simgear/scene/tgdb/obj.cxx

   1 // obj.cxx -- routines to handle loading scenery and building the plib
   2 //            scene graph.
   3 //
   4 // Written by Curtis Olson, started October 1997.
   5 //
   6 // Copyright (C) 1997  Curtis L. Olson  - http://www.flightgear.org/~curt
   7 //
   8 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   9 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  11 // License, or (at your option) any later version.
  12 //
  13 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16 // General Public License for more details.
  17 //
  18 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  19 // along with this program; if not, write to the Free Software
  20 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  21 //
  22 // $Id$
  23
  24
  25 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  26 #  include <simgear_config.h>
  27 #endif
  28
  29 #include "obj.hxx"
  30
  31 #include <simgear/compiler.h>
  32
  33 #include <osg/Fog>
  34 #include <osg/Geode>
  35 #include <osg/Geometry>
  36 #include <osg/Group>
  37 #include <osg/LOD>
  38 #include <osg/MatrixTransform>
  39 #include <osg/Point>
  40 #include <osg/StateSet>
  41 #include <osg/Switch>
  42
  43 #include <boost/foreach.hpp>
  44
  45 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  46 #include <simgear/io/sg_binobj.hxx>
  47 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  48 #include <simgear/math/sg_random.h>
  49 #include <simgear/scene/material/Effect.hxx>
  50 #include <simgear/scene/material/EffectGeode.hxx>
  51 #include <simgear/scene/material/mat.hxx>
  52 #include <simgear/scene/material/matlib.hxx>
  53 #include <simgear/scene/model/SGOffsetTransform.hxx>
  54 #include <simgear/scene/util/SGUpdateVisitor.hxx>
  55 #include <simgear/scene/util/SGNodeMasks.hxx>
  56 #include <simgear/scene/util/QuadTreeBuilder.hxx>
  57
  58 #include "SGTexturedTriangleBin.hxx"
  59 #include "SGLightBin.hxx"
  60 #include "SGModelBin.hxx"
  61 #include "TreeBin.hxx"
  62 #include "SGDirectionalLightBin.hxx"
  63 #include "GroundLightManager.hxx"
  64
  65
  66 #include "userdata.hxx"
  67 #include "pt_lights.hxx"
  68
  69 using namespace simgear;
  70
  71 typedef std::map<std::string,SGTexturedTriangleBin> SGMaterialTriangleMap;
  72 typedef std::list<SGLightBin> SGLightListBin;
  73 typedef std::list<SGDirectionalLightBin> SGDirectionalLightListBin;
  74
  75 struct SGTileGeometryBin {
  76   SGMaterialTriangleMap materialTriangleMap;
  77   SGLightBin tileLights;
  78   SGLightBin randomTileLights;
  79   SGTreeBinList randomForest;
  80   SGDirectionalLightBin runwayLights;
  81   SGDirectionalLightBin taxiLights;
  82   SGDirectionalLightListBin vasiLights;
  83   SGDirectionalLightListBin rabitLights;
  84   SGLightListBin odalLights;
  85   SGDirectionalLightListBin reilLights;
  86   SGMatModelBin randomModels;
  87
  88   static SGVec4f
  89   getMaterialLightColor(const SGMaterial* material)
  90   {
  91     if (!material)
  92       return SGVec4f(1, 1, 1, 0.8);
  93     return material->get_light_color();
  94   }
  95
  96   static void
  97   addPointGeometry(SGLightBin& lights,
  98                    const std::vector<SGVec3d>& vertices,
  99                    const SGVec4f& color,
 100                    const int_list& pts_v)
 101   {
 102     for (unsigned i = 0; i < pts_v.size(); ++i)
 103       lights.insert(toVec3f(vertices[pts_v[i]]), color);
 104   }
 105
 106   static void
 107   addPointGeometry(SGDirectionalLightBin& lights,
 108                    const std::vector<SGVec3d>& vertices,
 109                    const std::vector<SGVec3f>& normals,
 110                    const SGVec4f& color,
 111                    const int_list& pts_v,
 112                    const int_list& pts_n)
 113   {
 114     // If the normal indices match the vertex indices, use seperate
 115     // normal indices. Else reuse the vertex indices for the normals.
