Source/Audio/openal_wrapper.cpp

   1 /*
   2 Copyright (C) 2003, 2010 - Wolfire Games
   3 Copyright (C) 2010-2016 - Lugaru contributors (see AUTHORS file)
   4
   5 This file is part of Lugaru.
   6
   7 Lugaru is free software; you can redistribute it and/or modify
   8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  10 (at your option) any later version.
  11
  12 Lugaru is distributed in the hope that it will be useful,
  13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15 GNU General Public License for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 along with Lugaru.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19 */
  20
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <string.h>
  24
  25 #include "Math/Quaternions.h"
  26 #include "Audio/openal_wrapper.h"
  27 #include "Audio/Sounds.h"
  28 #include "Game.h"
  29
  30 extern float slomofreq;
  31
  32 // NOTE:
  33 // FMOD uses a Left Handed Coordinate system, OpenAL uses a Right Handed
  34 //  one...so we just need to flip the sign on the Z axis when appropriate.
  35
  36 typedef struct {
  37     ALuint sid;
  38     OPENAL_SAMPLE *sample;
  39     bool startpaused;
  40     float position[3];
  41 } OPENAL_Channels;
  42
  43 typedef struct OPENAL_SAMPLE {
  44     char *name;
  45     ALuint bid;  // buffer id.
  46     int mode;
  47     int is2d;
  48 } OPENAL_SAMPLE;
  49
  50 static size_t num_channels = 0;
  51 static OPENAL_Channels *impl_channels = NULL;
  52 static bool initialized = false;
  53 static float listener_position[3];
  54
  55 static void set_channel_position(const int channel, const float x,
  56                                  const float y, const float z)
  57 {
  58     OPENAL_Channels *chan = &impl_channels[channel];
  59
  60     chan->position[0] = x;
  61     chan->position[1] = y;
  62     chan->position[2] = z;
  63
  64     OPENAL_SAMPLE *sptr = chan->sample;
  65     if (sptr == NULL)
  66         return;
  67
  68     const ALuint sid = chan->sid;
  69     const bool no_attenuate = sptr->is2d;
  70
  71     if (no_attenuate) {
  72         alSourcei(sid, AL_SOURCE_RELATIVE, AL_TRUE);
  73         alSource3f(sid, AL_POSITION, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
  74     } else {
  75         alSourcei(sid, AL_SOURCE_RELATIVE, AL_FALSE);
  76         alSource3f(sid, AL_POSITION, x, y, z);
  77     }
  78 }
  79
  80
  81 AL_API void OPENAL_3D_Listener_SetAttributes(const float *pos, const float *vel, float fx, float fy, float fz, float tx, float ty, float tz)
  82 {
  83     if (!initialized)
  84         return;
  85     if (pos != NULL) {
  86         alListener3f(AL_POSITION, pos[0], pos[1], -pos[2]);
  87         listener_position[0] = pos[0];
  88         listener_position[1] = pos[1];
  89         listener_position[2] = -pos[2];
  90     }
  91
  92     ALfloat vec[6] = { fx, fy, -fz, tz, ty, -tz };
  93     alListenerfv(AL_ORIENTATION, vec);
  94
  95     // we ignore velocity, since doppler's broken in the Linux AL at the moment...
  96
  97     // adjust existing positions...
  98     for (int i = 0; i < num_channels; i++) {
  99         const float *p = impl_channels[i].position;
 100         set_channel_position(i, p[0], p[1], p[2]);
 101     }
 102 }
 103
 104 AL_API signed char OPENAL_3D_SetAttributes(int channel, const float *pos, const float *vel)
 105 {
 106     if (!initialized)
 107         return false;
 108     if ((channel < 0) || (channel >= num_channels))
 109         return false;
 110
 111     if (pos != NULL)
 112         set_channel_position(channel, pos[0], pos[1], -pos[2]);
 113
 114     // we ignore velocity, since doppler's broken in the Linux AL at the moment...
 115
 116     return true;
 117 }
 118
 119 AL_API signed char OPENAL_3D_SetAttributes_(int channel, const XYZ &pos, const float *vel)
 120 {
 121     if (!initialized)
 122         return false;
 123     if ((channel < 0) || (channel >= num_channels))
 124         return false;
 125
 126     set_channel_position(channel, pos.x, pos.y, -pos.z);
 127
 128     return true;
 129 }
 130
 131 AL_API signed char OPENAL_Init(int mixrate, int maxsoftwarechannels, unsigned int flags)
 132 {
 133     if (initialized)
 134         return false;
 135     if (maxsoftwarechannels == 0)
 136         return false;
 137
 138     if (flags != 0)  // unsupported.
