simgear/sound/sample_openal.hxx

   1 // sample_openal.hxx -- Audio sample encapsulation class
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started April 2004.
   4 // Modified to match the new SoundSystem by Erik Hofman, October 2009
   5 //
   6 // Copyright (C) 2004  Curtis L. Olson - http://www.flightgear.org/~curt
   7 // Copyright (C) 2009 Erik Hofman <erik@ehofman.com>
   8 //
   9 // This program is free software; you can redistribute it and/or
  10 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
  11 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  12 // License, or (at your option) any later version.
  13 //
  14 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  15 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17 // General Public License for more details.
  18 //
  19 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  20 // along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
  21 // Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  22 //
  23 // $Id$
  24
  25 /**
  26  * \file audio sample.hxx
  27  * Provides a audio sample encapsulation
  28  */
  29
  30 #ifndef _SG_SAMPLE_HXX
  31 #define _SG_SAMPLE_HXX 1
  32
  33 #ifndef __cplusplus
  34 # error This library requires C++
  35 #endif
  36
  37 #include <string>
  38
  39 #include <simgear/compiler.h>
  40 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  41 #include <simgear/structure/SGReferenced.hxx>
  42 #include <simgear/structure/SGSharedPtr.hxx>
  43 #include <simgear/math/SGMath.hxx>
  44
  45 // #include <plib/sg.h>
  46
  47 /**
  48  * manages everything we need to know for an individual audio sample
  49  */
  50
  51 class SGSoundSample : public SGReferenced {
  52 public:
  53
  54      /**
  55       * Empty constructor, can be used to read data to the systems
  56       * memory and not to the driver.
  57       */
  58     SGSoundSample();
  59
  60     /**
  61      * Constructor
  62      * @param path Path name to sound
  63      * @param file File name of sound
  64        Buffer data is freed by the sample group
  65      */
  66     SGSoundSample( const char *path, const char *file );
  67
  68     /**
  69      * Constructor.
  70      * @param data Pointer to a memory buffer containing this audio sample data
  71        The application may free the data by calling free_data(), otherwise it
  72        will be resident untill the class is destroyed. This pointer will be
  73        set to NULL after calling this function.
  74      * @param len Byte length of array
  75      * @param freq Frequency of the provided data (bytes per second)
  76      * @param format OpenAL format id of the data
  77      */
  78     SGSoundSample( void** data, int len, int freq, int format=AL_FORMAT_MONO8 );
  79     SGSoundSample( const unsigned char** data, int len, int freq,
  80                    int format = AL_FORMAT_MONO8 );
  81
  82     /**
  83      * Destructor
  84      */
  85     ~SGSoundSample ();
  86
  87     /**
  88      * Detect wheter this audio sample holds the information of a sound file.
  89      * @return Return true if this audio sample is to be constructed from a file.
  90      */
  91     inline bool is_file() const { return _is_file; }
  92
  93     /**
  94      * Test if this audio sample configuration has changed since the last call.
  95      * Calling this function will reset the flag so calling it a second
  96      * time in a row will return false.
  97      * @return Return true is the configuration has changed in the mean time.
  98      */
  99     bool has_changed() {
 100         bool b = _changed; _changed = false; return b;
 101     }
 102
 103     /**
 104      * Test if static dataa of audio sample configuration has changed.
 105      * Calling this function will reset the flag so calling it a second
 106      * time in a row will return false.
 107      * @return Return true is the static data has changed in the mean time.
 108      */
 109     bool has_static_data_changed() {
 110         bool b = _static_changed; _static_changed = false; return b;
 111     }
 112
 113     /**
 114      * Schedule this audio sample for playing. Actual playing will only start
 115      * at the next call op SoundGroup::update()
 116      * @param _loop Define whether this sound should be played in a loop.
 117      */
 118     void play( bool loop ) {
 119         _playing = true; _loop = loop; _changed = true;
 120     }
 121
 122     /**
 123      * Check if this audio sample is set to be continuous looping.
 124      * @return Return true if this audio sample is set to looping.
 125      */
 126     inline bool is_looping() { return _loop; }
 127
 128     /**
 129      * Schedule this audio sample to stop playing.
