root/OpenSceneGraph/trunk/examples/osgvolume/osgvolume.cpp @ 12486

Revision 12486, 60.0 kB (checked in by robert, 4 years ago)

Added support for --tf-255 transfer function files

  • 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 (max_components==3)
495    {
496        // change RGB to a RGBA
497        max_components = 4;
498    }
499
500    if (numComponentsDesired!=0) max_components = numComponentsDesired;
501
502    GLenum desiredPixelFormat = 0;
503    switch(max_components)
504    {
505    case(1):
506        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE" << std::endl;
507        desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE;
508        break;
509    case(2):
510        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA" << std::endl;
511        desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA;
512        break;
513    case(3):
514        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_RGB" << std::endl;
515        desiredPixelFormat = GL_RGB;
516        break;
517    case(4):
518        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_RGBA" << std::endl;
519        desiredPixelFormat = GL_RGBA;
520        break;
521    }
522    if (desiredPixelFormat==0) return 0;
523
524    // compute nearest powers of two for each axis.
525
526    int s_nearestPowerOfTwo = 1;
527    int t_nearestPowerOfTwo = 1;
528    int r_nearestPowerOfTwo = 1;
529
530    if (resizeToPowerOfTwo)
531    {
532        while(s_nearestPowerOfTwo<max_s && s_nearestPowerOfTwo<s_maximumTextureSize) s_nearestPowerOfTwo*=2;
533        while(t_nearestPowerOfTwo<max_t && t_nearestPowerOfTwo<t_maximumTextureSize) t_nearestPowerOfTwo*=2;
534        while(r_nearestPowerOfTwo<total_r && r_nearestPowerOfTwo<r_maximumTextureSize) r_nearestPowerOfTwo*=2;
535
536        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image width = "<<max_s<<"  nearest power of two = "<<s_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
537        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image height = "<<max_t<<"  nearest power of two = "<<t_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
538        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image depth = "<<total_r<<"  nearest power of two = "<<r_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
539    }
540    else
541    {
542        s_nearestPowerOfTwo = max_s;
543        t_nearestPowerOfTwo = max_t;
544        r_nearestPowerOfTwo = total_r;
545    }
546
547    // now allocate the 3d texture;
548    osg::ref_ptr<osg::Image> image_3d = new osg::Image;
549    image_3d->allocateImage(s_nearestPowerOfTwo,t_nearestPowerOfTwo,r_nearestPowerOfTwo,
550                            desiredPixelFormat,GL_UNSIGNED_BYTE);
551
552
553    unsigned int r_offset = (total_r<r_nearestPowerOfTwo) ? r_nearestPowerOfTwo/2 - total_r/2 : 0;
554
555    int curr_dest_r = r_offset;
556
557    // copy across the values from the source images into the image_3d.
558    for(itr=imageList.begin();
559        itr!=imageList.end();
560        ++itr)
561    {
562        osg::Image* image = itr->get();
563        GLenum pixelFormat = image->getPixelFormat();
564        if (pixelFormat==GL_ALPHA ||
565            pixelFormat==GL_LUMINANCE ||
566            pixelFormat==GL_INTENSITY ||
567            pixelFormat==GL_LUMINANCE_ALPHA ||
568            pixelFormat==GL_RGB ||
569            pixelFormat==GL_RGBA ||
570            pixelFormat==GL_BGR ||
571            pixelFormat==GL_BGRA)
572        {
573
574            int num_r = osg::minimum(image->r(), (image_3d->r() - curr_dest_r));
575            int num_t = osg::minimum(image->t(), image_3d->t());
576            int num_s = osg::minimum(image->s(), image_3d->s());
577
578            unsigned int s_offset_dest = (image->s()<s_nearestPowerOfTwo) ? s_nearestPowerOfTwo/2 - image->s()/2 : 0;
579            unsigned int t_offset_dest = (image->t()<t_nearestPowerOfTwo) ? t_nearestPowerOfTwo/2 - image->t()/2 : 0;
580
581            for(int r=0;r<num_r;++r, ++curr_dest_r)
582            {
583                for(int t=0;t<num_t;++t)
584                {
585                    unsigned char* dest = image_3d->data(s_offset_dest,t+t_offset_dest,curr_dest_r);
586                    unsigned char* source = image->data(0,t,r);
587
588                    processRow(num_s, image->getPixelFormat(), source, image_3d->getPixelFormat(), dest);
589                }
590            }
591        }
592    }
593    return image_3d.release();
594}
595
596
597struct ScaleOperator
598{
599    ScaleOperator():_scale(1.0f) {}
600    ScaleOperator(float scale):_scale(scale) {}
601    ScaleOperator(const ScaleOperator& so):_scale(so._scale) {}
602
603    ScaleOperator& operator = (const ScaleOperator& so) { _scale = so._scale; return *this; }
604
605    float _scale;
606
607    inline void luminance(float& l) const { l*= _scale; }
608    inline void alpha(float& a) const { a*= _scale; }
609    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { l*= _scale; a*= _scale;  }
610    inline void rgb(float& r,float& g,float& b) const { r*= _scale; g*=_scale; b*=_scale; }
611    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { r*= _scale; g*=_scale; b*=_scale; a*=_scale; }
612};
613
614struct RecordRowOperator
615{
616    RecordRowOperator(unsigned int num):_colours(num),_pos(0) {}
