root/OpenSceneGraph/trunk/examples/osgvolume/osgvolume.cpp @ 9513

Revision 9513, 51.4 kB (checked in by robert, 5 years ago)

Added support for SampleDensityProperty? and TransparencyProperty?

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
Line 
1/* OpenSceneGraph example, osgvolume.
2*
3*  Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
4*  of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
5*  in the Software without restriction, including without limitation the rights
6*  to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
7*  copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
8*  furnished to do so, subject to the following conditions:
9*
10*  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
11*  IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
12*  FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
13*  AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
14*  LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
15*  OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
16*  THE SOFTWARE.
17*/
18
19#include <osg/Node>
20#include <osg/Geometry>
21#include <osg/Notify>
22#include <osg/Texture3D>
23#include <osg/Texture1D>
24#include <osg/ImageSequence>
25#include <osg/TexGen>
26#include <osg/Geode>
27#include <osg/Billboard>
28#include <osg/PositionAttitudeTransform>
29#include <osg/ClipNode>
30#include <osg/AlphaFunc>
31#include <osg/TexGenNode>
32#include <osg/TexEnv>
33#include <osg/TexEnvCombine>
34#include <osg/Material>
35#include <osg/PrimitiveSet>
36#include <osg/Endian>
37#include <osg/BlendFunc>
38#include <osg/BlendEquation>
39#include <osg/TransferFunction>
40#include <osg/MatrixTransform>
41
42#include <osgDB/Registry>
43#include <osgDB/ReadFile>
44#include <osgDB/WriteFile>
45#include <osgDB/FileUtils>
46#include <osgDB/FileNameUtils>
47
48#include <osgGA/EventVisitor>
49#include <osgGA/TrackballManipulator>
50#include <osgGA/FlightManipulator>
51#include <osgGA/KeySwitchMatrixManipulator>
52
53#include <osgUtil/CullVisitor>
54
55#include <osgViewer/Viewer>
56#include <osgViewer/ViewerEventHandlers>
57
58#include <osg/io_utils>
59
60#include <algorithm>
61#include <iostream>
62
63#include <osg/ImageUtils>
64#include <osgVolume/Volume>
65#include <osgVolume/VolumeTile>
66#include <osgVolume/ShaderTechnique>
67#include <osgVolume/FixedFunctionTechnique>
68
69typedef std::vector< osg::ref_ptr<osg::Image> > ImageList;
70
71enum ShadingModel
72{
73    Standard,
74    Light,
75    Isosurface,
76    MaximumIntensityProjection
77};
78
79struct PassThroughTransformFunction
80{
81    unsigned char operator() (unsigned char c) const { return c; }
82};
83
84
85struct ProcessRow
86{
87    virtual ~ProcessRow() {}
88
89    virtual void operator() (unsigned int num,
90                    GLenum source_pixelFormat, unsigned char* source,
91                    GLenum dest_pixelFormat, unsigned char* dest) const 
92    {
93        switch(source_pixelFormat)
94        {
95        case(GL_LUMINANCE):
96        case(GL_ALPHA):
97            switch(dest_pixelFormat)
98            {
99            case(GL_LUMINANCE):
100            case(GL_ALPHA): A_to_A(num, source, dest); break;
101            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): A_to_LA(num, source, dest); break;
102            case(GL_RGB): A_to_RGB(num, source, dest); break;
103            case(GL_RGBA): A_to_RGBA(num, source, dest); break;
104            }
105            break;
106        case(GL_LUMINANCE_ALPHA):
107            switch(dest_pixelFormat)
108            {
109            case(GL_LUMINANCE):
110            case(GL_ALPHA): LA_to_A(num, source, dest); break;
111            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): LA_to_LA(num, source, dest); break;
112            case(GL_RGB): LA_to_RGB(num, source, dest); break;
113            case(GL_RGBA): LA_to_RGBA(num, source, dest); break;
114            }
115            break;
116        case(GL_RGB):
117            switch(dest_pixelFormat)
118            {
119            case(GL_LUMINANCE):
120            case(GL_ALPHA): RGB_to_A(num, source, dest); break;
121            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): RGB_to_LA(num, source, dest); break;
122            case(GL_RGB): RGB_to_RGB(num, source, dest); break;
123            case(GL_RGBA): RGB_to_RGBA(num, source, dest); break;
124            }
125            break;
126        case(GL_RGBA):
127            switch(dest_pixelFormat)
128            {
129            case(GL_LUMINANCE):
130            case(GL_ALPHA): RGBA_to_A(num, source, dest); break;
131            case(GL_LUMINANCE_ALPHA): RGBA_to_LA(num, source, dest); break;
132            case(GL_RGB): RGBA_to_RGB(num, source, dest); break;
133            case(GL_RGBA): RGBA_to_RGBA(num, source, dest); break;
134            }
135            break;
136        }
137    }
138
139    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
140    // alpha sources..   
141    virtual void A_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
142    {
143        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
144        {
145            *dest++ = *source++;
146        }
147    }
148
149    virtual void A_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
150    {
151        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
152        {
153            *dest++ = *source;
154            *dest++ = *source++;
155        }
156    }
157                   
158    virtual void A_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
159    {
160        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
161        {
162            *dest++ = *source;
163            *dest++ = *source;
164            *dest++ = *source++;
165        }
166    }
167
168    virtual void A_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
169    {
170        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
171        {
172            *dest++ = *source;
173            *dest++ = *source;
174            *dest++ = *source;
175            *dest++ = *source++;
176        }
177    }
178
179    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
180    // alpha luminance sources..   
181    virtual void LA_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
182    {
183        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
184        {
185            ++source;
186            *dest++ = *source++;
187        }
188    }
189
190    virtual void LA_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
191    {
192        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
193        {
194            *dest++ = *source++;
195            *dest++ = *source++;
196        }
197    }
198                   
199    virtual void LA_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
200    {
201        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
202        {
203            *dest++ = *source;
204            *dest++ = *source;
205            *dest++ = *source;
206            source+=2;
207        }
208    }
209
210    virtual void LA_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
211    {
212        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
213        {
214            *dest++ = *source;
215            *dest++ = *source;
216            *dest++ = *source++;
217            *dest++ = *source++;
218        }
219    }
220
221    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
222    // RGB sources..   
223    virtual void RGB_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
224    {
225        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
226        {
227            unsigned char val = *source;
228            *dest++ = val;
229            source += 3;
230        }
231    }
232
233    virtual void RGB_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
234    {
235        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
236        {
237            unsigned char val = *source;
238            *dest++ = val;
239            *dest++ = val;
240            source += 3;
241        }
242    }
243                   
244    virtual void RGB_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
245    {
246        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
247        {
248            *dest++ = *source++;
249            *dest++ = *source++;
250            *dest++ = *source++;
251        }
252    }
253
254    virtual void RGB_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
255    {
256        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
257        {
258            unsigned char val = *source;
259            *dest++ = *source++;
260            *dest++ = *source++;
261            *dest++ = *source++;
262            *dest++ = val;
263        }
264    }
265
266    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
267    // RGBA sources..   
