git.mutantstargoat.com Git - laserbrain_demo/blob - src/sceneload.cc

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <assert.h>
   3 #include <vector>
   4 #include <map>
   5 #include <gmath/gmath.h>
   6 #include <assimp/cimport.h>
   7 #include <assimp/postprocess.h>
   8 #include <assimp/scene.h>
   9 #include <assimp/mesh.h>
  10 #include <assimp/material.h>
  11 #include <assimp/anim.h>
  12 #include <assimp/vector3.h>
  13 #include <assimp/matrix4x4.h>
  14 #include <assimp/quaternion.h>
  15 #include "scene.h"
  16 #include "objmesh.h"
  17 #include "datamap.h"
  18 #include "logger.h"
  19
  20 static bool load_material(Scene *scn, Material *mat, const aiMaterial *aimat);
  21 static SceneNode *load_node(Scene *scn, const aiScene *aiscn, unsigned int flags, const aiNode *ainode);
  22 static Mesh *load_mesh(Scene *scn, const aiScene *aiscn, unsigned int flags, const aiMesh *aimesh);
  23 /*static const char *mprop_semantic(int x);
  24 static int count_textures(const aiMaterial *aimat);*/
  25 static int assimp_textype(aiTextureType type);
  26 static const char *assimp_textypestr(aiTextureType type);
  27
  28 static Mat4 assimp_matrix(const aiMatrix4x4 &aim);
  29
  30 /*static Vec3 assimp_vector(const aiVector3D &v);
  31 static Quat assimp_quat(const aiQuaternion &q);
  32 static long assimp_time(const aiAnimation *anim, double aitime);
  33 static void print_hierarchy(const aiNode *node);
  34 */
  35
  36 static std::map<std::string, SceneNode*> node_by_name;
  37 static std::map<aiMesh*, Mesh*> mesh_by_aimesh;
  38
  39 bool Scene::load(const char *fname, unsigned int flags)
  40 {
  41         unsigned int ppflags = aiProcess_CalcTangentSpace |
  42                 aiProcess_GenNormals |
  43                 aiProcess_JoinIdenticalVertices |
  44                 aiProcess_Triangulate |
  45                 aiProcess_SortByPType |
  46                 aiProcess_GenUVCoords |
  47                 //aiProcess_PreTransformVertices |
  48                 aiProcess_TransformUVCoords;
  49
  50         if(flags & SCNLOAD_FLIPTEX) {
  51                 ppflags |= aiProcess_FlipUVs;
  52         }
  53
  54         info_log("Loading scene file: %s\n", fname);
  55
  56         const aiScene *aiscn = aiImportFile(fname, ppflags);
  57         if(!aiscn) {
  58                 error_log("failed to load scene file: %s\n", fname);
  59                 return false;
  60         }
  61
  62         // assimp adds its own root node, which might have transformations
  63         Vec3 root_pos, root_scaling(1.0, 1.0, 1.0);
  64         Quat root_rot;
  65
  66         if(aiscn->mRootNode) {
  67                 Mat4 root_matrix = assimp_matrix(aiscn->mRootNode->mTransformation);
  68                 root_pos = root_matrix.get_translation();
  69                 root_rot = root_matrix.get_rotation();
  70                 root_scaling = root_matrix.get_scaling();
  71         }
  72
  73         // load all meshes
  74         for(unsigned int i=0; i<aiscn->mNumMeshes; i++) {
  75                 aiMesh *aimesh = aiscn->mMeshes[i];
  76                 Mesh *mesh;
  77
  78                 switch(aimesh->mPrimitiveTypes) {
  79                 case aiPrimitiveType_TRIANGLE:
  80                         if((mesh = load_mesh(this, aiscn, flags, aimesh))) {
  81                                 mesh_by_aimesh[aimesh] = mesh;
  82                                 meshes.push_back(mesh);
  83                         }
  84                         break;
  85
  86                 default:
  87                         error_log("unsupported primitive type: %u\n", aimesh->mPrimitiveTypes);
  88                         break;
  89                 }
  90         }
  91
  92         if(!nodes) {
  93                 nodes = new SceneNode;
  94                 nodes->scene = this;
  95                 nodes->set_name("root");
  96                 nodes->set_position(root_pos);
  97                 nodes->set_rotation(root_rot);
  98                 nodes->set_scaling(root_scaling);
  99         }
 100
 101         // load all the nodes recursively
 102         for(unsigned int i=0; i<aiscn->mRootNode->mNumChildren; i++) {
 103                 SceneNode *node = load_node(this, aiscn, flags, aiscn->mRootNode->mChildren[i]);
 104                 if(node) {
 105                         nodes->add_child(node);