 139         return false;
 140
 141     ALCdevice *dev = alcOpenDevice(NULL);
 142     if (!dev)
 143         return false;
 144
 145     ALint caps[] = { ALC_FREQUENCY, mixrate, 0 };
 146     ALCcontext *ctx = alcCreateContext(dev, caps);
 147     if (!ctx) {
 148         alcCloseDevice(dev);
 149         return false;
 150     }
 151
 152     alcMakeContextCurrent(ctx);
 153     alcProcessContext(ctx);
 154
 155     if (commandLineOptions[OPENALINFO]) {
 156         printf("AL_VENDOR: %s\n", (char *) alGetString(AL_VENDOR));
 157         printf("AL_RENDERER: %s\n", (char *) alGetString(AL_RENDERER));
 158         printf("AL_VERSION: %s\n", (char *) alGetString(AL_VERSION));
 159         printf("AL_EXTENSIONS: %s\n", (char *) alGetString(AL_EXTENSIONS));
 160     }
 161
 162     num_channels = maxsoftwarechannels;
 163     impl_channels = new OPENAL_Channels[maxsoftwarechannels];
 164     memset(impl_channels, '\0', sizeof (OPENAL_Channels) * num_channels);
 165     for (int i = 0; i < num_channels; i++)
 166         alGenSources(1, &impl_channels[i].sid);  // !!! FIXME: verify this didn't fail!
 167
 168     initialized = true;
 169     return true;
 170 }
 171
 172 AL_API void OPENAL_Close()
 173 {
 174     if (!initialized)
 175         return;
 176
 177     ALCcontext *ctx = alcGetCurrentContext();
 178     if (ctx) {
 179         for (int i = 0; i < num_channels; i++) {
 180             alSourceStop(impl_channels[i].sid);
 181             alSourcei(impl_channels[i].sid, AL_BUFFER, 0);
 182             alDeleteSources(1, &impl_channels[i].sid);
 183         }
 184         ALCdevice *dev = alcGetContextsDevice(ctx);
 185         alcMakeContextCurrent(NULL);
 186         alcSuspendContext(ctx);
 187         alcDestroyContext(ctx);
 188         alcCloseDevice(dev);
 189     }
 190
 191     num_channels = 0;
 192     delete[] impl_channels;
 193     impl_channels = NULL;
 194
 195     initialized = false;
 196 }
 197
 198 static OPENAL_SAMPLE *OPENAL_GetCurrentSample(int channel)
 199 {
 200     if (!initialized)
 201         return NULL;
 202     if ((channel < 0) || (channel >= num_channels))
 203         return NULL;
 204     return impl_channels[channel].sample;
 205 }
 206
 207 static signed char OPENAL_GetPaused(int channel)
 208 {
 209     if (!initialized)
 210         return false;
 211     if ((channel < 0) || (channel >= num_channels))
 212         return false;
 213     if (impl_channels[channel].startpaused)
 214         return(true);
 215
 216     ALint state = 0;
 217     alGetSourceiv(impl_channels[channel].sid, AL_SOURCE_STATE, &state);
 218     return((state == AL_PAUSED) ? true : false);
 219 }
 220
 221 static unsigned int OPENAL_GetLoopMode(int channel)
 222 {
 223     if (!initialized)
 224         return 0;
 225     if ((channel < 0) || (channel >= num_channels))
 226         return 0;
 227     ALint loop = 0;
 228     alGetSourceiv(impl_channels[channel].sid, AL_LOOPING, &loop);
 229     if (loop)
 230         return(OPENAL_LOOP_NORMAL);
 231     return OPENAL_LOOP_OFF;
 232 }
 233
 234 static signed char OPENAL_IsPlaying(int channel)
 235 {
 236     if (!initialized)
 237         return false;
 238     if ((channel < 0) || (channel >= num_channels))
 239         return false;
 240     ALint state = 0;
 241     alGetSourceiv(impl_channels[channel].sid, AL_SOURCE_STATE, &state);
 242     return((state == AL_PLAYING) ? true : false);
 243 }
 244
 245 static int OPENAL_PlaySoundEx(int channel, OPENAL_SAMPLE *sptr, OPENAL_DSPUNIT *dsp, signed char startpaused)
 246 {
 247     if (!initialized)
 248         return -1;
 249     if (sptr == NULL)
 250         return -1;
 251     if (dsp != NULL)
 252         return -1;
 253     if (channel == OPENAL_FREE) {
 254         for (int i = 0; i < num_channels; i++) {
 255             ALint state = 0;
 256             alGetSourceiv(impl_channels[i].sid, AL_SOURCE_STATE, &state);
 257             if ((state != AL_PLAYING) && (state != AL_PAUSED)) {
 258                 channel = i;
 259                 break;
 260             }
 261         }
 262     }
