]> git.mxchange.org Git - simgear.git/blobdiff - simgear/scene/material/mat.hxx
materials.xml format update
[simgear.git] / simgear / scene / material / mat.hxx
index 82772890c8e2cb7d2006c5cfc193bf10b6364011..9e2d06e432d58d7f490a85c4222040ab4f87ece2 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
-// newmat.hxx -- a material in the scene graph.
+// mat.hxx -- a material in the scene graph.
 // TODO: this class needs to be renamed.
 //
 // Written by Curtis Olson, started May 1998.
 // Overhauled by David Megginson, December 2001
 //
-// Copyright (C) 1998 - 2000  Curtis L. Olson  - curt@flightgear.org
+// Copyright (C) 1998 - 2000  Curtis L. Olson  - http://www.flightgear.org/~curt
 //
 // This program is free software; you can redistribute it and/or
 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
 //
 // You should have received a copy of the GNU General Public License
 // along with this program; if not, write to the Free Software
-// Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+// Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
 //
 // $Id$
 
 
-#ifndef _NEWMAT_HXX
-#define _NEWMAT_HXX
+#ifndef _SG_MAT_HXX
+#define _SG_MAT_HXX
 
-#ifndef __cplusplus                                                          
+#ifndef __cplusplus
 # error This library requires C++
-#endif                                   
+#endif
 
 #include <simgear/compiler.h>
 
-#include STL_STRING      // Standard C++ string library
+#include <string>      // Standard C++ string library
+#include <vector>
+#include <map>
 
-#include <plib/sg.h>
-#include <plib/ssg.h>
+#include <simgear/math/SGMath.hxx>
 
+#include <osg/ref_ptr>
+
+namespace osg
+{
+class StateSet;
+}
+
+#include <simgear/scene/model/SGReaderWriterXMLOptions.hxx>
 #include <simgear/props/props.hxx>
-#include <simgear/scene/model/loader.hxx>
+#include <simgear/structure/SGSharedPtr.hxx>
+#include <simgear/scene/util/SGSceneFeatures.hxx>
 
-SG_USING_STD(string);
+#include "matmodel.hxx"
 
+namespace simgear
+{
+class Effect;
+void reload_shaders();
+}
+
+class SGMaterialGlyph;
 
 /**
  * A material in the scene graph.
@@ -52,173 +69,10 @@ SG_USING_STD(string);
  * defined in the $FG_ROOT/materials.xml file, and can be changed
  * at runtime.
  */
-class FGNewMat {
+class SGMaterial : public SGReferenced {
 
 public:
 
