root/OpenSceneGraph/trunk/examples/osgvolume/osgvolume.cpp @ 8852

Revision 8852, 76.6 kB (checked in by robert, 6 years ago)

Added reading of whole directories of images

  • 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 <algorithm>
55#include <iostream>
56
57
58typedef std::vector< osg::ref_ptr<osg::Image> > ImageList;
59
60//  example ReadOperator
61// struct ReadOperator
62// {
63//     inline void luminance(float l) const { rgba(l,l,l,1.0f); }
64//     inline void alpha(float a) const { rgba(1.0f,1.0f,1.0f,a); }
65//     inline void luminance_alpha(float l,float a) const { rgba(l,l,l,a); }
66//     inline void rgb(float r,float g,float b) const { rgba(r,g,b,1.0f); }
67//     inline void rgba(float r,float g,float b,float a) const { std::cout<<"pixel("<<r<<", "<<g<<", "<<b<<", "<<a<<")"<<std::endl; }
68// };
69
70
71template <typename T, class O>   
72void _readRow(unsigned int num, GLenum pixelFormat, T* data,float scale, const O& operation)
73{
74    switch(pixelFormat)
75    {
76        case(GL_LUMINANCE):         { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float l = float(*data++)*scale; operation.luminance(l); } }  break;
77        case(GL_ALPHA):             { for(unsigned int i=0;i<num;++i) { float a = float(*data++)*scale; operation.alpha(a); } }  break;
78        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;
79        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;
80        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;
81        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;
82        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;
83    }
84}
85
86template <class O>   
87void readRow(unsigned int num, GLenum pixelFormat, GLenum dataType, unsigned char* data, const O& operation)
88{
89    switch(dataType)
90    {
91        case(GL_BYTE):              _readRow(num,pixelFormat, (char*)data,            1.0f/128.0f,        operation); break;
92        case(GL_UNSIGNED_BYTE):     _readRow(num,pixelFormat, (unsigned char*)data,   1.0f/255.0f,        operation); break;
93        case(GL_SHORT):             _readRow(num,pixelFormat, (short*) data,          1.0f/32768.0f,      operation); break;
94        case(GL_UNSIGNED_SHORT):    _readRow(num,pixelFormat, (unsigned short*)data,  1.0f/65535.0f,      operation); break;
95        case(GL_INT):               _readRow(num,pixelFormat, (int*) data,            1.0f/2147483648.0f, operation); break;
96        case(GL_UNSIGNED_INT):      _readRow(num,pixelFormat, (unsigned int*) data,   1.0f/4294967295.0f, operation); break;
97        case(GL_FLOAT):             _readRow(num,pixelFormat, (float*) data,          1.0f,               operation); break;
98    }
99}
100
101template <class O>   
102void readImage(osg::Image* image, const O& operation)
103{
104    if (!image) return;
105   
106    for(int r=0;r<image->r();++r)
107    {
108        for(int t=0;t<image->t();++t)
109        {
110            readRow(image->s(), image->getPixelFormat(), image->getDataType(), image->data(0,t,r), operation);
111        }
112    }
113}
114
115//  example ModifyOperator
116// struct ModifyOperator
117// {
118//     inline void luminance(float& l) const {}
119//     inline void alpha(float& a) const {}
120//     inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const {}
121//     inline void rgb(float& r,float& g,float& b) const {}
122//     inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const {}
123// };
124
125
126template <typename T, class M>   
127void _modifyRow(unsigned int num, GLenum pixelFormat, T* data,float scale, const M& operation)
128{
129    float inv_scale = 1.0f/scale;
130    switch(pixelFormat)
131    {
132        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;
133        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;
134        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;
135        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;
136        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;
137        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;
138        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;
139    }
140}
141
142template <class M>   
143void modifyRow(unsigned int num, GLenum pixelFormat, GLenum dataType, unsigned char* data, const M& operation)
144{
145    switch(dataType)
146    {
147        case(GL_BYTE):              _modifyRow(num,pixelFormat, (char*)data,            1.0f/128.0f,        operation); break;
148        case(GL_UNSIGNED_BYTE):     _modifyRow(num,pixelFormat, (unsigned char*)data,   1.0f/255.0f,        operation); break;
149        case(GL_SHORT):             _modifyRow(num,pixelFormat, (short*) data,          1.0f/32768.0f,      operation); break;
150        case(GL_UNSIGNED_SHORT):    _modifyRow(num,pixelFormat, (unsigned short*)data,  1.0f/65535.0f,      operation); break;
151        case(GL_INT):               _modifyRow(num,pixelFormat, (int*) data,            1.0f/2147483648.0f, operation); break;
152        case(GL_UNSIGNED_INT):      _modifyRow(num,pixelFormat, (unsigned int*) data,   1.0f/4294967295.0f, operation); break;
153        case(GL_FLOAT):             _modifyRow(num,pixelFormat, (float*) data,          1.0f,               operation); break;
154    }
155}
156
157template <class M>   
158void modifyImage(osg::Image* image, const M& operation)
159{
160    if (!image) return;
161   
162    for(int r=0;r<image->r();++r)
163    {
164        for(int t=0;t<image->t();++t)
165        {
166            modifyRow(image->s(), image->getPixelFormat(), image->getDataType(), image->data(0,t,r), operation);
167        }
168    }
169}
170
171struct PassThroughTransformFunction
172{
173    unsigned char operator() (unsigned char c) const { return c; }
174};
175
176
177struct ProcessRow
178{
179    virtual ~ProcessRow() {}
180
181    virtual void operator() (unsigned int num,
182                    GLenum source_pixelFormat, unsigned char* source,
183                    GLenum dest_pixelFormat, unsigned char* dest) const 
184    {
185        switch(source_pixelFormat)
186        {
187        case(GL_LUMINANCE):
188        case(GL_ALPHA):
189            switch(dest_pixelFormat)
190            {
191            case(GL_LUMINANCE):
192            case(GL_ALPHA): A_to_A(num, source, dest); break;
193            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): A_to_LA(num, source, dest); break;
194            case(GL_RGB): A_to_RGB(num, source, dest); break;
195            case(GL_RGBA): A_to_RGBA(num, source, dest); break;
196            }
197            break;
198        case(GL_LUMINANCE_ALPHA):
199            switch(dest_pixelFormat)
200            {
201            case(GL_LUMINANCE):
202            case(GL_ALPHA): LA_to_A(num, source, dest); break;
203            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): LA_to_LA(num, source, dest); break;
204            case(GL_RGB): LA_to_RGB(num, source, dest); break;
205            case(GL_RGBA): LA_to_RGBA(num, source, dest); break;
206            }
207            break;
208        case(GL_RGB):
209            switch(dest_pixelFormat)
210            {
211            case(GL_LUMINANCE):
212            case(GL_ALPHA): RGB_to_A(num, source, dest); break;
213            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): RGB_to_LA(num, source, dest); break;
214            case(GL_RGB): RGB_to_RGB(num, source, dest); break;
215            case(GL_RGBA): RGB_to_RGBA(num, source, dest); break;
216            }
217            break;
218        case(GL_RGBA):
219            switch(dest_pixelFormat)
220            {
221            case(GL_LUMINANCE):
222            case(GL_ALPHA): RGBA_to_A(num, source, dest); break;
223            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): RGBA_to_LA(num, source, dest); break;
224            case(GL_RGB): RGBA_to_RGB(num, source, dest); break;
225            case(GL_RGBA): RGBA_to_RGBA(num, source, dest); break;
226            }
227            break;
228        }
229    }
230
231    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
232    // alpha sources..   
233    virtual void A_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
234    {
235        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
236        {
237            *dest++ = *source++;
238        }
239    }
240
241    virtual void A_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
242    {
243        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
244        {
245            *dest++ = *source;
246            *dest++ = *source++;
247        }
248    }
249                   
250    virtual void A_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
251    {
252        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
253        {
254            *dest++ = *source;
255            *dest++ = *source;
256            *dest++ = *source++;
257        }
258    }
259
260    virtual void A_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
261    {
262        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
263        {
264            *dest++ = *source;
265            *dest++ = *source;
266            *dest++ = *source;
267            *dest++ = *source++;
268        }
269    }
270
271    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
272    // alpha luminance sources..   
273    virtual void LA_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
274    {
275        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
276        {
277            ++source;
278            *dest++ = *source++;
279        }
280    }
281
282    virtual void LA_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
283    {
284        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
285        {
286            *dest++ = *source++;
287            *dest++ = *source++;
288        }
289    }
290                   
291    virtual void LA_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
292    {
293        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
294        {
295            *dest++ = *source;
296            *dest++ = *source;
297            *dest++ = *source;
298            source+=2;
299        }
300    }
301
302    virtual void LA_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
303    {
304        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
305        {
306            *dest++ = *source;
307            *dest++ = *source;
308            *dest++ = *source++;
309            *dest++ = *source++;
310        }
311    }
312
313    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
314    // RGB sources..   
315    virtual void RGB_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
316    {
317        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
318        {
319            unsigned char val = *source;
320            *dest++ = val;
321            source += 3;
322        }
323    }
324
325    virtual void RGB_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
326    {
327        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
328        {
329            unsigned char val = *source;
330            *dest++ = val;
331            *dest++ = val;
332            source += 3;
333        }
334    }
335                   
336    virtual void RGB_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
337    {
338        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
339        {
340            *dest++ = *source++;
341            *dest++ = *source++;
342            *dest++ = *source++;
343        }
344    }
345
346    virtual void RGB_to_RGBA(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++ = *source++;
352            *dest++ = *source++;
353            *dest++ = *source++;
354            *dest++ = val;
355        }
356    }
357
358    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
359    // RGBA sources..   
