simgear/scene/model/model.cxx

   1 // model.cxx - manage a 3D aircraft model.
   2 // Written by David Megginson, started 2002.
   3 //
   4 // This file is in the Public Domain, and comes with no warranty.
   5
   6 #ifdef HAVE_CONFIG_H
   7 #include <simgear_config.h>
   8 #endif
   9
  10 #include <simgear/compiler.h>
  11
  12 #include <string.h>             // for strcmp()
  13
  14 #include <vector>
  15
  16 #include <plib/sg.h>
  17 #include <plib/ssg.h>
  18 #include <plib/ul.h>
  19
  20 #include <simgear/structure/exception.hxx>
  21 #include <simgear/misc/sg_path.hxx>
  22 #include <simgear/props/props.hxx>
  23 #include <simgear/props/props_io.hxx>
  24
  25 #include "animation.hxx"
  26 #include "model.hxx"
  27
  28 SG_USING_STD(vector);
  29
  30
  31 \f
  32 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  33 // Global state
  34 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  35 static bool
  36 model_filter = true;
  37
  38 \f
  39 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  40 // Static utility functions.
  41 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  42
  43 static int
  44 model_filter_callback (ssgEntity * entity, int mask)
  45 {
  46   return model_filter ? 1 : 0;
  47 }
  48
  49 /**
  50  * Callback to update an animation.
  51  */
  52 static int
  53 animation_callback (ssgEntity * entity, int mask)
  54 {
  55     return ((SGAnimation *)entity->getUserData())->update();
  56 }
  57
  58 /**
  59  * Callback to restore the state after an animation.
  60  */
  61 static int
  62 restore_callback (ssgEntity * entity, int mask)
  63 {
  64     ((SGAnimation *)entity->getUserData())->restore();
  65     return 1;
  66 }
  67
  68
  69 /**
  70  * Locate a named SSG node in a branch.
  71  */
  72 static ssgEntity *
  73 find_named_node (ssgEntity * node, const char * name)
  74 {
  75   char * node_name = node->getName();
  76   if (node_name != 0 && !strcmp(name, node_name))
  77     return node;
  78   else if (node->isAKindOf(ssgTypeBranch())) {
  79     int nKids = node->getNumKids();
  80     for (int i = 0; i < nKids; i++) {
  81       ssgEntity * result =
  82         find_named_node(((ssgBranch*)node)->getKid(i), name);
  83       if (result != 0)
  84         return result;
  85     }
  86   }
  87   return 0;
  88 }
  89
  90 /**
  91  * Splice a branch in between all child nodes and their parents.
  92  */
  93 static void
  94 splice_branch (ssgBranch * branch, ssgEntity * child)
  95 {
  96   int nParents = child->getNumParents();
  97   branch->addKid(child);
  98   for (int i = 0; i < nParents; i++) {
  99     ssgBranch * parent = child->getParent(i);
 100     parent->replaceKid(child, branch);
 101   }
 102 }
 103
 104 /**
 105  * Make an offset matrix from rotations and position offset.
 106  */
 107 void
 108 sgMakeOffsetsMatrix( sgMat4 * result, double h_rot, double p_rot, double r_rot,
 109                      double x_off, double y_off, double z_off )
 110 {
 111   sgMat4 rot_matrix;
 112   sgMat4 pos_matrix;
 113   sgMakeRotMat4(rot_matrix, h_rot, p_rot, r_rot);
 114   sgMakeTransMat4(pos_matrix, x_off, y_off, z_off);
 115   sgMultMat4(*result, pos_matrix, rot_matrix);
 116 }
 117
 118
 119 void
 120 sgMakeAnimation( ssgBranch * model,
 121                  const char * name,
 122                  vector<SGPropertyNode_ptr> &name_nodes,
 123                  SGPropertyNode *prop_root,
 124                  SGPropertyNode_ptr node,
 125                  double sim_time_sec )
 126 {
 127   SGAnimation * animation = 0;
 128   const char * type = node->getStringValue("type", "none");
 129   if (!strcmp("none", type)) {
 130     animation = new SGNullAnimation(node);
 131   } else if (!strcmp("range", type)) {
 132     animation = new SGRangeAnimation(prop_root, node);
 133   } else if (!strcmp("billboard", type)) {
 134     animation = new SGBillboardAnimation(node);
 135   } else if (!strcmp("select", type)) {
 136     animation = new SGSelectAnimation(prop_root, node);
 137   } else if (!strcmp("spin", type)) {
 138     animation = new SGSpinAnimation(prop_root, node, sim_time_sec );
 139   } else if (!strcmp("timed", type)) {
 140     animation = new SGTimedAnimation(node);
 141   } else if (!strcmp("rotate", type)) {
 142     animation = new SGRotateAnimation(prop_root, node);
 143   } else if (!strcmp("translate", type)) {