-\f
-  //////////////////////////////////////////////////////////////////////
-  // Inner classes.
-  //////////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-  class ObjectGroup;
-
-  /**
-   * A randomly-placeable object.
-   *
-   * FGNewMat uses this class to keep track of the model(s) and
-   * parameters for a single instance of a randomly-placeable object.
-   * The object can have more than one variant model (i.e. slightly
-   * different shapes of trees), but they are considered equivalent
-   * and interchangeable.
-   */
-  class Object
-  {
-  public:
-
-    /**
-     * The heading type for a randomly-placed object.
-     */
-    enum HeadingType {
-      HEADING_FIXED,
-      HEADING_BILLBOARD,
-      HEADING_RANDOM
-    };
-
-
-    /**
-     * Get the number of variant models available for the object.
-     *
-     * @return The number of variant models.
-     */
-    int get_model_count( FGModelLoader *loader,
-                         const string &fg_root,
-                         SGPropertyNode *prop_root,
-                         double sim_time_sec );
-
-
-    /**
-     * Get a specific variant model for the object.
-     *
-     * @param index The index of the model.
-     * @return The model.
-     */
-    ssgEntity *get_model( int index,
-                          FGModelLoader *loader,
-                          const string &fg_root,
-                          SGPropertyNode *prop_root,
-                          double sim_time_sec );
-
-
-    /**
-     * Get a randomly-selected variant model for the object.
-     *
-     * @return A randomly select model from the variants.
-     */
-    ssgEntity *get_random_model( FGModelLoader *loader,
-                                 const string &fg_root,
-                                 SGPropertyNode *prop_root,
-                                 double sim_time_sec );
-
-
-    /**
-     * Get the average number of meters^2 occupied by each instance.
-     *
-     * @return The coverage in meters^2.
-     */
-    double get_coverage_m2 () const;
-
-
-    /**
-     * Get the heading type for the object.
-     *
-     * @return The heading type.
-     */
-    HeadingType get_heading_type () const;
-
-  protected:
-
-    friend class ObjectGroup;
-
-    Object (const SGPropertyNode * node, double range_m);
-
-    virtual ~Object ();
-
-  private:
-
-    /**
-     * Actually load the models.
-     *
-     * This class uses lazy loading so that models won't be held
-     * in memory for materials that are never referenced.
-     */
-    void load_models( FGModelLoader *loader,
-                      const string &fg_root,
-                      SGPropertyNode *prop_root,
-                      double sim_time_sec );
-
-    vector<string> _paths;
-    mutable vector<ssgEntity *> _models;
-    mutable bool _models_loaded;
-    double _coverage_m2;
-    double _range_m;
-    HeadingType _heading_type;
-  };
-
-
-  /**
-   * A collection of related objects with the same visual range.
-   *
-   * Grouping objects with the same range together significantly
-   * reduces the memory requirements of randomly-placed objects.
-   * Each FGNewMat instance keeps a (possibly-empty) list of
-   * object groups for placing randomly on the scenery.
-   */
-  class ObjectGroup
-  {
-  public:
-    virtual ~ObjectGroup ();
-
-
-    /**
-     * Get the visual range of the object in meters.
-     *
-     * @return The visual range.
-     */
-    double get_range_m () const;
-
-
-    /**
-     * Get the number of objects in the group.
-     *
-     * @return The number of objects.
-     */
-    int get_object_count () const;
-
-
-    /**
-     * Get a specific object.
-     *
-     * @param index The object's index, zero-based.
-     * @return The object selected.
-     */
-    Object * get_object (int index) const;
-
-  protected:
-
-    friend class FGNewMat;
-
-    ObjectGroup (SGPropertyNode * node);
-
-  private:
-
-    double _range_m;
-    vector<Object *> _objects;
-
-  };
-
-
-
 \f
   ////////////////////////////////////////////////////////////////////
   // Public Constructors.
@@ -231,34 +85,14 @@ public:
    * state information for the material.  This node is usually
    * loaded from the $FG_ROOT/materials.xml file.
    */
-  FGNewMat( const string &fg_root, const SGPropertyNode *props,
-            bool smooth_shading, bool use_textures );
-
-
-  /**
-   * Construct a material from an absolute texture path.
-   *
-   * @param texture_path A string containing an absolute path
-   * to a texture file (usually RGB).
-   */
-  FGNewMat( const string &texpath, bool smooth_shading, bool use_textures );
-
-
-  /**
-   * Construct a material around an existing SSG state.
-   *
-   * This constructor allows the application to create a custom,
-   * low-level state for the scene graph and wrap a material around
-   * it.  Note: the pointer ownership is transferred to the material.
-   *
-   * @param s The SSG state for this material.
-   */
-  FGNewMat( ssgSimpleState *s, bool smooth_shading, bool use_textures );
+  SGMaterial( const osgDB::ReaderWriter::Options*, const SGPropertyNode *props);
 
+  SGMaterial(const simgear::SGReaderWriterXMLOptions*,
+             const SGPropertyNode *props);
   /**
    * Destructor.
    */
-  virtual ~FGNewMat( void );
+  ~SGMaterial( void );
 
 
 \f
@@ -267,30 +101,26 @@ public:
   ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
   /**
-   * Force the texture to load if it hasn't already.
-   *
-   * @return true if the texture loaded, false if it was loaded
-   * already.
+   * Get the textured state.
    */
-  virtual bool load_texture ();
-
+  simgear::Effect *get_effect(int n = -1);
 
   /**
-   * Get the textured state.
+   * Get the number of textures assigned to this material.
    */
-  virtual inline ssgSimpleState *get_textured () { return textured; }
+  inline int get_num() const { return _status.size(); }
 
 
   /**
    * Get the xsize of the texture, in meters.
    */
-  virtual inline double get_xsize() const { return xsize; }
+  inline double get_xsize() const { return xsize; }
 
 
   /**
    * Get the ysize of the texture, in meters.
    */
-  virtual inline double get_ysize() const { return ysize; }
+  inline double get_ysize() const { return ysize; }
 
 
   /**
@@ -298,52 +128,134 @@ public:
    *
    * A smaller number means more generated night lighting.
    *
-   * @return The area (m^2?) covered by each light.
+   * @return The area (m^2) covered by each light.
    */
-  virtual inline double get_light_coverage () const { return light_coverage; }
+  inline double get_light_coverage () const { return light_coverage; }
 
