root/OpenSceneGraph/trunk/examples/osgmovie/osgmovie.cpp @ 6624

Revision 6624, 21.7 kB (checked in by robert, 8 years ago)

Firt cut at full dome correction of wrap around movies and imagery

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
Line 
1// -*-c++-*-
2
3#include <osgViewer/Viewer>
4
5#include <osgDB/ReadFile>
6
7#include <osg/Geode>
8#include <osg/Geometry>
9#include <osg/StateSet>
10#include <osg/Material>
11#include <osg/Texture2D>
12#include <osg/TextureRectangle>
13#include <osg/TextureCubeMap>
14#include <osg/TexMat>
15#include <osg/CullFace>
16#include <osg/ImageStream>
17#include <osg/io_utils>
18
19#include <osgGA/TrackballManipulator>
20#include <osgGA/EventVisitor>
21
22#include <iostream>
23
24osg::ImageStream* s_imageStream = 0;
25class MovieEventHandler : public osgGA::GUIEventHandler
26{
27public:
28
29    MovieEventHandler():_trackMouse(false) {}
30   
31    void setMouseTracking(bool track) { _trackMouse = track; }
32    bool getMouseTracking() const { return _trackMouse; }
33   
34    void set(osg::Node* node);
35
36    virtual bool handle(const osgGA::GUIEventAdapter& ea,osgGA::GUIActionAdapter& aa, osg::Object*, osg::NodeVisitor* nv);
37   
38    virtual void getUsage(osg::ApplicationUsage& usage) const;
39
40    typedef std::vector< osg::ref_ptr<osg::ImageStream> > ImageStreamList;
41
42protected:
43
44    virtual ~MovieEventHandler() {}
45
46    class FindImageStreamsVisitor : public osg::NodeVisitor
47    {
48    public:
49        FindImageStreamsVisitor(ImageStreamList& imageStreamList):
50            _imageStreamList(imageStreamList) {}
51           
52        virtual void apply(osg::Geode& geode)
53        {
54            apply(geode.getStateSet());
55
56            for(unsigned int i=0;i<geode.getNumDrawables();++i)
57            {
58                apply(geode.getDrawable(i)->getStateSet());
59            }
60       
61            traverse(geode);
62        }
63
64        virtual void apply(osg::Node& node)
65        {
66            apply(node.getStateSet());
67            traverse(node);
68        }
69       
70        inline void apply(osg::StateSet* stateset)
71        {
72            if (!stateset) return;
73           
74            osg::StateAttribute* attr = stateset->getTextureAttribute(0,osg::StateAttribute::TEXTURE);
75            if (attr)
76            {
77                osg::Texture2D* texture2D = dynamic_cast<osg::Texture2D*>(attr);
78                if (texture2D) apply(dynamic_cast<osg::ImageStream*>(texture2D->getImage()));
79
80                osg::TextureRectangle* textureRec = dynamic_cast<osg::TextureRectangle*>(attr);
81                if (textureRec) apply(dynamic_cast<osg::ImageStream*>(textureRec->getImage()));
82            }
83        }
84       
85        inline void apply(osg::ImageStream* imagestream)
86        {
87            if (imagestream)
88            {
89                _imageStreamList.push_back(imagestream);
90                s_imageStream = imagestream;
91            }
92        }
93       
94        ImageStreamList& _imageStreamList;
95    };
96
97
98    bool            _trackMouse;
99    ImageStreamList _imageStreamList;
100   
101};
102
103
104
105void MovieEventHandler::set(osg::Node* node)
106{
107    _imageStreamList.clear();
108    if (node)
109    {
110        FindImageStreamsVisitor fisv(_imageStreamList);
111        node->accept(fisv);
112    }
113}
114
115
116bool MovieEventHandler::handle(const osgGA::GUIEventAdapter& ea,osgGA::GUIActionAdapter& aa, osg::Object*, osg::NodeVisitor* nv)
117{
118    switch(ea.getEventType())
119    {
120        case(osgGA::GUIEventAdapter::MOVE):
121        case(osgGA::GUIEventAdapter::PUSH):
122        case(osgGA::GUIEventAdapter::RELEASE):
123        {
124            if (_trackMouse)
125            {
126                osgViewer::View* view = dynamic_cast<osgViewer::View*>(&aa);
127                osgUtil::LineSegmentIntersector::Intersections intersections;
128                if (view && view->computeIntersections(ea.getX(), ea.getY(), nv->getNodePath(), intersections))
129                {
130
131                    // use the nearest intersection                 
132                    const osgUtil::LineSegmentIntersector::Intersection& intersection = *(intersections.begin());
133                    osg::Drawable* drawable = intersection.drawable.get();
134                    osg::Geometry* geometry = drawable ? drawable->asGeometry() : 0;
135                    osg::Vec3Array* vertices = geometry ? dynamic_cast<osg::Vec3Array*>(geometry->getVertexArray()) : 0;
136                    if (vertices)
137                    {
138                        // get the vertex indices.
