root/OpenSceneGraph/trunk/examples/osgvolume/osgvolume.cpp @ 8850

Revision 8850, 74.7 kB (checked in by robert, 6 years ago)

Removed use of ints and reading from gl_FragColor in shader

  • 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/TexGen>
24#include <osg/Geode>
25#include <osg/Billboard>
26#include <osg/PositionAttitudeTransform>
27#include <osg/ClipNode>
28#include <osg/AlphaFunc>
29#include <osg/TexGenNode>
30#include <osg/TexEnv>
31#include <osg/TexEnvCombine>
32#include <osg/Material>
33#include <osg/PrimitiveSet>
34#include <osg/Endian>
35#include <osg/BlendFunc>
36#include <osg/BlendEquation>
37#include <osg/TransferFunction>
38
39#include <osgDB/Registry>
40#include <osgDB/ReadFile>
41#include <osgDB/WriteFile>
42#include <osgDB/FileUtils>
43#include <osgDB/FileNameUtils>
44
45#include <osgGA/EventVisitor>
46
47#include <osgUtil/CullVisitor>
48
49#include <osgViewer/Viewer>
50#include <osgViewer/ViewerEventHandlers>
51
52#include <osg/io_utils>
53
54#include <iostream>
55
56
57typedef std::vector< osg::ref_ptr<osg::Image> > ImageList;
58
59//  example ReadOperator
60// struct ReadOperator
61// {
62//     inline void luminance(float l) const { rgba(l,l,l,1.0f); }
63//     inline void alpha(float a) const { rgba(1.0f,1.0f,1.0f,a); }
64//     inline void luminance_alpha(float l,float a) const { rgba(l,l,l,a); }
65//     inline void rgb(float r,float g,float b) const { rgba(r,g,b,1.0f); }
66//     inline void rgba(float r,float g,float b,float a) const { std::cout<<"pixel("<<r<<", "<<g<<", "<<b<<", "<<a<<")"<<std::endl; }
67// };
68
69
70template <typename T, class O>   
71void _readRow(unsigned int num, GLenum pixelFormat, T* data,float scale, const O& operation)
72{
73    switch(pixelFormat)
74    {
75        case(GL_LUMINANCE):         { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float l = float(*data++)*scale; operation.luminance(l); } }  break;
76        case(GL_ALPHA):             { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float a = float(*data++)*scale; operation.alpha(a); } }  break;
77        case(GL_LUMINANCE_ALPHA):   { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float l = float(*data++)*scale; float a = float(*data++)*scale; operation.luminance_alpha(l,a); } }  break;
78        case(GL_RGB):               { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float r = float(*data++)*scale; float g = float(*data++)*scale; float b = float(*data++)*scale; operation.rgb(r,g,b); } }  break;
79        case(GL_RGBA):              { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float r = float(*data++)*scale; float g = float(*data++)*scale; float b = float(*data++)*scale; float a = float(*data++)*scale; operation.rgba(r,g,b,a); } }  break;
80        case(GL_BGR):               { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float b = float(*data++)*scale; float g = float(*data++)*scale; float r = float(*data++)*scale; operation.rgb(r,g,b); } }  break;
81        case(GL_BGRA):              { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float b = float(*data++)*scale; float g = float(*data++)*scale; float r = float(*data++)*scale; float a = float(*data++)*scale; operation.rgba(r,g,b,a); } }  break;
82    }
83}
84
85template <class O>   
86void readRow(unsigned int num, GLenum pixelFormat, GLenum dataType, unsigned char* data, const O& operation)
87{
88    switch(dataType)
89    {
90        case(GL_BYTE):              _readRow(num,pixelFormat, (char*)data,            1.0f/128.0f,        operation); break;
91        case(GL_UNSIGNED_BYTE):     _readRow(num,pixelFormat, (unsigned char*)data,   1.0f/255.0f,        operation); break;
92        case(GL_SHORT):             _readRow(num,pixelFormat, (short*) data,          1.0f/32768.0f,      operation); break;
93        case(GL_UNSIGNED_SHORT):    _readRow(num,pixelFormat, (unsigned short*)data,  1.0f/65535.0f,      operation); break;
94        case(GL_INT):               _readRow(num,pixelFormat, (int*) data,            1.0f/2147483648.0f, operation); break;
95        case(GL_UNSIGNED_INT):      _readRow(num,pixelFormat, (unsigned int*) data,   1.0f/4294967295.0f, operation); break;
96        case(GL_FLOAT):             _readRow(num,pixelFormat, (float*) data,          1.0f,               operation); break;
97    }
98}
99
100template <class O>   
101void readImage(osg::Image* image, const O& operation)
102{
103    if (!image) return;
104   
105    for(int r=0;r<image->r();++r)
106    {
107        for(int t=0;t<image->t();++t)
108        {
109            readRow(image->s(), image->getPixelFormat(), image->getDataType(), image->data(0,t,r), operation);
110        }
111    }
112}
113
114//  example ModifyOperator
115// struct ModifyOperator
116// {
117//     inline void luminance(float& l) const {}
118//     inline void alpha(float& a) const {}
119//     inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const {}
120//     inline void rgb(float& r,float& g,float& b) const {}
121//     inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const {}
122// };
123
124
125template <typename T, class M>   
126void _modifyRow(unsigned int num, GLenum pixelFormat, T* data,float scale, const M& operation)
127{
128    float inv_scale = 1.0f/scale;
129    switch(pixelFormat)
130    {
131        case(GL_LUMINANCE):         { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float l = float(*data)*scale; operation.luminance(l); *data++ = T(l*inv_scale); } }  break;
132        case(GL_ALPHA):             { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float a = float(*data)*scale; operation.alpha(a); *data++ = T(a*inv_scale); } }  break;
133        case(GL_LUMINANCE_ALPHA):   { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float l = float(*data)*scale; float a = float(*(data+1))*scale; operation.luminance_alpha(l,a); *data++ = T(l*inv_scale); *data++ = T(a*inv_scale); } }  break;
134        case(GL_RGB):               { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float r = float(*data)*scale; float g = float(*(data+1))*scale; float b = float(*(data+2))*scale; operation.rgb(r,g,b); *data++ = T(r*inv_scale); *data++ = T(g*inv_scale); *data++ = T(b*inv_scale); } }  break;
135        case(GL_RGBA):              { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float r = float(*data)*scale; float g = float(*(data+1))*scale; float b = float(*(data+2))*scale; float a = float(*(data+3))*scale; operation.rgba(r,g,b,a); *data++ = T(r*inv_scale); *data++ = T(g*inv_scale); *data++ = T(g*inv_scale); *data++ = T(a*inv_scale); } }  break;
136        case(GL_BGR):               { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float b = float(*data)*scale; float g = float(*(data+1))*scale; float r = float(*(data+2))*scale; operation.rgb(r,g,b); *data++ = T(b*inv_scale); *data++ = T(g*inv_scale); *data++ = T(r*inv_scale); } }  break;
137        case(GL_BGRA):              { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float b = float(*data)*scale; float g = float(*(data+1))*scale; float r = float(*(data+2))*scale; float a = float(*(data+3))*scale; operation.rgba(r,g,b,a); *data++ = T(g*inv_scale); *data++ = T(b*inv_scale); *data++ = T(r*inv_scale); *data++ = T(a*inv_scale); } }  break;
138    }
139}
140
141template <class M>   
142void modifyRow(unsigned int num, GLenum pixelFormat, GLenum dataType, unsigned char* data, const M& operation)
143{
144    switch(dataType)
145    {
146        case(GL_BYTE):              _modifyRow(num,pixelFormat, (char*)data,            1.0f/128.0f,        operation); break;
147        case(GL_UNSIGNED_BYTE):     _modifyRow(num,pixelFormat, (unsigned char*)data,   1.0f/255.0f,        operation); break;
148        case(GL_SHORT):             _modifyRow(num,pixelFormat, (short*) data,          1.0f/32768.0f,      operation); break;
149        case(GL_UNSIGNED_SHORT):    _modifyRow(num,pixelFormat, (unsigned short*)data,  1.0f/65535.0f,      operation); break;
150        case(GL_INT):               _modifyRow(num,pixelFormat, (int*) data,            1.0f/2147483648.0f, operation); break;
151        case(GL_UNSIGNED_INT):      _modifyRow(num,pixelFormat, (unsigned int*) data,   1.0f/4294967295.0f, operation); break;
152        case(GL_FLOAT):             _modifyRow(num,pixelFormat, (float*) data,          1.0f,               operation); break;
153    }
154}
155
156template <class M>   
157void modifyImage(osg::Image* image, const M& operation)
158{
159    if (!image) return;
160   
161    for(int r=0;r<image->r();++r)
162    {
163        for(int t=0;t<image->t();++t)
164        {
165            modifyRow(image->s(), image->getPixelFormat(), image->getDataType(), image->data(0,t,r), operation);
166        }
167    }
168}
169
170struct PassThroughTransformFunction
171{
172    unsigned char operator() (unsigned char c) const { return c; }
173};
174
175
176struct ProcessRow
177{
178    virtual ~ProcessRow() {}
179
180    virtual void operator() (unsigned int num,
181                    GLenum source_pixelFormat, unsigned char* source,
182                    GLenum dest_pixelFormat, unsigned char* dest) const 
183    {
184        switch(source_pixelFormat)
185        {
186        case(GL_LUMINANCE):
187        case(GL_ALPHA):
188            switch(dest_pixelFormat)
189            {
190            case(GL_LUMINANCE):
191            case(GL_ALPHA): A_to_A(num, source, dest); break;
192            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): A_to_LA(num, source, dest); break;
193            case(GL_RGB): A_to_RGB(num, source, dest); break;
194            case(GL_RGBA): A_to_RGBA(num, source, dest); break;
195            }
196            break;
197        case(GL_LUMINANCE_ALPHA):
198            switch(dest_pixelFormat)
199            {
200            case(GL_LUMINANCE):
201            case(GL_ALPHA): LA_to_A(num, source, dest); break;
202            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): LA_to_LA(num, source, dest); break;
203            case(GL_RGB): LA_to_RGB(num, source, dest); break;
204            case(GL_RGBA): LA_to_RGBA(num, source, dest); break;
205            }
206            break;
207        case(GL_RGB):
208            switch(dest_pixelFormat)
209            {
210            case(GL_LUMINANCE):
211            case(GL_ALPHA): RGB_to_A(num, source, dest); break;
212            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): RGB_to_LA(num, source, dest); break;
213            case(GL_RGB): RGB_to_RGB(num, source, dest); break;
214            case(GL_RGBA): RGB_to_RGBA(num, source, dest); break;
215            }
216            break;
217        case(GL_RGBA):
218            switch(dest_pixelFormat)
219            {
220            case(GL_LUMINANCE):
221            case(GL_ALPHA): RGBA_to_A(num, source, dest); break;
222            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): RGBA_to_LA(num, source, dest); break;
223            case(GL_RGB): RGBA_to_RGB(num, source, dest); break;
224            case(GL_RGBA): RGBA_to_RGBA(num, source, dest); break;
225            }
226            break;
227        }
228    }
229
230    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
231    // alpha sources..   