268    virtual void RGBA_to_A(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
269    {
270        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
271        {
272            source += 3;
273            *dest++ = *source++;
274        }
275    }
276
277    virtual void RGBA_to_LA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
278    {
279        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
280        {
281            unsigned char val = *source;
282            source += 3;
283            *dest++ = val;
284            *dest++ = *source++;
285        }
286    }
287                   
288    virtual void RGBA_to_RGB(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
289    {
290        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
291        {
292            *dest++ = *source++;
293            *dest++ = *source++;
294            *dest++ = *source++;
295            ++source;
296        }
297    }
298
299    virtual void RGBA_to_RGBA(unsigned int num, unsigned char* source, unsigned char* dest) const
300    {
301        for(unsigned int i=0;i<num;++i)
302        {
303            *dest++ = *source++;
304            *dest++ = *source++;
305            *dest++ = *source++;
306            *dest++ = *source++;
307        }
308    }
309};
310
311
312void clampToNearestValidPowerOfTwo(int& sizeX, int& sizeY, int& sizeZ, int s_maximumTextureSize, int t_maximumTextureSize, int r_maximumTextureSize)
313{
314    // compute nearest powers of two for each axis.
315    int s_nearestPowerOfTwo = 1;
316    while(s_nearestPowerOfTwo<sizeX && s_nearestPowerOfTwo<s_maximumTextureSize) s_nearestPowerOfTwo*=2;
317
318    int t_nearestPowerOfTwo = 1;
319    while(t_nearestPowerOfTwo<sizeY && t_nearestPowerOfTwo<t_maximumTextureSize) t_nearestPowerOfTwo*=2;
320
321    int r_nearestPowerOfTwo = 1;
322    while(r_nearestPowerOfTwo<sizeZ && r_nearestPowerOfTwo<r_maximumTextureSize) r_nearestPowerOfTwo*=2;
323
324    sizeX = s_nearestPowerOfTwo;
325    sizeY = t_nearestPowerOfTwo;
326    sizeZ = r_nearestPowerOfTwo;
327}
328
329osg::Image* createTexture3D(ImageList& imageList, ProcessRow& processRow,
330            unsigned int numComponentsDesired,
331            int s_maximumTextureSize,
332            int t_maximumTextureSize,
333            int r_maximumTextureSize,
334            bool resizeToPowerOfTwo)
335{
336    int max_s = 0;
337    int max_t = 0;
338    unsigned int max_components = 0;
339    int total_r = 0;
340    ImageList::iterator itr;
341    for(itr=imageList.begin();
342        itr!=imageList.end();
343        ++itr)
344    {
345        osg::Image* image = itr->get();
346        GLenum pixelFormat = image->getPixelFormat();
347        if (pixelFormat==GL_ALPHA ||
348            pixelFormat==GL_INTENSITY ||
349            pixelFormat==GL_LUMINANCE ||
350            pixelFormat==GL_LUMINANCE_ALPHA ||
351            pixelFormat==GL_RGB ||
352            pixelFormat==GL_RGBA)
353        {
354            max_s = osg::maximum(image->s(), max_s);
355            max_t = osg::maximum(image->t(), max_t);
356            max_components = osg::maximum(osg::Image::computeNumComponents(pixelFormat), max_components);
357            total_r += image->r();
358        }
359        else
360        {
361            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Image "<<image->getFileName()<<" has unsuitable pixel format"<< std::hex<< pixelFormat << std::dec << std::endl;
362        }
363    }
364   
365    if (numComponentsDesired!=0) max_components = numComponentsDesired;
366   
367    GLenum desiredPixelFormat = 0;
368    switch(max_components)
369    {
370    case(1):
371        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE" << std::endl;
372        desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE;
373        break;
374    case(2):
375        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA" << std::endl;
376        desiredPixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA;
377        break;
378    case(3):
379        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_RGB" << std::endl;
380        desiredPixelFormat = GL_RGB;
381        break;
382    case(4):
383        osg::notify(osg::NOTICE)<<"desiredPixelFormat = GL_RGBA" << std::endl;
384        desiredPixelFormat = GL_RGBA;
385        break;
386    }   
387    if (desiredPixelFormat==0) return 0;
388   
389    // compute nearest powers of two for each axis.
390   
391    int s_nearestPowerOfTwo = 1;
392    int t_nearestPowerOfTwo = 1;
393    int r_nearestPowerOfTwo = 1;
394
395    if (resizeToPowerOfTwo)
396    {
397        while(s_nearestPowerOfTwo<max_s && s_nearestPowerOfTwo<s_maximumTextureSize) s_nearestPowerOfTwo*=2;
398        while(t_nearestPowerOfTwo<max_t && t_nearestPowerOfTwo<t_maximumTextureSize) t_nearestPowerOfTwo*=2;
399        while(r_nearestPowerOfTwo<total_r && r_nearestPowerOfTwo<r_maximumTextureSize) r_nearestPowerOfTwo*=2;
400
401        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image width = "<<max_s<<"  nearest power of two = "<<s_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
402        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image height = "<<max_t<<"  nearest power of two = "<<t_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
403        osg::notify(osg::NOTICE)<<"max image depth = "<<total_r<<"  nearest power of two = "<<r_nearestPowerOfTwo<<std::endl;
404    }
405    else
406    {
407        s_nearestPowerOfTwo = max_s;
408        t_nearestPowerOfTwo = max_t;
409        r_nearestPowerOfTwo = total_r;
410    }
411   
412    // now allocate the 3d texture;
413    osg::ref_ptr<osg::Image> image_3d = new osg::Image;
414    image_3d->allocateImage(s_nearestPowerOfTwo,t_nearestPowerOfTwo,r_nearestPowerOfTwo,
415                            desiredPixelFormat,GL_UNSIGNED_BYTE);
416       
417
418    unsigned int r_offset = (total_r<r_nearestPowerOfTwo) ? r_nearestPowerOfTwo/2 - total_r/2 : 0;
419
420    int curr_dest_r = r_offset;
421
422    // copy across the values from the source images into the image_3d.
