root/OpenSceneGraph/trunk/examples/osgvolume/osgvolume.cpp @ 12182

Revision 12182, 58.9 kB (checked in by robert, 3 years ago)

Added -n option

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
Line 
1/* OpenSceneGraph example, osgvolume.
2*
3*  Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
4*  of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
5*  in the Software without restriction, including without limitation the rights
6*  to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
7*  copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
8*  furnished to do so, subject to the following conditions:
9*
10*  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
11*  IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
12*  FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
13*  AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
14*  LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
15*  OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
16*  THE SOFTWARE.
17*/
18
19#include <osg/Node>
20#include <osg/Geometry>
21#include <osg/Notify>
22#include <osg/Texture3D>
23#include <osg/Texture1D>
24#include <osg/ImageSequence>
25#include <osg/TexGen>
26#include <osg/Geode>
27#include <osg/Billboard>
28#include <osg/PositionAttitudeTransform>
29#include <osg/ClipNode>
30#include <osg/AlphaFunc>
31#include <osg/TexGenNode>
32#include <osg/TexEnv>
33#include <osg/TexEnvCombine>
34#include <osg/Material>
35#include <osg/PrimitiveSet>
36#include <osg/Endian>
37#include <osg/BlendFunc>
38#include <osg/BlendEquation>
39#include <osg/TransferFunction>
40#include <osg/MatrixTransform>
41
42#include <osgDB/Registry>
43#include <osgDB/ReadFile>
44#include <osgDB/WriteFile>
45#include <osgDB/FileUtils>
46#include <osgDB/FileNameUtils>
47
48#include <osgGA/EventVisitor>
49#include <osgGA/TrackballManipulator>
50#include <osgGA/FlightManipulator>
51#include <osgGA/KeySwitchMatrixManipulator>
52
53#include <osgUtil/CullVisitor>
54
55#include <osgViewer/Viewer>
56#include <osgViewer/ViewerEventHandlers>
57
58#include <osgManipulator/TabBoxDragger>
59#include <osgManipulator/TabPlaneTrackballDragger>
60#include <osgManipulator/TrackballDragger>
61
62#include <osg/io_utils>
63
64#include <algorithm>
65#include <iostream>
66
67#include <osg/ImageUtils>
68#include <osgVolume/Volume>
69#include <osgVolume/VolumeTile>
70#include <osgVolume/RayTracedTechnique>
71#include <osgVolume/FixedFunctionTechnique>
72
73typedef std::vector< osg::ref_ptr<osg::Image> > ImageList;
74
75enum ShadingModel
76{
77    Standard,
78    Light,
79    Isosurface,
80    MaximumIntensityProjection
81};
82
83struct PassThroughTransformFunction
84{
85    unsigned char operator() (unsigned char c) const { return c; }
86};
87
88
89struct ProcessRow
90{
91    virtual ~ProcessRow() {}
92
93    virtual void operator() (unsigned int num,
94                    GLenum source_pixelFormat, unsigned char* source,
95                    GLenum dest_pixelFormat, unsigned char* dest) const
96    {
97        switch(source_pixelFormat)
98        {
99        case(GL_LUMINANCE):
100        case(GL_ALPHA):
101            switch(dest_pixelFormat)
102            {
103            case(GL_LUMINANCE):
104            case(GL_ALPHA): A_to_A(num, source, dest); break;
105            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): A_to_LA(num, source, dest); break;
106            case(GL_RGB): A_to_RGB(num, source, dest); break;
107            case(GL_RGBA): A_to_RGBA(num, source, dest); break;
108            }
109            break;
110        case(GL_LUMINANCE_ALPHA):
111            switch(dest_pixelFormat)
112            {
113            case(GL_LUMINANCE):
114            case(GL_ALPHA): LA_to_A(num, source, dest); break;
115            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): LA_to_LA(num, source, dest); break;
116            case(GL_RGB): LA_to_RGB(num, source, dest); break;
117            case(GL_RGBA): LA_to_RGBA(num, source, dest); break;
118            }
119            break;
120        case(GL_RGB):
121            switch(dest_pixelFormat)
122            {
123            case(GL_LUMINANCE):
124            case(GL_ALPHA): RGB_to_A(num, source, dest); break;
125            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): RGB_to_LA(num, source, dest); break;
126            case(GL_RGB): RGB_to_RGB(num, source, dest); break;
127            case(GL_RGBA): RGB_to_RGBA(num, source, dest); break;
128            }
129            break;
130        case(GL_RGBA):
131            switch(dest_pixelFormat)
132            {
133            case(GL_LUMINANCE):
134            case(GL_ALPHA): RGBA_to_A(num, source, dest); break;
135            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): RGBA_to_LA(num, source, dest); break;
136            case(GL_RGB): RGBA_to_RGB(num, source, dest); break;
137            case(GL_RGBA): RGBA_to_RGBA(num, source, dest); break;
138            }
139            break;
140        case(GL_BGR):
141            switch(dest_pixelFormat)
142            {
143            case(GL_LUMINANCE):
144            case(GL_ALPHA): BGR_to_A(num, source, dest); break;
145            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): BGR_to_LA(num, source, dest); break;
146            case(GL_RGB): BGR_to_RGB(num, source, dest); break;
147            case(GL_RGBA): BGR_to_RGBA(num, source, dest); break;
148            }
149            break;
150        case(GL_BGRA):
151            switch(dest_pixelFormat)
152            {
153            case(GL_LUMINANCE):
154            case(GL_ALPHA): BGRA_to_A(num, source, dest); break;
155            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): BGRA_to_LA(num, source, dest); break;
156            case(GL_RGB): BGRA_to_RGB(num, source, dest); break;
157            case(GL_RGBA): BGRA_to_RGBA(num, source, dest); break;
158            }
159            break;
160        }
161    }
162
163    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
164    // alpha sources..
165    virtual void A_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
166    {
167        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
168        {
169            *dest++ = *source++;
170        }
171    }
172
173    virtual void A_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
174    {
175        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
176        {
177            *dest++ = *source;
178            *dest++ = *source++;
179        }
180    }
181
182    virtual void A_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
183    {
184        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
185        {
186            *dest++ = *source;
187            *dest++ = *source;
188            *dest++ = *source++;
189        }
190    }
191
192    virtual void A_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
193    {
194        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
195        {
196            *dest++ = *source;
197            *dest++ = *source;
198            *dest++ = *source;
199            *dest++ = *source++;
200        }
201    }
202
203    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
204    // alpha luminance sources..
205    virtual void LA_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
206    {
207        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
208        {
209            ++source;
210            *dest++ = *source++;
211        }
212    }
213
214    virtual void LA_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
215    {
216        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
217        {
218            *dest++ = *source++;
219            *dest++ = *source++;
220        }
221    }
222
223    virtual void LA_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
224    {
225        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
226        {
227            *dest++ = *source;
228            *dest++ = *source;
229            *dest++ = *source;
230            source+=2;
231        }
232    }
233
234    virtual void LA_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
235    {
236        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
237        {
238            *dest++ = *source;
239            *dest++ = *source;
240            *dest++ = *source++;
241            *dest++ = *source++;
242        }
243    }
244
245    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
246    // RGB sources..
247    virtual void RGB_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
248    {
249        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
250        {
251            unsigned char val = *source;
252            *dest++ = val;
253            source += 3;
254        }
255    }
256
257    virtual void RGB_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
258    {
259        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
260        {
261            unsigned char val = *source;
262            *dest++ = val;
263            *dest++ = val;
264            source += 3;
265        }
266    }
267
268    virtual void RGB_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
269    {
270        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
271        {
272            *dest++ = *source++;
273            *dest++ = *source++;
274            *dest++ = *source++;
275        }
276    }
277
278    virtual void RGB_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
279    {
280        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
281        {
282            unsigned char val = *source;
283            *dest++ = *source++;
284            *dest++ = *source++;
285            *dest++ = *source++;
286            *dest++ = val;
287        }
288    }
289
290    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
291    // RGBA sources..