232    virtual void A_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
233    {
234        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
235        {
236            *dest++ = *source++;
237        }
238    }
239
240    virtual void A_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
241    {
242        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
243        {
244            *dest++ = *source;
245            *dest++ = *source++;
246        }
247    }
248                   
249    virtual void A_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
250    {
251        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
252        {
253            *dest++ = *source;
254            *dest++ = *source;
255            *dest++ = *source++;
256        }
257    }
258
259    virtual void A_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
260    {
261        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
262        {
263            *dest++ = *source;
264            *dest++ = *source;
265            *dest++ = *source;
266            *dest++ = *source++;
267        }
268    }
269
270    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
271    // alpha luminance sources..   
272    virtual void LA_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
273    {
274        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
275        {
276            ++source;
277            *dest++ = *source++;
278        }
279    }
280
281    virtual void LA_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
282    {
283        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
284        {
285            *dest++ = *source++;
286            *dest++ = *source++;
287        }
288    }
289                   
290    virtual void LA_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
291    {
292        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
293        {
294            *dest++ = *source;
295            *dest++ = *source;
296            *dest++ = *source;
297            source+=2;
298        }
299    }
300
301    virtual void LA_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
302    {
303        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
304        {
305            *dest++ = *source;
306            *dest++ = *source;
307            *dest++ = *source++;
308            *dest++ = *source++;
309        }
310    }
311
312    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
313    // RGB sources..   
314    virtual void RGB_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
315    {
316        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
317        {
318            unsigned char val = *source;
319            *dest++ = val;
320            source += 3;
321        }
322    }
323
324    virtual void RGB_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
325    {
326        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
327        {
328            unsigned char val = *source;
329            *dest++ = val;
330            *dest++ = val;
331            source += 3;
332        }
333    }
334                   
335    virtual void RGB_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
336    {
337        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
338        {
339            *dest++ = *source++;
340            *dest++ = *source++;
341            *dest++ = *source++;
342        }
343    }
344
345    virtual void RGB_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
346    {
347        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
348        {
349            unsigned char val = *source;
350            *dest++ = *source++;
351            *dest++ = *source++;
352            *dest++ = *source++;
353            *dest++ = val;
354        }
355    }
356
357    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
358    // RGBA sources..   
359    virtual void RGBA_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
360    {
361        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
362        {
363            source += 3;
364            *dest++ = *source++;
365        }
366    }
367
368    virtual void RGBA_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
369    {
370        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
371        {
372            unsigned char val = *source;
373            source += 3;
374            *dest++ = val;
375            *dest++ = *source++;
376        }
377    }
378                   
379    virtual void RGBA_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
380    {
381        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
382        {
383            *dest++ = *source++;
384            *dest++ = *source++;
385            *dest++ = *source++;
386            ++source;
387        }
388    }
389
390    virtual void RGBA_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
391    {
392        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
393        {
394            *dest++ = *source++;
395            *dest++ = *source++;
396            *dest++ = *source++;
397            *dest++ = *source++;
398        }
399    }
400};
401
402
403void clampToNearestValidPowerOfTwo(int& sizeX, int& sizeY, int& sizeZ, int s_maximumTextureSize, int t_maximumTextureSize, int r_maximumTextureSize)
404{
405    // compute nearest powers of two for each axis.
406    int s_nearestPowerOfTwo = 1;
407    while(s_nearestPowerOfTwo<sizeX && s_nearestPowerOfTwo<s_maximumTextureSize) s_nearestPowerOfTwo*=2;
408
409    int t_nearestPowerOfTwo = 1;
410    while(t_nearestPowerOfTwo<sizeY && t_nearestPowerOfTwo<t_maximumTextureSize) t_nearestPowerOfTwo*=2;
411
412    int r_nearestPowerOfTwo = 1;
413    while(r_nearestPowerOfTwo<sizeZ && r_nearestPowerOfTwo<r_maximumTextureSize) r_nearestPowerOfTwo*=2;
414
415    sizeX = s_nearestPowerOfTwo;
416    sizeY = t_nearestPowerOfTwo;
417    sizeZ = r_nearestPowerOfTwo;
418}
419
420osg::Image* createTexture3D(ImageList& imageList, ProcessRow& processRow,
421            unsigned int numComponentsDesired,
422            int s_maximumTextureSize,
423            int t_maximumTextureSize,
424            int r_maximumTextureSize,
425            bool resizeToPowerOfTwo)
426{
427    int max_s = 0;
428    int max_t = 0;
429    unsigned int max_components = 0;
430    int total_r = 0;
431    ImageList::iterator itr;
432    for(itr=imageList.begin();
433        itr!=imageList.end();
434        ++itr)
435    {
436        osg::Image* image = itr->get();
437        GLenum pixelFormat = image->getPixelFormat();
438        if (pixelFormat==GL_ALPHA ||
439            pixelFormat==GL_LUMINANCE ||
440            pixelFormat==GL_LUMINANCE_ALPHA ||
441            pixelFormat==GL_RGB ||
442            pixelFormat==GL_RGBA)
443        {
444            max_s = osg::maximum(image->s(), max_s);
445            max_t = osg::maximum(image->t(), max_t);
446            max_components = osg::maximum(osg::Image::computeNumComponents(pixelFormat), max_components);
447            total_r += image->r();
448        }
449        else
450        {
451            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Image "<<image->getFileName()<<" has unsuitable pixel format"<< std::hex<< pixelFormat << std::dec << std::endl;
452        }
453    }
454   
455    if (numComponentsDesired!=0) max_components = numComponentsDesired;
456   
457    GLenum desiredPixelFormat = 0;
458    switch(max_components)
459    {
460    case(1):
461        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE" << std::endl;
462        desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE;
463        break;
464    case(2):
465        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA" << std::endl;
466        desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA;
467        break;
468    case(3):
469        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_RGB" << std::endl;
470        desiredPixelFormat = GL_RGB;
471        break;
472    case(4):
473        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_RGBA" << std::endl;
474        desiredPixelFormat = GL_RGBA;
475        break;
476    }   
477    if (desiredPixelFormat==0) return 0;
478   
479    // compute nearest powers of two for each axis.
480   
481    int s_nearestPowerOfTwo = 1;
482    int t_nearestPowerOfTwo = 1;
483    int r_nearestPowerOfTwo = 1;
484
485    if (resizeToPowerOfTwo)
486    {
487        while(s_nearestPowerOfTwo<max_s && s_nearestPowerOfTwo<s_maximumTextureSize) s_nearestPowerOfTwo*=2;
488        while(t_nearestPowerOfTwo<max_t && t_nearestPowerOfTwo<t_maximumTextureSize) t_nearestPowerOfTwo*=2;
489        while(r_nearestPowerOfTwo<total_r && r_nearestPowerOfTwo<r_maximumTextureSize) r_nearestPowerOfTwo*=2;
490
491        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image width = "<<max_s<<"  nearest power of two = "<<s_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
492        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image height = "<<max_t<<"  nearest power of two = "<<t_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
493        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image depth = "<<total_r<<"  nearest power of two = "<<r_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
494    }
495    else
496    {
497        s_nearestPowerOfTwo = max_s;
498        t_nearestPowerOfTwo = max_t;
499        r_nearestPowerOfTwo = total_r;
500    }
501   
502    // now allocate the 3d texture;
503    osg::ref_ptr<osg::Image> image_3d = new osg::Image;
504    image_3d->allocateImage(s_nearestPowerOfTwo,t_nearestPowerOfTwo,r_nearestPowerOfTwo,
505                            desiredPixelFormat,GL_UNSIGNED_BYTE);
506       
507
508    unsigned int r_offset = (total_r<r_nearestPowerOfTwo) ? r_nearestPowerOfTwo/2 - total_r/2 : 0;
509
510    int curr_dest_r = r_offset;
511
512    // copy across the values from the source images into the image_3d.
