             }
 534
 535             // read texcoord list elements
 536             for ( j = 0; j < nelements; ++j ) {
 537                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 538                 // cout << "element size = " << nbytes << endl;
 539                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 540                 char *ptr = buf.get_ptr();
 541                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 542                 int count = nbytes / (sizeof(float) * 2);
 543                 float *fptr = (float *)ptr;
 544                 texcoords.reserve(count);
 545                 for ( k = 0; k < count; ++k ) {
 546                     if ( sgIsBigEndian() ) {
 547                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[0]) );
 548                         sgEndianSwap( (unsigned int *)&(fptr[1]) );
 549                     }
 550                     texcoords.push_back( Point3D( fptr[0], fptr[1], 0 ) );
 551                     fptr += 2;
 552                 }
 553             }
 554         } else if ( obj_type == SG_POINTS ) {
 555             // read point elements
 556             read_object( fp, SG_POINTS, nproperties, nelements,
 557                          &pts_v, &pts_n, &pts_c, &pts_tc, &pt_materials );
 558         } else if ( obj_type == SG_TRIANGLE_FACES ) {
 559             // read triangle face properties
 560             read_object( fp, SG_TRIANGLE_FACES, nproperties, nelements,
 561                          &tris_v, &tris_n, &tris_c, &tris_tc, &tri_materials );
 562         } else if ( obj_type == SG_TRIANGLE_STRIPS ) {
 563             // read triangle strip properties
 564             read_object( fp, SG_TRIANGLE_STRIPS, nproperties, nelements,
 565                          &strips_v, &strips_n, &strips_c, &strips_tc,
 566                          &strip_materials );
 567         } else if ( obj_type == SG_TRIANGLE_FANS ) {
 568             // read triangle fan properties
 569             read_object( fp, SG_TRIANGLE_FANS, nproperties, nelements,
 570                          &fans_v, &fans_n, &fans_c, &fans_tc, &fan_materials );
 571         } else {
 572             // unknown object type, just skip
 573
 574             // read properties
 575             for ( j = 0; j < nproperties; ++j ) {
 576                 char prop_type;
 577                 sgReadChar( fp, &prop_type );
 578
 579                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 580                 // cout << "property size = " << nbytes << endl;
 581                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 582                 char *ptr = buf.get_ptr();
 583                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 584             }
 585
 586             // read elements
 587             for ( j = 0; j < nelements; ++j ) {
 588                 sgReadUInt( fp, &nbytes );
 589                 // cout << "element size = " << nbytes << endl;
 590                 if ( nbytes > buf.get_size() ) { buf.resize( nbytes ); }
 591                 char *ptr = buf.get_ptr();
 592                 sgReadBytes( fp, nbytes, ptr );
 593             }
 594         }
 595     }
 596
 597     // close the file
 598     gzclose(fp);
 599
 600     if ( sgReadError() ) {
 601         cout << "We detected an error while reading the file." << endl;
 602         return false;
 603     }
 604
 605     return true;
 606 }
 607
 608
 609 // write out the structures to a binary file.  We assume that the
 610 // groups come to us sorted by material property.  If not, things
 611 // don't break, but the result won't be as optimal.