423    for(itr=imageList.begin();
424        itr!=imageList.end();
425        ++itr)
426    {
427        osg::Image* image = itr->get();
428        GLenum pixelFormat = image->getPixelFormat();
429        if (pixelFormat==GL_ALPHA ||
430            pixelFormat==GL_LUMINANCE ||
431            pixelFormat==GL_INTENSITY ||
432            pixelFormat==GL_LUMINANCE_ALPHA ||
433            pixelFormat==GL_RGB ||
434            pixelFormat==GL_RGBA)
435        {
436       
437            int num_r = osg::minimum(image->r(), (image_3d->r() - curr_dest_r));
438            int num_t = osg::minimum(image->t(), image_3d->t());
439            int num_s = osg::minimum(image->s(), image_3d->s());
440       
441            unsigned int s_offset_dest = (image->s()<s_nearestPowerOfTwo) ? s_nearestPowerOfTwo/2 - image->s()/2 : 0;
442            unsigned int t_offset_dest = (image->t()<t_nearestPowerOfTwo) ? t_nearestPowerOfTwo/2 - image->t()/2 : 0;
443
444            for(int r=0;r<num_r;++r, ++curr_dest_r)
445            {
446                for(int t=0;t<num_t;++t)
447                {
448                    unsigned char* dest = image_3d->data(s_offset_dest,t+t_offset_dest,curr_dest_r);
449                    unsigned char* source = image->data(0,t,r);
450
451                    processRow(num_s, image->getPixelFormat(), source, image_3d->getPixelFormat(), dest);
452                }
453            }
454        }
455    }
456    return image_3d.release();
457}
458
459
460struct ScaleOperator
461{
462    ScaleOperator():_scale(1.0f) {}
463    ScaleOperator(float scale):_scale(scale) {}
464    ScaleOperator(const ScaleOperator& so):_scale(so._scale) {}
465   
466    ScaleOperator& operator = (const ScaleOperator& so) { _scale = so._scale; return *this; }
467
468    float _scale;
469
470    inline void luminance(float& l) const { l*= _scale; }
471    inline void alpha(float& a) const { a*= _scale; }
472    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { l*= _scale; a*= _scale;  }
473    inline void rgb(float& r,float& g,float& b) const { r*= _scale; g*=_scale; b*=_scale; }
474    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { r*= _scale; g*=_scale; b*=_scale; a*=_scale; }
475};
476
477struct RecordRowOperator
478{
479    RecordRowOperator(unsigned int num):_colours(num),_pos(0) {}
480
481    mutable std::vector<osg::Vec4>  _colours;
482    mutable unsigned int            _pos;
483   
484    inline void luminance(float l) const { rgba(l,l,l,1.0f); }
485    inline void alpha(float a) const { rgba(1.0f,1.0f,1.0f,a); }
486    inline void luminance_alpha(float l,float a) const { rgba(l,l,l,a);  }
487    inline void rgb(float r,float g,float b) const { rgba(r,g,b,1.0f); }
488    inline void rgba(float r,float g,float b,float a) const { _colours[_pos++].set(r,g,b,a); }
489};
490
491struct WriteRowOperator
492{
493    WriteRowOperator():_pos(0) {}
494    WriteRowOperator(unsigned int num):_colours(num),_pos(0) {}
495
496    std::vector<osg::Vec4>  _colours;
497    mutable unsigned int    _pos;
498   
499    inline void luminance(float& l) const { l = _colours[_pos++].r(); }
500    inline void alpha(float& a) const { a = _colours[_pos++].a(); }
501    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { l = _colours[_pos].r(); a = _colours[_pos++].a(); }
502    inline void rgb(float& r,float& g,float& b) const { r = _colours[_pos].r(); g = _colours[_pos].g(); b = _colours[_pos].b(); }
503    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(); }
504};
505
506osg::Image* readRaw(int sizeX, int sizeY, int sizeZ, int numberBytesPerComponent, int numberOfComponents, const std::string& endian, const std::string& raw_filename)
507{
508    osgDB::ifstream fin(raw_filename.c_str(), std::ifstream::binary);
509    if (!fin) return 0;
510
511    GLenum pixelFormat;
512    switch(numberOfComponents)
513    {
514        case 1 : pixelFormat = GL_LUMINANCE; break;
515        case 2 : pixelFormat = GL_LUMINANCE_ALPHA; break;
516        case 3 : pixelFormat = GL_RGB; break;
517        case 4 : pixelFormat = GL_RGBA; break;
518        default :
519            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: numberOfComponents="<<numberOfComponents<<" not supported, only 1,2,3 or 4 are supported."<<std::endl;
520            return 0;
521    }
522
523   
524    GLenum dataType;
525    switch(numberBytesPerComponent)
526    {
527        case 1 : dataType = GL_UNSIGNED_BYTE; break;
528        case 2 : dataType = GL_UNSIGNED_SHORT; break;
529        case 4 : dataType = GL_UNSIGNED_INT; break;
530        default :
531            osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: numberBytesPerComponent="<<numberBytesPerComponent<<" not supported, only 1,2 or 4 are supported."<<std::endl;
532            return 0;
533    }
534   
535    int s_maximumTextureSize=256, t_maximumTextureSize=256, r_maximumTextureSize=256;
536   
537    int sizeS = sizeX;
538    int sizeT = sizeY;
539    int sizeR = sizeZ;
540    clampToNearestValidPowerOfTwo(sizeS, sizeT, sizeR, s_maximumTextureSize, t_maximumTextureSize, r_maximumTextureSize);
541
542    osg::ref_ptr<osg::Image> image = new osg::Image;
543    image->allocateImage(sizeS, sizeT, sizeR, pixelFormat, dataType);
544   
545   
546    bool endianSwap = (osg::getCpuByteOrder()==osg::BigEndian) ? (endian!="big") : (endian=="big");
547   
548    unsigned int r_offset = (sizeZ<sizeR) ? sizeR/2 - sizeZ/2 : 0;
549   
550    int offset = endianSwap ? numberBytesPerComponent : 0;
551    int delta = endianSwap ? -1 : 1;
552    for(int r=0;r<sizeZ;++r)
553    {
554        for(int t=0;t<sizeY;++t)
555        {
556            char* data = (char*) image->data(0,t,r+r_offset);
557            for(int s=0;s<sizeX;++s)
558            {
559                if (!fin) return 0;
560               
561                for(int c=0;c<numberOfComponents;++c)
562                {
563                    char* ptr = data+offset;
564                    for(int b=0;b<numberBytesPerComponent;++b)
565                    {
566                        fin.read((char*)ptr, 1);
567                        ptr += delta;
568                    }
569                    data += numberBytesPerComponent;
570                }
571            }
572        }
573    }
574
575
576    // normalise texture
577    {
578        // compute range of values
579        osg::Vec4 minValue, maxValue;
580        osg::computeMinMax(image.get(), minValue, maxValue);
581        osg::modifyImage(image.get(),ScaleOperator(1.0f/maxValue.r()));
582    }
583   
584   
585    fin.close();
586
587    if (dataType!=GL_UNSIGNED_BYTE)
588    {
589        // need to convert to ubyte
590       
591        osg::ref_ptr<osg::Image> new_image = new osg::Image;
592        new_image->allocateImage(sizeS, sizeT, sizeR, pixelFormat, GL_UNSIGNED_BYTE);
593       
594        RecordRowOperator readOp(sizeS);
595        WriteRowOperator writeOp;
596
597        for(int r=0;r<sizeR;++r)
598        {
599            for(int t=0;t<sizeT;++t)
600            {
601                // reset the indices to beginning
602                readOp._pos = 0;
603                writeOp._pos = 0;
604           
605                // read the pixels into readOp's _colour array
606                osg::readRow(sizeS, pixelFormat, dataType, image->data(0,t,r), readOp);
607                               
608                // pass readOp's _colour array contents over to writeOp (note this is just a pointer swap).
