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 <simgear/debug/logstream.hxx>
  44 #include <simgear/io/sg_binobj.hxx>
  45 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  46 #include <simgear/math/sg_random.h>
  47 #include <simgear/scene/material/mat.hxx>
  48 #include <simgear/scene/material/matlib.hxx>
  49 #include <simgear/scene/model/SGOffsetTransform.hxx>
  50 #include <simgear/scene/util/SGUpdateVisitor.hxx>
  51 #include <simgear/scene/util/SGNodeMasks.hxx>
  52 #include <simgear/scene/util/QuadTreeBuilder.hxx>
  53
  54 #include "SGTexturedTriangleBin.hxx"
  55 #include "SGLightBin.hxx"
  56 #include "SGModelBin.hxx"
  57 #include "TreeBin.hxx"
  58 #include "SGDirectionalLightBin.hxx"
  59 #include "GroundLightManager.hxx"
  60
  61
  62 #include "userdata.hxx"
  63 #include "pt_lights.hxx"
  64
  65 using namespace simgear;
  66
  67 typedef std::map<std::string,SGTexturedTriangleBin> SGMaterialTriangleMap;
  68 typedef std::list<SGLightBin> SGLightListBin;
  69 typedef std::list<SGDirectionalLightBin> SGDirectionalLightListBin;
  70
  71 struct SGTileGeometryBin {
  72   SGMaterialTriangleMap materialTriangleMap;
  73   SGLightBin tileLights;
  74   SGLightBin randomTileLights;
  75   TreeBin randomForest;
  76   SGDirectionalLightBin runwayLights;
  77   SGDirectionalLightBin taxiLights;
  78   SGDirectionalLightListBin vasiLights;
  79   SGDirectionalLightListBin rabitLights;
  80   SGLightListBin odalLights;
  81   SGDirectionalLightListBin reilLights;
  82   SGMatModelBin randomModels;
  83
  84   static SGVec4f
  85   getMaterialLightColor(const SGMaterial* material)
  86   {
  87     if (!material)
  88       return SGVec4f(1, 1, 1, 0.8);
  89     return material->get_light_color();
  90   }
  91
  92   static void
  93   addPointGeometry(SGLightBin& lights,
  94                    const std::vector<SGVec3d>& vertices,
  95                    const SGVec4f& color,
  96                    const int_list& pts_v)
  97   {
  98     for (unsigned i = 0; i < pts_v.size(); ++i)
  99       lights.insert(toVec3f(vertices[pts_v[i]]), color);
 100   }
 101
 102   static void
 103   addPointGeometry(SGDirectionalLightBin& lights,
 104                    const std::vector<SGVec3d>& vertices,
 105                    const std::vector<SGVec3f>& normals,
 106                    const SGVec4f& color,
 107                    const int_list& pts_v,
 108                    const int_list& pts_n)
 109   {
 110     // If the normal indices match the vertex indices, use seperate
 111     // normal indices. Else reuse the vertex indices for the normals.
 112     if (pts_v.size() == pts_n.size()) {
 113       for (unsigned i = 0; i < pts_v.size(); ++i)
 114         lights.insert(toVec3f(vertices[pts_v[i]]), normals[pts_n[i]], color);
 115     } else {
 116       for (unsigned i = 0; i < pts_v.size(); ++i)
 117         lights.insert(toVec3f(vertices[pts_v[i]]), normals[pts_v[i]], color);
 118     }
 119   }
 120
 121   bool
 122   insertPtGeometry(const SGBinObject& obj, SGMaterialLib* matlib)
 123   {
 124     if (obj.get_pts_v().size() != obj.get_pts_n().size()) {
 125       SG_LOG(SG_TERRAIN, SG_ALERT,
 126              "Group list sizes for points do not match!");
 127       return false;
 128     }
 129
 130     for (unsigned grp = 0; grp < obj.get_pts_v().size(); ++grp) {
 131       std::string materialName = obj.get_pt_materials()[grp];
 132       SGMaterial* material = matlib->find(materialName);
 133       SGVec4f color = getMaterialLightColor(material);
 134
 135       if (3 <= materialName.size() && materialName.substr(0, 3) != "RWY") {
 136         // Just plain lights. Not something for the runway.