 612 bool SGBinObject::write_bin( const string& base, const string& name,
 613                              const SGBucket& b )
 614 {
 615     Point3D p;
 616     sgVec2 t;
 617     sgVec3 pt;
 618     sgVec4 color;
 619     int i, j;
 620     unsigned char idx_mask;
 621     int idx_size;
 622
 623     string dir = base + "/" + b.gen_base_path();
 624     string command = "mkdir -p " + dir;
 625 #if defined(_MSC_VER) || defined(__MINGW32__)
 626     system( (string("mkdir ") + dir).c_str() );
 627 #else
 628     system(command.c_str());
 629 #endif
 630
 631     string file = dir + "/" + name + ".gz";
 632     cout << "Output file = " << file << endl;
 633
 634     gzFile fp;
 635     if ( (fp = gzopen( file.c_str(), "wb9" )) == NULL ) {
 636         cout << "ERROR: opening " << file << " for writing!" << endl;
 637         return false;
 638     }
 639
 640     sgClearWriteError();
 641
 642     cout << "points size = " << pts_v.size() << "  pt_materials = "
 643          << pt_materials.size() << endl;
 644     cout << "triangles size = " << tris_v.size() << "  tri_materials = "
 645          << tri_materials.size() << endl;
 646     cout << "strips size = " << strips_v.size() << "  strip_materials = "
 647          << strip_materials.size() << endl;
 648     cout << "fans size = " << fans_v.size() << "  fan_materials = "
 649          << fan_materials.size() << endl;
 650
 651     cout << "nodes = " << wgs84_nodes.size() << endl;
 652     cout << "colors = " << colors.size() << endl;
 653     cout << "normals = " << normals.size() << endl;
 654     cout << "tex coords = " << texcoords.size() << endl;
 655
 656     // write header magic
 657     sgWriteUInt( fp, SG_FILE_MAGIC_NUMBER );
 658     time_t calendar_time = time(NULL);
 659     sgWriteLong( fp, (long int)calendar_time );
 660
 661     // calculate and write number of top level objects
 662     string material;
 663     int start;
 664     int end;
 665     short nobjects = 0;
 666     nobjects++;                 // for gbs
 667     nobjects++;                 // for vertices
 668     nobjects++;                 // for colors
 669     nobjects++;                 // for normals
 670     nobjects++;                 // for texcoords
 671
 672     // points
 673     short npts = 0;
 674     start = 0; end = 1;
 675     while ( start < (int)pt_materials.size() ) {
 676         material = pt_materials[start];
 677         while ( (end < (int)pt_materials.size()) &&
 678                 (material == pt_materials[end]) ) {
 679             end++;
 680         }
 681         npts++;
 682         start = end; end = start + 1;
 683     }
 684     nobjects += npts;
 685
 686     // tris
 687     short ntris = 0;
 688     start = 0; end = 1;
 689     while ( start < (int)tri_materials.size() ) {
 690         material = tri_materials[start];
 691         while ( (end < (int)tri_materials.size()) &&
 692                 (material == tri_materials[end]) ) {
 693             end++;
 694         }
 695         ntris++;
 696         start = end; end = start + 1;
 697     }
 698     nobjects += ntris;
 699
 700     // strips
 701     short nstrips = 0;
 702     start = 0; end = 1;
 703     while ( start < (int)strip_materials.size() ) {
 704         material = strip_materials[start];
 705         while ( (end < (int)strip_materials.size()) &&
 706                 (material == strip_materials[end]) ) {
 707             end++;
 708         }
 709         nstrips++;
 710         start = end; end = start + 1;
 711     }
 712     nobjects += nstrips;
 713
 714     // fans
 715     short nfans = 0;
 716     start = 0; end = 1;
 717     while ( start < (int)fan_materials.size() ) {
 718         material = fan_materials[start];
 719         while ( (end < (int)fan_materials.size()) &&
 720                 (material == fan_materials[end]) ) {
 721             end++;
 722         }
 723         nfans++;
 724         start = end; end = start + 1;
 725     }
 726     nobjects += nfans;
 727
 728     cout << "total top level objects = " << nobjects << endl;
 729     sgWriteShort( fp, nobjects );
 730
 731     // write bounding sphere
 732     sgWriteChar( fp, (char)SG_BOUNDING_SPHERE );        // type
 733     sgWriteShort( fp, 0 );                              // nproperties
 734     sgWriteShort( fp, 1 );                              // nelements
 735
 736     sgWriteUInt( fp, sizeof(double) * 3 + sizeof(float) ); // nbytes
 737     sgdVec3 center;
 738     sgdSetVec3( center, gbs_center.x(), gbs_center.y(), gbs_center.z() );
 739     sgWritedVec3( fp, center );
 740     sgWriteFloat( fp, gbs_radius );
 741
 742     // dump vertex list
 743     sgWriteChar( fp, (char)SG_VERTEX_LIST );             // type
 744     sgWriteShort( fp, 0 );                               // nproperties
 745     sgWriteShort( fp, 1 );                               // nelements
 746     sgWriteUInt( fp, wgs84_nodes.size() * sizeof(float) * 3 ); // nbytes
 747     for ( i = 0; i < (int)wgs84_nodes.size(); ++i ) {
 748         p = wgs84_nodes[i] - gbs_center;
 749         sgSetVec3( pt, p.x(), p.y(), p.z() );
 750         sgWriteVec3( fp, pt );
 751     }
 752
 753     // dump vertex color list
 754     sgWriteChar( fp, (char)SG_COLOR_LIST );             // type
 755     sgWriteShort( fp, 0 );                               // nproperties
 756     sgWriteShort( fp, 1 );                               // nelements
 757     sgWriteUInt( fp, colors.size() * sizeof(float) * 4 ); // nbytes
 758     for ( i = 0; i < (int)colors.size(); ++i ) {
 759         p = colors[i];
 760         // Right now we have a place holder for color alpha but we
 761         // need to update the interface so the calling program can
 762         // provide the info.