609                writeOp._colours.swap(readOp._colours);
610               
611                osg::modifyRow(sizeS, pixelFormat, GL_UNSIGNED_BYTE, new_image->data(0,t,r), writeOp);
612
613                // return readOp's _colour array contents back to its rightful owner.
614                writeOp._colours.swap(readOp._colours);
615            }
616        }
617       
618        image = new_image;
619    }
620   
621    return image.release();
622   
623   
624}
625
626enum ColourSpaceOperation
627{
628    NO_COLOUR_SPACE_OPERATION,
629    MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE,
630    MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR,
631    REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANACE,
632    REPLACE_RGB_WITH_LUMINANCE
633};
634
635struct ModulateAlphaByLuminanceOperator
636{
637    ModulateAlphaByLuminanceOperator() {}
638
639    inline void luminance(float&) const {}
640    inline void alpha(float&) const {}
641    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a*= l; }
642    inline void rgb(float&,float&,float&) const {}
643    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { float l = (r+g+b)*0.3333333; a *= l;}
644};
645
646struct ModulateAlphaByColourOperator
647{
648    ModulateAlphaByColourOperator(const osg::Vec4& colour):_colour(colour) { _lum = _colour.length(); }
649   
650    osg::Vec4 _colour;
651    float _lum;
652
653    inline void luminance(float&) const {}
654    inline void alpha(float&) const {}
655    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a*= l*_lum; }
656    inline void rgb(float&,float&,float&) const {}
657    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()); }
658};
659
660struct ReplaceAlphaWithLuminanceOperator
661{
662    ReplaceAlphaWithLuminanceOperator() {}
663
664    inline void luminance(float&) const {}
665    inline void alpha(float&) const {}
666    inline void luminance_alpha(float& l,float& a) const { a= l; }
667    inline void rgb(float&,float&,float&) const { }
668    inline void rgba(float& r,float& g,float& b,float& a) const { float l = (r+g+b)*0.3333333; a = l; }
669};
670
671osg::Image* doColourSpaceConversion(ColourSpaceOperation op, osg::Image* image, osg::Vec4& colour)
672{
673    switch(op)
674    {
675        case (MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE):
676        {
677            std::cout<<"doing conversion MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE"<<std::endl;
678            osg::modifyImage(image,ModulateAlphaByLuminanceOperator());
679            return image;
680        }
681        case (MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR):
682        {
683            std::cout<<"doing conversion MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR"<<std::endl;
684            osg::modifyImage(image,ModulateAlphaByColourOperator(colour));
685            return image;
686        }
687        case (REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANACE):
688        {
689            std::cout<<"doing conversion REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANACE"<<std::endl;
690            osg::modifyImage(image,ReplaceAlphaWithLuminanceOperator());
691            return image;
692        }
693        case (REPLACE_RGB_WITH_LUMINANCE):
694        {
695            std::cout<<"doing conversion REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANACE"<<std::endl;
696            osg::Image* newImage = new osg::Image;
697            newImage->allocateImage(image->s(), image->t(), image->r(), GL_LUMINANCE, image->getDataType());
698            osg::copyImage(image, 0, 0, 0, image->s(), image->t(), image->r(),
699                           newImage, 0, 0, 0, false);
700            return newImage;
701        }
702        default:
703            return image;
704    }
705}
706
707
708osg::TransferFunction1D* readTransferFunctionFile(const std::string& filename)
709{
710    std::string foundFile = osgDB::findDataFile(filename);
711    if (foundFile.empty())
712    {
713        std::cout<<"Error: could not find transfer function file : "<<filename<<std::endl;
714        return 0;
715    }
716   
717    std::cout<<"Reading transfer function "<<filename<<std::endl;
718
719    osg::TransferFunction1D::ValueMap valueMap;
720    osgDB::ifstream fin(foundFile.c_str());
721    while(fin)
722    {
723        float value, red, green, blue, alpha;
724        fin >> value >> red >> green >> blue >> alpha;
725        if (fin)
726        {
727            std::cout<<"value = "<<value<<" ("<<red<<", "<<green<<", "<<blue<<", "<<alpha<<")"<<std::endl;
728            valueMap[value] = osg::Vec4(red,green,blue,alpha);
729        }
730    }
731   
732    if (valueMap.empty())
733    {
734        std::cout<<"Error: No values read from transfer function file: "<<filename<<std::endl;
735        return 0;
736    }
737   
738    osg::TransferFunction1D* tf = new osg::TransferFunction1D;
739    tf->assign(valueMap, true);
740   
741    return tf;
742}
743
744
745class FollowMouseCallback : public osgGA::GUIEventHandler, public osg::StateSet::Callback
746{
747    public:
748   
749        FollowMouseCallback()
750        {
751            _updateTransparency = false;
752            _updateAlphaCutOff = false;
753            _updateSampleDensity = false;
754        }
755
756        FollowMouseCallback(const FollowMouseCallback&,const osg::CopyOp&) {}
757
758        META_Object(osg,FollowMouseCallback);
759
760        virtual bool handle(const osgGA::GUIEventAdapter& ea,osgGA::GUIActionAdapter&, osg::Object* object, osg::NodeVisitor*)
761        {
762            osgVolume::VolumeTile* tile = dynamic_cast<osgVolume::VolumeTile*>(object);
763            osgVolume::Layer* layer = tile ? tile->getLayer() : 0;
764            osgVolume::Property* property = layer ? layer->getProperty() : 0;
765            if (!property) return false;
766                       
767            osgVolume::CollectPropertiesVisitor cpv;
768            property->accept(cpv);
769           
770            switch(ea.getEventType())
771            {
772                case(osgGA::GUIEventAdapter::MOVE):
773                case(osgGA::GUIEventAdapter::DRAG):
774                {
775                    float v = (ea.getY()-ea.getYmin())/(ea.getYmax()-ea.getYmin());
776                    float v2 = v*v;
777
778                    if (_updateAlphaCutOff && cpv._isoProperty.valid())
779                    {
780                        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Setting isoProperty to "<<v<<std::endl;
781                        cpv._isoProperty->setValue(v);
782                    }
783
784                    if (_updateAlphaCutOff && cpv._afProperty.valid())
785                    {
786                        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Setting afProperty to "<<v<<std::endl;
787                        cpv._afProperty->setValue(v);
788                    }
789                   
790                    if (_updateTransparency && cpv._transparencyProperty.valid())
791                    {
792                        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Setting transparency to "<<v2<<std::endl;
793                        cpv._transparencyProperty->setValue(v2);
794                    }
795
796                    if (_updateSampleDensity && cpv._sampleDensityProperty.valid())
797                    {
798                        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Setting sample density to "<<v2<<std::endl;