 137         addPointGeometry(tileLights, obj.get_wgs84_nodes(), color,
 138                          obj.get_pts_v()[grp]);
 139       } else if (materialName == "RWY_BLUE_TAXIWAY_LIGHTS"
 140                  || materialName == "RWY_GREEN_TAXIWAY_LIGHTS") {
 141         addPointGeometry(taxiLights, obj.get_wgs84_nodes(), obj.get_normals(),
 142                          color, obj.get_pts_v()[grp], obj.get_pts_n()[grp]);
 143       } else if (materialName == "RWY_VASI_LIGHTS") {
 144         vasiLights.push_back(SGDirectionalLightBin());
 145         addPointGeometry(vasiLights.back(), obj.get_wgs84_nodes(),
 146                          obj.get_normals(), color, obj.get_pts_v()[grp],
 147                          obj.get_pts_n()[grp]);
 148       } else if (materialName == "RWY_SEQUENCED_LIGHTS") {
 149         rabitLights.push_back(SGDirectionalLightBin());
 150         addPointGeometry(rabitLights.back(), obj.get_wgs84_nodes(),
 151                          obj.get_normals(), color, obj.get_pts_v()[grp],
 152                          obj.get_pts_n()[grp]);
 153       } else if (materialName == "RWY_ODALS_LIGHTS") {
 154         odalLights.push_back(SGLightBin());
 155         addPointGeometry(odalLights.back(), obj.get_wgs84_nodes(),
 156                          color, obj.get_pts_v()[grp]);
 157       } else if (materialName == "RWY_REIL_LIGHTS") {
 158         reilLights.push_back(SGDirectionalLightBin());
 159         addPointGeometry(reilLights.back(), obj.get_wgs84_nodes(),
 160                          obj.get_normals(), color, obj.get_pts_v()[grp],
 161                          obj.get_pts_n()[grp]);
 162       } else {
 163         // what is left must be runway lights
 164         addPointGeometry(runwayLights, obj.get_wgs84_nodes(),
 165                          obj.get_normals(), color, obj.get_pts_v()[grp],
 166                          obj.get_pts_n()[grp]);
 167       }
 168     }
 169
 170     return true;
 171   }
 172
 173
 174   static SGVec2f
 175   getTexCoord(const std::vector<SGVec2f>& texCoords, const int_list& tc,
 176               const SGVec2f& tcScale, unsigned i)
 177   {
 178     if (tc.empty())
 179       return tcScale;
 180     else if (tc.size() == 1)
 181       return mult(texCoords[tc[0]], tcScale);
 182     else
 183       return mult(texCoords[tc[i]], tcScale);
 184   }
 185
 186   static void
 187   addTriangleGeometry(SGTexturedTriangleBin& triangles,
 188                       const std::vector<SGVec3d>& vertices,
 189                       const std::vector<SGVec3f>& normals,
 190                       const std::vector<SGVec2f>& texCoords,
 191                       const int_list& tris_v,
 192                       const int_list& tris_n,
 193                       const int_list& tris_tc,
 194                       const SGVec2f& tcScale)
 195   {
 196     if (tris_v.size() != tris_n.size()) {
 197       // If the normal indices do not match, they should be inmplicitly
 198       // the same than the vertex indices. So just call ourselves again
 199       // with the matching index vector.
 200       addTriangleGeometry(triangles, vertices, normals, texCoords,
 201                           tris_v, tris_v, tris_tc, tcScale);
 202       return;
 203     }
 204
 205     for (unsigned i = 2; i < tris_v.size(); i += 3) {
 206       SGVertNormTex v0;
 207       v0.vertex = toVec3f(vertices[tris_v[i-2]]);
 208       v0.normal = normals[tris_n[i-2]];
 209       v0.texCoord = getTexCoord(texCoords, tris_tc, tcScale, i-2);
 210       SGVertNormTex v1;
 211       v1.vertex = toVec3f(vertices[tris_v[i-1]]);
 212       v1.normal = normals[tris_n[i-1]];
 213       v1.texCoord = getTexCoord(texCoords, tris_tc, tcScale, i-1);
 214       SGVertNormTex v2;
 215       v2.vertex = toVec3f(vertices[tris_v[i]]);
 216       v2.normal = normals[tris_n[i]];
 217       v2.texCoord = getTexCoord(texCoords, tris_tc, tcScale, i);
 218       triangles.insert(v0, v1, v2);
 219     }
 220   }
 221
 222   static void
 223   addStripGeometry(SGTexturedTriangleBin& triangles,
 224                    const std::vector<SGVec3d>& vertices,
 225                    const std::vector<SGVec3f>& normals,
 226                    const std::vector<SGVec2f>& texCoords,
 227                    const int_list& strips_v,
 228                    const int_list& strips_n,
 229                    const int_list& strips_tc,
 230                    const SGVec2f& tcScale)
 231   {
 232     if (strips_v.size() != strips_n.size()) {
 233       // If the normal indices do not match, they should be inmplicitly
 234       // the same than the vertex indices. So just call ourselves again
 235       // with the matching index vector.
