scene.c

   1 /**\r
   2  * CITS2231 Graphics Scene Editor\r
   3  * @author Ashley Tyndall (20915779)\r
   4  */\r
   5 \r
   6 #include <stdlib.h>\r
   7 #include <stdio.h>\r
   8 #include <dirent.h>\r
   9 #include <string.h>\r
  10 #include <math.h>\r
  11 #include <GL/gl.h>\r
  12 #include <GL/glut.h>\r
  13 #include <time.h>\r
  14 \r
  15 #include "bitmap.h"\r
  16 #include "globals.h"\r
  17 #include "helper.h"\r
  18 #include "types.h"\r
  19 #include "scene.h"\r
  20 \r
  21 /**\r
  22  * Event hander for main menu events\r
  23  * @param id ID of menu item selected\r
  24  */\r
  25 void processMainEvents(int id) {\r
  26   switch (id) {\r
  27     case M_ROTATE_MOVE_CAMERA:\r
  28       manipulateState = STATE_CAMERA_ROTATE_MOVE;\r
  29       break;\r
  30     case M_POSITION_SCALE:\r
  31       manipulateState = STATE_OBJECT_POSITION_SCALE;\r
  32       break;\r
  33     case M_ROTATION_TEXTURE_SCALE:\r
  34       manipulateState = STATE_OBJECT_ROTATION_TEXTURE_SCALE;\r
  35       break;\r
  36     case M_EXIT:\r
  37       exit(EXIT_SUCCESS);\r
  38 \r
  39   }\r
  40 }\r
  41 \r
  42 /**\r
  43  * Event hander for materials menu events\r
  44  * @param id ID of menu item selected\r
  45  */\r
  46 void processMaterialEvents(int id) {\r
  47   switch (id) {\r
  48     case M_MATERIAL_ALL_RGB:\r
  49       // Do stuff\r
  50       break;\r
  51 \r
  52     case M_MATERIAL_AMBIENT_RGB:\r
  53       // Do stuff\r
  54       break;\r
  55 \r
  56     case M_MATERIAL_DIFFUSE_RGB:\r
  57       // Do stuff\r
  58       break;\r
  59 \r
  60     case M_MATERIAL_SPECULAR_RGB:\r
  61       // Do stuff\r
  62       break;\r
  63 \r
  64     case M_MATERIAL_ALL_ADSS:\r
  65       // Do stuff\r
  66       break;\r
  67 \r
  68     case M_MATERIAL_RED_ADSS:\r
  69       // Do stuff\r
  70       break;\r
  71 \r
  72     case M_MATERIAL_GREEN_ADSS:\r
  73       // Do stuff\r
  74       break;\r
  75 \r
  76     case M_MATERIAL_BLUE_ADSS:\r
  77       // Do stuff\r
  78       break;\r
  79 \r
  80   }\r
  81 }\r
  82 \r
  83 /**\r
  84  * Event hander for light menu events\r
  85  * @param id ID of menu item selected\r
  86  */\r
  87 void processLightEvents(int id) {\r
  88   switch (id) {\r
  89     case M_LIGHT_MOVE_LIGHT_1:\r
  90       // Do stuff\r
  91       break;\r
  92 \r
  93     case M_LIGHT_RGBALL_LIGHT_1:\r
  94       // Do stuff\r
  95       break;\r
  96 \r
  97     case M_LIGHT_MOVE_LIGHT_2:\r
  98       // Do stuff\r
  99       break;\r
 100 \r
 101     case M_LIGHT_RGBALL_LIGHT_2:\r
 102       // Do stuff\r
 103       break;\r
 104 \r
 105   }\r
 106 }\r
 107 \r
 108 /**\r
 109  * Event hander for object menu events\r
 110  * @param id ID of object selected\r
 111  */\r
 112 void processObjectEvents(int id) {\r
 113   addSceneObject(id);\r
 114   glutPostRedisplay();\r
 115 }\r
 116 \r
 117 /**\r
 118  * Event hander for texture menu events\r
 119  * @param id ID of texutre selected\r
 120  */\r
 121 void processTextureEvents(int id) {\r
 122   if ( curObject >= 0 ) {\r
 123     sceneObjs[curObject].texture = id;\r
 124     glutPostRedisplay();\r
 125   }\r
 126 }\r
 127 \r
 128 /**\r
 129  * Event hander for ground texture menu events\r
 130  * @param id ID of ground texture selected\r
 131  */\r
 132 void processGTextureEvents(int id) {\r