 763         sgSetVec4( color, p.x(), p.y(), p.z(), 1.0 );
 764         sgWriteVec4( fp, color );
 765     }
 766
 767     // dump vertex normal list
 768     sgWriteChar( fp, (char)SG_NORMAL_LIST );            // type
 769     sgWriteShort( fp, 0 );                              // nproperties
 770     sgWriteShort( fp, 1 );                              // nelements
 771     sgWriteUInt( fp, normals.size() * 3 );              // nbytes
 772     char normal[3];
 773     for ( i = 0; i < (int)normals.size(); ++i ) {
 774         p = normals[i];
 775         normal[0] = (unsigned char)((p.x() + 1.0) * 127.5);
 776         normal[1] = (unsigned char)((p.y() + 1.0) * 127.5);
 777         normal[2] = (unsigned char)((p.z() + 1.0) * 127.5);
 778         sgWriteBytes( fp, 3, normal );
 779     }
 780
 781     // dump texture coordinates
 782     sgWriteChar( fp, (char)SG_TEXCOORD_LIST );          // type
 783     sgWriteShort( fp, 0 );                              // nproperties
 784     sgWriteShort( fp, 1 );                              // nelements
 785     sgWriteUInt( fp, texcoords.size() * sizeof(float) * 2 ); // nbytes
 786     for ( i = 0; i < (int)texcoords.size(); ++i ) {
 787         p = texcoords[i];
 788         sgSetVec2( t, p.x(), p.y() );
 789         sgWriteVec2( fp, t );
 790     }
 791
 792     // dump point groups if they exist
 793     if ( pts_v.size() > 0 ) {
 794         int start = 0;
 795         int end = 1;
 796         string material;
 797         while ( start < (int)pt_materials.size() ) {
 798             // find next group
 799             material = pt_materials[start];
 800             while ( (end < (int)pt_materials.size()) &&
 801                     (material == pt_materials[end]) )
 802                 {
 803                     // cout << "end = " << end << endl;
 804                     end++;
 805                 }
 806             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
 807
 808             // write group headers
 809             sgWriteChar( fp, (char)SG_POINTS );          // type
 810             sgWriteShort( fp, 2 );                       // nproperties
 811             sgWriteShort( fp, end - start );             // nelements
 812
 813             sgWriteChar( fp, (char)SG_MATERIAL );        // property
 814             sgWriteUInt( fp, material.length() );        // nbytes
 815             sgWriteBytes( fp, material.length(), material.c_str() );
 816
 817             idx_mask = 0;
 818             idx_size = 0;
 819             if ( pts_v.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_VERTICES; ++idx_size; }
 820             if ( pts_n.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_NORMALS; ++idx_size; }
 821             if ( pts_c.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_COLORS; ++idx_size; }
 822             if ( pts_tc.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_TEXCOORDS; ++idx_size; }
 823             sgWriteChar( fp, (char)SG_INDEX_TYPES );     // property
 824             sgWriteUInt( fp, 1 );                        // nbytes
 825             sgWriteChar( fp, idx_mask );
 826
 827             // write strips
 828             for ( i = start; i < end; ++i ) {
 829                 // nbytes
 830                 sgWriteUInt( fp, pts_v[i].size() * idx_size * sizeof(short) );
 831                 for ( j = 0; j < (int)pts_v[i].size(); ++j ) {
 832                     if ( pts_v.size() ) {
 833                         sgWriteShort( fp, (short)pts_v[i][j] );
 834                     }
 835                     if ( pts_n.size() ) {
 836                         sgWriteShort( fp, (short)pts_n[i][j] );
 837                     }
 838                     if ( pts_c.size() ) {
 839                         sgWriteShort( fp, (short)pts_c[i][j] );
 840                     }
 841                     if ( pts_tc.size() ) {
 842                         sgWriteShort( fp, (short)pts_tc[i][j] );
 843                     }
 844                 }
 845             }
 846
 847             start = end;
 848             end = start + 1;
 849         }
 850     }
 851
 852     // dump individual triangles if they exist
 853     if ( tris_v.size() > 0 ) {
 854         int start = 0;
 855         int end = 1;
 856         string material;
 857         while ( start < (int)tri_materials.size() ) {