139                        const osgUtil::LineSegmentIntersector::Intersection::IndexList& indices = intersection.indexList;
140                        const osgUtil::LineSegmentIntersector::Intersection::RatioList& ratios = intersection.ratioList;
141
142                        if (indices.size()==3 && ratios.size()==3)
143                        {
144                            unsigned int i1 = indices[0];
145                            unsigned int i2 = indices[1];
146                            unsigned int i3 = indices[2];
147
148                            float r1 = ratios[0];
149                            float r2 = ratios[1];
150                            float r3 = ratios[2];
151
152                            osg::Array* texcoords = (geometry->getNumTexCoordArrays()>0) ? geometry->getTexCoordArray(0) : 0;
153                            osg::Vec2Array* texcoords_Vec2Array = dynamic_cast<osg::Vec2Array*>(texcoords);
154                            if (texcoords_Vec2Array)
155                            {
156                                // we have tex coord array so now we can compute the final tex coord at the point of intersection.                               
157                                osg::Vec2 tc1 = (*texcoords_Vec2Array)[i1];
158                                osg::Vec2 tc2 = (*texcoords_Vec2Array)[i2];
159                                osg::Vec2 tc3 = (*texcoords_Vec2Array)[i3];
160                                osg::Vec2 tc = tc1*r1 + tc2*r2 + tc3*r3;
161
162                                osg::notify(osg::NOTICE)<<"We hit tex coords "<<tc<<std::endl;
163
164                            }
165                        }
166                        else
167                        {
168                            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Intersection has insufficient indices to work with";
169                        }
170
171                    }
172                }
173                else
174                {
175                    osg::notify(osg::NOTICE)<<"No intersection"<<std::endl;
176                }
177            }
178            break;
179        }
180        case(osgGA::GUIEventAdapter::KEYDOWN):
181        {
182            if (ea.getKey()=='s')
183            {
184                for(ImageStreamList::iterator itr=_imageStreamList.begin();
185                    itr!=_imageStreamList.end();
186                    ++itr)
187                {
188                    std::cout<<"Play"<<std::endl;
189                     (*itr)->play();
190                }
191                return true;
192            }
193            else if (ea.getKey()=='p')
194            {
195                for(ImageStreamList::iterator itr=_imageStreamList.begin();
196                    itr!=_imageStreamList.end();
197                    ++itr)
198                {
199                    std::cout<<"Pause"<<std::endl;
200                    (*itr)->pause();
201                }
202                return true;
203            }
204            else if (ea.getKey()=='r')
205            {
206                for(ImageStreamList::iterator itr=_imageStreamList.begin();
207                    itr!=_imageStreamList.end();
208                    ++itr)
209                {
210                    std::cout<<"Restart"<<std::endl;
211                    (*itr)->rewind();
212                    (*itr)->play();
213                }
214                return true;
215            }
216            else if (ea.getKey()=='l')
217            {
218                for(ImageStreamList::iterator itr=_imageStreamList.begin();