 133   currentGroundTexture = id;\r
 134   glutPostRedisplay();\r
 135 }\r
 136 \r
 137 /**\r
 138  * Creates menu for program\r
 139  */\r
 140 void makeMenu() {\r
 141   // Construct material menu\r
 142   int materialMenu = glutCreateMenu(processMaterialEvents);\r
 143   glutAddMenuEntry("All R/G/B", M_MATERIAL_ALL_RGB);\r
 144   glutAddMenuEntry("Ambient R/G/B", M_MATERIAL_AMBIENT_RGB);\r
 145   glutAddMenuEntry("Diffuse R/G/B", M_MATERIAL_DIFFUSE_RGB);\r
 146   glutAddMenuEntry("Specular R/G/B", M_MATERIAL_SPECULAR_RGB);\r
 147   glutAddMenuEntry("All Amb/Diff/Spec/Shine", M_MATERIAL_ALL_ADSS);\r
 148   glutAddMenuEntry("Red Amb/Diff/Spec/Shine", M_MATERIAL_RED_ADSS);\r
 149   glutAddMenuEntry("Green Amb/Diff/Spec/Shine", M_MATERIAL_GREEN_ADSS);\r
 150   glutAddMenuEntry("Blue Amb/Diff/Spec/Shine", M_MATERIAL_BLUE_ADSS);\r
 151 \r
 152   // Construct light menu\r
 153   int lightMenu = glutCreateMenu(processLightEvents);\r
 154   glutAddMenuEntry("Move Light 1", M_LIGHT_MOVE_LIGHT_1);\r
 155   glutAddMenuEntry("R/G/B/All Light 1", M_LIGHT_RGBALL_LIGHT_1);\r
 156   glutAddMenuEntry("Move Light 2", M_LIGHT_MOVE_LIGHT_2);\r
 157   glutAddMenuEntry("R/G/B/All Light 2", M_LIGHT_RGBALL_LIGHT_2);\r
 158 \r
 159   // Construct object menu\r
 160   int objectMenu = makeSubmenuFromArray( objectMenuEntries, NMESH, processObjectEvents );\r
 161 \r
 162   // Construct texture / ground texture menus\r
 163   int textureMenu = makeSubmenuFromArray( textureMenuEntries, NTEXTURE, processTextureEvents );\r
 164   int gTextureMenu = makeSubmenuFromArray( textureMenuEntries, NTEXTURE, processGTextureEvents );\r
 165 \r
 166   // Construct main menu\r
 167   glutCreateMenu(processMainEvents);\r
 168   glutAddMenuEntry("Rotate/Move Camera", M_ROTATE_MOVE_CAMERA);\r
 169   glutAddSubMenu("Add object", objectMenu);\r
 170   glutAddMenuEntry("Position/Scale", M_POSITION_SCALE);\r
 171   glutAddMenuEntry("Rotation/Texture Scale", M_ROTATION_TEXTURE_SCALE);\r
 172   //glutAddSubMenu("Material", materialMenu);\r
 173   glutAddSubMenu("Texture", textureMenu);\r
 174   glutAddSubMenu("Ground texture", gTextureMenu);\r
 175   //glutAddSubMenu("Lights", lightMenu);\r
 176   glutAddMenuEntry("Exit", M_EXIT);\r
 177 \r
 178   // Bind to right mouse button\r
 179   glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON);\r
 180 }\r
 181 \r
 182 /**\r
 183  * Called when window is resized\r
 184  * @param w New width\r
 185  * @param h New height\r
 186  */\r
 187 void windowReshape(int w, int h) {\r
 188   glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);\r
 189   width = w;\r
 190   height = h;\r
 191 }\r
 192 \r
 193 /**\r
 194  * Called when mouse event occurs\r
 195  * @param btn Mouse button\r
 196  * @param state State of mouse button\r
 197  * @param x Mouse x position\r
 198  * @param y Mouse y position\r
 199  */\r
 200 void mouse(int button, int state, int x, int y) {\r
 201   switch(button) {\r
 202     case GLUT_LEFT_BUTTON:\r
 203     case GLUT_MIDDLE_BUTTON:\r
 204       if ( state == GLUT_DOWN ) {\r
 205         buttonSelected = button;\r
 206       } else if ( state == GLUT_UP ) {\r
 207         buttonSelected = -1;\r
 208       }\r
 209       startx = x;\r
 210       starty = y;\r
 211       break;\r
 212   }\r
 213 }\r
 214 \r
 215 /**\r
 216  * Keybord event handler\r
