]> git.mxchange.org Git - simgear.git/blobdiff - simgear/scene/material/EffectBuilder.hxx
Random buildings - initial commit.
[simgear.git] / simgear / scene / material / EffectBuilder.hxx
index 831c9fabe078a60f02662e9540f024a7230b624e..a7c35ea13d447e6e9681013eb2cda486d6eaab08 100644 (file)
 #define SIMGEAR_EFFECTBUILDER_HXX 1
 
 #include <algorithm>
+#include <iterator>
 #include <map>
 #include <string>
 #include <cstring>
 
+#include <osg/Object>
 #include <osgDB/Registry>
 
+#include <boost/bind.hpp>
+#include <boost/multi_index_container.hpp>
+#include <boost/multi_index/member.hpp>
+#include <boost/multi_index/ordered_index.hpp>
+
+#include <simgear/math/SGMath.hxx>
+#include <simgear/props/AtomicChangeListener.hxx>
 #include <simgear/props/props.hxx>
+#include <simgear/scene/util/SGReaderWriterOptions.hxx>
 #include <simgear/structure/exception.hxx>
 #include <simgear/structure/SGSharedPtr.hxx>
 #include <simgear/structure/Singleton.hxx>
 
+#include "Effect.hxx"
 /**
  * Support classes for parsing effects.
  */
@@ -36,6 +47,8 @@
 namespace simgear
 {
 class Effect;
+class Pass;
+class SGReaderWriterOptions;
 
 /**
  * Builder that returns an object, probably an OSG object.
@@ -45,16 +58,16 @@ class EffectBuilder : public SGReferenced
 {
 public:
     virtual ~EffectBuilder() {}
-    virtual T* build(Effect* effect, const SGPropertyNode*,
-                     const osgDB::ReaderWriter::Options* options) = 0;
-    static T* buildFromType(Effect* effect, const std::string& type,
+    virtual T* build(Effect* effect, Pass* pass, const SGPropertyNode*,
+                     const SGReaderWriterOptions* options) = 0;
+    static T* buildFromType(Effect* effect, Pass* pass, const std::string& type,
                             const SGPropertyNode*props,
-                            const osgDB::ReaderWriter::Options* options)
+                            const SGReaderWriterOptions* options)
     {
         BuilderMap& builderMap = getMap();
         typename BuilderMap::iterator iter = builderMap.find(type);
         if (iter != builderMap.end())
-            return iter->second->build(effect, props, options);
+            return iter->second->build(effect, pass, props, options);
         else
             return 0;
     }
@@ -79,55 +92,192 @@ protected:
     }
 };
 
-// Simple tables of strings and constants. The table intialization
-// *must* be in alphabetical order.
+// Tables of strings and constants. We want to reconstruct the effect
+// property tree from OSG state sets, so the tables should be bi-directional.
+
+// two-way map for building StateSets from property descriptions, and
+// vice versa. Mostly copied from the boost documentation.
+
+namespace effect
+{
+using boost::multi_index_container;
+using namespace boost::multi_index;
+
+// tags for accessing both sides of a bidirectional map
+
+struct from{};
+struct to{};
+
 template <typename T>
 struct EffectNameValue
 {
     // Don't use std::pair because we want to use aggregate intialization.
-
     const char* first;
     T second;
-    class Compare
-    {
-    private:
-        static bool compare(const char* lhs, const char* rhs)
-        {
-            return std::strcmp(lhs, rhs) < 0;
-        }
-    public:
-        bool operator()(const EffectNameValue& lhs,
-                        const EffectNameValue& rhs) const
-        {
-            return compare(lhs.first, rhs.first);
-        }
-        bool operator()(const char* lhs, const EffectNameValue& rhs) const
-        {
-            return compare(lhs, rhs.first);
-        }
-        bool operator()(const EffectNameValue& lhs, const char* rhs) const
-        {
-            return compare (lhs.first, rhs);
-        }
+};
+
+// The class template bidirectional_map wraps the specification
+// of a bidirectional map based on multi_index_container.
