slight code reduction to DrawShadowVolume functions
[divverent/darkplaces.git] / model_shared.h
1 /*
2 Copyright (C) 1996-1997 Id Software, Inc.
3
4 This program is free software; you can redistribute it and/or
5 modify it under the terms of the GNU General Public License
6 as published by the Free Software Foundation; either version 2
7 of the License, or (at your option) any later version.
8
9 This program is distributed in the hope that it will be useful,
10 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
12
13 See the GNU General Public License for more details.
14
15 You should have received a copy of the GNU General Public License
16 along with this program; if not, write to the Free Software
17 Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
18
19 */
20
21 #ifndef MODEL_SHARED_H
22 #define MODEL_SHARED_H
23
24 typedef enum {ST_SYNC=0, ST_RAND } synctype_t;
25
26 /*
27
28 d*_t structures are on-disk representations
29 m*_t structures are in-memory
30
31 */
32
33 typedef enum {mod_invalid, mod_brushq1, mod_sprite, mod_alias, mod_brushq2, mod_brushq3} modtype_t;
34
35 typedef struct animscene_s
36 {
37         char name[32]; // for viewthing support
38         int firstframe;
39         int framecount;
40         int loop; // true or false
41         float framerate;
42 }
43 animscene_t;
44
45 typedef struct skinframe_s
46 {
47         rtexture_t *stain; // inverse modulate with background (used for decals and such)
48         rtexture_t *merged; // original texture without glow
49         rtexture_t *base; // original texture without pants/shirt/glow
50         rtexture_t *pants; // pants only (in greyscale)
51         rtexture_t *shirt; // shirt only (in greyscale)
52         rtexture_t *nmap; // normalmap (bumpmap for dot3)
53         rtexture_t *gloss; // glossmap (for dot3)
54         rtexture_t *detail; // detail texture (silly bumps for non-dot3)
55         rtexture_t *glow; // glow only (fullbrights)
56         rtexture_t *fog; // alpha of the base texture (if not opaque)
57 }
58 skinframe_t;
59
60 #define MAX_SKINS 256
61
62 typedef struct overridetagname_s
63 {
64         char name[MAX_QPATH];
65 }
66 overridetagname_t;
67
68 // a replacement set of tag names, per skin
69 typedef struct overridetagnameset_s
70 {
71         int num_overridetagnames;
72         overridetagname_t *data_overridetagnames;
73 }
74 overridetagnameset_t;
75
76 // LordHavoc: replaces glpoly, triangle mesh
77 typedef struct surfmesh_s
78 {
79         int num_vertices; // number of vertices in the mesh
80         int num_triangles; // number of triangles in the mesh
81         float *data_vertex3f; // float[verts*3] vertex locations
82         float *data_svector3f; // float[verts*3] direction of 'S' (right) texture axis for each vertex
83         float *data_tvector3f; // float[verts*3] direction of 'T' (down) texture axis for each vertex
84         float *data_normal3f; // float[verts*3] direction of 'R' (out) texture axis for each vertex
85         int *data_lightmapoffsets; // index into surface's lightmap samples for vertex lighting
86         float *data_texcoordtexture2f; // float[verts*2] texcoords for surface texture
87         float *data_texcoordlightmap2f; // float[verts*2] texcoords for lightmap texture
88         float *data_texcoorddetail2f; // float[verts*2] texcoords for detail texture
89         float *data_lightmapcolor4f;
90         int *data_element3i; // int[tris*3] triangles of the mesh, 3 indices into vertex arrays for each
91         int *data_neighbor3i; // int[tris*3] neighboring triangle on each edge (-1 if none)
92
93         int num_collisionvertices;
94         int num_collisiontriangles;
95         float *data_collisionvertex3f;
96         int *data_collisionelement3i;
97 }
98 surfmesh_t;
99
100 #define SHADOWMESHVERTEXHASH 1024
101 typedef struct shadowmeshvertexhash_s
102 {
103         struct shadowmeshvertexhash_s *next;
104 }
105 shadowmeshvertexhash_t;
106
107 typedef struct shadowmesh_s
108 {
109         // next mesh in chain
110         struct shadowmesh_s *next;
111         // used for light mesh (NULL on shadow mesh)
112         rtexture_t *map_diffuse;
113         rtexture_t *map_specular;
114         rtexture_t *map_normal;
115         // buffer sizes
116         int numverts, maxverts;
117         int numtriangles, maxtriangles;
118         // used always
119         float *vertex3f;
120         // used for light mesh (NULL on shadow mesh)
121         float *svector3f;
122         float *tvector3f;
123         float *normal3f;
