simgear/io/sg_binobj.hxx

   1 /**
   2  * \file sg_binobj.hxx
   3  * Routines to read and write the low level (binary) simgear 3d object format.
   4  */
   5
   6 // Written by Curtis Olson, started January 2000.
   7 //
   8 // Copyright (C) 2000  Curtis L. Olson  - http://www.flightgear.org/~curt
   9 //
  10 // This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11 // it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12 // the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13 // (at your option) any later version.
  14 //
  15 // This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18 // GNU General Public License for more details.
  19 //
  20 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  21 // along with this program; if not, write to the Free Software
  22 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  23 //
  24 // $Id$
  25
  26
  27 #ifndef _SG_BINOBJ_HXX
  28 #define _SG_BINOBJ_HXX
  29
  30
  31 #include <plib/sg.h>
  32
  33 #include <simgear/compiler.h>
  34 #include <simgear/constants.h>
  35 #include <simgear/math/sg_types.hxx>
  36 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  37 #include <simgear/bucket/newbucket.hxx>
  38
  39 #include <stdio.h>
  40 #include <time.h>
  41
  42 #include <list>
  43 #include <string>
  44
  45
  46
  47 /** STL Structure used to store object information */
  48 typedef vector < int_list > group_list;
  49 typedef group_list::iterator group_list_iterator;
  50 typedef group_list::const_iterator const_group_list_iterator;
  51
  52
  53 /** Magic Number for our file format */
  54 #define SG_FILE_MAGIC_NUMBER  ( ('S'<<24) + ('G'<<16) + SG_BINOBJ_VERSION )
  55
  56
  57 /**
  58  * A class to manipulate the simgear 3d object format.
  59  * This class provides functionality to both read and write the binary format.
  60  *
  61  * Here is a really quick overview of the file syntax:
  62  *
  63  * - scenery-file: magic, nobjects, object+
  64  *
  65  * - magic: "TG" + version
  66  *
  67  * - object: obj_typecode, nproperties, nelements, property+, element+
  68  *
  69  * - element: nbytes, BYTE+
  70  *
  71  * - property: prop_typecode, nbytes, BYTE+
  72  *
  73  * - obj_typecode: bounding sphere | vertices | normals | texcoords |
  74  *                 points | triangles | fans | strips
  75  *
  76  * - prop_typecode: material_name | ???
  77  *
  78  * - nelements: USHORT (Gives us 65536 which ought to be enough, right?)
  79  *
  80  * - nproperties: USHORT
  81  *
  82  * - *_typecode: CHAR
  83  *
  84  * - nbytes: INTEGER (If we used short here that would mean 65536 bytes = 16384
  85  *                    floats = 5461 vertices which is not enough for future
  86  *                    growth)
  87  *
  88  * - vertex: FLOAT, FLOAT, FLOAT
  89 */
  90 class SGBinObject {
  91     unsigned short version;
  92
  93     SGVec3d gbs_center;
  94     float gbs_radius;
  95
  96     std::vector<SGVec3d> wgs84_nodes;   // vertex list
  97     std::vector<SGVec4f> colors;        // color list
  98     std::vector<SGVec3f> normals;       // normal list
  99     std::vector<SGVec2f> texcoords;     // texture coordinate list
 100
 101     group_list pts_v;           // points vertex index
 102     group_list pts_n;           // points normal index
 103     group_list pts_c;           // points color index
 104     group_list pts_tc;          // points texture coordinate index
 105     string_list pt_materials;   // points materials
 106
 107     group_list tris_v;          // triangles vertex index
 108     group_list tris_n;          // triangles normal index
 109     group_list tris_c;          // triangles color index
 110     group_list tris_tc;         // triangles texture coordinate index
 111     string_list tri_materials;  // triangles materials
 112
 113     group_list strips_v;        // tristrips vertex index