292    virtual void RGBA_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
293    {
294        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
295        {
296            source += 3;
297            *dest++ = *source++;
298        }
299    }
300
301    virtual void RGBA_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
302    {
303        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
304        {
305            unsigned char val = *source;
306            source += 3;
307            *dest++ = val;
308            *dest++ = *source++;
309        }
310    }
311
312    virtual void RGBA_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
313    {
314        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
315        {
316            *dest++ = *source++;
317            *dest++ = *source++;
318            *dest++ = *source++;
319            ++source;
320        }
321    }
322
323    virtual void RGBA_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
324    {
325        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
326        {
327            *dest++ = *source++;
328            *dest++ = *source++;
329            *dest++ = *source++;
330            *dest++ = *source++;
331        }
332    }
333
334     ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
335    // BGR sources..
336    virtual void BGR_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
337    {
338        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
339        {
340            unsigned char val = *source;
341            *dest++ = val;
342            source += 3;
343        }
344    }
345
346    virtual void BGR_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
347    {
348        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
349        {
350            unsigned char val = *source;
351            *dest++ = val;
352            *dest++ = val;
353            source += 3;
354        }
355    }
356
357    virtual void BGR_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
358    {
359        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
360        {
361            unsigned char blue = *source++;
362            unsigned char green = *source++;
363            unsigned char red = *source++;
364            *dest++ = red;
365            *dest++ = green;
366            *dest++ = blue;
367        }
368    }
369
370    virtual void BGR_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
371    {
372        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
373        {
374            unsigned char blue = *source++;
375            unsigned char green = *source++;
376            unsigned char red = *source++;
377            unsigned char val = (unsigned char)((int(red)+int(green)+int(blue))/3);
378            *dest++ = red;
379            *dest++ = green;
380            *dest++ = blue;
381            *dest++ = val;
382        }
383    }
384
385    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
386    // BGRA sources..
387    virtual void BGRA_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
388    {
389        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
390        {
391            source += 3;
392            *dest++ = *source++;
393        }
394    }
395
396    virtual void BGRA_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
397    {
398        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
399        {
400            unsigned char val = *source;
401            source += 3;
402            *dest++ = val;
403            *dest++ = *source++;
404        }
405    }
406
407    virtual void BGRA_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
408    {
409        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
410        {
411            unsigned char blue = *source++;
412            unsigned char green = *source++;
413            unsigned char red = *source++;
414            *dest++ = red;
415            *dest++ = green;
416            *dest++ = blue;
417            ++source;
418        }
419    }
420
421    virtual void BGRA_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
422    {
423        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
424        {
425            unsigned char blue = *source++;
426            unsigned char green = *source++;
427            unsigned char red = *source++;
428            unsigned char alpha = *source++;
429            *dest++ = red;
430            *dest++ = green;
431            *dest++ = blue;
432            *dest++ = alpha;
433        }
434    }
435
436};
437
438
439void clampToNearestValidPowerOfTwo(int& sizeX, int& sizeY, int& sizeZ, int s_maximumTextureSize, int t_maximumTextureSize, int r_maximumTextureSize)
440{
441    // compute nearest powers of two for each axis.
442    int s_nearestPowerOfTwo = 1;
443    while(s_nearestPowerOfTwo<sizeX && s_nearestPowerOfTwo<s_maximumTextureSize) s_nearestPowerOfTwo*=2;
444
445    int t_nearestPowerOfTwo = 1;
446    while(t_nearestPowerOfTwo<sizeY && t_nearestPowerOfTwo<t_maximumTextureSize) t_nearestPowerOfTwo*=2;
447
448    int r_nearestPowerOfTwo = 1;
449    while(r_nearestPowerOfTwo<sizeZ && r_nearestPowerOfTwo<r_maximumTextureSize) r_nearestPowerOfTwo*=2;
450
451    sizeX = s_nearestPowerOfTwo;
452    sizeY = t_nearestPowerOfTwo;
453    sizeZ = r_nearestPowerOfTwo;
454}
455
456osg::Image* createTexture3D(ImageList& imageList, ProcessRow& processRow,
457            unsigned int numComponentsDesired,
458            int s_maximumTextureSize,
459            int t_maximumTextureSize,
460            int r_maximumTextureSize,
461            bool resizeToPowerOfTwo)
462{
463    int max_s = 0;
464    int max_t = 0;
465    unsigned int max_components = 0;
466    int total_r = 0;
467    ImageList::iterator itr;
468    for(itr=imageList.begin();
469        itr!=imageList.end();
470        ++itr)
471    {
472        osg::Image* image = itr->get();
473        GLenum pixelFormat = image->getPixelFormat();
474        if (pixelFormat==GL_ALPHA ||
475            pixelFormat==GL_INTENSITY ||
476            pixelFormat==GL_LUMINANCE ||
477            pixelFormat==GL_LUMINANCE_ALPHA ||
478            pixelFormat==GL_RGB ||
479            pixelFormat==GL_RGBA ||
480            pixelFormat==GL_BGR ||
481            pixelFormat==GL_BGRA)
482        {
483            max_s = osg::maximum(image->s(), max_s);
484            max_t = osg::maximum(image->t(), max_t);
485            max_components = osg::maximum(osg::Image::computeNumComponents(pixelFormat), max_components);
486            total_r += image->r();
487        }
488        else
489        {
490            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Image "<<image->getFileName()<<" has unsuitable pixel format 0x"<< std::hex<< pixelFormat << std::dec << std::endl;
491        }
492    }
493
494    if (numComponentsDesired!=0) max_components = numComponentsDesired;
495
496    GLenum desiredPixelFormat = 0;
497    switch(max_components)
498    {
499    case(1):
500        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE" << std::endl;
501        desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE;
502        break;
503    case(2):
504        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA" << std::endl;
505        desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA;
506        break;
507    case(3):
508        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_RGB" << std::endl;
509        desiredPixelFormat = GL_RGB;
510        break;
511    case(4):
512        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_RGBA" << std::endl;
513        desiredPixelFormat = GL_RGBA;
514        break;
515    }
516    if (desiredPixelFormat==0) return 0;
517
518    // compute nearest powers of two for each axis.
519
520    int s_nearestPowerOfTwo = 1;
521    int t_nearestPowerOfTwo = 1;
522    int r_nearestPowerOfTwo = 1;
523
524    if (resizeToPowerOfTwo)
525    {
526        while(s_nearestPowerOfTwo<max_s && s_nearestPowerOfTwo<s_maximumTextureSize) s_nearestPowerOfTwo*=2;
527        while(t_nearestPowerOfTwo<max_t && t_nearestPowerOfTwo<t_maximumTextureSize) t_nearestPowerOfTwo*=2;
528        while(r_nearestPowerOfTwo<total_r && r_nearestPowerOfTwo<r_maximumTextureSize) r_nearestPowerOfTwo*=2;
529
530        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image width = "<<max_s<<"  nearest power of two = "<<s_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
531        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image height = "<<max_t<<"  nearest power of two = "<<t_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
532        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image depth = "<<total_r<<"  nearest power of two = "<<r_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
533    }
534    else
535    {
536        s_nearestPowerOfTwo = max_s;
537        t_nearestPowerOfTwo = max_t;
538        r_nearestPowerOfTwo = total_r;
539    }
540
541    // now allocate the 3d texture;
542    osg::ref_ptr<osg::Image> image_3d = new osg::Image;
543    image_3d->allocateImage(s_nearestPowerOfTwo,t_nearestPowerOfTwo,r_nearestPowerOfTwo,
544                            desiredPixelFormat,GL_UNSIGNED_BYTE);
545
546
547    unsigned int r_offset = (total_r<r_nearestPowerOfTwo) ? r_nearestPowerOfTwo/2 - total_r/2 : 0;
548
549    int curr_dest_r = r_offset;
550
551    // copy across the values from the source images into the image_3d.