 263
 264     if ((channel < 0) || (channel >= num_channels))
 265         return -1;
 266     alSourceStop(impl_channels[channel].sid);
 267     impl_channels[channel].sample = sptr;
 268     alSourcei(impl_channels[channel].sid, AL_BUFFER, sptr->bid);
 269     alSourcei(impl_channels[channel].sid, AL_LOOPING, (sptr->mode == OPENAL_LOOP_OFF) ? AL_FALSE : AL_TRUE);
 270     set_channel_position(channel, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
 271
 272     impl_channels[channel].startpaused = ((startpaused) ? true : false);
 273     if (!startpaused)
 274         alSourcePlay(impl_channels[channel].sid);
 275     return channel;
 276 }
 277
 278
 279 static void *decode_to_pcm(const char *_fname, ALenum &format, ALsizei &size, ALuint &freq)
 280 {
 281 #ifdef __POWERPC__
 282     const int bigendian = 1;
 283 #else
 284     const int bigendian = 0;
 285 #endif
 286
 287     // !!! FIXME: if it's not Ogg, we don't have a decoder. I'm lazy.  :/
 288     char *fname = (char *) alloca(strlen(_fname) + 16);
 289     strcpy(fname, _fname);
 290     char *ptr = strchr(fname, '.');
 291     if (ptr)
 292         *ptr = '\0';
 293     strcat(fname, ".ogg");
 294
 295     // just in case...
 296     FILE *io = fopen(fname, "rb");
 297     if (io == NULL)
 298         return NULL;
 299
 300     ALubyte *retval = NULL;
 301
 302 #if 0  // untested, so disable this!
 303     // Can we just feed it to the AL compressed?
 304     if (alIsExtensionPresent((const ALubyte *) "AL_EXT_vorbis")) {
 305         format = alGetEnumValue((const ALubyte *) "AL_FORMAT_VORBIS_EXT");
 306         freq = 44100;
 307         fseek(io, 0, SEEK_END);
 308         size = ftell(io);
 309         fseek(io, 0, SEEK_SET);
 310         retval = (ALubyte *) malloc(size);
 311         size_t rc = fread(retval, size, 1, io);
 312         fclose(io);
 313         if (rc != 1) {
 314             free(retval);
 315             return NULL;
 316         }
 317         return retval;
 318     }
 319 #endif
 320
 321     // Uncompress and feed to the AL.
 322     OggVorbis_File vf;
 323     memset(&vf, '\0', sizeof (vf));
 324     if (ov_open(io, &vf, NULL, 0) == 0) {
 325         int bitstream = 0;
 326         vorbis_info *info = ov_info(&vf, -1);
 327         size = 0;
 328         format = (info->channels == 1) ? AL_FORMAT_MONO16 : AL_FORMAT_STEREO16;
 329         freq = info->rate;
 330
 331         if ((info->channels != 1) && (info->channels != 2)) {
 332             ov_clear(&vf);
 333             return NULL;
 334         }
 335
 336         char buf[1024 * 16];
 337         long rc = 0;
 338         size_t allocated = 64 * 1024;
 339         retval = (ALubyte *) malloc(allocated);
 340         while ( (rc = ov_read(&vf, buf, sizeof (buf), bigendian, 2, 1, &bitstream)) != 0 ) {
 341             if (rc > 0) {
 342                 size += rc;
 343                 if (size >= allocated) {
 344                     allocated *= 2;
 345                     ALubyte *tmp = (ALubyte *) realloc(retval, allocated);
 346                     if (tmp == NULL) {
 347                         free(retval);
 348                         retval = NULL;
 349                         break;
 350                     }
 351                     retval = tmp;
 352                 }
 353                 memcpy(retval + (size - rc), buf, rc);
 354             }
 355         }
 356         ov_clear(&vf);
 357         return retval;
 358     }
 359
 360     fclose(io);
 361     return NULL;
 362 }
 363
 364
 365 AL_API OPENAL_SAMPLE *OPENAL_Sample_Load(int index, const char *name_or_data, unsigned int mode, int offset, int length)
 366 {
 367     if (!initialized)
 368         return NULL;
 369     if (index != OPENAL_FREE)
 370         return NULL;  // this is all the game does...
 371     if (offset != 0)
 372         return NULL;  // this is all the game does...
 373     if (length != 0)
 374         return NULL;  // this is all the game does...
 375     if ((mode != OPENAL_HW3D) && (mode != OPENAL_2D))
 376         return NULL;  // this is all the game does...