+
+template<typename FromType,typename ToType>
+struct bidirectional_map
+{
+#if _MSC_VER >= 1600
+    struct value_type {
+        FromType first;
+        ToType second;
+        value_type(FromType f, ToType s) : first(f),second(s){}
     };
+#else
+    typedef std::pair<FromType,ToType> value_type;
+#endif
+
+    /* A bidirectional map can be simulated as a multi_index_container
+     * of pairs of (FromType,ToType) with two unique indices, one
+     * for each member of the pair.
+     */
+    typedef multi_index_container<
+        value_type,
+        indexed_by<
+            ordered_unique<
+                tag<from>, member<value_type, FromType, &value_type::first> >,
+            ordered_unique<
+                tag<to>,  member<value_type, ToType, &value_type::second> >
+            >
+        > type;
+};
+
+template<typename T>
+struct EffectPropertyMap
+{
+    typedef typename bidirectional_map<std::string, T>::type BMap;
+    BMap _map;
+    template<int N>
+    EffectPropertyMap(const EffectNameValue<T> (&attrs)[N]);
 };
 
-template<typename ENV, typename T, int N>
-bool findAttr(const ENV (&attrs)[N], const SGPropertyNode* prop, T& result)
+template<typename T>
+template<int N>
+EffectPropertyMap<T>::EffectPropertyMap(const EffectNameValue<T> (&attrs)[N])
+{
+    for (int i = 0; i < N; ++i)
+        _map.insert(typename BMap::value_type(attrs[i].first, attrs[i].second));
+}
+
+// A one-way map that can be initialized using an array
+template<typename T>
+struct SimplePropertyMap
+{
+    typedef std::map<string, T> map_type;
+    map_type _map;
+    template<int N>
+    SimplePropertyMap(const EffectNameValue<T> (&attrs)[N])
+    {
+        for (int i = 0; i < N; ++i)
+        _map.insert(typename map_type::value_type(attrs[i].first,
+                                                  attrs[i].second));
+    }
+};
+
+class BuilderException : public sg_exception
+{
+public:
+    BuilderException();
+    BuilderException(const char* message, const char* origin = 0);
+    BuilderException(const std::string& message, const std::string& = "");
+    virtual ~BuilderException() throw();
+};
+}
+
+template<typename T>
+void findAttr(const effect::EffectPropertyMap<T>& pMap,
+              const char* name,
+              T& result)
+{
+    using namespace effect;
+    typename EffectPropertyMap<T>::BMap::iterator itr
+        = pMap._map.get<from>().find(name);
+    if (itr == pMap._map.end()) {
+        throw effect::BuilderException(string("findAttr: could not find attribute ")
+                               + string(name));
+    } else {
+        result = itr->second;
+    }
+}
+
+template<typename T>
+inline void findAttr(const effect::EffectPropertyMap<T>& pMap,
+                     const std::string& name,
+                     T& result)
+{
+    findAttr(pMap, name.c_str(), result);
+}
+
+template<typename T>
+void findAttr(const effect::EffectPropertyMap<T>& pMap,
+              const SGPropertyNode* prop,
+              T& result)
 {
     if (!prop)
-        return false;
+        throw effect::BuilderException("findAttr: empty property");
     const char* name = prop->getStringValue();
     if (!name)
-        return false;
-    std::pair<const ENV*, const ENV*> itrs
-        = std::equal_range(&attrs[0], &attrs[N], name, typename ENV::Compare());
-    if (itrs.first == itrs.second) {
-        return false;
-    } else {
-        result = itrs.first->second;
-        return true;
-    }
+        throw effect::BuilderException("findAttr: no name for lookup");
+    findAttr(pMap, name, result);
+}
+
+// Versions that don't throw an error
+
+template<typename T>
+const T* findAttr(const effect::EffectPropertyMap<T>& pMap,
+                  const char* name)
+{
+    using namespace effect;
+    typename EffectPropertyMap<T>::BMap::iterator itr