 858             // find next group
 859             material = tri_materials[start];
 860             while ( (end < (int)tri_materials.size()) &&
 861                     (material == tri_materials[end]) )
 862             {
 863                 // cout << "end = " << end << endl;
 864                 end++;
 865             }
 866             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
 867
 868             // write group headers
 869             sgWriteChar( fp, (char)SG_TRIANGLE_FACES ); // type
 870             sgWriteShort( fp, 2 );                      // nproperties
 871             sgWriteShort( fp, 1 );                      // nelements
 872
 873             sgWriteChar( fp, (char)SG_MATERIAL );       // property
 874             sgWriteUInt( fp, material.length() );        // nbytes
 875             sgWriteBytes( fp, material.length(), material.c_str() );
 876
 877             idx_mask = 0;
 878             idx_size = 0;
 879             if ( tris_v.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_VERTICES; ++idx_size; }
 880             if ( tris_n.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_NORMALS; ++idx_size; }
 881             if ( tris_c.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_COLORS; ++idx_size; }
 882             if ( tris_tc.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_TEXCOORDS; ++idx_size; }
 883             sgWriteChar( fp, (char)SG_INDEX_TYPES );     // property
 884             sgWriteUInt( fp, 1 );                        // nbytes
 885             sgWriteChar( fp, idx_mask );
 886
 887             // nbytes
 888             sgWriteUInt( fp, (end - start) * 3 * idx_size * sizeof(short) );
 889
 890             // write group
 891             for ( i = start; i < end; ++i ) {
 892                 for ( j = 0; j < 3; ++j ) {
 893                     if ( tris_v.size() ) {
 894                         sgWriteShort( fp, (short)tris_v[i][j] );
 895                     }
 896                     if ( tris_n.size() ) {
 897                         sgWriteShort( fp, (short)tris_n[i][j] );
 898                     }
 899                     if ( tris_c.size() ) {
 900                         sgWriteShort( fp, (short)tris_c[i][j] );
 901                     }
 902                     if ( tris_tc.size() ) {
 903                         sgWriteShort( fp, (short)tris_tc[i][j] );
 904                     }
 905                 }
 906             }
 907
 908             start = end;
 909             end = start + 1;
 910         }
 911     }
 912
 913     // dump triangle strips
 914     if ( strips_v.size() > 0 ) {
 915         int start = 0;
 916         int end = 1;
 917         string material;
 918         while ( start < (int)strip_materials.size() ) {
 919             // find next group
 920             material = strip_materials[start];
 921             while ( (end < (int)strip_materials.size()) &&
 922                     (material == strip_materials[end]) )
 923                 {
 924                     // cout << "end = " << end << endl;
 925                     end++;
 926                 }
 927             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
 928
 929             // write group headers
 930             sgWriteChar( fp, (char)SG_TRIANGLE_STRIPS ); // type
 931             sgWriteShort( fp, 2 );                       // nproperties
 932             sgWriteShort( fp, end - start );             // nelements
 933
 934             sgWriteChar( fp, (char)SG_MATERIAL );        // property
 935             sgWriteUInt( fp, material.length() );        // nbytes
 936             sgWriteBytes( fp, material.length(), material.c_str() );
 937
 938             idx_mask = 0;
 939             idx_size = 0;
 940             if ( strips_v.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_VERTICES; ++idx_size; }
 941             if ( strips_n.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_NORMALS; ++idx_size; }
 942             if ( strips_c.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_COLORS; ++idx_size; }
 943             if ( strips_tc.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_TEXCOORDS; ++idx_size;}
 944             sgWriteChar( fp, (char)SG_INDEX_TYPES );     // property
 945             sgWriteUInt( fp, 1 );                        // nbytes