360    virtual void RGBA_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
361    {
362        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
363        {
364            source += 3;
365            *dest++ = *source++;
366        }
367    }
368
369    virtual void RGBA_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
370    {
371        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
372        {
373            unsigned char val = *source;
374            source += 3;
375            *dest++ = val;
376            *dest++ = *source++;
377        }
378    }
379                   
380    virtual void RGBA_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
381    {
382        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
383        {
384            *dest++ = *source++;
385            *dest++ = *source++;
386            *dest++ = *source++;
387            ++source;
388        }
389    }
390
391    virtual void RGBA_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
392    {
393        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
394        {
395            *dest++ = *source++;
396            *dest++ = *source++;
397            *dest++ = *source++;
398            *dest++ = *source++;
399        }
400    }
401};
402
403
404void clampToNearestValidPowerOfTwo(int& sizeX, int& sizeY, int& sizeZ, int s_maximumTextureSize, int t_maximumTextureSize, int r_maximumTextureSize)
405{
406    // compute nearest powers of two for each axis.
407    int s_nearestPowerOfTwo = 1;
408    while(s_nearestPowerOfTwo<sizeX && s_nearestPowerOfTwo<s_maximumTextureSize) s_nearestPowerOfTwo*=2;
409
410    int t_nearestPowerOfTwo = 1;
411    while(t_nearestPowerOfTwo<sizeY && t_nearestPowerOfTwo<t_maximumTextureSize) t_nearestPowerOfTwo*=2;
412
413    int r_nearestPowerOfTwo = 1;
414    while(r_nearestPowerOfTwo<sizeZ && r_nearestPowerOfTwo<r_maximumTextureSize) r_nearestPowerOfTwo*=2;
415
416    sizeX = s_nearestPowerOfTwo;
417    sizeY = t_nearestPowerOfTwo;
418    sizeZ = r_nearestPowerOfTwo;
419}
420
421osg::Image* createTexture3D(ImageList& imageList, ProcessRow& processRow,
422            unsigned int numComponentsDesired,
423            int s_maximumTextureSize,
424            int t_maximumTextureSize,
425            int r_maximumTextureSize,
426            bool resizeToPowerOfTwo)
427{
428    int max_s = 0;
429    int max_t = 0;
430    unsigned int max_components = 0;
431    int total_r = 0;
432    ImageList::iterator itr;
433    for(itr=imageList.begin();
434        itr!=imageList.end();
435        ++itr)
436    {
437        osg::Image* image = itr->get();
438        GLenum pixelFormat = image->getPixelFormat();
439        if (pixelFormat==GL_ALPHA ||
440            pixelFormat==GL_LUMINANCE ||
441            pixelFormat==GL_LUMINANCE_ALPHA ||
442            pixelFormat==GL_RGB ||
443            pixelFormat==GL_RGBA)
444        {
445            max_s = osg::maximum(image->s(), max_s);
446            max_t = osg::maximum(image->t(), max_t);
447            max_components = osg::maximum(osg::Image::computeNumComponents(pixelFormat), max_components);
448            total_r += image->r();
449        }
450        else
451        {
452            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Image "<<image->getFileName()<<" has unsuitable pixel format"<< std::hex<< pixelFormat << std::dec << std::endl;
453        }
454    }
455   
456    if (numComponentsDesired!=0) max_components = numComponentsDesired;
457   
458    GLenum desiredPixelFormat = 0;
459    switch(max_components)
460    {
461    case(1):
462        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE" << std::endl;
463        desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE;
464        break;
465    case(2):
466        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA" << std::endl;
467        desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA;
468        break;
469    case(3):
470        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_RGB" << std::endl;
471        desiredPixelFormat = GL_RGB;
472        break;
473    case(4):
474        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_RGBA" << std::endl;
475        desiredPixelFormat = GL_RGBA;
476        break;
477    }   
478    if (desiredPixelFormat==0) return 0;
479   
480    // compute nearest powers of two for each axis.
481   
482    int s_nearestPowerOfTwo = 1;
483    int t_nearestPowerOfTwo = 1;
484    int r_nearestPowerOfTwo = 1;
485
486    if (resizeToPowerOfTwo)
487    {
488        while(s_nearestPowerOfTwo<max_s && s_nearestPowerOfTwo<s_maximumTextureSize) s_nearestPowerOfTwo*=2;
489        while(t_nearestPowerOfTwo<max_t && t_nearestPowerOfTwo<t_maximumTextureSize) t_nearestPowerOfTwo*=2;
490        while(r_nearestPowerOfTwo<total_r && r_nearestPowerOfTwo<r_maximumTextureSize) r_nearestPowerOfTwo*=2;
491
492        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image width = "<<max_s<<"  nearest power of two = "<<s_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
493        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image height = "<<max_t<<"  nearest power of two = "<<t_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
494        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image depth = "<<total_r<<"  nearest power of two = "<<r_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
495    }
496    else
497    {
498        s_nearestPowerOfTwo = max_s;
499        t_nearestPowerOfTwo = max_t;
500        r_nearestPowerOfTwo = total_r;
501    }
502   
503    // now allocate the 3d texture;
504    osg::ref_ptr<osg::Image> image_3d = new osg::Image;
505    image_3d->allocateImage(s_nearestPowerOfTwo,t_nearestPowerOfTwo,r_nearestPowerOfTwo,
506                            desiredPixelFormat,GL_UNSIGNED_BYTE);
507       
508
509    unsigned int r_offset = (total_r<r_nearestPowerOfTwo) ? r_nearestPowerOfTwo/2 - total_r/2 : 0;
510
511    int curr_dest_r = r_offset;
512
513    // copy across the values from the source images into the image_3d.
514    for(itr=imageList.begin();
515        itr!=imageList.end();
516        ++itr)
517    {
518        osg::Image* image = itr->get();
519        GLenum pixelFormat = image->getPixelFormat();
520        if (pixelFormat==GL_ALPHA ||
521            pixelFormat==GL_LUMINANCE ||
522            pixelFormat==GL_LUMINANCE_ALPHA ||
523            pixelFormat==GL_RGB ||
524            pixelFormat==GL_RGBA)
525        {
526       
527            int num_r = osg::minimum(image->r(), (image_3d->r() - curr_dest_r));
528            int num_t = osg::minimum(image->t(), image_3d->t());
529            int num_s = osg::minimum(image->s(), image_3d->s());
530       
531            unsigned int s_offset_dest = (image->s()<s_nearestPowerOfTwo) ? s_nearestPowerOfTwo/2 - image->s()/2 : 0;
532            unsigned int t_offset_dest = (image->t()<t_nearestPowerOfTwo) ? t_nearestPowerOfTwo/2 - image->t()/2 : 0;
533
534            for(int r=0;r<num_r;++r, ++curr_dest_r)
535            {
536                for(int t=0;t<num_t;++t)
537                {
538                    unsigned char* dest = image_3d->data(s_offset_dest,t+t_offset_dest,curr_dest_r);
539                    unsigned char* source = image->data(0,t,r);
540
541                    processRow(num_s, image->getPixelFormat(), source, image_3d->getPixelFormat(), dest);
542                }
543            }
544        }
545    }
546    return image_3d.release();
547}
548
549
550osg::Image* createNormalMapTexture(osg::Image* image_3d)
551{
552    unsigned int sourcePixelIncrement = 1;
553    unsigned int alphaOffset = 0;
554    switch(image_3d->getPixelFormat())
555    {
556    case(GL_ALPHA):
557    case(GL_LUMINANCE):
558        sourcePixelIncrement = 1;
559        alphaOffset = 0;
560        break;
561    case(GL_LUMINANCE_ALPHA):
562        sourcePixelIncrement = 2;
563        alphaOffset = 1;
564        break;
565    case(GL_RGB):
566        sourcePixelIncrement = 3;
567        alphaOffset = 0;
568        break;
569    case(GL_RGBA):
570        sourcePixelIncrement = 4;
571        alphaOffset = 3;
572        break;
573    default:
574        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Source pixel format not support for normal map generation."<<std::endl;
575        return 0;
576    }
577   
578    osg::ref_ptr<osg::Image> normalmap_3d = new osg::Image;
579    normalmap_3d->allocateImage(image_3d->s(),image_3d->t(),image_3d->r(),
580                            GL_RGBA,GL_UNSIGNED_BYTE);
581
582    if (osg::getCpuByteOrder()==osg::LittleEndian) alphaOffset = sourcePixelIncrement-alphaOffset-1;
583
584    for(int r=1;r<image_3d->r()-1;++r)
585    {
586        for(int t=1;t<image_3d->t()-1;++t)
587        {
588            unsigned char* ptr = image_3d->data(1,t,r)+alphaOffset;
589            unsigned char* left = image_3d->data(0,t,r)+alphaOffset;
590            unsigned char* right = image_3d->data(2,t,r)+alphaOffset;
591            unsigned char* above = image_3d->data(1,t+1,r)+alphaOffset;
592            unsigned char* below = image_3d->data(1,t-1,r)+alphaOffset;
593            unsigned char* in = image_3d->data(1,t,r+1)+alphaOffset;
594            unsigned char* out = image_3d->data(1,t,r-1)+alphaOffset;
595
596            unsigned char* destination = (unsigned char*) normalmap_3d->data(1,t,r);
597
598            for(int s=1;s<image_3d->s()-1;++s)
599            {
600
601                osg::Vec3 grad((float)(*left)-(float)(*right),
602                               (float)(*below)-(float)(*above),
603                               (float)(*out) -(float)(*in));
604
605                grad.normalize();
606
607                if (grad.x()==0.0f && grad.y()==0.0f && grad.z()==0.0f)
608                {
609                    grad.set(128.0f,128.0f,128.0f);
610                }
611                else
612                {
613                    grad.x() = osg::clampBetween((grad.x()+1.0f)*128.0f,0.0f,255.0f);
614                    grad.y() = osg::clampBetween((grad.y()+1.0f)*128.0f,0.0f,255.0f);
615                    grad.z() = osg::clampBetween((grad.z()+1.0f)*128.0f,0.0f,255.0f);
616                }
617
618                *(destination++) = (unsigned char)(grad.x()); // scale and bias X.