124         float *texcoord2f;
125         // used always
126         int *element3i;
127         // used for shadow mesh (NULL on light mesh)
128         int *neighbor3i;
129         // these are NULL after Mod_ShadowMesh_Finish is performed, only used
130         // while building meshes
131         shadowmeshvertexhash_t **vertexhashtable, *vertexhashentries;
132 }
133 shadowmesh_t;
134
135
136 #include "matrixlib.h"
137
138 #include "model_brush.h"
139 #include "model_sprite.h"
140 #include "model_alias.h"
141
142 typedef struct model_alias_s
143 {
144         // mdl/md2/md3/zym model formats are treated the same after loading
145
146         // the shader meshes comprising this model
147         int                             aliasnum_meshes;
148         aliasmesh_t             *aliasdata_meshes;
149
150         // for md3 models
151         int                             aliasnum_tags;
152         int                             aliasnum_tagframes;
153         aliastag_t              *aliasdata_tags;
154
155         // for skeletal models
156         int                             aliasnum_bones;
157         aliasbone_t             *aliasdata_bones;
158         int                             aliasnum_poses;
159         float                   *aliasdata_poses;
160 }
161 model_alias_t;
162
163 typedef struct model_sprite_s
164 {
165         int                             sprnum_type;
166         mspriteframe_t  *sprdata_frames;
167 }
168 model_sprite_t;
169
170 struct trace_s;
171
172 typedef struct model_brush_s
173 {
174         // true if this model is a HalfLife .bsp file
175         qboolean ishlbsp;
176         // string of entity definitions (.map format)
177         char *entities;
178
179         // if non-zero this is a submodel
180         // (this is the number of the submodel, an index into submodels)
181         int submodel;
182
183         // number of submodels in this map (just used by server to know how many
184         // submodels to load)
185         int numsubmodels;
186         // pointers to each of the submodels if .isworldmodel is true
187         struct model_s **submodels;
188
189         int num_planes;
190         mplane_t *data_planes;
191
192         int num_nodes;
193         mnode_t *data_nodes;
194
195         // visible leafs, not counting 0 (solid)
196         int num_visleafs;
197         // number of actual leafs (including 0 which is solid)
198         int num_leafs;
199         mleaf_t *data_leafs;
200
201         int num_leafbrushes;
202         int *data_leafbrushes;
203
204         int num_leafsurfaces;
205         int *data_leafsurfaces;
206
207         int num_portals;
208         mportal_t *data_portals;
209
210         int num_portalpoints;
211         mvertex_t *data_portalpoints;
212
213         int num_textures;
214         texture_t *data_textures;
215
216         int num_surfaces;
217         msurface_t *data_surfaces;
218
219         int num_brushes;
220         q3mbrush_t *data_brushes;
221
222         int num_brushsides;
223         q3mbrushside_t *data_brushsides;
224
225         // pvs
226         int num_pvsclusters;
227         int num_pvsclusterbytes;
228         unsigned char *data_pvsclusters;
229         // example
230         //pvschain = model->brush.data_pvsclusters + mycluster * model->brush.num_pvsclusterbytes;
231         //if (pvschain[thatcluster >> 3] & (1 << (thatcluster & 7)))
232
233         // a mesh containing all shadow casting geometry for the whole model (including submodels), portions of this are referenced by each surface's num_firstshadowmeshtriangle
234         shadowmesh_t *shadowmesh;
235
236         // common functions
237         int (*SuperContentsFromNativeContents)(struct model_s *model, int nativecontents);
238         int (*NativeContentsFromSuperContents)(struct model_s *model, int supercontents);
239         qbyte *(*GetPVS)(struct model_s *model, const vec3_t p);
240         int (*FatPVS)(struct model_s *model, const vec3_t org, vec_t radius, qbyte *pvsbuffer, int pvsbufferlength);
241         int (*BoxTouchingPVS)(struct model_s *model, const qbyte *pvs, const vec3_t mins, const vec3_t maxs);
242         int (*BoxTouchingVisibleLeafs)(struct model_s *model, const qbyte *visibleleafs, const vec3_t mins, const vec3_t maxs);
243         void (*LightPoint)(struct model_s *model, const vec3_t p, vec3_t ambientcolor, vec3_t diffusecolor, vec3_t diffusenormal);
244         void (*FindNonSolidLocation)(struct model_s *model, const vec3_t in, vec3_t out, vec_t radius);