 116     if (pts_v.size() == pts_n.size()) {
 117       for (unsigned i = 0; i < pts_v.size(); ++i)
 118         lights.insert(toVec3f(vertices[pts_v[i]]), normals[pts_n[i]], color);
 119     } else {
 120       for (unsigned i = 0; i < pts_v.size(); ++i)
 121         lights.insert(toVec3f(vertices[pts_v[i]]), normals[pts_v[i]], color);
 122     }
 123   }
 124
 125   bool
 126   insertPtGeometry(const SGBinObject& obj, SGMaterialLib* matlib)
 127   {
 128     if (obj.get_pts_v().size() != obj.get_pts_n().size()) {
 129       SG_LOG(SG_TERRAIN, SG_ALERT,
 130              "Group list sizes for points do not match!");
 131       return false;
 132     }
 133
 134     for (unsigned grp = 0; grp < obj.get_pts_v().size(); ++grp) {
 135       std::string materialName = obj.get_pt_materials()[grp];
 136       SGMaterial* material = 0;
 137       if (matlib)
 138           material = matlib->find(materialName);
 139       SGVec4f color = getMaterialLightColor(material);
 140
 141       if (3 <= materialName.size() && materialName.substr(0, 3) != "RWY") {
 142         // Just plain lights. Not something for the runway.
 143         addPointGeometry(tileLights, obj.get_wgs84_nodes(), color,
 144                          obj.get_pts_v()[grp]);
 145       } else if (materialName == "RWY_BLUE_TAXIWAY_LIGHTS"
 146                  || materialName == "RWY_GREEN_TAXIWAY_LIGHTS") {
 147         addPointGeometry(taxiLights, obj.get_wgs84_nodes(), obj.get_normals(),
 148                          color, obj.get_pts_v()[grp], obj.get_pts_n()[grp]);
 149       } else if (materialName == "RWY_VASI_LIGHTS") {
 150         vasiLights.push_back(SGDirectionalLightBin());
 151         addPointGeometry(vasiLights.back(), obj.get_wgs84_nodes(),
 152                          obj.get_normals(), color, obj.get_pts_v()[grp],
 153                          obj.get_pts_n()[grp]);
 154       } else if (materialName == "RWY_SEQUENCED_LIGHTS") {
 155         rabitLights.push_back(SGDirectionalLightBin());
 156         addPointGeometry(rabitLights.back(), obj.get_wgs84_nodes(),
 157                          obj.get_normals(), color, obj.get_pts_v()[grp],
 158                          obj.get_pts_n()[grp]);
 159       } else if (materialName == "RWY_ODALS_LIGHTS") {
 160         odalLights.push_back(SGLightBin());
 161         addPointGeometry(odalLights.back(), obj.get_wgs84_nodes(),
 162                          color, obj.get_pts_v()[grp]);
 163       } else if (materialName == "RWY_REIL_LIGHTS") {
 164         reilLights.push_back(SGDirectionalLightBin());
 165         addPointGeometry(reilLights.back(), obj.get_wgs84_nodes(),
 166                          obj.get_normals(), color, obj.get_pts_v()[grp],
 167                          obj.get_pts_n()[grp]);
 168       } else {
 169         // what is left must be runway lights
 170         addPointGeometry(runwayLights, obj.get_wgs84_nodes(),
 171                          obj.get_normals(), color, obj.get_pts_v()[grp],
 172                          obj.get_pts_n()[grp]);
 173       }
 174     }
 175
 176     return true;
 177   }
 178
 179
 180   static SGVec2f
 181   getTexCoord(const std::vector<SGVec2f>& texCoords, const int_list& tc,
 182               const SGVec2f& tcScale, unsigned i)
 183   {
 184     if (tc.empty())
 185       return tcScale;
 186     else if (tc.size() == 1)
 187       return mult(texCoords[tc[0]], tcScale);
 188     else
 189       return mult(texCoords[tc[i]], tcScale);
 190   }
 191
 192   static void
 193   addTriangleGeometry(SGTexturedTriangleBin& triangles,
 194                       const std::vector<SGVec3d>& vertices,
 195                       const std::vector<SGVec3f>& normals,
 196                       const std::vector<SGVec2f>& texCoords,
 197                       const int_list& tris_v,
 198                       const int_list& tris_n,
 199                       const int_list& tris_tc,
 200                       const SGVec2f& tcScale)
 201   {
 202     if (tris_v.size() != tris_n.size()) {
 203       // If the normal indices do not match, they should be inmplicitly
 204       // the same than the vertex indices. So just call ourselves again
 205       // with the matching index vector.