 114     group_list strips_n;        // tristrips normal index
 115     group_list strips_c;        // tristrips color index
 116     group_list strips_tc;       // tristrips texture coordinate index
 117     string_list strip_materials;// tristrips materials
 118
 119     group_list fans_v;          // fans vertex index
 120     group_list fans_n;          // fans normal index
 121     group_list fans_c;          // fans color index
 122     group_list fans_tc;         // fans texture coordinate index
 123     string_list fan_materials;  // fans materials
 124
 125 public:
 126
 127     inline unsigned short get_version() const { return version; }
 128
 129     inline Point3D get_gbs_center() const { return Point3D::fromSGVec3(gbs_center); }
 130     inline void set_gbs_center( const Point3D& p ) { gbs_center = p.toSGVec3d(); }
 131     inline const SGVec3d& get_gbs_center2() const { return gbs_center; }
 132     inline void set_gbs_center( const SGVec3d& p ) { gbs_center = p; }
 133
 134     inline float get_gbs_radius() const { return gbs_radius; }
 135     inline void set_gbs_radius( float r ) { gbs_radius = r; }
 136
 137     inline const std::vector<SGVec3d>& get_wgs84_nodes() const
 138     { return wgs84_nodes; }
 139     inline void set_wgs84_nodes( const std::vector<SGVec3d>& n )
 140     { wgs84_nodes = n; }
 141     inline void set_wgs84_nodes( const point_list& n )
 142     {
 143       wgs84_nodes.resize(n.size());
 144       for (unsigned i = 0; i < wgs84_nodes.size(); ++i)
 145         wgs84_nodes[i] = n[i].toSGVec3d();
 146     }
 147
 148     inline const std::vector<SGVec4f>& get_colors() const { return colors; }
 149     inline void set_colors( const std::vector<SGVec4f>& c ) { colors = c; }
 150     inline void set_colors( const point_list& c )
 151     {
 152       colors.resize(c.size());
 153       for (unsigned i = 0; i < colors.size(); ++i)
 154         colors[i] = SGVec4f(c[i].toSGVec3f(), 1);
 155     }
 156
 157     inline const std::vector<SGVec3f>& get_normals() const { return normals; }
 158     inline void set_normals( const std::vector<SGVec3f>& n ) { normals = n; }
 159     inline void set_normals( const point_list& n )
 160     {
 161       normals.resize(n.size());
 162       for (unsigned i = 0; i < normals.size(); ++i)
 163         normals[i] = n[i].toSGVec3f();
 164     }
 165
 166     inline const std::vector<SGVec2f>& get_texcoords() const { return texcoords; }
 167     inline void set_texcoords( const std::vector<SGVec2f>& t ) { texcoords = t; }
 168     inline void set_texcoords( const point_list& t )
 169     {
 170       texcoords.resize(t.size());
 171       for (unsigned i = 0; i < texcoords.size(); ++i)
 172         texcoords[i] = t[i].toSGVec2f();
 173     }
 174
 175     inline const group_list& get_pts_v() const { return pts_v; }
 176     inline void set_pts_v( const group_list& g ) { pts_v = g; }
 177     inline const group_list& get_pts_n() const { return pts_n; }
 178     inline void set_pts_n( const group_list& g ) { pts_n = g; }
 179     inline const group_list& get_pts_c() const { return pts_c; }
 180     inline void set_pts_c( const group_list& g ) { pts_c = g; }
 181     inline const group_list& get_pts_tc() const { return pts_tc; }
 182     inline void set_pts_tc( const group_list& g ) { pts_tc = g; }
 183     inline const string_list& get_pt_materials() const { return pt_materials; }
 184     inline void set_pt_materials( const string_list& s ) { pt_materials = s; }
 185
 186     inline const group_list& get_tris_v() const { return tris_v; }
 187     inline void set_tris_v( const group_list& g ) { tris_v = g; }
 188     inline const group_list& get_tris_n() const { return tris_n; }
 189     inline void set_tris_n( const group_list& g ) { tris_n = g; }
 190     inline const group_list& get_tris_c() const { return tris_c; }
 191     inline void set_tris_c( const group_list& g ) { tris_c = g; }