799                        cpv._sampleDensityProperty->setValue(v2);
800                    }
801                }
802                case(osgGA::GUIEventAdapter::KEYDOWN):
803                {
804                    if (ea.getKey()=='t') _updateTransparency = true;
805                    if (ea.getKey()=='a') _updateAlphaCutOff = true;
806                    if (ea.getKey()=='d') _updateSampleDensity = true;
807                    break;
808                }
809                case(osgGA::GUIEventAdapter::KEYUP):
810                {
811                    if (ea.getKey()=='t') _updateTransparency = false;
812                    if (ea.getKey()=='a') _updateAlphaCutOff = false;
813                    if (ea.getKey()=='d') _updateSampleDensity = false;
814                    break;
815                }
816                default:
817                    break;
818            }
819            return false;
820        }
821       
822        bool _updateTransparency;
823        bool _updateAlphaCutOff;
824        bool _updateSampleDensity;
825};
826
827
828class TestSupportOperation: public osg::GraphicsOperation
829{
830public:
831
832    TestSupportOperation():
833        osg::GraphicsOperation("TestSupportOperation",false),
834        supported(true),
835        errorMessage(),
836        maximumTextureSize(256) {}
837
838    virtual void operator () (osg::GraphicsContext* gc)
839    {
840        OpenThreads::ScopedLock<OpenThreads::Mutex> lock(mutex);
841
842        glGetIntegerv( GL_MAX_3D_TEXTURE_SIZE, &maximumTextureSize );
843       
844        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Max texture size="<<maximumTextureSize<<std::endl;
845    }
846       
847    OpenThreads::Mutex  mutex;
848    bool                supported;
849    std::string         errorMessage;
850    GLint               maximumTextureSize;
851};
852
853
854
855int main( int argc, char **argv )
856{
857    // use an ArgumentParser object to manage the program arguments.
858    osg::ArgumentParser arguments(&argc,argv);
859   
860    // set up the usage document, in case we need to print out how to use this program.
861    arguments.getApplicationUsage()->setDescription(arguments.getApplicationName()+" is the example which demonstrates use of 3D textures.");
862    arguments.getApplicationUsage()->setCommandLineUsage(arguments.getApplicationName()+" [options] filename ...");
863    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-h or --help","Display this information");
864    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-s <numSlices>","Number of slices to create.");
865    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--images [filenames]","Specify a stack of 2d images to build the 3d volume from.");
866    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--shader","Use OpenGL Shading Language. (default)");
867    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--no-shader","Disable use of OpenGL Shading Language.");
868    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--gpu-tf","Aply the transfer function on the GPU. (default)");
869    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--cpu-tf","Apply the transfer function on the CPU.");
870    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--mip","Use Maximum Intensity Projection (MIP) filtering.");
871    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--xSize <size>","Relative width of rendered brick.");
872    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--ySize <size>","Relative length of rendered brick.");
873    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--zSize <size>","Relative height of rendered brick.");
874    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--xMultiplier <multiplier>","Tex coord x mulitplier.");
875    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--yMultiplier <multiplier>","Tex coord y mulitplier.");
876    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--zMultiplier <multiplier>","Tex coord z mulitplier.");
877    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--clip <ratio>","clip volume as a ratio, 0.0 clip all, 1.0 clip none.");
878    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the s,t,r (x,y,z) dimensions.");
879    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--s_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the s (x) dimension.");
880    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--t_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the t (y) dimension.");
881    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--r_maxTextureSize <size>","Set the texture maximum resolution in the r (z) dimension.");
882    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed","Enable the usage of compressed textures.");
883    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-arb","Enable the usage of OpenGL ARB compressed textures.");
884    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt1","Enable the usage of S3TC DXT1 compressed textures.");
885    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt3","Enable the usage of S3TC DXT3 compressed textures.");
886    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--compressed-dxt5","Enable the usage of S3TC DXT5 compressed textures.");
887    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--modulate-alpha-by-luminance","For each pixel multiply the alpha value by the luminance.");
888    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--replace-alpha-with-luminance","For each pixel set the alpha value to the luminance.");
889    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--replace-rgb-with-luminance","For each rgb pixel convert to the luminance.");
890    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--num-components <num>","Set the number of components to in he target image.");
891    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--no-rescale","Disable the rescaling of the pixel data to 0.0 to 1.0 range");
892    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--rescale","Enable the rescale of the pixel data to 0.0 to 1.0 range (default).");
893    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--shift-min-to-zero","Shift the pixel data so min value is 0.0.");
894//    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("--raw <sizeX> <sizeY> <sizeZ> <numberBytesPerComponent> <numberOfComponents> <endian> <filename>","read a raw image data");
895
896    // construct the viewer.
897    osgViewer::Viewer viewer(arguments);
898
899    // add the window size toggle handler
900    viewer.addEventHandler(new osgViewer::WindowSizeHandler);
901       
902    {
903        osg::ref_ptr<osgGA::KeySwitchMatrixManipulator> keyswitchManipulator = new osgGA::KeySwitchMatrixManipulator;
904
905        keyswitchManipulator->addMatrixManipulator( '1', "Trackball", new osgGA::TrackballManipulator() );
906       
907        osgGA::FlightManipulator* flightManipulator = new osgGA::FlightManipulator();
908        flightManipulator->setYawControlMode(osgGA::FlightManipulator::NO_AUTOMATIC_YAW);
909        keyswitchManipulator->addMatrixManipulator( '2', "Flight", flightManipulator );
910
911        viewer.setCameraManipulator( keyswitchManipulator.get() );
912    }
913
914    // add the stats handler
915    viewer.addEventHandler(new osgViewer::StatsHandler);
916
917    viewer.getCamera()->setClearColor(osg::Vec4(0.0f,0.0f,0.0f,0.0f));
918
919    // if user request help write it out to cout.
