scene.c

   1 // compile this program using:\r
   2 //   gcc -O3 -Wall -std=c99 -o scene scene.c bitmap.c -lglut\r
   3 // Or, with cygwin:        (-mno-cygwin is only so the executable runs from windows)\r
   4 //   gcc -mno-cygwin -O3 -Wall -std=c99 -o scene scene.c bitmap.c -lglut32 -lglu32 -lopengl32\r
   5 // Or, use make via the supplied Makefile:     (For cygwin, install the package for make)\r
   6 //   make\r
   7 \r
   8 #include <stdlib.h>\r
   9 #include <stdio.h>\r
  10 #include <dirent.h>\r
  11 #include <string.h>\r
  12 #include <math.h>\r
  13 #include <GL/gl.h>\r
  14 #include <GL/glut.h>\r
  15 \r
  16 #include "bitmap.h"\r
  17 \r
  18 // Type definitions for vertex-coordinates, normals, texture-coordinates, \r
  19 // and triangles (via the indices of 3 vertices).\r
  20 typedef GLfloat vertex[3];\r
  21 typedef GLfloat normal[3];\r
  22 typedef GLfloat texCoord[2];\r
  23 typedef GLint vertexIndex;\r
  24 typedef vertexIndex triangle[3];\r
  25 \r
  26 // A type for a mesh\r
  27 typedef struct {         \r
  28     int nVertices;           //  The number of vertices in the mesh\r
  29     vertex* vertices;        //  Array with coordinates of vertices\r
  30     normal* normals;         //  Array with normals of vertices\r
  31     texCoord* texCoords;     //  Array with texture-coordinates of vertices\r
  32     int nTriangles;          //  The number of triangles in the mesh\r
  33     triangle* triangles;     //  Array of trangles via 3 indices into "vertices"\r
  34 } mesh;\r
  35 \r
  36 #define NMESH 54       // The number of meshes (in the models-textures dir)\r
  37 mesh* meshes[NMESH];   // An array of pointers to the meshes - see getMesh\r
  38 \r
  39 // A type for a 2D texture, with height and width in pixels\r
  40 typedef struct {\r
  41     int height;\r
  42     int width;\r
  43     GLubyte *rgbData;   // Array of bytes with the colour data for the texture\r
  44 } texture;\r
  45 \r
  46 #define NTEXTURE 30     // The number of textures (in the models-textures dir)\r
  47 texture* textures[NTEXTURE];   // An array of texture pointers - see getTexture\r
  48 \r
  49 typedef struct {  \r
  50     // You'll need to add scale, rotation, material, mesh number, etc.,\r
  51     // to this structure\r
  52     float x,y,z;\r
  53 } SceneObject;\r
  54 \r
  55 #define MAXOBJECTS 256\r
  56 SceneObject sceneObjs[MAXOBJECTS];  // An array with details of the objects in a scene\r
  57 int nObjects=0;                     // How many objects there are in the scene currently.\r
  58 \r
  59 void fileErr(char* fileName) {\r
  60     printf("Error reading file: %s\n", fileName);\r
  61     printf("If not in the CSSE labs, you will need to include the directory containing\n");\r
  62     printf("the models on the command line, or put it in the same folder as the exectutable.");\r
  63     exit(1);\r
  64 }  \r
  65 \r
  66 texture* loadTexture(char *fileName) {\r
  67     texture* t = malloc(sizeof (texture));\r
  68     BITMAPINFO *info;\r
  69 \r
  70     t->rgbData = LoadDIBitmap(fileName, &info);\r
