Pileus Git - grits/blob - src/plugins/elev.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2009-2010 Andy Spencer <andy753421@gmail.com>
   3  *
   4  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   7  * (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.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16  */
  17
  18 #include <gtk/gtkgl.h>
  19 #include <glib/gstdio.h>
  20 #include <GL/gl.h>
  21
  22 #include <gis.h>
  23
  24 #include "elev.h"
  25
  26 #define MAX_RESOLUTION 500
  27 #define TILE_WIDTH     1024
  28 #define TILE_HEIGHT    512
  29 #define TILE_SIZE      (TILE_WIDTH*TILE_HEIGHT*sizeof(guint16))
  30
  31 struct _TileData {
  32         /* OpenGL has to be first to make gis_opengl_render_tiles happy */
  33         guint      opengl;
  34         guint16   *bil;
  35 };
  36
  37 static gdouble _height_func(gdouble lat, gdouble lon, gpointer _elev)
  38 {
  39         GisPluginElev *elev = _elev;
  40         if (!elev) return 0;
  41
  42         GisTile *tile = gis_tile_find(elev->tiles, lat, lon);
  43         if (!tile) return 0;
  44
  45         struct _TileData *data = tile->data;
  46         if (!data) return 0;
  47
  48         guint16 *bil  = data->bil;
  49         if (!bil)  return 0;
  50
  51         gint w = TILE_WIDTH;
  52         gint h = TILE_HEIGHT;
  53
  54         gdouble ymin  = tile->edge.s;
  55         gdouble ymax  = tile->edge.n;
  56         gdouble xmin  = tile->edge.w;
  57         gdouble xmax  = tile->edge.e;
  58
  59         gdouble xdist = xmax - xmin;
  60         gdouble ydist = ymax - ymin;
  61
  62         gdouble x =    (lon-xmin)/xdist  * w;
  63         gdouble y = (1-(lat-ymin)/ydist) * h;
  64
  65         gdouble x_rem = x - (int)x;
  66         gdouble y_rem = y - (int)y;
  67         guint x_flr = (int)x;
  68         guint y_flr = (int)y;
  69
  70         //if (lon == 180 || lon == -180)
  71         //      g_message("lon=%f w=%d min=%f max=%f dist=%f x=%f rem=%f flr=%d",
  72         //                 lon,   w,  xmin,  xmax,  xdist,   x, x_rem, x_flr);
  73
  74         /* TODO: Fix interpolation at edges:
  75          *   - Pad these at the edges instead of wrapping/truncating
  76          *   - Figure out which pixels to index (is 0,0 edge, center, etc) */
  77         gint16 px00 = bil[MIN((y_flr  ),h-1)*w + MIN((x_flr  ),w-1)];
  78         gint16 px10 = bil[MIN((y_flr  ),h-1)*w + MIN((x_flr+1),w-1)];
  79         gint16 px01 = bil[MIN((y_flr+1),h-1)*w + MIN((x_flr  ),w-1)];
  80         gint16 px11 = bil[MIN((y_flr+1),h-1)*w + MIN((x_flr+1),w-1)];
  81
  82         return px00 * (1-x_rem) * (1-y_rem) +
  83                px10 * (  x_rem) * (1-y_rem) +
  84                px01 * (1-x_rem) * (  y_rem) +
  85                px11 * (  x_rem) * (  y_rem);
  86 }
  87
  88 /**********************
  89  * Loader and Freeers *
  90  **********************/
  91 #define LOAD_BIL    TRUE
  92 #define LOAD_OPENGL FALSE
  93 struct _LoadTileData {
  94         GisPluginElev    *elev;
  95         gchar            *path;
  96         GisTile          *tile;
  97         GdkPixbuf        *pixbuf;
  98         struct _TileData *data;
  99 };
 100 static guint16 *_load_bil(gchar *path)
 101 {
 102         gsize len;
 103         gchar *data = NULL;
 104         g_file_get_contents(path, &data, &len, NULL);
 105         g_debug("GisPluginElev: load_bil %p", data);
 106         if (len != TILE_SIZE) {
 107                 g_warning("GisPluginElev: _load_bil - unexpected tile size %d, != %d",
 108                                 len, TILE_SIZE);
 109                 g_free(data);
 110                 return NULL;
 111         }
 112         return (guint16*)data;
 113 }
 114 static GdkPixbuf *_load_pixbuf(guint16 *bil)
 115 {
 116         GdkPixbuf *pixbuf = gdk_pixbuf_new(GDK_COLORSPACE_RGB, FALSE, 8, TILE_WIDTH, TILE_HEIGHT);
 117         guchar    *pixels = gdk_pixbuf_get_pixels(pixbuf);
 118         gint       stride = gdk_pixbuf_get_rowstride(pixbuf);
 119         gint       nchan  = gdk_pixbuf_get_n_channels(pixbuf);
 120
 121         for (int r = 0; r < TILE_HEIGHT; r++) {
 122                 for (int c = 0; c < TILE_WIDTH; c++) {
 123                         gint16 value = bil[r*TILE_WIDTH + c];
 124                         //guchar color = (float)(MAX(value,0))/8848 * 255;