513    for(itr=imageList.begin();
514        itr!=imageList.end();
515        ++itr)
516    {
517        osg::Image* image = itr->get();
518        GLenum pixelFormat = image->getPixelFormat();
519        if (pixelFormat==GL_ALPHA ||
520            pixelFormat==GL_LUMINANCE ||
521            pixelFormat==GL_LUMINANCE_ALPHA ||
522            pixelFormat==GL_RGB ||
523            pixelFormat==GL_RGBA)
524        {
525       
526            int num_r = osg::minimum(image->r(), (image_3d->r() - curr_dest_r));
527            int num_t = osg::minimum(image->t(), image_3d->t());
528            int num_s = osg::minimum(image->s(), image_3d->s());
529       
530            unsigned int s_offset_dest = (image->s()<s_nearestPowerOfTwo) ? s_nearestPowerOfTwo/2 - image->s()/2 : 0;
531            unsigned int t_offset_dest = (image->t()<t_nearestPowerOfTwo) ? t_nearestPowerOfTwo/2 - image->t()/2 : 0;
532
533            for(int r=0;r<num_r;++r, ++curr_dest_r)
534            {
535                for(int t=0;t<num_t;++t)
536                {
537                    unsigned char* dest = image_3d->data(s_offset_dest,t+t_offset_dest,curr_dest_r);
538                    unsigned char* source = image->data(0,t,r);
539
540                    processRow(num_s, image->getPixelFormat(), source, image_3d->getPixelFormat(), dest);
541                }
542            }
543        }
544    }
545    return image_3d.release();
546}
547
548
549osg::Image* createNormalMapTexture(osg::Image* image_3d)
550{
551    unsigned int sourcePixelIncrement = 1;
552    unsigned int alphaOffset = 0;
553    switch(image_3d->getPixelFormat())
554    {
555    case(GL_ALPHA):
556    case(GL_LUMINANCE):
557        sourcePixelIncrement = 1;
558        alphaOffset = 0;
559        break;
560    case(GL_LUMINANCE_ALPHA):
561        sourcePixelIncrement = 2;
562        alphaOffset = 1;
563        break;
564    case(GL_RGB):
565        sourcePixelIncrement = 3;
566        alphaOffset = 0;
567        break;
568    case(GL_RGBA):
569        sourcePixelIncrement = 4;
570        alphaOffset = 3;
571        break;
572    default:
573        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Source pixel format not support for normal map generation."<<std::endl;
574        return 0;
575    }
576   
577    osg::ref_ptr<osg::Image> normalmap_3d = new osg::Image;
578    normalmap_3d->allocateImage(image_3d->s(),image_3d->t(),image_3d->r(),
579                            GL_RGBA,GL_UNSIGNED_BYTE);
580
581    if (osg::getCpuByteOrder()==osg::LittleEndian) alphaOffset = sourcePixelIncrement-alphaOffset-1;
582
583    for(int r=1;r<image_3d->r()-1;++r)
584    {
585        for(int t=1;t<image_3d->t()-1;++t)
586        {
587            unsigned char* ptr = image_3d->data(1,t,r)+alphaOffset;
588            unsigned char* left = image_3d->data(0,t,r)+alphaOffset;
589            unsigned char* right = image_3d->data(2,t,r)+alphaOffset;
590            unsigned char* above = image_3d->data(1,t+1,r)+alphaOffset;
591            unsigned char* below = image_3d->data(1,t-1,r)+alphaOffset;
592            unsigned char* in = image_3d->data(1,t,r+1)+alphaOffset;
593            unsigned char* out = image_3d->data(1,t,r-1)+alphaOffset;
594
595            unsigned char* destination = (unsigned char*) normalmap_3d->data(1,t,r);
596
597            for(int s=1;s<image_3d->s()-1;++s)
598            {
599
600                osg::Vec3 grad((float)(*left)-(float)(*right),
601                               (float)(*below)-(float)(*above),
602                               (float)(*out) -(float)(*in));
603
604                grad.normalize();
605
606                if (grad.x()==0.0f && grad.y()==0.0f && grad.z()==0.0f)
607                {
608                    grad.set(128.0f,128.0f,128.0f);
609                }
610                else
611                {
612                    grad.x() = osg::clampBetween((grad.x()+1.0f)*128.0f,0.0f,255.0f);
613                    grad.y() = osg::clampBetween((grad.y()+1.0f)*128.0f,0.0f,255.0f);
614                    grad.z() = osg::clampBetween((grad.z()+1.0f)*128.0f,0.0f,255.0f);
615                }
616
617                *(destination++) = (unsigned char)(grad.x()); // scale and bias X.
618                *(destination++) = (unsigned char)(grad.y()); // scale and bias Y.
619                *(destination++) = (unsigned char)(grad.z()); // scale and bias Z.
620
621                *destination++ = *ptr;
622
623                ptr += sourcePixelIncrement;
624                left += sourcePixelIncrement;
625                right += sourcePixelIncrement;
626                above += sourcePixelIncrement;
627                below += sourcePixelIncrement;
628                in += sourcePixelIncrement;
629                out += sourcePixelIncrement;
630            }
631        }
632    }
633   
634    return normalmap_3d.release();
635}
636
637
638
639osg::Node* createCube(float size,float alpha, unsigned int numSlices, float sliceEnd=1.0f)
640{
641
642    // set up the Geometry.
643    osg::Geometry* geom = new osg::Geometry;
644
645    float halfSize = size*0.5f;
646    float y = halfSize;
647    float dy =-size/(float)(numSlices-1)*sliceEnd;
648
649    //y = -halfSize;
650    //dy *= 0.5;
651
652    osg::Vec3Array* coords = new osg::Vec3Array(4*numSlices);
653    geom->setVertexArray(coords);
654    for(unsigned int i=0;i<numSlices;++i, y+=dy)
655    {
656        (*coords)[i*4+0].set(-halfSize,y,halfSize);
657        (*coords)[i*4+1].set(-halfSize,y,-halfSize);
658        (*coords)[i*4+2].set(halfSize,y,-halfSize);
659        (*coords)[i*4+3].set(halfSize,y,halfSize);
660    }
661   
662    osg::Vec3Array* normals = new osg::Vec3Array(1);
663    (*normals)[0].set(0.0f,-1.0f,0.0f);
664    geom->setNormalArray(normals);
665    geom->setNormalBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
666
667    osg::Vec4Array* colors = new osg::Vec4Array(1);
668    (*colors)[0].set(1.0f,1.0f,1.0f,alpha);
669    geom->setColorArray(colors);
670    geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
671
672    geom->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS,0,coords->size()));
673
674    osg::Billboard* billboard = new osg::Billboard;
675    billboard->setMode(osg::Billboard::POINT_ROT_WORLD);
676    billboard->addDrawable(geom);
677    billboard->setPosition(0,osg::Vec3(0.0f,0.0f,0.0f));
678   
679    return billboard;
680}
681
682class FollowMouseCallback : public osgGA::GUIEventHandler, public osg::StateSet::Callback
683{
684    public:
685   
686        FollowMouseCallback(bool shader = false):
687            _shader(shader)
688        {
689            _updateTransparency = false;
690            _updateAlphaCutOff = false;
691            _updateSampleDensity = false;
692        }
693
694        FollowMouseCallback(const FollowMouseCallback&,const osg::CopyOp&) {}
695
696        META_Object(osg,FollowMouseCallback);
697
698        virtual void operator() (osg::StateSet* stateset, osg::NodeVisitor* nv)
699        {
700            if (nv->getVisitorType()==osg::NodeVisitor::EVENT_VISITOR)
701            {
702                osgGA::EventVisitor* ev = dynamic_cast<osgGA::EventVisitor*>(nv);
703                if (ev)
704                {
705                    osgGA::GUIActionAdapter* aa = ev->getActionAdapter();
706                    osgGA::EventQueue::Events& events = ev->getEvents();
707                    for(osgGA::EventQueue::Events::iterator itr=events.begin();
708                        itr!=events.end();
709                        ++itr)
710                    {
711                        handle(*(*itr), *aa, stateset, ev);
712                    }
713                }
714            }
715        }
716       
717        virtual bool handle(const osgGA::GUIEventAdapter& ea,osgGA::GUIActionAdapter&, osg::Object* object, osg::NodeVisitor*)
718        {
719            osg::StateSet* stateset = dynamic_cast<osg::StateSet*>(object);
720            if (!stateset) return false;
721           
722            switch(ea.getEventType())
723            {
724                case(osgGA::GUIEventAdapter::MOVE):
725                case(osgGA::GUIEventAdapter::DRAG):
726                {
727                    float v = (ea.getY()-ea.getYmin())/(ea.getYmax()-ea.getYmin());
728                    if (_shader)
729                    {
730                        osg::Uniform* uniform = 0;
731                        if (_updateTransparency && (uniform = stateset->getUniform("transparency"))) uniform->set(v);
732                        if (_updateAlphaCutOff && (uniform = stateset->getUniform("alphaCutOff"))) uniform->set(v);
733                        if (_updateSampleDensity && (uniform = stateset->getUniform("sampleDensity"))) uniform->set(powf(v,5));
734                    }
735                    else
736                    {                   
737                        if (_updateAlphaCutOff)
738                        {
739                            osg::AlphaFunc* alphaFunc = dynamic_cast<osg::AlphaFunc*>(stateset->getAttribute(osg::StateAttribute::ALPHAFUNC));
740                            if (alphaFunc)
741                            {
742                                alphaFunc->setReferenceValue(v);
743                            }
744                        }
745                       
746                        if (_updateTransparency)
747                        {
748                            osg::Material* material = dynamic_cast<osg::Material*>(stateset->getAttribute(osg::StateAttribute::MATERIAL));
749                            if (material)
750                            {
751                                material->setAlpha(osg::Material::FRONT_AND_BACK,v);
752                            }
753                        }
754                    }
755
756                    break;
757                }
758                case(osgGA::GUIEventAdapter::KEYDOWN):
759                {
760                    if (ea.getKey()=='t') _updateTransparency = true;
761                    if (ea.getKey()=='a') _updateAlphaCutOff = true;
762                    if (ea.getKey()=='d') _updateSampleDensity = true;
763                    break;
764                }
765                case(osgGA::GUIEventAdapter::KEYUP):
766                {
767                    if (ea.getKey()=='t') _updateTransparency = false;
768                    if (ea.getKey()=='a') _updateAlphaCutOff = false;
769                    if (ea.getKey()=='d') _updateSampleDensity = false;
770                    break;
771                }
772                default:
773                    break;
774            }
775            return false;
776        }
777       
778        bool _shader;
779        bool _updateTransparency;
780        bool _updateAlphaCutOff;
781        bool _updateSampleDensity;
782
783};
784
785osg::Node* createShaderModel(osg::ref_ptr<osg::Image>& image_3d, osg::ref_ptr<osg::Image>& /*normalmap_3d*/,
786                       osg::Texture::InternalFormatMode internalFormatMode,
787                       float xSize, float ySize, float zSize,
788                       float /*xMultiplier*/, float /*yMultiplier*/, float /*zMultiplier*/,
789                       unsigned int /*numSlices*/=500, float /*sliceEnd*/=1.0f, float alphaFuncValue=0.02f, bool maximumIntensityProjection = false)
790{
791
792    osg::Group* root = new osg::Group;
793   
794    osg::Geode* geode = new osg::Geode;
795    root->addChild(geode);
796   
797    osg::StateSet* stateset = geode->getOrCreateStateSet();
798   
799    stateset->setEventCallback(new FollowMouseCallback(true));
800   
801    stateset->setMode(GL_ALPHA_TEST,osg::StateAttribute::ON);
802
803    // set up the 3d texture itself,
804    // note, well set the filtering up so that mip mapping is disabled,
805    // gluBuild3DMipsmaps doesn't do a very good job of handled the
806    // imbalanced dimensions of the 256x256x4 texture.