 946             sgWriteChar( fp, idx_mask );
 947
 948             // write strips
 949             for ( i = start; i < end; ++i ) {
 950                 // nbytes
 951                 sgWriteUInt( fp, strips_v[i].size() * idx_size * sizeof(short));
 952                 for ( j = 0; j < (int)strips_v[i].size(); ++j ) {
 953                     if ( strips_v.size() ) {
 954                         sgWriteShort( fp, (short)strips_v[i][j] );
 955                     }
 956                     if ( strips_n.size() ) {
 957                         sgWriteShort( fp, (short)strips_n[i][j] );
 958                     }
 959                     if ( strips_c.size() ) {
 960                         sgWriteShort( fp, (short)strips_c[i][j] );
 961                     }
 962                     if ( strips_tc.size() ) {
 963                         sgWriteShort( fp, (short)strips_tc[i][j] );
 964                     }
 965                 }
 966             }
 967
 968             start = end;
 969             end = start + 1;
 970         }
 971     }
 972
 973     // dump triangle fans
 974     if ( fans_v.size() > 0 ) {
 975         int start = 0;
 976         int end = 1;
 977         string material;
 978         while ( start < (int)fan_materials.size() ) {
 979             // find next group
 980             material = fan_materials[start];
 981             while ( (end < (int)fan_materials.size()) &&
 982                     (material == fan_materials[end]) )
 983                 {
 984                     // cout << "end = " << end << endl;
 985                     end++;
 986                 }
 987             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
 988
 989             // write group headers
 990             sgWriteChar( fp, (char)SG_TRIANGLE_FANS );   // type
 991             sgWriteShort( fp, 2 );                       // nproperties
 992             sgWriteShort( fp, end - start );             // nelements
 993
 994             sgWriteChar( fp, (char)SG_MATERIAL );       // property
 995             sgWriteUInt( fp, material.length() );        // nbytes
 996             sgWriteBytes( fp, material.length(), material.c_str() );
 997
 998             idx_mask = 0;
 999             idx_size = 0;
1000             if ( fans_v.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_VERTICES; ++idx_size; }
1001             if ( fans_n.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_NORMALS; ++idx_size; }
1002             if ( fans_c.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_COLORS; ++idx_size; }
1003             if ( fans_tc.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_TEXCOORDS; ++idx_size; }
1004             sgWriteChar( fp, (char)SG_INDEX_TYPES );     // property
1005             sgWriteUInt( fp, 1 );                        // nbytes
1006             sgWriteChar( fp, idx_mask );
1007
1008             // write fans
1009             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1010                 // nbytes
1011                 sgWriteUInt( fp, fans_v[i].size() * idx_size * sizeof(short) );
1012                 for ( j = 0; j < (int)fans_v[i].size(); ++j ) {
1013                     if ( fans_v.size() ) {
1014                         sgWriteShort( fp, (short)fans_v[i][j] );
1015                     }
1016                     if ( fans_n.size() ) {
1017                         sgWriteShort( fp, (short)fans_n[i][j] );
1018                     }
1019                     if ( fans_c.size() ) {
1020                         sgWriteShort( fp, (short)fans_c[i][j] );
1021                     }
1022                     if ( fans_tc.size() ) {
1023                         sgWriteShort( fp, (short)fans_tc[i][j] );
1024                     }
1025                 }
1026             }
1027
1028             start = end;
1029             end = start + 1;
1030         }
1031     }
1032
1033     // close the file
1034     gzclose(fp);
1035
1036     if ( sgWriteError() ) {
1037         cout << "We detected an error while writing the file." << endl;
1038         return false;
1039     }
1040
1041     return true;
1042 }
1043
1044
1045 // write out the structures to an ASCII file.  We assume that the
1046 // groups come to us sorted by material property.  If not, things
1047 // don't break, but the result won't be as optimal.