619                *(destination++) = (unsigned char)(grad.y()); // scale and bias Y.
620                *(destination++) = (unsigned char)(grad.z()); // scale and bias Z.
621
622                *destination++ = *ptr;
623
624                ptr += sourcePixelIncrement;
625                left += sourcePixelIncrement;
626                right += sourcePixelIncrement;
627                above += sourcePixelIncrement;
628                below += sourcePixelIncrement;
629                in += sourcePixelIncrement;
630                out += sourcePixelIncrement;
631            }
632        }
633    }
634   
635    return normalmap_3d.release();
636}
637
638
639
640osg::Node* createCube(float size,float alpha, unsigned int numSlices, float sliceEnd=1.0f)
641{
642
643    // set up the Geometry.
644    osg::Geometry* geom = new osg::Geometry;
645
646    float halfSize = size*0.5f;
647    float y = halfSize;
648    float dy =-size/(float)(numSlices-1)*sliceEnd;
649
650    //y = -halfSize;
651    //dy *= 0.5;
652
653    osg::Vec3Array* coords = new osg::Vec3Array(4*numSlices);
654    geom->setVertexArray(coords);
655    for(unsigned int i=0;i<numSlices;++i, y+=dy)
656    {
657        (*coords)[i*4+0].set(-halfSize,y,halfSize);
658        (*coords)[i*4+1].set(-halfSize,y,-halfSize);
659        (*coords)[i*4+2].set(halfSize,y,-halfSize);
660        (*coords)[i*4+3].set(halfSize,y,halfSize);
661    }
662   
663    osg::Vec3Array* normals = new osg::Vec3Array(1);
664    (*normals)[0].set(0.0f,-1.0f,0.0f);
665    geom->setNormalArray(normals);
666    geom->setNormalBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
667
668    osg::Vec4Array* colors = new osg::Vec4Array(1);
669    (*colors)[0].set(1.0f,1.0f,1.0f,alpha);
670    geom->setColorArray(colors);
671    geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
672
673    geom->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS,0,coords->size()));
674
675    osg::Billboard* billboard = new osg::Billboard;
676    billboard->setMode(osg::Billboard::POINT_ROT_WORLD);
677    billboard->addDrawable(geom);
678    billboard->setPosition(0,osg::Vec3(0.0f,0.0f,0.0f));
679   
680    return billboard;
681}
682
683class FollowMouseCallback : public osgGA::GUIEventHandler, public osg::StateSet::Callback
684{
685    public:
686   
687        FollowMouseCallback(bool shader = false):
688            _shader(shader)
689        {
690            _updateTransparency = false;
691            _updateAlphaCutOff = false;
692            _updateSampleDensity = false;
693        }
694
695        FollowMouseCallback(const FollowMouseCallback&,const osg::CopyOp&) {}
696
697        META_Object(osg,FollowMouseCallback);
698
699        virtual void operator() (osg::StateSet* stateset, osg::NodeVisitor* nv)
700        {
701            if (nv->getVisitorType()==osg::NodeVisitor::EVENT_VISITOR)
702            {
703                osgGA::EventVisitor* ev = dynamic_cast<osgGA::EventVisitor*>(nv);
704                if (ev)
705                {
706                    osgGA::GUIActionAdapter* aa = ev->getActionAdapter();
707                    osgGA::EventQueue::Events& events = ev->getEvents();
708                    for(osgGA::EventQueue::Events::iterator itr=events.begin();
709                        itr!=events.end();
710                        ++itr)
711                    {
712                        handle(*(*itr), *aa, stateset, ev);
713                    }
714                }
715            }
716        }
717       
718        virtual bool handle(const osgGA::GUIEventAdapter& ea,osgGA::GUIActionAdapter&, osg::Object* object, osg::NodeVisitor*)
719        {
720            osg::StateSet* stateset = dynamic_cast<osg::StateSet*>(object);
721            if (!stateset) return false;
722           
723            switch(ea.getEventType())
724            {
725                case(osgGA::GUIEventAdapter::MOVE):
726                case(osgGA::GUIEventAdapter::DRAG):
727                {
728                    float v = (ea.getY()-ea.getYmin())/(ea.getYmax()-ea.getYmin());
729                    if (_shader)
730                    {
731                        osg::Uniform* uniform = 0;
732                        if (_updateTransparency && (uniform = stateset->getUniform("transparency"))) uniform->set(v);
733                        if (_updateAlphaCutOff && (uniform = stateset->getUniform("alphaCutOff"))) uniform->set(v);
734                        if (_updateSampleDensity && (uniform = stateset->getUniform("sampleDensity"))) uniform->set(powf(v,5));
735                    }
736                    else
737                    {                   
738                        if (_updateAlphaCutOff)
739                        {
740                            osg::AlphaFunc* alphaFunc = dynamic_cast<osg::AlphaFunc*>(stateset->getAttribute(osg::StateAttribute::ALPHAFUNC));
741                            if (alphaFunc)
742                            {
743                                alphaFunc->setReferenceValue(v);
744                            }
745                        }
746                       
747                        if (_updateTransparency)
748                        {
749                            osg::Material* material = dynamic_cast<osg::Material*>(stateset->getAttribute(osg::StateAttribute::MATERIAL));
750                            if (material)
751                            {
752                                material->setAlpha(osg::Material::FRONT_AND_BACK,v);
753                            }
754                        }
755                    }
756
757                    break;
758                }
759                case(osgGA::GUIEventAdapter::KEYDOWN):
760                {
761                    if (ea.getKey()=='t') _updateTransparency = true;
762                    if (ea.getKey()=='a') _updateAlphaCutOff = true;
763                    if (ea.getKey()=='d') _updateSampleDensity = true;
764                    break;
765                }
766                case(osgGA::GUIEventAdapter::KEYUP):
767                {
768                    if (ea.getKey()=='t') _updateTransparency = false;
769                    if (ea.getKey()=='a') _updateAlphaCutOff = false;
770                    if (ea.getKey()=='d') _updateSampleDensity = false;
771                    break;
772                }
773                default:
774                    break;
775            }
776            return false;
777        }
778       
779        bool _shader;
780        bool _updateTransparency;
781        bool _updateAlphaCutOff;
782        bool _updateSampleDensity;
783
784};
785
786osg::Node* createShaderModel(osg::ref_ptr<osg::Image>& image_3d, osg::ref_ptr<osg::Image>& /*normalmap_3d*/,
787                       osg::Texture::InternalFormatMode internalFormatMode,
788                       float xSize, float ySize, float zSize,
789                       float /*xMultiplier*/, float /*yMultiplier*/, float /*zMultiplier*/,
790                       unsigned int /*numSlices*/=500, float /*sliceEnd*/=1.0f, float alphaFuncValue=0.02f, bool maximumIntensityProjection = false)
791{
792
793    osg::Group* root = new osg::Group;
794   
795    osg::Geode* geode = new osg::Geode;
796    root->addChild(geode);
797   
798    osg::StateSet* stateset = geode->getOrCreateStateSet();
799   
800    stateset->setEventCallback(new FollowMouseCallback(true));
801   
802    stateset->setMode(GL_ALPHA_TEST,osg::StateAttribute::ON);
803
804    // set up the 3d texture itself,
805    // note, well set the filtering up so that mip mapping is disabled,
806    // gluBuild3DMipsmaps doesn't do a very good job of handled the
807    // imbalanced dimensions of the 256x256x4 texture.