 236       addStripGeometry(triangles, vertices, normals, texCoords,
 237                        strips_v, strips_v, strips_tc, tcScale);
 238       return;
 239     }
 240
 241     for (unsigned i = 2; i < strips_v.size(); ++i) {
 242       SGVertNormTex v0;
 243       v0.vertex = toVec3f(vertices[strips_v[i-2]]);
 244       v0.normal = normals[strips_n[i-2]];
 245       v0.texCoord = getTexCoord(texCoords, strips_tc, tcScale, i-2);
 246       SGVertNormTex v1;
 247       v1.vertex = toVec3f(vertices[strips_v[i-1]]);
 248       v1.normal = normals[strips_n[i-1]];
 249       v1.texCoord = getTexCoord(texCoords, strips_tc, tcScale, i-1);
 250       SGVertNormTex v2;
 251       v2.vertex = toVec3f(vertices[strips_v[i]]);
 252       v2.normal = normals[strips_n[i]];
 253       v2.texCoord = getTexCoord(texCoords, strips_tc, tcScale, i);
 254       if (i%2)
 255         triangles.insert(v1, v0, v2);
 256       else
 257         triangles.insert(v0, v1, v2);
 258     }
 259   }
 260
 261   static void
 262   addFanGeometry(SGTexturedTriangleBin& triangles,
 263                  const std::vector<SGVec3d>& vertices,
 264                  const std::vector<SGVec3f>& normals,
 265                  const std::vector<SGVec2f>& texCoords,
 266                  const int_list& fans_v,
 267                  const int_list& fans_n,
 268                  const int_list& fans_tc,
 269                  const SGVec2f& tcScale)
 270   {
 271     if (fans_v.size() != fans_n.size()) {
 272       // If the normal indices do not match, they should be implicitly
 273       // the same than the vertex indices. So just call ourselves again
 274       // with the matching index vector.
 275       addFanGeometry(triangles, vertices, normals, texCoords,
 276                      fans_v, fans_v, fans_tc, tcScale);
 277       return;
 278     }
 279
 280     SGVertNormTex v0;
 281     v0.vertex = toVec3f(vertices[fans_v[0]]);
 282     v0.normal = normals[fans_n[0]];
 283     v0.texCoord = getTexCoord(texCoords, fans_tc, tcScale, 0);
 284     SGVertNormTex v1;
 285     v1.vertex = toVec3f(vertices[fans_v[1]]);
 286     v1.normal = normals[fans_n[1]];
 287     v1.texCoord = getTexCoord(texCoords, fans_tc, tcScale, 1);
 288     for (unsigned i = 2; i < fans_v.size(); ++i) {
 289       SGVertNormTex v2;
 290       v2.vertex = toVec3f(vertices[fans_v[i]]);
 291       v2.normal = normals[fans_n[i]];
 292       v2.texCoord = getTexCoord(texCoords, fans_tc, tcScale, i);
 293       triangles.insert(v0, v1, v2);
 294       v1 = v2;
 295     }
 296   }
 297
 298   SGVec2f getTexCoordScale(const std::string& name, SGMaterialLib* matlib)
 299   {
 300     if (!matlib)
 301       return SGVec2f(1, 1);
 302     SGMaterial* material = matlib->find(name);
 303     if (!material)
 304       return SGVec2f(1, 1);
 305
 306     return material->get_tex_coord_scale();
 307   }
 308
 309   bool
 310   insertSurfaceGeometry(const SGBinObject& obj, SGMaterialLib* matlib)
 311   {
 312     if (obj.get_tris_n().size() < obj.get_tris_v().size() ||
 313         obj.get_tris_tc().size() < obj.get_tris_v().size()) {
 314       SG_LOG(SG_TERRAIN, SG_ALERT,
 315              "Group list sizes for triangles do not match!");
 316       return false;
 317     }
 318
 319     for (unsigned grp = 0; grp < obj.get_tris_v().size(); ++grp) {
 320       std::string materialName = obj.get_tri_materials()[grp];
 321       SGVec2f tcScale = getTexCoordScale(materialName, matlib);
 322       addTriangleGeometry(materialTriangleMap[materialName],
 323                           obj.get_wgs84_nodes(), obj.get_normals(),
 324                           obj.get_texcoords(), obj.get_tris_v()[grp],
 325                           obj.get_tris_n()[grp], obj.get_tris_tc()[grp],
 326                           tcScale);