920    if (arguments.read("-h") || arguments.read("--help"))
921    {
922        arguments.getApplicationUsage()->write(std::cout);
923        return 1;
924    }
925
926    std::string outputFile;
927    while (arguments.read("-o",outputFile)) {}
928
929
930
931    osg::ref_ptr<osg::TransferFunction1D> transferFunction;
932    std::string tranferFunctionFile;
933    while (arguments.read("--tf",tranferFunctionFile))
934    {
935        transferFunction = readTransferFunctionFile(tranferFunctionFile);
936    }
937
938    unsigned int numSlices=500;
939    while (arguments.read("-s",numSlices)) {}
940   
941   
942    float sliceEnd=1.0f;
943    while (arguments.read("--clip",sliceEnd)) {}
944
945    float alphaFunc=0.02f;
946    while (arguments.read("--alphaFunc",alphaFunc)) {}
947
948
949   
950    ShadingModel shadingModel = Standard;
951    while(arguments.read("--mip")) shadingModel =  MaximumIntensityProjection;
952
953    while (arguments.read("--isosurface"))
954    {
955        shadingModel = Isosurface;
956    }
957
958    float xSize=1.0f, ySize=1.0f, zSize=1.0f;
959    while (arguments.read("--xSize",xSize)) {}
960    while (arguments.read("--ySize",ySize)) {}
961    while (arguments.read("--zSize",zSize)) {}
962
963    float xMultiplier=1.0f, yMultiplier=1.0f, zMultiplier=1.0f;
964    while (arguments.read("--xMultiplier",xMultiplier)) {}
965    while (arguments.read("--yMultiplier",yMultiplier)) {}
966    while (arguments.read("--zMultiplier",zMultiplier)) {}
967
968    osg::ref_ptr<TestSupportOperation> testSupportOperation = new TestSupportOperation;
969    viewer.setRealizeOperation(testSupportOperation.get());
970   
971    viewer.realize();
972
973    int maximumTextureSize = testSupportOperation->maximumTextureSize;
974    int s_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
975    int t_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
976    int r_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
977    while(arguments.read("--maxTextureSize",maximumTextureSize))
978    {
979        s_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
980        t_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
981        r_maximumTextureSize = maximumTextureSize;
982    }
983    while(arguments.read("--s_maxTextureSize",s_maximumTextureSize)) {}
984    while(arguments.read("--t_maxTextureSize",t_maximumTextureSize)) {}
985    while(arguments.read("--r_maxTextureSize",r_maximumTextureSize)) {}
986
987    osg::Texture::InternalFormatMode internalFormatMode = osg::Texture::USE_IMAGE_DATA_FORMAT;
988    while(arguments.read("--compressed") || arguments.read("--compressed-arb")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_ARB_COMPRESSION; }
989
990    while(arguments.read("--compressed-dxt1")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT1_COMPRESSION; }
991    while(arguments.read("--compressed-dxt3")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT3_COMPRESSION; }
992    while(arguments.read("--compressed-dxt5")) { internalFormatMode = osg::Texture::USE_S3TC_DXT5_COMPRESSION; }
993   
994   
995    // set up colour space operation.
996    ColourSpaceOperation colourSpaceOperation = NO_COLOUR_SPACE_OPERATION;
997    osg::Vec4 colourModulate(0.25f,0.25f,0.25f,0.25f);
998    while(arguments.read("--modulate-alpha-by-luminance")) { colourSpaceOperation = MODULATE_ALPHA_BY_LUMINANCE; }
999    while(arguments.read("--modulate-alpha-by-colour", colourModulate.x(),colourModulate.y(),colourModulate.z(),colourModulate.w() )) { colourSpaceOperation = MODULATE_ALPHA_BY_COLOUR; }
1000    while(arguments.read("--replace-alpha-with-luminance")) { colourSpaceOperation = REPLACE_ALPHA_WITH_LUMINANACE; }
1001    while(arguments.read("--replace-rgb-with-luminance")) { colourSpaceOperation = REPLACE_RGB_WITH_LUMINANCE; }
1002
1003
1004    enum RescaleOperation
1005    {
1006        NO_RESCALE,
1007        RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE,
1008        SHIFT_MIN_TO_ZERO
1009    };
1010   
1011    RescaleOperation rescaleOperation = RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE;
1012    while(arguments.read("--no-rescale")) rescaleOperation = NO_RESCALE;
1013    while(arguments.read("--rescale")) rescaleOperation = RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE;
1014    while(arguments.read("--shift-min-to-zero")) rescaleOperation = SHIFT_MIN_TO_ZERO;
1015
1016       
1017    bool resizeToPowerOfTwo = false;
1018   
1019    unsigned int numComponentsDesired = 0;
1020    while(arguments.read("--num-components", numComponentsDesired)) {}
1021
1022    bool useOsgVolume = true;
1023    while(arguments.read("--osgVolume")) { useOsgVolume = true; }
1024    while(arguments.read("--no-osgVolume")) { useOsgVolume = false; }
1025
1026    bool useShader = true;
1027    while(arguments.read("--shader")) { useShader = true; }
1028    while(arguments.read("--no-shader")) { useShader = false; }
1029
1030    bool gpuTransferFunction = true;
1031    while(arguments.read("--gpu-tf")) { gpuTransferFunction = true; }
1032    while(arguments.read("--cpu-tf")) { gpuTransferFunction = false; }
1033
1034    typedef std::list< osg::ref_ptr<osg::Image> > Images;
1035    Images images;
1036
1037
1038    std::string vh_filename;
1039    while (arguments.read("--vh", vh_filename))
1040    {
1041        std::string raw_filename, transfer_filename;
1042        int xdim(0), ydim(0), zdim(0);
1043
1044        osgDB::ifstream header(vh_filename.c_str());
1045        if (header)
1046        {
1047            header >> raw_filename >> transfer_filename >> xdim >> ydim >> zdim >> xSize >> ySize >> zSize;
1048        }
1049       
1050        if (xdim*ydim*zdim==0)
1051        {
1052            std::cout<<"Error in reading volume header "<<vh_filename<<std::endl;
1053            return 1;
1054        }
1055       
1056        if (!raw_filename.empty())
1057        {
1058            images.push_back(readRaw(xdim, ydim, zdim, 1, 1, "little", raw_filename));
1059        }
1060       
1061        if (!transfer_filename.empty())
1062        {
1063            osgDB::ifstream fin(transfer_filename.c_str());
1064            if (fin)
1065            {
1066                osg::TransferFunction1D::ValueMap valueMap;
1067                float value = 0.0;
1068                while(fin && value<=1.0)
1069                {
1070                    float red, green, blue, alpha;
1071                    fin >> red >> green >> blue >> alpha;
1072                    if (fin)
1073                    {
1074                        valueMap[value] = osg::Vec4(red/255.0f,green/255.0f,blue/255.0f,alpha/255.0f);
1075                        std::cout<<"value = "<<value<<" ("<<red<<", "<<green<<", "<<blue<<", "<<alpha<<")";
1076                        std::cout<<"  ("<<valueMap[value]<<")"<<std::endl;
1077                    }
1078                    value += 1/255.0;
1079                }
1080
1081                if (valueMap.empty())
1082                {
1083                    std::cout<<"Error: No values read from transfer function file: "<<transfer_filename<<std::endl;
1084                    return 0;
1085                }
1086
1087                transferFunction = new osg::TransferFunction1D;
1088                transferFunction->assign(valueMap, true);
1089            }
1090        }
1091
1092    }
1093   
1094
1095    int sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents;
1096    std::string endian, raw_filename;
1097    while (arguments.read("--raw", sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents, endian, raw_filename))
1098    {
1099        images.push_back(readRaw(sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents, endian, raw_filename));
1100    }
1101
1102    int images_pos = arguments.find("--images");
1103    if (images_pos>=0)
1104    {
1105        ImageList imageList;
1106        int pos=images_pos+1;
1107        for(;pos<arguments.argc() && !arguments.isOption(pos);++pos)
1108        {
1109            // not an option so assume string is a filename.