552    for(itr=imageList.begin();
553        itr!=imageList.end();
554        ++itr)
555    {
556        osg::Image* image = itr->get();
557        GLenum pixelFormat = image->getPixelFormat();
558        if (pixelFormat==GL_ALPHA ||
559            pixelFormat==GL_LUMINANCE ||
560            pixelFormat==GL_INTENSITY ||
561            pixelFormat==GL_LUMINANCE_ALPHA ||
562            pixelFormat==GL_RGB ||
563            pixelFormat==GL_RGBA ||
564            pixelFormat==GL_BGR ||
565            pixelFormat==GL_BGRA)
566        {
567
568            int num_r = osg::minimum(image->r(), (image_3d->r() - curr_dest_r));
569            int num_t = osg::minimum(image->t(), image_3d->t());
570            int num_s = osg::minimum(image->s(), image_3d->s());
571
572            unsigned int s_offset_dest = (image->s()<s_nearestPowerOfTwo) ? s_nearestPowerOfTwo/2 - image->s()/2 : 0;
573            unsigned int t_offset_dest = (image->t()<t_nearestPowerOfTwo) ? t_nearestPowerOfTwo/2 - image->t()/2 : 0;
574
575            for(int r=0;r<num_r;++r, ++curr_dest_r)
576            {
577                for(int t=0;t<num_t;++t)
578                {
579                    unsigned char* dest = image_3d->data(s_offset_dest,t+t_offset_dest,curr_dest_r);
580                    unsigned char* source = image->data(0,t,r);
581
582                    processRow(num_s, image->getPixelFormat(), source, image_3d->getPixelFormat(), dest);
583                }
584            }
585        }
586    }
587    return image_3d.release();
588}
589
590
591struct ScaleOperator
592{
593    ScaleOperator():_scale(1.0f) {}
594    ScaleOperator(float scale):_scale(scale) {}
595    ScaleOperator(const ScaleOperator& so):_scale(so._scale) {}
596
597    ScaleOperator& operator = (const ScaleOperator& so) { _scale = so._scale; return *this; }
598
599    float _scale;
600
601    inline void luminance(float& l) const { l*= _scale; }
602    inline void alpha(float& a) const { a*= _scale; }
603    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { l*= _scale; a*= _scale;  }
604    inline void rgb(float& r,float& g,float& b) const { r*= _scale; g*=_scale; b*=_scale; }
605    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { r*= _scale; g*=_scale; b*=_scale; a*=_scale; }
606};
607
608struct RecordRowOperator
609{
610    RecordRowOperator(unsigned int num):_colours(num),_pos(0) {}
611
612    mutable std::vector<osg::Vec4>  _colours;
613    mutable unsigned int            _pos;
614
615    inline void luminance(float l) const { rgba(l,l,l,1.0f); }
616    inline void alpha(float a) const { rgba(1.0f,1.0f,1.0f,a); }
617    inline void luminance_alpha(float l,float a) const { rgba(l,l,l,a);  }
618    inline void rgb(float r,float g,float b) const { rgba(r,g,b,1.0f); }
619    inline void rgba(float r,float g,float b,float a) const { _colours[_pos++].set(r,g,b,a); }
620};
621
622struct WriteRowOperator
623{
624    WriteRowOperator():_pos(0) {}
625    WriteRowOperator(unsigned int num):_colours(num),_pos(0) {}
626
627    std::vector<osg::Vec4>  _colours;
628    mutable unsigned int    _pos;
629
630    inline void luminance(float& l) const { l = _colours[_pos++].r(); }
631    inline void alpha(float& a) const { a = _colours[_pos++].a(); }
632    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { l = _colours[_pos].r(); a = _colours[_pos++].a(); }
633    inline void rgb(float& r,float& g,float& b) const { r = _colours[_pos].r(); g = _colours[_pos].g(); b = _colours[_pos].b(); }
634    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const {  r = _colours[_pos].r(); g = _colours[_pos].g(); b = _colours[_pos].b(); a = _colours[_pos++].a(); }
635};
636
637osg::Image* readRaw(int sizeX, int sizeY, int sizeZ, int numberBytesPerComponent, int numberOfComponents, const std::string& endian, const std::string& raw_filename)
638{
639    osgDB::ifstream fin(raw_filename.c_str(), std::ifstream::binary);
640    if (!fin) return 0;
641
642    GLenum pixelFormat;
643    switch(numberOfComponents)
644    {
645        case 1 : pixelFormat = GL_LUMINANCE; break;
646        case 2 : pixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA; break;
647        case 3 : pixelFormat = GL_RGB; break;
648        case 4 : pixelFormat = GL_RGBA; break;
649        default :
650            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: numberOfComponents="<<numberOfComponents<<" not supported, only 1,2,3 or 4 are supported."<<std::endl;
651            return 0;
652    }
653
654
655    GLenum dataType;
656    switch(numberBytesPerComponent)
657    {
658        case 1 : dataType = GL_UNSIGNED_BYTE; break;
659        case 2 : dataType = GL_UNSIGNED_SHORT; break;
660        case 4 : dataType = GL_UNSIGNED_INT; break;
661        default :
662            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: numberBytesPerComponent="<<numberBytesPerComponent<<" not supported, only 1,2 or 4 are supported."<<std::endl;
663            return 0;
664    }
665
666    int s_maximumTextureSize=256, t_maximumTextureSize=256, r_maximumTextureSize=256;
667
668    int sizeS = sizeX;
669    int sizeT = sizeY;
670    int sizeR = sizeZ;
671    clampToNearestValidPowerOfTwo(sizeS, sizeT, sizeR, s_maximumTextureSize, t_maximumTextureSize, r_maximumTextureSize);
672
673    osg::ref_ptr<osg::Image> image = new osg::Image;
674    image->allocateImage(sizeS, sizeT, sizeR, pixelFormat, dataType);
675
676
677    bool endianSwap = (osg::getCpuByteOrder()==osg::BigEndian) ? (endian!="big") : (endian=="big");
678
679    unsigned int r_offset = (sizeZ<sizeR) ? sizeR/2 - sizeZ/2 : 0;
680
681    int offset = endianSwap ? numberBytesPerComponent : 0;
682    int delta = endianSwap ? -1 : 1;
683    for(int r=0;r<sizeZ;++r)
684    {
685        for(int t=0;t<sizeY;++t)
686        {
687            char* data = (char*) image->data(0,t,r+r_offset);
688            for(int s=0;s<sizeX;++s)
689            {
690                if (!fin) return 0;
691
692                for(int c=0;c<numberOfComponents;++c)
693                {
694                    char* ptr = data+offset;
695                    for(int b=0;b<numberBytesPerComponent;++b)
696                    {
697                        fin.read((char*)ptr, 1);
698                        ptr += delta;
699                    }
700                    data += numberBytesPerComponent;
701                }
702            }
703        }
704    }
705
706
707    // normalise texture
708    {
709        // compute range of values
710        osg::Vec4 minValue, maxValue;
711        osg::computeMinMax(image.get(), minValue, maxValue);
712        osg::modifyImage(image.get(),ScaleOperator(1.0f/maxValue.r()));
713    }
714
715
716    fin.close();
717
718    if (dataType!=GL_UNSIGNED_BYTE)
719    {
720        // need to convert to ubyte
721
722        osg::ref_ptr<osg::Image> new_image = new osg::Image;
723        new_image->allocateImage(sizeS, sizeT, sizeR, pixelFormat, GL_UNSIGNED_BYTE);
724
725        RecordRowOperator readOp(sizeS);
726        WriteRowOperator writeOp;
727
728        for(int r=0;r<sizeR;++r)
729        {
730            for(int t=0;t<sizeT;++t)
731            {
732                // reset the indices to beginning
733                readOp._pos = 0;
734                writeOp._pos = 0;
735
736                // read the pixels into readOp's _colour array
737                osg::readRow(sizeS, pixelFormat, dataType, image->data(0,t,r), readOp);
738
739                // pass readOp's _colour array contents over to writeOp (note this is just a pointer swap).