 130      */
 131     void stop() {
 132         _playing = false; _changed = true;
 133     }
 134
 135     /**
 136      * Schedule this audio sample to play once.
 137      * @see #play
 138      */
 139     inline void play_once() { play(false); }
 140
 141     /**
 142      * Schedule this audio sample to play looped.
 143      * @see #play
 144      */
 145     inline void play_looped() { play(true); }
 146
 147     /**
 148      * Test if a audio sample is scheduled for playing.
 149      * @return true if this audio sample is playing, false otherwise.
 150      */
 151     inline bool is_playing() { return _playing; }
 152
 153     /**
 154      * Set the data associated with this audio sample
 155      * @param data Pointer to a memory block containg this audio sample data.
 156        This pointer will be set to NULL after calling this function.
 157      */
 158     inline void set_data( const unsigned char **data ) {
 159         _data = (unsigned char*)*data; *data = NULL;
 160     }
 161     inline void set_data( void **data ) {
 162         _data = (unsigned char*)*data; *data = NULL;
 163     }
 164
 165     /**
 166      * Return the data associated with this audio sample.
 167      * @return A pointer to this sound data of this audio sample.
 168      */
 169     inline void* get_data() const { return _data; }
 170
 171     /**
 172      * Free the data associated with this audio sample
 173      */
 174     void free_data() {
 175         if ( _data ) free( _data ); _data = NULL;
 176     }
 177
 178     /**
 179      * Set the source id of this source
 180      * @param sid OpenAL source-id
 181      */
 182     void set_source(unsigned int sid) {
 183         _source = sid; _valid_source = true; _changed = true;
 184     }
 185
 186     /**
 187      * Get the OpenAL source id of this source
 188      * @return OpenAL source-id
 189      */
 190     inline unsigned int get_source() { return _source; }
 191
 192     /**
 193      * Test if the source-id of this audio sample may be passed to OpenAL.
 194      * @return true if the source-id is valid
 195      */
 196     inline bool is_valid_source() const { return _valid_source; }
 197
 198     /**
 199      * Set the source-id of this audio sample to invalid.
 200      */
 201     inline void no_valid_source() { _valid_source = false; }
 202
 203     /**
 204      * Set the OpenAL buffer-id of this source
 205      * @param bid OpenAL buffer-id
 206      */
 207     void set_buffer(unsigned int bid) {
 208         _buffer = bid; _valid_buffer = true; _changed = true;
 209     }
 210
 211     /**
 212      * Get the OpenAL buffer-id of this source
 213      * @return OpenAL buffer-id
 214      */
 215     inline unsigned int get_buffer() { return _buffer; }
 216
 217     /**
 218      * Test if the buffer-id of this audio sample may be passed to OpenAL.
 219      * @return true if the buffer-id is valid
 220      */
 221     inline bool is_valid_buffer() const { return _valid_buffer; }
 222
 223     /**
 224      * Set the buffer-id of this audio sample to invalid.
 225      */
 226     inline void no_valid_buffer() { _valid_buffer = false; }
 227
 228     /**
 229      * Set the playback pitch of this audio sample.
 230      * Should be between 0.0 and 2.0 for maximum compatibility.
 231      * @param p Pitch
 232      */
 233     inline void set_pitch( float p ) {
 234         if (p > 2.0) p = 2.0; else if (p < 0.01) p = 0.01;
 235         _pitch = p; _changed = true;
 236     }
 237
 238     /**
 239      * Get the current pitch value of this audio sample.
 240      * @return Pitch
 241      */
 242     inline float get_pitch() { return _pitch; }
 243
 244     /**
 245      * Set the master volume of this sample. Should be between 0.0 and 1.0.
 246      * The final volume is calculated by multiplying the master and audio sample
 247      * volume.
 248      * @param v Volume
 249      */
 250     inline void set_master_volume( float v ) {
 251         if (v > 1.0) v = 1.0; else if (v < 0.0) v = 0.0;
 252         _master_volume = v; _changed = true;
 253     }
 254
 255     /**
 256      * Set the volume of this audio sample. Should be between 0.0 and 1.0.
