source: trunk/src/gfx/mesh_creator.cc @ 412

Last change on this file since 412 was 412, checked in by epyon, 10 years ago
  • refactoring of raw_data_channel and data_descriptor access
File size: 15.1 KB
Line 
1// Copyright (C) 2012-2015 ChaosForge Ltd
2// http://chaosforge.org/
3//
4// This file is part of Nova libraries.
5// For conditions of distribution and use, see copying.txt file in root folder.
6
7#include "nv/gfx/mesh_creator.hh"
8
9struct nv_key_transform { nv::transform tform; };
10
11void nv::mesh_nodes_creator::pre_transform_keys()
12{
13        if ( m_data->m_flat ) return;
14        merge_keys();
15        uint32 max_frames = 0;
16        for ( size_t i = 0; i < m_data->get_count(); ++i )
17        {
18                sint16 parent_id = m_data->m_nodes[i].parent_id;
19                key_data* keys   = m_data->m_nodes[i].data;
20                key_data* pkeys  = ( parent_id != -1 ? m_data->m_nodes[parent_id].data : nullptr );
21                size_t count     = ( keys ? keys->get_channel(0)->element_count() : 0 );
22                size_t pcount    = ( pkeys ? pkeys->get_channel(0)->element_count() : 0 );
23                max_frames = nv::max<uint32>( count, max_frames );
24                if ( pkeys && pkeys->get_channel_count() > 0 && keys && keys->get_channel_count() > 0 )
25                {
26                        nv_key_transform*  channel = reinterpret_cast<nv_key_transform*>(keys->get_channel(0)->data);
27                        nv_key_transform* pchannel = reinterpret_cast<nv_key_transform*>(pkeys->get_channel(0)->data);
28                        for ( unsigned n = 0; n < count; ++n )
29                        {
30                                channel[n].tform = pchannel[ nv::min( n, pcount-1 ) ].tform * channel[n].tform;
31                        }
32                }
33        }
34
35        // DAE pre_transform hack
36        if ( m_data->m_frame_rate == 1 )
37        {
38                m_data->m_frame_rate = 32;
39                m_data->m_duration   = static_cast<float>( max_frames );
40        }
41
42        m_data->m_flat = true;
43}
44
45// TODO: DELETE
46struct assimp_key_p  { float time; nv::vec3 position; };
47struct assimp_key_r  { float time; nv::quat rotation; };
48
49
50void nv::mesh_nodes_creator::merge_keys()
51{
52        for ( size_t i = 0; i < m_data->get_count(); ++i )
53        {
54                key_data* old_keys = m_data->m_nodes[i].data;
55                if ( old_keys && old_keys->get_channel_count() > 0 )
56                {
57                        size_t chan_count = old_keys->get_channel_count();
58                        if ( chan_count == 1
59                                && old_keys->get_channel(0)->descriptor().slot_count() == 1
60                                && old_keys->get_channel(0)->descriptor()[0].etype == TRANSFORM ) continue;
61
62                        size_t max_keys = 0;
63                        for ( size_t c = 0; c < chan_count; ++c )
64                        {
65                                max_keys = nv::max( max_keys, old_keys->get_channel(c)->element_count() );
66                        }
67
68                        raw_data_channel* raw_channel = raw_data_channel::create<nv_key_transform>( max_keys );
69                        key_data* new_keys = new key_data;
70                        new_keys->add_channel( raw_channel );
71                        nv_key_transform* channel = reinterpret_cast<nv_key_transform*>(raw_channel->data);
72                        data_descriptor final_key = old_keys->get_final_key();
73
74                        for ( unsigned n = 0; n < max_keys; ++n )
75                        {
76                                float key[ 16 ];
77                                float* pkey = key;
78
79                                for ( uint16 c = 0; c < chan_count; ++c )
80                                {
81                                        size_t idx = nv::min( old_keys->get_channel(c)->element_count() - 1, n );
82                                        pkey += old_keys->get_raw( old_keys->get_channel(c), idx, pkey );
83                                }
84                                channel[n].tform = extract_transform_raw( final_key, key );
85                        }
86
87                        delete old_keys;
88                        m_data->m_nodes[i].data = new_keys;
89                }
90        }
91}
92
93void nv::mesh_nodes_creator::transform( float scale, const mat3& r33 )
94{
