]> git.mxchange.org Git - simgear.git/blobdiff - simgear/sound/sample_openal.hxx
Switch to out own audio format defines
[simgear.git] / simgear / sound / sample_openal.hxx
index f44596a8bedcdec1df30864b944de159c044e19b..91e2b2ac0c2c375ca667b609c8d86df42b43aa46 100644 (file)
@@ -1,8 +1,10 @@
-// sample.hxx -- Sound sample encapsulation class
+// sample_openal.hxx -- Audio sample encapsulation class
 // 
 // Written by Curtis Olson, started April 2004.
+// Modified to match the new SoundSystem by Erik Hofman, October 2009
 //
 // Copyright (C) 2004  Curtis L. Olson - http://www.flightgear.org/~curt
+// Copyright (C) 2009 Erik Hofman <erik@ehofman.com>
 //
 // This program is free software; you can redistribute it and/or
 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
 // General Public License for more details.
 //
 // 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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
+// along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
+// Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
 //
 // $Id$
 
 /**
- * \file sample.hxx
- * Provides a sound sample encapsulation
+ * \file audio sample.hxx
+ * Provides a audio sample encapsulation
  */
 
 #ifndef _SG_SAMPLE_HXX
 #define _SG_SAMPLE_HXX 1
 
-#ifndef __cplusplus
-# error This library requires C++
-#endif
-
-#include <string>
-
-#include <simgear/compiler.h>
-#include <simgear/debug/logstream.hxx>
-#include <simgear/structure/SGReferenced.hxx>
-#include <simgear/structure/SGSharedPtr.hxx>
 #include <simgear/math/SGMath.hxx>
+#include <simgear/props/props.hxx>
+     
+enum {
+    SG_SAMPLE_MONO = 1,
+    SG_SAMPLE_STEREO = 2,
+
+    SG_SAMPLE_4BITS = 4,
+    SG_SAMPLE_8BITS = 8,
+    SG_SAMPLE_16BITS = 16,
+
+    SG_SAMPLE_UNCOMPRESSED = 0,
+    SG_SAMPLE_COMPRESSED = 256,
+
+    SG_SAMPLE_MONO8    = (SG_SAMPLE_MONO|SG_SAMPLE_8BITS),
+    SG_SAMPLE_MONO16   = (SG_SAMPLE_MONO|SG_SAMPLE_16BITS),
+    SG_SAMPLE_MULAW    = (SG_SAMPLE_MONO|SG_SAMPLE_8BITS|SG_SAMPLE_COMPRESSED),
+    SG_SAMPLE_ADPCM    = (SG_SAMPLE_MONO|SG_SAMPLE_4BITS|SG_SAMPLE_COMPRESSED)
+};
 
-#include <plib/sg.h>
-
-using std::string;
 
 /**
- * manages everything we need to know for an individual sound sample
+ * manages everything we need to know for an individual audio sample
  */
 
-class SGSoundSample : public SGReferenced {
+class SGSoundSampleInfo
+{
+public:
+    SGSoundSampleInfo();
+    ~SGSoundSampleInfo() {}
 
-private:
+    /**
+     * Returns the format of this audio sample.
+     * @return SimGear format-id
+     */
+    inline unsigned int get_format() { return (_tracks | _bits | _compressed*256); }
 
-    // Position of the source sound.
-    SGVec3d _absolute_pos;     // absolute position
-    SGVec3f _relative_pos;     // position relative to the base position
-    SGVec3d _base_pos;         // base position
+    /**
+     * Get the reference name of this audio sample.
+     * @return Sample name
+     */
+    inline std::string get_sample_name() const { return _refname; }
 
-    // The orientation of the sound (direction and cut-off angles)
-    SGVec3f _orientation;      // base orientation
-    SGVec3f _direction;                // orientation offset
+    /**
+     * Returns the frequency (in Herz) of this audio sample.
+     * @return Frequency
+     */
+    inline unsigned int get_frequency() { return _frequency; }
 