808    osg::Texture3D* texture3D = new osg::Texture3D;
809    texture3D->setResizeNonPowerOfTwoHint(false);
810    texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MIN_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
811    texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MAG_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
812    texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_R,osg::Texture3D::CLAMP);
813    texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_S,osg::Texture3D::CLAMP);
814    texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_T,osg::Texture3D::CLAMP);
815    if (image_3d->getPixelFormat()==GL_ALPHA ||
816        image_3d->getPixelFormat()==GL_LUMINANCE)
817    {
818        texture3D->setInternalFormatMode(osg::Texture3D::USE_USER_DEFINED_FORMAT);
819        texture3D->setInternalFormat(GL_INTENSITY);
820    }
821    else
822    {
823        texture3D->setInternalFormatMode(internalFormatMode);
824    }
825
826    texture3D->setImage(image_3d.get());
827
828    stateset->setTextureAttributeAndModes(0,texture3D,osg::StateAttribute::ON);
829
830    osg::Program* program = new osg::Program;
831    stateset->setAttribute(program);
832
833    // get shaders from source
834    std::string vertexShaderFile = osgDB::findDataFile("volume.vert");
835    if (!vertexShaderFile.empty())
836    {
837        program->addShader(osg::Shader::readShaderFile(osg::Shader::VERTEX, vertexShaderFile));
838    }
839    else
840    {
841        char vertexShaderSource[] =
842            "#version 110\n"
843            "varying vec4 cameraPos;\n"
844            "varying vec4 vertexPos;\n"
845            "varying mat4 texgen;\n"
846            "\n"
847            "void main(void)\n"
848            "{\n"
849            "        gl_Position = ftransform();\n"
850            "\n"
851            "        cameraPos = gl_ModelViewMatrixInverse*vec4(0,0,0,1);\n"
852            "        vertexPos = gl_Vertex;\n"
853            "\n"
854            "        texgen = mat4(gl_ObjectPlaneS[0], \n"
855            "                      gl_ObjectPlaneT[0],\n"
856            "                      gl_ObjectPlaneR[0],\n"
857            "                      gl_ObjectPlaneQ[0]);\n"
858            "}\n";
859
860        osg::Shader* vertex_shader = new osg::Shader(osg::Shader::VERTEX, vertexShaderSource);
861        program->addShader(vertex_shader);
862
863    }
864   
865    std::string fragmentShaderFile = osgDB::findDataFile("volume.frag");
866    if (!fragmentShaderFile.empty())
867    {
868        program->addShader(osg::Shader::readShaderFile(osg::Shader::FRAGMENT, fragmentShaderFile));
869    }
870    else
871    {
872        //////////////////////////////////////////////////////////////////
873        // fragment shader
874        //
875        char fragmentShaderSource[] =
876            "uniform sampler3D baseTexture;\n"
877            "uniform float sampleDensity;\n"
878            "uniform float transparency;\n"
879            "uniform float alphaCutOff;\n"
880            "\n"
881            "varying vec4 cameraPos;\n"
882            "varying vec4 vertexPos;\n"
883            "varying mat4 texgen;\n"
884            "\n"
885            "void main(void)\n"
886            "{ \n"
887            "    vec3 t0 = (texgen * vertexPos).xyz;\n"
888            "    vec3 te = (texgen * cameraPos).xyz;\n"
889            "\n"
890            "    if (te.x>=0.0 && te.x<=1.0 &&\n"
891            "        te.y>=0.0 && te.y<=1.0 &&\n"
892            "        te.z>=0.0 && te.z<=1.0)\n"
893            "    {\n"
894            "        // do nothing... te inside volume\n"
895            "    }\n"
896            "    else\n"
897            "    {\n"
898            "        if (te.x<0.0)\n"
899            "        {\n"
900            "            float r = -te.x / (t0.x-te.x);\n"
901            "            te = te + (t0-te)*r;\n"
902            "        }\n"
903            "\n"
904            "        if (te.x>1.0)\n"
905            "        {\n"
906            "            float r = (1.0-te.x) / (t0.x-te.x);\n"
907            "            te = te + (t0-te)*r;\n"
908            "        }\n"
909            "\n"
910            "        if (te.y<0.0)\n"
911            "        {\n"
912            "            float r = -te.y / (t0.y-te.y);\n"
913            "            te = te + (t0-te)*r;\n"
914            "        }\n"
915            "\n"
916            "        if (te.y>1.0)\n"
917            "        {\n"
918            "            float r = (1.0-te.y) / (t0.y-te.y);\n"
919            "            te = te + (t0-te)*r;\n"
920            "        }\n"
921            "\n"
922            "        if (te.z<0.0)\n"
923            "        {\n"
924            "            float r = -te.z / (t0.z-te.z);\n"
925            "            te = te + (t0-te)*r;\n"
926            "        }\n"
927            "\n"
928            "        if (te.z>1.0)\n"
929            "        {\n"
930            "            float r = (1.0-te.z) / (t0.z-te.z);\n"
931            "            te = te + (t0-te)*r;\n"
932            "        }\n"
933            "    }\n"
934            "\n"
935            "    const float max_iteratrions = 256.0;\n"
936            "    float num_iterations = length(te-t0)/sampleDensity;\n"
937            "    if (num_iterations>max_iteratrions) \n"
938            "    {\n"
939            "        num_iterations = max_iteratrions;\n"
940            "    }\n"
941            "\n"
942            "    vec3 deltaTexCoord=(te-t0)/float(num_iterations-1.0);\n"
943            "    vec3 texcoord = t0;\n"
944            "\n"
945            "    vec4 fragColor = vec4(0.0, 0.0, 0.0, 0.0); \n"
946            "    while(num_iterations>0.0)\n"
947            "    {\n"
948            "        vec4 color = texture3D( baseTexture, texcoord);\n"
949            "        float r = color[3]*transparency;\n"
950            "        if (r>alphaCutOff)\n"
951            "        {\n"
952            "            fragColor.xyz = fragColor.xyz*(1.0-r)+color.xyz*r;\n"
953            "            fragColor.w += r;\n"
954            "        }\n"
955            "        texcoord += deltaTexCoord; \n"
956            "\n"
957            "        --num_iterations;\n"
958            "    }\n"
959            "\n"
960            "    if (fragColor.w>1.0) fragColor.w = 1.0; \n"
961            "    if (fragColor.w==0.0) discard;\n"
962            "    gl_FragColor = fragColor;\n"
963            "}\n";
964
965        osg::Shader* fragment_shader = new osg::Shader(osg::Shader::FRAGMENT, fragmentShaderSource);
966        program->addShader(fragment_shader);
967    }
968
969    osg::Uniform* baseTextureSampler = new osg::Uniform("baseTexture",0);
970    stateset->addUniform(baseTextureSampler);
971
972    osg::Uniform* sampleDensity = new osg::Uniform("sampleDensity", 0.01f);
973    stateset->addUniform(sampleDensity);
974
975    osg::Uniform* transpancy = new osg::Uniform("transparency",0.5f);
976    stateset->addUniform(transpancy);
977
978    osg::Uniform* alphaCutOff = new osg::Uniform("alphaCutOff",alphaFuncValue);
979    stateset->addUniform(alphaCutOff);
980
981    stateset->setMode(GL_CULL_FACE, osg::StateAttribute::ON);
982
983    osg::TexGen* texgen = new osg::TexGen;
984    texgen->setMode(osg::TexGen::OBJECT_LINEAR);
985    texgen->setPlane(osg::TexGen::S, osg::Plane(1.0f/xSize,0.0f,0.0f,0.0f));
986    texgen->setPlane(osg::TexGen::T, osg::Plane(0.0f,1.0f/ySize,0.0f,0.0f));
987    texgen->setPlane(osg::TexGen::R, osg::Plane(0.0f,0.0f,1.0f/zSize,0.0f));
988    texgen->setPlane(osg::TexGen::Q, osg::Plane(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f));
989   
990    stateset->setTextureAttributeAndModes(0, texgen, osg::StateAttribute::ON);
991
992    {
993        osg::Geometry* geom = new osg::Geometry;
994
995        osg::Vec3Array* coords = new osg::Vec3Array(8);
996        (*coords)[0].set(0,0,0);
997        (*coords)[1].set(xSize,0,0);
998        (*coords)[2].set(xSize,ySize,0);
999        (*coords)[3].set(0,ySize,0);
1000        (*coords)[4].set(0,0,zSize);
1001        (*coords)[5].set(xSize,0,zSize);
1002        (*coords)[6].set(ySize,ySize,zSize);
1003        (*coords)[7].set(0,ySize,zSize);
1004        geom->setVertexArray(coords);
1005
1006        osg::Vec4Array* colours = new osg::Vec4Array(1);
1007        (*colours)[0].set(1.0f,1.0f,1.0,1.0f);
1008        geom->setColorArray(colours);
1009        geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
1010
1011        osg::DrawElementsUShort* drawElements = new osg::DrawElementsUShort(GL_QUADS);
1012        // bottom
1013        drawElements->push_back(0);
1014        drawElements->push_back(1);
1015        drawElements->push_back(2);
1016        drawElements->push_back(3);
1017       
1018        // bottom
1019        drawElements->push_back(3);
1020        drawElements->push_back(2);
1021        drawElements->push_back(6);
1022        drawElements->push_back(7);
1023
1024        // left
1025        drawElements->push_back(0);
1026        drawElements->push_back(3);
1027        drawElements->push_back(7);
1028        drawElements->push_back(4);
1029
1030        // right
1031        drawElements->push_back(5);
1032        drawElements->push_back(6);
1033        drawElements->push_back(2);
1034        drawElements->push_back(1);
1035
1036        // front
1037        drawElements->push_back(1);
1038        drawElements->push_back(0);
1039        drawElements->push_back(4);
1040        drawElements->push_back(5);
1041
1042        // top
1043        drawElements->push_back(7);
1044        drawElements->push_back(6);
1045        drawElements->push_back(5);
1046        drawElements->push_back(4);
1047
1048        geom->addPrimitiveSet(drawElements);
1049
1050        geode->addDrawable(geom);
1051
1052    }
1053    return root;
1054}
1055
1056osg::Node* createModel(osg::ref_ptr<osg::Image>& image_3d,
1057                       osg::ref_ptr<osg::Image>& normalmap_3d,
1058                       osg::Texture::InternalFormatMode internalFormatMode,
1059                       float xSize, float ySize, float zSize,
1060                       float xMultiplier, float yMultiplier, float zMultiplier,
1061                       unsigned int numSlices=500, float sliceEnd=1.0f, float alphaFuncValue=0.02f, bool maximumIntensityProjection = false)
1062{
1063    bool two_pass = normalmap_3d.valid() && (image_3d->getPixelFormat()==GL_RGB || image_3d->getPixelFormat()==GL_RGBA);
1064
1065    osg::BoundingBox bb(-xSize*0.5f,-ySize*0.5f,-zSize*0.5f,xSize*0.5f,ySize*0.5f,zSize*0.5f);
1066
1067    float maxAxis = xSize;
1068    if (ySize > maxAxis) maxAxis = ySize;
