source: trunk/src/gfx/mesh_creator.cc @ 416

Last change on this file since 416 was 416, checked in by epyon, 10 years ago
  • mesh_data and key_data are data_channel_set (WIP)
  • massive cleanup of privacy in data_channels
File size: 14.9 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
9#include "nv/interface/data_channel_access.hh"
10
11struct nv_key_transform { nv::transform tform; };
12
13void nv::mesh_nodes_creator::pre_transform_keys()
14{
15        if ( m_data->m_flat ) return;
16        merge_keys();
17        uint32 max_frames = 0;
18        for ( size_t i = 0; i < m_data->get_count(); ++i )
19        {
20                sint16 parent_id = m_data->m_nodes[i].parent_id;
21                key_data* keys   = m_data->m_nodes[i].data;
22                key_data* pkeys  = ( parent_id != -1 ? m_data->m_nodes[parent_id].data : nullptr );
23                size_t count     = ( keys ? keys->get_channel(0)->size() : 0 );
24                size_t pcount    = ( pkeys ? pkeys->get_channel(0)->size() : 0 );
25                max_frames = nv::max<uint32>( count, max_frames );
26                if ( pkeys && pkeys->size() > 0 && keys && keys->size() > 0 )
27                {
28                        data_channel_creator< nv_key_transform > channel_creator( const_cast< raw_data_channel* >( keys->get_channel( 0 ) ) );
29                        nv_key_transform* channel = channel_creator.data();
30                        const nv_key_transform* pchannel = pkeys->get_channel(0)->data_cast< nv_key_transform >();
31                        for ( unsigned n = 0; n < count; ++n )
32                        {
33                                channel[n].tform = pchannel[ nv::min( n, pcount-1 ) ].tform * channel[n].tform;
34                        }
35                }
36        }
37
38        // DAE pre_transform hack
39        if ( m_data->m_frame_rate == 1 )
40        {
41                m_data->m_frame_rate = 32;
42                m_data->m_duration   = static_cast<float>( max_frames );
43        }
44
45        m_data->m_flat = true;
46}
47
48// TODO: DELETE
49struct assimp_key_p  { float time; nv::vec3 position; };
50struct assimp_key_r  { float time; nv::quat rotation; };
51
52
53void nv::mesh_nodes_creator::merge_keys()
54{
55        for ( size_t i = 0; i < m_data->get_count(); ++i )
56        {
57                key_data* old_keys = m_data->m_nodes[i].data;
58                if ( old_keys && old_keys->size() > 0 )
59                {
60                        size_t chan_count = old_keys->size();
61                        if ( chan_count == 1
62                                && old_keys->get_channel(0)->descriptor().size() == 1
63                                && old_keys->get_channel(0)->descriptor()[0].etype == TRANSFORM ) continue;
64
65                        size_t max_keys = 0;
66                        for ( size_t c = 0; c < chan_count; ++c )
67                        {
68                                max_keys = nv::max( max_keys, old_keys->get_channel(c)->size() );
69                        }
70
71                        data_channel_creator< nv_key_transform > kt_channel( max_keys );
72                        key_data* new_keys = new key_data;
73                        data_descriptor final_key = old_keys->get_final_key();
74
75                        for ( unsigned n = 0; n < max_keys; ++n )
76                        {
77                                float key[ 16 ];
78                                float* pkey = key;
79
80                                for ( uint16 c = 0; c < chan_count; ++c )
81                                {
82                                        size_t idx = nv::min( old_keys->get_channel(c)->size() - 1, n );
83                                        pkey += old_keys->get_raw( old_keys->get_channel(c), idx, pkey );
84                                }
85                                kt_channel.data()[n].tform = extract_transform_raw( final_key, key );
86                        }
87
88                        delete old_keys;
89                        new_keys->add_key_channel( kt_channel.release() );
90                        m_data->m_nodes[i].data = new_keys;
91                }
92        }
93}
94
95void nv::mesh_nodes_creator::transform( float scale, const mat3& r33 )
96{
97        mat3 ri33 = glm::inverse( r33 );
98        mat4 pre_transform ( scale * r33 );
99        mat4 post_transform( 1.f/scale * ri33 );
100