-    // Velocity of the source sound.
-    SGVec3f _velocity;
+    /**
+     * Get the current pitch value of this audio sample.
+     * @return Pitch
+     */
+    inline float get_pitch() { return _pitch; }
 
-    string _sample_name;
-    unsigned char *_data;
+    /**
+     * Get the final volume value of this audio sample.
+     * @return Volume
+     */
+    inline float get_volume() { return _volume * _master_volume; }
 
-    // configuration values
-    int _format;
-    int _size;
-    int _freq;
+    /**
+     * Returns the size (in bytes) of this audio sample.
+     * @return Data size
+     */
+    inline size_t get_size() const {
+        return (_samples * _tracks * _bits)/8;
+    }
 
-    // Buffers hold sound data.
-    bool _valid_buffer;
-    unsigned int _buffer;
 
-    // Sources are points emitting sound.
-    bool _valid_source;
-    unsigned int _source;
+    /**
+     * Get the absolute position of this sound.
+     * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right.
+     * @return Absolute position
+     */
+    inline SGVec3d& get_position() { return _absolute_pos; }
 
-    // The orientation of the sound (direction and cut-off angles)
-    float _inner_angle;
-    float _outer_angle;
-    float _outer_gain;
+    /**
+     * Get the orientation vector of this sound.
+     * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right
+     * @return Orientaton vector
+     */
+    inline SGVec3f& get_orientation() { return _orivec; }
+
+    /**
+     * Get the inner angle of the audio cone.
+     * @return Inner angle in degrees
+     */
+    inline float get_innerangle() { return _inner_angle; }
+
+    /**
+     * Get the outer angle of the audio cone.
+     * @return Outer angle in degrees
+     */
+    inline float get_outerangle() { return _outer_angle; }
+
+    /**
+     * Get the remaining gain at the edge of the outer cone.
+     * @return Gain
+     */
+    inline float get_outergain() { return _outer_gain; }
+
+    /**
+     * Get velocity vector (in meters per second) of this sound.
+     * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right
+     * @return Velocity vector
+     */
+    inline SGVec3f& get_velocity() { return _velocity; }
+
+    /**
+     * Get reference distance ((in meters) of this sound.
+     * This is the distance where the gain will be half.
+     * @return Reference distance
+     */
+    inline float get_reference_dist() { return _reference_dist; }
+
+    /**
+     * Get maximum distance (in meters) of this sound.
+     * This is the distance where this sound is no longer audible.
+     * @return dist Maximum distance
+     */
+    inline float get_max_dist() { return _max_dist; }
+
+    /**
+     * Test if static data of audio sample configuration has changed.
+     * Calling this function will reset the flag so calling it a second
+     * time in a row will return false.
+     * @return Return true is the static data has changed in the mean time.
+     */
+    bool has_static_data_changed() {
+        bool b = _static_changed; _static_changed = false; return b;
+    }
+
+protected:
+    // static sound emitter info
+    std::string _refname;
+    unsigned int _bits;
+    unsigned int _tracks;
+    unsigned int _samples;
+    unsigned int _frequency;
+    bool _compressed;
+    bool _loop;
+
+    // dynamic sound emitter info (non 3d)
+    bool _static_changed;
+    bool _playing;
 
     float _pitch;
     float _volume;
     float _master_volume;
+
+    // dynamic sound emitter info (3d)
+    bool _use_pos_props;
+    bool _out_of_range;
+
+    float _inner_angle;
+    float _outer_angle;
+    float _outer_gain;
+
     float _reference_dist;
     float _max_dist;
-    bool _loop;
 
-    bool _playing;
-    bool _changed;
-    bool _static_changed;
-    bool _is_file;
+    SGPropertyNode_ptr _pos_prop[3];
+    SGVec3d _absolute_pos;     // absolute position
+    SGVec3d _relative_pos;     // position relative to the base position
+    SGVec3d _direction;                // orientation offset
+    SGVec3f _velocity;         // Velocity of the source sound.
 