1069    if (zSize > maxAxis) maxAxis = zSize;
1070
1071    osg::Group* group = new osg::Group;
1072   
1073    osg::TexGenNode* texgenNode_0 = new osg::TexGenNode;
1074    texgenNode_0->setTextureUnit(0);
1075    texgenNode_0->getTexGen()->setMode(osg::TexGen::EYE_LINEAR);
1076    texgenNode_0->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::S, osg::Plane(xMultiplier/xSize,0.0f,0.0f,0.5f));
1077    texgenNode_0->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::T, osg::Plane(0.0f,yMultiplier/ySize,0.0f,0.5f));
1078    texgenNode_0->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::R, osg::Plane(0.0f,0.0f,zMultiplier/zSize,0.5f));
1079   
1080    if (two_pass)
1081    {
1082        osg::TexGenNode* texgenNode_1 = new osg::TexGenNode;
1083        texgenNode_1->setTextureUnit(1);
1084        texgenNode_1->getTexGen()->setMode(osg::TexGen::EYE_LINEAR);
1085        texgenNode_1->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::S, texgenNode_0->getTexGen()->getPlane(osg::TexGen::S));
1086        texgenNode_1->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::T, texgenNode_0->getTexGen()->getPlane(osg::TexGen::T));
1087        texgenNode_1->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::R, texgenNode_0->getTexGen()->getPlane(osg::TexGen::R));
1088
1089        texgenNode_1->addChild(texgenNode_0);
1090
1091        group->addChild(texgenNode_1);
1092    }
1093    else
1094    { 
1095        group->addChild(texgenNode_0);
1096    }
1097
1098    float cubeSize = sqrtf(xSize*xSize+ySize*ySize+zSize*zSize);
1099
1100    osg::ClipNode* clipnode = new osg::ClipNode;
1101    clipnode->addChild(createCube(cubeSize,1.0f, numSlices,sliceEnd));
1102    clipnode->createClipBox(bb);
1103
1104    {
1105        // set up the Geometry to enclose the clip volume to prevent near/far clipping from affecting billboard
1106        osg::Geometry* geom = new osg::Geometry;
1107
1108        osg::Vec3Array* coords = new osg::Vec3Array();
1109        coords->push_back(bb.corner(0));
1110        coords->push_back(bb.corner(1));
1111        coords->push_back(bb.corner(2));
1112        coords->push_back(bb.corner(3));
1113        coords->push_back(bb.corner(4));
1114        coords->push_back(bb.corner(5));
1115        coords->push_back(bb.corner(6));
1116        coords->push_back(bb.corner(7));
1117
1118        geom->setVertexArray(coords);
1119
1120        osg::Vec4Array* colors = new osg::Vec4Array(1);
1121        (*colors)[0].set(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f);
1122        geom->setColorArray(colors);
1123        geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
1124
1125        geom->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::POINTS,0,coords->size()));
1126
1127        osg::Geode* geode = new osg::Geode;
1128        geode->addDrawable(geom);
1129       
1130        clipnode->addChild(geode);
1131       
1132    }
1133
1134    texgenNode_0->addChild(clipnode);
1135
1136    osg::StateSet* stateset = texgenNode_0->getOrCreateStateSet();
1137
1138    stateset->setEventCallback(new FollowMouseCallback(false));
1139 
1140    stateset->setMode(GL_LIGHTING,osg::StateAttribute::ON);
1141    stateset->setMode(GL_BLEND,osg::StateAttribute::ON);
1142    stateset->setAttributeAndModes(new osg::AlphaFunc(osg::AlphaFunc::GREATER,alphaFuncValue), osg::StateAttribute::ON);
1143   
1144    osg::Material* material = new osg::Material;
1145    material->setDiffuse(osg::Material::FRONT_AND_BACK,osg::Vec4(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f));
1146    stateset->setAttributeAndModes(material);
1147   
1148    if (maximumIntensityProjection)
1149    {
1150        stateset->setAttribute(new osg::BlendFunc(osg::BlendFunc::ONE, osg::BlendFunc::ONE));
1151        stateset->setAttribute(new osg::BlendEquation(osg::BlendEquation::RGBA_MAX));
1152    }
1153   
1154    osg::Vec3 lightDirection(1.0f,-1.0f,1.0f);
1155    lightDirection.normalize();
1156
1157    if (normalmap_3d.valid())
1158    {
1159        if (two_pass)
1160        {
1161
1162            // set up normal texture
1163            osg::Texture3D* bump_texture3D = new osg::Texture3D;
1164            bump_texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MIN_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1165            bump_texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MAG_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1166            bump_texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_R,osg::Texture3D::CLAMP);
1167            bump_texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_S,osg::Texture3D::CLAMP);
1168            bump_texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_T,osg::Texture3D::CLAMP);
1169            bump_texture3D->setImage(normalmap_3d.get());
1170
1171            bump_texture3D->setInternalFormatMode(internalFormatMode);
1172
1173            stateset->setTextureAttributeAndModes(0,bump_texture3D,osg::StateAttribute::ON);
1174
1175            osg::TexEnvCombine* tec = new osg::TexEnvCombine;
1176            tec->setConstantColorAsLightDirection(lightDirection);
1177
1178            tec->setCombine_RGB(osg::TexEnvCombine::DOT3_RGB);
1179            tec->setSource0_RGB(osg::TexEnvCombine::CONSTANT);
1180            tec->setOperand0_RGB(osg::TexEnvCombine::SRC_COLOR);
1181            tec->setSource1_RGB(osg::TexEnvCombine::TEXTURE);
1182
1183            tec->setOperand1_RGB(osg::TexEnvCombine::SRC_COLOR);
1184
1185            tec->setCombine_Alpha(osg::TexEnvCombine::REPLACE);
1186            tec->setSource0_Alpha(osg::TexEnvCombine::PRIMARY_COLOR);
1187            tec->setOperand0_Alpha(osg::TexEnvCombine::SRC_ALPHA);
1188            tec->setSource1_Alpha(osg::TexEnvCombine::TEXTURE);
1189            tec->setOperand1_Alpha(osg::TexEnvCombine::SRC_ALPHA);
1190
1191            stateset->setTextureAttributeAndModes(0, tec, osg::StateAttribute::OVERRIDE|osg::StateAttribute::ON);
1192
1193            stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_S,osg::StateAttribute::ON);
1194            stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_T,osg::StateAttribute::ON);
1195            stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_R,osg::StateAttribute::ON);
1196
1197
1198            // set up color texture
1199            osg::Texture3D* texture3D = new osg::Texture3D;
1200            texture3D->setResizeNonPowerOfTwoHint(false);
1201            texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MIN_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1202            texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MAG_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1203            texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_R,osg::Texture3D::CLAMP);
1204            texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_S,osg::Texture3D::CLAMP);
1205            texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_T,osg::Texture3D::CLAMP);
1206            if (image_3d->getPixelFormat()==GL_ALPHA ||
1207                image_3d->getPixelFormat()==GL_LUMINANCE)
1208            {
1209                texture3D->setInternalFormatMode(osg::Texture3D::USE_USER_DEFINED_FORMAT);
1210                texture3D->setInternalFormat(GL_INTENSITY);
1211            }
1212            else
1213            {
1214                texture3D->setInternalFormatMode(internalFormatMode);
1215            }
1216            texture3D->setImage(image_3d.get());
1217
1218            stateset->setTextureAttributeAndModes(1,texture3D,osg::StateAttribute::ON);
1219
1220            stateset->setTextureMode(1,GL_TEXTURE_GEN_S,osg::StateAttribute::ON);
1221            stateset->setTextureMode(1,GL_TEXTURE_GEN_T,osg::StateAttribute::ON);
1222            stateset->setTextureMode(1,GL_TEXTURE_GEN_R,osg::StateAttribute::ON);
1223
1224            stateset->setTextureAttributeAndModes(1,new osg::TexEnv(),osg::StateAttribute::ON);
1225
1226        }
1227        else
1228        {
1229            osg::ref_ptr<osg::Image> normalmap_3d = createNormalMapTexture(image_3d.get());
1230            osg::Texture3D* bump_texture3D = new osg::Texture3D;
1231            bump_texture3D->setResizeNonPowerOfTwoHint(false);
1232            bump_texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MIN_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1233            bump_texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MAG_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1234            bump_texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_R,osg::Texture3D::CLAMP);
1235            bump_texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_S,osg::Texture3D::CLAMP);
1236            bump_texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_T,osg::Texture3D::CLAMP);
1237            bump_texture3D->setImage(normalmap_3d.get());
1238
1239            bump_texture3D->setInternalFormatMode(internalFormatMode);
1240
1241            stateset->setTextureAttributeAndModes(0,bump_texture3D,osg::StateAttribute::ON);
1242
1243            osg::TexEnvCombine* tec = new osg::TexEnvCombine;
1244            tec->setConstantColorAsLightDirection(lightDirection);
1245
1246            tec->setCombine_RGB(osg::TexEnvCombine::DOT3_RGB);
1247            tec->setSource0_RGB(osg::TexEnvCombine::CONSTANT);
1248            tec->setOperand0_RGB(osg::TexEnvCombine::SRC_COLOR);
1249            tec->setSource1_RGB(osg::TexEnvCombine::TEXTURE);
1250            tec->setOperand1_RGB(osg::TexEnvCombine::SRC_COLOR);
1251
1252            tec->setCombine_Alpha(osg::TexEnvCombine::MODULATE);
1253            tec->setSource0_Alpha(osg::TexEnvCombine::PRIMARY_COLOR);
1254            tec->setOperand0_Alpha(osg::TexEnvCombine::SRC_ALPHA);
1255            tec->setSource1_Alpha(osg::TexEnvCombine::TEXTURE);
1256            tec->setOperand1_Alpha(osg::TexEnvCombine::SRC_ALPHA);
1257
1258            stateset->setTextureAttributeAndModes(0, tec, osg::StateAttribute::OVERRIDE|osg::StateAttribute::ON);
1259
1260            stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_S,osg::StateAttribute::ON);
1261            stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_T,osg::StateAttribute::ON);
1262            stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_R,osg::StateAttribute::ON);
1263
1264            image_3d = normalmap_3d;
1265        }
1266    }
1267    else
1268    {     
1269        // set up the 3d texture itself,
1270        // note, well set the filtering up so that mip mapping is disabled,
1271        // gluBuild3DMipsmaps doesn't do a very good job of handled the
1272        // imbalanced dimensions of the 256x256x4 texture.
