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  - http://www.flightgear.org/~curt
   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 #include <simgear/misc/sg_path.hxx>
  40
  41 #include "lowlevel.hxx"
  42 #include "sg_binobj.hxx"
  43
  44
  45 SG_USING_STD( string );
  46 SG_USING_STD( vector );
  47
  48
  49 enum {
  50     SG_BOUNDING_SPHERE = 0,
  51
  52     SG_VERTEX_LIST = 1,
  53     SG_COLOR_LIST = 4,
  54     SG_NORMAL_LIST = 2,
  55     SG_TEXCOORD_LIST = 3,
  56
  57     SG_POINTS = 9,
  58
  59     SG_TRIANGLE_FACES = 10,
  60     SG_TRIANGLE_STRIPS = 11,
  61     SG_TRIANGLE_FANS = 12
  62 } sgObjectTypes;
  63
  64 enum {
  65     SG_IDX_VERTICES =  0x01,
  66     SG_IDX_NORMALS =   0x02,
  67     SG_IDX_COLORS =    0x04,
  68     SG_IDX_TEXCOORDS = 0x08
  69 } sgIndexTypes;
  70
  71 enum {
  72     SG_MATERIAL = 0,
  73     SG_INDEX_TYPES = 1
  74 } sgPropertyTypes;
  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 Point3D sgCalcCenter( 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(unsigned short));
 244         unsigned short *sptr = (unsigned 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( (uint16_t *)&(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_t *)&(dptr[0]) );
 407                     sgEndianSwap( (uint64_t *)&(dptr[1]) );
 408                     sgEndianSwap( (uint64_t *)&(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( (uint32_t *)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( (uint32_t *)&(fptr[0]) );
 447                         sgEndianSwap( (uint32_t *)&(fptr[1]) );
 448                         sgEndianSwap( (uint32_t *)&(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( (uint32_t *)&(fptr[0]) );
 480                         sgEndianSwap( (uint32_t *)&(fptr[1]) );
 481                         sgEndianSwap( (uint32_t *)&(fptr[2]) );
 482                         sgEndianSwap( (uint32_t *)&(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( (uint32_t *)&(fptr[0]) );
 548                         sgEndianSwap( (uint32_t *)&(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     SGPath file = base + "/" + b.gen_base_path() + "/" + name + ".gz";
 624     file.create_dir( 0755 );
 625     cout << "Output file = " << file.str() << endl;
 626
 627     gzFile fp;
 628     if ( (fp = gzopen( file.c_str(), "wb9" )) == NULL ) {
 629         cout << "ERROR: opening " << file.str() << " for writing!" << endl;
 630         return false;
 631     }
 632
 633     sgClearWriteError();
 634
 635     cout << "points size = " << pts_v.size() << "  pt_materials = "
 636          << pt_materials.size() << endl;
 637     cout << "triangles size = " << tris_v.size() << "  tri_materials = "
 638          << tri_materials.size() << endl;
 639     cout << "strips size = " << strips_v.size() << "  strip_materials = "
 640          << strip_materials.size() << endl;
 641     cout << "fans size = " << fans_v.size() << "  fan_materials = "
 642          << fan_materials.size() << endl;
 643
 644     cout << "nodes = " << wgs84_nodes.size() << endl;
 645     cout << "colors = " << colors.size() << endl;
 646     cout << "normals = " << normals.size() << endl;
 647     cout << "tex coords = " << texcoords.size() << endl;
 648
 649     // write header magic
 650     sgWriteUInt( fp, SG_FILE_MAGIC_NUMBER );
 651     time_t calendar_time = time(NULL);
 652     sgWriteLong( fp, (int32_t)calendar_time );
 653
 654     // calculate and write number of top level objects
 655     string material;
 656     int start;
 657     int end;
 658     short nobjects = 0;
 659     nobjects++;                 // for gbs
 660     nobjects++;                 // for vertices