807    osg::Texture3D* texture3D = new osg::Texture3D;
808    texture3D->setResizeNonPowerOfTwoHint(false);
809    texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MIN_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
810    texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MAG_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
811    texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_R,osg::Texture3D::CLAMP);
812    texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_S,osg::Texture3D::CLAMP);
813    texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_T,osg::Texture3D::CLAMP);
814    if (image_3d->getPixelFormat()==GL_ALPHA ||
815        image_3d->getPixelFormat()==GL_LUMINANCE)
816    {
817        texture3D->setInternalFormatMode(osg::Texture3D::USE_USER_DEFINED_FORMAT);
818        texture3D->setInternalFormat(GL_INTENSITY);
819    }
820    else
821    {
822        texture3D->setInternalFormatMode(internalFormatMode);
823    }
824
825    texture3D->setImage(image_3d.get());
826
827    stateset->setTextureAttributeAndModes(0,texture3D,osg::StateAttribute::ON);
828
829    osg::Program* program = new osg::Program;
830    stateset->setAttribute(program);
831
832    // get shaders from source
833    std::string vertexShaderFile = osgDB::findDataFile("volume.vert");
834    if (!vertexShaderFile.empty())
835    {
836        program->addShader(osg::Shader::readShaderFile(osg::Shader::VERTEX, vertexShaderFile));
837    }
838    else
839    {
840        char vertexShaderSource[] =
841            "#version 110\n"
842            "varying vec4 cameraPos;\n"
843            "varying vec4 vertexPos;\n"
844            "varying mat4 texgen;\n"
845            "\n"
846            "void main(void)\n"
847            "{\n"
848            "        gl_Position = ftransform();\n"
849            "\n"
850            "        cameraPos = gl_ModelViewMatrixInverse*vec4(0,0,0,1);\n"
851            "        vertexPos = gl_Vertex;\n"
852            "\n"
853            "        texgen = mat4(gl_ObjectPlaneS[0], \n"
854            "                      gl_ObjectPlaneT[0],\n"
855            "                      gl_ObjectPlaneR[0],\n"
856            "                      gl_ObjectPlaneQ[0]);\n"
857            "}\n";
858
859        osg::Shader* vertex_shader = new osg::Shader(osg::Shader::VERTEX, vertexShaderSource);
860        program->addShader(vertex_shader);
861
862    }
863   
864    std::string fragmentShaderFile = osgDB::findDataFile("volume.frag");
865    if (!fragmentShaderFile.empty())
866    {
867        program->addShader(osg::Shader::readShaderFile(osg::Shader::FRAGMENT, fragmentShaderFile));
868    }
869    else
870    {
871        //////////////////////////////////////////////////////////////////
872        // fragment shader
873        //
874        char fragmentShaderSource[] =
875            "uniform sampler3D baseTexture;\n"
876            "uniform float sampleDensity;\n"
877            "uniform float transparency;\n"
878            "uniform float alphaCutOff;\n"
879            "\n"
880            "varying vec4 cameraPos;\n"
881            "varying vec4 vertexPos;\n"
882            "varying mat4 texgen;\n"
883            "\n"
884            "void main(void)\n"
885            "{ \n"
886            "    vec3 t0 = (texgen * vertexPos).xyz;\n"
887            "    vec3 te = (texgen * cameraPos).xyz;\n"
888            "\n"
889            "    if (te.x>=0.0 && te.x<=1.0 &&\n"
890            "        te.y>=0.0 && te.y<=1.0 &&\n"
891            "        te.z>=0.0 && te.z<=1.0)\n"
892            "    {\n"
893            "        // do nothing... te inside volume\n"
894            "    }\n"
895            "    else\n"
896            "    {\n"
897            "        if (te.x<0.0)\n"
898            "        {\n"
899            "            float r = -te.x / (t0.x-te.x);\n"
900            "            te = te + (t0-te)*r;\n"
901            "        }\n"
902            "\n"
903            "        if (te.x>1.0)\n"
904            "        {\n"
905            "            float r = (1.0-te.x) / (t0.x-te.x);\n"
906            "            te = te + (t0-te)*r;\n"
907            "        }\n"
908            "\n"
909            "        if (te.y<0.0)\n"
910            "        {\n"
911            "            float r = -te.y / (t0.y-te.y);\n"
912            "            te = te + (t0-te)*r;\n"
913            "        }\n"
914            "\n"
915            "        if (te.y>1.0)\n"
916            "        {\n"
917            "            float r = (1.0-te.y) / (t0.y-te.y);\n"
918            "            te = te + (t0-te)*r;\n"
919            "        }\n"
920            "\n"
921            "        if (te.z<0.0)\n"
922            "        {\n"
923            "            float r = -te.z / (t0.z-te.z);\n"
924            "            te = te + (t0-te)*r;\n"
925            "        }\n"
926            "\n"
927            "        if (te.z>1.0)\n"
928            "        {\n"
929            "            float r = (1.0-te.z) / (t0.z-te.z);\n"
930            "            te = te + (t0-te)*r;\n"
931            "        }\n"
932            "    }\n"
933            "\n"
934            "    const float max_iteratrions = 256.0;\n"
935            "    float num_iterations = length(te-t0)/sampleDensity;\n"
936            "    if (num_iterations>max_iteratrions) \n"
937            "    {\n"
938            "        num_iterations = max_iteratrions;\n"
939            "    }\n"
940            "\n"
941            "    vec3 deltaTexCoord=(te-t0)/float(num_iterations-1.0);\n"
942            "    vec3 texcoord = t0;\n"
943            "\n"
944            "    vec4 fragColor = vec4(0.0, 0.0, 0.0, 0.0); \n"
945            "    while(num_iterations>0.0)\n"
946            "    {\n"
947            "        vec4 color = texture3D( baseTexture, texcoord);\n"
948            "        float r = color[3]*transparency;\n"
949            "        if (r>alphaCutOff)\n"
950            "        {\n"
951            "            fragColor.xyz = fragColor.xyz*(1.0-r)+color.xyz*r;\n"
952            "            fragColor.w += r;\n"
953            "        }\n"
954            "        texcoord += deltaTexCoord; \n"
955            "\n"
956            "        --num_iterations;\n"
957            "    }\n"
958            "\n"
959            "    if (fragColor.w>1.0) fragColor.w = 1.0; \n"
960            "    if (fragColor.w==0.0) discard;\n"
961            "    gl_FragColor = fragColor;\n"
962            "}\n";
963
964        osg::Shader* fragment_shader = new osg::Shader(osg::Shader::FRAGMENT, fragmentShaderSource);
965        program->addShader(fragment_shader);
966    }
967
968    osg::Uniform* baseTextureSampler = new osg::Uniform("baseTexture",0);
969    stateset->addUniform(baseTextureSampler);
970
971    osg::Uniform* sampleDensity = new osg::Uniform("sampleDensity", 0.01f);
972    stateset->addUniform(sampleDensity);
973
974    osg::Uniform* transpancy = new osg::Uniform("transparency",0.5f);
975    stateset->addUniform(transpancy);
976
977    osg::Uniform* alphaCutOff = new osg::Uniform("alphaCutOff",alphaFuncValue);
978    stateset->addUniform(alphaCutOff);
979
980    stateset->setMode(GL_CULL_FACE, osg::StateAttribute::ON);
981
982    osg::TexGen* texgen = new osg::TexGen;
983    texgen->setMode(osg::TexGen::OBJECT_LINEAR);
984    texgen->setPlane(osg::TexGen::S, osg::Plane(1.0f/xSize,0.0f,0.0f,0.0f));
985    texgen->setPlane(osg::TexGen::T, osg::Plane(0.0f,1.0f/ySize,0.0f,0.0f));
986    texgen->setPlane(osg::TexGen::R, osg::Plane(0.0f,0.0f,1.0f/zSize,0.0f));
987    texgen->setPlane(osg::TexGen::Q, osg::Plane(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f));
988   
989    stateset->setTextureAttributeAndModes(0, texgen, osg::StateAttribute::ON);
990
991    {
992        osg::Geometry* geom = new osg::Geometry;
993
994        osg::Vec3Array* coords = new osg::Vec3Array(8);
995        (*coords)[0].set(0,0,0);
996        (*coords)[1].set(xSize,0,0);
997        (*coords)[2].set(xSize,ySize,0);
998        (*coords)[3].set(0,ySize,0);
999        (*coords)[4].set(0,0,zSize);
1000        (*coords)[5].set(xSize,0,zSize);
1001        (*coords)[6].set(ySize,ySize,zSize);
1002        (*coords)[7].set(0,ySize,zSize);
1003        geom->setVertexArray(coords);
1004
1005        osg::Vec4Array* colours = new osg::Vec4Array(1);
1006        (*colours)[0].set(1.0f,1.0f,1.0,1.0f);
1007        geom->setColorArray(colours);
1008        geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
1009
1010        osg::DrawElementsUShort* drawElements = new osg::DrawElementsUShort(GL_QUADS);
1011        // bottom
1012        drawElements->push_back(0);
1013        drawElements->push_back(1);
1014        drawElements->push_back(2);
1015        drawElements->push_back(3);
1016       
1017        // bottom
1018        drawElements->push_back(3);
1019        drawElements->push_back(2);
1020        drawElements->push_back(6);
1021        drawElements->push_back(7);
1022
1023        // left
1024        drawElements->push_back(0);
1025        drawElements->push_back(3);
1026        drawElements->push_back(7);
1027        drawElements->push_back(4);
1028
1029        // right
1030        drawElements->push_back(5);
1031        drawElements->push_back(6);
1032        drawElements->push_back(2);
1033        drawElements->push_back(1);
1034
1035        // front
1036        drawElements->push_back(1);
1037        drawElements->push_back(0);
1038        drawElements->push_back(4);
1039        drawElements->push_back(5);
1040
1041        // top
1042        drawElements->push_back(7);
1043        drawElements->push_back(6);
1044        drawElements->push_back(5);
1045        drawElements->push_back(4);
1046
1047        geom->addPrimitiveSet(drawElements);
1048
1049        geode->addDrawable(geom);
1050
1051    }
1052    return root;
1053}
1054
1055osg::Node* createModel(osg::ref_ptr<osg::Image>& image_3d,
1056                       osg::ref_ptr<osg::Image>& normalmap_3d,
1057                       osg::Texture::InternalFormatMode internalFormatMode,
1058                       float xSize, float ySize, float zSize,
1059                       float xMultiplier, float yMultiplier, float zMultiplier,
1060                       unsigned int numSlices=500, float sliceEnd=1.0f, float alphaFuncValue=0.02f, bool maximumIntensityProjection = false)
1061{
1062    bool two_pass = normalmap_3d.valid() && (image_3d->getPixelFormat()==GL_RGB || image_3d->getPixelFormat()==GL_RGBA);
1063
1064    osg::BoundingBox bb(-xSize*0.5f,-ySize*0.5f,-zSize*0.5f,xSize*0.5f,ySize*0.5f,zSize*0.5f);
1065
1066    float maxAxis = xSize;
1067    if (ySize > maxAxis) maxAxis = ySize;