1273        osg::Texture3D* texture3D = new osg::Texture3D;
1274        texture3D->setResizeNonPowerOfTwoHint(false);
1275        texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MIN_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1276        texture3D->setFilter(osg::Texture3D::MAG_FILTER,osg::Texture3D::LINEAR);
1277        texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_R,osg::Texture3D::CLAMP);
1278        texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_S,osg::Texture3D::CLAMP);
1279        texture3D->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_T,osg::Texture3D::CLAMP);
1280        if (image_3d->getPixelFormat()==GL_ALPHA ||
1281            image_3d->getPixelFormat()==GL_LUMINANCE)
1282        {
1283            texture3D->setInternalFormatMode(osg::Texture3D::USE_USER_DEFINED_FORMAT);
1284            texture3D->setInternalFormat(GL_INTENSITY);
1285        }
1286        else
1287        {
1288            texture3D->setInternalFormatMode(internalFormatMode);
1289        }
1290
1291        texture3D->setImage(image_3d.get());
1292
1293        stateset->setTextureAttributeAndModes(0,texture3D,osg::StateAttribute::ON);
1294
1295        stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_S,osg::StateAttribute::ON);
1296        stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_T,osg::StateAttribute::ON);
1297        stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_R,osg::StateAttribute::ON);
1298
1299        stateset->setTextureAttributeAndModes(0,new osg::TexEnv(),osg::StateAttribute::ON);
1300    }
1301 
1302    return group;
1303}
1304
1305struct FindRangeOperator
1306{
1307    FindRangeOperator():
1308        _rmin(FLT_MAX),
1309        _rmax(-FLT_MAX),
1310        _gmin(FLT_MAX),
1311        _gmax(-FLT_MAX),
1312        _bmin(FLT_MAX),
1313        _bmax(-FLT_MAX),
1314        _amin(FLT_MAX),
1315        _amax(-FLT_MAX) {}
1316       
1317    mutable float _rmin, _rmax, _gmin, _gmax, _bmin, _bmax, _amin, _amax;
1318
1319    inline void luminance(float l) const { rgb(l,l,l); }
1320    inline void alpha(float a) const { _amin = osg::minimum(a,_amin); _amax = osg::maximum(a,_amax); }
1321    inline void luminance_alpha(float l,float a) const { rgb(l,l,l); alpha(a); }
1322    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);  }
1323    inline void rgba(float r,float g,float b,float a) const { rgb(r,g,b); alpha(a); }
1324};
1325 
1326struct ScaleOperator
1327{
1328    ScaleOperator():_scale(1.0f) {}
1329    ScaleOperator(float scale):_scale(scale) {}
1330    ScaleOperator(const ScaleOperator& so):_scale(so._scale) {}
1331   
1332    ScaleOperator& operator = (const ScaleOperator& so) { _scale = so._scale; return *this; }
1333
1334    float _scale;
1335
1336    inline void luminance(float& l) const { l*= _scale; }
1337    inline void alpha(float& a) const { a*= _scale; }
1338    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { l*= _scale; a*= _scale;  }
1339    inline void rgb(float& r,float& g,float& b) const { r*= _scale; g*=_scale; b*=_scale; }
1340    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { r*= _scale; g*=_scale; b*=_scale; a*=_scale; }
1341};
1342
1343struct RecordRowOperator
1344{
1345    RecordRowOperator(unsigned int num):_colours(num),_pos(0) {}
1346
1347    mutable std::vector<osg::Vec4>  _colours;
1348    mutable unsigned int            _pos;
1349   
1350    inline void luminance(float l) const { rgba(l,l,l,1.0f); }
1351    inline void alpha(float a) const { rgba(1.0f,1.0f,1.0f,a); }
1352    inline void luminance_alpha(float l,float a) const { rgba(l,l,l,a);  }
1353    inline void rgb(float r,float g,float b) const { rgba(r,g,b,1.0f); }
1354    inline void rgba(float r,float g,float b,float a) const { _colours[_pos++].set(r,g,b,a); }
1355};
1356
1357struct WriteRowOperator
1358{
1359    WriteRowOperator():_pos(0) {}
1360    WriteRowOperator(unsigned int num):_colours(num),_pos(0) {}
1361
1362    std::vector<osg::Vec4>  _colours;
1363    mutable unsigned int    _pos;
1364   
1365    inline void luminance(float& l) const { l = _colours[_pos++].r(); }
1366    inline void alpha(float& a) const { a = _colours[_pos++].a(); }
1367    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { l = _colours[_pos].r(); a = _colours[_pos++].a(); }
1368    inline void rgb(float& r,float& g,float& b) const { r = _colours[_pos].r(); g = _colours[_pos].g(); b = _colours[_pos].b(); }
1369    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(); }
1370};
1371
1372osg::Image* readRaw(int sizeX, int sizeY, int sizeZ, int numberBytesPerComponent, int numberOfComponents, const std::string& endian, const std::string& raw_filename)
1373{
1374    std::ifstream fin(raw_filename.c_str(), std::ifstream::binary);
1375    if (!fin) return 0;
1376
1377    GLenum pixelFormat;
1378    switch(numberOfComponents)
1379    {
1380        case 1 : pixelFormat = GL_LUMINANCE; break;
1381        case 2 : pixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA; break;
1382        case 3 : pixelFormat = GL_RGB; break;
1383        case 4 : pixelFormat = GL_RGBA; break;
1384        default :
1385            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: numberOfComponents="<<numberOfComponents<<" not supported, only 1,2,3 or 4 are supported."<<std::endl;
1386            return 0;
1387    }
1388
1389   
1390    GLenum dataType;
1391    switch(numberBytesPerComponent)
1392    {
1393        case 1 : dataType = GL_UNSIGNED_BYTE; break;
1394        case 2 : dataType = GL_UNSIGNED_SHORT; break;
1395        case 4 : dataType = GL_UNSIGNED_INT; break;
1396        default :
1397            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: numberBytesPerComponent="<<numberBytesPerComponent<<" not supported, only 1,2 or 4 are supported."<<std::endl;
1398            return 0;
1399    }
1400   
1401    int s_maximumTextureSize=256, t_maximumTextureSize=256, r_maximumTextureSize=256;
1402   
1403    int sizeS = sizeX;
1404    int sizeT = sizeY;
1405    int sizeR = sizeZ;
1406    clampToNearestValidPowerOfTwo(sizeS, sizeT, sizeR, s_maximumTextureSize, t_maximumTextureSize, r_maximumTextureSize);
1407
1408    osg::ref_ptr<osg::Image> image = new osg::Image;
1409    image->allocateImage(sizeS, sizeT, sizeR, pixelFormat, dataType);
1410   
1411   
1412    bool endianSwap = (osg::getCpuByteOrder()==osg::BigEndian) ? (endian!="big") : (endian=="big");
1413   
1414    unsigned int r_offset = (sizeZ<sizeR) ? sizeR/2 - sizeZ/2 : 0;
1415   
1416    int offset = endianSwap ? numberBytesPerComponent : 0;
1417    int delta = endianSwap ? -1 : 1;
1418    for(int r=0;r<sizeZ;++r)
1419    {
1420        for(int t=0;t<sizeY;++t)
1421        {
1422            char* data = (char*) image->data(0,t,r+r_offset);
1423            for(int s=0;s<sizeX;++s)
1424            {
1425                if (!fin) return 0;
1426               
1427                for(int c=0;c<numberOfComponents;++c)
1428                {
1429                    char* ptr = data+offset;
1430                    for(int b=0;b<numberBytesPerComponent;++b)
1431                    {
1432                        fin.read((char*)ptr, 1);
1433                        ptr += delta;
1434                    }
1435                    data += numberBytesPerComponent;
1436                }
1437            }
1438        }
1439    }
1440
1441
1442    // normalise texture
1443    {
1444        // compute range of values
1445        FindRangeOperator rangeOp;   
1446        readImage(image.get(), rangeOp);
1447        modifyImage(image.get(),ScaleOperator(1.0f/rangeOp._rmax));
1448    }
1449   
1450   
1451    fin.close();
1452
1453    if (dataType!=GL_UNSIGNED_BYTE)
1454    {
1455        // need to convert to ubyte
1456       
1457        osg::ref_ptr<osg::Image> new_image = new osg::Image;
1458        new_image->allocateImage(sizeS, sizeT, sizeR, pixelFormat, GL_UNSIGNED_BYTE);
1459       
1460        RecordRowOperator readOp(sizeS);
1461        WriteRowOperator writeOp;
1462
1463        for(int r=0;r<sizeR;++r)
1464        {
1465            for(int t=0;t<sizeT;++t)
1466            {
1467                // reset the indices to beginning
1468                readOp._pos = 0;
1469                writeOp._pos = 0;
1470           
1471                // read the pixels into readOp's _colour array
1472                readRow(sizeS, pixelFormat, dataType, image->data(0,t,r), readOp);
1473                               
1474                // pass readOp's _colour array contents over to writeOp (note this is just a pointer swap).
1475                writeOp._colours.swap(readOp._colours);
1476               
1477                modifyRow(sizeS, pixelFormat, GL_UNSIGNED_BYTE, new_image->data(0,t,r), writeOp);
1478
1479                // return readOp's _colour array contents back to its rightful owner.