 257      * The final volume is calculated by multiplying the master and audio sample
 258      * volume.
 259      * @param v Volume
 260      */
 261     inline void set_volume( float v ) {
 262         if (v > 1.0) v = 1.0; else if (v < 0.0) v = 0.0;
 263         _volume = v; _changed = true;
 264     }
 265
 266     /**
 267      * Get the final volume value of this audio sample.
 268      * @return Volume
 269      */
 270     inline float get_volume() { return _volume * _master_volume; }
 271
 272     /**
 273      * Set the OpenAL format of this audio sample.
 274      * @param format OpenAL format-id
 275      */
 276     inline void set_format( int format ) { _format = format; }
 277
 278     /**
 279      * Returns the format of this audio sample.
 280      * @return OpenAL format-id
 281      */
 282     inline int get_format() { return _format; }
 283
 284     /**
 285      * Set the frequency (in Herz) of this audio sample.
 286      * @param freq Frequency
 287      */
 288     inline void set_frequency( int freq ) { _freq = freq; _changed = true; }
 289
 290     /**
 291      * Returns the frequency (in Herz) of this audio sample.
 292      * @return Frequency
 293      */
 294     inline int get_frequency() { return _freq; }
 295
 296     /**
 297      * Sets the size (in bytes) of this audio sample.
 298      * @param size Data size
 299      */
 300     inline void set_size( size_t size ) { _size = size; }
 301
 302     /**
 303      * Returns the size (in bytes) of this audio sample.
 304      * @return Data size
 305      */
 306     inline size_t get_size() const { return _size; }
 307
 308     /**
 309      * Set the position of this sound relative to the base position.
 310      * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right.
 311      * @param pos Relative position of this sound
 312      */
 313     inline void set_relative_position( const SGVec3f& pos ) {
 314         _relative_pos = toVec3d(pos); _changed = true;
 315     }
 316
 317     /**
 318      * Set the base position in Cartesian coordinates
 319      * @param pos position in Cartesian coordinates
 320      */
 321     inline void set_position( const SGVec3d& pos ) {
 322        _base_pos = pos; _changed = true;
 323     }
 324
 325     /**
 326      * Set the base position offset in Cartesian coordinates
 327      * @param offs offset in Cartesian coordinates
 328      */
 329     inline void set_position_offset( const SGVec3d& offs ) {
 330        _base_offs = offs; _changed = true;
 331     }
 332
 333     /**
 334      * Get the absolute position of this sound.
 335      * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right.
 336      * @return Absolute position
 337      */
 338     SGVec3d& get_position() { return _absolute_pos; }
 339
 340     /**
 341      * Set the orientation of this sound.
 342      * @param ori Quaternation containing the orientation information
 343      */
 344     inline void set_orientation( const SGQuatd& ori ) {
 345         _orientation = ori; _changed = true;
 346     }
 347
 348     /**
 349      * Set the rotation quatgernion of this sound.
 350      * @param rotation Quaternion containing the rotation information
 351      */
 352     inline void set_rotation( const SGQuatd& rotation ) {
 353         _rotation = rotation; _changed = true;
 354     }
 355
 356     /**
 357      * Set direction of this sound relative to the orientation.
 358      * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right
 359      * @param dir Sound emission direction
 360      */
 361     inline void set_direction( const SGVec3f& dir ) {
 362         _direction = toVec3d(dir); _changed = true;
 363     }
 364
 365     /**
 366      * Define the audio cone parameters for directional audio.
 367      * Note: setting it to 1 degree will result in 0.5 degrees to both sides.
 368      * @param inner Inner cone angle (0 - 360 degrees)
 369      * @param outer Outer cone angle (0 - 360 degrees)
 370      * @param gain Remaining gain at the edge of the outer cone (0.0 - 1.0)
 371      */
 372     void set_audio_cone( float inner, float outer, float gain ) {
 373         _inner_angle = inner;
 374         _outer_angle = outer;
 375         _outer_gain = gain;
 376         _static_changed = true;
 377     }
 378
 379     /**
 380      * Get the orientation vector of this sound.