101        for ( size_t i = 0; i < m_data->get_count(); ++i )
102        {
103                mesh_node_data& node = m_data->m_nodes[i];
104                node.transform = pre_transform * node.transform * post_transform;
105                if ( node.data )
106                {
107                        key_data* kdata  = node.data;
108                        for ( size_t c = 0; c < kdata->size(); ++c )
109                        {
110                                raw_data_channel_creator channel( const_cast< raw_data_channel* >( kdata->get_channel( c ) ) );
111                                size_t key_size = channel.element_size();
112                                for ( size_t n = 0; n < channel.size(); ++n )
113                                {
114                                        transform_key_raw( kdata->get_channel( c )->descriptor(), channel.raw_data() + n * key_size, scale, r33, ri33 );
115                                }
116                        }
117                }
118        }
119}
120
121void nv::mesh_data_creator::transform( float scale, const mat3& r33 )
122{
123        vec3 vertex_offset     = vec3();
124        mat3 vertex_transform  = scale * r33;
125        mat3 normal_transform  = r33;
126
127        for ( uint32 c = 0; c < m_data->size(); ++c )
128        {
129                raw_data_channel_creator channel( m_data, c );
130                const data_descriptor&  desc    = channel.descriptor();
131                uint8* raw_data = channel.raw_data();
132                uint32 vtx_size = desc.element_size();
133                int p_offset = -1;
134                int n_offset = -1;
135                int t_offset = -1;
136                for ( const auto& cslot : desc  )
137                        switch ( cslot.vslot )
138                        {
139                                case slot::POSITION : if ( cslot.etype == FLOAT_VECTOR_3 ) p_offset = int( cslot.offset ); break;
140                                case slot::NORMAL   : if ( cslot.etype == FLOAT_VECTOR_3 ) n_offset = int( cslot.offset ); break;
141                                case slot::TANGENT  : if ( cslot.etype == FLOAT_VECTOR_4 ) t_offset = int( cslot.offset ); break;
142                                default             : break;
143                        }
144
145                if ( p_offset != -1 )
146                        for ( uint32 i = 0; i < channel.size(); i++)
147                        {
148                                vec3& p = *reinterpret_cast<vec3*>( raw_data + vtx_size*i + p_offset );
149                                p = vertex_transform * p + vertex_offset;
150                        }
151
152                if ( n_offset != -1 )
153                        for ( uint32 i = 0; i < channel.size(); i++)
154                        {
155                                vec3& n = *reinterpret_cast<vec3*>( raw_data + vtx_size*i + n_offset );
156                                n = glm::normalize( normal_transform * n );
157                        }
158                if ( t_offset != -1 )
159                        for ( uint32 i = 0; i < channel.size(); i++)
160                        {
161                                vec4& t = *reinterpret_cast<vec4*>(raw_data + vtx_size*i + t_offset );
162                                t = vec4( glm::normalize( normal_transform * vec3(t) ), t[3] );
163                        }
164        }
165}
166
167struct vertex_g
168{
169        nv::vec4 tangent;
170};
171
172void nv::mesh_data_creator::flip_normals()
173{
174        int ch_n  = m_data->get_channel_index( slot::NORMAL );
175        size_t n_offset = 0;
176        if ( ch_n == -1 ) return;
177        raw_data_channel_creator channel( m_data, unsigned( ch_n ) );
178        for ( const auto& cslot : channel.descriptor() )
179                if ( cslot.vslot == slot::NORMAL )
180                {
181                        n_offset  = cslot.offset;
182                }
183
184        for ( uint32 i = 0; i < channel.size(); ++i )
185        {
186                vec3& normal = *reinterpret_cast<vec3*>( channel.raw_data() + channel.element_size() * i + n_offset );
187                normal = -normal;
188        }
189}
190
191
192void nv::mesh_data_creator::generate_tangents()
193{
194        int p_offset = -1;
195        int n_offset = -1;
196        int t_offset = -1;
197        datatype i_type = NONE;
198        uint32 n_channel_index = 0;
199
