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 #include <string>
  34
  35 #include <simgear/compiler.h>
  36 #include <simgear/structure/SGReferenced.hxx>
  37 #include <simgear/structure/SGSharedPtr.hxx>
  38 #include <simgear/math/SGMath.hxx>
  39
  40 class SGPath;
  41
  42 #ifndef AL_FORMAT_MONO8
  43      #define AL_FORMAT_MONO8    0x1100
  44 #endif
  45
  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 file File name of sound
  63        Buffer data is freed by the sample group
  64      */
  65     SGSoundSample(const char *file, const SGPath& currentDir);
  66
  67     /**
  68      * Constructor.
  69      * @param data Pointer to a memory buffer containing this audio sample data
  70        The application may free the data by calling free_data(), otherwise it
  71        will be resident until the class is destroyed. This pointer will be
  72        set to NULL after calling this function.
  73      * @param len Byte length of array
  74      * @param freq Frequency of the provided data (bytes per second)
  75      * @param format OpenAL format id of the data
  76      */
  77     SGSoundSample( void** data, int len, int freq, int format=AL_FORMAT_MONO8 );
  78     SGSoundSample( const unsigned char** data, int len, int freq,
  79                    int format = AL_FORMAT_MONO8 );
  80
  81     /**
  82      * Destructor
  83      */
  84     virtual ~SGSoundSample ();
  85
  86     /**
  87      * Detect whether this audio sample holds the information of a sound file.
  88      * @return Return true if this audio sample is to be constructed from a file.
  89      */
  90     inline bool is_file() const { return _is_file; }
  91
  92     SGPath file_path() const;
  93
  94     /**
  95      * Test if this audio sample configuration has changed since the last call.
  96      * Calling this function will reset the flag so calling it a second
  97      * time in a row will return false.
  98      * @return Return true is the configuration has changed in the mean time.
  99      */
 100     bool has_changed() {
 101         bool b = _changed; _changed = false; return b;
 102     }
 103
 104     /**
 105      * Test if static data of audio sample configuration has changed.
 106      * Calling this function will reset the flag so calling it a second
 107      * time in a row will return false.
 108      * @return Return true is the static data has changed in the mean time.
 109      */
 110     bool has_static_data_changed() {
 111         bool b = _static_changed; _static_changed = false; return b;
 112     }
 113
 114     /**
 115      * Schedule this audio sample for playing. Actual playing will only start
 116      * at the next call op SoundGroup::update()
 117      * @param _loop Define whether this sound should be played in a loop.
 118      */
 119     void play( bool loop = false ) {
 120         _playing = true; _loop = loop; _changed = true; _static_changed = true;
 121     }
 122
 123     /**
 124      * Check if this audio sample is set to be continuous looping.
 125      * @return Return true if this audio sample is set to looping.
 126      */
 127     inline bool is_looping() { return _loop; }
 128
 129     /**
 130      * Schedule this audio sample to stop playing.
 131      */
 132     virtual void stop() {
 133         _playing = false; _changed = true;
 134     }
 135
 136     /**
 137      * Schedule this audio sample to play once.
 138      * @see #play
 139      */
 140     inline void play_once() { play(false); }
 141
 142     /**
 143      * Schedule this audio sample to play looped.
 144      * @see #play
 145      */
 146     inline void play_looped() { play(true); }
 147
 148     /**
 149      * Test if a audio sample is scheduled for playing.
 150      * @return true if this audio sample is playing, false otherwise.
 151      */
 152     inline bool is_playing() { return _playing; }
 153
 154
 155     /**
 156      * Set this sample to out-of-range (or not) and
 157      * Schedule this audio sample to stop (or start) playing.
 158      */
 159     inline void set_out_of_range(bool oor = true) {
 160         _out_of_range = oor; _playing = (!oor && _loop); _changed = true;
 161     }
 162
 163     /**
 164      * Test if this sample to out-of-range or not.
 165      */
 166     inline bool test_out_of_range() {
 167         return _out_of_range;
 168     }
 169
 170     /**
 171      * Set the data associated with this audio sample
 172      * @param data Pointer to a memory block containg this audio sample data.
 173        This pointer will be set to NULL after calling this function.
 174      */
 175     inline void set_data( const unsigned char **data ) {
 176         _data = (unsigned char*)*data; *data = NULL;
 177     }
 178     inline void set_data( const void **data ) {
 179         _data = (unsigned char*)*data; *data = NULL;
 180     }
 181
 182     /**
 183      * Return the data associated with this audio sample.
 184      * @return A pointer to this sound data of this audio sample.
 185      */
 186     inline void* get_data() const { return _data; }
 187
 188     /**
 189      * Free the data associated with this audio sample
 190      */
 191     void free_data();
 192
 193     /**
 194      * Set the source id of this source
 195      * @param sid OpenAL source-id
 196      */
 197     virtual inline void set_source(unsigned int sid) {
 198         _source = sid; _valid_source = true; _changed = true;
 199     }
 200
 201     /**
 202      * Get the OpenAL source id of this source
 203      * @return OpenAL source-id
 204      */
 205     virtual inline unsigned int get_source() { return _source; }
 206
 207     /**
 208      * Test if the source-id of this audio sample may be passed to OpenAL.