740                writeOp._colours.swap(readOp._colours);
741
742                osg::modifyRow(sizeS, pixelFormat, GL_UNSIGNED_BYTE, new_image->data(0,t,r), writeOp);
743
744                // return readOp's _colour array contents back to its rightful owner.
745                writeOp._colours.swap(readOp._colours);
746            }
747        }
748
749        image = new_image;
750    }
751
752    return image.release();
753
754
755}
756
757enum ColourSpaceOperation
758{
759    NO_COLOUR_SPACE_OPERATION,
760    MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE,
761    MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR,
762    REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANCE,
763    REPLACE_RGB_WITH_LUMINANCE
764};
765
766struct ModulateAlphaByLuminanceOperator
767{
768    ModulateAlphaByLuminanceOperator() {}
769
770    inline void luminance(float&) const {}
771    inline void alpha(float&) const {}
772    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a*= l; }
773    inline void rgb(float&,float&,float&) const {}
774    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { float l = (r+g+b)*0.3333333; a *= l;}
775};
776
777struct ModulateAlphaByColourOperator
778{
779    ModulateAlphaByColourOperator(const osg::Vec4& colour):_colour(colour) { _lum = _colour.length(); }
780
781    osg::Vec4 _colour;
782    float _lum;
783
784    inline void luminance(float&) const {}
785    inline void alpha(float&) const {}
786    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a*= l*_lum; }
787    inline void rgb(float&,float&,float&) const {}
788    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { a = (r*_colour.r()+g*_colour.g()+b*_colour.b()+a*_colour.a()); }
789};
790
791struct ReplaceAlphaWithLuminanceOperator
792{
793    ReplaceAlphaWithLuminanceOperator() {}
794
795    inline void luminance(float&) const {}
796    inline void alpha(float&) const {}
797    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a= l; }
798    inline void rgb(float&,float&,float&) const { }
799    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { float l = (r+g+b)*0.3333333; a = l; }
800};
801
802osg::Image* doColourSpaceConversion(ColourSpaceOperation op, osg::Image* image, osg::Vec4& colour)
803{
804    switch(op)
805    {
806        case (MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE):
807        {
808            std::cout<<"doing conversion MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE"<<std::endl;
809            osg::modifyImage(image,ModulateAlphaByLuminanceOperator());
810            return image;
811        }
812        case (MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR):
813        {
814            std::cout<<"doing conversion MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR"<<std::endl;
815            osg::modifyImage(image,ModulateAlphaByColourOperator(colour));
816            return image;
817        }
818        case (REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANCE):
819        {
820            std::cout<<"doing conversion REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANCE"<<std::endl;
821            osg::modifyImage(image,ReplaceAlphaWithLuminanceOperator());
822            return image;
823        }
824        case (REPLACE_RGB_WITH_LUMINANCE):
825        {
826            std::cout<<"doing conversion REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANCE"<<std::endl;
827            osg::Image* newImage = new osg::Image;
828            newImage->allocateImage(image->s(), image->t(), image->r(), GL_LUMINANCE, image->getDataType());
829            osg::copyImage(image, 0, 0, 0, image->s(), image->t(), image->r(),
830                        newImage, 0, 0, 0, false);
831            return newImage;
832        }
833        default:
834            return image;
835    }
836}
837
838
839osg::TransferFunction1D* readTransferFunctionFile(const std::string& filename)
840{
841    std::string foundFile = osgDB::findDataFile(filename);
842    if (foundFile.empty())
843    {
844        std::cout<<"Error: could not find transfer function file : "<<filename<<std::endl;
845        return 0;
846    }
847
848    std::cout<<"Reading transfer function "<<filename<<std::endl;
849
850    osg::TransferFunction1D::ColorMap colorMap;
851    osgDB::ifstream fin(foundFile.c_str());
852    while(fin)
853    {
854        float value, red, green, blue, alpha;
855        fin >> value >> red >> green >> blue >> alpha;
856        if (fin)
857        {
858            std::cout<<"value = "<<value<<" ("<<red<<", "<<green<<", "<<blue<<", "<<alpha<<")"<<std::endl;
859            colorMap[value] = osg::Vec4(red,green,blue,alpha);
860        }
861    }
862
863    if (colorMap.empty())
864    {
865        std::cout<<"Error: No values read from transfer function file: "<<filename<<std::endl;
866        return 0;
867    }
868
869    osg::TransferFunction1D* tf = new osg::TransferFunction1D;
870    tf->assign(colorMap);
871
872    return tf;
873}
874
875
876class TestSupportOperation: public osg::GraphicsOperation
877{
878public:
879
880    TestSupportOperation():
881        osg::GraphicsOperation("TestSupportOperation",false),
882        supported(true),
883        errorMessage(),
884        maximumTextureSize(256) {}
885
886    virtual void operator () (osg::GraphicsContext* gc)
887    {
888        OpenThreads::ScopedLock<OpenThreads::Mutex> lock(mutex);
889
890        glGetIntegerv( GL_MAX_3D_TEXTURE_SIZE, &maximumTextureSize );
891
892        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Max texture size="<<maximumTextureSize<<std::endl;
893    }
894
895    OpenThreads::Mutex  mutex;
896    bool                supported;
897    std::string         errorMessage;
898    GLint               maximumTextureSize;
899};
900
901class DraggerVolumeTileCallback : public osgManipulator::DraggerCallback
902{
903public:
904
905    DraggerVolumeTileCallback(osgVolume::VolumeTile* volume, osgVolume::Locator* locator):
906        _volume(volume),
907        _locator(locator) {}
908
909
910    virtual bool receive(const osgManipulator::MotionCommand& command);
911
912
913    osg::observer_ptr<osgVolume::VolumeTile>    _volume;
914    osg::ref_ptr<osgVolume::Locator>            _locator;
915
916    osg::Matrix _startMotionMatrix;
917
918    osg::Matrix _localToWorld;
919    osg::Matrix _worldToLocal;
920
921};
922
923bool DraggerVolumeTileCallback::receive(const osgManipulator::MotionCommand& command)
924{
925    if (!_locator) return false;
926
927    switch (command.getStage())
928    {
929        case osgManipulator::MotionCommand::START:
930        {
931            // Save the current matrix
932            _startMotionMatrix = _locator->getTransform();
933
934            // Get the LocalToWorld and WorldToLocal matrix for this node.
935            osg::NodePath nodePathToRoot;
936            osgManipulator::computeNodePathToRoot(*_volume,nodePathToRoot);
937            _localToWorld = _startMotionMatrix * osg::computeLocalToWorld(nodePathToRoot);
938            _worldToLocal = osg::Matrix::inverse(_localToWorld);
939
940            return true;
941        }
942        case osgManipulator::MotionCommand::MOVE:
943        {
944            // Transform the command's motion matrix into local motion matrix.