 377
 378     OPENAL_SAMPLE *retval = NULL;
 379     ALenum format = AL_NONE;
 380     ALsizei size = 0;
 381     ALuint frequency = 0;
 382     void *data = decode_to_pcm(name_or_data, format, size, frequency);
 383     if (data == NULL)
 384         return NULL;
 385
 386     ALuint bid = 0;
 387     alGetError();
 388     alGenBuffers(1, &bid);
 389     if (alGetError() == AL_NO_ERROR) {
 390         alBufferData(bid, format, data, size, frequency);
 391         retval = new OPENAL_SAMPLE;
 392         retval->bid = bid;
 393         retval->mode = OPENAL_LOOP_OFF;
 394         retval->is2d = (mode == OPENAL_2D);
 395         retval->name = new char[strlen(name_or_data) + 1];
 396         if (retval->name)
 397             strcpy(retval->name, name_or_data);
 398     }
 399
 400     free(data);
 401     return(retval);
 402 }
 403
 404 AL_API void OPENAL_Sample_Free(OPENAL_SAMPLE *sptr)
 405 {
 406     if (!initialized)
 407         return;
 408     if (sptr) {
 409         for (int i = 0; i < num_channels; i++) {
 410             if (impl_channels[i].sample == sptr) {
 411                 alSourceStop(impl_channels[i].sid);
 412                 alSourcei(impl_channels[i].sid, AL_BUFFER, 0);
 413                 impl_channels[i].sample = NULL;
 414             }
 415         }
 416         alDeleteBuffers(1, &sptr->bid);
 417         delete[] sptr->name;
 418         delete sptr;
 419     }
 420 }
 421
 422 static signed char OPENAL_Sample_SetMode(OPENAL_SAMPLE *sptr, unsigned int mode)
 423 {
 424     if (!initialized)
 425         return false;
 426     if ((mode != OPENAL_LOOP_NORMAL) && (mode != OPENAL_LOOP_OFF))
 427         return false;
 428     if (!sptr)
 429         return false;
 430     sptr->mode = mode;
 431     return true;
 432 }
 433
 434 AL_API signed char OPENAL_SetFrequency(int channel, bool slomo)
 435 {
 436     if (!initialized)
 437         return false;
 438     if (channel == OPENAL_ALL) {
 439         for (int i = 0; i < num_channels; i++)
 440             OPENAL_SetFrequency(i, slomo);
 441         return true;
 442     }
 443
 444     if ((channel < 0) || (channel >= num_channels))
 445         return false;
 446     if (slomo)
 447         alSourcef(impl_channels[channel].sid, AL_PITCH, ((ALfloat) slomofreq) / 44100.0f);
 448     else
 449         alSourcef(impl_channels[channel].sid, AL_PITCH, 1.0f);
 450     return true;
 451 }
 452
 453 AL_API signed char OPENAL_SetVolume(int channel, int vol)
 454 {
 455     if (!initialized)
 456         return false;
 457
 458     if (channel == OPENAL_ALL) {
 459         for (int i = 0; i < num_channels; i++)
 460             OPENAL_SetVolume(i, vol);
 461         return true;
 462     }
 463
 464     if ((channel < 0) || (channel >= num_channels))
 465         return false;
 466
 467     if (vol < 0)
 468         vol = 0;
 469     else if (vol > 255)
 470         vol = 255;
 471     ALfloat gain = ((ALfloat) vol) / 255.0f;
 472     alSourcef(impl_channels[channel].sid, AL_GAIN, gain);
 473     return true;
 474 }
 475
 476 AL_API signed char OPENAL_SetPaused(int channel, signed char paused)
 477 {
 478     if (!initialized)
 479         return false;
 480
 481     if (channel == OPENAL_ALL) {
 482         for (int i = 0; i < num_channels; i++)
 483             OPENAL_SetPaused(i, paused);
 484         return true;
 485     }
 486
 487     if ((channel < 0) || (channel >= num_channels))
 488         return false;
 489
 490     ALint state = 0;
 491     if (impl_channels[channel].startpaused)
 492         state = AL_PAUSED;
 493     else
 494         alGetSourceiv(impl_channels[channel].sid, AL_SOURCE_STATE, &state);
 495
 496     if ((paused) && (state == AL_PLAYING))
 497         alSourcePause(impl_channels[channel].sid);
 498     else if ((!paused) && (state == AL_PAUSED)) {