1480                writeOp._colours.swap(readOp._colours);
1481            }
1482        }
1483       
1484        image = new_image;
1485    }
1486   
1487    return image.release();
1488   
1489   
1490}
1491
1492enum ColourSpaceOperation
1493{
1494    NO_COLOUR_SPACE_OPERATION,
1495    MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE,
1496    MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR,
1497    REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINACE
1498};
1499
1500struct ModulateAlphaByLuminanceOperator
1501{
1502    ModulateAlphaByLuminanceOperator() {}
1503
1504    inline void luminance(float&) const {}
1505    inline void alpha(float&) const {}
1506    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a*= l; }
1507    inline void rgb(float&,float&,float&) const {}
1508    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { float l = (r+g+b)*0.3333333; a *= l;}
1509};
1510
1511struct ModulateAlphaByColourOperator
1512{
1513    ModulateAlphaByColourOperator(const osg::Vec4& colour):_colour(colour) { _lum = _colour.length(); }
1514   
1515    osg::Vec4 _colour;
1516    float _lum;
1517
1518    inline void luminance(float&) const {}
1519    inline void alpha(float&) const {}
1520    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a*= l*_lum; }
1521    inline void rgb(float&,float&,float&) const {}
1522    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()); }
1523};
1524
1525struct ReplaceAlphaWithLuminanceOperator
1526{
1527    ReplaceAlphaWithLuminanceOperator() {}
1528
1529    inline void luminance(float&) const {}
1530    inline void alpha(float&) const {}
1531    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a= l; }
1532    inline void rgb(float&,float&,float&) const { }
1533    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { float l = (r+g+b)*0.3333333; a = l; }
1534};
1535
1536void doColourSpaceConversion(ColourSpaceOperation op, osg::Image* image, osg::Vec4& colour)
1537{
1538    switch(op)
1539    {
1540        case (MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE):
1541            std::cout<<"doing conversion MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE"<<std::endl;
1542            modifyImage(image,ModulateAlphaByLuminanceOperator());
1543            break;
1544        case (MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR):
1545            std::cout<<"doing conversion MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR"<<std::endl;
1546            modifyImage(image,ModulateAlphaByColourOperator(colour));
1547            break;
1548        case (REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINACE):
1549            std::cout<<"doing conversion REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINACE"<<std::endl;
1550            modifyImage(image,ReplaceAlphaWithLuminanceOperator());
1551            break;
1552        default:
1553            break;
1554    }
1555}
1556
1557
1558struct ApplyTransferFunctionOperator
1559{
1560    ApplyTransferFunctionOperator(osg::TransferFunction1D* tf, unsigned char* data):
1561        _tf(tf),
1562        _data(data) {}
1563       
1564    inline void luminance(float l) const
1565    {
1566        osg::Vec4 c = _tf->getInterpolatedValue(l);
1567        //std::cout<<"l = "<<l<<" c="<<c<<std::endl;
1568        *(_data++) = (unsigned char)(c[0]*255.0f + 0.5f);
1569        *(_data++) = (unsigned char)(c[1]*255.0f + 0.5f);
1570        *(_data++) = (unsigned char)(c[2]*255.0f + 0.5f);
1571        *(_data++) = (unsigned char)(c[3]*255.0f + 0.5f);
1572    }
1573     
1574    inline void alpha(float a) const
1575    {
1576        luminance(a);
1577    }
1578   
1579    inline void luminance_alpha(float l,float a) const
1580    {
1581        luminance(l);
1582    }
1583     
1584    inline void rgb(float r,float g,float b) const
1585    {
1586        luminance((r+g+b)*0.3333333);
1587    }
1588   
1589    inline void rgba(float r,float g,float b,float a) const
1590    {
1591        luminance(a);
1592    }
1593   
1594    mutable osg::ref_ptr<osg::TransferFunction1D> _tf;
1595    mutable unsigned char* _data;
1596};
1597
1598osg::Image* applyTransferFunction(osg::Image* image, osg::TransferFunction1D* transferFunction)
1599{
1600    std::cout<<"Applying transfer function"<<std::endl;
1601    osg::Image* output_image = new osg::Image;
1602    output_image->allocateImage(image->s(),image->t(), image->r(), GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE);
1603   
1604    readImage(image,ApplyTransferFunctionOperator(transferFunction, output_image->data()));
1605   
1606    return output_image;
1607}
1608
1609osg::TransferFunction1D* readTransferFunctionFile(const std::string& filename)
1610{
1611    std::string foundFile = osgDB::findDataFile(filename);
1612    if (foundFile.empty())
1613    {
1614        std::cout<<"Error: could not find transfer function file : "<<filename<<std::endl;
1615        return 0;
1616    }
1617   
1618    std::cout<<"Reading transfer function "<<filename<<std::endl;
1619
1620    osg::TransferFunction1D::ValueMap valueMap;
1621    std::ifstream fin(foundFile.c_str());
1622    while(fin)
1623    {
1624        float value, red, green, blue, alpha;
1625        fin >> value >> red >> green >> blue >> alpha;
1626        if (fin)
1627        {
1628            std::cout<<"value = "<<value<<" ("<<red<<", "<<green<<", "<<blue<<", "<<alpha<<")"<<std::endl;
1629            valueMap[value] = osg::Vec4(red,green,blue,alpha);
1630        }
1631    }
1632   
1633    if (valueMap.empty())
1634    {
1635        std::cout<<"Error: No values read from transfer function file: "<<filename<<std::endl;
1636        return 0;
1637    }
1638   
1639    osg::TransferFunction1D* tf = new osg::TransferFunction1D;
1640    tf->assign(valueMap, true);
1641   
1642    return tf;
1643}
1644
1645
1646class TestSupportOperation: public osg::GraphicsOperation
1647{
1648public:
1649
1650    TestSupportOperation():
1651        osg::GraphicsOperation("TestSupportOperation",false),
1652        supported(true),
1653        errorMessage(),
1654        maximumTextureSize(256) {}
1655
1656    virtual void operator () (osg::GraphicsContext* gc)
1657    {
1658        OpenThreads::ScopedLock<OpenThreads::Mutex> lock(mutex);
1659
1660        glGetIntegerv( GL_MAX_3D_TEXTURE_SIZE, &maximumTextureSize );
1661       
1662        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Max texture size="<<maximumTextureSize<<std::endl;
1663    }
1664       
1665    OpenThreads::Mutex  mutex;
1666    bool                supported;
1667    std::string         errorMessage;
1668    GLint               maximumTextureSize;
1669};
1670
1671
1672
1673int main( int argc, char **argv )
1674{
1675    // use an ArgumentParser object to manage the program arguments.
1676    osg::ArgumentParser arguments(&argc,argv);
1677   
1678    // set up the usage document, in case we need to print out how to use this program.
1679    arguments.getApplicationUsage()->setDescription(arguments.getApplicationName()+" is the example which demonstrates use of 3D textures.");
1680    arguments.getApplicationUsage()->setCommandLineUsage(arguments.getApplicationName()+" [options] filename ...");
1681    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-h or --help","Display this information");
1682    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-n","Create normal map for per voxel lighting.");
1683    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-s <numSlices>","Number of slices to create.");
1684    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--images [filenames]","Specify a stack of 2d images to build the 3d volume from.");
1685    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--shader","Use OpenGL Shading Language.");
1686    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--mip","Use Maximum Intensity Projection (MIP) filtering.");
1687    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--xSize <size>","Relative width of rendered brick.");
1688    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--ySize <size>","Relative length of rendered brick.");
1689    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--zSize <size>","Relative height of rendered brick.");
1690    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--xMultiplier <multiplier>","Tex coord x mulitplier.");
1691    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--yMultiplier <multiplier>","Tex coord y mulitplier.");
1692    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--zMultiplier <multiplier>","Tex coord z mulitplier.");
1693    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--clip <ratio>","clip volume as a ratio, 0.0 clip all, 1.0 clip none.");
1694    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the s,t,r (x,y,z) dimensions.");
1695    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--s_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the s (x) dimension.");
1696    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--t_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the t (y) dimension.");
1697    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--r_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the r (z) dimension.");
1698    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed","Enable the usage of compressed textures.");
1699    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-arb","Enable the usage of OpenGL ARB compressed textures.");
1700    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt1","Enable the usage of S3TC DXT1 compressed textures.");
1701    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt3","Enable the usage of S3TC DXT3 compressed textures.");
1702    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt5","Enable the usage of S3TC DXT5 compressed textures.");
1703    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--modulate-alpha-by-luminance","For each pixel multiple the alpha value by the luminance.");
1704    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--replace-alpha-with-luminance","For each pixel mSet the alpha value to the luminance.");
1705    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--num-components <num>","Set the number of components to in he target image.");
1706//    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--raw <sizeX> <sizeY> <sizeZ> <numberBytesPerComponent> <numberOfComponents> <endian> <filename>","read a raw image data");
1707
1708    // construct the viewer.
1709    osgViewer::Viewer viewer(arguments);
1710
1711    // add the window size toggle handler
1712    viewer.addEventHandler(new osgViewer::WindowSizeHandler);
1713       
1714    // add the stats handler
1715    viewer.addEventHandler(new osgViewer::StatsHandler);
1716
1717    viewer.getCamera()->setClearColor(osg::Vec4(0.0f,0.0f,0.0f,0.0f));
1718
1719    // if user request help write it out to cout.