 125                         guchar color = (float)value/8848 * 255;
 126                         pixels[r*stride + c*nchan + 0] = color;
 127                         pixels[r*stride + c*nchan + 1] = color;
 128                         pixels[r*stride + c*nchan + 2] = color;
 129                         if (nchan == 4)
 130                                 pixels[r*stride + c*nchan + 3] = 128;
 131                 }
 132         }
 133         g_debug("GisPluginElev: load_pixbuf %p", pixbuf);
 134         return pixbuf;
 135 }
 136 static guint _load_opengl(GdkPixbuf *pixbuf)
 137 {
 138         /* Load image */
 139         guchar *pixels = gdk_pixbuf_get_pixels(pixbuf);
 140         gint    alpha  = gdk_pixbuf_get_has_alpha(pixbuf);
 141         gint    nchan  = 4; // gdk_pixbuf_get_n_channels(pixbuf);
 142         gint    width  = gdk_pixbuf_get_width(pixbuf);
 143         gint    height = gdk_pixbuf_get_height(pixbuf);
 144
 145         /* Create Texture */
 146         guint opengl;
 147         glGenTextures(1, &opengl);
 148         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, opengl);
 149
 150         glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
 151         glPixelStorei(GL_PACK_ALIGNMENT, 1);
 152         glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, nchan, width, height, 0,
 153                         (alpha ? GL_RGBA : GL_RGB), GL_UNSIGNED_BYTE, pixels);
 154         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
 155         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
 156         glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_BORDER);
 157         glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_BORDER);
 158
 159         g_debug("GisPluginElev: load_opengl %d", opengl);
 160         return opengl;
 161 }
 162 static gboolean _load_tile_cb(gpointer _load)
 163 {
 164         struct _LoadTileData *load = _load;
 165         g_debug("GisPluginElev: _load_tile_cb: %s", load->path);
 166         GisPluginElev    *elev   = load->elev;
 167         GisTile          *tile   = load->tile;
 168         GdkPixbuf        *pixbuf = load->pixbuf;
 169         struct _TileData *data   = load->data;
 170         g_free(load->path);
 171         g_free(load);
 172
 173         if (LOAD_OPENGL)
 174                 data->opengl = _load_opengl(pixbuf);
 175
 176         tile->data = data;
 177
 178         /* Do necessasairy processing */
 179         /* TODO: Lock this and move to thread, can remove elev from _load then */
 180         if (LOAD_BIL)
 181                 gis_viewer_set_height_func(elev->viewer, tile, _height_func, elev, TRUE);
 182
 183         /* Cleanup unneeded things */
 184         if (!LOAD_BIL)
 185                 g_free(data->bil);
 186         if (LOAD_OPENGL)
 187                 g_object_unref(pixbuf);
 188
 189         return FALSE;
 190 }
 191 static void _load_tile(GisTile *tile, gpointer _elev)
 192 {
 193         GisPluginElev *elev = _elev;
 194
 195         struct _LoadTileData *load = g_new0(struct _LoadTileData, 1);
 196         load->path = gis_wms_fetch(elev->wms, tile, GIS_ONCE, NULL, NULL);
 197         g_debug("GisPluginElev: _load_tile: %s", load->path);
 198         load->elev = elev;
 199         load->tile = tile;
 200         load->data = g_new0(struct _TileData, 1);
 201         if (LOAD_BIL || LOAD_OPENGL) {
 202                 load->data->bil = _load_bil(load->path);
 203                 if (!load->data->bil) {
 204                         g_remove(load->path);
 205                         g_free(load->data);
 206                         g_free(load->path);
 207                         g_free(load);
 208                         return;
 209                 }
 210         }
 211         if (LOAD_OPENGL) {
 212                 load->pixbuf = _load_pixbuf(load->data->bil);
 213         }
 214
 215         g_idle_add_full(G_PRIORITY_LOW, _load_tile_cb, load, NULL);
 216 }
 217
 218 static gboolean _free_tile_cb(gpointer _data)
 219 {
 220         struct _TileData *data = _data;
 221         if (LOAD_BIL)
 222                 g_free(data->bil);
 223         if (LOAD_OPENGL)
 224                 glDeleteTextures(1, &data->opengl);
 225         g_free(data);
 226         return FALSE;
 227 }
 228 static void _free_tile(GisTile *tile, gpointer _elev)
 229 {
 230         GisPluginElev *elev = _elev;