200        const raw_data_channel* p_channel = nullptr;
201              raw_data_channel* n_channel = nullptr;
202        const raw_data_channel* t_channel = nullptr;
203        const raw_data_channel* i_channel = nullptr;
204
205        for ( uint32 c = 0; c < m_data->size(); ++c )
206        {
207                const raw_data_channel* channel = m_data->get_channel(c);
208
209                for ( const auto& cslot : channel->descriptor() )
210                switch ( cslot.vslot )
211                {
212                        case slot::POSITION :
213                                if ( cslot.etype == FLOAT_VECTOR_3 )
214                                {
215                                        p_offset  = int( cslot.offset );
216                                        p_channel = channel;
217                                }
218                                break;
219                        case slot::NORMAL   :
220                                if ( cslot.etype == FLOAT_VECTOR_3 )
221                                {
222                                        n_offset  = int( cslot.offset );
223                                        n_channel = data_channel_set_creator( m_data )[ c ];
224                                        n_channel_index = c;
225                                }
226                                break;
227                        case slot::TEXCOORD :
228                                if ( cslot.etype == FLOAT_VECTOR_2 )
229                                {
230                                        t_offset  = int( cslot.offset );
231                                        t_channel = channel;
232                                }
233                                break;
234                        case slot::INDEX    :
235                                {
236                                        i_type    = cslot.etype;
237                                        i_channel = channel;
238                                }
239                                break;
240                        case slot::TANGENT  : return;
241                        default             : break;
242                }
243        }
244        if ( !p_channel || !n_channel || !t_channel ) return;
245
246        if ( p_channel->size() != n_channel->size()
247                || p_channel->size() % t_channel->size() != 0
248                || ( i_type != UINT && i_type != USHORT && i_type != NONE ) )
249        {
250                return;
251        }
252
253        data_channel_creator< vertex_g > g_channel( p_channel->size() );
254        vec4* tangents              = &( g_channel.data()[0].tangent );
255        vec3* tangents2             = new vec3[ p_channel->size() ];
256        uint32 tri_count = i_channel ? i_channel->size() / 3 : t_channel->size() / 3;
257        uint32 vtx_count = p_channel->size();
258        uint32 sets      = p_channel->size() / t_channel->size();
259
260        for ( unsigned int i = 0; i < tri_count; ++i )
261        {
262                uint32 ti0 = 0;
263                uint32 ti1 = 0;
264                uint32 ti2 = 0;
265                if ( i_type == UINT )
266                {
267                        const uint32* idata = reinterpret_cast<const uint32*>( i_channel->raw_data() );
268                        ti0 = idata[ i * 3 ];
269                        ti1 = idata[ i * 3 + 1 ];
270                        ti2 = idata[ i * 3 + 2 ];
271                }
272                else if ( i_type == USHORT )
273                {
274                        const uint16* idata = reinterpret_cast<const uint16*>( i_channel->raw_data() );
275                        ti0 = idata[ i * 3 ];
276                        ti1 = idata[ i * 3 + 1 ];
277                        ti2 = idata[ i * 3 + 2 ];
278                }
279                else // if ( i_type == NONE )
280                {
281                        ti0 = i * 3;
282                        ti1 = i * 3 + 1;
283                        ti2 = i * 3 + 2;
284                }
285
286                const vec2& w1 = *reinterpret_cast<const vec2*>(t_channel->raw_data() + t_channel->element_size()*ti0 + t_offset );
287                const vec2& w2 = *reinterpret_cast<const vec2*>(t_channel->raw_data() + t_channel->element_size()*ti1 + t_offset );
288                const vec2& w3 = *reinterpret_cast<const vec2*>(t_channel->raw_data() + t_channel->element_size()*ti2 + t_offset );