  71     t->height=info->bmiHeader.biHeight;\r
  72     t->width=info->bmiHeader.biWidth;\r
  73 \r
  74     return t;\r
  75 }\r
  76 \r
  77 // The following works for the supplied .x files\r
  78 // but probably not for .x files from other sources.\r
  79 mesh* loadMesh(char* fileName) {\r
  80     mesh* m = malloc(sizeof (mesh));\r
  81     FILE* fp = fopen(fileName, "r");\r
  82     char line[256] = "";\r
  83     int lineBuffSize = 256;\r
  84 \r
  85     if(fp == NULL) fileErr(fileName);\r
  86 \r
  87     while(strcmp(line,"Mesh {\r\n") != 0 && strcmp(line,"Mesh {\n") != 0 )\r
  88         fgets(line, lineBuffSize, fp);\r
  89 \r
  90     fscanf(fp, "%d;\n", &(m->nVertices));\r
  91     m->vertices = malloc(m->nVertices * sizeof(vertex));\r
  92     for(int i=0; i < m->nVertices; i++)\r
  93         fscanf(fp, "%f; %f; %f;%*[,;]\n", &(m->vertices[i][0]), &(m->vertices[i][1]), &(m->vertices[i][2]) );\r
  94 \r
  95     fscanf(fp, "%d;\n", &(m->nTriangles));\r
  96     m->triangles = malloc(m->nTriangles * sizeof(triangle));\r
  97     for(int i=0; i < m->nTriangles; i++)\r
  98         fscanf(fp, "%*d; %d, %d, %d;%*[;,]", m->triangles[i], m->triangles[i]+1, m->triangles[i]+2);\r
  99 \r
 100     while(strcmp(line,"  MeshNormals {\r\n") != 0 && strcmp(line,"  MeshNormals {\n") != 0)\r
 101         fgets(line, lineBuffSize, fp);\r
 102 \r
 103     fgets(line, lineBuffSize, fp);\r
 104     m->normals = malloc(m->nVertices * sizeof(normal));\r
 105     for(int i=0; i < m->nVertices; i++)\r
 106         fscanf(fp, "%f; %f; %f;%*[;,]\n",\r
 107                &(m->normals[i][0]), &(m->normals[i][1]), &(m->normals[i][2]));\r
 108 \r
 109     while(strcmp(line,"MeshTextureCoords {\r\n") != 0 && strcmp(line,"MeshTextureCoords {\n") != 0)\r
 110         fgets(line, lineBuffSize, fp);\r
 111 \r
 112     fgets(line, lineBuffSize, fp);\r
 113     m->texCoords = malloc(m->nVertices * sizeof(texCoord));\r
 114     for(int i=0; i < m->nVertices; i++)\r
 115         fscanf(fp, "%f;%f;%*[,;]\n", &(m->texCoords[i][0]), &(m->texCoords[i][1]) );\r
 116     fclose(fp);\r
 117     \r
 118     return m;\r
 119 }\r
 120 \r
 121 char dataDir[200];  // Stores the directory name for the meshes and textures.\r
 122 \r
 123 // getMesh(i) loads mesh[i] if it isn't already loaded.  \r
 124 // You must call getMesh(i) at least once before using mesh[i].\r
 125 // [You may want to add to this function.]\r
 126 void getMesh(int i) { // getMesh(i) loads mesh[i] if it isn't already loaded.  \r
 127     char fileName[220];\r
 128     if(i>=NMESH || i<0) {\r
 129         printf("Error in getMesh - wrong model number");\r
 130         exit(1);\r
 131     }\r
 132     if(meshes[i] != NULL)\r
 133         return;\r
 134     sprintf(fileName, "%s/model%d.x", dataDir, i+1);\r
 135     meshes[i] = loadMesh(fileName);\r
 136 }\r
 137 \r
 138 // getTexture(i) loads texture i if it isn't already loaded.\r
 139 // After calling getTexture(i), you can make texture i the current texture using\r