 661     nobjects++;                 // for colors
 662     nobjects++;                 // for normals
 663     nobjects++;                 // for texcoords
 664
 665     // points
 666     short npts = 0;
 667     start = 0; end = 1;
 668     while ( start < (int)pt_materials.size() ) {
 669         material = pt_materials[start];
 670         while ( (end < (int)pt_materials.size()) &&
 671                 (material == pt_materials[end]) ) {
 672             end++;
 673         }
 674         npts++;
 675         start = end; end = start + 1;
 676     }
 677     nobjects += npts;
 678
 679     // tris
 680     short ntris = 0;
 681     start = 0; end = 1;
 682     while ( start < (int)tri_materials.size() ) {
 683         material = tri_materials[start];
 684         while ( (end < (int)tri_materials.size()) &&
 685                 (material == tri_materials[end]) ) {
 686             end++;
 687         }
 688         ntris++;
 689         start = end; end = start + 1;
 690     }
 691     nobjects += ntris;
 692
 693     // strips
 694     short nstrips = 0;
 695     start = 0; end = 1;
 696     while ( start < (int)strip_materials.size() ) {
 697         material = strip_materials[start];
 698         while ( (end < (int)strip_materials.size()) &&
 699                 (material == strip_materials[end]) ) {
 700             end++;
 701         }
 702         nstrips++;
 703         start = end; end = start + 1;
 704     }
 705     nobjects += nstrips;
 706
 707     // fans
 708     short nfans = 0;
 709     start = 0; end = 1;
 710     while ( start < (int)fan_materials.size() ) {
 711         material = fan_materials[start];
 712         while ( (end < (int)fan_materials.size()) &&
 713                 (material == fan_materials[end]) ) {
 714             end++;
 715         }
 716         nfans++;
 717         start = end; end = start + 1;
 718     }
 719     nobjects += nfans;
 720
 721     cout << "total top level objects = " << nobjects << endl;
 722     sgWriteShort( fp, nobjects );
 723
 724     // write bounding sphere
 725     sgWriteChar( fp, (char)SG_BOUNDING_SPHERE );        // type
 726     sgWriteShort( fp, 0 );                              // nproperties
 727     sgWriteShort( fp, 1 );                              // nelements
 728
 729     sgWriteUInt( fp, sizeof(double) * 3 + sizeof(float) ); // nbytes
 730     sgdVec3 center;
 731     sgdSetVec3( center, gbs_center.x(), gbs_center.y(), gbs_center.z() );
 732     sgWritedVec3( fp, center );
 733     sgWriteFloat( fp, gbs_radius );
 734
 735     // dump vertex list
 736     sgWriteChar( fp, (char)SG_VERTEX_LIST );             // type
 737     sgWriteShort( fp, 0 );                               // nproperties
 738     sgWriteShort( fp, 1 );                               // nelements
 739     sgWriteUInt( fp, wgs84_nodes.size() * sizeof(float) * 3 ); // nbytes
 740     for ( i = 0; i < (int)wgs84_nodes.size(); ++i ) {
 741         p = wgs84_nodes[i] - gbs_center;
 742         sgSetVec3( pt, p.x(), p.y(), p.z() );
 743         sgWriteVec3( fp, pt );
 744     }
 745
 746     // dump vertex color list
 747     sgWriteChar( fp, (char)SG_COLOR_LIST );             // type
 748     sgWriteShort( fp, 0 );                               // nproperties
 749     sgWriteShort( fp, 1 );                               // nelements
 750     sgWriteUInt( fp, colors.size() * sizeof(float) * 4 ); // nbytes
 751     for ( i = 0; i < (int)colors.size(); ++i ) {
 752         p = colors[i];
 753         // Right now we have a place holder for color alpha but we
 754         // need to update the interface so the calling program can
 755         // provide the info.