 206       addTriangleGeometry(triangles, vertices, normals, texCoords,
 207                           tris_v, tris_v, tris_tc, tcScale);
 208       return;
 209     }
 210
 211     for (unsigned i = 2; i < tris_v.size(); i += 3) {
 212       SGVertNormTex v0;
 213       v0.vertex = toVec3f(vertices[tris_v[i-2]]);
 214       v0.normal = normals[tris_n[i-2]];
 215       v0.texCoord = getTexCoord(texCoords, tris_tc, tcScale, i-2);
 216       SGVertNormTex v1;
 217       v1.vertex = toVec3f(vertices[tris_v[i-1]]);
 218       v1.normal = normals[tris_n[i-1]];
 219       v1.texCoord = getTexCoord(texCoords, tris_tc, tcScale, i-1);
 220       SGVertNormTex v2;
 221       v2.vertex = toVec3f(vertices[tris_v[i]]);
 222       v2.normal = normals[tris_n[i]];
 223       v2.texCoord = getTexCoord(texCoords, tris_tc, tcScale, i);
 224       triangles.insert(v0, v1, v2);
 225     }
 226   }
 227
 228   static void
 229   addStripGeometry(SGTexturedTriangleBin& triangles,
 230                    const std::vector<SGVec3d>& vertices,
 231                    const std::vector<SGVec3f>& normals,
 232                    const std::vector<SGVec2f>& texCoords,
 233                    const int_list& strips_v,
 234                    const int_list& strips_n,
 235                    const int_list& strips_tc,
 236                    const SGVec2f& tcScale)
 237   {
 238     if (strips_v.size() != strips_n.size()) {
 239       // If the normal indices do not match, they should be inmplicitly
 240       // the same than the vertex indices. So just call ourselves again
 241       // with the matching index vector.
 242       addStripGeometry(triangles, vertices, normals, texCoords,
 243                        strips_v, strips_v, strips_tc, tcScale);
 244       return;
 245     }
 246
 247     for (unsigned i = 2; i < strips_v.size(); ++i) {
 248       SGVertNormTex v0;
 249       v0.vertex = toVec3f(vertices[strips_v[i-2]]);
 250       v0.normal = normals[strips_n[i-2]];
 251       v0.texCoord = getTexCoord(texCoords, strips_tc, tcScale, i-2);
 252       SGVertNormTex v1;
 253       v1.vertex = toVec3f(vertices[strips_v[i-1]]);
 254       v1.normal = normals[strips_n[i-1]];
 255       v1.texCoord = getTexCoord(texCoords, strips_tc, tcScale, i-1);
 256       SGVertNormTex v2;
 257       v2.vertex = toVec3f(vertices[strips_v[i]]);
 258       v2.normal = normals[strips_n[i]];
 259       v2.texCoord = getTexCoord(texCoords, strips_tc, tcScale, i);
 260       if (i%2)
 261         triangles.insert(v1, v0, v2);
 262       else
 263         triangles.insert(v0, v1, v2);
 264     }
 265   }
 266
 267   static void
 268   addFanGeometry(SGTexturedTriangleBin& triangles,
 269                  const std::vector<SGVec3d>& vertices,
 270                  const std::vector<SGVec3f>& normals,
 271                  const std::vector<SGVec2f>& texCoords,
 272                  const int_list& fans_v,
 273                  const int_list& fans_n,
 274                  const int_list& fans_tc,
 275                  const SGVec2f& tcScale)
 276   {
 277     if (fans_v.size() != fans_n.size()) {
 278       // If the normal indices do not match, they should be implicitly
 279       // the same than the vertex indices. So just call ourselves again
 280       // with the matching index vector.
 281       addFanGeometry(triangles, vertices, normals, texCoords,
 282                      fans_v, fans_v, fans_tc, tcScale);
 283       return;
 284     }
 285
 286     SGVertNormTex v0;
 287     v0.vertex = toVec3f(vertices[fans_v[0]]);
 288     v0.normal = normals[fans_n[0]];
 289     v0.texCoord = getTexCoord(texCoords, fans_tc, tcScale, 0);
 290     SGVertNormTex v1;
 291     v1.vertex = toVec3f(vertices[fans_v[1]]);
 292     v1.normal = normals[fans_n[1]];
 293     v1.texCoord = getTexCoord(texCoords, fans_tc, tcScale, 1);
 294     for (unsigned i = 2; i < fans_v.size(); ++i) {
 295       SGVertNormTex v2;
 296       v2.vertex = toVec3f(vertices[fans_v[i]]);
 297       v2.normal = normals[fans_n[i]];
 298       v2.texCoord = getTexCoord(texCoords, fans_tc, tcScale, i);
 299       triangles.insert(v0, v1, v2);
 300       v1 = v2;
 301     }
 302   }
 303
 304   SGVec2f getTexCoordScale(const std::string& name, SGMaterialLib* matlib)
 305   {
 306     if (!matlib)
 307       return SGVec2f(1, 1);
 308     SGMaterial* material = matlib->find(name);