95        mat3 ri33 = glm::inverse( r33 );
96        mat4 pre_transform ( scale * r33 );
97        mat4 post_transform( 1.f/scale * ri33 );
98
99        for ( size_t i = 0; i < m_data->get_count(); ++i )
100        {
101                mesh_node_data& node = m_data->m_nodes[i];
102                node.transform = pre_transform * node.transform * post_transform;
103                if ( node.data )
104                {
105                        key_data* kdata  = node.data;
106                        for ( size_t c = 0; c < kdata->get_channel_count(); ++c )
107                        {
108                                const raw_data_channel* channel = kdata->get_channel(c);
109                                size_t key_size = channel->element_size();
110                                for ( size_t n = 0; n < channel->element_count(); ++n )
111                                {
112                                        transform_key_raw( channel->descriptor(), channel->data + n * key_size, scale, r33, ri33 );
113                                }
114                        }
115                }
116        }
117}
118
119void nv::mesh_data_creator::transform( float scale, const mat3& r33 )
120{
121        vec3 vertex_offset     = vec3();
122        mat3 vertex_transform  = scale * r33;
123        mat3 normal_transform  = r33;
124
125        for ( uint32 c = 0; c < m_data->get_channel_count(); ++c )
126        {
127                const raw_data_channel* channel = m_data->get_channel(c);
128                const data_descriptor&  desc    = channel->descriptor();
129                uint8* raw_data = channel->data;
130                uint32 vtx_size = desc.element_size();
131                int p_offset = -1;
132                int n_offset = -1;
133                int t_offset = -1;
134                for ( const auto& cslot : desc  )
135                        switch ( cslot.vslot )
136                        {
137                                case slot::POSITION : if ( cslot.etype == FLOAT_VECTOR_3 ) p_offset = int( cslot.offset ); break;
138                                case slot::NORMAL   : if ( cslot.etype == FLOAT_VECTOR_3 ) n_offset = int( cslot.offset ); break;
139                                case slot::TANGENT  : if ( cslot.etype == FLOAT_VECTOR_4 ) t_offset = int( cslot.offset ); break;
140                                default             : break;
141                        }
142
143                if ( p_offset != -1 )
144                        for ( uint32 i = 0; i < channel->element_count(); i++)
145                        {
146                                vec3& p = *reinterpret_cast<vec3*>( raw_data + vtx_size*i + p_offset );
147                                p = vertex_transform * p + vertex_offset;
148                        }
149
150                if ( n_offset != -1 )
151                        for ( uint32 i = 0; i < channel->element_count(); i++)
152                        {
153                                vec3& n = *reinterpret_cast<vec3*>( raw_data + vtx_size*i + n_offset );
154                                n = glm::normalize( normal_transform * n );
155                        }
156                if ( t_offset != -1 )
157                        for ( uint32 i = 0; i < channel->element_count(); i++)
158                        {
159                                vec4& t = *reinterpret_cast<vec4*>(raw_data + vtx_size*i + t_offset );
160                                t = vec4( glm::normalize( normal_transform * vec3(t) ), t[3] );
161                        }
162        }
163}
164
165struct vertex_g
166{
167        nv::vec4 tangent;
168};
169
170void nv::mesh_data_creator::flip_normals()
171{
172        int ch_n  = m_data->get_channel_index( slot::NORMAL );
173        size_t n_offset = 0;
174        if ( ch_n == -1 ) return;
175        raw_data_channel* channel = m_data->m_channels[ unsigned( ch_n ) ];
176        for ( const auto& cslot : channel->descriptor() )
177                if ( cslot.vslot == slot::NORMAL )
178                {
179                        n_offset  = cslot.offset;
180                }
181
182        for ( uint32 i = 0; i < channel->element_count(); ++i )
183        {
184                vec3& normal = *reinterpret_cast<vec3*>( channel->data + channel->element_size() * i + n_offset );
185                normal = -normal;
186        }
187}
188
189
190void nv::mesh_data_creator::generate_tangents()
191{
192        int p_offset = -1;
193        int n_offset = -1;
194        int t_offset = -1;