945            osg::Matrix localMotionMatrix = _localToWorld * command.getWorldToLocal()
946                                            * command.getMotionMatrix()
947                                            * command.getLocalToWorld() * _worldToLocal;
948
949            // Transform by the localMotionMatrix
950            _locator->setTransform(localMotionMatrix * _startMotionMatrix);
951
952            // osg::notify(osg::NOTICE)<<"New locator matrix "<<_locator->getTransform()<<std::endl;
953
954            return true;
955        }
956        case osgManipulator::MotionCommand::FINISH:
957        {
958            return true;
959        }
960        case osgManipulator::MotionCommand::NONE:
961        default:
962            return false;
963    }
964}
965
966int main( int argc, char **argv )
967{
968    // use an ArgumentParser object to manage the program arguments.
969    osg::ArgumentParser arguments(&argc,argv);
970
971    // set up the usage document, in case we need to print out how to use this program.
972    arguments.getApplicationUsage()->setDescription(arguments.getApplicationName()+" is the example which demonstrates use of 3D textures.");
973    arguments.getApplicationUsage()->setCommandLineUsage(arguments.getApplicationName()+" [options] filename ...");
974    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-h or --help","Display this information");
975    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-s <numSlices>","Number of slices to create.");
976    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--images [filenames]","Specify a stack of 2d images to build the 3d volume from.");
977    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--shader","Use OpenGL Shading Language. (default)");
978    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--no-shader","Disable use of OpenGL Shading Language.");
979    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--gpu-tf","Aply the transfer function on the GPU. (default)");
980    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--cpu-tf","Apply the transfer function on the CPU.");
981    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--mip","Use Maximum Intensity Projection (MIP) filtering.");
982    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--isosurface","Use Iso surface render.");
983    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--light","Use normals computed on the GPU to render a lit volume.");
984    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-n","Use normals computed on the GPU to render a lit volume.");
985    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--xSize <size>","Relative width of rendered brick.");
986    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--ySize <size>","Relative length of rendered brick.");
987    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--zSize <size>","Relative height of rendered brick.");
988    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--xMultiplier <multiplier>","Tex coord x mulitplier.");
989    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--yMultiplier <multiplier>","Tex coord y mulitplier.");
990    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--zMultiplier <multiplier>","Tex coord z mulitplier.");
991    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--clip <ratio>","clip volume as a ratio, 0.0 clip all, 1.0 clip none.");
992    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the s,t,r (x,y,z) dimensions.");
993    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--s_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the s (x) dimension.");
994    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--t_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the t (y) dimension.");
995    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--r_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the r (z) dimension.");
996    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed","Enable the usage of compressed textures.");
997    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-arb","Enable the usage of OpenGL ARB compressed textures.");
998    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt1","Enable the usage of S3TC DXT1 compressed textures.");
999    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt3","Enable the usage of S3TC DXT3 compressed textures.");
1000    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt5","Enable the usage of S3TC DXT5 compressed textures.");
1001    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--modulate-alpha-by-luminance","For each pixel multiply the alpha value by the luminance.");
1002    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--replace-alpha-with-luminance","For each pixel set the alpha value to the luminance.");
1003    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--replace-rgb-with-luminance","For each rgb pixel convert to the luminance.");
1004    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--num-components <num>","Set the number of components to in he target image.");
1005    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--no-rescale","Disable the rescaling of the pixel data to 0.0 to 1.0 range");
1006    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--rescale","Enable the rescale of the pixel data to 0.0 to 1.0 range (default).");
1007    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--shift-min-to-zero","Shift the pixel data so min value is 0.0.");
1008    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--sequence-length <num>","Set the length of time that a sequence of images with run for.");
1009    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--sd <num>","Short hand for --sequence-length");
1010//    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--raw <sizeX> <sizeY> <sizeZ> <numberBytesPerComponent> <numberOfComponents> <endian> <filename>","read a raw image data");
1011
1012    // construct the viewer.
1013    osgViewer::Viewer viewer(arguments);
1014
1015    // add the window size toggle handler
1016    viewer.addEventHandler(new osgViewer::WindowSizeHandler);
1017
1018    {
1019        osg::ref_ptr<osgGA::KeySwitchMatrixManipulator> keyswitchManipulator = new osgGA::KeySwitchMatrixManipulator;
1020
1021        keyswitchManipulator->addMatrixManipulator( '1', "Trackball", new osgGA::TrackballManipulator() );
1022
1023        osgGA::FlightManipulator* flightManipulator = new osgGA::FlightManipulator();
1024        flightManipulator->setYawControlMode(osgGA::FlightManipulator::NO_AUTOMATIC_YAW);
1025        keyswitchManipulator->addMatrixManipulator( '2', "Flight", flightManipulator );
1026
1027        viewer.setCameraManipulator( keyswitchManipulator.get() );
1028    }
1029
1030    // add the stats handler
1031    viewer.addEventHandler(new osgViewer::StatsHandler);
1032
1033    viewer.getCamera()->setClearColor(osg::Vec4(0.0f,0.0f,0.0f,0.0f));
1034
1035    // if user request help write it out to cout.
1036    if (arguments.read("-h") || arguments.read("--help"))
1037    {
1038        arguments.getApplicationUsage()->write(std::cout);
1039        return 1;
1040    }
1041
1042    std::string outputFile;
1043    while (arguments.read("-o",outputFile)) {}
1044
1045
1046
1047    osg::ref_ptr<osg::TransferFunction1D> transferFunction;
1048    std::string tranferFunctionFile;
1049    while (arguments.read("--tf",tranferFunctionFile))
1050    {
1051        transferFunction = readTransferFunctionFile(tranferFunctionFile);
1052    }
1053
1054    while(arguments.read("--test"))
1055    {
1056        transferFunction = new osg::TransferFunction1D;
1057        transferFunction->setColor(0.0, osg::Vec4(1.0,0.0,0.0,0.0));
1058        transferFunction->setColor(0.5, osg::Vec4(1.0,1.0,0.0,0.5));
1059        transferFunction->setColor(1.0, osg::Vec4(0.0,0.0,1.0,1.0));
1060    }
1061
1062    while(arguments.read("--test2"))
1063    {
1064        transferFunction = new osg::TransferFunction1D;
1065        transferFunction->setColor(0.0, osg::Vec4(1.0,0.0,0.0,0.0));
1066        transferFunction->setColor(0.5, osg::Vec4(1.0,1.0,0.0,0.5));
1067        transferFunction->setColor(1.0, osg::Vec4(0.0,0.0,1.0,1.0));
1068        transferFunction->assign(transferFunction->getColorMap());
1069    }
1070
1071    unsigned int numSlices=500;
1072    while (arguments.read("-s",numSlices)) {}
1073
1074
1075    float sliceEnd=1.0f;
1076    while (arguments.read("--clip",sliceEnd)) {}
1077
1078    float alphaFunc=0.02f;
1079    while (arguments.read("--alphaFunc",alphaFunc)) {}
1080
1081
1082
1083    ShadingModel shadingModel = Standard;
1084    while(arguments.read("--mip")) shadingModel =  MaximumIntensityProjection;
1085
1086    while (arguments.read("--isosurface") || arguments.read("--iso-surface")) shadingModel = Isosurface;
1087
1088    while (arguments.read("--light") || arguments.read("-n")) shadingModel = Light;
1089
1090    float xSize=0.0f, ySize=0.0f, zSize=0.0f;
1091    while (arguments.read("--xSize",xSize)) {}
1092    while (arguments.read("--ySize",ySize)) {}
1093    while (arguments.read("--zSize",zSize)) {}
1094
1095    osg::ref_ptr<TestSupportOperation> testSupportOperation = new TestSupportOperation;
1096    viewer.setRealizeOperation(testSupportOperation.get());
1097
1098    viewer.realize();
1099
1100    int maximumTextureSize = testSupportOperation->maximumTextureSize;
1101    int s_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1102    int t_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1103    int r_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1104    while(arguments.read("--maxTextureSize",maximumTextureSize))
1105    {
1106        s_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1107        t_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1108        r_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1109    }
1110    while(arguments.read("--s_maxTextureSize",s_maximumTextureSize)) {}
1111    while(arguments.read("--t_maxTextureSize",t_maximumTextureSize)) {}
1112    while(arguments.read("--r_maxTextureSize",r_maximumTextureSize)) {}
1113
1114    osg::Texture::InternalFormatMode internalFormatMode = osg::Texture::USE_IMAGE_DATA_FORMAT;
1115    while(arguments.read("--compressed") || arguments.read("--compressed-arb")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_ARB_COMPRESSION; }
1116
1117    while(arguments.read("--compressed-dxt1")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT1_COMPRESSION; }
1118    while(arguments.read("--compressed-dxt3")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT3_COMPRESSION; }
1119    while(arguments.read("--compressed-dxt5")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT5_COMPRESSION; }
1120
1121
1122    // set up colour space operation.