1068    if (zSize > maxAxis) maxAxis = zSize;
1069
1070    osg::Group* group = new osg::Group;
1071   
1072    osg::TexGenNode* texgenNode_0 = new osg::TexGenNode;
1073    texgenNode_0->setTextureUnit(0);
1074    texgenNode_0->getTexGen()->setMode(osg::TexGen::EYE_LINEAR);
1075    texgenNode_0->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::S, osg::Plane(xMultiplier/xSize,0.0f,0.0f,0.5f));
1076    texgenNode_0->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::T, osg::Plane(0.0f,yMultiplier/ySize,0.0f,0.5f));
1077    texgenNode_0->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::R, osg::Plane(0.0f,0.0f,zMultiplier/zSize,0.5f));
1078   
1079    if (two_pass)
1080    {
1081        osg::TexGenNode* texgenNode_1 = new osg::TexGenNode;
1082        texgenNode_1->setTextureUnit(1);
1083        texgenNode_1->getTexGen()->setMode(osg::TexGen::EYE_LINEAR);
1084        texgenNode_1->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::S, texgenNode_0->getTexGen()->getPlane(osg::TexGen::S));
1085        texgenNode_1->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::T, texgenNode_0->getTexGen()->getPlane(osg::TexGen::T));
1086        texgenNode_1->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::R, texgenNode_0->getTexGen()->getPlane(osg::TexGen::R));
1087
1088        texgenNode_1->addChild(texgenNode_0);
1089
1090        group->addChild(texgenNode_1);
1091    }
1092    else
1093    { 
1094        group->addChild(texgenNode_0);
1095    }
1096
1097    float cubeSize = sqrtf(xSize*xSize+ySize*ySize+zSize*zSize);
1098
1099    osg::ClipNode* clipnode = new osg::ClipNode;
1100    clipnode->addChild(createCube(cubeSize,1.0f, numSlices,sliceEnd));
1101    clipnode->createClipBox(bb);
1102
1103    {
1104        // set up the Geometry to enclose the clip volume to prevent near/far clipping from affecting billboard
1105        osg::Geometry* geom = new osg::Geometry;
1106
1107        osg::Vec3Array* coords = new osg::Vec3Array();
1108        coords->push_back(bb.corner(0));
1109        coords->push_back(bb.corner(1));
1110        coords->push_back(bb.corner(2));
1111        coords->push_back(bb.corner(3));
1112        coords->push_back(bb.corner(4));
1113        coords->push_back(bb.corner(5));
1114        coords->push_back(bb.corner(6));
1115        coords->push_back(bb.corner(7));
1116
1117        geom->setVertexArray(coords);
1118
1119        osg::Vec4Array* colors = new osg::Vec4Array(1);
1120        (*colors)[0].set(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f);
1121        geom->setColorArray(colors);
1122        geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
1123
1124        geom->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::POINTS,0,coords->size()));
1125
1126        osg::Geode* geode = new osg::Geode;
1127        geode->addDrawable(geom);
1128       
1129        clipnode->addChild(geode);
1130       
1131    }
1132
1133    texgenNode_0->addChild(clipnode);
1134
1135    osg::StateSet* stateset = texgenNode_0->getOrCreateStateSet();
1136
1137    stateset->setEventCallback(new FollowMouseCallback(false));
1138 
1139    stateset->setMode(GL_LIGHTING,osg::StateAttribute::ON);
1140    stateset->setMode(GL_BLEND,osg::StateAttribute::ON);
1141    stateset->setAttributeAndModes(new osg::AlphaFunc(osg::AlphaFunc::GREATER,alphaFuncValue), osg::StateAttribute::ON);
1142   
1143    osg::Material* material = new osg::Material;
1144    material->setDiffuse(osg::Material::FRONT_AND_BACK,osg::Vec4(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f));
1145    stateset->setAttributeAndModes(material);
1146   
1147    if (maximumIntensityProjection)
1148    {
1149        stateset->setAttribute(new osg::BlendFunc(osg::BlendFunc::ONE, osg::BlendFunc::ONE));
1150        stateset->setAttribute(new osg::BlendEquation(osg::BlendEquation::RGBA_MAX));
1151    }
1152   
1153    osg::Vec3 lightDirection(1.0f,-1.0f,1.0f);
1154    lightDirection.normalize();
1155
1156    if (normalmap_3d.valid())
1157    {
1158        if (two_pass)
1159        {
1160
1161            // set up normal texture
1162            osg::Texture3D* bump_texture3D = new osg::Texture3D;
1163            bump_texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MIN_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1164            bump_texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MAG_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1165            bump_texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_R,osg::Texture3D::CLAMP);
1166            bump_texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_S,osg::Texture3D::CLAMP);
1167            bump_texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_T,osg::Texture3D::CLAMP);
1168            bump_texture3D->setImage(normalmap_3d.get());
1169
1170            bump_texture3D->setInternalFormatMode(internalFormatMode);
1171
1172            stateset->setTextureAttributeAndModes(0,bump_texture3D,osg::StateAttribute::ON);
1173
1174            osg::TexEnvCombine* tec = new osg::TexEnvCombine;
1175            tec->setConstantColorAsLightDirection(lightDirection);
1176
1177            tec->setCombine_RGB(osg::TexEnvCombine::DOT3_RGB);
1178            tec->setSource0_RGB(osg::TexEnvCombine::CONSTANT);
1179            tec->setOperand0_RGB(osg::TexEnvCombine::SRC_COLOR);
1180            tec->setSource1_RGB(osg::TexEnvCombine::TEXTURE);
1181
1182            tec->setOperand1_RGB(osg::TexEnvCombine::SRC_COLOR);
1183
1184            tec->setCombine_Alpha(osg::TexEnvCombine::REPLACE);
1185            tec->setSource0_Alpha(osg::TexEnvCombine::PRIMARY_COLOR);
1186            tec->setOperand0_Alpha(osg::TexEnvCombine::SRC_ALPHA);
1187            tec->setSource1_Alpha(osg::TexEnvCombine::TEXTURE);
1188            tec->setOperand1_Alpha(osg::TexEnvCombine::SRC_ALPHA);
1189
1190            stateset->setTextureAttributeAndModes(0, tec, osg::StateAttribute::OVERRIDE|osg::StateAttribute::ON);
1191
1192            stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_S,osg::StateAttribute::ON);
1193            stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_T,osg::StateAttribute::ON);
1194            stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_R,osg::StateAttribute::ON);
1195
1196
1197            // set up color texture
1198            osg::Texture3D* texture3D = new osg::Texture3D;
1199            texture3D->setResizeNonPowerOfTwoHint(false);
1200            texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MIN_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1201            texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MAG_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1202            texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_R,osg::Texture3D::CLAMP);
1203            texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_S,osg::Texture3D::CLAMP);
1204            texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_T,osg::Texture3D::CLAMP);
1205            if (image_3d->getPixelFormat()==GL_ALPHA ||
1206                image_3d->getPixelFormat()==GL_LUMINANCE)
1207            {
1208                texture3D->setInternalFormatMode(osg::Texture3D::USE_USER_DEFINED_FORMAT);
1209                texture3D->setInternalFormat(GL_INTENSITY);
1210            }
1211            else
1212            {
1213                texture3D->setInternalFormatMode(internalFormatMode);
1214            }
1215            texture3D->setImage(image_3d.get());
1216
1217            stateset->setTextureAttributeAndModes(1,texture3D,osg::StateAttribute::ON);
1218
1219            stateset->setTextureMode(1,GL_TEXTURE_GEN_S,osg::StateAttribute::ON);
1220            stateset->setTextureMode(1,GL_TEXTURE_GEN_T,osg::StateAttribute::ON);
1221            stateset->setTextureMode(1,GL_TEXTURE_GEN_R,osg::StateAttribute::ON);
1222
1223            stateset->setTextureAttributeAndModes(1,new osg::TexEnv(),osg::StateAttribute::ON);
1224
1225        }
1226        else
1227        {
1228            osg::ref_ptr<osg::Image> normalmap_3d = createNormalMapTexture(image_3d.get());
1229            osg::Texture3D* bump_texture3D = new osg::Texture3D;
1230            bump_texture3D->setResizeNonPowerOfTwoHint(false);
1231            bump_texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MIN_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1232            bump_texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MAG_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1233            bump_texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_R,osg::Texture3D::CLAMP);
1234            bump_texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_S,osg::Texture3D::CLAMP);
1235            bump_texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_T,osg::Texture3D::CLAMP);
1236            bump_texture3D->setImage(normalmap_3d.get());
1237
1238            bump_texture3D->setInternalFormatMode(internalFormatMode);
1239
1240            stateset->setTextureAttributeAndModes(0,bump_texture3D,osg::StateAttribute::ON);
1241
1242            osg::TexEnvCombine* tec = new osg::TexEnvCombine;
1243            tec->setConstantColorAsLightDirection(lightDirection);
1244
1245            tec->setCombine_RGB(osg::TexEnvCombine::DOT3_RGB);
1246            tec->setSource0_RGB(osg::TexEnvCombine::CONSTANT);
1247            tec->setOperand0_RGB(osg::TexEnvCombine::SRC_COLOR);
1248            tec->setSource1_RGB(osg::TexEnvCombine::TEXTURE);
1249            tec->setOperand1_RGB(osg::TexEnvCombine::SRC_COLOR);
1250
1251            tec->setCombine_Alpha(osg::TexEnvCombine::MODULATE);
1252            tec->setSource0_Alpha(osg::TexEnvCombine::PRIMARY_COLOR);
1253            tec->setOperand0_Alpha(osg::TexEnvCombine::SRC_ALPHA);
1254            tec->setSource1_Alpha(osg::TexEnvCombine::TEXTURE);
1255            tec->setOperand1_Alpha(osg::TexEnvCombine::SRC_ALPHA);
1256
1257            stateset->setTextureAttributeAndModes(0, tec, osg::StateAttribute::OVERRIDE|osg::StateAttribute::ON);
1258
1259            stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_S,osg::StateAttribute::ON);
1260            stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_T,osg::StateAttribute::ON);
1261            stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_R,osg::StateAttribute::ON);
1262
1263            image_3d = normalmap_3d;
1264        }
1265    }
1266    else
1267    {     
1268        // set up the 3d texture itself,
1269        // note, well set the filtering up so that mip mapping is disabled,
1270        // gluBuild3DMipsmaps doesn't do a very good job of handled the
1271        // imbalanced dimensions of the 256x256x4 texture.