245         // these are actually only found on brushq1, but NULL is handled gracefully
246         void (*AmbientSoundLevelsForPoint)(struct model_s *model, const vec3_t p, qbyte *out, int outsize);
247         void (*RoundUpToHullSize)(struct model_s *cmodel, const vec3_t inmins, const vec3_t inmaxs, vec3_t outmins, vec3_t outmaxs);
248
249         char skybox[64];
250
251         rtexture_t *solidskytexture;
252         rtexture_t *alphaskytexture;
253 }
254 model_brush_t;
255
256 typedef struct model_brushq1_s
257 {
258         // lightmap format, set to r_lightmaprgba when model is loaded
259         int                             lightmaprgba;
260
261         dmodel_t                *submodels;
262
263         int                             numvertexes;
264         mvertex_t               *vertexes;
265
266         int                             numedges;
267         medge_t                 *edges;
268
269         int                             numtexinfo;
270         mtexinfo_t              *texinfo;
271
272         int                             numsurfedges;
273         int                             *surfedges;
274
275         int                             numclipnodes;
276         dclipnode_t             *clipnodes;
277
278         hull_t                  hulls[MAX_MAP_HULLS];
279
280         int                             num_compressedpvs;
281         qbyte                   *data_compressedpvs;
282
283         int                             num_lightdata;
284         qbyte                   *lightdata;
285
286         int                             numlights;
287         mlight_t                *lights;
288
289         // lightmap update chains for light styles
290         int                             light_styles;
291         qbyte                   *light_style;
292         int                             *light_stylevalue;
293         msurface_t              ***light_styleupdatechains;
294         msurface_t              **light_styleupdatechainsbuffer;
295
296         mleaf_t *(*PointInLeaf)(struct model_s *model, const float *p);
297 }
298 model_brushq1_t;
299
300 /* MSVC can't compile empty structs, so this is commented out for now
301 typedef struct model_brushq2_s
302 {
303 }
304 model_brushq2_t;
305 */
306
307 typedef struct model_brushq3_s
308 {
309         int num_models;
310         q3dmodel_t *data_models;
311
312         // freed after loading!
313         int num_vertices;
314         float *data_vertex3f;
315         float *data_texcoordtexture2f;
316         float *data_texcoordlightmap2f;
317         float *data_color4f;
318
319         // freed after loading!
320         int num_triangles;
321         int *data_element3i;
322
323         int num_effects;
324         q3deffect_t *data_effects;
325
326         // lightmap textures
327         int num_lightmaps;
328         rtexture_t **data_lightmaps;
329
330         // voxel light data with directional shading
331         int num_lightgrid;
332         q3dlightgrid_t *data_lightgrid;
333         // size of each cell (may vary by map, typically 64 64 128)
334         float num_lightgrid_cellsize[3];
335         // 1.0 / num_lightgrid_cellsize
336         float num_lightgrid_scale[3];
337         // dimensions of the world model in lightgrid cells
338         int num_lightgrid_imins[3];
339         int num_lightgrid_imaxs[3];
340         int num_lightgrid_isize[3];
341         // indexing/clamping
342         int num_lightgrid_dimensions[3];
343         // transform modelspace coordinates to lightgrid index
344         matrix4x4_t num_lightgrid_indexfromworld;
345 }
346 model_brushq3_t;
347
348 typedef struct model_s
349 {
350         // name and path of model, for example "progs/player.mdl"
351         char                    name[MAX_QPATH];
352         // model needs to be loaded if this is false
353         qboolean                loaded;
354         // set if the model is used in current map, models which are not, are purged
355         qboolean                used;
356         // true if this is the world model (I.E. defines what sky to use, and may contain submodels)
357         qboolean                isworldmodel;
358         // CRC of the file this model was loaded from, to reload if changed
359         unsigned int    crc;
360         // mod_brush, mod_alias, mod_sprite
361         modtype_t               type;
362         // memory pool for allocations
363         mempool_t               *mempool;
364         // all models use textures...