 327     }
 328
 329     if (obj.get_strips_n().size() < obj.get_strips_v().size() ||
 330         obj.get_strips_tc().size() < obj.get_strips_v().size()) {
 331       SG_LOG(SG_TERRAIN, SG_ALERT,
 332              "Group list sizes for strips do not match!");
 333       return false;
 334     }
 335     for (unsigned grp = 0; grp < obj.get_strips_v().size(); ++grp) {
 336       std::string materialName = obj.get_strip_materials()[grp];
 337       SGVec2f tcScale = getTexCoordScale(materialName, matlib);
 338       addStripGeometry(materialTriangleMap[materialName],
 339                        obj.get_wgs84_nodes(), obj.get_normals(),
 340                        obj.get_texcoords(), obj.get_strips_v()[grp],
 341                        obj.get_strips_n()[grp], obj.get_strips_tc()[grp],
 342                        tcScale);
 343     }
 344
 345     if (obj.get_fans_n().size() < obj.get_fans_v().size() ||
 346         obj.get_fans_tc().size() < obj.get_fans_v().size()) {
 347       SG_LOG(SG_TERRAIN, SG_ALERT,
 348              "Group list sizes for fans do not match!");
 349       return false;
 350     }
 351     for (unsigned grp = 0; grp < obj.get_fans_v().size(); ++grp) {
 352       std::string materialName = obj.get_fan_materials()[grp];
 353       SGVec2f tcScale = getTexCoordScale(materialName, matlib);
 354       addFanGeometry(materialTriangleMap[materialName],
 355                      obj.get_wgs84_nodes(), obj.get_normals(),
 356                      obj.get_texcoords(), obj.get_fans_v()[grp],
 357                      obj.get_fans_n()[grp], obj.get_fans_tc()[grp],
 358                      tcScale);
 359     }
 360     return true;
 361   }
 362
 363   osg::Node* getSurfaceGeometry(SGMaterialLib* matlib) const
 364   {
 365     if (materialTriangleMap.empty())
 366       return 0;
 367
 368     osg::Geode* geode = new osg::Geode;
 369     SGMaterialTriangleMap::const_iterator i;
 370     for (i = materialTriangleMap.begin(); i != materialTriangleMap.end(); ++i) {
 371       // CHUNCKED (sic) here splits up unconnected triangles parts of
 372       // the mesh into different Geometry sets, presumably for better
 373       // culling. I (timoore) believe it is more performant to build
 374       // the biggest indexed sets possible at the expense of tight
 375       // culling.
 376 //#define CHUNCKED
 377 #ifdef CHUNCKED
 378       SGMaterial *mat = matlib->find(i->first);
 379
 380       std::list<SGTexturedTriangleBin::TriangleVector> connectSets;
 381       i->second.getConnectedSets(connectSets);
 382
 383       std::list<SGTexturedTriangleBin::TriangleVector>::iterator j;
 384       for (j = connectSets.begin(); j != connectSets.end(); ++j) {
 385         osg::Geometry* geometry = i->second.buildGeometry(*j);
 386         if (mat)
 387           geometry->setStateSet(mat->get_state());
 388         geode->addDrawable(geometry);
 389       }
 390 #else
 391       osg::Geometry* geometry = i->second.buildGeometry();
 392       SGMaterial *mat = matlib->find(i->first);
 393       if (mat)
 394         geometry->setStateSet(mat->get_state());
 395       geode->addDrawable(geometry);
 396 #endif
 397     }
 398     return geode;
 399   }
 400
 401   void computeRandomSurfaceLights(SGMaterialLib* matlib)
 402   {
 403     SGMaterialTriangleMap::iterator i;
 404
 405     // generate a repeatable random seed
 406     mt seed;
 407     mt_init(&seed, unsigned(123));
 408
 409     for (i = materialTriangleMap.begin(); i != materialTriangleMap.end(); ++i) {
 410       SGMaterial *mat = matlib->find(i->first);
 411       if (!mat)
 412         continue;
 413
 414       float coverage = mat->get_light_coverage();
 415       if (coverage <= 0)
 416         continue;
 417       if (coverage < 10000.0) {