1272        osg::Texture3D* texture3D = new osg::Texture3D;
1273        texture3D->setResizeNonPowerOfTwoHint(false);
1274        texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MIN_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1275        texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MAG_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1276        texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_R,osg::Texture3D::CLAMP);
1277        texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_S,osg::Texture3D::CLAMP);
1278        texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_T,osg::Texture3D::CLAMP);
1279        if (image_3d->getPixelFormat()==GL_ALPHA ||
1280            image_3d->getPixelFormat()==GL_LUMINANCE)
1281        {
1282            texture3D->setInternalFormatMode(osg::Texture3D::USE_USER_DEFINED_FORMAT);
1283            texture3D->setInternalFormat(GL_INTENSITY);
1284        }
1285        else
1286        {
1287            texture3D->setInternalFormatMode(internalFormatMode);
1288        }
1289
1290        texture3D->setImage(image_3d.get());
1291
1292        stateset->setTextureAttributeAndModes(0,texture3D,osg::StateAttribute::ON);
1293
1294        stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_S,osg::StateAttribute::ON);
1295        stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_T,osg::StateAttribute::ON);
1296        stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_R,osg::StateAttribute::ON);
1297
1298        stateset->setTextureAttributeAndModes(0,new osg::TexEnv(),osg::StateAttribute::ON);
1299    }
1300 
1301    return group;
1302}
1303
1304struct FindRangeOperator
1305{
1306    FindRangeOperator():
1307        _rmin(FLT_MAX),
1308        _rmax(-FLT_MAX),
1309        _gmin(FLT_MAX),
1310        _gmax(-FLT_MAX),
1311        _bmin(FLT_MAX),
1312        _bmax(-FLT_MAX),
1313        _amin(FLT_MAX),
1314        _amax(-FLT_MAX) {}
1315       
1316    mutable float _rmin, _rmax, _gmin, _gmax, _bmin, _bmax, _amin, _amax;
1317
1318    inline void luminance(float l) const { rgb(l,l,l); }
1319    inline void alpha(float a) const { _amin = osg::minimum(a,_amin); _amax = osg::maximum(a,_amax); }
1320    inline void luminance_alpha(float l,float a) const { rgb(l,l,l); alpha(a); }
1321    inline void rgb(float r,float g,float b) const { _rmin = osg::minimum(r,_rmin); _rmax = osg::maximum(r,_rmax); _gmin = osg::minimum(g,_gmin); _gmax = osg::maximum(g,_gmax); _bmin = osg::minimum(b,_bmin); _bmax = osg::maximum(b,_bmax);  }
1322    inline void rgba(float r,float g,float b,float a) const { rgb(r,g,b); alpha(a); }
1323};
1324 
1325struct ScaleOperator
1326{
1327    ScaleOperator():_scale(1.0f) {}
1328    ScaleOperator(float scale):_scale(scale) {}
1329    ScaleOperator(const ScaleOperator& so):_scale(so._scale) {}
1330   
1331    ScaleOperator& operator = (const ScaleOperator& so) { _scale = so._scale; return *this; }
1332
1333    float _scale;
1334
1335    inline void luminance(float& l) const { l*= _scale; }
1336    inline void alpha(float& a) const { a*= _scale; }
1337    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { l*= _scale; a*= _scale;  }
1338    inline void rgb(float& r,float& g,float& b) const { r*= _scale; g*=_scale; b*=_scale; }
1339    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { r*= _scale; g*=_scale; b*=_scale; a*=_scale; }
1340};
1341
1342struct RecordRowOperator
1343{
1344    RecordRowOperator(unsigned int num):_colours(num),_pos(0) {}
1345
1346    mutable std::vector<osg::Vec4>  _colours;
1347    mutable unsigned int            _pos;
1348   
1349    inline void luminance(float l) const { rgba(l,l,l,1.0f); }
1350    inline void alpha(float a) const { rgba(1.0f,1.0f,1.0f,a); }
1351    inline void luminance_alpha(float l,float a) const { rgba(l,l,l,a);  }
1352    inline void rgb(float r,float g,float b) const { rgba(r,g,b,1.0f); }
1353    inline void rgba(float r,float g,float b,float a) const { _colours[_pos++].set(r,g,b,a); }
1354};
1355
1356struct WriteRowOperator
1357{
1358    WriteRowOperator():_pos(0) {}
1359    WriteRowOperator(unsigned int num):_colours(num),_pos(0) {}
1360
1361    std::vector<osg::Vec4>  _colours;
1362    mutable unsigned int    _pos;
1363   
1364    inline void luminance(float& l) const { l = _colours[_pos++].r(); }
1365    inline void alpha(float& a) const { a = _colours[_pos++].a(); }
1366    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { l = _colours[_pos].r(); a = _colours[_pos++].a(); }
1367    inline void rgb(float& r,float& g,float& b) const { r = _colours[_pos].r(); g = _colours[_pos].g(); b = _colours[_pos].b(); }
1368    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(); }
1369};
1370
1371osg::Image* readRaw(int sizeX, int sizeY, int sizeZ, int numberBytesPerComponent, int numberOfComponents, const std::string& endian, const std::string& raw_filename)
1372{
1373    std::ifstream fin(raw_filename.c_str(), std::ifstream::binary);
1374    if (!fin) return 0;
1375
1376    GLenum pixelFormat;
1377    switch(numberOfComponents)
1378    {
1379        case 1 : pixelFormat = GL_LUMINANCE; break;
1380        case 2 : pixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA; break;
1381        case 3 : pixelFormat = GL_RGB; break;
1382        case 4 : pixelFormat = GL_RGBA; break;
1383        default :
1384            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: numberOfComponents="<<numberOfComponents<<" not supported, only 1,2,3 or 4 are supported."<<std::endl;
1385            return 0;
1386    }
1387
1388   
1389    GLenum dataType;
1390    switch(numberBytesPerComponent)
1391    {
1392        case 1 : dataType = GL_UNSIGNED_BYTE; break;
1393        case 2 : dataType = GL_UNSIGNED_SHORT; break;
1394        case 4 : dataType = GL_UNSIGNED_INT; break;
1395        default :
1396            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: numberBytesPerComponent="<<numberBytesPerComponent<<" not supported, only 1,2 or 4 are supported."<<std::endl;
1397            return 0;
1398    }
1399   
1400    int s_maximumTextureSize=256, t_maximumTextureSize=256, r_maximumTextureSize=256;
1401   
1402    int sizeS = sizeX;
1403    int sizeT = sizeY;
1404    int sizeR = sizeZ;
1405    clampToNearestValidPowerOfTwo(sizeS, sizeT, sizeR, s_maximumTextureSize, t_maximumTextureSize, r_maximumTextureSize);
1406
1407    osg::ref_ptr<osg::Image> image = new osg::Image;
1408    image->allocateImage(sizeS, sizeT, sizeR, pixelFormat, dataType);
1409   
1410   
1411    bool endianSwap = (osg::getCpuByteOrder()==osg::BigEndian) ? (endian!="big") : (endian=="big");
1412   
1413    unsigned int r_offset = (sizeZ<sizeR) ? sizeR/2 - sizeZ/2 : 0;
1414   
1415    int offset = endianSwap ? numberBytesPerComponent : 0;
1416    int delta = endianSwap ? -1 : 1;
1417    for(int r=0;r<sizeZ;++r)
1418    {
1419        for(int t=0;t<sizeY;++t)
1420        {
1421            char* data = (char*) image->data(0,t,r+r_offset);
1422            for(int s=0;s<sizeX;++s)
1423            {
1424                if (!fin) return 0;
1425               
1426                for(int c=0;c<numberOfComponents;++c)
1427                {
1428                    char* ptr = data+offset;
1429                    for(int b=0;b<numberBytesPerComponent;++b)
1430                    {
1431                        fin.read((char*)ptr, 1);
1432                        ptr += delta;
1433                    }
1434                    data += numberBytesPerComponent;
1435                }
1436            }
1437        }
1438    }
1439
1440
1441    // normalise texture
1442    {
1443        // compute range of values
1444        FindRangeOperator rangeOp;   
1445        readImage(image.get(), rangeOp);
1446        modifyImage(image.get(),ScaleOperator(1.0f/rangeOp._rmax));
1447    }
1448   
1449   
1450    fin.close();
1451
1452    if (dataType!=GL_UNSIGNED_BYTE)
1453    {
1454        // need to convert to ubyte
1455       
1456        osg::ref_ptr<osg::Image> new_image = new osg::Image;
1457        new_image->allocateImage(sizeS, sizeT, sizeR, pixelFormat, GL_UNSIGNED_BYTE);
1458       
1459        RecordRowOperator readOp(sizeS);
1460        WriteRowOperator writeOp;
1461
1462        for(int r=0;r<sizeR;++r)
1463        {
1464            for(int t=0;t<sizeT;++t)
1465            {
1466                // reset the indices to beginning
1467                readOp._pos = 0;
1468                writeOp._pos = 0;
1469           
1470                // read the pixels into readOp's _colour array
1471                readRow(sizeS, pixelFormat, dataType, image->data(0,t,r), readOp);
1472                               
1473                // pass readOp's _colour array contents over to writeOp (note this is just a pointer swap).