 756         sgSetVec4( color, p.x(), p.y(), p.z(), 1.0 );
 757         sgWriteVec4( fp, color );
 758     }
 759
 760     // dump vertex normal list
 761     sgWriteChar( fp, (char)SG_NORMAL_LIST );            // type
 762     sgWriteShort( fp, 0 );                              // nproperties
 763     sgWriteShort( fp, 1 );                              // nelements
 764     sgWriteUInt( fp, normals.size() * 3 );              // nbytes
 765     char normal[3];
 766     for ( i = 0; i < (int)normals.size(); ++i ) {
 767         p = normals[i];
 768         normal[0] = (unsigned char)((p.x() + 1.0) * 127.5);
 769         normal[1] = (unsigned char)((p.y() + 1.0) * 127.5);
 770         normal[2] = (unsigned char)((p.z() + 1.0) * 127.5);
 771         sgWriteBytes( fp, 3, normal );
 772     }
 773
 774     // dump texture coordinates
 775     sgWriteChar( fp, (char)SG_TEXCOORD_LIST );          // type
 776     sgWriteShort( fp, 0 );                              // nproperties
 777     sgWriteShort( fp, 1 );                              // nelements
 778     sgWriteUInt( fp, texcoords.size() * sizeof(float) * 2 ); // nbytes
 779     for ( i = 0; i < (int)texcoords.size(); ++i ) {
 780         p = texcoords[i];
 781         sgSetVec2( t, p.x(), p.y() );
 782         sgWriteVec2( fp, t );
 783     }
 784
 785     // dump point groups if they exist
 786     if ( pts_v.size() > 0 ) {
 787         int start = 0;
 788         int end = 1;
 789         string material;
 790         while ( start < (int)pt_materials.size() ) {
 791             // find next group
 792             material = pt_materials[start];
 793             while ( (end < (int)pt_materials.size()) &&
 794                     (material == pt_materials[end]) )
 795                 {
 796                     // cout << "end = " << end << endl;
 797                     end++;
 798                 }
 799             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
 800
 801             // write group headers
 802             sgWriteChar( fp, (char)SG_POINTS );          // type
 803             sgWriteShort( fp, 2 );                       // nproperties
 804             sgWriteShort( fp, end - start );             // nelements
 805
 806             sgWriteChar( fp, (char)SG_MATERIAL );        // property
 807             sgWriteUInt( fp, material.length() );        // nbytes
 808             sgWriteBytes( fp, material.length(), material.c_str() );
 809
 810             idx_mask = 0;
 811             idx_size = 0;
 812             if ( pts_v.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_VERTICES; ++idx_size; }
 813             if ( pts_n.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_NORMALS; ++idx_size; }
 814             if ( pts_c.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_COLORS; ++idx_size; }
 815             if ( pts_tc.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_TEXCOORDS; ++idx_size; }
 816             sgWriteChar( fp, (char)SG_INDEX_TYPES );     // property
 817             sgWriteUInt( fp, 1 );                        // nbytes
 818             sgWriteChar( fp, idx_mask );
 819
 820             // write strips
 821             for ( i = start; i < end; ++i ) {
 822                 // nbytes
 823                 sgWriteUInt( fp, pts_v[i].size() * idx_size * sizeof(short) );
 824                 for ( j = 0; j < (int)pts_v[i].size(); ++j ) {
 825                     if ( pts_v.size() ) {
 826                         sgWriteShort( fp, (short)pts_v[i][j] );
 827                     }
 828                     if ( pts_n.size() ) {
 829                         sgWriteShort( fp, (short)pts_n[i][j] );
 830                     }
 831                     if ( pts_c.size() ) {
 832                         sgWriteShort( fp, (short)pts_c[i][j] );
 833                     }
 834                     if ( pts_tc.size() ) {
 835                         sgWriteShort( fp, (short)pts_tc[i][j] );
 836                     }
 837                 }
 838             }
 839
 840             start = end;
 841             end = start + 1;
 842         }
 843     }
 844
 845     // dump individual triangles if they exist
 846     if ( tris_v.size() > 0 ) {
 847         int start = 0;
 848         int end = 1;
 849         string material;
 850         while ( start < (int)tri_materials.size() ) {
 851             // find next group
 852             material = tri_materials[start];
 853             while ( (end < (int)tri_materials.size()) &&
 854                     (material == tri_materials[end]) &&
 855                     3*(end-start) < 32760 )
 856             {
 857                 // cout << "end = " << end << endl;
 858                 end++;
 859             }
 860             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
 861
 862             // write group headers
 863             sgWriteChar( fp, (char)SG_TRIANGLE_FACES ); // type
 864             sgWriteShort( fp, 2 );                      // nproperties