617
618    mutable std::vector<osg::Vec4>  _colours;
619    mutable unsigned int            _pos;
620
621    inline void luminance(float l) const { rgba(l,l,l,1.0f); }
622    inline void alpha(float a) const { rgba(1.0f,1.0f,1.0f,a); }
623    inline void luminance_alpha(float l,float a) const { rgba(l,l,l,a);  }
624    inline void rgb(float r,float g,float b) const { rgba(r,g,b,1.0f); }
625    inline void rgba(float r,float g,float b,float a) const { _colours[_pos++].set(r,g,b,a); }
626};
627
628struct WriteRowOperator
629{
630    WriteRowOperator():_pos(0) {}
631    WriteRowOperator(unsigned int num):_colours(num),_pos(0) {}
632
633    std::vector<osg::Vec4>  _colours;
634    mutable unsigned int    _pos;
635
636    inline void luminance(float& l) const { l = _colours[_pos++].r(); }
637    inline void alpha(float& a) const { a = _colours[_pos++].a(); }
638    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { l = _colours[_pos].r(); a = _colours[_pos++].a(); }
639    inline void rgb(float& r,float& g,float& b) const { r = _colours[_pos].r(); g = _colours[_pos].g(); b = _colours[_pos].b(); }
640    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(); }
641};
642
643osg::Image* readRaw(int sizeX, int sizeY, int sizeZ, int numberBytesPerComponent, int numberOfComponents, const std::string& endian, const std::string& raw_filename)
644{
645    osgDB::ifstream fin(raw_filename.c_str(), std::ifstream::binary);
646    if (!fin) return 0;
647
648    GLenum pixelFormat;
649    switch(numberOfComponents)
650    {
651        case 1 : pixelFormat = GL_LUMINANCE; break;
652        case 2 : pixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA; break;
653        case 3 : pixelFormat = GL_RGB; break;
654        case 4 : pixelFormat = GL_RGBA; break;
655        default :
656            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: numberOfComponents="<<numberOfComponents<<" not supported, only 1,2,3 or 4 are supported."<<std::endl;
657            return 0;
658    }
659
660
661    GLenum dataType;
662    switch(numberBytesPerComponent)
663    {
664        case 1 : dataType = GL_UNSIGNED_BYTE; break;
665        case 2 : dataType = GL_UNSIGNED_SHORT; break;
666        case 4 : dataType = GL_UNSIGNED_INT; break;
667        default :
668            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: numberBytesPerComponent="<<numberBytesPerComponent<<" not supported, only 1,2 or 4 are supported."<<std::endl;
669            return 0;
670    }
671
672    int s_maximumTextureSize=256, t_maximumTextureSize=256, r_maximumTextureSize=256;
673
674    int sizeS = sizeX;
675    int sizeT = sizeY;
676    int sizeR = sizeZ;
677    clampToNearestValidPowerOfTwo(sizeS, sizeT, sizeR, s_maximumTextureSize, t_maximumTextureSize, r_maximumTextureSize);
678
679    osg::ref_ptr<osg::Image> image = new osg::Image;
680    image->allocateImage(sizeS, sizeT, sizeR, pixelFormat, dataType);
681
682
683    bool endianSwap = (osg::getCpuByteOrder()==osg::BigEndian) ? (endian!="big") : (endian=="big");
684
685    unsigned int r_offset = (sizeZ<sizeR) ? sizeR/2 - sizeZ/2 : 0;
686
687    int offset = endianSwap ? numberBytesPerComponent : 0;
688    int delta = endianSwap ? -1 : 1;
689    for(int r=0;r<sizeZ;++r)
690    {
691        for(int t=0;t<sizeY;++t)
692        {
693            char* data = (char*) image->data(0,t,r+r_offset);
694            for(int s=0;s<sizeX;++s)
695            {
696                if (!fin) return 0;
697
698                for(int c=0;c<numberOfComponents;++c)
699                {
700                    char* ptr = data+offset;
701                    for(int b=0;b<numberBytesPerComponent;++b)
702                    {
703                        fin.read((char*)ptr, 1);
704                        ptr += delta;
705                    }
706                    data += numberBytesPerComponent;
707                }
708            }
709        }
710    }
711
712
713    // normalise texture
714    {
715        // compute range of values
716        osg::Vec4 minValue, maxValue;
717        osg::computeMinMax(image.get(), minValue, maxValue);
718        osg::modifyImage(image.get(),ScaleOperator(1.0f/maxValue.r()));
719    }
720
721
722    fin.close();
723
724    if (dataType!=GL_UNSIGNED_BYTE)
725    {
726        // need to convert to ubyte
727
728        osg::ref_ptr<osg::Image> new_image = new osg::Image;
729        new_image->allocateImage(sizeS, sizeT, sizeR, pixelFormat, GL_UNSIGNED_BYTE);
730
731        RecordRowOperator readOp(sizeS);
732        WriteRowOperator writeOp;
733
734        for(int r=0;r<sizeR;++r)
735        {
736            for(int t=0;t<sizeT;++t)
737            {
738                // reset the indices to beginning
739                readOp._pos = 0;
740                writeOp._pos = 0;
741
742                // read the pixels into readOp's _colour array
743                osg::readRow(sizeS, pixelFormat, dataType, image->data(0,t,r), readOp);
744
745                // pass readOp's _colour array contents over to writeOp (note this is just a pointer swap).
746                writeOp._colours.swap(readOp._colours);
747
748                osg::modifyRow(sizeS, pixelFormat, GL_UNSIGNED_BYTE, new_image->data(0,t,r), writeOp);
749
750                // return readOp's _colour array contents back to its rightful owner.