 309     if (!material)
 310       return SGVec2f(1, 1);
 311
 312     return material->get_tex_coord_scale();
 313   }
 314
 315   bool
 316   insertSurfaceGeometry(const SGBinObject& obj, SGMaterialLib* matlib)
 317   {
 318     if (obj.get_tris_n().size() < obj.get_tris_v().size() ||
 319         obj.get_tris_tc().size() < obj.get_tris_v().size()) {
 320       SG_LOG(SG_TERRAIN, SG_ALERT,
 321              "Group list sizes for triangles do not match!");
 322       return false;
 323     }
 324
 325     for (unsigned grp = 0; grp < obj.get_tris_v().size(); ++grp) {
 326       std::string materialName = obj.get_tri_materials()[grp];
 327       SGVec2f tcScale = getTexCoordScale(materialName, matlib);
 328       addTriangleGeometry(materialTriangleMap[materialName],
 329                           obj.get_wgs84_nodes(), obj.get_normals(),
 330                           obj.get_texcoords(), obj.get_tris_v()[grp],
 331                           obj.get_tris_n()[grp], obj.get_tris_tc()[grp],
 332                           tcScale);
 333     }
 334
 335     if (obj.get_strips_n().size() < obj.get_strips_v().size() ||
 336         obj.get_strips_tc().size() < obj.get_strips_v().size()) {
 337       SG_LOG(SG_TERRAIN, SG_ALERT,
 338              "Group list sizes for strips do not match!");
 339       return false;
 340     }
 341     for (unsigned grp = 0; grp < obj.get_strips_v().size(); ++grp) {
 342       std::string materialName = obj.get_strip_materials()[grp];
 343       SGVec2f tcScale = getTexCoordScale(materialName, matlib);
 344       addStripGeometry(materialTriangleMap[materialName],
 345                        obj.get_wgs84_nodes(), obj.get_normals(),
 346                        obj.get_texcoords(), obj.get_strips_v()[grp],
 347                        obj.get_strips_n()[grp], obj.get_strips_tc()[grp],
 348                        tcScale);
 349     }
 350
 351     if (obj.get_fans_n().size() < obj.get_fans_v().size() ||
 352         obj.get_fans_tc().size() < obj.get_fans_v().size()) {
 353       SG_LOG(SG_TERRAIN, SG_ALERT,
 354              "Group list sizes for fans do not match!");
 355       return false;
 356     }
 357     for (unsigned grp = 0; grp < obj.get_fans_v().size(); ++grp) {
 358       std::string materialName = obj.get_fan_materials()[grp];
 359       SGVec2f tcScale = getTexCoordScale(materialName, matlib);
 360       addFanGeometry(materialTriangleMap[materialName],
 361                      obj.get_wgs84_nodes(), obj.get_normals(),
 362                      obj.get_texcoords(), obj.get_fans_v()[grp],
 363                      obj.get_fans_n()[grp], obj.get_fans_tc()[grp],
 364                      tcScale);
 365     }
 366     return true;
 367   }
 368
 369   osg::Node* getSurfaceGeometry(SGMaterialLib* matlib) const
 370   {
 371     if (materialTriangleMap.empty())
 372       return 0;
 373
 374     EffectGeode* eg = 0;
 375     osg::Group* group = (materialTriangleMap.size() > 1 ? new osg::Group : 0);
 376     //osg::Geode* geode = new osg::Geode;
 377     SGMaterialTriangleMap::const_iterator i;
 378     for (i = materialTriangleMap.begin(); i != materialTriangleMap.end(); ++i) {
 379       osg::Geometry* geometry = i->second.buildGeometry();
 380       SGMaterial *mat = 0;
 381       if (matlib)
 382         mat = matlib->find(i->first);
 383       eg = new EffectGeode;
 384       if (mat)
 385         eg->setEffect(mat->get_effect());
 386       eg->addDrawable(geometry);
 387       eg->runGenerators(geometry);  // Generate extra data needed by effect
 388       if (group)
 389         group->addChild(eg);
 390     }
 391     if (group)
 392         return group;
 393     else
 394         return eg;
 395   }
 396
 397   void computeRandomSurfaceLights(SGMaterialLib* matlib)
 398   {
 399     SGMaterialTriangleMap::iterator i;
 400
 401     // generate a repeatable random seed
 402     mt seed;
 403     mt_init(&seed, unsigned(123));
 404
 405     for (i = materialTriangleMap.begin(); i != materialTriangleMap.end(); ++i) {
 406       SGMaterial *mat = matlib->find(i->first);
 407       if (!mat)
 408         continue;
 409
 410       float coverage = mat->get_light_coverage();
 411       if (coverage <= 0)
 412         continue;
 413       if (coverage < 10000.0) {
 414         SG_LOG(SG_INPUT, SG_ALERT, "Light coverage is "