 865             sgWriteShort( fp, 1 );                      // nelements
 866
 867             sgWriteChar( fp, (char)SG_MATERIAL );       // property
 868             sgWriteUInt( fp, material.length() );        // nbytes
 869             sgWriteBytes( fp, material.length(), material.c_str() );
 870
 871             idx_mask = 0;
 872             idx_size = 0;
 873             if ( tris_v.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_VERTICES; ++idx_size; }
 874             if ( tris_n.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_NORMALS; ++idx_size; }
 875             if ( tris_c.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_COLORS; ++idx_size; }
 876             if ( tris_tc.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_TEXCOORDS; ++idx_size; }
 877             sgWriteChar( fp, (char)SG_INDEX_TYPES );     // property
 878             sgWriteUInt( fp, 1 );                        // nbytes
 879             sgWriteChar( fp, idx_mask );
 880
 881             // nbytes
 882             sgWriteUInt( fp, (end - start) * 3 * idx_size * sizeof(short) );
 883
 884             // write group
 885             for ( i = start; i < end; ++i ) {
 886                 for ( j = 0; j < 3; ++j ) {
 887                     if ( tris_v.size() ) {
 888                         sgWriteShort( fp, (short)tris_v[i][j] );
 889                     }
 890                     if ( tris_n.size() ) {
 891                         sgWriteShort( fp, (short)tris_n[i][j] );
 892                     }
 893                     if ( tris_c.size() ) {
 894                         sgWriteShort( fp, (short)tris_c[i][j] );
 895                     }
 896                     if ( tris_tc.size() ) {
 897                         sgWriteShort( fp, (short)tris_tc[i][j] );
 898                     }
 899                 }
 900             }
 901
 902             start = end;
 903             end = start + 1;
 904         }
 905     }
 906
 907     // dump triangle strips
 908     if ( strips_v.size() > 0 ) {
 909         int start = 0;
 910         int end = 1;
 911         string material;
 912         while ( start < (int)strip_materials.size() ) {
 913             // find next group
 914             material = strip_materials[start];
 915             while ( (end < (int)strip_materials.size()) &&
 916                     (material == strip_materials[end]) )
 917                 {
 918                     // cout << "end = " << end << endl;
 919                     end++;
 920                 }
 921             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
 922
 923             // write group headers
 924             sgWriteChar( fp, (char)SG_TRIANGLE_STRIPS ); // type
 925             sgWriteShort( fp, 2 );                       // nproperties
 926             sgWriteShort( fp, end - start );             // nelements
 927
 928             sgWriteChar( fp, (char)SG_MATERIAL );        // property
 929             sgWriteUInt( fp, material.length() );        // nbytes
 930             sgWriteBytes( fp, material.length(), material.c_str() );
 931
 932             idx_mask = 0;
 933             idx_size = 0;
 934             if ( strips_v.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_VERTICES; ++idx_size; }
 935             if ( strips_n.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_NORMALS; ++idx_size; }
 936             if ( strips_c.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_COLORS; ++idx_size; }
 937             if ( strips_tc.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_TEXCOORDS; ++idx_size;}
 938             sgWriteChar( fp, (char)SG_INDEX_TYPES );     // property
 939             sgWriteUInt( fp, 1 );                        // nbytes
 940             sgWriteChar( fp, idx_mask );
 941
 942             // write strips
 943             for ( i = start; i < end; ++i ) {
 944                 // nbytes
 945                 sgWriteUInt( fp, strips_v[i].size() * idx_size * sizeof(short));
 946                 for ( j = 0; j < (int)strips_v[i].size(); ++j ) {
 947                     if ( strips_v.size() ) {
 948                         sgWriteShort( fp, (short)strips_v[i][j] );
 949                     }
 950                     if ( strips_n.size() ) {
 951                         sgWriteShort( fp, (short)strips_n[i][j] );
 952                     }
 953                     if ( strips_c.size() ) {
 954                         sgWriteShort( fp, (short)strips_c[i][j] );
 955                     }
 956                     if ( strips_tc.size() ) {
 957                         sgWriteShort( fp, (short)strips_tc[i][j] );
 958                     }
 959                 }
 960             }
 961
 962             start = end;
 963             end = start + 1;
 964         }
 965     }
 966
 967     // dump triangle fans
 968     if ( fans_v.size() > 0 ) {
 969         int start = 0;
 970         int end = 1;
 971         string material;