 418         SG_LOG(SG_INPUT, SG_ALERT, "Light coverage is "
 419                << coverage << ", pushing up to 10000");
 420         coverage = 10000;
 421       }
 422
 423       std::vector<SGVec3f> randomPoints;
 424       i->second.addRandomSurfacePoints(coverage, 3, randomPoints);
 425       std::vector<SGVec3f>::iterator j;
 426       for (j = randomPoints.begin(); j != randomPoints.end(); ++j) {
 427         float zombie = mt_rand(&seed);
 428         // factor = sg_random() ^ 2, range = 0 .. 1 concentrated towards 0
 429         float factor = mt_rand(&seed);
 430         factor *= factor;
 431
 432         float bright = 1;
 433         SGVec4f color;
 434         if ( zombie > 0.5 ) {
 435           // 50% chance of yellowish
 436           color = SGVec4f(0.9f, 0.9f, 0.3f, bright - factor * 0.2f);
 437         } else if (zombie > 0.15f) {
 438           // 35% chance of whitish
 439           color = SGVec4f(0.9, 0.9f, 0.8f, bright - factor * 0.2f);
 440         } else if (zombie > 0.05f) {
 441           // 10% chance of orangish
 442           color = SGVec4f(0.9f, 0.6f, 0.2f, bright - factor * 0.2f);
 443         } else {
 444           // 5% chance of redish
 445           color = SGVec4f(0.9f, 0.2f, 0.2f, bright - factor * 0.2f);
 446         }
 447         randomTileLights.insert(*j, color);
 448       }
 449     }
 450   }
 451
 452   void computeRandomForest(SGMaterialLib* matlib)
 453   {
 454     SGMaterialTriangleMap::iterator i;
 455
 456     // generate a repeatable random seed
 457     mt seed;
 458     mt_init(&seed, unsigned(586));
 459
 460     for (i = materialTriangleMap.begin(); i != materialTriangleMap.end(); ++i) {
 461       SGMaterial *mat = matlib->find(i->first);
 462       if (!mat)
 463         continue;
 464
 465       float coverage = mat->get_tree_coverage();
 466       if (coverage <= 0)
 467         continue;
 468
 469       // Attributes that don't vary by tree
 470       randomForest.texture = mat->get_tree_texture();
 471       randomForest.range   = mat->get_tree_range();
 472       randomForest.width   = mat->get_tree_width();
 473       randomForest.height  = mat->get_tree_height();
 474       randomForest.texture_varieties = mat->get_tree_varieties();
 475
 476       std::vector<SGVec3f> randomPoints;
 477       i->second.addRandomSurfacePoints(coverage, 0, randomPoints);
 478       std::vector<SGVec3f>::iterator j;
 479       for (j = randomPoints.begin(); j != randomPoints.end(); ++j) {
 480
 481         // Apply a random scaling factor and texture index.
 482         float scale = (mt_rand(&seed) + mt_rand(&seed)) / 2.0f + 0.5f;
 483         int v = (int) (mt_rand(&seed) * mat->get_tree_varieties());
 484         if (v == mat->get_tree_varieties()) v--;
 485         randomForest.insert(*j, v, scale);
 486       }
 487     }
 488   }
 489
 490   void computeRandomObjects(SGMaterialLib* matlib)
 491   {
 492     SGMaterialTriangleMap::iterator i;
 493
 494     // generate a repeatable random seed
 495     mt seed;
 496     mt_init(&seed, unsigned(123));
 497
 498     for (i = materialTriangleMap.begin(); i != materialTriangleMap.end(); ++i) {
 499       SGMaterial *mat = matlib->find(i->first);
 500       if (!mat)
 501         continue;
 502
 503       int group_count = mat->get_object_group_count();
 504
 505       if (group_count > 0)
 506       {
 507         for (int j = 0; j < group_count; j++)
 508         {
 509           SGMatModelGroup *object_group =  mat->get_object_group(j);
 510           int nObjects = object_group->get_object_count();
 511
 512           if (nObjects > 0)
 513           {
 514             // For each of the random models in the group, determine an appropriate
 515             // number of random placements and insert them.