-    void update_absolute_position();
+    // The position and orientation of this sound
+    SGQuatd _orientation;      // base orientation
+    SGVec3f _orivec;           // orientation vector
+    SGVec3d _base_pos;         // base position
 
+    SGQuatd _rotation;
+
+private:
+    static std::string random_string();
+};
+
+
+class SGSoundSample : public SGSoundSampleInfo, public SGReferenced {
 public:
 
      /**
@@ -109,311 +221,334 @@ public:
 
     /**
      * Constructor
-     * @param path Path name to sound
      * @param file File name of sound
-       should usually be true unless you want to manipulate the data
-       later.)
+       Buffer data is freed by the sample group
      */
-    SGSoundSample( const char *path, const char *file );
+    SGSoundSample(const char *file, const SGPath& currentDir);
 
     /**
      * Constructor.
-     * @param _data Pointer to a memory buffer containing the sample data
-       the application is responsible for freeing the buffer data.
+     * @param data Pointer to a memory buffer containing this audio sample data
+       The application may free the data by calling free_data(), otherwise it
+       will be resident until the class is destroyed. This pointer will be
+       set to NULL after calling this function.
      * @param len Byte length of array
-     * @param _freq Frequency of the provided data (bytes per second)
-       should usually be true unless you want to manipulate the data
-       later.)
+     * @param freq Frequency of the provided data (bytes per second)
+     * @param format SimGear format id of the data
      */
-    SGSoundSample( unsigned char *data, int len, int freq, int format = AL_FORMAT_MONO8 );
-
-    ~SGSoundSample ();
+    SGSoundSample( void** data, int len, int freq, int format=SG_SAMPLE_MONO8 );
+    SGSoundSample( const unsigned char** data, int len, int freq,
+                   int format = SG_SAMPLE_MONO8 );
 
     /**
-     * detect wheter the sample holds the information of a sound file
+     * Destructor
      */
-    inline bool is_file() const { return _is_file; }
+    virtual ~SGSoundSample ();
 
     /**
-     * Test whether this sample has a changed configuration since the last
-     * call. (Calling this function resets the value).
+     * Test if this audio sample configuration has changed since the last call.
+     * Calling this function will reset the flag so calling it a second
+     * time in a row will return false.
+     * @return Return true is the configuration has changed in the mean time.
      */
-    inline bool has_changed() {
+    bool has_changed() {
         bool b = _changed; _changed = false; return b;
     }
 
-    inline bool has_static_data_changed() {
-        bool b = _static_changed; _static_changed = false; return b;
-    }
+    /**
+     * Detect whether this audio sample holds the information of a sound file.
+     * @return Return true if this sample is to be constructed from a file.
+     */
+    inline bool is_file() const { return _is_file; }
 
+    SGPath file_path() const;
 
     /**
-     * Start playing this sample.
-     *
-     * @param _loop Define whether the sound should be played in a loop.
+     * Schedule this audio sample for playing. Actual playing will only start
+     * at the next call op SoundGroup::update()
+     * @param _loop Define whether this sound should be played in a loop.
      */
-    inline void play( bool loop ) {
-        _playing = true; _loop = loop; _changed = true;
+    void play( bool loop = false ) {
+        _playing = true; _loop = loop; _changed = true; _static_changed = true;
     }
 
     /**
-     * Return if the sample is looping or not.
+     * Check if this audio sample is set to be continuous looping.
+     * @return Return true if this audio sample is set to looping.
      */
-    inline bool get_looping() { return _loop; }
+    inline bool is_looping() { return _loop; }
 
     /**
-     * Stop playing this sample.
-     *
-     * @param sched A pointer to the appropriate scheduler.
+     * Schedule this audio sample to stop playing.
      */
-    inline void stop() {
+    virtual void stop() {
         _playing = false; _changed = true;
     }
 
     /**
-     * Play this sample once.
+     * Schedule this audio sample to play once.
      * @see #play
      */
     inline void play_once() { play(false); }
 
     /** 
-     * Play this sample looped.
+     * Schedule this audio sample to play looped.
      * @see #play
      */
     inline void play_looped() { play(true); }
 