1048 bool SGBinObject::write_ascii( const string& base, const string& name,
1049                                const SGBucket& b )
1050 {
1051     Point3D p;
1052     int i, j;
1053
1054     string dir = base + "/" + b.gen_base_path();
1055     string command = "mkdir -p " + dir;
1056 #if defined(_MSC_VER) || defined(__MINGW32__)
1057     system( (string("mkdir ") + dir).c_str() );
1058 #else
1059     system(command.c_str());
1060 #endif
1061
1062     // string file = dir + "/" + b.gen_index_str();
1063     string file = dir + "/" + name;
1064     cout << "Output file = " << file << endl;
1065
1066     FILE *fp;
1067     if ( (fp = fopen( file.c_str(), "w" )) == NULL ) {
1068         cout << "ERROR: opening " << file << " for writing!" << endl;
1069         return false;
1070     }
1071
1072     cout << "triangles size = " << tris_v.size() << "  tri_materials = "
1073          << tri_materials.size() << endl;
1074     cout << "strips size = " << strips_v.size() << "  strip_materials = "
1075          << strip_materials.size() << endl;
1076     cout << "fans size = " << fans_v.size() << "  fan_materials = "
1077          << fan_materials.size() << endl;
1078
1079     cout << "points = " << wgs84_nodes.size() << endl;
1080     cout << "tex coords = " << texcoords.size() << endl;
1081     // write headers
1082     fprintf(fp, "# FGFS Scenery\n");
1083     fprintf(fp, "# Version %s\n", SG_SCENERY_FILE_FORMAT);
1084
1085     time_t calendar_time = time(NULL);
1086     struct tm *local_tm;
1087     local_tm = localtime( &calendar_time );
1088     char time_str[256];
1089     strftime( time_str, 256, "%a %b %d %H:%M:%S %Z %Y", local_tm);
1090     fprintf(fp, "# Created %s\n", time_str );
1091     fprintf(fp, "\n");
1092
1093     // write bounding sphere
1094     fprintf(fp, "# gbs %.5f %.5f %.5f %.2f\n",
1095             gbs_center.x(), gbs_center.y(), gbs_center.z(), gbs_radius);
1096     fprintf(fp, "\n");
1097
1098     // dump vertex list
1099     fprintf(fp, "# vertex list\n");
1100     for ( i = 0; i < (int)wgs84_nodes.size(); ++i ) {
1101         p = wgs84_nodes[i] - gbs_center;
1102
1103         fprintf(fp,  "v %.5f %.5f %.5f\n", p.x(), p.y(), p.z() );
1104     }
1105     fprintf(fp, "\n");
1106
1107     fprintf(fp, "# vertex normal list\n");
1108     for ( i = 0; i < (int)normals.size(); ++i ) {
1109         p = normals[i];
1110         fprintf(fp,  "vn %.5f %.5f %.5f\n", p.x(), p.y(), p.z() );
1111     }
1112     fprintf(fp, "\n");
1113
1114     // dump texture coordinates
1115     fprintf(fp, "# texture coordinate list\n");
1116     for ( i = 0; i < (int)texcoords.size(); ++i ) {
1117         p = texcoords[i];
1118         fprintf(fp,  "vt %.5f %.5f\n", p.x(), p.y() );
1119     }
1120     fprintf(fp, "\n");
1121
1122     // dump individual triangles if they exist
1123     if ( tris_v.size() > 0 ) {
1124         fprintf(fp, "# triangle groups\n");
1125
1126         int start = 0;
1127         int end = 1;
1128         string material;
1129         while ( start < (int)tri_materials.size() ) {
1130             // find next group
1131             material = tri_materials[start];
1132             while ( (end < (int)tri_materials.size()) &&
1133                     (material == tri_materials[end]) )
1134             {
1135                 // cout << "end = " << end << endl;
1136                 end++;
1137             }
1138             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
1139
1140             // make a list of points for the group
1141             point_list group_nodes;