 106                 }
 107         }
 108
 109         node_by_name.clear();
 110         mesh_by_aimesh.clear();
 111
 112         aiReleaseImport(aiscn);
 113         info_log("loaded scene file: %s, %d meshes\n", fname, (int)meshes.size());
 114         nodes->update(0);
 115         return true;
 116 }
 117
 118 static bool load_material(Scene *scn, Material *mat, const aiMaterial *aimat)
 119 {
 120         aiString name;
 121         aiColor4D aicol;
 122         float shin, shin_str;
 123
 124         if(aiGetMaterialString(aimat, AI_MATKEY_NAME, &name) == 0) {
 125                 mat->name = name.data;
 126         } else {
 127                 mat->name = "unknown";
 128         }
 129         //info_log("load_material: %s\n", mat->name.c_str());
 130
 131         if(aiGetMaterialColor(aimat, AI_MATKEY_COLOR_DIFFUSE, &aicol) == 0) {
 132                 mat->diffuse = Vec3(aicol[0], aicol[1], aicol[2]);
 133         }
 134         if(aiGetMaterialColor(aimat, AI_MATKEY_COLOR_SPECULAR, &aicol) == 0) {
 135                 mat->specular = Vec3(aicol[0], aicol[1], aicol[2]);
 136         }
 137
 138         unsigned int count = 1;
 139         if(aiGetMaterialFloatArray(aimat, AI_MATKEY_SHININESS_STRENGTH, &shin_str, &count) != 0) {
 140                 shin_str = 1.0;
 141         }
 142         if(aiGetMaterialFloatArray(aimat, AI_MATKEY_SHININESS, &shin, &count) == 0) {
 143                 // XXX can't remember how I came up with this...
 144                 mat->shininess = shin * shin_str * 0.0001 * 128.0;
 145         }
 146
 147         // load textures
 148
 149         const int num_tex_types = aiTextureType_UNKNOWN + 1;
 150         for(int i=0; i<num_tex_types; i++) {
 151                 aiTextureType aitype = (aiTextureType)i;
 152                 int count = aiGetMaterialTextureCount(aimat, aitype);
 153
 154                 for(int j=0; j<count; j++) {
 155                         aiString aipath;
 156                         if(aiGetMaterialTexture(aimat, aitype, j, &aipath) != 0) {
 157                                 continue;
 158                         }
 159
 160                         char *fname = (char*)alloca(strlen(aipath.data) + 1);
 161                         char *dptr = fname;
 162                         char *sptr = aipath.data;
 163                         do {
 164                                 *dptr++ = *sptr == '\\' ? '/' : *sptr;
 165                         } while(*sptr++);
 166
 167                         int textype = assimp_textype(aitype);
 168                         info_log("loading %s texture: %s\n", assimp_textypestr(aitype), fname);
 169
 170                         Texture *tex = scn->texset->get_texture(fname, TEX_2D);
 171                         assert(tex);
 172                         mat->textures.push_back(tex);
 173
 174                         if(textype != MTL_TEX_UNKNOWN && !mat->stdtex[textype]) {
 175                                 mat->stdtex[textype] = tex;
 176                         }
 177                 }
 178         }
 179
 180         return true;
 181 }
 182
 183 static SceneNode *load_node(Scene *scn, const aiScene *aiscn, unsigned int flags, const aiNode *ainode)
 184 {
 185         SceneNode *node = new SceneNode;
 186         node->set_name(ainode->mName.data);
 187
 188         // transformation
 189         Mat4 matrix = assimp_matrix(ainode->mTransformation);
 190         Vec3 pos = matrix.get_translation();
 191         Quat rot = matrix.get_rotation();
 192         Vec3 scale = matrix.get_scaling();
 193
 194         node->set_position(pos);
 195         node->set_rotation(rot);
 196         node->set_scaling(scale);
 197         node->dbg_xform = matrix;
 198
 199         // meshes
 200         for(unsigned int i=0; i<ainode->mNumMeshes; i++) {
 201                 aiMesh *aimesh = aiscn->mMeshes[ainode->mMeshes[i]];
 202
 203                 Mesh *mesh = mesh_by_aimesh[aimesh];
 204                 if(mesh) {
 205                         ObjMesh *obj = new ObjMesh;
 206                         obj->set_name(mesh->get_name());
 207                         obj->mesh = mesh;
 208                         // also grab the material of this mesh
 209                         load_material(scn, &obj->mtl, aiscn->mMaterials[aimesh->mMaterialIndex]);
 210
 211                         node->add_object(obj);