1110            osg::Image *image = osgDB::readImageFile( arguments[pos]);
1111
1112            if(image)
1113            {
1114                imageList.push_back(image);
1115            }
1116        }
1117       
1118        arguments.remove(images_pos, pos-images_pos);
1119       
1120        // pack the textures into a single texture.
1121        ProcessRow processRow;
1122        images.push_back(createTexture3D(imageList, processRow, numComponentsDesired, s_maximumTextureSize, t_maximumTextureSize, r_maximumTextureSize, resizeToPowerOfTwo));
1123    }
1124
1125
1126    // any option left unread are converted into errors to write out later.
1127    arguments.reportRemainingOptionsAsUnrecognized();
1128
1129    // report any errors if they have occurred when parsing the program arguments.
1130    if (arguments.errors())
1131    {
1132        arguments.writeErrorMessages(std::cout);
1133        return 1;
1134    }
1135   
1136
1137    // assume remaining arguments are file names of textures.
1138    for(int pos=1;pos<arguments.argc();++pos)
1139    {
1140        if (!arguments.isOption(pos))
1141        {
1142            std::string filename = arguments[pos];
1143            if (osgDB::getLowerCaseFileExtension(filename)=="dicom")
1144            {
1145                // not an option so assume string is a filename.
1146                osg::Image *image = osgDB::readImageFile(filename);
1147                if(image)
1148                {
1149                    images.push_back(image);
1150                }
1151            }
1152            else
1153            {
1154                osgDB::FileType fileType = osgDB::fileType(filename);
1155                if (fileType == osgDB::FILE_NOT_FOUND)
1156                {
1157                    filename = osgDB::findDataFile(filename);
1158                    fileType = osgDB::fileType(filename);
1159                }
1160
1161                if (fileType == osgDB::DIRECTORY)
1162                {
1163                   osg::Image *image = osgDB::readImageFile(filename+".dicom");
1164                    if(image)
1165                    {
1166                        images.push_back(image);
1167                    }
1168                }
1169                else if (fileType == osgDB::REGULAR_FILE)
1170                {
1171                    // not an option so assume string is a filename.
1172                    images.push_back(osgDB::readImageFile( filename ));
1173                }
1174                else
1175                {
1176                    osg::notify(osg::NOTICE)<<"Error: could not find file: "<<filename<<std::endl;
1177                    return 1;
1178                }
1179            }           
1180        }
1181    }
1182   
1183    if (images.empty())
1184    {
1185        std::cout<<"No model loaded, please specify and volumetric image file on the command line."<<std::endl;
1186        return 1;
1187    }
1188
1189
1190    Images::iterator sizeItr = images.begin();
1191    xSize = (*sizeItr)->s();
1192    ySize = (*sizeItr)->t();
1193    zSize = (*sizeItr)->r();
1194    ++sizeItr;
1195
1196    for(;sizeItr != images.end(); ++sizeItr)
1197    {
1198        if ((*sizeItr)->s() != xSize ||
1199            (*sizeItr)->t() != ySize ||
1200            (*sizeItr)->r() != zSize)
1201        {
1202            std::cout<<"Images in sequence are not of the same dimensions."<<std::endl;
1203            return 1;
1204        }
1205    }
1206
1207
1208    osg::RefMatrix* matrix = dynamic_cast<osg::RefMatrix*>(images.front()->getUserData());
1209
1210    osg::Vec4 minValue(FLT_MAX, FLT_MAX, FLT_MAX, FLT_MAX);
1211    osg::Vec4 maxValue(-FLT_MAX, -FLT_MAX, -FLT_MAX, -FLT_MAX);
1212    bool computeMinMax = false;
1213    for(Images::iterator itr = images.begin();
1214        itr != images.end();
1215        ++itr)
1216    {
1217        osg::Vec4 localMinValue, localMaxValue;
1218        if (osg::computeMinMax(itr->get(), localMinValue, localMaxValue))
1219        {
1220            if (localMinValue.r()<minValue.r()) minValue.r() = localMinValue.r();
1221            if (localMinValue.g()<minValue.g()) minValue.g() = localMinValue.g();
1222            if (localMinValue.b()<minValue.b()) minValue.b() = localMinValue.b();
1223            if (localMinValue.a()<minValue.a()) minValue.a() = localMinValue.a();
1224
1225            if (localMaxValue.r()>maxValue.r()) maxValue.r() = localMaxValue.r();
1226            if (localMaxValue.g()>maxValue.g()) maxValue.g() = localMaxValue.g();
1227            if (localMaxValue.b()>maxValue.b()) maxValue.b() = localMaxValue.b();
1228            if (localMaxValue.a()>maxValue.a()) maxValue.a() = localMaxValue.a();
1229
1230            osg::notify(osg::NOTICE)<<"  ("<<localMinValue<<") ("<<localMaxValue<<") "<<(*itr)->getFileName()<<std::endl;
1231
1232            computeMinMax = true;
1233        }
1234    }
1235   
1236    if (computeMinMax)
1237    {
1238        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Min value "<<minValue<<std::endl;
1239        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Max value "<<maxValue<<std::endl;
1240
1241        float minComponent = minValue[0];
1242        minComponent = osg::minimum(minComponent,minValue[1]);
1243        minComponent = osg::minimum(minComponent,minValue[2]);
1244        minComponent = osg::minimum(minComponent,minValue[3]);
1245
1246        float maxComponent = maxValue[0];
1247        maxComponent = osg::maximum(maxComponent,maxValue[1]);
1248        maxComponent = osg::maximum(maxComponent,maxValue[2]);
1249        maxComponent = osg::maximum(maxComponent,maxValue[3]);
1250
1251
1252        switch(rescaleOperation)
1253        {
1254            case(NO_RESCALE):
1255                break;
1256
1257            case(RESCALE_TO_ZERO_TO_ONE_RANGE):
1258            {
1259                float scale = 0.99f/(maxComponent-minComponent);
1260                float offset = -minComponent * scale;
1261
1262                for(Images::iterator itr = images.begin();
1263                    itr != images.end();
1264                    ++itr)