1474                writeOp._colours.swap(readOp._colours);
1475               
1476                modifyRow(sizeS, pixelFormat, GL_UNSIGNED_BYTE, new_image->data(0,t,r), writeOp);
1477
1478                // return readOp's _colour array contents back to its rightful owner.
1479                writeOp._colours.swap(readOp._colours);
1480            }
1481        }
1482       
1483        image = new_image;
1484    }
1485   
1486    return image.release();
1487   
1488   
1489}
1490
1491enum ColourSpaceOperation
1492{
1493    NO_COLOUR_SPACE_OPERATION,
1494    MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE,
1495    MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR,
1496    REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINACE
1497};
1498
1499struct ModulateAlphaByLuminanceOperator
1500{
1501    ModulateAlphaByLuminanceOperator() {}
1502
1503    inline void luminance(float&) const {}
1504    inline void alpha(float&) const {}
1505    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a*= l; }
1506    inline void rgb(float&,float&,float&) const {}
1507    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { float l = (r+g+b)*0.3333333; a *= l;}
1508};
1509
1510struct ModulateAlphaByColourOperator
1511{
1512    ModulateAlphaByColourOperator(const osg::Vec4& colour):_colour(colour) { _lum = _colour.length(); }
1513   
1514    osg::Vec4 _colour;
1515    float _lum;
1516
1517    inline void luminance(float&) const {}
1518    inline void alpha(float&) const {}
1519    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a*= l*_lum; }
1520    inline void rgb(float&,float&,float&) const {}
1521    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()); }
1522};
1523
1524struct ReplaceAlphaWithLuminanceOperator
1525{
1526    ReplaceAlphaWithLuminanceOperator() {}
1527
1528    inline void luminance(float&) const {}
1529    inline void alpha(float&) const {}
1530    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a= l; }
1531    inline void rgb(float&,float&,float&) const { }
1532    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { float l = (r+g+b)*0.3333333; a = l; }
1533};
1534
1535void doColourSpaceConversion(ColourSpaceOperation op, osg::Image* image, osg::Vec4& colour)
1536{
1537    switch(op)
1538    {
1539        case (MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE):
1540            std::cout<<"doing conversion MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE"<<std::endl;
1541            modifyImage(image,ModulateAlphaByLuminanceOperator());
1542            break;
1543        case (MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR):
1544            std::cout<<"doing conversion MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR"<<std::endl;
1545            modifyImage(image,ModulateAlphaByColourOperator(colour));
1546            break;
1547        case (REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINACE):
1548            std::cout<<"doing conversion REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINACE"<<std::endl;
1549            modifyImage(image,ReplaceAlphaWithLuminanceOperator());
1550            break;
1551        default:
1552            break;
1553    }
1554}
1555
1556
1557struct ApplyTransferFunctionOperator
1558{
1559    ApplyTransferFunctionOperator(osg::TransferFunction1D* tf, unsigned char* data):
1560        _tf(tf),
1561        _data(data) {}
1562       
1563    inline void luminance(float l) const
1564    {
1565        osg::Vec4 c = _tf->getInterpolatedValue(l);
1566        //std::cout<<"l = "<<l<<" c="<<c<<std::endl;
1567        *(_data++) = (unsigned char)(c[0]*255.0f + 0.5f);
1568        *(_data++) = (unsigned char)(c[1]*255.0f + 0.5f);
1569        *(_data++) = (unsigned char)(c[2]*255.0f + 0.5f);
1570        *(_data++) = (unsigned char)(c[3]*255.0f + 0.5f);
1571    }
1572     
1573    inline void alpha(float a) const
1574    {
1575        luminance(a);
1576    }
1577   
1578    inline void luminance_alpha(float l,float a) const
1579    {
1580        luminance(l);
1581    }
1582     
1583    inline void rgb(float r,float g,float b) const
1584    {
1585        luminance((r+g+b)*0.3333333);
1586    }
1587   
1588    inline void rgba(float r,float g,float b,float a) const
1589    {
1590        luminance(a);
1591    }
1592   
1593    mutable osg::ref_ptr<osg::TransferFunction1D> _tf;
1594    mutable unsigned char* _data;
1595};
1596
1597osg::Image* applyTransferFunction(osg::Image* image, osg::TransferFunction1D* transferFunction)
1598{
1599    std::cout<<"Applying transfer function"<<std::endl;
1600    osg::Image* output_image = new osg::Image;
1601    output_image->allocateImage(image->s(),image->t(), image->r(), GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE);
1602   
1603    readImage(image,ApplyTransferFunctionOperator(transferFunction, output_image->data()));
1604   
1605    return output_image;
1606}
1607
1608osg::TransferFunction1D* readTransferFunctionFile(const std::string& filename)
1609{
1610    std::string foundFile = osgDB::findDataFile(filename);
1611    if (foundFile.empty())
1612    {
1613        std::cout<<"Error: could not find transfer function file : "<<filename<<std::endl;
1614        return 0;
1615    }
1616   
1617    std::cout<<"Reading transfer function "<<filename<<std::endl;
1618
1619    osg::TransferFunction1D::ValueMap valueMap;
1620    std::ifstream fin(foundFile.c_str());
1621    while(fin)
1622    {
1623        float value, red, green, blue, alpha;
1624        fin >> value >> red >> green >> blue >> alpha;
1625        if (fin)
1626        {
1627            std::cout<<"value = "<<value<<" ("<<red<<", "<<green<<", "<<blue<<", "<<alpha<<")"<<std::endl;
1628            valueMap[value] = osg::Vec4(red,green,blue,alpha);
1629        }
1630    }
1631   
1632    if (valueMap.empty())
1633    {
1634        std::cout<<"Error: No values read from transfer function file: "<<filename<<std::endl;
1635        return 0;
1636    }
1637   
1638    osg::TransferFunction1D* tf = new osg::TransferFunction1D;
1639    tf->assign(valueMap, true);
1640   
1641    return tf;
1642}
1643
1644
1645class TestSupportOperation: public osg::GraphicsOperation
1646{
1647public:
1648
1649    TestSupportOperation():
1650        osg::GraphicsOperation("TestSupportOperation",false),
1651        supported(true),
1652        errorMessage(),
1653        maximumTextureSize(256) {}
1654
1655    virtual void operator () (osg::GraphicsContext* gc)
1656    {
1657        OpenThreads::ScopedLock<OpenThreads::Mutex> lock(mutex);
1658
1659        glGetIntegerv( GL_MAX_3D_TEXTURE_SIZE, &maximumTextureSize );
1660       
1661        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Max texture size="<<maximumTextureSize<<std::endl;
1662    }
1663       
1664    OpenThreads::Mutex  mutex;
1665    bool                supported;
1666    std::string         errorMessage;
1667    GLint               maximumTextureSize;
1668};
1669
1670
1671
1672int main( int argc, char **argv )
1673{
1674    // use an ArgumentParser object to manage the program arguments.
1675    osg::ArgumentParser arguments(&argc,argv);
1676   
1677    // set up the usage document, in case we need to print out how to use this program.
1678    arguments.getApplicationUsage()->setDescription(arguments.getApplicationName()+" is the example which demonstrates use of 3D textures.");
1679    arguments.getApplicationUsage()->setCommandLineUsage(arguments.getApplicationName()+" [options] filename ...");
1680    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-h or --help","Display this information");
1681    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-n","Create normal map for per voxel lighting.");
1682    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-s <numSlices>","Number of slices to create.");
1683    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--images [filenames]","Specify a stack of 2d images to build the 3d volume from.");
1684    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--shader","Use OpenGL Shading Language.");
1685    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--mip","Use Maximum Intensity Projection (MIP) filtering.");
1686    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--xSize <size>","Relative width of rendered brick.");
1687    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--ySize <size>","Relative length of rendered brick.");
1688    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--zSize <size>","Relative height of rendered brick.");
1689    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--xMultiplier <multiplier>","Tex coord x mulitplier.");
1690    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--yMultiplier <multiplier>","Tex coord y mulitplier.");
1691    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--zMultiplier <multiplier>","Tex coord z mulitplier.");
1692    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--clip <ratio>","clip volume as a ratio, 0.0 clip all, 1.0 clip none.");
1693    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the s,t,r (x,y,z) dimensions.");
1694    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--s_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the s (x) dimension.");
1695    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--t_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the t (y) dimension.");
1696    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--r_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the r (z) dimension.");
1697    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed","Enable the usage of compressed textures.");
1698    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-arb","Enable the usage of OpenGL ARB compressed textures.");
1699    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt1","Enable the usage of S3TC DXT1 compressed textures.");
1700    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt3","Enable the usage of S3TC DXT3 compressed textures.");
1701    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt5","Enable the usage of S3TC DXT5 compressed textures.");
1702    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--modulate-alpha-by-luminance","For each pixel multiple the alpha value by the luminance.");
1703    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--replace-alpha-with-luminance","For each pixel mSet the alpha value to the luminance.");
1704    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--num-components <num>","Set the number of components to in he target image.");
1705//    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--raw <sizeX> <sizeY> <sizeZ> <numberBytesPerComponent> <numberOfComponents> <endian> <filename>","read a raw image data");
1706
1707    // construct the viewer.