 516             for (int k = 0; k < nObjects; k++) {
 517               SGMatModel * object = object_group->get_object(k);
 518
 519               std::vector<SGVec3f> randomPoints;
 520
 521               i->second.addRandomPoints(object->get_coverage_m2(), randomPoints);
 522               std::vector<SGVec3f>::iterator l;
 523               for (l = randomPoints.begin(); l != randomPoints.end(); ++l) {
 524                 randomModels.insert(*l, object, (int)object->get_randomized_range_m(&seed));
 525               }
 526             }
 527           }
 528         }
 529       }
 530     }
 531   }
 532
 533   bool insertBinObj(const SGBinObject& obj, SGMaterialLib* matlib)
 534   {
 535     if (!insertPtGeometry(obj, matlib))
 536       return false;
 537     if (!insertSurfaceGeometry(obj, matlib))
 538       return false;
 539     return true;
 540   }
 541 };
 542
 543 typedef std::pair<osg::Node*, int> ModelLOD;
 544 struct MakeQuadLeaf {
 545     osg::LOD* operator() () const { return new osg::LOD; }
 546 };
 547 struct AddModelLOD {
 548     void operator() (osg::LOD* leaf, ModelLOD& mlod) const
 549     {
 550         leaf->addChild(mlod.first, 0, mlod.second);
 551     }
 552 };
 553 struct GetModelLODCoord {
 554     GetModelLODCoord(const osg::Matrix& transform) : _transform(transform) {}
 555     GetModelLODCoord(const GetModelLODCoord& rhs) : _transform(rhs._transform)
 556     {}
 557     osg::Vec3 operator() (const ModelLOD& mlod) const
 558     {
 559         return mlod.first->getBound().center() * _transform;
 560     }
 561     osg::Matrix _transform;
 562 };
 563
 564 typedef QuadTreeBuilder<osg::LOD*, ModelLOD, MakeQuadLeaf, AddModelLOD,
 565                         GetModelLODCoord>  RandomObjectsQuadtree;
 566
 567 osg::Node*
 568 SGLoadBTG(const std::string& path, SGMaterialLib *matlib, bool calc_lights, bool use_random_objects, bool use_random_vegetation)
 569 {
 570   SGBinObject tile;
 571   if (!tile.read_bin(path))
 572     return false;
 573
 574   SGTileGeometryBin tileGeometryBin;
 575   if (!tileGeometryBin.insertBinObj(tile, matlib))
 576     return false;
 577
 578   SGVec3d center = tile.get_gbs_center2();
 579   SGGeod geodPos = SGGeod::fromCart(center);
 580   SGQuatd hlOr = SGQuatd::fromLonLat(geodPos);
 581   SGVec3f up = toVec3f(hlOr.backTransform(SGVec3d(0, 0, -1)));
 582   GroundLightManager* lightManager = GroundLightManager::instance();
 583
 584   osg::ref_ptr<osg::Group> lightGroup = new SGOffsetTransform(0.94);
 585   osg::ref_ptr<osg::Group> randomObjects;
 586   osg::ref_ptr<osg::Group> randomForest;
 587   osg::Group* terrainGroup = new osg::Group;
 588
 589   osg::Node* node = tileGeometryBin.getSurfaceGeometry(matlib);
 590   if (node)
 591     terrainGroup->addChild(node);
 592
 593   if (use_random_objects || use_random_vegetation) {
 594
 595     // Simple matrix for used for flipping models that have been oriented
 596     // with the center of the tile but upside down.
 597     static const osg::Matrix flip(1,  0,  0, 0,
 598                                   0, -1,  0, 0,
 599                                   0,  0, -1, 0,
 600                                   0,  0,  0, 1);
 601     // Determine an rotation matrix for the models to place them
 602     // perpendicular to the earth's surface. We use the same matrix,
 603     // based on the centre of the tile, as the small angular differences
 604     // between different points on the tile aren't worth worrying about
 605     // for random objects. We also need to flip the orientation 180 degrees
 606     osg::Matrix mAtt = flip * osg::Matrix::rotate(hlOr.osg());
 607     // The inverse goes from world coordinates to Z up tile coordinates.
 608     osg::Matrix world2Tile(osg::Matrix(hlOr.osg().conj()) * flip);
 609
 610     if (use_random_objects) {
 611       tileGeometryBin.computeRandomObjects(matlib);
 612
 613       if (tileGeometryBin.randomModels.getNumModels() > 0) {
 614         // Generate a repeatable random seed
 615         mt seed;
 616         mt_init(&seed, unsigned(123));
 617
 618         std::vector<ModelLOD> models;
 619         for (unsigned int i = 0;
 620              i < tileGeometryBin.randomModels.getNumModels(); i++) {
 621           SGMatModelBin::MatModel obj
 622             = tileGeometryBin.randomModels.getMatModel(i);
 623           osg::Node* node = sgGetRandomModel(obj.model);
 624
 625           // Create a matrix to place the object in the correct
 626           // location, and then apply the rotation matrix created
 627           // above, with an additional random heading rotation if appropriate.