1265                {       
1266                    osg::offsetAndScaleImage(itr->get(),
1267                        osg::Vec4(offset, offset, offset, offset),
1268                        osg::Vec4(scale, scale, scale, scale));
1269                }
1270                break;
1271            }
1272            case(SHIFT_MIN_TO_ZERO):
1273            {
1274                float offset = -minComponent;
1275
1276                for(Images::iterator itr = images.begin();
1277                    itr != images.end();
1278                    ++itr)
1279                {       
1280                    osg::offsetAndScaleImage(itr->get(),
1281                        osg::Vec4(offset, offset, offset, offset),
1282                        osg::Vec4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f));
1283                }
1284                break;
1285            }
1286        };
1287
1288    }
1289
1290   
1291    if (colourSpaceOperation!=NO_COLOUR_SPACE_OPERATION)
1292    {
1293        for(Images::iterator itr = images.begin();
1294            itr != images.end();
1295            ++itr)
1296        {       
1297            (*itr) = doColourSpaceConversion(colourSpaceOperation, itr->get(), colourModulate);
1298        }
1299    }
1300   
1301    if (!gpuTransferFunction && transferFunction.valid())
1302    {
1303        for(Images::iterator itr = images.begin();
1304            itr != images.end();
1305            ++itr)
1306        {       
1307            *itr = osgVolume::applyTransferFunction(itr->get(), transferFunction.get());
1308        }
1309    }
1310   
1311    osg::ref_ptr<osg::Image> image_3d = 0;
1312
1313    if (images.size()==1)
1314    {
1315        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Single image "<<images.size()<<" volumes."<<std::endl;
1316        image_3d = images.front();
1317    }
1318    else
1319    {
1320        osg::notify(osg::NOTICE)<<"Creating sequence of "<<images.size()<<" volumes."<<std::endl;
1321   
1322        osg::ref_ptr<osg::ImageSequence> imageSequence = new osg::ImageSequence;
1323        imageSequence->setLength(10.0);
1324        image_3d = imageSequence.get();
1325        for(Images::iterator itr = images.begin();
1326            itr != images.end();
1327            ++itr)
1328        {       
1329            imageSequence->addImage(itr->get());
1330        }
1331        imageSequence->play();
1332    }
1333   
1334    // create a model from the images.
1335    osg::ref_ptr<osg::Node> rootNode = 0;
1336   
1337    {
1338
1339        osg::ref_ptr<osgVolume::Volume> volume = new osgVolume::Volume;
1340        osg::ref_ptr<osgVolume::VolumeTile> tile = new osgVolume::VolumeTile;
1341        volume->addChild(tile);
1342
1343        osg::ref_ptr<osgVolume::Layer> layer = new osgVolume::ImageLayer(image_3d);
1344        layer->setProperty(new osgVolume::TransferFunctionProperty(transferFunction.get()));
1345       
1346        if (matrix)
1347        {
1348            osgVolume::Locator* locator = new osgVolume::Locator(*matrix);
1349            layer->setLocator(locator);
1350            tile->setLocator(locator);
1351        }
1352       
1353        tile->setLayer(layer.get());
1354       
1355        tile->setEventCallback(new FollowMouseCallback());
1356       
1357        if (useShader)
1358        {
1359            switch(shadingModel)
1360            {
1361                case(Standard):
1362                    layer->addProperty(new osgVolume::AlphaFuncProperty(alphaFunc));
1363                    break;
1364                case(Light):
1365                    layer->addProperty(new osgVolume::AlphaFuncProperty(alphaFunc));
1366                    layer->addProperty(new osgVolume::LightingProperty);
1367                    break;
1368                case(Isosurface):
1369                    layer->addProperty(new osgVolume::IsoSurfaceProperty(alphaFunc));
1370                    break;
1371                case(MaximumIntensityProjection):
1372                    layer->addProperty(new osgVolume::AlphaFuncProperty(alphaFunc));
1373                    layer->addProperty(new osgVolume::MaximumIntensityProjectionProperty);
1374                    break;
1375            }
1376           
1377            layer->addProperty(new osgVolume::SampleDensityProperty(0.005));
1378            layer->addProperty(new osgVolume::TransparencyProperty(1.0));
1379           
1380       
1381            tile->setVolumeTechnique(new osgVolume::ShaderTechnique);
1382        }
1383        else
1384        {
1385            layer->addProperty(new osgVolume::AlphaFuncProperty(alphaFunc));
1386            tile->setVolumeTechnique(new osgVolume::FixedFunctionTechnique);
1387        }
1388       
1389       
1390        rootNode = volume.get();       
1391    }
1392       
1393    if (!outputFile.empty())
1394    {   
1395        std::string ext = osgDB::getFileExtension(outputFile);
1396        std::string name_no_ext = osgDB::getNameLessExtension(outputFile);
1397        if (ext=="osg")
1398        {
1399            if (image_3d.valid())
1400            {
1401                image_3d->setFileName(name_no_ext + ".dds");           
1402                osgDB::writeImageFile(*image_3d, image_3d->getFileName());
1403            }
1404            osgDB::writeNodeFile(*rootNode, outputFile);
1405        }
1406        else if (ext=="ive")
1407        {
1408            osgDB::writeNodeFile(*rootNode, outputFile);       
1409        }
1410        else if (ext=="dds")
1411        {
1412            osgDB::writeImageFile(*image_3d, outputFile);       
1413        }
1414        else
1415        {
1416            std::cout<<"Extension not support for file output, not file written."<<std::endl;
1417        }
1418       
1419        return 0;
1420    }
1421
1422
1423    if (rootNode)
1424    {
1425
1426        // set the scene to render
1427        viewer.setSceneData(rootNode.get());
1428       
1429        // the the viewers main frame loop
1430        viewer.run();
1431    }   
1432   
1433    return 0;
1434
1435}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.