 231         g_debug("GisPluginElev: _free_tile: %p", tile->data);
 232         if (tile->data)
 233                 g_idle_add_full(G_PRIORITY_LOW, _free_tile_cb, tile->data, NULL);
 234 }
 235
 236 static gpointer _update_tiles(gpointer _elev)
 237 {
 238         GisPluginElev *elev = _elev;
 239         g_mutex_lock(elev->mutex);
 240         gdouble lat, lon, elevation;
 241         gis_viewer_get_location(elev->viewer, &lat, &lon, &elevation);
 242         gis_tile_update(elev->tiles,
 243                         MAX_RESOLUTION, TILE_WIDTH, TILE_WIDTH,
 244                         lat, lon, elevation,
 245                         _load_tile, elev);
 246         gis_tile_gc(elev->tiles, time(NULL)-10,
 247                         _free_tile, elev);
 248         g_mutex_unlock(elev->mutex);
 249         return NULL;
 250 }
 251
 252 /*************
 253  * Callbacks *
 254  *************/
 255 static void _on_location_changed(GisViewer *viewer,
 256                 gdouble lat, gdouble lon, gdouble elevation, GisPluginElev *elev)
 257 {
 258         g_thread_create(_update_tiles, elev, FALSE, NULL);
 259 }
 260
 261 /***********
 262  * Methods *
 263  ***********/
 264 GisPluginElev *gis_plugin_elev_new(GisViewer *viewer)
 265 {
 266         g_debug("GisPluginElev: new");
 267         GisPluginElev *elev = g_object_new(GIS_TYPE_PLUGIN_ELEV, NULL);
 268         elev->viewer = g_object_ref(viewer);
 269
 270         /* Load initial tiles */
 271         _load_tile(elev->tiles, elev);
 272         g_thread_create(_update_tiles, elev, FALSE, NULL);
 273
 274         /* Connect signals */
 275         elev->sigid = g_signal_connect(elev->viewer, "location-changed",
 276                         G_CALLBACK(_on_location_changed), elev);
 277
 278         /* Add renderers */
 279         if (LOAD_OPENGL)
 280                 gis_viewer_add(viewer, GIS_OBJECT(elev->tiles), GIS_LEVEL_WORLD, 0);
 281
 282         return elev;
 283 }
 284
 285
 286 /****************
 287  * GObject code *
 288  ****************/
 289 /* Plugin init */
 290 static void gis_plugin_elev_plugin_init(GisPluginInterface *iface);
 291 G_DEFINE_TYPE_WITH_CODE(GisPluginElev, gis_plugin_elev, G_TYPE_OBJECT,
 292                 G_IMPLEMENT_INTERFACE(GIS_TYPE_PLUGIN,
 293                         gis_plugin_elev_plugin_init));
 294 static void gis_plugin_elev_plugin_init(GisPluginInterface *iface)
 295 {
 296         g_debug("GisPluginElev: plugin_init");
 297         /* Add methods to the interface */
 298 }
 299 /* Class/Object init */
 300 static void gis_plugin_elev_init(GisPluginElev *elev)
 301 {
 302         g_debug("GisPluginElev: init");
 303         /* Set defaults */
 304         elev->mutex = g_mutex_new();
 305         elev->tiles = gis_tile_new(NULL, NORTH, SOUTH, EAST, WEST);
 306         elev->wms   = gis_wms_new(
 307                 "http://www.nasa.network.com/elev", "srtm30", "application/bil",
 308                 "srtm/", "bil", TILE_WIDTH, TILE_HEIGHT);
 309 }
 310 static void gis_plugin_elev_dispose(GObject *gobject)
 311 {
 312         g_debug("GisPluginElev: dispose");
 313         GisPluginElev *elev = GIS_PLUGIN_ELEV(gobject);
 314         /* Drop references */
 315         if (LOAD_BIL)
 316                 gis_viewer_clear_height_func(elev->viewer);
 317         if (elev->viewer) {
 318                 g_signal_handler_disconnect(elev->viewer, elev->sigid);
 319                 g_object_unref(elev->viewer);
 320                 elev->viewer = NULL;
 321         }
 322         G_OBJECT_CLASS(gis_plugin_elev_parent_class)->dispose(gobject);
 323 }
 324 static void gis_plugin_elev_finalize(GObject *gobject)
 325 {
 326         g_debug("GisPluginElev: finalize");
 327         GisPluginElev *elev = GIS_PLUGIN_ELEV(gobject);
 328         /* Free data */
 329         gis_tile_free(elev->tiles, _free_tile, elev);
 330         gis_wms_free(elev->wms);
 331         g_mutex_free(elev->mutex);
 332         G_OBJECT_CLASS(gis_plugin_elev_parent_class)->finalize(gobject);
 333
 334 }
 335 static void gis_plugin_elev_class_init(GisPluginElevClass *klass)
 336 {
 337         g_debug("GisPluginElev: class_init");
 338         GObjectClass *gobject_class = (GObjectClass*)klass;
 339         gobject_class->dispose  = gis_plugin_elev_dispose;
 340         gobject_class->finalize = gis_plugin_elev_finalize;
 341 }