 217  * w/s increase/decrease the z\r
 218  * a/d increase/decrease the x\r
 219  * q/e increase/decrease the y\r
 220  * z/x increase/decrease the angle\r
 221  * @param key Key pressed\r
 222  * @param x x co-ordinate of mouse\r
 223  * @param y y co-ordinate of mouse\r
 224  */\r
 225 void keyboard(unsigned char key, int x, int y) {\r
 226   switch(key) {\r
 227     case 'w':\r
 228     case 'W':\r
 229       camz -= factor;\r
 230       break;\r
 231     case 'a':\r
 232     case 'A':\r
 233       camx -= factor;\r
 234       break;\r
 235     case 's':\r
 236     case 'S':\r
 237       camz += factor;\r
 238       break;\r
 239     case 'd':\r
 240     case 'D':\r
 241       camx += factor;\r
 242       break;\r
 243     case 'q':\r
 244     case 'Q':\r
 245       camy += factor;\r
 246       break;\r
 247     case 'e':\r
 248     case 'E':\r
 249       camy -= factor;\r
 250       break;\r
 251     case 'z':\r
 252     case 'Z':\r
 253       keyrot += factor;\r
 254       break;\r
 255     case 'x':\r
 256     case 'X':\r
 257       keyrot -= factor;\r
 258       break;\r
 259     case '=':\r
 260     case '+':\r
 261       factor += 0.1;\r
 262       printf("Factor of change is now %f\n", factor);\r
 263       break;\r
 264     case '-':\r
 265     case '_':\r
 266       factor -= 0.1;\r
 267       printf("Factor of change is now %f\n", factor);\r
 268       break;\r
 269 \r
 270   }\r
 271   printf("Camera is now at (%f, %f, %f), angle %f\n", camx, camy, camz, keyrot);\r
 272   glutPostRedisplay();\r
 273 }\r
 274 \r
 275 /**\r
 276  * Called when motion event occurs\r
 277  * @param x Mouse x position\r
 278  * @param y Mouse y position\r
 279  */\r
 280 void motion(int x, int y) {\r
 281   if ( buttonSelected == -1 ) return; // No button selected, no action\r
 282 \r
 283   switch ( manipulateState ) {\r
 284     case STATE_CAMERA_ROTATE_MOVE:\r
 285       rotate += (x - startx);\r
 286 \r
 287       if ( buttonSelected == GLUT_LEFT_BUTTON ) {\r
 288         // w: rotate, h: zoom\r
 289         zoom += (y - starty);\r
 290       } else if ( buttonSelected == GLUT_MIDDLE_BUTTON ) {\r
 291         // w: rotate, h: tilt\r
 292         camAngle += (y - starty);\r
 293       }\r
 294 \r
 295       starty = y;\r
 296       startx = x;\r
 297 \r
 298       break;\r
 299 \r
 300     case STATE_OBJECT_POSITION_SCALE:\r
 301       //SceneObject co = sceneObjs[curObject];\r
 302 \r
 303       if ( buttonSelected == GLUT_LEFT_BUTTON ) {\r
 304         // w: left/right, h: near/far\r
 305         \r
 306       } else if ( buttonSelected == GLUT_MIDDLE_BUTTON ) {\r
 307         // w: big/small, h: up/down\r
 308       }\r
 309       break;\r
 310 \r
 311     case STATE_OBJECT_ROTATION_TEXTURE_SCALE:\r
 312       if ( buttonSelected == GLUT_LEFT_BUTTON ) {\r
 313         // w: rotate on width, h: rotate on h\r
 314       } else if ( buttonSelected == GLUT_MIDDLE_BUTTON ) {\r
 315         // w & h, rotate on h\r
 316       }\r
 317       break;\r
 318 \r
 319   }\r
 320 \r
 321   glutPostRedisplay();\r
 322 }\r
 323 \r
 324 /**\r
 325  * Display function\r
 326  */\r
 327 void display() {\r
 328   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);\r
 329   \r
 330   // Redraw projection matrix\r
 331   glMatrixMode(GL_PROJECTION);\r
 332   glLoadIdentity();\r
 333 \r
 334   float aspect;\r