 140 //     glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, i);    (Use i=0 to return to the default plain texture.)\r
 141 // You can then scale the texture via:   (See the textbook, section 8.8.3.)\r
 142 //      glMatrixMode(GL_TEXTURE);     \r
 143 // You must call getTexture(i) at least once before using texture i.\r
 144 void getTexture(int i) { // getTexture(i) loads texture i if it isn't already loaded.\r
 145     char fileName[220];\r
 146     if(i<1 || i>NTEXTURE) {\r
 147         printf("Error in getTexture - wrong texture number");\r
 148         exit(1);\r
 149     }\r
 150     if(textures[i-1] != NULL)\r
 151         return;\r
 152     sprintf(fileName, "%s/texture%d.bmp", dataDir, i);\r
 153 \r
 154     textures[i-1] = loadTexture(fileName);\r
 155 \r
 156     glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, i);\r
 157 \r
 158     glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, textures[i-1]->width, textures[i-1]->height,\r
 159                  0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textures[i-1]->rgbData);\r
 160     gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, GL_RGB, textures[i-1]->width, textures[i-1]->height, GL_RGB, \r
 161                       GL_UNSIGNED_BYTE, textures[i-1]->rgbData);\r
 162     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);\r
 163     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);\r
 164     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);\r
 165     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);\r
 166 \r
 167     glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);  // Back to default texture\r
 168 }\r
 169 \r
 170 // Menu enum\r
 171 enum menu {\r
 172   // Main menu\r
 173   ROTATE_MOVE_CAMERA,\r
 174   POSITION_SCALE,\r
 175   ROTATION_TEXTURE_SCALE,\r
 176   EXIT,\r
 177 \r
 178   // Material submenu\r
 179   MATERIAL_ALL_RGB,\r
 180   MATERIAL_AMBIENT_RGB,\r
 181   MATERIAL_DIFFUSE_RGB,\r
 182   MATERIAL_SPECULAR_RGB,\r
 183   MATERIAL_ALL_ADSS,\r
 184   MATERIAL_RED_ADSS,\r
 185   MATERIAL_GREEN_ADSS,\r
 186   MATERIAL_BLUE_ADSS,\r
 187 \r
 188   // Light submenu\r
 189   LIGHT_MOVE_LIGHT_1,\r
 190   LIGHT_RGBALL_LIGHT_1,\r
 191   LIGHT_MOVE_LIGHT_2,\r
 192   LIGHT_RGBALL_LIGHT_2\r
 193 };\r
 194 \r
 195 // Menu arrays\r
 196 const char *textureMenuEntries[NTEXTURE] = {\r
 197   "1 Plain", "2 Rust", "3 Concrete", "4 Carpet", "5 Beach Sand", \r
 198   "6 Rocky", "7 Brick", "8 Water", "9 Paper", "10 Marble", \r
 199   "11 Wood", "12 Scales", "13 Fur", "14 Denim", "15 Hessian",\r
 200   "16 Orange Peel", "17 Ice Crystals", "18 Grass", "19 Corrugated Iron", "20 Styrofoam",\r
 201   "21 Bubble Wrap", "22 Leather", "23 Camouflage", "24 Asphalt", "25 Scratched Ice",\r
 202   "26 Rattan", "27 Snow", "28 Dry Mud", "29 Old Concrete", "30 Leopard Skin"\r
 203 };\r
 204 \r
 205 const char *objectMenuEntries[NMESH] = {\r
 206   "1 Thin Dinosaur","2 Big Dog","3 Saddle Dinosaur", "4 Dragon", "5 Cleopatra", \r
 207   "6 Bone I", "7 Bone II", "8 Rabbit", "9 Long Dragon", "10 Buddha", \r