219                    itr!=_imageStreamList.end();
220                    ++itr)
221                {
222                    if ( (*itr)->getLoopingMode() == osg::ImageStream::LOOPING)
223                    {
224                        std::cout<<"Toggle Looping Off"<<std::endl;
225                        (*itr)->setLoopingMode( osg::ImageStream::NO_LOOPING );
226                    }
227                    else
228                    {
229                        std::cout<<"Toggle Looping On"<<std::endl;
230                        (*itr)->setLoopingMode( osg::ImageStream::LOOPING );
231                    }
232                }
233                return true;
234            }
235            return false;
236        }
237
238        default:
239            return false;
240    }
241    return false;
242}
243
244void MovieEventHandler::getUsage(osg::ApplicationUsage& usage) const
245{
246    usage.addKeyboardMouseBinding("p","Pause movie");
247    usage.addKeyboardMouseBinding("s","Play movie");
248    usage.addKeyboardMouseBinding("r","Restart movie");
249    usage.addKeyboardMouseBinding("l","Toggle looping of movie");
250}
251
252
253osg::Geometry* myCreateTexturedQuadGeometry(const osg::Vec3& pos,float width,float height, osg::Image* image, bool useTextureRectangle)
254{
255    if (useTextureRectangle)
256    {
257        osg::Geometry* pictureQuad = osg::createTexturedQuadGeometry(pos,
258                                           osg::Vec3(width,0.0f,0.0f),
259                                           osg::Vec3(0.0f,0.0f,height),
260                                           0.0f,image->t(), image->s(),0.0f);
261
262        pictureQuad->getOrCreateStateSet()->setTextureAttributeAndModes(0,
263                    new osg::TextureRectangle(image),
264                    osg::StateAttribute::ON);
265                   
266        return pictureQuad;
267    }
268    else
269    {
270        osg::Geometry* pictureQuad = osg::createTexturedQuadGeometry(pos,
271                                           osg::Vec3(width,0.0f,0.0f),
272                                           osg::Vec3(0.0f,0.0f,height),
273                                           0.0f,1.0f, 1.0f,0.0f);
274                                   
275        osg::Texture2D* texture = new osg::Texture2D(image);
276        texture->setFilter(osg::Texture::MIN_FILTER,osg::Texture::LINEAR); 
277                                       
278        pictureQuad->getOrCreateStateSet()->setTextureAttributeAndModes(0,
279                    texture,
280                    osg::StateAttribute::ON);
281
282        return pictureQuad;
283    }
284}
285
286osg::Geometry* createDomeDistortionMesh(const osg::Vec3& origin, const osg::Vec3& widthVector, const osg::Vec3& heightVector,
287                                        osg::ArgumentParser& arguments)
288{
289    double sphere_radius = 1.0;
290    if (arguments.read("--radius", sphere_radius)) {}
291
292    double collar_radius = 0.45;
293    if (arguments.read("--collar", collar_radius)) {}
294
295    osg::Vec3d center(0.0,0.0,0.0);
296    osg::Vec3d eye(0.0,0.0,0.0);
297   
298    double distance = sqrt(sphere_radius*sphere_radius - collar_radius*collar_radius);
299    if (arguments.read("--distance", distance)) {}
300   
301    bool centerProjection = false;
302
303    osg::Vec3d projector = eye - osg::Vec3d(0.0,0.0, distance);
304   
305   
306    osg::notify(osg::NOTICE)<<"Projector position = "<<projector<<std::endl;
307    osg::notify(osg::NOTICE)<<"distance = "<<distance<<std::endl;
308
309
310    // create the quad to visualize.