 628           osg::Matrix transformMat(mAtt);
 629           transformMat.postMult(osg::Matrix::translate(obj.position.osg()));
 630           if (obj.model->get_heading_type() == SGMatModel::HEADING_RANDOM) {
 631             // Rotate the object around the z axis.
 632             double hdg = mt_rand(&seed) * M_PI * 2;
 633             transformMat.preMult(osg::Matrix::rotate(hdg,
 634                                                      osg::Vec3d(0.0, 0.0, 1.0)));
 635           }
 636           osg::MatrixTransform* position =
 637             new osg::MatrixTransform(transformMat);
 638           position->addChild(node);
 639           models.push_back(ModelLOD(position, obj.lod));
 640         }
 641         RandomObjectsQuadtree quadtree((GetModelLODCoord(world2Tile)),
 642                                        (AddModelLOD()));
 643         quadtree.buildQuadTree(models.begin(), models.end());
 644         randomObjects = quadtree.getRoot();
 645         randomObjects->setName("random objects");
 646       }
 647     }
 648
 649     if (use_random_vegetation) {
 650       // Now add some random forest.
 651       tileGeometryBin.computeRandomForest(matlib);
 652
 653       if (tileGeometryBin.randomForest.getNumTrees() > 0) {
 654         randomForest = createForest(tileGeometryBin.randomForest, mAtt);
 655         randomForest->setName("random trees");
 656       }
 657     }
 658   }
 659
 660   if (calc_lights) {
 661     // FIXME: ugly, has a side effect
 662     tileGeometryBin.computeRandomSurfaceLights(matlib);
 663
 664     if (tileGeometryBin.tileLights.getNumLights() > 0
 665         || tileGeometryBin.randomTileLights.getNumLights() > 0) {
 666       osg::Group* groundLights0 = new osg::Group;
 667       groundLights0->setStateSet(lightManager->getGroundLightStateSet());
 668       groundLights0->setNodeMask(GROUNDLIGHTS0_BIT);
 669       osg::Geode* geode = new osg::Geode;
 670       geode->addDrawable(SGLightFactory::getLights(tileGeometryBin.tileLights));
 671       geode->addDrawable(SGLightFactory::getLights(tileGeometryBin.randomTileLights, 4, -0.3f));
 672       groundLights0->addChild(geode);
 673       lightGroup->addChild(groundLights0);
 674     }
 675     if (tileGeometryBin.randomTileLights.getNumLights() > 0) {
 676       osg::Group* groundLights1 = new osg::Group;
 677       groundLights1->setStateSet(lightManager->getGroundLightStateSet());
 678       groundLights1->setNodeMask(GROUNDLIGHTS1_BIT);
 679       osg::Group* groundLights2 = new osg::Group;
 680       groundLights2->setStateSet(lightManager->getGroundLightStateSet());
 681       groundLights2->setNodeMask(GROUNDLIGHTS2_BIT);
 682       osg::Geode* geode = new osg::Geode;
 683       geode->addDrawable(SGLightFactory::getLights(tileGeometryBin.randomTileLights, 2, -0.15f));
 684       groundLights1->addChild(geode);
 685       lightGroup->addChild(groundLights1);
 686       geode = new osg::Geode;
 687       geode->addDrawable(SGLightFactory::getLights(tileGeometryBin.randomTileLights));
 688       groundLights2->addChild(geode);
 689       lightGroup->addChild(groundLights2);
 690     }
 691   }
 692
 693   if (!tileGeometryBin.vasiLights.empty()) {
 694     osg::Geode* vasiGeode = new osg::Geode;
 695     SGVec4f red(1, 0, 0, 1);
 696     SGMaterial* mat = matlib->find("RWY_RED_LIGHTS");
 697     if (mat)
 698       red = mat->get_light_color();
 699     SGVec4f white(1, 1, 1, 1);
 700     mat = matlib->find("RWY_WHITE_LIGHTS");
 701     if (mat)
 702       white = mat->get_light_color();
 703
 704     SGDirectionalLightListBin::const_iterator i;
 705     for (i = tileGeometryBin.vasiLights.begin();