+  /**
+   * Get the wood coverage.
+   *
+   * A smaller number means more generated woods within the forest.
+   *
+   * @return The area (m^2) covered by each wood.
+   */
+  inline double get_wood_coverage () const { return wood_coverage; }
 
   /**
-   * Get the number of randomly-placed objects defined for this material.
+   * Get the density of the wood
+   *
+   * @return The area (m^2) covered by each tree in the wood.
+   */
+  inline double get_tree_density () const { return tree_density; }
+  
+  /**
+   * Get the size of each wood
+   *
+   * @return the average area (m^2) of each wood
+   */
+  inline double get_wood_size () const { return wood_size; }
+  
+  /**
+   * Get the tree height.
+   *
+   * @return The average height of the trees.
+   */
+  inline double get_tree_height () const { return tree_height; }
+
+  /**
+   * Get the tree width.
+   *
+   * @return The average width of the trees.
    */
-  virtual int get_object_group_count () const { return object_groups.size(); }
+  inline double get_tree_width () const { return tree_width; }
 
+  /**
+   * Get the forest LoD range.
+   *
+   * @return The LoD range for the trees.
+   */
+  inline double get_tree_range () const { return tree_range; }
+  
+  /**
+   * Get the number of tree varieties available
+   *
+   * @return the number of different trees defined in the texture strip
+   */
+  inline int get_tree_varieties () const { return tree_varieties; }
+  
+  /**
+   * Get the texture strip to use for trees
+   *
+   * @return the texture to use for trees.
+   */
+  inline std::string get_tree_texture () const { return  tree_texture; }
 
   /**
-   * Get a randomly-placed object for this material.
+   * Return if the surface material is solid, if it is not solid, a fluid
+   * can be assumed, that is usually water.
    */
-  virtual ObjectGroup * get_object_group (int index) const {
-    return object_groups[index];
-  }
+  bool get_solid () const { return solid; }
 
+  /**
+   * Get the friction factor for that material
+   */
+  double get_friction_factor () const { return friction_factor; }
 
   /**
-   * Get the current state.
+   * Get the rolling friction for that material
    */
-  virtual inline ssgStateSelector *get_state () const { return state; }
+  double get_rolling_friction () const { return rolling_friction; }
 
+  /**
+   * Get the bumpines for that material
+   */
+  double get_bumpiness () const { return bumpiness; }
 
   /**
-   * Increment the reference count for this material.
-   *
-   * A material with 0 references may be deleted by the
-   * material library.
+   * Get the load resistance
    */
-  virtual inline void ref () { refcount++; }
+  double get_load_resistance () const { return load_resistance; }
 
+  /**
+   * Get the list of names for this material
+   */
+  const std::vector<std::string>& get_names() const { return _names; }
 
   /**
-   * Decrement the reference count for this material.
+   * add the given name to the list of names this material is known
    */
-  virtual inline void deRef () { refcount--; }
+  void add_name(const std::string& name) { _names.push_back(name); }
 
+  /**
+   * Get the number of randomly-placed objects defined for this material.
+   */
+  int get_object_group_count () const { return object_groups.size(); }
 
   /**
-   * Get the reference count for this material.
-   *
-   * @return The number of references (0 if none).
+   * Get a randomly-placed object for this material.
    */
-  virtual inline int getRef () const { return refcount; }
+  SGMatModelGroup * get_object_group (int index) const {
+    return object_groups[index];
+  }
+
+  /**
+   * Return pointer to glyph class, or 0 if it doesn't exist.
+   */
+  SGMaterialGlyph * get_glyph (const std::string& name) const;
+
+  void set_light_color(const SGVec4f& color)
+  { emission = color; }
+  const SGVec4f& get_light_color() const
+  { return emission; }
+
+  SGVec2f get_tex_coord_scale() const
+  {
+    float tex_width = get_xsize();
+    float tex_height = get_ysize();
+
+    return SGVec2f((0 < tex_width) ? 1000.0f/tex_width : 1.0f,
+                   (0 < tex_height) ? 1000.0f/tex_height : 1.0f);
+  }
 
 protected:
 
@@ -355,8 +267,21 @@ protected:
   /**
    * Initialization method, invoked by all public constructors.
    */
-  virtual void init();
+  void init();
 