311    osg::Geometry* geometry = new osg::Geometry();
312
313    geometry->setSupportsDisplayList(false);
314
315    osg::Vec3 xAxis(widthVector);
316    float width = widthVector.length();
317    xAxis /= width;
318
319    osg::Vec3 yAxis(heightVector);
320    float height = heightVector.length();
321    yAxis /= height;
322   
323    int noSteps = 50;
324
325    osg::Vec3Array* vertices = new osg::Vec3Array;
326    osg::Vec2Array* texcoords = new osg::Vec2Array;
327    osg::Vec4Array* colors = new osg::Vec4Array;
328
329    osg::Vec3 bottom = origin;
330    osg::Vec3 dx = xAxis*(width/((float)(noSteps-1)));
331    osg::Vec3 dy = yAxis*(height/((float)(noSteps-1)));
332   
333    osg::Vec3d screenCenter = origin + widthVector*0.5f + heightVector*0.5f;
334    float screenRadius = heightVector.length() * 0.5f;
335
336    osg::Vec3 cursor = bottom;
337    int i,j;
338   
339    for(i=0;i<noSteps;++i)
340    {
341        osg::Vec3 cursor = bottom+dy*(float)i;
342        for(j=0;j<noSteps;++j)
343        {
344            osg::Vec2 delta(cursor.x() - screenCenter.x(), cursor.y() - screenCenter.y());
345            double theta = atan2(delta.x(), delta.y());
346            if (theta<0.0) theta += 2*osg::PI;
347            double phi = osg::PI_2 * delta.length() / screenRadius;
348            if (phi > osg::PI_2) phi = osg::PI_2;
349
350            double f = distance * sin(phi);
351            double e = distance * cos(phi) + sqrt( sphere_radius*sphere_radius - f*f);
352            double l = e * cos(phi);
353            double h = e * sin(phi);
354            double gamma = atan2(h, l-distance);
355
356            osg::Vec2 texcoord(theta/(2.0*osg::PI), 1.0-gamma/osg::PI);
357
358            osg::notify(osg::NOTICE)<<"cursor = "<<cursor<< " theta = "<<theta<< "phi="<<phi<<" gamma = "<<gamma<<" texcoord="<<texcoord<<std::endl;
359
360            vertices->push_back(cursor);
361            colors->push_back(osg::Vec4(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f));
362            texcoords->push_back(texcoord);
363
364            cursor += dx;
365        }
366        // osg::notify(osg::NOTICE)<<std::endl;
367    }
368   
369    // pass the created vertex array to the points geometry object.
370    geometry->setVertexArray(vertices);
371
372    geometry->setColorArray(colors);
373    geometry->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_VERTEX);
374
375    geometry->setTexCoordArray(0,texcoords);
376
377    for(i=0;i<noSteps-1;++i)
378    {
379        osg::DrawElementsUShort* elements = new osg::DrawElementsUShort(osg::PrimitiveSet::QUAD_STRIP);
380        for(j=0;j<noSteps;++j)
381        {
382            elements->push_back(j+(i+1)*noSteps);
383            elements->push_back(j+(i)*noSteps);
384        }
385        geometry->addPrimitiveSet(elements);
386    }
387   
388    return geometry;
389}
390
391
392void setDomeCorrection(osgViewer::Viewer& viewer, osg::ArgumentParser& arguments)
393{
394    // enforce single threading right now to avoid double buffering of RTT texture
395    viewer.setThreadingModel(osgViewer::Viewer::SingleThreaded);
396 
397    osg::GraphicsContext::WindowingSystemInterface* wsi = osg::GraphicsContext::getWindowingSystemInterface();
398    if (!wsi)
399    {
400        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error, no WindowSystemInterface available, cannot create windows."<<std::endl;
401        return;
402    }
403
404    unsigned int width, height;
405    wsi->getScreenResolution(osg::GraphicsContext::ScreenIdentifier(0), width, height);
406
407    while (arguments.read("--width",width)) {}
408    while (arguments.read("--height",height)) {}
409
410    osg::ref_ptr<osg::GraphicsContext::Traits> traits = new osg::GraphicsContext::Traits;
411    traits->x = 0;
412    traits->y = 0;
413    traits->width = width;
414    traits->height = height;
415    traits->windowDecoration = false;
416    traits->doubleBuffer = true;
417    traits->sharedContext = 0;
418   
419   
420
421    osg::ref_ptr<osg::GraphicsContext> gc = osg::GraphicsContext::createGraphicsContext(traits.get());
422    if (!gc)
423    {
424        osg::notify(osg::NOTICE)<<"GraphicsWindow has not been created successfully."<<std::endl;
425        return;
426    }
427
428    osg::ref_ptr<osg::Drawable> distortionCorrectionMash = createDomeDistortionMesh(osg::Vec3(0.0f,0.0f,0.0f), osg::Vec3(width,0.0f,0.0f), osg::Vec3(0.0f,height,0.0f), arguments);
429
430    osg::Texture* texture = 0;
431    for(int i=1;i<arguments.argc() && !texture;++i)
432    {
433        if (arguments.isString(i))
434        {
435            osg::Image* image = osgDB::readImageFile(arguments[i]);
436            osg::ImageStream* imagestream = dynamic_cast<osg::ImageStream*>(image);
437            if (imagestream) imagestream->play();
438
439            if (image)
440            {
441#if 0           
442                texture = new osg::TextureRectangle(image);
443#else
444                texture = new osg::Texture2D(image);
445#endif
446            }
447        }
448    }
449   
450    if (!texture)
451    {
452        return;
453    }
454
455    // distortion correction set up.