 415                << coverage << ", pushing up to 10000");
 416         coverage = 10000;
 417       }
 418
 419       std::vector<SGVec3f> randomPoints;
 420       i->second.addRandomSurfacePoints(coverage, 3, randomPoints);
 421       std::vector<SGVec3f>::iterator j;
 422       for (j = randomPoints.begin(); j != randomPoints.end(); ++j) {
 423         float zombie = mt_rand(&seed);
 424         // factor = sg_random() ^ 2, range = 0 .. 1 concentrated towards 0
 425         float factor = mt_rand(&seed);
 426         factor *= factor;
 427
 428         float bright = 1;
 429         SGVec4f color;
 430         if ( zombie > 0.5 ) {
 431           // 50% chance of yellowish
 432           color = SGVec4f(0.9f, 0.9f, 0.3f, bright - factor * 0.2f);
 433         } else if (zombie > 0.15f) {
 434           // 35% chance of whitish
 435           color = SGVec4f(0.9, 0.9f, 0.8f, bright - factor * 0.2f);
 436         } else if (zombie > 0.05f) {
 437           // 10% chance of orangish
 438           color = SGVec4f(0.9f, 0.6f, 0.2f, bright - factor * 0.2f);
 439         } else {
 440           // 5% chance of redish
 441           color = SGVec4f(0.9f, 0.2f, 0.2f, bright - factor * 0.2f);
 442         }
 443         randomTileLights.insert(*j, color);
 444       }
 445     }
 446   }
 447
 448   void computeRandomForest(SGMaterialLib* matlib)
 449   {
 450     SGMaterialTriangleMap::iterator i;
 451
 452     // generate a repeatable random seed
 453     mt seed;
 454     mt_init(&seed, unsigned(586));
 455
 456     for (i = materialTriangleMap.begin(); i != materialTriangleMap.end(); ++i) {
 457       SGMaterial *mat = matlib->find(i->first);
 458       if (!mat)
 459         continue;
 460
 461       float wood_coverage = mat->get_wood_coverage();
 462       if (wood_coverage <= 0)
 463         continue;
 464
 465       // Attributes that don't vary by tree but do vary by material
 466       bool found = false;
 467       TreeBin* bin = NULL;
 468
 469       BOOST_FOREACH(bin, randomForest)
 470       {
 471         if ((bin->texture           == mat->get_tree_texture()  ) &&
 472             (bin->texture_varieties == mat->get_tree_varieties()) &&
 473             (bin->range             == mat->get_tree_range()    ) &&
 474             (bin->width             == mat->get_tree_width()    ) &&
 475             (bin->height            == mat->get_tree_height()   )   ) {
 476             found = true;
 477             break;
 478         }
 479       }
 480
 481       if (!found) {
 482         bin = new TreeBin();
 483         bin->texture = mat->get_tree_texture();
 484           SG_LOG(SG_INPUT, SG_DEBUG, "Tree texture " << bin->texture);
 485         bin->range   = mat->get_tree_range();
 486         bin->width   = mat->get_tree_width();
 487         bin->height  = mat->get_tree_height();
 488         bin->texture_varieties = mat->get_tree_varieties();
 489         randomForest.push_back(bin);
 490       }
 491
 492       std::vector<SGVec3f> randomPoints;
 493       i->second.addRandomTreePoints(wood_coverage,
 494                                     mat->get_tree_density(),
 495                                     mat->get_wood_size(),
 496                                     randomPoints);
 497
 498       std::vector<SGVec3f>::iterator k;
 499       for (k = randomPoints.begin(); k != randomPoints.end(); ++k) {
 500         bin->insert(*k);
 501       }
 502     }
 503   }
 504
 505   void computeRandomObjects(SGMaterialLib* matlib)
 506   {
 507     SGMaterialTriangleMap::iterator i;
 508
 509     // generate a repeatable random seed
 510     mt seed;
 511     mt_init(&seed, unsigned(123));
 512
 513     for (i = materialTriangleMap.begin(); i != materialTriangleMap.end(); ++i) {
 514       SGMaterial *mat = matlib->find(i->first);
 515       if (!mat)
 516         continue;
 517
 518       int group_count = mat->get_object_group_count();
 519
 520       if (group_count > 0)
 521       {
 522         for (int j = 0; j < group_count; j++)
 523         {
 524           SGMatModelGroup *object_group =  mat->get_object_group(j);
 525           int nObjects = object_group->get_object_count();
 526
 527           if (nObjects > 0)
 528           {
 529             // For each of the random models in the group, determine an appropriate
 530             // number of random placements and insert them.