 212                         scn->objects.push_back(obj);
 213                 }
 214         }
 215
 216         /* recurse to all children */
 217         for(unsigned int i=0; i<ainode->mNumChildren; i++) {
 218                 SceneNode *child = load_node(scn, aiscn, flags, ainode->mChildren[i]);
 219                 if(child) {
 220                         node->add_child(child);
 221                 }
 222         }
 223
 224         node_by_name[node->get_name()] = node;
 225         return node;
 226 }
 227
 228 static Mesh *load_mesh(Scene *scn, const aiScene *aiscn, unsigned int flags, const aiMesh *aimesh)
 229 {
 230         Mesh *mesh = new Mesh;
 231         mesh->set_name(aimesh->mName.data);
 232
 233         int num_verts = aimesh->mNumVertices;
 234         int num_faces = aimesh->mNumFaces;
 235
 236         mesh->set_attrib_data(MESH_ATTR_VERTEX, 3, num_verts, (float*)aimesh->mVertices);
 237
 238         if(aimesh->mNormals) {
 239                 mesh->set_attrib_data(MESH_ATTR_NORMAL, 3, num_verts, (float*)aimesh->mNormals);
 240         }
 241         if(aimesh->mTangents) {
 242                 mesh->set_attrib_data(MESH_ATTR_TANGENT, 3, num_verts, (float*)aimesh->mTangents);
 243         }
 244         if(aimesh->mTextureCoords[0]) {
 245                 mesh->set_attrib_data(MESH_ATTR_TEXCOORD, 3, num_verts, (float*)aimesh->mTextureCoords[0]);
 246         }
 247         if(aimesh->mTextureCoords[1]) {
 248                 mesh->set_attrib_data(MESH_ATTR_TEXCOORD2, 3, num_verts, (float*)aimesh->mTextureCoords[1]);
 249         }
 250
 251         if(flags & SCNLOAD_FLIPYZ) {
 252                 Vec3 *vptr = (Vec3*)mesh->get_attrib_data(MESH_ATTR_VERTEX);
 253                 for(int i=0; i<num_verts; i++) {
 254                         *vptr = vptr->xzy();
 255                         ++vptr;
 256                 }
 257
 258                 Vec3 *nptr = (Vec3*)mesh->get_attrib_data(MESH_ATTR_NORMAL);
 259                 for(int i=0; i<num_verts; i++) {
 260                         *nptr = nptr->xzy();
 261                         ++nptr;
 262                 }
 263
 264                 Vec3 *tptr = (Vec3*)mesh->get_attrib_data(MESH_ATTR_TANGENT);
 265                 for(int i=0; i<num_verts; i++) {
 266                         *tptr = tptr->xzy();
 267                         ++tptr;
 268                 }
 269         }
 270
 271         unsigned int *iptr = mesh->set_index_data(num_faces * 3);
 272         for(int i=0; i<num_faces; i++) {
 273                 iptr[0] = aimesh->mFaces[i].mIndices[0];
 274                 iptr[1] = aimesh->mFaces[i].mIndices[flags & SCNLOAD_FLIPYZ ? 2 : 1];
 275                 iptr[2] = aimesh->mFaces[i].mIndices[flags & SCNLOAD_FLIPYZ ? 1 : 2];
 276                 iptr += 3;
 277         }
 278         return mesh;
 279 }
 280
 281 static int assimp_textype(aiTextureType type)
 282 {
 283         switch(type) {
 284         case aiTextureType_DIFFUSE:
 285                 return MTL_TEX_DIFFUSE;
 286         case aiTextureType_SPECULAR:
 287                 return MTL_TEX_SPECULAR;
 288         case aiTextureType_NORMALS:
 289                 return MTL_TEX_NORMALMAP;
 290         case aiTextureType_LIGHTMAP:
 291         case aiTextureType_EMISSIVE:
 292                 return MTL_TEX_LIGHTMAP;
 293         case aiTextureType_REFLECTION:
 294                 return MTL_TEX_ENVMAP;
 295         default:
 296                 break;
 297         }
 298         return MTL_TEX_UNKNOWN;
 299 }
 300
 301 static const char *assimp_textypestr(aiTextureType type)
 302 {
 303         switch(type) {
 304         case aiTextureType_DIFFUSE:
 305                 return "diffuse";
 306         case aiTextureType_SPECULAR:
 307                 return "specular";
 308         case aiTextureType_NORMALS:
 309                 return "normalmap";
 310         case aiTextureType_LIGHTMAP:
 311         case aiTextureType_EMISSIVE:
 312                 return "lightmap";
 313         case aiTextureType_REFLECTION:
 314                 return "envmap";
 315         default:
 316                 break;
 317         }
 318         return "unknown";
 319 }
 320
 321 static Mat4 assimp_matrix(const aiMatrix4x4 &aim)
 322 {
 323         Mat4 m;
 324         memcpy(m[0], &aim, 16 * sizeof(float));
 325         return transpose(m);
 326 }