289                vec2 st1 = w3 - w1;
290                vec2 st2 = w2 - w1;
291                float stst = (st1.x * st2.y - st2.x * st1.y);
292                float coef = ( stst != 0.0f ? 1.0f / stst : 0.0f );
293
294                for ( uint32 set = 0; set < sets; ++set )
295                {
296                        uint32 nti0 = t_channel->size() * set + ti0;
297                        uint32 nti1 = t_channel->size() * set + ti1;
298                        uint32 nti2 = t_channel->size() * set + ti2;
299                        const vec3& v1 = *reinterpret_cast<const vec3*>(p_channel->raw_data() + p_channel->element_size()*nti0 + p_offset );
300                        const vec3& v2 = *reinterpret_cast<const vec3*>(p_channel->raw_data() + p_channel->element_size()*nti1 + p_offset );
301                        const vec3& v3 = *reinterpret_cast<const vec3*>(p_channel->raw_data() + p_channel->element_size()*nti2 + p_offset );
302                        vec3 xyz1 = v3 - v1;
303                        vec3 xyz2 = v2 - v1;
304
305                        //vec3 normal = glm::cross( xyz1, xyz2 );
306                        //
307                        //vtcs[ ti0 ].normal += normal;
308                        //vtcs[ ti1 ].normal += normal;
309                        //vtcs[ ti2 ].normal += normal;
310                        vec3 tangent  = (( xyz1 * st2.y ) - ( xyz2 * st1.y )) * coef;
311                        vec3 tangent2 = (( xyz2 * st1.x ) - ( xyz1 * st2.x )) * coef;
312
313                        tangents[nti0] = vec4( vec3( tangents[nti0] ) + tangent, 0 );
314                        tangents[nti1] = vec4( vec3( tangents[nti1] ) + tangent, 0 );
315                        tangents[nti2] = vec4( vec3( tangents[nti2] ) + tangent, 0 );
316
317                        tangents2[nti0] += tangent2;
318                        tangents2[nti1] += tangent2;
319                        tangents2[nti2] += tangent2;
320                }
321        }
322
323        for ( unsigned int i = 0; i < vtx_count; ++i )
324        {
325                const vec3 n = *reinterpret_cast<const vec3*>( n_channel->raw_data() + n_channel->element_size()*i + n_offset );
326                const vec3 t = vec3(tangents[i]);
327                if ( ! ( t.x == 0.0f && t.y == 0.0f && t.z == 0.0f ) )
328                {
329                        tangents[i]    = vec4( glm::normalize(t - n * glm::dot( n, t )), 0.0f );
330                        tangents[i][3] = (glm::dot(glm::cross(n, t), tangents2[i]) < 0.0f) ? -1.0f : 1.0f;
331                }
332        }
333        delete tangents2;
334
335        ( data_channel_set_creator( m_data ))[ n_channel_index ] = merge_channels( n_channel, g_channel.channel() );
336        delete n_channel;
337}
338
339nv::raw_data_channel* nv::mesh_data_creator::merge_channels( const raw_data_channel* a, const raw_data_channel* b )
340{
341        NV_ASSERT( a->size() == b->size(), "merge_channel - bad channels!" );
342        data_descriptor desc  = a->descriptor();
343        desc.append( b->descriptor() );
344
345        raw_data_channel_creator result( desc, a->size() );
346        for ( uint32 i = 0; i < a->size(); ++i )
347        {
348                raw_copy_n( a->raw_data() + i * a->element_size(), a->element_size(), result.raw_data() + i*desc.element_size() );
349                raw_copy_n( b->raw_data() + i * b->element_size(), b->element_size(), result.raw_data() + i*desc.element_size() + a->element_size() );
350        }
351
352        return result.release();
353}
354
355nv::raw_data_channel* nv::mesh_data_creator::append_channels( const raw_data_channel* a, const raw_data_channel* b, uint32 frame_count )
356{
357        if ( a->descriptor() != b->descriptor() ) return nullptr;
358        if ( a->size() % frame_count != 0 ) return nullptr;
359        if ( b->size() % frame_count != 0 ) return nullptr;
360        size_t vtx_size = a->element_size();
361
362        raw_data_channel_creator result( a->descriptor(), a->size() + b->size() );
363
364        if ( frame_count == 1 )
365        {
366                size_t a_size = vtx_size * a->size();
367                raw_copy_n( a->raw_data(), a_size, result.raw_data() );
368                raw_copy_n( b->raw_data(), vtx_size * b->size(), result.raw_data() + a_size );
369        }
370        else
371        {
372                size_t frame_size_a = ( a->size() / frame_count ) * vtx_size;