1142             group_nodes.clear();
1143             Point3D bs_center;
1144             double bs_radius = 0;
1145             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1146                 for ( j = 0; j < (int)tris_v[i].size(); ++j ) {
1147                     group_nodes.push_back( wgs84_nodes[ tris_v[i][j] ] );
1148                     bs_center = calc_center( group_nodes );
1149                     bs_radius = sgCalcBoundingRadius( bs_center, group_nodes );
1150                 }
1151             }
1152
1153             // write group headers
1154             fprintf(fp, "\n");
1155             fprintf(fp, "# usemtl %s\n", material.c_str());
1156             fprintf(fp, "# bs %.4f %.4f %.4f %.2f\n",
1157                     bs_center.x(), bs_center.y(), bs_center.z(), bs_radius);
1158
1159             // write groups
1160             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1161                 fprintf(fp, "f");
1162                 for ( j = 0; j < (int)tris_v[i].size(); ++j ) {
1163                     fprintf(fp, " %d/%d", tris_v[i][j], tris_tc[i][j] );
1164                 }
1165                 fprintf(fp, "\n");
1166             }
1167
1168             start = end;
1169             end = start + 1;
1170         }
1171     }
1172
1173     // dump triangle groups
1174     if ( strips_v.size() > 0 ) {
1175         fprintf(fp, "# triangle strips\n");
1176
1177         int start = 0;
1178         int end = 1;
1179         string material;
1180         while ( start < (int)strip_materials.size() ) {
1181             // find next group
1182             material = strip_materials[start];
1183             while ( (end < (int)strip_materials.size()) &&
1184                     (material == strip_materials[end]) )
1185                 {
1186                     // cout << "end = " << end << endl;
1187                     end++;
1188                 }
1189             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
1190
1191             // make a list of points for the group
1192             point_list group_nodes;
1193             group_nodes.clear();
1194             Point3D bs_center;
1195             double bs_radius = 0;
1196             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1197                 for ( j = 0; j < (int)strips_v[i].size(); ++j ) {
1198                     group_nodes.push_back( wgs84_nodes[ strips_v[i][j] ] );
1199                     bs_center = calc_center( group_nodes );
1200                     bs_radius = sgCalcBoundingRadius( bs_center, group_nodes );
1201                 }
1202             }
1203
1204             // write group headers
1205             fprintf(fp, "\n");
1206             fprintf(fp, "# usemtl %s\n", material.c_str());
1207             fprintf(fp, "# bs %.4f %.4f %.4f %.2f\n",
1208                     bs_center.x(), bs_center.y(), bs_center.z(), bs_radius);
1209
1210             // write groups
1211             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1212                 fprintf(fp, "ts");
1213                 for ( j = 0; j < (int)strips_v[i].size(); ++j ) {
1214                     fprintf(fp, " %d/%d", strips_v[i][j], strips_tc[i][j] );
1215                 }
1216                 fprintf(fp, "\n");
1217             }
1218
1219             start = end;
1220             end = start + 1;
1221         }
1222     }
1223
1224     // close the file
1225     fclose(fp);
1226
1227     command = "gzip --force --best " + file;
1228     system(command.c_str());
1229
1230     return true;
1231 }