456    {
457        osg::Geode* geode = new osg::Geode();
458        geode->addDrawable(distortionCorrectionMash.get());
459
460        // new we need to add the texture to the mesh, we do so by creating a
461        // StateSet to contain the Texture StateAttribute.
462        osg::StateSet* stateset = geode->getOrCreateStateSet();
463        stateset->setTextureAttributeAndModes(0, texture, osg::StateAttribute::ON);
464        stateset->setMode(GL_LIGHTING,osg::StateAttribute::OFF);
465#if 0       
466        osg::TexMat* texmat = new osg::TexMat;
467        texmat->setScaleByTextureRectangleSize(true);
468        stateset->setTextureAttributeAndModes(0, texmat, osg::StateAttribute::ON);
469#endif
470        osg::ref_ptr<osg::Camera> camera = new osg::Camera;
471        camera->setGraphicsContext(gc.get());
472        camera->setClearMask(GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_COLOR_BUFFER_BIT );
473        camera->setClearColor( osg::Vec4(0.1,0.1,1.0,1.0) );
474        camera->setViewport(new osg::Viewport(0, 0, width, height));
475        GLenum buffer = traits->doubleBuffer ? GL_BACK : GL_FRONT;
476        camera->setDrawBuffer(buffer);
477        camera->setReadBuffer(buffer);
478        camera->setReferenceFrame(osg::Camera::ABSOLUTE_RF);
479        camera->setAllowEventFocus(false);
480        //camera->setInheritanceMask(camera->getInheritanceMask() & ~osg::CullSettings::CLEAR_COLOR & ~osg::CullSettings::COMPUTE_NEAR_FAR_MODE);
481        //camera->setComputeNearFarMode(osg::CullSettings::DO_NOT_COMPUTE_NEAR_FAR);
482       
483        camera->setProjectionMatrixAsOrtho2D(0,width,0,height);
484        camera->setViewMatrix(osg::Matrix::identity());
485
486        // add subgraph to render
487        camera->addChild(geode);
488       
489        camera->setName("DistortionCorrectionCamera");
490
491        viewer.addSlave(camera.get(), osg::Matrixd(), osg::Matrixd(), false);
492    }
493   
494    viewer.getCamera()->setNearFarRatio(0.0001f);
495}
496
497int main(int argc, char** argv)
498{
499    // use an ArgumentParser object to manage the program arguments.
500    osg::ArgumentParser arguments(&argc,argv);
501   
502    // set up the usage document, in case we need to print out how to use this program.
503    arguments.getApplicationUsage()->setApplicationName(arguments.getApplicationName());
504    arguments.getApplicationUsage()->setDescription(arguments.getApplicationName()+" example demonstrates the use of ImageStream for rendering movies as textures.");
505    arguments.getApplicationUsage()->setCommandLineUsage(arguments.getApplicationName()+" [options] filename ...");
506    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-h or --help","Display this information");
507    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--texture2D","Use Texture2D rather than TextureRectangle.");
508    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--shader","Use shaders to post process the video.");
509    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--dome","Use full dome distortion correction.");
510   
511    bool useTextureRectangle = true;
512    bool useShader = false;
513
514    // construct the viewer.