373                size_t frame_size_b = ( b->size() / frame_count ) * vtx_size;
374                size_t pos_a = 0;
375                size_t pos_b = 0;
376                size_t pos   = 0;
377                for ( size_t i = 0; i < frame_count; ++i )
378                {
379                        raw_copy_n( a->raw_data() + pos_a, frame_size_a, result.raw_data() + pos );
380                        raw_copy_n( b->raw_data() + pos_b, frame_size_b, result.raw_data() + pos + frame_size_a );                              pos_a += frame_size_a;
381                        pos_b += frame_size_b;
382                        pos   += frame_size_a + frame_size_b;
383                }
384        }
385
386        return result.release();
387}
388
389
390
391bool nv::mesh_data_creator::is_same_format( mesh_data* other )
392{
393        if ( m_data->size() != other->size() ) return false;
394        for ( uint32 c = 0; c < m_data->size(); ++c )
395        {
396                if ( m_data->get_channel(c)->descriptor() != other->get_channel(c)->descriptor() )
397                        return false;
398        }
399        return true;
400}
401
402void nv::mesh_data_creator::merge( mesh_data* other )
403{
404        if ( !is_same_format( other ) ) return;
405        int ch_pi  = m_data->get_channel_index( slot::POSITION );
406        int ch_ti  = m_data->get_channel_index( slot::TEXCOORD );
407        int och_pi = other->get_channel_index( slot::POSITION );
408        int och_ti = other->get_channel_index( slot::TEXCOORD );
409        if ( ch_pi == -1 || ch_ti == -1 ) return;
410        size_t size   = m_data->get_channel_size( unsigned(ch_ti) );
411        size_t osize  =  other->get_channel_size( unsigned(och_ti) );
412        size_t count  = m_data->get_channel_size( unsigned(ch_pi) );
413        size_t ocount =  other->get_channel_size( unsigned(och_pi) );
414        if ( count % size != 0 || ocount % osize != 0 ) return;
415        if ( count / size != ocount / osize ) return;
416       
417        data_channel_set_creator data( m_data );
418
419        for ( uint32 c = 0; c < m_data->size(); ++c )
420        {
421                const raw_data_channel* old = m_data->get_channel( c );
422                bool old_is_index = old->size() > 0 && old->descriptor()[0].vslot == slot::INDEX;
423                size_t frame_count = ( old_is_index ? 1 : old->size() / size );
424                data[c] = append_channels( old, other->get_channel(c), frame_count );
425                NV_ASSERT( data[c], "Merge problem!" );
426                if ( old_is_index )
427                {
428                        switch ( old->descriptor()[0].etype )
429                        {
430                        case USHORT :
431                                {
432                                        NV_ASSERT( size + osize < uint16(-1), "Index out of range!" );
433                                        raw_data_channel_creator ic( data[c] );
434                                        uint16* indexes = reinterpret_cast<uint16*>( ic.raw_data() );
435                                        for ( uint16 i = uint16( old->size() ); i < ic.size(); ++i )
436                                                indexes[i] += uint16( size );
437
438                                }
439                                break;
440                        case UINT   :
441                                {
442                                        raw_data_channel_creator ic( data[c] );
443                                        uint32* indexes = reinterpret_cast<uint32*>( ic.raw_data() );
444                                        for ( uint32 i = old->size(); i < ic.size(); ++i )
445                                                indexes[i] += size;
446                                }
447                                break;
448                        default : NV_ASSERT( false, "Unsupported index type!" ); break;
449                        }
450                }
451                delete old;
452        }
453}
454
455void nv::mesh_creator::delete_mesh( uint32 index )
456{
457        if ( index < m_pack->get_count() )
458        {
459                data_channel_set_creator( &m_pack->m_meshes[index] ).destroy();
460                data_channel_set_creator( &m_pack->m_meshes[m_pack->m_count - 1] ).move_to( m_pack->m_meshes[index] );
461                m_pack->m_count--;
462        }
463}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.