git.sur5r.net Git - fstl/blob - src/loader.cpp

   1 #include <future>
   2
   3 #include "loader.h"
   4 #include "vertex.h"
   5
   6 Loader::Loader(QObject* parent, const QString& filename, bool is_reload)
   7     : QThread(parent), filename(filename), is_reload(is_reload)
   8 {
   9     // Nothing to do here
  10 }
  11
  12 void Loader::run()
  13 {
  14     Mesh* mesh = load_stl();
  15     if (mesh)
  16     {
  17         if (mesh->empty())
  18         {
  19             emit error_empty_mesh();
  20             delete mesh;
  21         }
  22         else
  23         {
  24             emit got_mesh(mesh, is_reload);
  25             emit loaded_file(filename);
  26         }
  27     }
  28 }
  29
  30 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  31
  32 void parallel_sort(Vertex* begin, Vertex* end, int threads)
  33 {
  34     if (threads < 2 || end - begin < 2)
  35     {
  36         std::sort(begin, end);
  37     }
  38     else
  39     {
  40         const auto mid = begin + (end - begin) / 2;
  41         if (threads == 2)
  42         {
  43             auto future = std::async(parallel_sort, begin, mid, threads / 2);
  44             std::sort(mid, end);
  45             future.wait();
  46         }
  47         else
  48         {
  49             auto a = std::async(std::launch::async, parallel_sort, begin, mid, threads / 2);
  50             auto b = std::async(std::launch::async, parallel_sort, mid, end, threads / 2);
  51             a.wait();
  52             b.wait();
  53         }
  54         std::inplace_merge(begin, mid, end);
  55     }
  56 }
  57
  58 Mesh* mesh_from_verts(uint32_t tri_count, QVector<Vertex>& verts)
  59 {
  60     // Save indicies as the second element in the array
  61     // (so that we can reconstruct triangle order after sorting)
  62     for (size_t i=0; i < tri_count*3; ++i)
  63     {
  64         verts[i].i = i;
  65     }
  66
  67     // Check how many threads the hardware can safely support. This may return
  68     // 0 if the property can't be read so we shoud check for that too.
  69     auto threads = std::thread::hardware_concurrency();
  70     if (threads == 0)
  71     {
  72         threads = 8;
  73     }
  74
  75     // Sort the set of vertices (to deduplicate)
  76     parallel_sort(verts.begin(), verts.end(), threads);
  77
  78     // This vector will store triangles as sets of 3 indices
  79     std::vector<GLuint> indices(tri_count*3);
  80
  81     // Go through the sorted vertex list, deduplicating and creating
  82     // an indexed geometry representation for the triangles.
  83     // Unique vertices are moved so that they occupy the first vertex_count
  84     // positions in the verts array.
  85     size_t vertex_count = 0;
  86     for (auto v : verts)
  87     {
  88         if (!vertex_count || v != verts[vertex_count-1])
  89         {
  90             verts[vertex_count++] = v;
  91         }
  92         indices[v.i] = vertex_count - 1;
  93     }
  94     verts.resize(vertex_count);
  95
  96     std::vector<GLfloat> flat_verts;
  97     flat_verts.reserve(vertex_count*3);
  98     for (auto v : verts)
  99     {
 100         flat_verts.push_back(v.x);
 101         flat_verts.push_back(v.y);
 102         flat_verts.push_back(v.z);
 103     }
 104
 105     return new Mesh(std::move(flat_verts), std::move(indices));
 106 }
 107
 108 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 109
 110 Mesh* Loader::load_stl()
 111 {
 112     QFile file(filename);
 113     if (!file.open(QIODevice::ReadOnly))
 114     {
 115         emit error_missing_file();
 116         return NULL;
 117     }
 118
 119     // First, try to read the stl as an ASCII file
 120     if (file.read(5) == "solid")
 121     {
 122         file.readLine(); // skip solid name
 123         const auto line = file.readLine().trimmed();
 124         if (line.startsWith("facet") ||
 125             line.startsWith("endsolid"))
 126         {
 127             file.seek(0);
 128             return read_stl_ascii(file);
 129         }
 130         // Otherwise, this STL is a binary stl but contains 'solid' as
 131         // the first five characters.  This is a bad life choice, but
 132         // we can gracefully handle it by falling through to the binary
 133         // STL reader below.
 134     }
 135
 136     file.seek(0);
 137     return read_stl_binary(file);
 138 }
 139
 140 Mesh* Loader::read_stl_binary(QFile& file)
 141 {
 142     QDataStream data(&file);
 143     data.setByteOrder(QDataStream::LittleEndian);
 144     data.setFloatingPointPrecision(QDataStream::SinglePrecision);
 145
 146     // Load the triangle count from the .stl file
 147     file.seek(80);
 148     uint32_t tri_count;
 149     data >> tri_count;
 150
 151     // Verify that the file is the right size
 152     if (file.size() != 84 + tri_count*50)
 153     {
 154         emit error_bad_stl();
 155         return NULL;
 156     }
 157
 158     // Extract vertices into an array of xyz, unsigned pairs
 159     QVector<Vertex> verts(tri_count*3);
 160
 161     // Dummy array, because readRawData is faster than skipRawData
 162     std::unique_ptr<uint8_t[]> buffer(new uint8_t[tri_count * 50]);
 163     data.readRawData((char*)buffer.get(), tri_count * 50);
 164
 165     // Store vertices in the array, processing one triangle at a time.
 166     auto b = buffer.get() + 3 * sizeof(float);
 167     for (auto v=verts.begin(); v != verts.end(); v += 3)
 168     {
 169         // Load vertex data from .stl file into vertices
 170         for (unsigned i=0; i < 3; ++i)
 171         {
 172             qFromLittleEndian<float>(b, 3, &v[i]);
 173             b += 3 * sizeof(float);
 174         }
 175
 176         // Skip face attribute and next face's normal vector
 177         b += 3 * sizeof(float) + sizeof(uint16_t);
 178     }
 179
 180     return mesh_from_verts(tri_count, verts);
 181 }
 182
 183 Mesh* Loader::read_stl_ascii(QFile& file)
 184 {
 185     file.readLine();
 186     uint32_t tri_count = 0;
 187     QVector<Vertex> verts(tri_count*3);
 188
 189     bool okay = true;
 190     while (!file.atEnd() && okay)
 191     {
 192         const auto line = file.readLine().simplified();
 193         if (line.startsWith("endsolid"))
 194         {
 195             break;
 196         }
 197         else if (!line.startsWith("facet normal") ||
 198                  !file.readLine().simplified().startsWith("outer loop"))
 199         {
 200             okay = false;
 201             break;
 202         }
 203
 204         for (int i=0; i < 3; ++i)
 205         {
 206             auto line = file.readLine().simplified().split(' ');
 207             if (line[0] != "vertex")
 208             {
 209                 okay = false;
 210                 break;
 211             }
 212             const float x = line[1].toFloat(&okay);
 213             const float y = line[2].toFloat(&okay);
 214             const float z = line[3].toFloat(&okay);
 215             verts.push_back(Vertex(x, y, z));
 216         }
 217         if (!file.readLine().trimmed().startsWith("endloop") ||
 218             !file.readLine().trimmed().startsWith("endfacet"))
 219         {
 220             okay = false;
 221             break;
 222         }
 223         tri_count++;
 224     }
 225
 226     if (okay)
 227     {
 228         return mesh_from_verts(tri_count, verts);
 229     }
 230     else
 231     {
 232         emit error_bad_stl();
 233         return NULL;
 234     }
 235 }
 236