 972         while ( start < (int)fan_materials.size() ) {
 973             // find next group
 974             material = fan_materials[start];
 975             while ( (end < (int)fan_materials.size()) &&
 976                     (material == fan_materials[end]) )
 977                 {
 978                     // cout << "end = " << end << endl;
 979                     end++;
 980                 }
 981             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
 982
 983             // write group headers
 984             sgWriteChar( fp, (char)SG_TRIANGLE_FANS );   // type
 985             sgWriteShort( fp, 2 );                       // nproperties
 986             sgWriteShort( fp, end - start );             // nelements
 987
 988             sgWriteChar( fp, (char)SG_MATERIAL );       // property
 989             sgWriteUInt( fp, material.length() );        // nbytes
 990             sgWriteBytes( fp, material.length(), material.c_str() );
 991
 992             idx_mask = 0;
 993             idx_size = 0;
 994             if ( fans_v.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_VERTICES; ++idx_size; }
 995             if ( fans_n.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_NORMALS; ++idx_size; }
 996             if ( fans_c.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_COLORS; ++idx_size; }
 997             if ( fans_tc.size() ) { idx_mask |= SG_IDX_TEXCOORDS; ++idx_size; }
 998             sgWriteChar( fp, (char)SG_INDEX_TYPES );     // property
 999             sgWriteUInt( fp, 1 );                        // nbytes
1000             sgWriteChar( fp, idx_mask );
1001
1002             // write fans
1003             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1004                 // nbytes
1005                 sgWriteUInt( fp, fans_v[i].size() * idx_size * sizeof(short) );
1006                 for ( j = 0; j < (int)fans_v[i].size(); ++j ) {
1007                     if ( fans_v.size() ) {
1008                         sgWriteShort( fp, (short)fans_v[i][j] );
1009                     }
1010                     if ( fans_n.size() ) {
1011                         sgWriteShort( fp, (short)fans_n[i][j] );
1012                     }
1013                     if ( fans_c.size() ) {
1014                         sgWriteShort( fp, (short)fans_c[i][j] );
1015                     }
1016                     if ( fans_tc.size() ) {
1017                         sgWriteShort( fp, (short)fans_tc[i][j] );
1018                     }
1019                 }
1020             }
1021
1022             start = end;
1023             end = start + 1;
1024         }
1025     }
1026
1027     // close the file
1028     gzclose(fp);
1029
1030     if ( sgWriteError() ) {
1031         cout << "We detected an error while writing the file." << endl;
1032         return false;
1033     }
1034
1035     return true;
1036 }
1037
1038
1039 // write out the structures to an ASCII file.  We assume that the
1040 // groups come to us sorted by material property.  If not, things
1041 // don't break, but the result won't be as optimal.
1042 bool SGBinObject::write_ascii( const string& base, const string& name,
1043                                const SGBucket& b )
1044 {
1045     Point3D p;
1046     int i, j;
1047
1048     SGPath file = base + "/" + b.gen_base_path() + "/" + name;
1049     file.create_dir( 0755 );
1050     cout << "Output file = " << file.str() << endl;
1051
1052     FILE *fp;
1053     if ( (fp = fopen( file.c_str(), "w" )) == NULL ) {
1054         cout << "ERROR: opening " << file.str() << " for writing!" << endl;
1055         return false;
1056     }
1057
1058     cout << "triangles size = " << tris_v.size() << "  tri_materials = "
1059          << tri_materials.size() << endl;
1060     cout << "strips size = " << strips_v.size() << "  strip_materials = "
1061          << strip_materials.size() << endl;
1062     cout << "fans size = " << fans_v.size() << "  fan_materials = "
1063          << fan_materials.size() << endl;
1064
1065     cout << "points = " << wgs84_nodes.size() << endl;
1066     cout << "tex coords = " << texcoords.size() << endl;
1067     // write headers
1068     fprintf(fp, "# FGFS Scenery\n");
1069     fprintf(fp, "# Version %s\n", SG_SCENERY_FILE_FORMAT);
1070
1071     time_t calendar_time = time(NULL);
1072     struct tm *local_tm;
1073     local_tm = localtime( &calendar_time );
1074     char time_str[256];
1075     strftime( time_str, 256, "%a %b %d %H:%M:%S %Z %Y", local_tm);
1076     fprintf(fp, "# Created %s\n", time_str );
1077     fprintf(fp, "\n");
1078
1079     // write bounding sphere
1080     fprintf(fp, "# gbs %.5f %.5f %.5f %.2f\n",
1081             gbs_center.x(), gbs_center.y(), gbs_center.z(), gbs_radius);
1082     fprintf(fp, "\n");
1083
1084     // dump vertex list
1085     fprintf(fp, "# vertex list\n");
1086     for ( i = 0; i < (int)wgs84_nodes.size(); ++i ) {
1087         p = wgs84_nodes[i] - gbs_center;
1088