365         rtexturepool_t  *texturepool;
366         // flags from the model file
367         int                             flags;
368         // engine calculated flags, ones that can not be set in the file
369         int                             flags2;
370         // number of QC accessible frame(group)s in the model
371         int                             numframes;
372         // number of QC accessible skin(group)s in the model
373         int                             numskins;
374         // whether to randomize animated framegroups
375         synctype_t              synctype;
376         // bounding box at angles '0 0 0'
377         vec3_t                  normalmins, normalmaxs;
378         // bounding box if yaw angle is not 0, but pitch and roll are
379         vec3_t                  yawmins, yawmaxs;
380         // bounding box if pitch or roll are used
381         vec3_t                  rotatedmins, rotatedmaxs;
382         // sphere radius, usable at any angles
383         float                   radius;
384         // squared sphere radius for easier comparisons
385         float                   radius2;
386         // skin animation info
387         animscene_t             *skinscenes; // [numskins]
388         // skin animation info
389         animscene_t             *animscenes; // [numframes]
390         // range of surface numbers in this (sub)model
391         int                             firstmodelsurface;
392         int                             nummodelsurfaces;
393         // range of collision brush numbers in this (sub)model
394         int                             firstmodelbrush;
395         int                             nummodelbrushes;
396         // list of surface numbers in this (sub)model
397         int                             *surfacelist;
398         // surface meshes are merged to a smaller set of meshes to allow reduced
399         // vertex array switching, the meshes are limited to 65536 vertices each
400         // to play nice with Geforce1 hardware
401         int                             nummeshes;
402         surfmesh_t              **meshlist;
403         // draw the model's sky polygons (only used by brush models)
404         void(*DrawSky)(struct entity_render_s *ent);
405         // draw the model using lightmap/dlight shading
406         void(*Draw)(struct entity_render_s *ent);
407         // gathers info on which clusters and surfaces are lit by light, as well as calculating a bounding box
408         void(*GetLightInfo)(struct entity_render_s *ent, vec3_t relativelightorigin, float lightradius, vec3_t outmins, vec3_t outmaxs, int *outclusterlist, qbyte *outclusterpvs, int *outnumclusterspointer, int *outsurfacelist, qbyte *outsurfacepvs, int *outnumsurfacespointer);
409         // draw a shadow volume for the model based on light source
410         void(*DrawShadowVolume)(struct entity_render_s *ent, vec3_t relativelightorigin, float lightradius, int numsurfaces, const int *surfacelist, const vec3_t lightmins, const vec3_t lightmaxs);
411         // draw the lighting on a model (through stencil)
412         void(*DrawLight)(struct entity_render_s *ent, vec3_t relativelightorigin, vec3_t relativeeyeorigin, float lightradius, float *lightcolor, const matrix4x4_t *matrix_modeltolight, const matrix4x4_t *matrix_modeltoattenuationxyz, const matrix4x4_t *matrix_modeltoattenuationz, rtexture_t *lightcubemap, vec_t ambientscale, vec_t diffusescale, vec_t specularscale, int numsurfaces, const int *surfacelist);
413         // trace a box against this model
414         void (*TraceBox)(struct model_s *model, int frame, struct trace_s *trace, const vec3_t boxstartmins, const vec3_t boxstartmaxs, const vec3_t boxendmins, const vec3_t boxendmaxs, int hitsupercontentsmask);
415         // fields belonging to each type of model
416         model_alias_t   alias;
417         model_sprite_t  sprite;
418         model_brush_t   brush;
419         model_brushq1_t brushq1;
420         /* MSVC can't handle an empty struct, so this is commented out for now
421         model_brushq2_t brushq2;
422         */
423         model_brushq3_t brushq3;
424         // skin files can have different tags for each skin
425         overridetagnameset_t    *data_overridetagnamesforskin;
426         // flags this model for offseting sounds to the model center (used by brush models)
427         int soundfromcenter;
428 }
429 model_t;
430
431 //============================================================================
432
433 // this can be used for anything without a valid texture
434 extern rtexture_t *r_notexture;
435 #define NUM_DETAILTEXTURES 1
436 extern rtexture_t *mod_shared_detailtextures[NUM_DETAILTEXTURES];
437 // every texture must be in a pool...