1123    ColourSpaceOperation colourSpaceOperation = NO_COLOUR_SPACE_OPERATION;
1124    osg::Vec4 colourModulate(0.25f,0.25f,0.25f,0.25f);
1125    while(arguments.read("--modulate-alpha-by-luminance")) { colourSpaceOperation = MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE; }
1126    while(arguments.read("--modulate-alpha-by-colour", colourModulate.x(),colourModulate.y(),colourModulate.z(),colourModulate.w() )) { colourSpaceOperation = MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR; }
1127    while(arguments.read("--replace-alpha-with-luminance")) { colourSpaceOperation = REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANCE; }
1128    while(arguments.read("--replace-rgb-with-luminance")) { colourSpaceOperation = REPLACE_RGB_WITH_LUMINANCE; }
1129
1130
1131    enum RescaleOperation
1132    {
1133        NO_RESCALE,
1134        RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE,
1135        SHIFT_MIN_TO_ZERO
1136    };
1137
1138    RescaleOperation rescaleOperation = RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE;
1139    while(arguments.read("--no-rescale")) rescaleOperation = NO_RESCALE;
1140    while(arguments.read("--rescale")) rescaleOperation = RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE;
1141    while(arguments.read("--shift-min-to-zero")) rescaleOperation = SHIFT_MIN_TO_ZERO;
1142
1143
1144    bool resizeToPowerOfTwo = false;
1145
1146    unsigned int numComponentsDesired = 0;
1147    while(arguments.read("--num-components", numComponentsDesired)) {}
1148
1149    bool useManipulator = false;
1150    while(arguments.read("--manipulator") || arguments.read("-m")) { useManipulator = true; }
1151
1152
1153    bool useShader = true;
1154    while(arguments.read("--shader")) { useShader = true; }
1155    while(arguments.read("--no-shader")) { useShader = false; }
1156
1157    bool gpuTransferFunction = true;
1158    while(arguments.read("--gpu-tf")) { gpuTransferFunction = true; }
1159    while(arguments.read("--cpu-tf")) { gpuTransferFunction = false; }
1160
1161    double sequenceLength = 10.0;
1162    while(arguments.read("--sequence-duration", sequenceLength) ||
1163        arguments.read("--sd", sequenceLength)) {}
1164
1165    typedef std::list< osg::ref_ptr<osg::Image> > Images;
1166    Images images;
1167
1168
1169    std::string vh_filename;
1170    while (arguments.read("--vh", vh_filename))
1171    {
1172        std::string raw_filename, transfer_filename;
1173        int xdim(0), ydim(0), zdim(0);
1174
1175        osgDB::ifstream header(vh_filename.c_str());
1176        if (header)
1177        {
1178            header >> raw_filename >> transfer_filename >> xdim >> ydim >> zdim >> xSize >> ySize >> zSize;
1179        }
1180
1181        if (xdim*ydim*zdim==0)
1182        {
1183            std::cout<<"Error in reading volume header "<<vh_filename<<std::endl;
1184            return 1;
1185        }
1186
1187        if (!raw_filename.empty())
1188        {
1189            images.push_back(readRaw(xdim, ydim, zdim, 1, 1, "little", raw_filename));
1190        }
1191
1192        if (!transfer_filename.empty())
1193        {
1194            osgDB::ifstream fin(transfer_filename.c_str());
1195            if (fin)
1196            {
1197                osg::TransferFunction1D::ColorMap colorMap;
1198                float value = 0.0;
1199                while(fin && value<=1.0)
1200                {
1201                    float red, green, blue, alpha;
1202                    fin >> red >> green >> blue >> alpha;
1203                    if (fin)
1204                    {
1205                        colorMap[value] = osg::Vec4(red/255.0f,green/255.0f,blue/255.0f,alpha/255.0f);
1206                        std::cout<<"value = "<<value<<" ("<<red<<", "<<green<<", "<<blue<<", "<<alpha<<")";
1207                        std::cout<<"  ("<<colorMap[value]<<")"<<std::endl;
1208                    }
1209                    value += 1/255.0;
1210                }
1211
1212                if (colorMap.empty())
1213                {
1214                    std::cout<<"Error: No values read from transfer function file: "<<transfer_filename<<std::endl;
1215                    return 0;
1216                }
1217
1218                transferFunction = new osg::TransferFunction1D;
1219                transferFunction->assign(colorMap);
1220            }
1221        }
1222
1223    }
1224
1225
1226    int sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents;
1227    std::string endian, raw_filename;
1228    while (arguments.read("--raw", sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents, endian, raw_filename))
1229    {
1230        images.push_back(readRaw(sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents, endian, raw_filename));
1231    }
1232
1233    int images_pos = arguments.find("--images");
1234    if (images_pos>=0)
1235    {
1236        ImageList imageList;
1237        int pos=images_pos+1;
1238        for(;pos<arguments.argc() && !arguments.isOption(pos);++pos)
1239        {
1240            std::string arg(arguments[pos]);
1241            if (arg.find('*') != std::string::npos)
1242            {
1243                osgDB::DirectoryContents contents = osgDB::expandWildcardsInFilename(arg);
1244                for (unsigned int i = 0; i < contents.size(); ++i)
1245                {
1246                    osg::Image *image = osgDB::readImageFile( contents[i] );
1247
1248                    if(image)
1249                    {
1250                        OSG_NOTICE<<"Read osg::Image FileName::"<<image->getFileName()<<", pixelFormat=0x"<<std::hex<<image->getPixelFormat()<<std::dec<<", s="<<image->s()<<", t="<<image->t()<<", r="<<image->r()<<std::endl;
1251                        imageList.push_back(image);
1252                    }
1253                }
1254            }
1255            else
1256            {
1257                // not an option so assume string is a filename.
1258                osg::Image *image = osgDB::readImageFile( arguments[pos] );
1259
1260                if(image)
1261                {
1262                    OSG_NOTICE<<"Read osg::Image FileName::"<<image->getFileName()<<", pixelFormat=0x"<<std::hex<<image->getPixelFormat()<<std::dec<<", s="<<image->s()<<", t="<<image->t()<<", r="<<image->r()<<std::endl;
1263                    imageList.push_back(image);
1264                }
1265            }
1266        }
1267
1268        arguments.remove(images_pos, pos-images_pos);
1269
1270        // pack the textures into a single texture.