 144     animation = new SGTranslateAnimation(prop_root, node);
 145   } else if (!strcmp("scale", type)) {
 146     animation = new SGScaleAnimation(prop_root, node);
 147   } else if (!strcmp("texrotate", type)) {
 148     animation = new SGTexRotateAnimation(prop_root, node);
 149   } else if (!strcmp("textranslate", type)) {
 150     animation = new SGTexTranslateAnimation(prop_root, node);
 151   } else if (!strcmp("texmultiple", type)) {
 152     animation = new SGTexMultipleAnimation(prop_root, node);
 153   } else if (!strcmp("blend", type)) {
 154     animation = new SGBlendAnimation(prop_root, node);
 155   } else if (!strcmp("alpha-test", type)) {
 156     animation = new SGAlphaTestAnimation(node);
 157   } else if (!strcmp("flash", type)) {
 158     animation = new SGFlashAnimation(node);
 159   } else if (!strcmp("dist-scale", type)) {
 160     animation = new SGDistScaleAnimation(node);
 161   } else {
 162     animation = new SGNullAnimation(node);
 163     SG_LOG(SG_INPUT, SG_WARN, "Unknown animation type " << type);
 164   }
 165
 166   if (name != 0)
 167       animation->setName((char *)name);
 168
 169   ssgEntity * object;
 170   if (name_nodes.size() > 0) {
 171     object = find_named_node(model, name_nodes[0]->getStringValue());
 172     if (object == 0) {
 173       SG_LOG(SG_INPUT, SG_ALERT, "Object " << name_nodes[0]->getStringValue()
 174              << " not found");
 175       delete animation;
 176       animation = 0;
 177     }
 178   } else {
 179     object = model;
 180   }
 181
 182   if ( animation == 0 )
 183      return;
 184
 185   ssgBranch * branch = animation->getBranch();
 186   splice_branch(branch, object);
 187
 188   for (unsigned int i = 1; i < name_nodes.size(); i++) {
 189       const char * name = name_nodes[i]->getStringValue();
 190       object = find_named_node(model, name);
 191       if (object == 0) {
 192           SG_LOG(SG_INPUT, SG_ALERT, "Object " << name << " not found");
 193           delete animation;
 194           animation = 0;
 195       } else {
 196           ssgBranch * oldParent = object->getParent(0);
 197           branch->addKid(object);
 198           oldParent->removeKid(object);
 199       }
 200   }
 201
 202   if ( animation != 0 ) {
 203     animation->init();
 204     branch->setUserData(animation);
 205     branch->setTravCallback(SSG_CALLBACK_PRETRAV, animation_callback);
 206     branch->setTravCallback(SSG_CALLBACK_POSTTRAV, restore_callback);
 207   }
 208 }
 209
 210
 211 static void makeDList( ssgBranch *b )
 212 {
 213   int nb = b->getNumKids();
 214   for (int i = 0; i<nb; i++) {
 215     ssgEntity *e = b->getKid(i);
 216     if (e->isAKindOf(ssgTypeLeaf())) {
 217       ((ssgLeaf*)e)->makeDList();
 218     } else if (e->isAKindOf(ssgTypeBranch())) {
 219       makeDList( (ssgBranch*)e );
 220     }
 221   }
 222 }
 223
 224
 225 \f
 226 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 227 // Global functions.
 228 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 229
 230 ssgBranch *
 231 sgLoad3DModel( const string &fg_root, const string &path,
 232                SGPropertyNode *prop_root,
 233                double sim_time_sec, ssgEntity *(*load_panel)(SGPropertyNode *) )
 234 {
 235   ssgBranch * model = 0;
 236   SGPropertyNode props;
 237
 238                                 // Load the 3D aircraft object itself
 239   SGPath modelpath = path, texturepath = path;
 240   if ( !ulIsAbsolutePathName( path.c_str() ) ) {
 241     SGPath tmp = fg_root;
 242     tmp.append(modelpath.str());
 243     modelpath = texturepath = tmp;
 244   }
 245
 246                                 // Check for an XML wrapper
 247   if (modelpath.str().substr(modelpath.str().size() - 4, 4) == ".xml") {
 248     readProperties(modelpath.str(), &props);
 249     if (props.hasValue("/path")) {
 250       modelpath = modelpath.dir();
 251       modelpath.append(props.getStringValue("/path"));
 252       if (props.hasValue("/texture-path")) {
 253         texturepath = texturepath.dir();
 254         texturepath.append(props.getStringValue("/texture-path"));
 255       }
 256     } else {
 257       if (model == 0)
 258         model = new ssgBranch;
 259     }
 260   }
 261
 262                                 // Assume that textures are in
 263                                 // the same location as the XML file.