195        datatype i_type = NONE;
196        uint32 n_channel_index = 0;
197
198        const raw_data_channel* p_channel = nullptr;
199              raw_data_channel* n_channel = nullptr;
200        const raw_data_channel* t_channel = nullptr;
201        const raw_data_channel* i_channel = nullptr;
202
203        for ( uint32 c = 0; c < m_data->get_channel_count(); ++c )
204        {
205                const raw_data_channel* channel = m_data->get_channel(c);
206
207                for ( const auto& cslot : channel->descriptor() )
208                switch ( cslot.vslot )
209                {
210                        case slot::POSITION :
211                                if ( cslot.etype == FLOAT_VECTOR_3 )
212                                {
213                                        p_offset  = int( cslot.offset );
214                                        p_channel = channel;
215                                }
216                                break;
217                        case slot::NORMAL   :
218                                if ( cslot.etype == FLOAT_VECTOR_3 )
219                                {
220                                        n_offset  = int( cslot.offset );
221                                        n_channel = m_data->m_channels[ c ];
222                                        n_channel_index = c;
223                                }
224                                break;
225                        case slot::TEXCOORD :
226                                if ( cslot.etype == FLOAT_VECTOR_2 )
227                                {
228                                        t_offset  = int( cslot.offset );
229                                        t_channel = channel;
230                                }
231                                break;
232                        case slot::INDEX    :
233                                {
234                                        i_type    = cslot.etype;
235                                        i_channel = channel;
236                                }
237                                break;
238                        case slot::TANGENT  : return;
239                        default             : break;
240                }
241        }
242        if ( !p_channel || !n_channel || !t_channel ) return;
243
244        if ( p_channel->element_count() != n_channel->element_count()
245                || p_channel->element_count() % t_channel->element_count() != 0
246                || ( i_type != UINT && i_type != USHORT && i_type != NONE ) )
247        {
248                return;
249        }
250
251        raw_data_channel* g_channel = raw_data_channel::create<vertex_g>( p_channel->element_count() );
252        vec4* tangents              = reinterpret_cast<vec4*>( g_channel->data );
253        vec3* tangents2             = new vec3[ p_channel->element_count() ];
254        uint32 tri_count = i_channel ? i_channel->element_count() / 3 : t_channel->element_count() / 3;
255        uint32 vtx_count = p_channel->element_count();
256        uint32 sets      = p_channel->element_count() / t_channel->element_count();
257
258        for ( unsigned int i = 0; i < tri_count; ++i )
259        {
260                uint32 ti0 = 0;
261                uint32 ti1 = 0;
262                uint32 ti2 = 0;
263                if ( i_type == UINT )
264                {
265                        const uint32* idata = reinterpret_cast<const uint32*>( i_channel->data );
266                        ti0 = idata[ i * 3 ];
267                        ti1 = idata[ i * 3 + 1 ];
268                        ti2 = idata[ i * 3 + 2 ];
269                }
270                else if ( i_type == USHORT )
271                {
272                        const uint16* idata = reinterpret_cast<const uint16*>( i_channel->data );
273                        ti0 = idata[ i * 3 ];
274                        ti1 = idata[ i * 3 + 1 ];
275                        ti2 = idata[ i * 3 + 2 ];
276                }
277                else // if ( i_type == NONE )
278                {
279                        ti0 = i * 3;
280                        ti1 = i * 3 + 1;
281                        ti2 = i * 3 + 2;
282                }
283
284                const vec2& w1 = *reinterpret_cast<vec2*>(t_channel->data + t_channel->element_size()*ti0 + t_offset );
285                const vec2& w2 = *reinterpret_cast<vec2*>(t_channel->data + t_channel->element_size()*ti1 + t_offset );