1271        ProcessRow processRow;
1272        osg::Image* image = createTexture3D(imageList, processRow, numComponentsDesired, s_maximumTextureSize, t_maximumTextureSize, r_maximumTextureSize, resizeToPowerOfTwo);
1273        if (image)
1274        {
1275            images.push_back(image);
1276        }
1277    }
1278
1279
1280    // any option left unread are converted into errors to write out later.
1281    arguments.reportRemainingOptionsAsUnrecognized();
1282
1283    // report any errors if they have occurred when parsing the program arguments.
1284    if (arguments.errors())
1285    {
1286        arguments.writeErrorMessages(std::cout);
1287        return 1;
1288    }
1289
1290
1291    // assume remaining arguments are file names of textures.
1292    for(int pos=1;pos<arguments.argc();++pos)
1293    {
1294        if (!arguments.isOption(pos))
1295        {
1296            std::string filename = arguments[pos];
1297            if (osgDB::getLowerCaseFileExtension(filename)=="dicom")
1298            {
1299                // not an option so assume string is a filename.
1300                osg::Image* image = osgDB::readImageFile(filename);
1301                if (image)
1302                {
1303                    images.push_back(image);
1304                }
1305            }
1306            else
1307            {
1308                osgDB::FileType fileType = osgDB::fileType(filename);
1309                if (fileType == osgDB::FILE_NOT_FOUND)
1310                {
1311                    filename = osgDB::findDataFile(filename);
1312                    fileType = osgDB::fileType(filename);
1313                }
1314
1315                if (fileType == osgDB::DIRECTORY)
1316                {
1317                    osg::Image* image = osgDB::readImageFile(filename+".dicom");
1318                    if (image) images.push_back(image);
1319                }
1320                else if (fileType == osgDB::REGULAR_FILE)
1321                {
1322                    // not an option so assume string is a filename.
1323                    osg::Image* image = osgDB::readImageFile( filename );
1324                    if (image) images.push_back(image);
1325                }
1326                else
1327                {
1328                    osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: could not find file: "<<filename<<std::endl;
1329                    return 1;
1330                }
1331            }
1332        }
1333    }
1334
1335    if (images.empty())
1336    {
1337        std::cout<<"No model loaded, please specify and volumetric image file on the command line."<<std::endl;
1338        return 1;
1339    }
1340
1341
1342    Images::iterator sizeItr = images.begin();
1343    int image_s = (*sizeItr)->s();
1344    int image_t = (*sizeItr)->t();
1345    int image_r = (*sizeItr)->r();
1346    ++sizeItr;
1347
1348    for(;sizeItr != images.end(); ++sizeItr)
1349    {
1350        if ((*sizeItr)->s() != image_s ||
1351            (*sizeItr)->t() != image_t ||
1352            (*sizeItr)->r() != image_r)
1353        {
1354            std::cout<<"Images in sequence are not of the same dimensions."<<std::endl;
1355            return 1;
1356        }
1357    }
1358
1359
1360    osg::ref_ptr<osgVolume::ImageDetails> details = dynamic_cast<osgVolume::ImageDetails*>(images.front()->getUserData());
1361    osg::ref_ptr<osg::RefMatrix> matrix = details ? details->getMatrix() : dynamic_cast<osg::RefMatrix*>(images.front()->getUserData());
1362
1363    if (!matrix)
1364    {
1365        if (xSize==0.0) xSize = static_cast<float>(image_s);
1366        if (ySize==0.0) ySize = static_cast<float>(image_t);
1367        if (zSize==0.0) zSize = static_cast<float>(image_r);
1368
1369        matrix = new osg::RefMatrix(xSize, 0.0,   0.0,   0.0,
1370                                    0.0,   ySize, 0.0,   0.0,
1371                                    0.0,   0.0,   zSize, 0.0,
1372                                    0.0,   0.0,   0.0,   1.0);
1373    }
1374
1375    osg::Vec4 minValue(FLT_MAX, FLT_MAX, FLT_MAX, FLT_MAX);
1376    osg::Vec4 maxValue(-FLT_MAX, -FLT_MAX, -FLT_MAX, -FLT_MAX);
1377    bool computeMinMax = false;
1378    for(Images::iterator itr = images.begin();
1379        itr != images.end();
1380        ++itr)
1381    {
1382        osg::Vec4 localMinValue, localMaxValue;
1383        if (osg::computeMinMax(itr->get(), localMinValue, localMaxValue))
1384        {
1385            if (localMinValue.r()<minValue.r()) minValue.r() = localMinValue.r();
1386            if (localMinValue.g()<minValue.g()) minValue.g() = localMinValue.g();
1387            if (localMinValue.b()<minValue.b()) minValue.b() = localMinValue.b();
1388            if (localMinValue.a()<minValue.a()) minValue.a() = localMinValue.a();
1389
1390            if (localMaxValue.r()>maxValue.r()) maxValue.r() = localMaxValue.r();
1391            if (localMaxValue.g()>maxValue.g()) maxValue.g() = localMaxValue.g();
1392            if (localMaxValue.b()>maxValue.b()) maxValue.b() = localMaxValue.b();
1393            if (localMaxValue.a()>maxValue.a()) maxValue.a() = localMaxValue.a();
1394
1395            osg::notify(osg::NOTICE)<<"  ("<<localMinValue<<") ("<<localMaxValue<<") "<<(*itr)->getFileName()<<std::endl;
1396
1397            computeMinMax = true;
1398        }
1399    }
1400
1401    if (computeMinMax)
1402    {
1403        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Min value "<<minValue<<std::endl;
1404        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Max value "<<maxValue<<std::endl;
1405
1406        float minComponent = minValue[0];
1407        minComponent = osg::minimum(minComponent,minValue[1]);
1408        minComponent = osg::minimum(minComponent,minValue[2]);
1409        minComponent = osg::minimum(minComponent,minValue[3]);
1410
1411        float maxComponent = maxValue[0];
1412        maxComponent = osg::maximum(maxComponent,maxValue[1]);
1413        maxComponent = osg::maximum(maxComponent,maxValue[2]);
1414        maxComponent = osg::maximum(maxComponent,maxValue[3]);
1415
1416#if 0
1417        switch(rescaleOperation)
1418        {
1419            case(NO_RESCALE):
1420                break;
1421
1422            case(RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE):
1423            {
1424                float scale = 0.99f/(maxComponent-minComponent);
1425                float offset = -minComponent * scale;
1426
1427                for(Images::iterator itr = images.begin();
1428                    itr != images.end();
1429                    ++itr)
1430                {
1431                    osg::offsetAndScaleImage(itr->get(),
1432                        osg::Vec4(offset, offset, offset, offset),
1433                        osg::Vec4(scale, scale, scale, scale));
1434                }
1435                break;
1436            }
1437            case(SHIFT_MIN_TO_ZERO):
1438            {
1439                float offset = -minComponent;
1440
1441                for(Images::iterator itr = images.begin();
1442                    itr != images.end();
1443                    ++itr)
1444                {
1445                    osg::offsetAndScaleImage(itr->get(),
1446                        osg::Vec4(offset, offset, offset, offset),
1447                        osg::Vec4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f));
1448                }
1449                break;
1450            }
1451        };
1452#endif
1453    }
1454
1455
1456    if (colourSpaceOperation!=NO_COLOUR_SPACE_OPERATION)
1457    {
1458        for(Images::iterator itr = images.begin();
1459            itr != images.end();
1460            ++itr)