 264   if (model == 0) {
 265     if (texturepath.extension() != "")
 266           texturepath = texturepath.dir();
 267
 268     ssgTexturePath((char *)texturepath.c_str());
 269     model = (ssgBranch *)ssgLoad((char *)modelpath.c_str());
 270     if (model == 0)
 271       throw sg_exception("Failed to load 3D model");
 272   }
 273
 274                                 // Set up the alignment node
 275   ssgTransform * alignmainmodel = new ssgTransform;
 276   if ( load_panel == 0 )
 277     alignmainmodel->setTravCallback( SSG_CALLBACK_PRETRAV, model_filter_callback );
 278   alignmainmodel->addKid(model);
 279   sgMat4 res_matrix;
 280   sgMakeOffsetsMatrix(&res_matrix,
 281                       props.getFloatValue("/offsets/heading-deg", 0.0),
 282                       props.getFloatValue("/offsets/roll-deg", 0.0),
 283                       props.getFloatValue("/offsets/pitch-deg", 0.0),
 284                       props.getFloatValue("/offsets/x-m", 0.0),
 285                       props.getFloatValue("/offsets/y-m", 0.0),
 286                       props.getFloatValue("/offsets/z-m", 0.0));
 287   alignmainmodel->setTransform(res_matrix);
 288
 289   unsigned int i;
 290
 291   if ( load_panel ) {
 292                                 // Load panels
 293     vector<SGPropertyNode_ptr> panel_nodes = props.getChildren("panel");
 294     for (i = 0; i < panel_nodes.size(); i++) {
 295         SG_LOG(SG_INPUT, SG_DEBUG, "Loading a panel");
 296         ssgEntity * panel = load_panel(panel_nodes[i]);
 297         if (panel_nodes[i]->hasValue("name"))
 298             panel->setName((char *)panel_nodes[i]->getStringValue("name"));
 299         model->addKid(panel);
 300     }
 301   }
 302
 303                                 // Load sub-models
 304   vector<SGPropertyNode_ptr> model_nodes = props.getChildren("model");
 305   for (i = 0; i < model_nodes.size(); i++) {
 306     SGPropertyNode_ptr node = model_nodes[i];
 307     ssgTransform * align = new ssgTransform;
 308     sgMat4 res_matrix;
 309     sgMakeOffsetsMatrix(&res_matrix,
 310                         node->getFloatValue("offsets/heading-deg", 0.0),
 311                         node->getFloatValue("offsets/roll-deg", 0.0),
 312                         node->getFloatValue("offsets/pitch-deg", 0.0),
 313                         node->getFloatValue("offsets/x-m", 0.0),
 314                         node->getFloatValue("offsets/y-m", 0.0),
 315                         node->getFloatValue("offsets/z-m", 0.0));
 316     align->setTransform(res_matrix);
 317
 318     ssgBranch * kid = sgLoad3DModel( fg_root, node->getStringValue("path"),
 319                                      prop_root, sim_time_sec, load_panel );
 320     align->addKid(kid);
 321     align->setName(node->getStringValue("name", ""));
 322     model->addKid(align);
 323   }
 324
 325                                 // Load animations
 326   vector<SGPropertyNode_ptr> animation_nodes = props.getChildren("animation");
 327   for (i = 0; i < animation_nodes.size(); i++) {
 328     const char * name = animation_nodes[i]->getStringValue("name", 0);
 329     vector<SGPropertyNode_ptr> name_nodes =
 330       animation_nodes[i]->getChildren("object-name");
 331     sgMakeAnimation( model, name, name_nodes, prop_root, animation_nodes[i],
 332                      sim_time_sec);
 333   }
 334
 335   if ( model != 0 ) {
 336     makeDList( model );
 337   }
 338
 339   return alignmainmodel;
 340 }
 341
 342 bool
 343 sgSetModelFilter( bool filter )
 344 {
 345   bool old = model_filter;
 346   model_filter = filter;
 347   return old;
 348 }
 349
 350
 351 // end of model.cxx