438 extern rtexturepool_t *mod_shared_texturepool;
439
440 extern rtexture_t *mod_shared_distorttexture[64];
441
442 // model loading
443 extern model_t *loadmodel;
444 extern qbyte *mod_base;
445 // sky/water subdivision
446 //extern cvar_t gl_subdivide_size;
447 // texture fullbrights
448 extern cvar_t r_fullbrights;
449
450 void Mod_Init (void);
451 void Mod_CheckLoaded (model_t *mod);
452 void Mod_ClearAll (void);
453 model_t *Mod_FindName (const char *name);
454 model_t *Mod_ForName (const char *name, qboolean crash, qboolean checkdisk, qboolean isworldmodel);
455 void Mod_UnloadModel (model_t *mod);
456
457 void Mod_ClearUsed(void);
458 void Mod_PurgeUnused(void);
459 void Mod_LoadModels(void);
460
461 extern model_t *loadmodel;
462 extern char loadname[32];       // for hunk tags
463
464 int Mod_BuildVertexRemapTableFromElements(int numelements, const int *elements, int numvertices, int *remapvertices);
465 void Mod_BuildTriangleNeighbors(int *neighbors, const int *elements, int numtriangles);
466 void Mod_ValidateElements(const int *elements, int numtriangles, int numverts, const char *filename, int fileline);
467 void Mod_BuildNormals(int numverts, int numtriangles, const float *vertex3f, const int *elements, float *normal3f);
468 void Mod_BuildTextureVectorsAndNormals(int numverts, int numtriangles, const float *vertex, const float *texcoord, const int *elements, float *svectors, float *tvectors, float *normals);
469
470 surfmesh_t *Mod_AllocSurfMesh(mempool_t *mempool, int numvertices, int numtriangles, int numcollisionvertices, int numcollisiontriangles, qboolean detailtexcoords, qboolean lightmapoffsets, qboolean vertexcolors);
471
472 shadowmesh_t *Mod_ShadowMesh_Alloc(mempool_t *mempool, int maxverts, int maxtriangles, rtexture_t *map_diffuse, rtexture_t *map_specular, rtexture_t *map_normal, int light, int neighbors, int expandable);
473 shadowmesh_t *Mod_ShadowMesh_ReAlloc(mempool_t *mempool, shadowmesh_t *oldmesh, int light, int neighbors);
474 int Mod_ShadowMesh_AddVertex(shadowmesh_t *mesh, float *vertex14f);
475 void Mod_ShadowMesh_AddTriangle(mempool_t *mempool, shadowmesh_t *mesh, rtexture_t *map_diffuse, rtexture_t *map_specular, rtexture_t *map_normal, float *vertex14f);
476 void Mod_ShadowMesh_AddMesh(mempool_t *mempool, shadowmesh_t *mesh, rtexture_t *map_diffuse, rtexture_t *map_specular, rtexture_t *map_normal, const float *vertex3f, const float *svector3f, const float *tvector3f, const float *normal3f, const float *texcoord2f, int numtris, const int *element3i);
477 shadowmesh_t *Mod_ShadowMesh_Begin(mempool_t *mempool, int maxverts, int maxtriangles, rtexture_t *map_diffuse, rtexture_t *map_specular, rtexture_t *map_normal, int light, int neighbors, int expandable);
478 shadowmesh_t *Mod_ShadowMesh_Finish(mempool_t *mempool, shadowmesh_t *firstmesh, int light, int neighbors);
479 void Mod_ShadowMesh_CalcBBox(shadowmesh_t *firstmesh, vec3_t mins, vec3_t maxs, vec3_t center, float *radius);
480 void Mod_ShadowMesh_Free(shadowmesh_t *mesh);
481
482 int Mod_LoadSkinFrame(skinframe_t *skinframe, char *basename, int textureflags, int loadpantsandshirt, int usedetailtexture, int loadglowtexture);
483 int Mod_LoadSkinFrame_Internal(skinframe_t *skinframe, char *basename, int textureflags, int loadpantsandshirt, int usedetailtexture, int loadglowtexture, qbyte *skindata, int width, int height);
484
485 // used for talking to the QuakeC mainly
486 int Mod_Q1BSP_NativeContentsFromSuperContents(struct model_s *model, int supercontents);
487 int Mod_Q1BSP_SuperContentsFromNativeContents(struct model_s *model, int nativecontents);
488
489 extern cvar_t r_mipskins;
490
491 typedef struct skinfileitem_s
492 {
493         struct skinfileitem_s *next;
494         char name[MAX_QPATH];
495         char replacement[MAX_QPATH];
496 }
497 skinfileitem_t;
498
499 typedef struct skinfile_s
500 {
501         struct skinfile_s *next;
502         skinfileitem_t *items;
503 }
504 skinfile_t;
505
506 skinfile_t *Mod_LoadSkinFiles(void);
507 void Mod_FreeSkinFiles(skinfile_t *skinfile);
508 int Mod_CountSkinFiles(skinfile_t *skinfile);
509
510 void Mod_SnapVertices(int numcomponents, int numvertices, float *vertices, float snap);
511 int Mod_RemoveDegenerateTriangles(int numtriangles, const int *inelement3i, int *outelement3i, const float *vertex3f);
512
513 #endif  // MODEL_SHARED_H
514