+        = pMap._map.get<from>().find(name);
+    if (itr == pMap._map.end())
+        return 0;
+    else 
+        return &itr->second;
+}
+
+template<typename T>
+const T* findAttr(const effect::SimplePropertyMap<T>& pMap,
+                  const char* name)
+{
+    using namespace effect;
+    typename SimplePropertyMap<T>::map_type::const_iterator itr
+        = pMap._map.find(name);
+    if (itr == pMap._map.end())
+        return 0;
+    else 
+        return &itr->second;
+}
+
+template<typename T, template<class> class Map>
+const T* findAttr(const Map<T>& pMap,
+                     const std::string& name)
+{
+    return findAttr(pMap, name.c_str());
+}
+
+
+template<typename T>
+std::string findName(const effect::EffectPropertyMap<T>& pMap, T value)
+{
+    using namespace effect;
+    std::string result;
+    typename EffectPropertyMap<T>::BMap::template index_iterator<to>::type itr
+        = pMap._map.get<to>().find(value);
+    if (itr != pMap._map.get<to>().end())
+        result = itr->first;
+    return result;
+}
+
+template<typename T>
+std::string findName(const effect::EffectPropertyMap<T>& pMap, GLenum value)
+{
+    return findName(pMap, static_cast<T>(value));
 }
 
 /**
@@ -145,13 +295,408 @@ const SGPropertyNode* getEffectPropertyChild(Effect* effect,
                                              const SGPropertyNode* prop,
                                              const char* name);
 
-class BuilderException : public sg_exception
+/**
+ * Get the name of a node mentioned in a <use> clause from the global property
+ * tree.
+ * @return empty if prop doesn't contain a <use> clause; otherwise the
+ * mentioned node name.
+ */
+std::string getGlobalProperty(const SGPropertyNode* prop,
+                              const SGReaderWriterOptions *);
+
+template<typename NameItr>
+std::vector<std::string>
+getVectorProperties(const SGPropertyNode* prop,
+                    const SGReaderWriterOptions *options, size_t vecSize,
+                    NameItr defaultNames)
+{
+    using namespace std;
+    vector<string> result;
+    if (!prop)
+        return result;
+    PropertyList useProps = prop->getChildren("use");
+    if (useProps.size() == 1) {
+        string parentName = useProps[0]->getStringValue();
+        if (parentName.size() == 0 || parentName[0] != '/')
+            parentName = options->getPropertyNode()->getPath() + "/" + parentName;
+        if (parentName[parentName.size() - 1] != '/')
+            parentName.append("/");
+        NameItr itr = defaultNames;
+        for (size_t i = 0; i < vecSize; ++i, ++itr)
+            result.push_back(parentName + *itr);
+    } else if (useProps.size() == vecSize) {
+        string parentName = useProps[0]->getStringValue();
+        parentName += "/";
+        for (PropertyList::const_iterator itr = useProps.begin(),
+                 end = useProps.end();
+             itr != end;
+             ++itr) {
+            string childName = (*itr)->getStringValue();
+            if (childName.size() == 0 || childName[0] != '/')
+                result.push_back(parentName + childName);
+            else
+                result.push_back(childName);
+        }
+    }
+    return result;
+}
+
+class PassAttributeBuilder : public SGReferenced
 {
+protected:
+    typedef std::map<const std::string, SGSharedPtr<PassAttributeBuilder> >
+    PassAttrMap;
+
+    struct PassAttrMapSingleton : public simgear::Singleton<PassAttrMapSingleton>
+    {
+        PassAttrMap passAttrMap;
+      
+    };
 public:
-    BuilderException();
-    BuilderException(const char* message, const char* origin = 0);
-    BuilderException(const std::string& message, const std::string& = "");
-    virtual ~BuilderException() throw();
+    virtual ~PassAttributeBuilder(); // anchor into the compilation unit.