1461        {
1462            (*itr) = doColourSpaceConversion(colourSpaceOperation, itr->get(), colourModulate);
1463        }
1464    }
1465
1466    if (!gpuTransferFunction && transferFunction.valid())
1467    {
1468        for(Images::iterator itr = images.begin();
1469            itr != images.end();
1470            ++itr)
1471        {
1472            *itr = osgVolume::applyTransferFunction(itr->get(), transferFunction.get());
1473        }
1474    }
1475
1476    osg::ref_ptr<osg::Image> image_3d = 0;
1477
1478    if (images.size()==1)
1479    {
1480        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Single image "<<images.size()<<" volumes."<<std::endl;
1481        image_3d = images.front();
1482    }
1483    else
1484    {
1485        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Creating sequence of "<<images.size()<<" volumes."<<std::endl;
1486
1487        osg::ref_ptr<osg::ImageSequence> imageSequence = new osg::ImageSequence;
1488        imageSequence->setLength(sequenceLength);
1489        image_3d = imageSequence.get();
1490        for(Images::iterator itr = images.begin();
1491            itr != images.end();
1492            ++itr)
1493        {
1494            imageSequence->addImage(itr->get());
1495        }
1496        imageSequence->play();
1497    }
1498
1499    osg::ref_ptr<osgVolume::Volume> volume = new osgVolume::Volume;
1500    osg::ref_ptr<osgVolume::VolumeTile> tile = new osgVolume::VolumeTile;
1501    volume->addChild(tile.get());
1502
1503    osg::ref_ptr<osgVolume::ImageLayer> layer = new osgVolume::ImageLayer(image_3d.get());
1504
1505    if (details)
1506    {
1507        layer->setTexelOffset(details->getTexelOffset());
1508        layer->setTexelScale(details->getTexelScale());
1509    }
1510
1511    switch(rescaleOperation)
1512    {
1513        case(NO_RESCALE):
1514            break;
1515
1516        case(RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE):
1517        {
1518            layer->rescaleToZeroToOneRange();
1519            break;
1520        }
1521        case(SHIFT_MIN_TO_ZERO):
1522        {
1523            layer->translateMinToZero();
1524            break;
1525        }
1526    };
1527
1528    layer->setLocator(new osgVolume::Locator(*matrix));
1529    tile->setLocator(new osgVolume::Locator(*matrix));
1530
1531    tile->setLayer(layer.get());
1532
1533    tile->setEventCallback(new osgVolume::PropertyAdjustmentCallback());
1534
1535    if (useShader)
1536    {
1537
1538        osgVolume::SwitchProperty* sp = new osgVolume::SwitchProperty;
1539        sp->setActiveProperty(0);
1540
1541        osgVolume::AlphaFuncProperty* ap = new osgVolume::AlphaFuncProperty(alphaFunc);
1542        osgVolume::SampleDensityProperty* sd = new osgVolume::SampleDensityProperty(0.005);
1543        osgVolume::TransparencyProperty* tp = new osgVolume::TransparencyProperty(1.0);
1544        osgVolume::TransferFunctionProperty* tfp = transferFunction.valid() ? new osgVolume::TransferFunctionProperty(transferFunction.get()) : 0;
1545
1546        {
1547            // Standard
1548            osgVolume::CompositeProperty* cp = new osgVolume::CompositeProperty;
1549            cp->addProperty(ap);
1550            cp->addProperty(sd);
1551            cp->addProperty(tp);
1552            if (tfp) cp->addProperty(tfp);
1553
1554            sp->addProperty(cp);
1555        }
1556
1557        {
1558            // Light
1559            osgVolume::CompositeProperty* cp = new osgVolume::CompositeProperty;
1560            cp->addProperty(ap);
1561            cp->addProperty(sd);
1562            cp->addProperty(tp);
1563            cp->addProperty(new osgVolume::LightingProperty);
1564            if (tfp) cp->addProperty(tfp);
1565
1566            sp->addProperty(cp);
1567        }
1568
1569        {
1570            // Isosurface
1571            osgVolume::CompositeProperty* cp = new osgVolume::CompositeProperty;
1572            cp->addProperty(sd);
1573            cp->addProperty(tp);
1574            cp->addProperty(new osgVolume::IsoSurfaceProperty(alphaFunc));
1575            if (tfp) cp->addProperty(tfp);
1576
1577            sp->addProperty(cp);
1578        }
1579
1580        {
1581            // MaximumIntensityProjection
1582            osgVolume::CompositeProperty* cp = new osgVolume::CompositeProperty;
1583            cp->addProperty(ap);
1584            cp->addProperty(sd);
1585            cp->addProperty(tp);
1586            cp->addProperty(new osgVolume::MaximumIntensityProjectionProperty);
1587            if (tfp) cp->addProperty(tfp);
1588
1589            sp->addProperty(cp);
1590        }
1591
1592        switch(shadingModel)
1593        {
1594            case(Standard):                     sp->setActiveProperty(0); break;
1595            case(Light):                        sp->setActiveProperty(1); break;
1596            case(Isosurface):                   sp->setActiveProperty(2); break;
1597            case(MaximumIntensityProjection):   sp->setActiveProperty(3); break;
1598        }
1599        layer->addProperty(sp);
1600
1601
1602        tile->setVolumeTechnique(new osgVolume::RayTracedTechnique);
1603    }
1604    else
1605    {
1606        layer->addProperty(new osgVolume::AlphaFuncProperty(alphaFunc));
1607        tile->setVolumeTechnique(new osgVolume::FixedFunctionTechnique);
1608    }
1609
1610    if (!outputFile.empty())
1611    {
1612        std::string ext = osgDB::getFileExtension(outputFile);
1613        std::string name_no_ext = osgDB::getNameLessExtension(outputFile);
1614        if (ext=="osg")
1615        {
1616            if (image_3d.valid())
1617            {
1618                image_3d->setFileName(name_no_ext + ".dds");
1619                osgDB::writeImageFile(*image_3d, image_3d->getFileName());
1620            }
1621            osgDB::writeNodeFile(*volume, outputFile);
1622        }
1623        else if (ext=="ive")
1624        {
1625            osgDB::writeNodeFile(*volume, outputFile);
1626        }
1627        else if (ext=="dds")
1628        {
1629            osgDB::writeImageFile(*image_3d, outputFile);
1630        }
1631        else
1632        {
1633            std::cout<<"Extension not support for file output, not file written."<<std::endl;
1634        }
1635
1636        return 0;
1637    }
1638
1639    if (volume.valid())
1640    {
1641
1642        osg::ref_ptr<osg::Node> loadedModel = volume.get();
1643
1644        if (useManipulator)
1645        {
1646            osg::ref_ptr<osg::Group> group = new osg::Group;
1647
1648#if 1
1649            osg::ref_ptr<osgManipulator::Dragger> dragger = new osgManipulator::TabBoxDragger;
1650#else
1651            osg::ref_ptr<osgManipulator::Dragger> dragger = new osgManipulator::TrackballDragger();
1652#endif
1653            dragger->setupDefaultGeometry();
1654            dragger->setHandleEvents(true);
1655            dragger->setActivationModKeyMask(osgGA::GUIEventAdapter::MODKEY_SHIFT);
1656            dragger->addDraggerCallback(new DraggerVolumeTileCallback(tile.get(), tile->getLocator()));
1657            dragger->setMatrix(osg::Matrix::translate(0.5,0.5,0.5)*tile->getLocator()->getTransform());
1658
1659
1660            group->addChild(dragger.get());
1661
1662            //dragger->addChild(volume.get());
1663
1664            group->addChild(volume.get());
1665
1666            loadedModel = group;
1667        }
1668
1669
1670        // set the scene to render
1671        viewer.setSceneData(loadedModel.get());
1672
1673        // the the viewers main frame loop
1674        viewer.run();
1675    }
1676
1677    return 0;
1678
1679}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.