vc2010_server/vc2010_server/CServerModel.cpp

   1 #include "../../common/Environment.h"\r
   2 #include "CServerModel.h"\r
   3 \r
   4 #include <iostream>\r
   5 \r
   6 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
   7 // constructor\r
   8 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
   9 CServerModel::CServerModel()\r
  10 {\r
  11         initializeSpeex(&m_SpeexData);\r
  12 }\r
  13 \r
  14 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
  15 // destructor\r
  16 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
  17 CServerModel::~CServerModel()\r
  18 {\r
  19         for(size_t i = 0; i < m_Connections.size(); i++){\r
  20                 delete m_Connections[i].m_pConnection;\r
  21         }\r
  22         for(AvatarInformationList::iterator p = m_AvatarInformations.begin(); p != m_AvatarInformations.end(); p++){\r
  23                 delete *p;\r
  24         }\r
  25         uninitializeSpeex(&m_SpeexData);\r
  26 }\r
  27 \r
  28 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
  29 // initialize\r
  30 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
  31 bool CServerModel::initialize()\r
  32 {\r
  33         m_ServerSocket.initialize();\r
  34         m_ServerSocket.openPort();\r
  35         std::cout << "PortNumber = " << m_ServerSocket.getPortNumber() << std::endl;\r
  36 \r
  37         m_Connections.resize(MAX_CONNECTION_NUMBER);\r
  38         for(size_t i = 0; i < m_Connections.size(); i++){\r
  39                 ConnectionTuple temp;\r
  40                 temp.m_pConnection = new CServerConnection();\r
  41                 temp.m_pConnection->initialize();\r
  42                 m_ServerSocket.accept(temp.m_pConnection);\r
  43                 temp.m_pAvatarInformation = NULL;\r
  44                 m_Connections[i] = temp;\r
  45         }\r
  46         return true;\r
  47 }\r
  48 \r
  49 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
  50 // initialize of speex\r
  51 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
  52 bool CServerModel::initializeSpeex(SpeexData* io_pSpeexData)\r
  53 {\r
  54         io_pSpeexData->st = speex_encoder_init(speex_lib_get_mode(SPEEX_MODEID_NB));\r
  55         io_pSpeexData->dec = speex_decoder_init(speex_lib_get_mode(SPEEX_MODEID_NB));\r
  56 \r
  57         /* BEGIN: You probably don't need the following in a real application */\r
  58 #if 0\r
  59         callback.callback_id = SPEEX_INBAND_CHAR;\r
  60         callback.func = speex_std_char_handler;\r
  61         callback.data = stderr;\r
  62         speex_decoder_ctl(dec, SPEEX_SET_HANDLER, &callback);\r
  63 \r
  64         callback.callback_id = SPEEX_INBAND_MODE_REQUEST;\r
  65         callback.func = speex_std_mode_request_handler;\r
  66         callback.data = st;\r
  67         speex_decoder_ctl(dec, SPEEX_SET_HANDLER, &callback);\r
  68 #endif\r
  69         /* END of unnecessary stuff */\r
  70 \r
  71         spx_int32_t tmp;\r
  72         tmp=1;\r
  73         speex_decoder_ctl(io_pSpeexData->dec, SPEEX_SET_ENH, &tmp);\r
  74         tmp=0;\r
  75         speex_encoder_ctl(io_pSpeexData->st, SPEEX_SET_VBR, &tmp);\r
  76         tmp=8;\r
  77         speex_encoder_ctl(io_pSpeexData->st, SPEEX_SET_QUALITY, &tmp);\r
  78         /*\r
  79         tmp=1;\r
  80         speex_encoder_ctl(st, SPEEX_SET_COMPLEXITY, &tmp);\r
  81         */\r
  82         tmp = 8000;\r
  83         //speex_encoder_ctl(st, SPEEX_SET_SAMPLING_RATE, &tmp);\r
  84         //speex_decoder_ctl(dec, SPEEX_SET_SAMPLING_RATE, &tmp);\r
  85         //tmp = 8000;\r
  86         //speex_encoder_ctl(st, SPEEX_SET_BITRATE, &tmp);\r
  87 \r
  88         spx_int32_t frame_size;\r
  89         speex_encoder_ctl(io_pSpeexData->st, SPEEX_GET_FRAME_SIZE, &frame_size);\r
  90 \r
  91         /* Turn this off if you want to measure SNR (on by default) */\r
  92         /*\r
  93         tmp=1;\r
  94         speex_encoder_ctl(st, SPEEX_SET_HIGHPASS, &tmp);\r
  95         speex_decoder_ctl(dec, SPEEX_SET_HIGHPASS, &tmp);\r
  96         */\r