     /**
-     * Test if a sample is currently playing.
-     * @return true if is is playing, false otherwise.
+     * Test if a audio sample is scheduled for playing.
+     * @return true if this audio sample is playing, false otherwise.
      */
     inline bool is_playing() { return _playing; }
 
+
     /**
-     * set the data associated with this sample
+     * Set this sample to out-of-range (or not) and
+     * Schedule this audio sample to stop (or start) playing.
      */
-    inline void set_data( unsigned char* data ) {
-        _data = data;
+    inline void set_out_of_range(bool oor = true) {
+        _out_of_range = oor; _playing = (!oor && _loop); _changed = true;
     }
 
     /**
-     * @return the data associated with this sample
+     * Test if this sample to out-of-range or not.
      */
-    inline void* get_data() const { return _data; }
+    inline bool test_out_of_range() {
+        return _out_of_range;
+    }
 
     /**
-     * free the data associated with this sample
+     * Set the data associated with this audio sample
+     * @param data Pointer to a memory block containg this audio sample data.
+       This pointer will be set to NULL after calling this function.
      */
-    inline void free_data() {
-        if (_data != NULL) { delete[] _data; _data = NULL; }
+    inline void set_data( const unsigned char **data ) {
+        _data = (unsigned char*)*data; *data = NULL;
+    }
+    inline void set_data( const void **data ) {
+        _data = (unsigned char*)*data; *data = NULL;
     }
 
     /**
-     * set the source id of this source
+     * Return the data associated with this audio sample.
+     * @return A pointer to this sound data of this audio sample.
      */
-    inline void set_source(unsigned int s) {
-        _source = s; _valid_source = true; _changed = true;
+    inline void* get_data() const { return _data; }
+
+    /**
+     * Free the data associated with this audio sample
+     */
+    void free_data();
+
+    /**
+     * Set the source id of this source
+     * @param sid source-id
+     */
+    virtual void set_source(unsigned int sid) {
+        _source = sid; _valid_source = true; _changed = true;
     }
 
     /**
-     * get the source id of this source
+     * Get the source id of this source
+     * @return source-id
      */
-    inline unsigned int get_source() { return _source; }
+    virtual unsigned int get_source() { return _source; }
 
     /**
-     * detect wheter the source id of the sample is valid
+     * Test if the source-id of this audio sample is usable.
+     * @return true if the source-id is valid
      */
-    inline bool is_valid_source() const { return _valid_source; }
+    virtual bool is_valid_source() const { return _valid_source; }
 
     /**
-     * set the source id of the sample to invalid.
+     * Set the source-id of this audio sample to invalid.
      */
-    inline void no_valid_source() {
-        _valid_source = false;
-    }
+    virtual void no_valid_source() { _valid_source = false; }
 
     /**
-     * set the buffer id of this source
+     * Set the buffer-id of this source
+     * @param bid buffer-id
      */
-    inline void set_buffer(unsigned int b) {
-        _buffer = b; _valid_buffer = true; _changed = true;
+    inline void set_buffer(unsigned int bid) {
+        _buffer = bid; _valid_buffer = true; _changed = true;
     } 
 
     /**
-     * get the buffer id of this source
+     * Get the buffer-id of this source
+     * @return buffer-id
      */
     inline unsigned int get_buffer() { return _buffer; }
 
     /**
-     * detect wheter the source id of the sample is valid
+     * Test if the buffer-id of this audio sample is usable.
+     * @return true if the buffer-id is valid
      */
     inline bool is_valid_buffer() const { return _valid_buffer; }
 
     /**
-     * set the source id of the sample to invalid.
-     */
-    inline void no_valid_buffer() {
-        _valid_buffer = false;
-    }
-
-    /**
-     * Get the current pitch setting of this sample.
+     * Set the buffer-id of this audio sample to invalid.
      */
-    inline float get_pitch() { return _pitch; }
+    inline void no_valid_buffer() { _valid_buffer = false; }
 