 531             for (int k = 0; k < nObjects; k++) {
 532               SGMatModel * object = object_group->get_object(k);
 533
 534               std::vector<SGVec3f> randomPoints;
 535
 536               i->second.addRandomPoints(object->get_coverage_m2(), randomPoints);
 537               std::vector<SGVec3f>::iterator l;
 538               for (l = randomPoints.begin(); l != randomPoints.end(); ++l) {
 539                 randomModels.insert(*l, object, (int)object->get_randomized_range_m(&seed));
 540               }
 541             }
 542           }
 543         }
 544       }
 545     }
 546   }
 547
 548   bool insertBinObj(const SGBinObject& obj, SGMaterialLib* matlib)
 549   {
 550     if (!insertPtGeometry(obj, matlib))
 551       return false;
 552     if (!insertSurfaceGeometry(obj, matlib))
 553       return false;
 554     return true;
 555   }
 556 };
 557
 558 typedef std::pair<osg::Node*, int> ModelLOD;
 559 struct MakeQuadLeaf {
 560     osg::LOD* operator() () const { return new osg::LOD; }
 561 };
 562 struct AddModelLOD {
 563     void operator() (osg::LOD* leaf, ModelLOD& mlod) const
 564     {
 565         leaf->addChild(mlod.first, 0, mlod.second);
 566     }
 567 };
 568 struct GetModelLODCoord {
 569     GetModelLODCoord() {}
 570     GetModelLODCoord(const GetModelLODCoord& rhs)
 571     {}
 572     osg::Vec3 operator() (const ModelLOD& mlod) const
 573     {
 574         return mlod.first->getBound().center();
 575     }
 576 };
 577
 578 typedef QuadTreeBuilder<osg::LOD*, ModelLOD, MakeQuadLeaf, AddModelLOD,
 579                         GetModelLODCoord>  RandomObjectsQuadtree;
 580
 581 osg::Node*
 582 SGLoadBTG(const std::string& path, SGMaterialLib *matlib, bool calc_lights, bool use_random_objects, bool use_random_vegetation)
 583 {
 584   SGBinObject tile;
 585   if (!tile.read_bin(path))
 586     return false;
 587
 588   SGVec3d center = tile.get_gbs_center();
 589   SGGeod geodPos = SGGeod::fromCart(center);
 590   SGQuatd hlOr = SGQuatd::fromLonLat(geodPos)*SGQuatd::fromEulerDeg(0, 0, 180);
 591
 592   // rotate the tiles so that the bounding boxes get nearly axis aligned.
 593   // this will help the collision tree's bounding boxes a bit ...
 594   std::vector<SGVec3d> nodes = tile.get_wgs84_nodes();
 595   for (unsigned i = 0; i < nodes.size(); ++i)
 596     nodes[i] = hlOr.transform(nodes[i]);
 597   tile.set_wgs84_nodes(nodes);
 598
 599   SGQuatf hlOrf(hlOr[0], hlOr[1], hlOr[2], hlOr[3]);
 600   std::vector<SGVec3f> normals = tile.get_normals();
 601   for (unsigned i = 0; i < normals.size(); ++i)
 602     normals[i] = hlOrf.transform(normals[i]);
 603   tile.set_normals(normals);
 604
 605   SGTileGeometryBin tileGeometryBin;
 606   if (!tileGeometryBin.insertBinObj(tile, matlib))
 607     return false;
 608
 609   SGVec3f up(0, 0, 1);
 610   GroundLightManager* lightManager = GroundLightManager::instance();
 611
 612   osg::ref_ptr<osg::Group> lightGroup = new SGOffsetTransform(0.94);
 613   osg::ref_ptr<osg::Group> randomObjects;
 614   osg::ref_ptr<osg::Group> forestNode;
 615   osg::Group* terrainGroup = new osg::Group;
 616
 617   osg::Node* node = tileGeometryBin.getSurfaceGeometry(matlib);
 618   if (node)
 619     terrainGroup->addChild(node);
 620
 621   if (use_random_objects || use_random_vegetation) {
 622     if (use_random_objects) {
 623       if (matlib)
 624         tileGeometryBin.computeRandomObjects(matlib);
 625
 626       if (tileGeometryBin.randomModels.getNumModels() > 0) {
 627         // Generate a repeatable random seed
 628         mt seed;
 629         mt_init(&seed, unsigned(123));
 630
 631         std::vector<ModelLOD> models;
 632         for (unsigned int i = 0;
 633              i < tileGeometryBin.randomModels.getNumModels(); i++) {
 634           SGMatModelBin::MatModel obj
 635             = tileGeometryBin.randomModels.getMatModel(i);
 636           osg::Node* node = sgGetRandomModel(obj.model, seed);
 637
 638           // Create a matrix to place the object in the correct
 639           // location, and then apply the rotation matrix created
 640           // above, with an additional random heading rotation if appropriate.