 335   if ( width <= height ) {\r
 336     aspect = (float)height / (float)width;\r
 337   } else {\r
 338     aspect = (float)width / (float)height;\r
 339   }\r
 340 \r
 341   gluPerspective(\r
 342     75.0,\r
 343     aspect,\r
 344     0.1,\r
 345     300\r
 346     );\r
 347 \r
 348   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);\r
 349   glLoadIdentity();\r
 350 \r
 351   gluLookAt(\r
 352     0.0,  0.0,  15.0 + (zoom*zoomFactor),  /* eye is at (x,y,z) */\r
 353     0.0,  0.0,  0.0,  /* center is at (x,y,z) */\r
 354     0.0,  10.0,  0.0   /* up is in postivie Y direction */\r
 355     );\r
 356 \r
 357   glRotatef(camAngle*camAngleFactor, 1.0, 0.0, 0.0);\r
 358 \r
 359   /* Reposition the light source 0. */\r
 360   lightPosition0[0] = 12*cos(lightAngle0);\r
 361   lightPosition0[1] = lightHeight0;\r
 362   lightPosition0[2] = 12*sin(lightAngle0);\r
 363   lightPosition0[3] = 0.0;\r
 364 \r
 365   direction0[0] = lightPosition0[0];\r
 366   direction0[2] = lightPosition0[2];\r
 367 \r
 368   /* Reposition the light source 1. */\r
 369   lightPosition1[0] = 12*cos(lightAngle1);\r
 370   lightPosition1[1] = lightHeight1;\r
 371   lightPosition1[2] = 12*sin(lightAngle1);\r
 372   lightPosition1[3] = 0.0;\r
 373 \r
 374   direction1[0] = lightPosition1[0];\r
 375   direction1[2] = lightPosition1[2];\r
 376 \r
 377   glPushMatrix();\r
 378 \r
 379     /* Perform scene rotations based on user mouse/keyboard input. */\r
 380     glRotatef(rotate*rotateFactor, 0.0, 1.0, 0.0);\r
 381     glTranslatef(camx, camy, camz);\r
 382     glRotatef(keyrot, 1.0, 0.0, 0.0);\r
 383 \r
 384     glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightPosition0);\r
 385     glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, lightPosition1);\r
 386 \r
 387     drawFloor();\r
 388     \r
 389     // Draw sceneObjs array\r
 390     for ( int i = 0; i < nObjects; i++ ) {\r
 391       glPushMatrix();\r
 392         SceneObject so = sceneObjs[i];\r
 393 \r
 394         // Apply rotation vector\r
 395         glRotatef(so.rotation.amount, so.rotation.vector[0], so.rotation.vector[1], so.rotation.vector[2]);\r
 396 \r
 397         // Apply scaling vector\r
 398         glScalef(so.scale[0], so.scale[1], so.scale[2]);\r
 399 \r
 400         // Apply translation vector\r
 401         glTranslatef(so.x, so.y, so.z);\r
 402 \r
 403         // Apply texture\r
 404         if ( so.texture > 0 ) {\r
 405           getTexture(so.texture);\r
 406           glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, so.texture);\r
 407         } else {\r
 408           glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);\r
 409         }\r
 410 \r
 411         // Draw actual object\r
 412         if ( so.mesh > 0 ) {\r
 413           // drawMesh();\r
 414         } else if ( so.mesh == -1 ) { // a mesh of -1 draws the teapot\r
 415           // The teapot does not obey the right-hand rule\r
 416           glFrontFace(GL_CW);\r
 417           glutSolidTeapot(1);\r
 418           glFrontFace(GL_CCW);\r
 419         }\r
 420 \r
 421         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);\r
 422       glPopMatrix();\r
 423     }\r
 424     \r
 425 \r
 426     // Draw a white ball over the light source\r
 427     glPushMatrix();\r
 428       glDisable(GL_LIGHTING);\r