515    osgViewer::Viewer viewer;
516   
517    while (arguments.read("--texture2D")) useTextureRectangle=false;
518    while (arguments.read("--shader")) useShader=true;
519
520    // if user request help write it out to cout.
521    if (arguments.read("-h") || arguments.read("--help"))
522    {
523        arguments.getApplicationUsage()->write(std::cout);
524        return 1;
525    }
526
527    osg::ref_ptr<osg::Geode> geode = new osg::Geode;
528    osg::Vec3 pos(0.0f,0.0f,0.0f);
529       
530    osg::StateSet* stateset = geode->getOrCreateStateSet();
531    stateset->setMode(GL_LIGHTING,osg::StateAttribute::OFF);
532
533    if (useShader)
534    {
535        //useTextureRectangle = false;
536       
537        static const char *shaderSourceTextureRec = {
538            "uniform vec4 cutoff_color;\n"
539            "uniform samplerRect movie_texture;\n"
540            "void main(void)\n"
541            "{\n"
542            "    vec4 texture_color = textureRect(movie_texture, gl_TexCoord[0]); \n"
543            "    if (all(lessThanEqual(texture_color,cutoff_color))) discard; \n"
544            "    gl_FragColor = texture_color;\n"
545            "}\n"
546        };
547
548        static const char *shaderSourceTexture2D = {
549            "uniform vec4 cutoff_color;\n"
550            "uniform sampler2D movie_texture;\n"
551            "void main(void)\n"
552            "{\n"
553            "    vec4 texture_color = texture2D(movie_texture, gl_TexCoord[0]); \n"
554            "    if (all(lessThanEqual(texture_color,cutoff_color))) discard; \n"
555            "    gl_FragColor = texture_color;\n"
556            "}\n"
557        };
558
559        osg::Program* program = new osg::Program;
560       
561        program->addShader(new osg::Shader(osg::Shader::FRAGMENT,
562                                           useTextureRectangle ? shaderSourceTextureRec : shaderSourceTexture2D));
563
564        stateset->addUniform(new osg::Uniform("cutoff_color",osg::Vec4(0.1f,0.1f,0.1f,1.0f)));
565        stateset->addUniform(new osg::Uniform("movie_texture",0));
566
567        stateset->setAttribute(program);
568
569    }
570
571
572    if (arguments.read("--dome") || arguments.read("--puffer") )
573    {   
574        setDomeCorrection(viewer, arguments);
575    }
576    else
577    {
578        for(int i=1;i<arguments.argc();++i)
579        {
580            if (arguments.isString(i))
581            {
582                osg::Image* image = osgDB::readImageFile(arguments[i]);
583                osg::ImageStream* imagestream = dynamic_cast<osg::ImageStream*>(image);
584                if (imagestream) imagestream->play();
585
586                if (image)
587                {
588                    geode->addDrawable(myCreateTexturedQuadGeometry(pos,image->s(),image->t(),image, useTextureRectangle));
589
590                    pos.z() += image->t()*1.5f;
591                }
592                else
593                {
594                    std::cout<<"Unable to read file "<<arguments[i]<<std::endl;
595                }           
596            }
597        }
598        if (!viewer.getSceneData())
599        {
600            arguments.getApplicationUsage()->write(std::cout);
601            return 1;
602        }
603    }
604   
605
606    // pass the model to the MovieEventHandler so it can pick out ImageStream's to manipulate.
607    MovieEventHandler* meh = new MovieEventHandler();
608    geode->setEventCallback(meh);
609    meh->set(viewer.getSceneData());
610
611    // report any errors if they have occured when parsing the program aguments.
612    if (arguments.errors())
613    {
614        arguments.writeErrorMessages(std::cout);
615        return 1;
616    }
617   
618    if (arguments.argc()<=1)
619    {
620        arguments.getApplicationUsage()->write(std::cout,osg::ApplicationUsage::COMMAND_LINE_OPTION);
621        return 1;
622    }
623
624
625    // set the scene to render
626    viewer.setSceneData(geode.get());
627
628    // create the windows and run the threads.
629    return viewer.run();
630
631
632}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.