751                writeOp._colours.swap(readOp._colours);
752            }
753        }
754
755        image = new_image;
756    }
757
758    return image.release();
759
760
761}
762
763enum ColourSpaceOperation
764{
765    NO_COLOUR_SPACE_OPERATION,
766    MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE,
767    MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR,
768    REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANCE,
769    REPLACE_RGB_WITH_LUMINANCE
770};
771
772struct ModulateAlphaByLuminanceOperator
773{
774    ModulateAlphaByLuminanceOperator() {}
775
776    inline void luminance(float&) const {}
777    inline void alpha(float&) const {}
778    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a*= l; }
779    inline void rgb(float&,float&,float&) const {}
780    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { float l = (r+g+b)*0.3333333; a *= l;}
781};
782
783struct ModulateAlphaByColourOperator
784{
785    ModulateAlphaByColourOperator(const osg::Vec4& colour):_colour(colour) { _lum = _colour.length(); }
786
787    osg::Vec4 _colour;
788    float _lum;
789
790    inline void luminance(float&) const {}
791    inline void alpha(float&) const {}
792    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a*= l*_lum; }
793    inline void rgb(float&,float&,float&) const {}
794    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()); }
795};
796
797struct ReplaceAlphaWithLuminanceOperator
798{
799    ReplaceAlphaWithLuminanceOperator() {}
800
801    inline void luminance(float&) const {}
802    inline void alpha(float&) const {}
803    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a= l; }
804    inline void rgb(float&,float&,float&) const { }
805    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { float l = (r+g+b)*0.3333333; a = l; }
806};
807
808osg::Image* doColourSpaceConversion(ColourSpaceOperation op, osg::Image* image, osg::Vec4& colour)
809{
810    switch(op)
811    {
812        case (MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE):
813        {
814            std::cout<<"doing conversion MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE"<<std::endl;
815            osg::modifyImage(image,ModulateAlphaByLuminanceOperator());
816            return image;
817        }
818        case (MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR):
819        {
820            std::cout<<"doing conversion MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR"<<std::endl;
821            osg::modifyImage(image,ModulateAlphaByColourOperator(colour));
822            return image;
823        }
824        case (REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANCE):
825        {
826            std::cout<<"doing conversion REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANCE"<<std::endl;
827            osg::modifyImage(image,ReplaceAlphaWithLuminanceOperator());
828            return image;
829        }
830        case (REPLACE_RGB_WITH_LUMINANCE):
831        {
832            std::cout<<"doing conversion REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANCE"<<std::endl;
833            osg::Image* newImage = new osg::Image;
834            newImage->allocateImage(image->s(), image->t(), image->r(), GL_LUMINANCE, image->getDataType());
835            osg::copyImage(image, 0, 0, 0, image->s(), image->t(), image->r(),
836                        newImage, 0, 0, 0, false);
837            return newImage;
838        }
839        default:
840            return image;
841    }
842}
843
844
845osg::TransferFunction1D* readTransferFunctionFile(const std::string& filename, float colorScale=1.0f)
846{
847    std::string foundFile = osgDB::findDataFile(filename);
848    if (foundFile.empty())
849    {
850        std::cout<<"Error: could not find transfer function file : "<<filename<<std::endl;
851        return 0;
852    }
853
854    std::cout<<"Reading transfer function "<<filename<<std::endl;
855
856    osg::TransferFunction1D::ColorMap colorMap;
857    osgDB::ifstream fin(foundFile.c_str());
858    while(fin)
859    {
860        float value, red, green, blue, alpha;
861        fin >> value >> red >> green >> blue >> alpha;
862        if (fin)
863        {
864            std::cout<<"value = "<<value<<" ("<<red<<", "<<green<<", "<<blue<<", "<<alpha<<")"<<std::endl;
865            colorMap[value] = osg::Vec4(red*colorScale,green*colorScale,blue*colorScale,alpha*colorScale);
866        }
867    }
868
869    if (colorMap.empty())
870    {
871        std::cout<<"Error: No values read from transfer function file: "<<filename<<std::endl;
872        return 0;
873    }
874
875    osg::TransferFunction1D* tf = new osg::TransferFunction1D;
876    tf->assign(colorMap);
877
878    return tf;
879}
880
881
882class TestSupportOperation: public osg::GraphicsOperation
883{
884public:
885
886    TestSupportOperation():
887        osg::GraphicsOperation("TestSupportOperation",false),
888        supported(true),
889        errorMessage(),
890        maximumTextureSize(256) {}
891
892    virtual void operator () (osg::GraphicsContext* gc)
893    {
894        OpenThreads::ScopedLock<OpenThreads::Mutex> lock(mutex);
895
896        glGetIntegerv( GL_MAX_3D_TEXTURE_SIZE, &maximumTextureSize );
897
898        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Max texture size="<<maximumTextureSize<<std::endl;
899    }
900
901    OpenThreads::Mutex  mutex;
902    bool                supported;
903    std::string         errorMessage;
904    GLint               maximumTextureSize;
905};
906
907class DraggerVolumeTileCallback : public osgManipulator::DraggerCallback
908{
909public:
910
911    DraggerVolumeTileCallback(osgVolume::VolumeTile* volume, osgVolume::Locator* locator):
912        _volume(volume),
913        _locator(locator) {}
914
915
916    virtual bool receive(const osgManipulator::MotionCommand& command);
917
918
919    osg::observer_ptr<osgVolume::VolumeTile>    _volume;
920    osg::ref_ptr<osgVolume::Locator>            _locator;
921
922    osg::Matrix _startMotionMatrix;
923
924    osg::Matrix _localToWorld;
925    osg::Matrix _worldToLocal;
926
927};
928
929bool DraggerVolumeTileCallback::receive(const osgManipulator::MotionCommand& command)
930{
931    if (!_locator) return false;
932
933    switch (command.getStage())
934    {
935        case osgManipulator::MotionCommand::START:
936        {
937            // Save the current matrix
938            _startMotionMatrix = _locator->getTransform();
939
940            // Get the LocalToWorld and WorldToLocal matrix for this node.
941            osg::NodePath nodePathToRoot;
942            osgManipulator::computeNodePathToRoot(*_volume,nodePathToRoot);
943            _localToWorld = _startMotionMatrix * osg::computeLocalToWorld(nodePathToRoot);
944            _worldToLocal = osg::Matrix::inverse(_localToWorld);
945
946            return true;
947        }
948        case osgManipulator::MotionCommand::MOVE:
949        {
950            // Transform the command's motion matrix into local motion matrix.
951            osg::Matrix localMotionMatrix = _localToWorld * command.getWorldToLocal()
952                                            * command.getMotionMatrix()
953                                            * command.getLocalToWorld() * _worldToLocal;
954
955            // Transform by the localMotionMatrix
956            _locator->setTransform(localMotionMatrix * _startMotionMatrix);
957
958            // osg::notify(osg::NOTICE)<<"New locator matrix "<<_locator->getTransform()<<std::endl;
959
960            return true;
961        }
962        case osgManipulator::MotionCommand::FINISH:
963        {
964            return true;
965        }
966        case osgManipulator::MotionCommand::NONE:
967        default:
968            return false;
969    }
970}
971
972int main( int argc, char **argv )
973{
974    // use an ArgumentParser object to manage the program arguments.
975    osg::ArgumentParser arguments(&argc,argv);
976
977    // set up the usage document, in case we need to print out how to use this program.