+  
+    virtual void buildAttribute(Effect* effect, Pass* pass,
+                                const SGPropertyNode* prop,
+                                const SGReaderWriterOptions* options)
+    = 0;
+    static PassAttributeBuilder* find(const std::string& str)
+    {
+        PassAttrMap::iterator itr
+            = PassAttrMapSingleton::instance()->passAttrMap.find(str);
+        if (itr == PassAttrMapSingleton::instance()->passAttrMap.end())
+            return 0;
+        else
+            return itr->second.ptr();
+    }
+    template<typename T> friend struct InstallAttributeBuilder;
 };
+
+template<typename T>
+struct InstallAttributeBuilder
+{
+    InstallAttributeBuilder(const string& name)
+    {
+        PassAttributeBuilder::PassAttrMapSingleton::instance()
+            ->passAttrMap.insert(make_pair(name, new T));
+    }
+};
+
+// The description of an attribute may exist in a pass' XML, but a
+// derived effect might want to disable the attribute altogether. So,
+// some attributes have an "active" property; if it exists and is
+// false, the OSG attribute is not built at all. This is different
+// from any OSG mode settings that might be around.
+bool isAttributeActive(Effect* effect, const SGPropertyNode* prop);
+
+namespace effect
+{
+/**
+ * Bridge between types stored in properties and what OSG or the
+ * effects code want.
+ */
+template<typename T> struct Bridge;
+
+/**
+ * Default just passes on the same type.
+ *
+ */
+template<typename T>
+struct Bridge
+{
+    typedef T sg_type;
+    static T get(const T& val) { return val; }
+};
+
+template<typename T>
+struct Bridge<const T> : public Bridge<T>
+{
+};
+
+// Save some typing...
+template<typename InType, typename OutType>
+struct BridgeOSGVec
+{
+    typedef InType sg_type;
+    static OutType get(const InType& val) { return toOsg(val); }
+};
+template<>
+struct Bridge<osg::Vec3f> : public BridgeOSGVec<SGVec3d, osg::Vec3f>
+{
+};
+
+template<>
+struct Bridge<osg::Vec3d> : public BridgeOSGVec<SGVec3d, osg::Vec3d>
+{
+};
+
+template<>
+struct Bridge<osg::Vec4f> : public BridgeOSGVec<SGVec4d, osg::Vec4f>
+{
+};
+
+template<>
+struct Bridge<osg::Vec4d> : public BridgeOSGVec<SGVec4d, osg::Vec4d>
+{
+};
+
+/**
+ * Functor for calling a function on an osg::Referenced object and a
+ * value (e.g., an SGVec4d from a property) which will be converted to
+ * the equivalent OSG type.
+ *
+ * General version, function takes obj, val
+ */
+template<typename OSGParam, typename Obj, typename Func>
+struct OSGFunctor : public Bridge<OSGParam>
+{
+    OSGFunctor(Obj* obj, const Func& func)
+        : _obj(obj), _func(func) {}
+    void operator()(const typename Bridge<OSGParam>::sg_type& val) const
+    {
+        _func(_obj, this->get(val));
+    }
+    osg::ref_ptr<Obj>_obj;
+    const Func _func;
+};
+
+/**
+ * Version which uses a pointer to member function instead.