 381      * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right
 382      * @return Orientaton vector
 383      */
 384     SGVec3f& get_orientation() { return _orivec; }
 385
 386     /**
 387      * Get the inner angle of the audio cone.
 388      * @return Inner angle in degrees
 389      */
 390     float get_innerangle() { return _inner_angle; }
 391
 392     /**
 393      * Get the outer angle of the audio cone.
 394      * @return Outer angle in degrees
 395      */
 396     float get_outerangle() { return _outer_angle; }
 397
 398     /**
 399      * Get the remaining gain at the edge of the outer cone.
 400      * @return Gain
 401      */
 402     float get_outergain() { return _outer_gain; }
 403
 404     /**
 405      * Set the velocity vector (in meters per second) of this sound.
 406      * This is in the local frame coordinate system; x=north, y=east, z=down
 407      * @param Velocity vector
 408      */
 409     inline void set_velocity( const SGVec3f& vel ) {
 410         _velocity = vel; _changed = true;
 411     }
 412
 413     /**
 414      * Get velocity vector (in meters per second) of this sound.
 415      * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right
 416      * @return Velocity vector
 417      */
 418     SGVec3f& get_velocity() { return _velocity; }
 419
 420
 421     /**
 422      * Set reference distance (in meters) of this sound.
 423      * This is the distance where the gain will be half.
 424      * @param dist Reference distance
 425      */
 426     inline void set_reference_dist( float dist ) {
 427         _reference_dist = dist; _static_changed = true;
 428     }
 429
 430     /**
 431      * Get reference distance ((in meters) of this sound.
 432      * This is the distance where the gain will be half.
 433      * @return Reference distance
 434      */
 435     inline float get_reference_dist() { return _reference_dist; }
 436
 437
 438     /**
 439      * Set maximum distance (in meters) of this sound.
 440      * This is the distance where this sound is no longer audible.
 441      * @param dist Maximum distance
 442      */
 443     inline void set_max_dist( float dist ) {
 444         _max_dist = dist; _static_changed = true;
 445     }
 446
 447     /**
 448      * Get maximum distance (in meters) of this sound.
 449      * This is the distance where this sound is no longer audible.
 450      * @return dist Maximum distance
 451      */
 452     inline float get_max_dist() { return _max_dist; }
 453
 454     /**
 455      * Get the reference name of this audio sample.
 456      * @return Sample name
 457      */
 458     inline std::string get_sample_name() const { return _refname; }
 459
 460     void update_pos_and_orientation();
 461
 462 private:
 463
 464     // Position of the source sound.
 465     SGVec3d _absolute_pos;      // absolute position
 466     SGVec3d _relative_pos;      // position relative to the base position
 467     SGVec3d _direction;         // orientation offset
 468     SGVec3f _velocity;          // Velocity of the source sound.
 469
 470     // The position and orientation of this sound
 471     SGQuatd _orientation;       // base orientation
 472     SGQuatd _rotation;          // rotation vector for relative offsets
 473     SGVec3f _orivec;            // orientation vector for OpenAL
 474     SGVec3d _base_pos;          // base position
 475     SGVec3d _base_offs;         // base offset position
 476
 477     std::string _refname;       // name or file path
 478     unsigned char* _data;
 479
 480     // configuration values
 481     int _format;
 482     size_t _size;
 483     int _freq;
 484
 485     // Buffers hold sound data.
 486     bool _valid_buffer;
 487     unsigned int _buffer;
 488
 489     // Sources are points emitting sound.
 490     bool _valid_source;
 491     unsigned int _source;
 492
 493     // The orientation of this sound (direction and cut-off angles)
 494     float _inner_angle;
 495     float _outer_angle;
 496     float _outer_gain;
 497
 498     float _pitch;
 499     float _volume;
 500     float _master_volume;
 501     float _reference_dist;
 502     float _max_dist;
 503     bool _loop;
 504
 505     bool _playing;
 506     bool _changed;
 507     bool _static_changed;
 508     bool _is_file;
 509
 510     string random_string();
 511 };
 512
 513
 514 #endif // _SG_SAMPLE_HXX
 515
 516