978    arguments.getApplicationUsage()->setDescription(arguments.getApplicationName()+" is the example which demonstrates use of 3D textures.");
979    arguments.getApplicationUsage()->setCommandLineUsage(arguments.getApplicationName()+" [options] filename ...");
980    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-h or --help","Display this information");
981    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--images [filenames]","Specify a stack of 2d images to build the 3d volume from.");
982    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--shader","Use OpenGL Shading Language. (default)");
983    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--no-shader","Disable use of OpenGL Shading Language.");
984    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--gpu-tf","Aply the transfer function on the GPU. (default)");
985    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--cpu-tf","Apply the transfer function on the CPU.");
986    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--mip","Use Maximum Intensity Projection (MIP) filtering.");
987    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--isosurface","Use Iso surface render.");
988    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--light","Use normals computed on the GPU to render a lit volume.");
989    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-n","Use normals computed on the GPU to render a lit volume.");
990    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--xSize <size>","Relative width of rendered brick.");
991    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--ySize <size>","Relative length of rendered brick.");
992    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--zSize <size>","Relative height of rendered brick.");
993    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the s,t,r (x,y,z) dimensions.");
994    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--s_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the s (x) dimension.");
995    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--t_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the t (y) dimension.");
996    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--r_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the r (z) dimension.");
997    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed","Enable the usage of compressed textures.");
998    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-arb","Enable the usage of OpenGL ARB compressed textures.");
999    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt1","Enable the usage of S3TC DXT1 compressed textures.");
1000    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt3","Enable the usage of S3TC DXT3 compressed textures.");
1001    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt5","Enable the usage of S3TC DXT5 compressed textures.");
1002    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--modulate-alpha-by-luminance","For each pixel multiply the alpha value by the luminance.");
1003    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--replace-alpha-with-luminance","For each pixel set the alpha value to the luminance.");
1004    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--replace-rgb-with-luminance","For each rgb pixel convert to the luminance.");
1005    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--num-components <num>","Set the number of components to in he target image.");
1006    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--no-rescale","Disable the rescaling of the pixel data to 0.0 to 1.0 range");
1007    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--rescale","Enable the rescale of the pixel data to 0.0 to 1.0 range (default).");
1008    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--shift-min-to-zero","Shift the pixel data so min value is 0.0.");
1009    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--sequence-length <num>","Set the length of time that a sequence of images with run for.");
1010    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--sd <num>","Short hand for --sequence-length");
1011//    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--raw <sizeX> <sizeY> <sizeZ> <numberBytesPerComponent> <numberOfComponents> <endian> <filename>","read a raw image data");
1012
1013    // construct the viewer.
1014    osgViewer::Viewer viewer(arguments);
1015
1016    // add the window size toggle handler
1017    viewer.addEventHandler(new osgViewer::WindowSizeHandler);
1018
1019    {
1020        osg::ref_ptr<osgGA::KeySwitchMatrixManipulator> keyswitchManipulator = new osgGA::KeySwitchMatrixManipulator;
1021
1022        keyswitchManipulator->addMatrixManipulator( '1', "Trackball", new osgGA::TrackballManipulator() );
1023
1024        osgGA::FlightManipulator* flightManipulator = new osgGA::FlightManipulator();
1025        flightManipulator->setYawControlMode(osgGA::FlightManipulator::NO_AUTOMATIC_YAW);
1026        keyswitchManipulator->addMatrixManipulator( '2', "Flight", flightManipulator );
1027
1028        viewer.setCameraManipulator( keyswitchManipulator.get() );
1029    }
1030
1031    // add the stats handler
1032    viewer.addEventHandler(new osgViewer::StatsHandler);
1033
1034    viewer.getCamera()->setClearColor(osg::Vec4(0.0f,0.0f,0.0f,0.0f));
1035
1036    // if user request help write it out to cout.
1037    if (arguments.read("-h") || arguments.read("--help"))
1038    {
1039        arguments.getApplicationUsage()->write(std::cout);
1040        return 1;
1041    }
1042
1043    std::string outputFile;
1044    while (arguments.read("-o",outputFile)) {}
1045
1046
1047
1048    osg::ref_ptr<osg::TransferFunction1D> transferFunction;
1049    std::string tranferFunctionFile;
1050    while (arguments.read("--tf",tranferFunctionFile))
1051    {
1052        transferFunction = readTransferFunctionFile(tranferFunctionFile);
1053    }
1054    while (arguments.read("--tf-255",tranferFunctionFile))
1055    {
1056        transferFunction = readTransferFunctionFile(tranferFunctionFile,1.0f/255.0f);
1057    }
1058
1059    while(arguments.read("--test"))
1060    {
1061        transferFunction = new osg::TransferFunction1D;
1062        transferFunction->setColor(0.0, osg::Vec4(1.0,0.0,0.0,0.0));
1063        transferFunction->setColor(0.5, osg::Vec4(1.0,1.0,0.0,0.5));
1064        transferFunction->setColor(1.0, osg::Vec4(0.0,0.0,1.0,1.0));
1065    }
1066
1067    while(arguments.read("--test2"))
1068    {
1069        transferFunction = new osg::TransferFunction1D;
1070        transferFunction->setColor(0.0, osg::Vec4(1.0,0.0,0.0,0.0));
1071        transferFunction->setColor(0.5, osg::Vec4(1.0,1.0,0.0,0.5));
1072        transferFunction->setColor(1.0, osg::Vec4(0.0,0.0,1.0,1.0));
1073        transferFunction->assign(transferFunction->getColorMap());
1074    }
1075
1076    {
1077        // deprecated options
1078
1079        bool invalidOption = false;
1080
1081        unsigned int numSlices=500;
1082        while (arguments.read("-s",numSlices)) { OSG_NOTICE<<"Warning: -s option no longer supported."<<std::endl; invalidOption = true; }
1083
1084        float sliceEnd=1.0f;
1085        while (arguments.read("--clip",sliceEnd)) { OSG_NOTICE<<"Warning: --clip option no longer supported."<<std::endl; invalidOption = true; }
1086
1087
1088        if (invalidOption) return 1;
1089    }
1090
1091    float xMultiplier=1.0f;
1092    while (arguments.read("--xMultiplier",xMultiplier)) {}
1093
1094    float yMultiplier=1.0f;
1095    while (arguments.read("--yMultiplier",yMultiplier)) {}
1096
1097    float zMultiplier=1.0f;
1098    while (arguments.read("--zMultiplier",zMultiplier)) {}
1099
1100
1101    float alphaFunc=0.02f;
1102    while (arguments.read("--alphaFunc",alphaFunc)) {}
1103
1104
1105
1106    ShadingModel shadingModel = Standard;
1107    while(arguments.read("--mip")) shadingModel =  MaximumIntensityProjection;