+ */
+template<typename OSGParam, typename Obj>
+struct OSGFunctor<OSGParam, Obj, void (Obj::* const)(const OSGParam&)>
+    : public Bridge<OSGParam>
+{
+    typedef void (Obj::*const MemFunc)(const OSGParam&);
+    OSGFunctor(Obj* obj, MemFunc func)
+        : _obj(obj), _func(func) {}
+    void operator()(const typename Bridge<OSGParam>::sg_type& val) const
+    {
+        (_obj->*_func)(this->get(val));
+    }
+    osg::ref_ptr<Obj>_obj;
+    MemFunc _func;
+};
+
+/**
+ * Typical convenience constructors
+ */
+template<typename OSGParam, typename Obj, typename Func>
+OSGFunctor<OSGParam, Obj, Func> make_OSGFunctor(Obj* obj, const Func& func)
+{
+    return OSGFunctor<OSGParam, Obj, Func>(obj, func);
+}
+
+template<typename OSGParam, typename Obj>
+OSGFunctor<OSGParam, Obj, void (Obj::*const)(const OSGParam&)>
+make_OSGFunctor(Obj* obj, void (Obj::*const func)(const OSGParam&))
+{
+    return OSGFunctor<OSGParam, Obj,
+        void (Obj::* const)(const OSGParam&)>(obj, func);
+}
+
+template<typename OSGParamType, typename ObjType, typename F>
+class ScalarChangeListener
+    : public SGPropertyChangeListener, public InitializeWhenAdded,
+      public Effect::Updater
+{
+public:
+    ScalarChangeListener(ObjType* obj, const F& setter,
+                         const std::string& propName)
+        : _obj(obj), _setter(setter)
+    {
+        _propName = new std::string(propName);
+    }
+    virtual ~ScalarChangeListener()
+    {
+        delete _propName;
+        _propName = 0;
+    }
+    void valueChanged(SGPropertyNode* node)
+    {
+        _setter(_obj.get(), node->getValue<OSGParamType>());
+    }
+    void initOnAddImpl(Effect* effect, SGPropertyNode* propRoot)
+    {
+        SGPropertyNode* listenProp = makeNode(propRoot, *_propName);
+        delete _propName;
+        _propName = 0;
+        if (listenProp)
+            listenProp->addChangeListener(this, true);
+    }
+private:
+    osg::ref_ptr<ObjType> _obj;
+    F _setter;
+    std::string* _propName;
+};
+
+template<typename T, typename Func>
+class EffectExtendedPropListener : public InitializeWhenAdded,
+                                   public Effect::Updater
+{
+public:
+    template<typename Itr>
+    EffectExtendedPropListener(const Func& func,
+                               const std::string* propName, Itr childNamesBegin,
+                               Itr childNamesEnd)
+        : _propName(0), _func(func)
+    {
+        if (propName)
+            _propName = new std::string(*propName);
+        _childNames = new std::vector<std::string>(childNamesBegin,
+                                                   childNamesEnd);
+    }
+    virtual ~EffectExtendedPropListener()
+    {
+        delete _propName;
+        delete _childNames;
+    }
+    void initOnAddImpl(Effect* effect, SGPropertyNode* propRoot)
+    {
+        SGPropertyNode* parent = 0;
+        if (_propName)
+            parent = propRoot->getNode(*_propName, true);
+        else
+            parent = propRoot;
+        _propListener
+            = new ExtendedPropListener<T, Func>(parent, _childNames->begin(),
+                                                _childNames->end(),
+                                                _func, true);
+        delete _propName;
+        _propName = 0;
+        delete _childNames;
+        _childNames = 0;
+    }
+private:
+    std::string* _propName;
+    std::vector<std::string>* _childNames;
+    SGSharedPtr<ExtendedPropListener<T, Func> > _propListener;
+    Func _func;
+};
+
+template<typename T, typename Func, typename Itr>
+Effect::Updater*
+new_EEPropListener(const Func& func, const std::string* propName,
+                   const Itr& namesBegin, const Itr& namesEnd)
+{
+    return new EffectExtendedPropListener<T, Func>
+        (func, 0, namesBegin, namesEnd);
+}
+
+/**
+ * Set DYNAMIC data variance on an osg::Object.
+ */
+
+inline void setDynamicVariance(void* obj)
+{
+}
+
+inline void setDynamicVariance(osg::Object* obj)
+{
+    obj->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
+}
+
+/**
+ * Initialize the value and the possible updating of an effect
+ * attribute. If the value is specified directly, set it. Otherwise,
+ * use the <use> tag to look at the parameters. Again, if there is a
+ * value there set it directly. Otherwise, the parameter contains its
+ * own <use> tag referring to a property in the global property tree;
+ * install a change listener that will set the attribute when the
+ * property changes.