 499         alSourcePlay(impl_channels[channel].sid);
 500         impl_channels[channel].startpaused = false;
 501     }
 502     return true;
 503 }
 504
 505 AL_API void OPENAL_SetSFXMasterVolume(int volume)
 506 {
 507     if (!initialized)
 508         return;
 509     ALfloat gain = ((ALfloat) volume) / 255.0f;
 510     alListenerf(AL_GAIN, gain);
 511 }
 512
 513 AL_API signed char OPENAL_StopSound(int channel)
 514 {
 515     if (!initialized)
 516         return false;
 517
 518     if (channel == OPENAL_ALL) {
 519         for (int i = 0; i < num_channels; i++)
 520             OPENAL_StopSound(i);
 521         return true;
 522     }
 523
 524     if ((channel < 0) || (channel >= num_channels))
 525         return false;
 526     alSourceStop(impl_channels[channel].sid);
 527     impl_channels[channel].startpaused = false;
 528     return true;
 529 }
 530
 531 static OPENAL_SAMPLE *OPENAL_Stream_GetSample(OPENAL_STREAM *stream)
 532 {
 533     if (!initialized)
 534         return NULL;
 535     return (OPENAL_SAMPLE *) stream;
 536 }
 537
 538 static int OPENAL_Stream_PlayEx(int channel, OPENAL_STREAM *stream, OPENAL_DSPUNIT *dsp, signed char startpaused)
 539 {
 540     return OPENAL_PlaySoundEx(channel, (OPENAL_SAMPLE *) stream, dsp, startpaused);
 541 }
 542
 543 static signed char OPENAL_Stream_Stop(OPENAL_STREAM *stream)
 544 {
 545     if (!initialized)
 546         return false;
 547     for (int i = 0; i < num_channels; i++) {
 548         if (impl_channels[i].sample == (OPENAL_SAMPLE *) stream) {
 549             alSourceStop(impl_channels[i].sid);
 550             impl_channels[i].startpaused = false;
 551         }
 552     }
 553     return true;
 554 }
 555
 556 AL_API signed char OPENAL_Stream_SetMode(OPENAL_STREAM *stream, unsigned int mode)
 557 {
 558     return OPENAL_Sample_SetMode((OPENAL_SAMPLE *) stream, mode);
 559 }
 560
 561 AL_API void OPENAL_Update()
 562 {
 563     if (!initialized)
 564         return;
 565     alcProcessContext(alcGetCurrentContext());
 566 }
 567
 568 AL_API signed char OPENAL_SetOutput(int outputtype)
 569 {
 570     return true;
 571 }
 572
 573 extern int channels[];
 574
 575 extern "C" void PlaySoundEx(int chan, OPENAL_SAMPLE *sptr, OPENAL_DSPUNIT *dsp, signed char startpaused)
 576 {
 577     const OPENAL_SAMPLE * currSample = OPENAL_GetCurrentSample(channels[chan]);
 578     if (currSample && currSample == samp[chan]) {
 579         if (OPENAL_GetPaused(channels[chan])) {
 580             OPENAL_StopSound(channels[chan]);
 581             channels[chan] = OPENAL_FREE;
 582         } else if (OPENAL_IsPlaying(channels[chan])) {
 583             int loop_mode = OPENAL_GetLoopMode(channels[chan]);
 584             if (loop_mode & OPENAL_LOOP_OFF) {
 585                 channels[chan] = OPENAL_FREE;
 586             }
 587         }
 588     } else {
 589         channels[chan] = OPENAL_FREE;
 590     }
 591
 592     channels[chan] = OPENAL_PlaySoundEx(channels[chan], sptr, dsp, startpaused);
 593     if (channels[chan] < 0) {
 594         channels[chan] = OPENAL_PlaySoundEx(OPENAL_FREE, sptr, dsp, startpaused);
 595     }
 596 }
 597
 598 extern "C" void PlayStreamEx(int chan, OPENAL_STREAM *sptr, OPENAL_DSPUNIT *dsp, signed char startpaused)
 599 {
 600     const OPENAL_SAMPLE * currSample = OPENAL_GetCurrentSample(channels[chan]);
 601     if (currSample && currSample == OPENAL_Stream_GetSample(sptr)) {
 602         OPENAL_StopSound(channels[chan]);
 603         OPENAL_Stream_Stop(sptr);
 604     } else {
 605         OPENAL_Stream_Stop(sptr);
 606         channels[chan] = OPENAL_FREE;
 607     }
 608
 609     channels[chan] = OPENAL_Stream_PlayEx(channels[chan], sptr, dsp, startpaused);
 610     if (channels[chan] < 0) {
 611         channels[chan] = OPENAL_Stream_PlayEx(OPENAL_FREE, sptr, dsp, startpaused);
 612     }
 613 }