1108
1109    while (arguments.read("--isosurface") || arguments.read("--iso-surface")) shadingModel = Isosurface;
1110
1111    while (arguments.read("--light") || arguments.read("-n")) shadingModel = Light;
1112
1113    float xSize=0.0f, ySize=0.0f, zSize=0.0f;
1114    while (arguments.read("--xSize",xSize)) {}
1115    while (arguments.read("--ySize",ySize)) {}
1116    while (arguments.read("--zSize",zSize)) {}
1117
1118    osg::ref_ptr<TestSupportOperation> testSupportOperation = new TestSupportOperation;
1119    viewer.setRealizeOperation(testSupportOperation.get());
1120
1121    viewer.realize();
1122
1123    int maximumTextureSize = testSupportOperation->maximumTextureSize;
1124    int s_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1125    int t_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1126    int r_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1127    while(arguments.read("--maxTextureSize",maximumTextureSize))
1128    {
1129        s_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1130        t_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1131        r_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1132    }
1133    while(arguments.read("--s_maxTextureSize",s_maximumTextureSize)) {}
1134    while(arguments.read("--t_maxTextureSize",t_maximumTextureSize)) {}
1135    while(arguments.read("--r_maxTextureSize",r_maximumTextureSize)) {}
1136
1137    osg::Texture::InternalFormatMode internalFormatMode = osg::Texture::USE_IMAGE_DATA_FORMAT;
1138    while(arguments.read("--compressed") || arguments.read("--compressed-arb")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_ARB_COMPRESSION; }
1139
1140    while(arguments.read("--compressed-dxt1")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT1_COMPRESSION; }
1141    while(arguments.read("--compressed-dxt3")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT3_COMPRESSION; }
1142    while(arguments.read("--compressed-dxt5")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT5_COMPRESSION; }
1143
1144
1145    // set up colour space operation.
1146    ColourSpaceOperation colourSpaceOperation = NO_COLOUR_SPACE_OPERATION;
1147    osg::Vec4 colourModulate(0.25f,0.25f,0.25f,0.25f);
1148    while(arguments.read("--modulate-alpha-by-luminance")) { colourSpaceOperation = MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE; }
1149    while(arguments.read("--modulate-alpha-by-colour", colourModulate.x(),colourModulate.y(),colourModulate.z(),colourModulate.w() )) { colourSpaceOperation = MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR; }
1150    while(arguments.read("--replace-alpha-with-luminance")) { colourSpaceOperation = REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANCE; }
1151    while(arguments.read("--replace-rgb-with-luminance")) { colourSpaceOperation = REPLACE_RGB_WITH_LUMINANCE; }
1152
1153
1154    enum RescaleOperation
1155    {
1156        NO_RESCALE,
1157        RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE,
1158        SHIFT_MIN_TO_ZERO
1159    };
1160
1161    RescaleOperation rescaleOperation = RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE;
1162    while(arguments.read("--no-rescale")) rescaleOperation = NO_RESCALE;
1163    while(arguments.read("--rescale")) rescaleOperation = RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE;
1164    while(arguments.read("--shift-min-to-zero")) rescaleOperation = SHIFT_MIN_TO_ZERO;
1165
1166
1167    bool resizeToPowerOfTwo = false;
1168
1169    unsigned int numComponentsDesired = 0;
1170    while(arguments.read("--num-components", numComponentsDesired)) {}
1171
1172    bool useManipulator = false;
1173    while(arguments.read("--manipulator") || arguments.read("-m")) { useManipulator = true; }
1174
1175
1176    bool useShader = true;
1177    while(arguments.read("--shader")) { useShader = true; }
1178    while(arguments.read("--no-shader")) { useShader = false; }
1179
1180    bool gpuTransferFunction = true;
1181    while(arguments.read("--gpu-tf")) { gpuTransferFunction = true; }
1182    while(arguments.read("--cpu-tf")) { gpuTransferFunction = false; }
1183
1184    double sequenceLength = 10.0;
1185    while(arguments.read("--sequence-duration", sequenceLength) ||
1186        arguments.read("--sd", sequenceLength)) {}
1187
1188    typedef std::list< osg::ref_ptr<osg::Image> > Images;
1189    Images images;
1190
1191
1192    std::string vh_filename;
1193    while (arguments.read("--vh", vh_filename))
1194    {
1195        std::string raw_filename, transfer_filename;
1196        int xdim(0), ydim(0), zdim(0);
1197
1198        osgDB::ifstream header(vh_filename.c_str());
1199        if (header)
1200        {
1201            header >> raw_filename >> transfer_filename >> xdim >> ydim >> zdim >> xSize >> ySize >> zSize;
1202        }
1203
1204        if (xdim*ydim*zdim==0)
1205        {
1206            std::cout<<"Error in reading volume header "<<vh_filename<<std::endl;
1207            return 1;
1208        }
1209
1210        if (!raw_filename.empty())
1211        {
1212            images.push_back(readRaw(xdim, ydim, zdim, 1, 1, "little", raw_filename));
1213        }
1214
1215        if (!transfer_filename.empty())
1216        {
1217            osgDB::ifstream fin(transfer_filename.c_str());
1218            if (fin)
1219            {
1220                osg::TransferFunction1D::ColorMap colorMap;
1221                float value = 0.0;
1222                while(fin && value<=1.0)
1223                {
1224                    float red, green, blue, alpha;
1225                    fin >> red >> green >> blue >> alpha;
1226                    if (fin)
1227                    {
1228                        colorMap[value] = osg::Vec4(red/255.0f,green/255.0f,blue/255.0f,alpha/255.0f);
1229                        std::cout<<"value = "<<value<<" ("<<red<<", "<<green<<", "<<blue<<", "<<alpha<<")";
1230                        std::cout<<"  ("<<colorMap[value]<<")"<<std::endl;
1231                    }
1232                    value += 1/255.0;
1233                }
1234
1235                if (colorMap.empty())
1236                {
1237                    std::cout<<"Error: No values read from transfer function file: "<<transfer_filename<<std::endl;
1238                    return 0;
1239                }
1240
1241                transferFunction = new osg::TransferFunction1D;
1242                transferFunction->assign(colorMap);
1243            }
1244        }
1245
1246    }
1247
1248
1249    int sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents;
1250    std::string endian, raw_filename;
1251    while (arguments.read("--raw", sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents, endian, raw_filename))
1252    {
1253        images.push_back(readRaw(sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents, endian, raw_filename));
1254    }
1255
1256    int images_pos = arguments.find("--images");
1257    if (images_pos>=0)
1258    {
1259        ImageList imageList;
1260        int pos=images_pos+1;
1261        for(;pos<arguments.argc() && !arguments.isOption(pos);++pos)
1262        {
1263            std::string arg(arguments[pos]);
1264            if (arg.find('*') != std::string::npos)
1265            {
1266                osgDB::DirectoryContents contents = osgDB::expandWildcardsInFilename(arg);
1267                for (unsigned int i = 0; i < contents.size(); ++i)
1268                {
1269                    osg::Image *image = osgDB::readImageFile( contents[i] );
1270
1271                    if(image)
1272                    {
1273                        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;
1274                        imageList.push_back(image);
1275                    }
1276                }
1277            }
1278            else
1279            {
1280                // not an option so assume string is a filename.