+protected:
+
+  struct _internal_state {
+      _internal_state(simgear::Effect *e, bool l,
+                      const simgear::SGReaderWriterXMLOptions *o);
+      _internal_state(simgear::Effect *e, const std::string &t, bool l,
+                      const simgear::SGReaderWriterXMLOptions *o);
+      void add_texture(const std::string &t, int i);
+      osg::ref_ptr<simgear::Effect> effect;
+      std::vector<std::pair<std::string,int> > texture_paths;
+      bool effect_realized;
+      osg::ref_ptr<const simgear::SGReaderWriterXMLOptions> options;
+  };
 
 private:
 
@@ -365,13 +290,11 @@ private:
   // Internal state.
   ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-  // names
-  string texture_path;
+  // texture status
+  std::vector<_internal_state> _status;
 
-  // pointers to ssg states
-  ssgStateSelector *state;
-  ssgSimpleState *textured;
-  ssgSimpleState *nontextured;
+  // Round-robin counter
+  mutable unsigned int _current_ptr;
 
   // texture size
   double xsize, ysize;
@@ -380,40 +303,104 @@ private:
   bool wrapu, wrapv;
 
   // use mipmapping?
-  int mipmap;
+  bool mipmap;
 
   // coverage of night lighting.
   double light_coverage;
+  
+  // coverage of woods
+  double wood_coverage;
+
+  // The size of each wood
+  double wood_size;
+
+  // Tree density within the wood
+  double tree_density;
+
+  // Range at which trees become visible
+  double tree_range;
+
+  // Height of the tree
+  double tree_height;
+
+  // Width of the tree
+  double tree_width;
+
+  // Number of varieties of tree texture
+  int tree_varieties;
+
+  // True if the material is solid, false if it is a fluid
+  bool solid;
+
+  // the friction factor of that surface material
+  double friction_factor;
+
+  // the rolling friction of that surface material
+  double rolling_friction;
+
+  // the bumpiness of that surface material
+  double bumpiness;
+
+  // the load resistance of that surface material
+  double load_resistance;
 
   // material properties
-  sgVec4 ambient, diffuse, specular, emission;
+  SGVec4f ambient, diffuse, specular, emission;
   double shininess;
 
-  // true if texture loading deferred, and not yet loaded
-  bool texture_loaded;
-
-  vector<ObjectGroup *> object_groups;
+  // effect for this material
+  std::string effect;
 
-  // ref count so we can properly delete if we have multiple
-  // pointers to this record
-  int refcount;
+  // the list of names for this material. May be empty.
+  std::vector<std::string> _names;
 
+  std::vector<SGSharedPtr<SGMatModelGroup> > object_groups;
 
+  // taxiway-/runway-sign texture elements
+  std::map<std::string, SGSharedPtr<SGMaterialGlyph> > glyphs;
+  
+  // Tree texture, typically a strip of applicable tree textures
+  std::string tree_texture;
 \f
   ////////////////////////////////////////////////////////////////////
   // Internal constructors and methods.
   ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-  FGNewMat( const string &fg_root, const FGNewMat &mat ); // unimplemented
+  void read_properties(const simgear::SGReaderWriterXMLOptions* options,
+                        const SGPropertyNode *props);
+  void buildEffectProperties(const simgear::SGReaderWriterXMLOptions* options);
+};
 
-  void read_properties( const string &fg_root, const SGPropertyNode *props );
-  void build_ssg_state( bool defer_tex_load,
-                        bool smooth_shading,
-                        bool use_textures );
-  void set_ssg_state( ssgSimpleState *s,
-                      bool smooth_shading, bool use_textures );
 
+class SGMaterialGlyph : public SGReferenced {
+public:
+  SGMaterialGlyph(SGPropertyNode *);
+  inline double get_left() const { return _left; }
+  inline double get_right() const { return _right; }
+  inline double get_width() const { return _right - _left; }
 
+protected:
+  double _left;
+  double _right;
 };
 
-#endif // _NEWMAT_HXX 
+class SGMaterialUserData : public osg::Referenced {
+public:
+  SGMaterialUserData(const SGMaterial* material) :
+    mMaterial(material)
+  {}
+  const SGMaterial* getMaterial() const
+  { return mMaterial; }
+private:
+  // this cannot be an SGSharedPtr since that would create a cicrular reference
+  // making it impossible to ever free the space needed by SGMaterial
+  const SGMaterial* mMaterial;
+};
+
+void
+SGSetTextureFilter( int max);
+
+int
+SGGetTextureFilter();
+
+#endif // _SG_MAT_HXX