 641           osg::Matrix transformMat;
 642           transformMat = osg::Matrix::translate(toOsg(obj.position));
 643           if (obj.model->get_heading_type() == SGMatModel::HEADING_RANDOM) {
 644             // Rotate the object around the z axis.
 645             double hdg = mt_rand(&seed) * M_PI * 2;
 646             transformMat.preMult(osg::Matrix::rotate(hdg,
 647                                                      osg::Vec3d(0.0, 0.0, 1.0)));
 648           }
 649           osg::MatrixTransform* position =
 650             new osg::MatrixTransform(transformMat);
 651           position->addChild(node);
 652           models.push_back(ModelLOD(position, obj.lod));
 653         }
 654         RandomObjectsQuadtree quadtree((GetModelLODCoord()), (AddModelLOD()));
 655         quadtree.buildQuadTree(models.begin(), models.end());
 656         randomObjects = quadtree.getRoot();
 657         randomObjects->setName("random objects");
 658       }
 659     }
 660
 661     if (use_random_vegetation && matlib) {
 662       // Now add some random forest.
 663       tileGeometryBin.computeRandomForest(matlib);
 664
 665       if (tileGeometryBin.randomForest.size() > 0) {
 666         forestNode = createForest(tileGeometryBin.randomForest, osg::Matrix::identity());
 667         forestNode->setName("Random trees");
 668       }
 669     }
 670   }
 671
 672   if (calc_lights) {
 673     // FIXME: ugly, has a side effect
 674     if (matlib)
 675       tileGeometryBin.computeRandomSurfaceLights(matlib);
 676
 677     if (tileGeometryBin.tileLights.getNumLights() > 0
 678         || tileGeometryBin.randomTileLights.getNumLights() > 0) {
 679       osg::Group* groundLights0 = new osg::Group;
 680       groundLights0->setStateSet(lightManager->getGroundLightStateSet());
 681       groundLights0->setNodeMask(GROUNDLIGHTS0_BIT);
 682       osg::Geode* geode = new osg::Geode;
 683       geode->addDrawable(SGLightFactory::getLights(tileGeometryBin.tileLights));
 684       geode->addDrawable(SGLightFactory::getLights(tileGeometryBin.randomTileLights, 4, -0.3f));
 685       groundLights0->addChild(geode);
 686       lightGroup->addChild(groundLights0);
 687     }
 688     if (tileGeometryBin.randomTileLights.getNumLights() > 0) {
 689       osg::Group* groundLights1 = new osg::Group;
 690       groundLights1->setStateSet(lightManager->getGroundLightStateSet());
 691       groundLights1->setNodeMask(GROUNDLIGHTS1_BIT);
 692       osg::Group* groundLights2 = new osg::Group;
 693       groundLights2->setStateSet(lightManager->getGroundLightStateSet());
 694       groundLights2->setNodeMask(GROUNDLIGHTS2_BIT);
 695       osg::Geode* geode = new osg::Geode;
 696       geode->addDrawable(SGLightFactory::getLights(tileGeometryBin.randomTileLights, 2, -0.15f));
 697       groundLights1->addChild(geode);
 698       lightGroup->addChild(groundLights1);
 699       geode = new osg::Geode;
 700       geode->addDrawable(SGLightFactory::getLights(tileGeometryBin.randomTileLights));
 701       groundLights2->addChild(geode);
 702       lightGroup->addChild(groundLights2);
 703     }
 704   }
 705
 706   if (!tileGeometryBin.vasiLights.empty()) {
 707     EffectGeode* vasiGeode = new EffectGeode;
 708     Effect* vasiEffect
 709         = getLightEffect(6, osg::Vec3(1, 0.0001, 0.000001), 1, 6, true);
 710     vasiGeode->setEffect(vasiEffect);
 711     SGVec4f red(1, 0, 0, 1);
 712     SGMaterial* mat = 0;
 713     if (matlib)
 714       mat = matlib->find("RWY_RED_LIGHTS");
 715     if (mat)
 716       red = mat->get_light_color();
 717     SGVec4f white(1, 1, 1, 1);
 718     mat = 0;
 719     if (matlib)
 720       mat = matlib->find("RWY_WHITE_LIGHTS");
 721     if (mat)
 722       white = mat->get_light_color();
 723     SGDirectionalLightListBin::const_iterator i;
 724     for (i = tileGeometryBin.vasiLights.begin();