 209      * @return true if the source-id is valid
 210      */
 211     virtual inline bool is_valid_source() const { return _valid_source; }
 212
 213     /**
 214      * Set the source-id of this audio sample to invalid.
 215      */
 216     virtual inline void no_valid_source() { _valid_source = false; }
 217
 218     /**
 219      * Set the OpenAL buffer-id of this source
 220      * @param bid OpenAL buffer-id
 221      */
 222     inline void set_buffer(unsigned int bid) {
 223         _buffer = bid; _valid_buffer = true; _changed = true;
 224     }
 225
 226     /**
 227      * Get the OpenAL buffer-id of this source
 228      * @return OpenAL buffer-id
 229      */
 230     inline unsigned int get_buffer() { return _buffer; }
 231
 232     /**
 233      * Test if the buffer-id of this audio sample may be passed to OpenAL.
 234      * @return true if the buffer-id is valid
 235      */
 236     inline bool is_valid_buffer() const { return _valid_buffer; }
 237
 238     /**
 239      * Set the buffer-id of this audio sample to invalid.
 240      */
 241     inline void no_valid_buffer() { _valid_buffer = false; }
 242
 243     /**
 244      * Set the playback pitch of this audio sample.
 245      * Should be between 0.0 and 2.0 for maximum compatibility.
 246      * @param p Pitch
 247      */
 248     inline void set_pitch( float p ) {
 249         if (p > 2.0) p = 2.0; else if (p < 0.01) p = 0.01;
 250         _pitch = p; _changed = true;
 251     }
 252
 253     /**
 254      * Get the current pitch value of this audio sample.
 255      * @return Pitch
 256      */
 257     inline float get_pitch() { return _pitch; }
 258
 259     /**
 260      * Set the master volume of this sample. Should be between 0.0 and 1.0.
 261      * The final volume is calculated by multiplying the master and audio sample
 262      * volume.
 263      * @param v Volume
 264      */
 265     inline void set_master_volume( float v ) {
 266         if (v > 1.0) v = 1.0; else if (v < 0.0) v = 0.0;
 267         _master_volume = v; _changed = true;
 268     }
 269
 270     /**
 271      * Set the volume of this audio sample. Should be between 0.0 and 1.0.
 272      * The final volume is calculated by multiplying the master and audio sample
 273      * volume.
 274      * @param v Volume
 275      */
 276     inline void set_volume( float v ) {
 277         if (v > 1.0) v = 1.0; else if (v < 0.0) v = 0.0;
 278         _volume = v; _changed = true;
 279     }
 280
 281     /**
 282      * Get the final volume value of this audio sample.
 283      * @return Volume
 284      */
 285     inline float get_volume() { return _volume * _master_volume; }
 286
 287     /**
 288      * Set the OpenAL format of this audio sample.
 289      * @param format OpenAL format-id
 290      */
 291     inline void set_format( int format ) { _format = format; }
 292
 293     /**
 294      * Returns the format of this audio sample.
 295      * @return OpenAL format-id
 296      */
 297     inline int get_format() { return _format; }
 298
 299     /**
 300      * Set the frequency (in Herz) of this audio sample.
 301      * @param freq Frequency
 302      */
 303     inline void set_frequency( int freq ) { _freq = freq; }
 304
 305     /**
 306      * Returns the frequency (in Herz) of this audio sample.
 307      * @return Frequency
 308      */
 309     inline int get_frequency() { return _freq; }
 310
 311     /**
 312      * Sets the size (in bytes) of this audio sample.
 313      * @param size Data size
 314      */
 315     inline void set_size( size_t size ) { _size = size; }
 316
 317     /**
 318      * Returns the size (in bytes) of this audio sample.
 319      * @return Data size
 320      */
 321     inline size_t get_size() const { return _size; }
 322
 323     /**
 324      * Set the position of this sound relative to the base position.
 325      * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right.
 326      * @param pos Relative position of this sound
 327      */
 328     inline void set_relative_position( const SGVec3f& pos ) {
 329         _relative_pos = toVec3d(pos); _changed = true;
 330     }
 331
 332     /**
 333      * Set the base position in Cartesian coordinates
 334      * @param pos position in Cartesian coordinates
 335      */
 336     inline void set_position( const SGVec3d& pos ) {
 337        _base_pos = pos; _changed = true;
 338     }
 339
 340     /**
 341      * Get the absolute position of this sound.
 342      * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right.
 343      * @return Absolute position
 344      */
 345     SGVec3d& get_position() { return _absolute_pos; }
 346
 347     /**
 348      * Set the orientation of this sound.
 349      * @param ori Quaternation containing the orientation information
 350      */
 351     inline void set_orientation( const SGQuatd& ori ) {
 352         _orientation = ori; _changed = true;
 353     }
 354
 355     inline void set_rotation( const SGQuatd& ec2body ) {
 356         _rotation = ec2body; _changed = true;
 357     }
 358
 359     /**
 360      * Set direction of this sound relative to the orientation.