1281                osg::Image *image = osgDB::readImageFile( arguments[pos] );
1282
1283                if(image)
1284                {
1285                    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;
1286                    imageList.push_back(image);
1287                }
1288            }
1289        }
1290
1291        arguments.remove(images_pos, pos-images_pos);
1292
1293        // pack the textures into a single texture.
1294        ProcessRow processRow;
1295        osg::Image* image = createTexture3D(imageList, processRow, numComponentsDesired, s_maximumTextureSize, t_maximumTextureSize, r_maximumTextureSize, resizeToPowerOfTwo);
1296        if (image)
1297        {
1298            images.push_back(image);
1299        }
1300    }
1301
1302
1303    // any option left unread are converted into errors to write out later.
1304    arguments.reportRemainingOptionsAsUnrecognized();
1305
1306    // report any errors if they have occurred when parsing the program arguments.
1307    if (arguments.errors())
1308    {
1309        arguments.writeErrorMessages(std::cout);
1310        return 1;
1311    }
1312
1313
1314    // assume remaining arguments are file names of textures.
1315    for(int pos=1;pos<arguments.argc();++pos)
1316    {
1317        if (!arguments.isOption(pos))
1318        {
1319            std::string filename = arguments[pos];
1320            if (osgDB::getLowerCaseFileExtension(filename)=="dicom")
1321            {
1322                // not an option so assume string is a filename.
1323                osg::Image* image = osgDB::readImageFile(filename);
1324                if (image)
1325                {
1326                    images.push_back(image);
1327                }
1328            }
1329            else
1330            {
1331                osgDB::FileType fileType = osgDB::fileType(filename);
1332                if (fileType == osgDB::FILE_NOT_FOUND)
1333                {
1334                    filename = osgDB::findDataFile(filename);
1335                    fileType = osgDB::fileType(filename);
1336                }
1337
1338                if (fileType == osgDB::DIRECTORY)
1339                {
1340                    osg::Image* image = osgDB::readImageFile(filename+".dicom");
1341                    if (image) images.push_back(image);
1342                }
1343                else if (fileType == osgDB::REGULAR_FILE)
1344                {
1345                    // not an option so assume string is a filename.
1346                    osg::Image* image = osgDB::readImageFile( filename );
1347                    if (image) images.push_back(image);
1348                }
1349                else
1350                {
1351                    osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: could not find file: "<<filename<<std::endl;
1352                    return 1;
1353                }
1354            }
1355        }
1356    }
1357
1358    if (images.empty())
1359    {
1360        std::cout<<"No model loaded, please specify and volumetric image file on the command line."<<std::endl;
1361        return 1;
1362    }
1363
1364
1365    Images::iterator sizeItr = images.begin();
1366    int image_s = (*sizeItr)->s();
1367    int image_t = (*sizeItr)->t();
1368    int image_r = (*sizeItr)->r();
1369    ++sizeItr;
1370
1371    for(;sizeItr != images.end(); ++sizeItr)
1372    {
1373        if ((*sizeItr)->s() != image_s ||
1374            (*sizeItr)->t() != image_t ||
1375            (*sizeItr)->r() != image_r)
1376        {
1377            std::cout<<"Images in sequence are not of the same dimensions."<<std::endl;
1378            return 1;
1379        }
1380    }
1381
1382
1383    osg::ref_ptr<osgVolume::ImageDetails> details = dynamic_cast<osgVolume::ImageDetails*>(images.front()->getUserData());
1384    osg::ref_ptr<osg::RefMatrix> matrix = details ? details->getMatrix() : dynamic_cast<osg::RefMatrix*>(images.front()->getUserData());
1385
1386    if (!matrix)
1387    {
1388        if (xSize==0.0) xSize = static_cast<float>(image_s);
1389        if (ySize==0.0) ySize = static_cast<float>(image_t);
1390        if (zSize==0.0) zSize = static_cast<float>(image_r);
1391
1392        matrix = new osg::RefMatrix(xSize, 0.0,   0.0,   0.0,
1393                                    0.0,   ySize, 0.0,   0.0,
1394                                    0.0,   0.0,   zSize, 0.0,
1395                                    0.0,   0.0,   0.0,   1.0);
1396    }
1397
1398
1399    if (xMultiplier!=1.0 || yMultiplier!=1.0 || zMultiplier!=1.0)
1400    {
1401        matrix->postMultScale(osg::Vec3d(fabs(xMultiplier), fabs(yMultiplier), fabs(zMultiplier)));
1402    }
1403
1404    osg::Vec4 minValue(FLT_MAX, FLT_MAX, FLT_MAX, FLT_MAX);
1405    osg::Vec4 maxValue(-FLT_MAX, -FLT_MAX, -FLT_MAX, -FLT_MAX);
1406    bool computeMinMax = false;
1407    for(Images::iterator itr = images.begin();
1408        itr != images.end();
1409        ++itr)
1410    {
1411        osg::Vec4 localMinValue, localMaxValue;
1412        if (osg::computeMinMax(itr->get(), localMinValue, localMaxValue))
1413        {
1414            if (localMinValue.r()<minValue.r()) minValue.r() = localMinValue.r();
1415            if (localMinValue.g()<minValue.g()) minValue.g() = localMinValue.g();
1416            if (localMinValue.b()<minValue.b()) minValue.b() = localMinValue.b();
1417            if (localMinValue.a()<minValue.a()) minValue.a() = localMinValue.a();
1418
1419            if (localMaxValue.r()>maxValue.r()) maxValue.r() = localMaxValue.r();