     /**
-     * Set the pitch of this sample.
+     * Set the playback pitch of this audio sample. 
+     * Should be between 0.0 and 2.0 for maximum compatibility.
+     * @param p Pitch
      */
     inline void set_pitch( float p ) {
+        if (p > 2.0) p = 2.0; else if (p < 0.01) p = 0.01;
         _pitch = p; _changed = true;
     }
 
     /**
-     * Get the current volume setting of this sample.
-     */
-    inline float get_volume() { return _volume * _master_volume; }
-
-    /**
-     * Set the master (sampel group) volume of this sample.
+     * Set the master volume of this sample. Should be between 0.0 and 1.0.
+     * The final volume is calculated by multiplying the master and audio sample
+     * volume.
+     * @param v Volume
      */
     inline void set_master_volume( float v ) {
+        if (v > 1.0) v = 1.0; else if (v < 0.0) v = 0.0;
         _master_volume = v; _changed = true;
     }
 
     /**
-     * Set the volume of this sample.
+     * Set the volume of this audio sample. Should be between 0.0 and 1.0.
+     * The final volume is calculated by multiplying the master and audio sample
+     * volume.
+     * @param v Volume
      */
     inline void set_volume( float v ) {
+        if (v > 1.0) v = 1.0; else if (v < 0.0) v = 0.0;
         _volume = v; _changed = true;
     }
 
     /**
-     * Set the format of the sounds sample
+     * Set the SimGear format of this audio sample.
+     * @param format SimGear format-id
      */
-    inline void set_format( int format ) {
-        _format = format;
+    inline void set_format( int fmt ) {
+        _tracks = fmt & 0x3; _bits = fmt & 0x1C; _compressed = fmt & 0x100;
     }
 
     /**
-     * Returns the format of the sounds sample
+     * Set the frequency (in Herz) of this audio sample.
+     * @param freq Frequency
      */
-    inline int get_format() { return _format; }
-
+    inline void set_frequency( int freq ) { _frequency = freq; }
 
     /**
-     * Set the frequency of the sounds sample
+     * Sets the size (in bytes) of this audio sample.
+     * @param size Data size
      */
-    inline void set_frequency( int freq ) {
-        _freq = freq; _changed = true;
+    inline void set_size( size_t size ) {
+        _samples = size*8/(_bits*_tracks);
     }
+    inline void set_no_samples(size_t samples) { _samples = samples; }
 
     /**
-     * Returns the frequency of the sounds sample
-     */
-    inline int get_frequency() { return _freq; }
-
-    /**
-     * Returns the size of the sounds sample
+     * Set the position of this sound relative to the base position.
+     * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right.
+     * @param pos Relative position of this sound
      */
-    inline void set_size( int size ) {
-        _size = size;
+    inline void set_relative_position( const SGVec3f& pos ) {
+        _relative_pos = toVec3d(pos); _changed = true;
     }
 
     /**
-     * Returns the size of the sounds sample
+     * Set the base position in Cartesian coordinates
+     * @param pos position in Cartesian coordinates
      */
-    inline int get_size() const { return _size; }
+    inline void set_position( const SGVec3d& pos ) {
+       _base_pos = pos; _changed = true;
+    }
 
-    /**
-     * Set position of the sound source (uses same coordinate system as opengl)
-     */
-    void set_base_position( SGVec3d pos );
-    void set_relative_position( SGVec3f pos );
+    inline void set_position_properties(SGPropertyNode_ptr pos[3]) {
+        _pos_prop[0] = pos[0]; _pos_prop[1] = pos[1]; _pos_prop[2] = pos[2];
+        if (pos[0] || pos[1] || pos[2]) _use_pos_props = true;
+        _changed = true;
+    }
 
     /**
-     * Get position of the sound source (uses same coordinate system as opengl)
+     * Set the orientation of this sound.
+     * @param ori Quaternation containing the orientation information
      */
-    inline float *get_position() const { return toVec3f(_absolute_pos).data(); }
+    inline void set_orientation( const SGQuatd& ori ) {
+        _orientation = ori; _changed = true;
+    }
 