1089         fprintf(fp,  "v %.5f %.5f %.5f\n", p.x(), p.y(), p.z() );
1090     }
1091     fprintf(fp, "\n");
1092
1093     fprintf(fp, "# vertex normal list\n");
1094     for ( i = 0; i < (int)normals.size(); ++i ) {
1095         p = normals[i];
1096         fprintf(fp,  "vn %.5f %.5f %.5f\n", p.x(), p.y(), p.z() );
1097     }
1098     fprintf(fp, "\n");
1099
1100     // dump texture coordinates
1101     fprintf(fp, "# texture coordinate list\n");
1102     for ( i = 0; i < (int)texcoords.size(); ++i ) {
1103         p = texcoords[i];
1104         fprintf(fp,  "vt %.5f %.5f\n", p.x(), p.y() );
1105     }
1106     fprintf(fp, "\n");
1107
1108     // dump individual triangles if they exist
1109     if ( tris_v.size() > 0 ) {
1110         fprintf(fp, "# triangle groups\n");
1111
1112         int start = 0;
1113         int end = 1;
1114         string material;
1115         while ( start < (int)tri_materials.size() ) {
1116             // find next group
1117             material = tri_materials[start];
1118             while ( (end < (int)tri_materials.size()) &&
1119                     (material == tri_materials[end]) )
1120             {
1121                 // cout << "end = " << end << endl;
1122                 end++;
1123             }
1124             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
1125
1126             // make a list of points for the group
1127             point_list group_nodes;
1128             group_nodes.clear();
1129             Point3D bs_center;
1130             double bs_radius = 0;
1131             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1132                 for ( j = 0; j < (int)tris_v[i].size(); ++j ) {
1133                     group_nodes.push_back( wgs84_nodes[ tris_v[i][j] ] );
1134                     bs_center = sgCalcCenter( group_nodes );
1135                     bs_radius = sgCalcBoundingRadius( bs_center, group_nodes );
1136                 }
1137             }
1138
1139             // write group headers
1140             fprintf(fp, "\n");
1141             fprintf(fp, "# usemtl %s\n", material.c_str());
1142             fprintf(fp, "# bs %.4f %.4f %.4f %.2f\n",
1143                     bs_center.x(), bs_center.y(), bs_center.z(), bs_radius);
1144
1145             // write groups
1146             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1147                 fprintf(fp, "f");
1148                 for ( j = 0; j < (int)tris_v[i].size(); ++j ) {
1149                     fprintf(fp, " %d/%d", tris_v[i][j], tris_tc[i][j] );
1150                 }
1151                 fprintf(fp, "\n");
1152             }
1153
1154             start = end;
1155             end = start + 1;
1156         }
1157     }
1158
1159     // dump triangle groups
1160     if ( strips_v.size() > 0 ) {
1161         fprintf(fp, "# triangle strips\n");
1162
1163         int start = 0;
1164         int end = 1;
1165         string material;
1166         while ( start < (int)strip_materials.size() ) {
1167             // find next group
1168             material = strip_materials[start];
1169             while ( (end < (int)strip_materials.size()) &&
1170                     (material == strip_materials[end]) )
1171                 {
1172                     // cout << "end = " << end << endl;
1173                     end++;
1174                 }
1175             // cout << "group = " << start << " to " << end - 1 << endl;
1176
1177             // make a list of points for the group
1178             point_list group_nodes;
1179             group_nodes.clear();
1180             Point3D bs_center;
1181             double bs_radius = 0;
1182             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1183                 for ( j = 0; j < (int)strips_v[i].size(); ++j ) {
1184                     group_nodes.push_back( wgs84_nodes[ strips_v[i][j] ] );
1185                     bs_center = sgCalcCenter( group_nodes );
1186                     bs_radius = sgCalcBoundingRadius( bs_center, group_nodes );
1187                 }
1188             }
1189
1190             // write group headers
1191             fprintf(fp, "\n");
1192             fprintf(fp, "# usemtl %s\n", material.c_str());
1193             fprintf(fp, "# bs %.4f %.4f %.4f %.2f\n",
1194                     bs_center.x(), bs_center.y(), bs_center.z(), bs_radius);
1195
1196             // write groups
1197             for ( i = start; i < end; ++i ) {
1198                 fprintf(fp, "ts");
1199                 for ( j = 0; j < (int)strips_v[i].size(); ++j ) {
1200                     fprintf(fp, " %d/%d", strips_v[i][j], strips_tc[i][j] );
1201                 }
1202                 fprintf(fp, "\n");
1203             }
1204
1205             start = end;
1206             end = start + 1;
1207         }
1208     }
1209
1210     // close the file
1211     fclose(fp);
1212
1213     string command = "gzip --force --best " + file.str();
1214     system(command.c_str());
1215
1216     return true;
1217 }