1708    osgViewer::Viewer viewer(arguments);
1709
1710    // add the window size toggle handler
1711    viewer.addEventHandler(new osgViewer::WindowSizeHandler);
1712       
1713    // add the stats handler
1714    viewer.addEventHandler(new osgViewer::StatsHandler);
1715
1716    viewer.getCamera()->setClearColor(osg::Vec4(0.0f,0.0f,0.0f,0.0f));
1717
1718    // if user request help write it out to cout.
1719    if (arguments.read("-h") || arguments.read("--help"))
1720    {
1721        arguments.getApplicationUsage()->write(std::cout);
1722        return 1;
1723    }
1724
1725    std::string outputFile;
1726    while (arguments.read("-o",outputFile)) {}
1727
1728
1729
1730    osg::ref_ptr<osg::TransferFunction1D> transferFunction;
1731    std::string tranferFunctionFile;
1732    while (arguments.read("--tf",tranferFunctionFile))
1733    {
1734        transferFunction = readTransferFunctionFile(tranferFunctionFile);
1735    }
1736
1737    unsigned int numSlices=500;
1738    while (arguments.read("-s",numSlices)) {}
1739   
1740   
1741    float sliceEnd=1.0f;
1742    while (arguments.read("--clip",sliceEnd)) {}
1743
1744    float alphaFunc=0.02f;
1745    while (arguments.read("--alphaFunc",alphaFunc)) {}
1746
1747
1748    bool createNormalMap = false;
1749    while (arguments.read("-n")) createNormalMap=true;
1750   
1751    bool maximumIntensityProjection = false;
1752    while(arguments.read("--mip")) maximumIntensityProjection = true;
1753
1754    float xSize=1.0f, ySize=1.0f, zSize=1.0f;
1755    while (arguments.read("--xSize",xSize)) {}
1756    while (arguments.read("--ySize",ySize)) {}
1757    while (arguments.read("--zSize",zSize)) {}
1758
1759    float xMultiplier=1.0f, yMultiplier=1.0f, zMultiplier=1.0f;
1760    while (arguments.read("--xMultiplier",xMultiplier)) {}
1761    while (arguments.read("--yMultiplier",yMultiplier)) {}
1762    while (arguments.read("--zMultiplier",zMultiplier)) {}
1763
1764    osg::ref_ptr<TestSupportOperation> testSupportOperation = new TestSupportOperation;
1765    viewer.setRealizeOperation(testSupportOperation.get());
1766   
1767    viewer.realize();
1768
1769    int maximumTextureSize = testSupportOperation->maximumTextureSize;
1770    int s_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1771    int t_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1772    int r_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1773    while(arguments.read("--maxTextureSize",maximumTextureSize))
1774    {
1775        s_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1776        t_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1777        r_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1778    }
1779    while(arguments.read("--s_maxTextureSize",s_maximumTextureSize)) {}
1780    while(arguments.read("--t_maxTextureSize",t_maximumTextureSize)) {}
1781    while(arguments.read("--r_maxTextureSize",r_maximumTextureSize)) {}
1782
1783    osg::Texture::InternalFormatMode internalFormatMode = osg::Texture::USE_IMAGE_DATA_FORMAT;
1784    while(arguments.read("--compressed") || arguments.read("--compressed-arb")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_ARB_COMPRESSION; }
1785
1786    while(arguments.read("--compressed-dxt1")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT1_COMPRESSION; }
1787    while(arguments.read("--compressed-dxt3")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT3_COMPRESSION; }
1788    while(arguments.read("--compressed-dxt5")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT5_COMPRESSION; }
1789   
1790   
1791    // set up colour space operation.
1792    ColourSpaceOperation colourSpaceOperation = NO_COLOUR_SPACE_OPERATION;
1793    osg::Vec4 colourModulate(0.25f,0.25f,0.25f,0.25f);
1794    while(arguments.read("--modulate-alpha-by-luminance")) { colourSpaceOperation = MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE; }
1795    while(arguments.read("--modulate-alpha-by-colour", colourModulate.x(),colourModulate.y(),colourModulate.z(),colourModulate.w() )) { colourSpaceOperation = MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR; }
1796    while(arguments.read("--replace-alpha-with-luminance")) { colourSpaceOperation = REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINACE; }
1797       
1798    bool resizeToPowerOfTwo = false;
1799   
1800    unsigned int numComponentsDesired = 0;
1801    while(arguments.read("--num-components", numComponentsDesired)) {}
1802
1803    bool useShader = false;
1804    while(arguments.read("--shader")) { useShader = true; }
1805
1806    osg::ref_ptr<osg::Image> image_3d;
1807
1808    int sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents;
1809    std::string endian, raw_filename;
1810    while (arguments.read("--raw", sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents, endian, raw_filename))
1811    {
1812        image_3d = readRaw(sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents, endian, raw_filename);
1813    }
1814
1815    while (arguments.read("--images"))
1816    {
1817        ImageList imageList;
1818        for(int pos=1;pos<arguments.argc() && !arguments.isOption(pos);++pos)
1819        {
1820            // not an option so assume string is a filename.
1821            osg::Image *image = osgDB::readImageFile( arguments[pos]);
1822
1823            if(image)
1824            {
1825                imageList.push_back(image);
1826            }
1827        }
1828       
1829        // pack the textures into a single texture.
1830        ProcessRow processRow;
1831        image_3d = createTexture3D(imageList, processRow, numComponentsDesired, s_maximumTextureSize, t_maximumTextureSize, r_maximumTextureSize, resizeToPowerOfTwo);
1832    }
1833
1834
1835    // any option left unread are converted into errors to write out later.
1836    arguments.reportRemainingOptionsAsUnrecognized();
1837
1838    // report any errors if they have occurred when parsing the program arguments.
1839    if (arguments.errors())
1840    {
1841        arguments.writeErrorMessages(std::cout);
1842        return 1;
1843    }
1844
1845    // assume remaining arguments are file names of textures.
1846    for(int pos=1;pos<arguments.argc() && !image_3d;++pos)
1847    {
1848        if (!arguments.isOption(pos))
1849        {
1850            // not an option so assume string is a filename.
1851            image_3d = osgDB::readImageFile( arguments[pos]);
1852        }
1853    }
1854   
1855    if (!image_3d)
1856    {
1857        std::cout<<"No model loaded, please specify and volumetric image file on the command line."<<std::endl;
1858        return 1;
1859    }
1860   
1861    if (colourSpaceOperation!=NO_COLOUR_SPACE_OPERATION)
1862    {
1863        doColourSpaceConversion(colourSpaceOperation, image_3d.get(), colourModulate);
1864    }
1865   
1866    if (transferFunction.valid())
1867    {
1868        image_3d = applyTransferFunction(image_3d.get(), transferFunction.get());
1869    }
1870   
1871    osg::ref_ptr<osg::Image> normalmap_3d = createNormalMap ? createNormalMapTexture(image_3d.get()) : 0;
1872
1873
1874    osg::RefMatrix* matrix = dynamic_cast<osg::RefMatrix*>(image_3d->getUserData());
1875    if (matrix)
1876    {
1877        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Image has Matrix = "<<*matrix<<std::endl;
1878        xSize = image_3d->s() * (*matrix)(0,0);
1879        ySize = image_3d->t() * (*matrix)(1,1);
1880        zSize = image_3d->r() * (*matrix)(2,2);
1881    }
1882
1883
1884    // create a model from the images.
1885    osg::Node* rootNode = 0;
1886   
1887    if (useShader)
1888    {
1889        rootNode = createShaderModel(image_3d, normalmap_3d,
1890                               internalFormatMode,
1891                               xSize, ySize, zSize,
1892                               xMultiplier, yMultiplier, zMultiplier,
1893                               numSlices, sliceEnd, alphaFunc, maximumIntensityProjection);
1894    }
1895    else
1896    {
1897        rootNode = createModel(image_3d, normalmap_3d,
1898                               internalFormatMode,
1899                               xSize, ySize, zSize,
1900                               xMultiplier, yMultiplier, zMultiplier,
1901                               numSlices, sliceEnd, alphaFunc, maximumIntensityProjection);
1902    }
1903   
1904    if (!outputFile.empty())
1905    {   
1906        std::string ext = osgDB::getFileExtension(outputFile);
1907        std::string name_no_ext = osgDB::getNameLessExtension(outputFile);
1908        if (ext=="osg")
1909        {
1910            if (image_3d.valid())
1911            {
1912                image_3d->setFileName(name_no_ext + ".dds");           
1913                osgDB::writeImageFile(*image_3d, image_3d->getFileName());
1914            }
1915            if (normalmap_3d.valid())
1916            {
1917                normalmap_3d->setFileName(name_no_ext + "_normalmap.dds");           
1918                osgDB::writeImageFile(*normalmap_3d, normalmap_3d->getFileName());
1919            }
1920           
1921            osgDB::writeNodeFile(*rootNode, outputFile);
1922        }
1923        else if (ext=="ive")
1924        {
1925            osgDB::writeNodeFile(*rootNode, outputFile);       
1926        }
1927        else if (ext=="dds")
1928        {
1929            osgDB::writeImageFile(*image_3d, outputFile);       
1930        }
1931        else
1932        {
1933            std::cout<<"Extension not support for file output, not file written."<<std::endl;
1934        }
1935       
1936        return 0;
1937    }
1938
1939
1940    if (rootNode)
1941    {
1942
1943        // set the scene to render
1944        viewer.setSceneData(rootNode);
1945       
1946        // the the viewers main frame loop
1947        viewer.run();
1948    }   
1949   
1950    return 0;
1951
1952}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.