-    /**
-     * Set the orientation of the sound source, both for direction
-     * and audio cut-off angles.
-     */
-    void set_orientation( SGVec3f ori );
+    inline void set_rotation( const SGQuatd& ec2body ) {
+        _rotation = ec2body; _changed = true;
+    }
 
     /**
-     * Set the relative direction of the sound source, both for direction
-     * and audio cut-off angles.
+     * Set direction of this sound relative to the orientation.
+     * This is in the same coordinate system as OpenGL; y=up, z=back, x=right
+     * @param dir Sound emission direction
      */
-    void set_direction( SGVec3f dir );
+    inline void set_direction( const SGVec3f& dir ) {
+        _direction = toVec3d(dir); _static_changed = true;
+    }
 
     /**
-     * Define the audio cone parameters for directional audio
+     * Define the audio cone parameters for directional audio.
+     * Note: setting it to 2 degree will result in 1 degree to both sides.
+     * @param inner Inner cone angle (0 - 360 degrees)
+     * @param outer Outer cone angle (0 - 360 degrees)
+     * @param gain Remaining gain at the edge of the outer cone (0.0 - 1.0)
      */
-    inline void set_audio_cone( float inner, float outer, float gain ) {
-        _inner_angle = inner;
-        _outer_angle = outer;
-        _outer_gain = gain;
+    void set_audio_cone( float inner, float outer, float gain ) {
+        _inner_angle = inner; _outer_angle = outer; _outer_gain = gain;
         _static_changed = true;
     }
 
     /**
-     * Get the orientation of the sound source, the inner or outer angle
-     * or outer gain.
-     */
-    float *get_orientation();
-
-    inline float get_innerangle() { return _inner_angle; }
-    inline float get_outerangle() { return _outer_angle; }
-    inline float get_outergain() { return _outer_gain; }
-
-    /**
-     * Set velocity of the sound source (uses same coordinate system as opengl)
+     * Set the velocity vector (in meters per second) of this sound.
+     * This is in the local frame coordinate system; x=north, y=east, z=down
+     * @param Velocity vector
      */
-    inline void set_velocity( SGVec3f vel ) {
-        _velocity = SGVec3f(vel); _changed = true;
+    inline void set_velocity( const SGVec3f& vel ) {
+        _velocity = vel; _changed = true;
     }
 
     /**
-     * Get velocity of the sound source (uses same coordinate system as opengl)
-     */
-    inline float *get_velocity() { return _velocity.data(); }
-
-
-    /**
-     * Set reference distance of sound (the distance where the gain
-     * will be half.)
+     * Set reference distance (in meters) of this sound.
+     * This is the distance where the gain will be half.
+     * @param dist Reference distance
      */
     inline void set_reference_dist( float dist ) {
         _reference_dist = dist; _static_changed = true;
     }
 
     /**
-     * Get reference distance of sound (the distance where the gain
-     * will be half.)
-     */
-    inline float get_reference_dist() { return _reference_dist; }
-
-
-    /**
-     * Set maximum distance of sound (the distance where the sound is
-     * no longer audible.
+     * Set maximum distance (in meters) of this sound.
+     * This is the distance where this sound is no longer audible.
+     * @param dist Maximum distance
      */
-    void set_max_dist( float dist ) {
+    inline void set_max_dist( float dist ) {
         _max_dist = dist; _static_changed = true;
     }
 
-    /**
-     * Get maximum istance of sound (the distance where the sound is
-     * no longer audible.
-     */
-    inline float get_max_dist() { return _max_dist; }
+    inline virtual bool is_queue() const { return false; }
 
-    /**
-     * Get the name of this sample
-     */
-    inline string get_sample_name() { return _sample_name; }
-};
+    void update_pos_and_orientation();
+
+protected:
+    bool _is_file;
+    bool _changed;
 
+    // Sources are points emitting sound.
+    bool _valid_source;
+    unsigned int _source;
+
+private:
+    unsigned char* _data;
+
+    // Buffers hold sound data.
+    bool _valid_buffer;
+    unsigned int _buffer;
+};
 
 #endif // _SG_SAMPLE_HXX