286                const vec2& w3 = *reinterpret_cast<vec2*>(t_channel->data + t_channel->element_size()*ti2 + t_offset );
287                vec2 st1 = w3 - w1;
288                vec2 st2 = w2 - w1;
289                float stst = (st1.x * st2.y - st2.x * st1.y);
290                float coef = ( stst != 0.0f ? 1.0f / stst : 0.0f );
291
292                for ( uint32 set = 0; set < sets; ++set )
293                {
294                        uint32 nti0 = t_channel->element_count() * set + ti0;
295                        uint32 nti1 = t_channel->element_count() * set + ti1;
296                        uint32 nti2 = t_channel->element_count() * set + ti2;
297                        vec3 v1 = *reinterpret_cast<vec3*>(p_channel->data + p_channel->element_size()*nti0 + p_offset );
298                        vec3 v2 = *reinterpret_cast<vec3*>(p_channel->data + p_channel->element_size()*nti1 + p_offset );
299                        vec3 v3 = *reinterpret_cast<vec3*>(p_channel->data + p_channel->element_size()*nti2 + p_offset );
300                        vec3 xyz1 = v3 - v1;
301                        vec3 xyz2 = v2 - v1;
302
303                        //vec3 normal = glm::cross( xyz1, xyz2 );
304                        //
305                        //vtcs[ ti0 ].normal += normal;
306                        //vtcs[ ti1 ].normal += normal;
307                        //vtcs[ ti2 ].normal += normal;
308                        vec3 tangent  = (( xyz1 * st2.y ) - ( xyz2 * st1.y )) * coef;
309                        vec3 tangent2 = (( xyz2 * st1.x ) - ( xyz1 * st2.x )) * coef;
310
311                        tangents[nti0] = vec4( vec3( tangents[nti0] ) + tangent, 0 );
312                        tangents[nti1] = vec4( vec3( tangents[nti1] ) + tangent, 0 );
313                        tangents[nti2] = vec4( vec3( tangents[nti2] ) + tangent, 0 );
314
315                        tangents2[nti0] += tangent2;
316                        tangents2[nti1] += tangent2;
317                        tangents2[nti2] += tangent2;
318                }
319        }
320
321        for ( unsigned int i = 0; i < vtx_count; ++i )
322        {
323                const vec3 n = *reinterpret_cast<vec3*>( n_channel->data + n_channel->element_size()*i + n_offset );
324                const vec3 t = vec3(tangents[i]);
325                if ( ! ( t.x == 0.0f && t.y == 0.0f && t.z == 0.0f ) )
326                {
327                        tangents[i]    = vec4( glm::normalize(t - n * glm::dot( n, t )), 0.0f );
328                        tangents[i][3] = (glm::dot(glm::cross(n, t), tangents2[i]) < 0.0f) ? -1.0f : 1.0f;
329                }
330        }
331        delete tangents2;
332
333        m_data->m_channels[ n_channel_index ] = merge_channels( n_channel, g_channel );
334        delete n_channel;
335        delete g_channel;
336}
337
338nv::raw_data_channel* nv::mesh_data_creator::merge_channels( raw_data_channel* a, raw_data_channel* b )
339{
340        NV_ASSERT( a->element_count() == b->element_count(), "merge_channel - bad channels!" );
341        data_descriptor desc  = a->descriptor();
342        desc.append( b->descriptor() );
343
344        uint8* data = new uint8[a->element_count() * desc.element_size() ];
345        for ( uint32 i = 0; i < a->element_count(); ++i )
346        {
347                raw_copy_n( a->data + i * a->element_size(), a->element_size(), data + i*desc.element_size() );
348                raw_copy_n( b->data + i * b->element_size(), b->element_size(), data + i*desc.element_size() + a->element_size() );
349        }
350
351        raw_data_channel* result = new raw_data_channel;
352        result->m_count = a->element_count();
353        result->m_desc  = desc;
354        result->data  = data;
355        return result;
356}
357
358nv::raw_data_channel* nv::mesh_data_creator::append_channels( raw_data_channel* a, raw_data_channel* b, uint32 frame_count )
359{
360        if ( a->descriptor() != b->descriptor() ) return nullptr;
361        if ( a->element_count() % frame_count != 0 ) return nullptr;
362        if ( b->element_count() % frame_count != 0 ) return nullptr;
363        size_t vtx_size = a->element_size();
364
365        uint8* data = new uint8[ ( a->element_count() + b->element_count() ) * vtx_size ];
366       
367
368        if ( frame_count == 1 )
369        {
370                size_t a_size = vtx_size * a->element_count();
371                raw_copy_n( a->data, a_size, data );
372                raw_copy_n( b->data, vtx_size * b->element_count(), data + a_size );