1420            if (localMaxValue.g()>maxValue.g()) maxValue.g() = localMaxValue.g();
1421            if (localMaxValue.b()>maxValue.b()) maxValue.b() = localMaxValue.b();
1422            if (localMaxValue.a()>maxValue.a()) maxValue.a() = localMaxValue.a();
1423
1424            osg::notify(osg::NOTICE)<<"  ("<<localMinValue<<") ("<<localMaxValue<<") "<<(*itr)->getFileName()<<std::endl;
1425
1426            computeMinMax = true;
1427        }
1428    }
1429
1430    if (computeMinMax)
1431    {
1432        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Min value "<<minValue<<std::endl;
1433        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Max value "<<maxValue<<std::endl;
1434
1435        float minComponent = minValue[0];
1436        minComponent = osg::minimum(minComponent,minValue[1]);
1437        minComponent = osg::minimum(minComponent,minValue[2]);
1438        minComponent = osg::minimum(minComponent,minValue[3]);
1439
1440        float maxComponent = maxValue[0];
1441        maxComponent = osg::maximum(maxComponent,maxValue[1]);
1442        maxComponent = osg::maximum(maxComponent,maxValue[2]);
1443        maxComponent = osg::maximum(maxComponent,maxValue[3]);
1444
1445#if 0
1446        switch(rescaleOperation)
1447        {
1448            case(NO_RESCALE):
1449                break;
1450
1451            case(RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE):
1452            {
1453                float scale = 0.99f/(maxComponent-minComponent);
1454                float offset = -minComponent * scale;
1455
1456                for(Images::iterator itr = images.begin();
1457                    itr != images.end();
1458                    ++itr)
1459                {
1460                    osg::offsetAndScaleImage(itr->get(),
1461                        osg::Vec4(offset, offset, offset, offset),
1462                        osg::Vec4(scale, scale, scale, scale));
1463                }
1464                break;
1465            }
1466            case(SHIFT_MIN_TO_ZERO):
1467            {
1468                float offset = -minComponent;
1469
1470                for(Images::iterator itr = images.begin();
1471                    itr != images.end();
1472                    ++itr)
1473                {
1474                    osg::offsetAndScaleImage(itr->get(),
1475                        osg::Vec4(offset, offset, offset, offset),
1476                        osg::Vec4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f));
1477                }
1478                break;
1479            }
1480        };
1481#endif
1482    }
1483
1484
1485    if (colourSpaceOperation!=NO_COLOUR_SPACE_OPERATION)
1486    {
1487        for(Images::iterator itr = images.begin();
1488            itr != images.end();
1489            ++itr)
1490        {
1491            (*itr) = doColourSpaceConversion(colourSpaceOperation, itr->get(), colourModulate);
1492        }
1493    }
1494
1495    if (!gpuTransferFunction && transferFunction.valid())
1496    {
1497        for(Images::iterator itr = images.begin();
1498            itr != images.end();
1499            ++itr)
1500        {
1501            *itr = osgVolume::applyTransferFunction(itr->get(), transferFunction.get());
1502        }
1503    }
1504
1505    osg::ref_ptr<osg::Image> image_3d = 0;
1506
1507    if (images.size()==1)
1508    {
1509        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Single image "<<images.size()<<" volumes."<<std::endl;
1510        image_3d = images.front();
1511    }
1512    else
1513    {
1514        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Creating sequence of "<<images.size()<<" volumes."<<std::endl;
1515
1516        osg::ref_ptr<osg::ImageSequence> imageSequence = new osg::ImageSequence;
1517        imageSequence->setLength(sequenceLength);
1518        image_3d = imageSequence.get();
1519        for(Images::iterator itr = images.begin();
1520            itr != images.end();
1521            ++itr)
1522        {
1523            imageSequence->addImage(itr->get());
1524        }
1525        imageSequence->play();
1526    }
1527
1528    osg::ref_ptr<osgVolume::Volume> volume = new osgVolume::Volume;
1529    osg::ref_ptr<osgVolume::VolumeTile> tile = new osgVolume::VolumeTile;
1530    volume->addChild(tile.get());
1531
1532    osg::ref_ptr<osgVolume::ImageLayer> layer = new osgVolume::ImageLayer(image_3d.get());
1533
1534    if (details)
1535    {
1536        layer->setTexelOffset(details->getTexelOffset());
1537        layer->setTexelScale(details->getTexelScale());
1538    }
1539
1540    switch(rescaleOperation)
1541    {
1542        case(NO_RESCALE):
1543            break;
1544
1545        case(RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE):
1546        {
1547            layer->rescaleToZeroToOneRange();
1548            break;
1549        }
1550        case(SHIFT_MIN_TO_ZERO):
1551        {
1552            layer->translateMinToZero();
1553            break;
1554        }
1555    };
1556
1557    if (xMultiplier<0.0 || yMultiplier<0.0 || zMultiplier<0.0)
1558    {
1559        layer->setLocator(new osgVolume::Locator(
1560            osg::Matrix::translate(xMultiplier<0.0 ? -1.0 : 0.0, yMultiplier<0.0 ? -1.0 : 0.0, zMultiplier<0.0 ? -1.0 : 0.0) *
1561            osg::Matrix::scale(xMultiplier<0.0 ? -1.0 : 1.0, yMultiplier<0.0 ? -1.0 : 1.0, zMultiplier<0.0 ? -1.0 : 1.0) *
1562            (*matrix)
1563            ));;
1564    }
1565    else
1566    {
1567        layer->setLocator(new osgVolume::Locator(*matrix));
1568    }