  97 \r
  98         speex_encoder_ctl(io_pSpeexData->st, SPEEX_GET_LOOKAHEAD, &io_pSpeexData->skip_group_delay);\r
  99         speex_decoder_ctl(io_pSpeexData->dec, SPEEX_GET_LOOKAHEAD, &tmp);\r
 100         io_pSpeexData->skip_group_delay += tmp;\r
 101 \r
 102         speex_bits_init(&io_pSpeexData->bits);\r
 103 \r
 104         return true;\r
 105 }\r
 106 \r
 107 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 108 // uninitialize of speex\r
 109 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 110 bool CServerModel::uninitializeSpeex(SpeexData* io_pSpeexData)\r
 111 {\r
 112         speex_encoder_destroy(io_pSpeexData->st);\r
 113         speex_decoder_destroy(io_pSpeexData->dec);\r
 114         speex_bits_destroy(&io_pSpeexData->bits);\r
 115         return true;\r
 116 }\r
 117 \r
 118 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 119 // 処理\r
 120 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 121 bool CServerModel::process()\r
 122 {\r
 123         // 通信クラスからデータ取得\r
 124         for(ConnectionVector::iterator p = m_Connections.begin(); p != m_Connections.end(); p++){\r
 125                 CommunicationData* a_pData;\r
 126                 if(p->m_pConnection->receive(&a_pData)){\r
 127                         // ログイン処理（セッションとログインネームと（パスワード）を渡す）\r
 128                         if(a_pData->m_DataType == 'i'){\r
 129                                 if(login(p, a_pData->m_Data.m_LoginData.m_Name)){\r
 130                                         std::cout << "login " << a_pData->m_Data.m_LoginData.m_Name << std::endl;\r
 131                                 }\r
 132                         }\r
 133                         // ログアウト処理\r
 134                         else if(a_pData->m_DataType == 'o'){\r
 135                                 logout(p, p->m_pAvatarInformation->m_Name);\r
 136                         }\r
 137                         // 座標取得\r
 138                         else if(a_pData->m_DataType == 'p'){\r
 139                                 requestPosition(p);\r
 140                         }\r
 141                         // アクションコマンドを処理\r
 142                         else if(a_pData->m_DataType == 'a'){\r
 143                                 requestMove(p, a_pData->m_Data.m_ActionCommand.m_CommandType);\r
 144                         }\r
 145                         // 音声データを格納する\r
 146                         else if(a_pData->m_DataType == 'v' && p->m_pAvatarInformation != NULL){\r
 147                                 std::cout << "受信" << std::endl;\r
 148                                 short out_short[FRAME_SIZE];\r
 149 \r
 150                                 // リセット\r
 151                                 //speex_bits_reset(&m_SpeexData.bits);\r
 152 \r
 153                                 // 圧縮ビットストリームをセット（同時にリセットされる）\r
 154                                 speex_bits_read_from(&m_SpeexData.bits, a_pData->m_Data.m_Voice.m_Stream, a_pData->m_Data.m_Voice.m_Length);\r
 155 \r
 156                                 // 解凍\r
 157                                 speex_decode_int(m_SpeexData.dec, &m_SpeexData.bits, out_short);\r
 158 \r
 159                                 // Convert 16 -> 8 bits\r
 160                                 for(int i = 0; i < FRAME_SIZE; i++){\r
 161                                         p->m_pAvatarInformation->m_Stream[p->m_pAvatarInformation->m_Length] = (out_short[i] ^ 0x8000) >> 8;\r
 162                                         p->m_pAvatarInformation->m_Length++;\r
 163                                 }\r
 164 \r
 165                                 if(a_pData->m_Data.m_Voice.m_isEnd){\r
 166                                         StructWaveBuffer* a_pOutputWaveData = p->m_pAvatarInformation->m_Voice.getWritePointer();\r
 167                                         a_pOutputWaveData->m_pWaveBuffer = p->m_pAvatarInformation->m_Stream;\r
 168                                         a_pOutputWaveData->m_BufferSize = p->m_pAvatarInformation->m_Length;\r
 169                                         a_pOutputWaveData->m_RecorMilliSecond = 100;\r