 192     inline const group_list& get_tris_tc() const { return tris_tc; }
 193     inline void set_tris_tc( const group_list& g ) { tris_tc = g; }
 194     inline const string_list& get_tri_materials() const { return tri_materials; }
 195     inline void set_tri_materials( const string_list& s ) { tri_materials = s; }
 196
 197     inline const group_list& get_strips_v() const { return strips_v; }
 198     inline void set_strips_v( const group_list& g ) { strips_v = g; }
 199     inline const group_list& get_strips_n() const { return strips_n; }
 200     inline void set_strips_n( const group_list& g ) { strips_n = g; }
 201     inline const group_list& get_strips_c() const { return strips_c; }
 202     inline void set_strips_c( const group_list& g ) { strips_c = g; }
 203
 204     inline const group_list& get_strips_tc() const { return strips_tc; }
 205     inline void set_strips_tc( const group_list& g ) { strips_tc = g; }
 206     inline const string_list& get_strip_materials() const { return strip_materials; }
 207     inline void set_strip_materials( const string_list& s ) { strip_materials = s; }
 208
 209     inline const group_list& get_fans_v() const { return fans_v; }
 210     inline void set_fans_v( const group_list& g ) { fans_v = g; }
 211     inline const group_list& get_fans_n() const { return fans_n; }
 212     inline void set_fans_n( const group_list& g ) { fans_n = g; }
 213     inline const group_list& get_fans_c() const { return fans_c; }
 214     inline void set_fans_c( const group_list& g ) { fans_c = g; }
 215
 216     inline const group_list& get_fans_tc() const { return fans_tc; }
 217     inline void set_fans_tc( const group_list& g ) { fans_tc = g; }
 218     inline const string_list& get_fan_materials() const { return fan_materials; }
 219     inline void set_fan_materials( const string_list& s ) { fan_materials = s; }
 220
 221     /**
 222      * Read a binary file object and populate the provided structures.
 223      * @param file input file name
 224      * @return result of read
 225      */
 226     bool read_bin( const string& file );
 227
 228     /**
 229      * Write out the structures to a binary file.  We assume that the
 230      * groups come to us sorted by material property.  If not, things
 231      * don't break, but the result won't be as optimal.
 232      * @param base name of output path
 233      * @param name name of output file
 234      * @param b bucket for object location
 235      * @return result of write
 236      */
 237     bool write_bin( const string& base, const string& name, const SGBucket& b );
 238
 239     /**
 240      * Write out the structures to an ASCII file.  We assume that the
 241      * groups come to us sorted by material property.  If not, things
 242      * don't break, but the result won't be as optimal.
 243      * @param base name of output path
 244      * @param name name of output file
 245      * @param b bucket for object location
 246      * @return result of write
 247      */
 248     bool write_ascii( const string& base, const string& name,
 249                       const SGBucket& b );
 250 };
 251
 252
 253 /**
 254  * \relates SGBinObject
 255  * Calculate the center of a list of points, by taking the halfway
 256  * point between the min and max points.
 257  * @param wgs84_nodes list of points in wgs84 coordinates
 258  * @return center point
 259  */
 260 Point3D sgCalcCenter( point_list& wgs84_nodes );
 261
 262
 263 /**
 264  * \relates SGBinObject
 265  * Calculate the bounding sphere of a set of nodes.
 266  * Center is the center of the tile and zero elevation.
 267  * @param center center of our bounding radius
 268  * @param wgs84_nodes list of points in wgs84 coordinates
 269  * @return radius
 270  */
 271 double sgCalcBoundingRadius( Point3D center, point_list& wgs84_nodes );
 272
 273
 274 #endif // _SG_BINOBJ_HXX