373        }
374        else
375        {
376                size_t frame_size_a = ( a->element_count() / frame_count ) * vtx_size;
377                size_t frame_size_b = ( b->element_count() / frame_count ) * vtx_size;
378                size_t pos_a = 0;
379                size_t pos_b = 0;
380                size_t pos   = 0;
381                for ( size_t i = 0; i < frame_count; ++i )
382                {
383                        raw_copy_n( a->data + pos_a, frame_size_a, data + pos );
384                        raw_copy_n( b->data + pos_b, frame_size_b, data + pos + frame_size_a );                         pos_a += frame_size_a;
385                        pos_b += frame_size_b;
386                        pos   += frame_size_a + frame_size_b;
387                }
388        }
389
390        raw_data_channel* result = new raw_data_channel;
391        result->m_count = a->element_count() + b->element_count();
392        result->m_desc  = a->descriptor();
393        result->data  = data;
394        return result;
395}
396
397
398
399bool nv::mesh_data_creator::is_same_format( mesh_data* other )
400{
401        if ( m_data->get_channel_count() != other->get_channel_count() ) return false;
402        for ( uint32 c = 0; c < m_data->get_channel_count(); ++c )
403        {
404                if ( m_data->get_channel(c)->descriptor() != other->get_channel(c)->descriptor() )
405                        return false;
406        }
407        return true;
408}
409
410void nv::mesh_data_creator::merge( mesh_data* other )
411{
412        if ( !is_same_format( other ) ) return;
413        int ch_pi  = m_data->get_channel_index( slot::POSITION );
414        int ch_ti  = m_data->get_channel_index( slot::TEXCOORD );
415        int och_pi = other->get_channel_index( slot::POSITION );
416        int och_ti = other->get_channel_index( slot::TEXCOORD );
417        if ( ch_pi == -1 || ch_ti == -1 ) return;
418        size_t size   = m_data->m_channels[ unsigned(ch_ti) ]->element_count();
419        size_t osize  =  other->m_channels[ unsigned(och_ti) ]->element_count();
420        size_t count  = m_data->m_channels[ unsigned(ch_pi) ]->element_count();
421        size_t ocount =  other->m_channels[ unsigned(och_pi) ]->element_count();
422        if ( count % size != 0 || ocount % osize != 0 ) return;
423        if ( count / size != ocount / osize ) return;
424       
425        for ( uint32 c = 0; c < m_data->get_channel_count(); ++c )
426        {
427                raw_data_channel* old = m_data->m_channels[c];
428                bool old_is_index = old->element_count() > 0 && old->descriptor()[0].vslot == slot::INDEX;
429                size_t frame_count = ( old_is_index ? 1 : old->element_count() / size );
430                m_data->m_channels[c] = append_channels( old, other->m_channels[c], frame_count );
431                NV_ASSERT( m_data->m_channels[c], "Merge problem!" );
432                if ( old_is_index )
433                {
434                        switch ( old->descriptor()[0].etype )
435                        {
436                        case USHORT :
437                                {
438                                        NV_ASSERT( size + osize < uint16(-1), "Index out of range!" );
439                                        uint16* indexes = reinterpret_cast<uint16*>( m_data->m_channels[c]->data );
440                                        for ( uint16 i = uint16( old->element_count() ); i < m_data->m_channels[c]->element_count(); ++i )
441                                                indexes[i] += uint16( size );
442
443                                }
444                                break;
445                        case UINT   :
446                                {
447                                        uint32* indexes = reinterpret_cast<uint32*>( m_data->m_channels[c]->data );
448                                        for ( uint32 i = old->element_count(); i < m_data->m_channels[c]->element_count(); ++i )
449                                                indexes[i] += size;
450                                }
451                                break;
452                        default : NV_ASSERT( false, "Unsupported index type!" ); break;
453                        }
454                        m_data->m_index_channel = m_data->m_channels[c];
455                }
456                delete old;
457        }
458}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.