 429       glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);\r
 430       glTranslatef(lightPosition0[0], lightPosition0[1], lightPosition0[2]);\r
 431       glutSolidSphere(0.5, 50, 50);\r
 432       glEnable(GL_LIGHTING);\r
 433     glPopMatrix();\r
 434 \r
 435     // Draw a white ball over the light source\r
 436     glPushMatrix();\r
 437       glDisable(GL_LIGHTING);\r
 438       glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);\r
 439       glTranslatef(lightPosition1[0], lightPosition1[1], lightPosition1[2]);\r
 440       glutSolidSphere(0.5, 50, 50);\r
 441       glEnable(GL_LIGHTING);\r
 442     glPopMatrix();\r
 443 \r
 444     drawAxisLines();\r
 445 \r
 446   glPopMatrix();\r
 447 \r
 448   glutSwapBuffers();\r
 449 }\r
 450 \r
 451 /**\r
 452  * init function; sets initial OpenGL state\r
 453  */\r
 454 void init() {\r
 455   glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, ambient0);\r
 456   glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, diffuse0);\r
 457   glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, specular0);\r
 458   glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPOT_DIRECTION, direction0);\r
 459 \r
 460   glLightfv(GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, ambient1);\r
 461   glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, diffuse1);\r
 462   glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, specular1);\r
 463   glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPOT_DIRECTION, direction1);\r
 464 \r
 465   glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, glightmodel);\r
 466   glLightModeli(GL_LIGHT_MODEL_COLOR_CONTROL, GL_SEPARATE_SPECULAR_COLOR);\r
 467 \r
 468   glEnable(GL_LIGHT0);\r
 469   glEnable(GL_LIGHT1);\r
 470   glEnable(GL_LIGHTING);\r
 471 }\r
 472 \r
 473 /**\r
 474  * Main function\r
 475  * @param argc Number of arguments\r
 476  * @param argv Array of arguments\r
 477  * @return Program exit code\r
 478  */\r
 479 int main(int argc, char **argv) {\r
 480   if(argc>1)\r
 481     strcpy(dataDir, argv[1]);\r
 482   else if(opendir(dirDefault1))\r
 483     strcpy(dataDir, dirDefault1);\r
 484   else if(opendir(dirDefault2))\r
 485     strcpy(dataDir, dirDefault2);\r
 486   else fileErr(dirDefault1);\r
 487 \r
 488   for(int i=0; i<NMESH; i++) meshes[i]=NULL;\r
 489   for(int i=0; i<NTEXTURE; i++) textures[i]=NULL;\r
 490 \r
 491   glutInit(&argc, argv);\r
 492 \r
 493   glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);\r
 494 \r
 495   glutInitWindowSize(500, 500);\r
 496   glutCreateWindow("Scene Editor");\r
 497 \r
 498   glShadeModel(GL_SMOOTH); // Enables Smooth Shading\r
 499   glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); // Black Background\r
 500   glClearDepth(1.0f); // Depth Buffer Setup\r
 501   glDepthRange(0,1);\r
 502   glEnable(GL_DEPTH_TEST); // Enables Depth Testing\r
 503   glDepthFunc(GL_LEQUAL);  // the type\r
 504   glEnable(GL_NORMALIZE);\r
 505   glLineWidth(2.0);\r
 506 \r
 507   glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);\r
 508 \r
 509   glutReshapeFunc(windowReshape);\r
 510   glutDisplayFunc(display);\r
 511   glutMouseFunc(mouse);\r
 512   glutKeyboardFunc(keyboard);\r
 513   glutMotionFunc(motion);\r
 514 \r
 515   makeMenu();\r
 516 \r
 517   init();\r
 518 \r
 519   glutMainLoop();\r
 520 }