1569    tile->setLocator(new osgVolume::Locator(*matrix));
1570
1571    tile->setLayer(layer.get());
1572
1573    tile->setEventCallback(new osgVolume::PropertyAdjustmentCallback());
1574
1575    if (useShader)
1576    {
1577
1578        osgVolume::SwitchProperty* sp = new osgVolume::SwitchProperty;
1579        sp->setActiveProperty(0);
1580
1581        osgVolume::AlphaFuncProperty* ap = new osgVolume::AlphaFuncProperty(alphaFunc);
1582        osgVolume::SampleDensityProperty* sd = new osgVolume::SampleDensityProperty(0.005);
1583        osgVolume::SampleDensityWhenMovingProperty* sdwm = new osgVolume::SampleDensityWhenMovingProperty(0.02);
1584        osgVolume::TransparencyProperty* tp = new osgVolume::TransparencyProperty(1.0);
1585        osgVolume::TransferFunctionProperty* tfp = transferFunction.valid() ? new osgVolume::TransferFunctionProperty(transferFunction.get()) : 0;
1586
1587        {
1588            // Standard
1589            osgVolume::CompositeProperty* cp = new osgVolume::CompositeProperty;
1590            cp->addProperty(ap);
1591            cp->addProperty(sd);
1592            cp->addProperty(sdwm);
1593            cp->addProperty(tp);
1594            if (tfp) cp->addProperty(tfp);
1595
1596            sp->addProperty(cp);
1597        }
1598
1599        {
1600            // Light
1601            osgVolume::CompositeProperty* cp = new osgVolume::CompositeProperty;
1602            cp->addProperty(ap);
1603            cp->addProperty(sd);
1604            cp->addProperty(tp);
1605            cp->addProperty(new osgVolume::LightingProperty);
1606            if (tfp) cp->addProperty(tfp);
1607
1608            sp->addProperty(cp);
1609        }
1610
1611        {
1612            // Isosurface
1613            osgVolume::CompositeProperty* cp = new osgVolume::CompositeProperty;
1614            cp->addProperty(sd);
1615            cp->addProperty(tp);
1616            cp->addProperty(new osgVolume::IsoSurfaceProperty(alphaFunc));
1617            if (tfp) cp->addProperty(tfp);
1618
1619            sp->addProperty(cp);
1620        }
1621
1622        {
1623            // MaximumIntensityProjection
1624            osgVolume::CompositeProperty* cp = new osgVolume::CompositeProperty;
1625            cp->addProperty(ap);
1626            cp->addProperty(sd);
1627            cp->addProperty(tp);
1628            cp->addProperty(new osgVolume::MaximumIntensityProjectionProperty);
1629            if (tfp) cp->addProperty(tfp);
1630
1631            sp->addProperty(cp);
1632        }
1633
1634        switch(shadingModel)
1635        {
1636            case(Standard):                     sp->setActiveProperty(0); break;
1637            case(Light):                        sp->setActiveProperty(1); break;
1638            case(Isosurface):                   sp->setActiveProperty(2); break;
1639            case(MaximumIntensityProjection):   sp->setActiveProperty(3); break;
1640        }
1641        layer->addProperty(sp);
1642
1643
1644        tile->setVolumeTechnique(new osgVolume::RayTracedTechnique);
1645    }
1646    else
1647    {
1648        layer->addProperty(new osgVolume::AlphaFuncProperty(alphaFunc));
1649        tile->setVolumeTechnique(new osgVolume::FixedFunctionTechnique);
1650    }
1651
1652    if (!outputFile.empty())
1653    {
1654        std::string ext = osgDB::getFileExtension(outputFile);
1655        std::string name_no_ext = osgDB::getNameLessExtension(outputFile);
1656        if (ext=="osg")
1657        {
1658            if (image_3d.valid())
1659            {
1660                image_3d->setFileName(name_no_ext + ".dds");
1661                osgDB::writeImageFile(*image_3d, image_3d->getFileName());
1662            }
1663            osgDB::writeNodeFile(*volume, outputFile);
1664        }
1665        else if (ext=="ive")
1666        {
1667            osgDB::writeNodeFile(*volume, outputFile);
1668        }
1669        else if (ext=="dds")
1670        {
1671            osgDB::writeImageFile(*image_3d, outputFile);
1672        }
1673        else
1674        {
1675            std::cout<<"Extension not support for file output, not file written."<<std::endl;
1676        }
1677
1678        return 0;
1679    }
1680
1681    if (volume.valid())
1682    {
1683
1684        osg::ref_ptr<osg::Node> loadedModel = volume.get();
1685
1686        if (useManipulator)
1687        {
1688            osg::ref_ptr<osg::Group> group = new osg::Group;
1689
1690#if 1
1691            osg::ref_ptr<osgManipulator::Dragger> dragger = new osgManipulator::TabBoxDragger;
1692#else
1693            osg::ref_ptr<osgManipulator::Dragger> dragger = new osgManipulator::TrackballDragger();
1694#endif
1695            dragger->setupDefaultGeometry();
1696            dragger->setHandleEvents(true);
1697            dragger->setActivationModKeyMask(osgGA::GUIEventAdapter::MODKEY_SHIFT);
1698            dragger->addDraggerCallback(new DraggerVolumeTileCallback(tile.get(), tile->getLocator()));
1699            dragger->setMatrix(osg::Matrix::translate(0.5,0.5,0.5)*tile->getLocator()->getTransform());
1700
1701
1702            group->addChild(dragger.get());
1703
1704            //dragger->addChild(volume.get());
1705
1706            group->addChild(volume.get());
1707
1708            loadedModel = group;
1709        }
1710
1711
1712        // set the scene to render
1713        viewer.setSceneData(loadedModel.get());
1714
1715        // the the viewers main frame loop
1716        viewer.run();
1717    }
1718
1719    return 0;
1720}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.