 361      * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right
 362      * @param dir Sound emission direction
 363      */
 364     inline void set_direction( const SGVec3f& dir ) {
 365         _direction = toVec3d(dir); _static_changed = true;
 366     }
 367
 368     /**
 369      * Define the audio cone parameters for directional audio.
 370      * Note: setting it to 2 degree will result in 1 degree to both sides.
 371      * @param inner Inner cone angle (0 - 360 degrees)
 372      * @param outer Outer cone angle (0 - 360 degrees)
 373      * @param gain Remaining gain at the edge of the outer cone (0.0 - 1.0)
 374      */
 375     void set_audio_cone( float inner, float outer, float gain ) {
 376         _inner_angle = inner; _outer_angle = outer; _outer_gain = gain;
 377         _static_changed = true;
 378     }
 379
 380     /**
 381      * Get the orientation vector of this sound.
 382      * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right
 383      * @return Orientaton vector
 384      */
 385     SGVec3f& get_orientation() { return _orivec; }
 386
 387     /**
 388      * Get the inner angle of the audio cone.
 389      * @return Inner angle in degrees
 390      */
 391     float get_innerangle() { return _inner_angle; }
 392
 393     /**
 394      * Get the outer angle of the audio cone.
 395      * @return Outer angle in degrees
 396      */
 397     float get_outerangle() { return _outer_angle; }
 398
 399     /**
 400      * Get the remaining gain at the edge of the outer cone.
 401      * @return Gain
 402      */
 403     float get_outergain() { return _outer_gain; }
 404
 405     /**
 406      * Set the velocity vector (in meters per second) of this sound.
 407      * This is in the local frame coordinate system; x=north, y=east, z=down
 408      * @param Velocity vector
 409      */
 410     inline void set_velocity( const SGVec3f& vel ) {
 411         _velocity = vel; _changed = true;
 412     }
 413
 414     /**
 415      * Get velocity vector (in meters per second) of this sound.
 416      * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right
 417      * @return Velocity vector
 418      */
 419     SGVec3f& get_velocity() { return _velocity; }
 420
 421
 422     /**
 423      * Set reference distance (in meters) of this sound.
 424      * This is the distance where the gain will be half.
 425      * @param dist Reference distance
 426      */
 427     inline void set_reference_dist( float dist ) {
 428         _reference_dist = dist; _static_changed = true;
 429     }
 430
 431     /**
 432      * Get reference distance ((in meters) of this sound.
 433      * This is the distance where the gain will be half.
 434      * @return Reference distance
 435      */
 436     inline float get_reference_dist() { return _reference_dist; }
 437
 438
 439     /**
 440      * Set maximum distance (in meters) of this sound.
 441      * This is the distance where this sound is no longer audible.
 442      * @param dist Maximum distance
 443      */
 444     inline void set_max_dist( float dist ) {
 445         _max_dist = dist; _static_changed = true;
 446     }
 447
 448     /**
 449      * Get maximum distance (in meters) of this sound.
 450      * This is the distance where this sound is no longer audible.
 451      * @return dist Maximum distance
 452      */
 453     inline float get_max_dist() { return _max_dist; }
 454
 455     /**
 456      * Get the reference name of this audio sample.
 457      * @return Sample name
 458      */
 459     inline std::string get_sample_name() const { return _refname; }
 460
 461     inline virtual bool is_queue() const { return false; }
 462
 463     void update_pos_and_orientation();
 464
 465 private:
 466
 467     // Position of the source sound.
 468     SGVec3d _absolute_pos;      // absolute position
 469     SGVec3d _relative_pos;      // position relative to the base position
 470     SGVec3d _direction;         // orientation offset
 471     SGVec3f _velocity;          // Velocity of the source sound.
 472
 473     // The position and orientation of this sound
 474     SGQuatd _orientation;       // base orientation
 475     SGVec3f _orivec;            // orientation vector for OpenAL
 476     SGVec3d _base_pos;          // base position
 477
 478     SGQuatd _rotation;
 479
 480     std::string _refname;       // name or file path
 481     unsigned char* _data;
 482
 483     // configuration values
 484     int _format;
 485     size_t _size;
 486     int _freq;
 487
 488     // Buffers hold sound data.
 489     bool _valid_buffer;
 490     unsigned int _buffer;
 491
 492     // Sources are points emitting sound.
 493     bool _valid_source;
 494     unsigned int _source;
 495
 496     // The orientation of this sound (direction and cut-off angles)
 497     float _inner_angle;
 498     float _outer_angle;
 499     float _outer_gain;
 500
 501     float _pitch;
 502     float _volume;
 503     float _master_volume;
 504     float _reference_dist;
 505     float _max_dist;
 506     bool _loop;
 507
 508     bool _playing;
 509     bool _changed;
 510     bool _static_changed;
 511     bool _out_of_range;
 512     bool _is_file;
 513
 514     std::string random_string();
 515 };
 516
 517
 518 #endif // _SG_SAMPLE_HXX
 519
 520