 208   "11 Sitting Rabbit", "12 Frog", "13 Cow", "14 Monster", "15 Sea Horse", \r
 209   "16 Head", "17 Pelican", "18 Horse", "19 Kneeling Angel", "20 Porsche I", \r
 210   "21 Truck", "22 Statue of Liberty", "23 Sitting Angel", "24 Metal Part", "25 Car", \r
 211   "26 Apatosaurus", "27 Airliner", "28 Motorbike", "29 Dolphin", "30 Spaceman", \r
 212   "31 Winnie the Pooh", "32 Shark", "33 Crocodile", "34 Toddler", "35 Fat Dinosaur", \r
 213   "36 Chihuahua", "37 Sabre-toothed Tiger", "38 Lioness", "39 Fish", "40 Horse (head down)", \r
 214   "41 Horse (head up)", "42 Skull", "43 Fighter Jet I", "44 Toad", "45 Convertible", \r
 215   "46 Porsche II", "47 Hare", "48 Vintage Car", "49 Fighter Jet II", "50 Winged Monkey", \r
 216   "51 Chef", "52 Parasaurolophus", "53 Rooster", "54 T-rex"\r
 217 };\r
 218 \r
 219 \r
 220 \r
 221 void processMainEvents(int id) {\r
 222   switch (id) {\r
 223     case EXIT:\r
 224       exit(0);\r
 225 \r
 226   }\r
 227 }\r
 228 \r
 229 void processObjectEvents(int id) {\r
 230 \r
 231 }\r
 232 \r
 233 void processMaterialEvents(int id) {\r
 234 \r
 235 }\r
 236 \r
 237 void processTextureEvents(int id) {\r
 238 \r
 239 }\r
 240 \r
 241 void processGTextureEvents(int id) {\r
 242 \r
 243 }\r
 244 \r
 245 void processLightEvents(int id) {\r
 246 \r
 247 }\r
 248 \r
 249 int makeSubmenuFromArray( const char *menuEntries[], void *callback ) {\r
 250   int menuEntriesSize = sizeof(menuEntries) / sizeof(menuEntries[0]);\r
 251   int menuNumber = menuEntriesSize / 10 + 1;\r
 252   int submenuObjects[menuNumber-1];\r
 253 \r
 254   for( int i = 0; i < menuNumber; i++ ) {\r
 255     submenuObjects[i] = glutCreateMenu(callback);\r
 256     int startNum = i*11 - (i-1);\r
 257     for ( int j = startNum - 1; j < (startNum+9); j++ ) {\r
 258       if ( j == menuEntriesSize ) break; // Detect if we've reached the end of the array\r
 259       glutAddMenuEntry( menuEntries[j], j );\r
 260     }\r
 261   }\r
 262 \r
 263   int mainMenu = glutCreateMenu(callback);\r
 264   for ( int i = 0; i < menuNumber; i++ ) {\r
 265     char name[10]; // buffer to hold name\r
 266     int startNum = i*11 - (i-1);\r
 267     int endNum = startNum + 9;\r
 268     if ( i == menuNumber - 1 ) { // We're on the last one\r
 269       endNum = startNum + 3;\r
 270     }\r
 271     sprintf(name, "%d-%d", startNum, endNum);\r
 272     glutAddSubMenu( name, submenuObjects[i] );\r
 273   }\r
 274 \r
 275   return mainMenu;\r
 276 }\r
 277 \r
 278 void makeMenu() {\r
 279   // Construct material menu\r
 280   int materialMenu = glutCreateMenu(processMaterialEvents);\r
 281   glutAddMenuEntry("All R/G/B", MATERIAL_ALL_RGB);\r
 282   glutAddMenuEntry("Ambient R/G/B", MATERIAL_AMBIENT_RGB);\r
 283   glutAddMenuEntry("Diffuse R/G/B", MATERIAL_DIFFUSE_RGB);\r
 284   glutAddMenuEntry("Specular R/G/B", MATERIAL_SPECULAR_RGB);\r
 285   glutAddMenuEntry("All Amb/Diff/Spec/Shine", MATERIAL_ALL_ADSS);\r
 286   glutAddMenuEntry("Red Amb/Diff/Spec/Shine", MATERIAL_RED_ADSS);\r
 287   glutAddMenuEntry("Green Amb/Diff/Spec/Shine", MATERIAL_GREEN_ADSS);\r