 706          i != tileGeometryBin.vasiLights.end(); ++i) {
 707       vasiGeode->addDrawable(SGLightFactory::getVasi(up, *i, red, white));
 708     }
 709     vasiGeode->setCullCallback(new SGPointSpriteLightCullCallback(osg::Vec3(1, 0.0001, 0.000001), 6));
 710     vasiGeode->setStateSet(lightManager->getRunwayLightStateSet());
 711     lightGroup->addChild(vasiGeode);
 712   }
 713
 714   if (tileGeometryBin.runwayLights.getNumLights() > 0
 715       || !tileGeometryBin.rabitLights.empty()
 716       || !tileGeometryBin.reilLights.empty()
 717       || !tileGeometryBin.odalLights.empty()) {
 718     osg::Group* rwyLights = new osg::Group;
 719     rwyLights->setCullCallback(new SGPointSpriteLightCullCallback);
 720     rwyLights->setStateSet(lightManager->getRunwayLightStateSet());
 721     rwyLights->setNodeMask(RUNWAYLIGHTS_BIT);
 722     if (tileGeometryBin.runwayLights.getNumLights() != 0) {
 723       osg::Geode* geode = new osg::Geode;
 724       geode->addDrawable(SGLightFactory::getLights(tileGeometryBin
 725                                                    .runwayLights));
 726       rwyLights->addChild(geode);
 727     }
 728     SGDirectionalLightListBin::const_iterator i;
 729     for (i = tileGeometryBin.rabitLights.begin();
 730          i != tileGeometryBin.rabitLights.end(); ++i) {
 731       rwyLights->addChild(SGLightFactory::getSequenced(*i));
 732     }
 733     for (i = tileGeometryBin.reilLights.begin();
 734          i != tileGeometryBin.reilLights.end(); ++i) {
 735       rwyLights->addChild(SGLightFactory::getSequenced(*i));
 736     }
 737     SGLightListBin::const_iterator j;
 738     for (j = tileGeometryBin.odalLights.begin();
 739          j != tileGeometryBin.odalLights.end(); ++j) {
 740       rwyLights->addChild(SGLightFactory::getOdal(*j));
 741     }
 742     lightGroup->addChild(rwyLights);
 743   }
 744
 745   if (tileGeometryBin.taxiLights.getNumLights() > 0) {
 746     osg::Group* taxiLights = new osg::Group;
 747     taxiLights->setCullCallback(new SGPointSpriteLightCullCallback);
 748     taxiLights->setStateSet(lightManager->getTaxiLightStateSet());
 749     taxiLights->setNodeMask(RUNWAYLIGHTS_BIT);
 750     osg::Geode* geode = new osg::Geode;
 751     geode->addDrawable(SGLightFactory::getLights(tileGeometryBin.taxiLights));
 752     taxiLights->addChild(geode);
 753     lightGroup->addChild(taxiLights);
 754   }
 755
 756   // The toplevel transform for that tile.
 757   osg::MatrixTransform* transform = new osg::MatrixTransform;
 758   transform->setName(path);
 759   transform->setMatrix(osg::Matrix::translate(center.osg()));
 760   transform->addChild(terrainGroup);
 761   if (lightGroup->getNumChildren() > 0) {
 762     osg::LOD* lightLOD = new osg::LOD;
 763     lightLOD->addChild(lightGroup.get(), 0, 30000);
 764     // VASI is always on, so doesn't use light bits.
 765     lightLOD->setNodeMask(LIGHTS_BITS | MODEL_BIT);
 766     transform->addChild(lightLOD);
 767   }
 768
 769   if (randomObjects.valid() || randomForest.valid()) {
 770
 771     // Add a LoD node, so we don't try to display anything when the tile center
 772     // is more than 20km away.
 773     osg::LOD* objectLOD = new osg::LOD;
 774
 775     if (randomObjects.valid()) objectLOD->addChild(randomObjects.get(), 0, 20000);
 776     if (randomForest.valid())  objectLOD->addChild(randomForest.get(), 0, 20000);
 777
 778     unsigned nodeMask = SG_NODEMASK_CASTSHADOW_BIT | SG_NODEMASK_RECIEVESHADOW_BIT | SG_NODEMASK_TERRAIN_BIT;
 779     objectLOD->setNodeMask(nodeMask);
 780     transform->addChild(objectLOD);
 781   }
 782
 783   return transform;
 784 }