+ *
+ * For relative property names, the property root found in options is
+ * used.
+ */
+template<typename OSGParamType, typename ObjType, typename F>
+void
+initFromParameters(Effect* effect, const SGPropertyNode* prop, ObjType* obj,
+                   const F& setter, const SGReaderWriterOptions* options)
+{
+    const SGPropertyNode* valProp = getEffectPropertyNode(effect, prop);
+    if (!valProp)
+        return;
+    setDynamicVariance(obj);
+    if (valProp->nChildren() == 0) {
+        setter(obj, valProp->getValue<OSGParamType>());
+    } else {
+        std::string propName = getGlobalProperty(valProp, options);
+        ScalarChangeListener<OSGParamType, ObjType, F>* listener
+            = new ScalarChangeListener<OSGParamType, ObjType, F>(obj, setter,
+                                                                 propName);
+        effect->addUpdater(listener);
+    }
+}
+
+template<typename OSGParamType, typename ObjType, typename SetterReturn>
+inline void
+initFromParameters(Effect* effect, const SGPropertyNode* prop, ObjType* obj,
+                   SetterReturn (ObjType::*setter)(const OSGParamType),
+                   const SGReaderWriterOptions* options)
+{
+    initFromParameters<OSGParamType>(effect, prop, obj,
+                                     boost::bind(setter, _1, _2), options);
+}
+
+/*
+ * Initialize vector parameters from individual properties.
+ * The parameter may be updated at runtime.
+ *
+ * If the value is specified directly, set it. Otherwise, use the
+ * <use> tag to look at the parameters. Again, if there is a value
+ * there set it directly. Otherwise, the parameter contains one or several
+ * <use> tags. If there is one tag, it is a property that is the root
+ * for the values needed to update the parameter; nameIter holds the
+ * names of the properties relative to the root. If there are several
+ * <use> tags, they each hold the name of the property holding the
+ * value for the corresponding vector member.
+ *
+ * Install a change listener that will set the attribute when the
+ * property changes.
+ *
+ * For relative property names, the property root found in options is
+ * used.
+ */
+template<typename OSGParamType, typename ObjType, typename NameItrType,
+         typename F>
+void
+initFromParameters(Effect* effect, const SGPropertyNode* prop, ObjType* obj,
+                   const F& setter,
+                   NameItrType nameItr, const SGReaderWriterOptions* options)
+{
+    typedef typename Bridge<OSGParamType>::sg_type sg_type;
+    const int numComponents = props::NumComponents<sg_type>::num_components;
+    const SGPropertyNode* valProp = getEffectPropertyNode(effect, prop);
+    if (!valProp)
+        return;
+    setDynamicVariance(obj);
+    if (valProp->nChildren() == 0) { // Has <use>?
+        setter(obj, Bridge<OSGParamType>::get(valProp->getValue<sg_type>()));
+    } else {
+        std::vector<std::string> paramNames
+            = getVectorProperties(valProp, options,numComponents, nameItr);
+        if (paramNames.empty())
+            throw BuilderException();
+        std::vector<std::string>::const_iterator pitr = paramNames.begin();
+        Effect::Updater* listener
+            =  new_EEPropListener<sg_type>(make_OSGFunctor<OSGParamType>
+                                           (obj, setter),
+                                           0, pitr, pitr + numComponents);
+        effect->addUpdater(listener);
+    }
+}
+
+template<typename OSGParamType, typename ObjType, typename NameItrType,
+         typename SetterReturn>
+inline void
+initFromParameters(Effect* effect, const SGPropertyNode* prop, ObjType* obj,
+                   SetterReturn (ObjType::*setter)(const OSGParamType&),
+                   NameItrType nameItr, const SGReaderWriterOptions* options)
+{
+    initFromParameters<OSGParamType>(effect, prop, obj,
+                                     boost::bind(setter, _1, _2), nameItr,
+                                     options);
+}
+extern const char* colorFields[];
+}
 }
 #endif