 288   glutAddMenuEntry("Blue Amb/Diff/Spec/Shine", MATERIAL_BLUE_ADSS);\r
 289 \r
 290   // Construct light menu\r
 291   int lightMenu = glutCreateMenu(processLightEvents);\r
 292   glutAddMenuEntry("Move Light 1", LIGHT_MOVE_LIGHT_1);\r
 293   glutAddMenuEntry("R/G/B/All Light 1", LIGHT_RGBALL_LIGHT_1);\r
 294   glutAddMenuEntry("Move Light 2", LIGHT_MOVE_LIGHT_2);\r
 295   glutAddMenuEntry("R/G/B/All Light 2", LIGHT_RGBALL_LIGHT_2);\r
 296 \r
 297   // Construct add object submenus\r
 298   int addObjectMenu = makeSubmenuFromArray( objectMenuEntries, processObjectEvents );\r
 299 \r
 300   // Construct texture/ground texture submenus\r
 301 /*  int textureMenuEntries = sizeof(textureMenuEntries) / sizeof(textureMenuEntries[0]);\r
 302   int menuNumber = textureMenuEntries / 10 + 1;\r
 303   int textureSubmenu[menuNumber-1];\r
 304 \r
 305   for( int i = 0; i < menuNumber; i++ ) {\r
 306     textureSubmenu[i] = glutCreateMenu(processTextureEvents);\r
 307     int startNum = i*11 - (i-1);\r
 308     for ( int j = startNum - 1; j < (startNum+9); j++ ) {\r
 309       if ( j == objectMenuEntriesSize ) break; // Detect if we've reached the end of the array\r
 310       glutAddMenuEntry( objectMenuEntries[j], j );\r
 311     }\r
 312   }*/\r
 313 \r
 314 \r
 315   int mainMenu = glutCreateMenu(processMainEvents);\r
 316 \r
 317   glutAddMenuEntry("Rotate/Move Camera", ROTATE_MOVE_CAMERA);\r
 318   glutAddSubMenu("Add object", addObjectMenu);\r
 319   glutAddMenuEntry("Position/Scale", POSITION_SCALE);\r
 320   glutAddMenuEntry("Rotation/Texture Scale", ROTATION_TEXTURE_SCALE);\r
 321   //material\r
 322   \r
 323   \r
 324 \r
 325   glutSetMenu(mainMenu);\r
 326   glutAddSubMenu("Material", materialMenu);\r
 327   \r
 328   //texture\r
 329   //ground texture\r
 330   //lights\r
 331 \r
 332 \r
 333   glutAddMenuEntry("Exit", EXIT);\r
 334 \r
 335   glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON);\r
 336 }\r
 337 \r
 338 void display() {\r
 339    // You probably want to change both of the following.\r
 340    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);\r
 341    glFlush();\r
 342 }\r
 343 \r
 344 char *dirDefault1 = "models-textures"; \r
 345 char *dirDefault2 = "/cslinux/examples/CITS2231/project-files/models-textures";\r
 346 int main(int argc, char **argv) {\r
 347 \r
 348     if(argc>1)\r
 349           strcpy(dataDir, argv[1]);\r
 350     else if(opendir(dirDefault1))\r
 351           strcpy(dataDir, dirDefault1);\r
 352     else if(opendir(dirDefault2))\r
 353       strcpy(dataDir, dirDefault2);\r
 354     else fileErr(dirDefault1);\r
 355 \r
 356     for(int i=0; i<NMESH; i++) meshes[i]=NULL;\r
 357     for(int i=0; i<NTEXTURE; i++) textures[i]=NULL;\r
 358 \r
 359     // The following is enough to run the program, but you'll\r
 360     // need to change it significantly.\r
 361 \r
 362     glutInit(&argc, argv);\r
 363     glutCreateWindow("Scene Editor");\r
 364     glutDisplayFunc(display);\r
 365 \r
 366     makeMenu();\r
 367     glutMainLoop();\r
 368 }\r