 725          i != tileGeometryBin.vasiLights.end(); ++i) {
 726       vasiGeode->addDrawable(SGLightFactory::getVasi(up, *i, red, white));
 727     }
 728     vasiGeode->setStateSet(lightManager->getRunwayLightStateSet());
 729     lightGroup->addChild(vasiGeode);
 730   }
 731   Effect* runwayEffect = 0;
 732   if (tileGeometryBin.runwayLights.getNumLights() > 0
 733       || !tileGeometryBin.rabitLights.empty()
 734       || !tileGeometryBin.reilLights.empty()
 735       || !tileGeometryBin.odalLights.empty()
 736       || tileGeometryBin.taxiLights.getNumLights() > 0)
 737       runwayEffect = getLightEffect(4, osg::Vec3(1, 0.001, 0.0002), 1, 4, true);
 738   if (tileGeometryBin.runwayLights.getNumLights() > 0
 739       || !tileGeometryBin.rabitLights.empty()
 740       || !tileGeometryBin.reilLights.empty()
 741       || !tileGeometryBin.odalLights.empty()) {
 742     osg::Group* rwyLights = new osg::Group;
 743     rwyLights->setStateSet(lightManager->getRunwayLightStateSet());
 744     rwyLights->setNodeMask(RUNWAYLIGHTS_BIT);
 745     if (tileGeometryBin.runwayLights.getNumLights() != 0) {
 746       EffectGeode* geode = new EffectGeode;
 747       geode->setEffect(runwayEffect);
 748       geode->addDrawable(SGLightFactory::getLights(tileGeometryBin
 749                                                    .runwayLights));
 750       rwyLights->addChild(geode);
 751     }
 752     SGDirectionalLightListBin::const_iterator i;
 753     for (i = tileGeometryBin.rabitLights.begin();
 754          i != tileGeometryBin.rabitLights.end(); ++i) {
 755       rwyLights->addChild(SGLightFactory::getSequenced(*i));
 756     }
 757     for (i = tileGeometryBin.reilLights.begin();
 758          i != tileGeometryBin.reilLights.end(); ++i) {
 759       rwyLights->addChild(SGLightFactory::getSequenced(*i));
 760     }
 761     SGLightListBin::const_iterator j;
 762     for (j = tileGeometryBin.odalLights.begin();
 763          j != tileGeometryBin.odalLights.end(); ++j) {
 764       rwyLights->addChild(SGLightFactory::getOdal(*j));
 765     }
 766     lightGroup->addChild(rwyLights);
 767   }
 768
 769   if (tileGeometryBin.taxiLights.getNumLights() > 0) {
 770     osg::Group* taxiLights = new osg::Group;
 771     taxiLights->setStateSet(lightManager->getTaxiLightStateSet());
 772     taxiLights->setNodeMask(RUNWAYLIGHTS_BIT);
 773     EffectGeode* geode = new EffectGeode;
 774     geode->setEffect(runwayEffect);
 775     geode->addDrawable(SGLightFactory::getLights(tileGeometryBin.taxiLights));
 776     taxiLights->addChild(geode);
 777     lightGroup->addChild(taxiLights);
 778   }
 779
 780   // The toplevel transform for that tile.
 781   osg::MatrixTransform* transform = new osg::MatrixTransform;
 782   transform->setName(path);
 783   transform->setMatrix(osg::Matrix::rotate(toOsg(hlOr))*
 784                        osg::Matrix::translate(toOsg(center)));
 785   transform->addChild(terrainGroup);
 786   if (lightGroup->getNumChildren() > 0) {
 787     osg::LOD* lightLOD = new osg::LOD;
 788     lightLOD->addChild(lightGroup.get(), 0, 30000);
 789     // VASI is always on, so doesn't use light bits.
 790     lightLOD->setNodeMask(LIGHTS_BITS | MODEL_BIT);
 791     transform->addChild(lightLOD);
 792   }
 793
 794   if (randomObjects.valid() || forestNode.valid()) {
 795
 796     // Add a LoD node, so we don't try to display anything when the tile center
 797     // is more than 20km away.
 798     osg::LOD* objectLOD = new osg::LOD;
 799
 800     if (randomObjects.valid()) objectLOD->addChild(randomObjects.get(), 0, 20000);
 801     if (forestNode.valid())  objectLOD->addChild(forestNode.get(), 0, 20000);
 802
 803     unsigned nodeMask = SG_NODEMASK_CASTSHADOW_BIT | SG_NODEMASK_RECIEVESHADOW_BIT | SG_NODEMASK_TERRAIN_BIT;
 804     objectLOD->setNodeMask(nodeMask);
 805     transform->addChild(objectLOD);
 806   }
 807
 808   return transform;
 809 }