1720    if (arguments.read("-h") || arguments.read("--help"))
1721    {
1722        arguments.getApplicationUsage()->write(std::cout);
1723        return 1;
1724    }
1725
1726    std::string outputFile;
1727    while (arguments.read("-o",outputFile)) {}
1728
1729
1730
1731    osg::ref_ptr<osg::TransferFunction1D> transferFunction;
1732    std::string tranferFunctionFile;
1733    while (arguments.read("--tf",tranferFunctionFile))
1734    {
1735        transferFunction = readTransferFunctionFile(tranferFunctionFile);
1736    }
1737
1738    unsigned int numSlices=500;
1739    while (arguments.read("-s",numSlices)) {}
1740   
1741   
1742    float sliceEnd=1.0f;
1743    while (arguments.read("--clip",sliceEnd)) {}
1744
1745    float alphaFunc=0.02f;
1746    while (arguments.read("--alphaFunc",alphaFunc)) {}
1747
1748
1749    bool createNormalMap = false;
1750    while (arguments.read("-n")) createNormalMap=true;
1751   
1752    bool maximumIntensityProjection = false;
1753    while(arguments.read("--mip")) maximumIntensityProjection = true;
1754
1755    float xSize=1.0f, ySize=1.0f, zSize=1.0f;
1756    while (arguments.read("--xSize",xSize)) {}
1757    while (arguments.read("--ySize",ySize)) {}
1758    while (arguments.read("--zSize",zSize)) {}
1759
1760    float xMultiplier=1.0f, yMultiplier=1.0f, zMultiplier=1.0f;
1761    while (arguments.read("--xMultiplier",xMultiplier)) {}
1762    while (arguments.read("--yMultiplier",yMultiplier)) {}
1763    while (arguments.read("--zMultiplier",zMultiplier)) {}
1764
1765    osg::ref_ptr<TestSupportOperation> testSupportOperation = new TestSupportOperation;
1766    viewer.setRealizeOperation(testSupportOperation.get());
1767   
1768    viewer.realize();
1769
1770    int maximumTextureSize = testSupportOperation->maximumTextureSize;
1771    int s_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1772    int t_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1773    int r_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1774    while(arguments.read("--maxTextureSize",maximumTextureSize))
1775    {
1776        s_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1777        t_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1778        r_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
1779    }
1780    while(arguments.read("--s_maxTextureSize",s_maximumTextureSize)) {}
1781    while(arguments.read("--t_maxTextureSize",t_maximumTextureSize)) {}
1782    while(arguments.read("--r_maxTextureSize",r_maximumTextureSize)) {}
1783
1784    osg::Texture::InternalFormatMode internalFormatMode = osg::Texture::USE_IMAGE_DATA_FORMAT;
1785    while(arguments.read("--compressed") || arguments.read("--compressed-arb")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_ARB_COMPRESSION; }
1786
1787    while(arguments.read("--compressed-dxt1")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT1_COMPRESSION; }
1788    while(arguments.read("--compressed-dxt3")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT3_COMPRESSION; }
1789    while(arguments.read("--compressed-dxt5")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT5_COMPRESSION; }
1790   
1791   
1792    // set up colour space operation.
1793    ColourSpaceOperation colourSpaceOperation = NO_COLOUR_SPACE_OPERATION;
1794    osg::Vec4 colourModulate(0.25f,0.25f,0.25f,0.25f);
1795    while(arguments.read("--modulate-alpha-by-luminance")) { colourSpaceOperation = MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE; }
1796    while(arguments.read("--modulate-alpha-by-colour", colourModulate.x(),colourModulate.y(),colourModulate.z(),colourModulate.w() )) { colourSpaceOperation = MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR; }
1797    while(arguments.read("--replace-alpha-with-luminance")) { colourSpaceOperation = REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINACE; }
1798       
1799    bool resizeToPowerOfTwo = false;
1800   
1801    unsigned int numComponentsDesired = 0;
1802    while(arguments.read("--num-components", numComponentsDesired)) {}
1803
1804    bool useShader = false;
1805    while(arguments.read("--shader")) { useShader = true; }
1806
1807    osg::ref_ptr<osg::Image> image_3d;
1808
1809    int sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents;
1810    std::string endian, raw_filename;
1811    while (arguments.read("--raw", sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents, endian, raw_filename))
1812    {
1813        image_3d = readRaw(sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents, endian, raw_filename);
1814    }
1815
1816    while (arguments.read("--images"))
1817    {
1818        ImageList imageList;
1819        for(int pos=1;pos<arguments.argc() && !arguments.isOption(pos);++pos)
1820        {
1821            // not an option so assume string is a filename.
1822            osg::Image *image = osgDB::readImageFile( arguments[pos]);
1823
1824            if(image)
1825            {
1826                imageList.push_back(image);
1827            }
1828        }
1829       
1830        // pack the textures into a single texture.
1831        ProcessRow processRow;
1832        image_3d = createTexture3D(imageList, processRow, numComponentsDesired, s_maximumTextureSize, t_maximumTextureSize, r_maximumTextureSize, resizeToPowerOfTwo);
1833    }
1834
1835
1836    // any option left unread are converted into errors to write out later.
1837    arguments.reportRemainingOptionsAsUnrecognized();
1838
1839    // report any errors if they have occurred when parsing the program arguments.
1840    if (arguments.errors())
1841    {
1842        arguments.writeErrorMessages(std::cout);
1843        return 1;
1844    }
1845
1846    // assume remaining arguments are file names of textures.
1847    for(int pos=1;pos<arguments.argc() && !image_3d;++pos)
1848    {
1849        if (!arguments.isOption(pos))
1850        {
1851            std::string filename = arguments[pos];
1852           
1853            osgDB::FileType fileType = osgDB::fileType(filename);
1854            if (fileType == osgDB::FILE_NOT_FOUND)
1855            {
1856                filename = osgDB::findDataFile(filename);
1857                fileType = osgDB::fileType(filename);
1858            }
1859           
1860            if (fileType == osgDB::DIRECTORY)
1861            {
1862                osgDB::DirectoryContents contents = osgDB::getDirectoryContents(filename);
1863               
1864                std::sort(contents.begin(), contents.end());
1865               
1866                ImageList imageList;
1867                for(osgDB::DirectoryContents::iterator itr = contents.begin();
1868                    itr != contents.end();
1869                    ++itr)
1870                {
1871                    std::string localFile = filename + "/" + *itr;
1872                    std::cout<<"contents = "<<localFile<<std::endl;
1873                    if (osgDB::fileType(localFile) == osgDB::REGULAR_FILE)
1874                    {
1875                        // not an option so assume string is a filename.
1876                        osg::Image *image = osgDB::readImageFile(localFile);
1877                        if(image)
1878                        {
1879                            imageList.push_back(image);
1880                        }
1881                    }
1882                }
1883
1884                // pack the textures into a single texture.
1885                ProcessRow processRow;
1886                image_3d = createTexture3D(imageList, processRow, numComponentsDesired, s_maximumTextureSize, t_maximumTextureSize, r_maximumTextureSize, resizeToPowerOfTwo);
1887
1888            }
1889            else if (fileType == osgDB::REGULAR_FILE)
1890            {
1891                // not an option so assume string is a filename.
1892                image_3d = osgDB::readImageFile( filename );
1893            }
1894            else
1895            {
1896                osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: could not find file: "<<filename<<std::endl;
1897                return 1;
1898            }
1899           
1900        }
1901    }
1902   
1903    if (!image_3d)
1904    {
1905        std::cout<<"No model loaded, please specify and volumetric image file on the command line."<<std::endl;
1906        return 1;
1907    }
1908   
1909    if (colourSpaceOperation!=NO_COLOUR_SPACE_OPERATION)
1910    {
1911        doColourSpaceConversion(colourSpaceOperation, image_3d.get(), colourModulate);
1912    }
1913   
1914    if (transferFunction.valid())
1915    {
1916        image_3d = applyTransferFunction(image_3d.get(), transferFunction.get());
1917    }
1918   
1919    osg::ref_ptr<osg::Image> normalmap_3d = createNormalMap ? createNormalMapTexture(image_3d.get()) : 0;
1920
1921
1922    osg::RefMatrix* matrix = dynamic_cast<osg::RefMatrix*>(image_3d->getUserData());
1923    if (matrix)
1924    {
1925        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Image has Matrix = "<<*matrix<<std::endl;
1926        xSize = image_3d->s() * (*matrix)(0,0);
1927        ySize = image_3d->t() * (*matrix)(1,1);
1928        zSize = image_3d->r() * (*matrix)(2,2);
1929    }
1930
1931
1932    // create a model from the images.
1933    osg::Node* rootNode = 0;
1934   
1935    if (useShader)
1936    {
1937        rootNode = createShaderModel(image_3d, normalmap_3d,
1938                               internalFormatMode,
1939                               xSize, ySize, zSize,
1940                               xMultiplier, yMultiplier, zMultiplier,
1941                               numSlices, sliceEnd, alphaFunc, maximumIntensityProjection);
1942    }
1943    else
1944    {
1945        rootNode = createModel(image_3d, normalmap_3d,
1946                               internalFormatMode,
1947                               xSize, ySize, zSize,
1948                               xMultiplier, yMultiplier, zMultiplier,
1949                               numSlices, sliceEnd, alphaFunc, maximumIntensityProjection);
1950    }
1951   
1952    if (!outputFile.empty())
1953    {   
1954        std::string ext = osgDB::getFileExtension(outputFile);
1955        std::string name_no_ext = osgDB::getNameLessExtension(outputFile);
1956        if (ext=="osg")
1957        {
1958            if (image_3d.valid())
1959            {
1960                image_3d->setFileName(name_no_ext + ".dds");           
1961                osgDB::writeImageFile(*image_3d, image_3d->getFileName());
1962            }
1963            if (normalmap_3d.valid())
1964            {
1965                normalmap_3d->setFileName(name_no_ext + "_normalmap.dds");           
1966                osgDB::writeImageFile(*normalmap_3d, normalmap_3d->getFileName());
1967            }
1968           
1969            osgDB::writeNodeFile(*rootNode, outputFile);
1970        }
1971        else if (ext=="ive")
1972        {
1973            osgDB::writeNodeFile(*rootNode, outputFile);       
1974        }
1975        else if (ext=="dds")
1976        {
1977            osgDB::writeImageFile(*image_3d, outputFile);       
1978        }
1979        else
1980        {
1981            std::cout<<"Extension not support for file output, not file written."<<std::endl;
1982        }
1983       
1984        return 0;
1985    }
1986
1987
1988    if (rootNode)
1989    {
1990
1991        // set the scene to render
1992        viewer.setSceneData(rootNode);
1993       
1994        // the the viewers main frame loop
1995        viewer.run();
1996    }   
1997   
1998    return 0;
1999
2000}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.