 170                                         p->m_pAvatarInformation->m_Length = 0;\r
 171                                         p->m_pAvatarInformation->m_Voice.nextWriteBuffer();\r
 172                                         //std::cout << "reset" << std::endl;\r
 173                                 }\r
 174                         }\r
 175                 }\r
 176         }\r
 177         // 音声データがあれば送信する\r
 178         sendVoice();\r
 179 \r
 180         // 音声を合成\r
 181         // memo: 同時に受信した音声を、同時刻として合成する\r
 182         // memo: 圧縮音声データは分割して送信されるため、しばらくためておく必要がある\r
 183         // memo: ためた場合、最初が少し遅れるだけで、音がとぎれることはない\r
 184         // memo: ただし、自分自信の声は遅れて聞こえるので、自分自身の音は送り返さない\r
 185         // memo: また、音声の合成は各キャラクター（クライアント）ごとに生成しなければならない\r
 186 \r
 187         // 取得コマンドに対してデータ送信\r
 188 \r
 189 \r
 190         // to do\r
 191         // 音声を合成する場合、同じ音を何度も合成しないようにするため、\r
 192         // 録音時刻や受信時刻を利用して、順番を間違えないようしなければならない\r
 193 \r
 194         // 音情報を簡単に扱うため、通信クラスをもう少しまとめなければならない\r
 195 \r
 196         // Modelクラスからは通信を行っていることを意識しないようにしたい\r
 197 \r
 198         return true;\r
 199 }\r
 200 \r
 201 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 202 // login\r
 203 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 204 bool CServerModel::login(ConnectionVector::iterator io_ConnectionIterator, const char* in_pLoginName)\r
 205 {\r
 206         AvatarInformation* temp = new AvatarInformation;\r
 207         strcpy(temp->m_Name, in_pLoginName);\r
 208         temp->m_Position[0] = 0;\r
 209         temp->m_Position[1] = 0;\r
 210         temp->m_Position[2] = 0;\r
 211         temp->m_Direction[0] = 1;\r
 212         temp->m_Direction[1] = 0;\r
 213         temp->m_Direction[2] = 0;\r
 214         temp->m_Radias = 0.3;\r
 215         // あとで修正必須（マジックナンバー）\r
 216         temp->m_Voice.allocate(10, 100, 2080);\r
 217         temp->m_Length = 0;\r
 218         m_AvatarInformations.push_back(temp);\r
 219 \r
 220         /*\r
 221         // ログイン完了送信\r
 222         CommunicationData a_SendData;\r
 223         a_SendData.m_DataType = 'i';\r
 224         strcpy(a_SendData.m_Data.m_LoginData.m_Name, in_pLoginName);\r
 225         io_ConnectionIterator->m_pConnection->send(&a_SendData);\r
 226         io_ConnectionIterator->m_pAvatarInformation = temp;\r
 227         */\r
 228         return true;\r
 229 }\r
 230 \r
 231 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 232 // logout\r
 233 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 234 bool CServerModel::logout(ConnectionVector::iterator io_ConnectionIterator, const char* in_pLoginName)\r
 235 {\r
 236         // 未ログイン\r
 237         if(io_ConnectionIterator->m_pAvatarInformation == NULL){\r
 238                 return false;\r
 239         }\r
 240 \r
 241         CommunicationData a_SendData;\r
 242         a_SendData.m_DataType = 'o';\r
 243         strcpy(a_SendData.m_Data.m_LoginData.m_Name, in_pLoginName);\r
 244         io_ConnectionIterator->m_pConnection->send(&a_SendData);\r
 245 \r
 246         std::cout << "logout " << io_ConnectionIterator->m_pAvatarInformation->m_Name << std::endl;\r
 247 \r
 248         // アバターを削除する\r
 249         for(AvatarInformationList::iterator p = m_AvatarInformations.begin(); p != m_AvatarInformations.end(); p++){\r
 250                 if(*p == io_ConnectionIterator->m_pAvatarInformation){\r
 251                         delete *p;\r
 252                 }\r
 253                 m_AvatarInformations.erase(p);\r
 254                 break;\r
 255         }\r
 256         io_ConnectionIterator->m_pAvatarInformation = NULL;\r
 257         return true;\r
 258 }\r
 259 \r
 260 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 261 // 送信処理\r
 262 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 263 bool CServerModel::sendData()\r
 264 {\r
 265         return true;\r
 266 }\r
 267 \r
 268 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 269 // position\r
 270 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 271 bool CServerModel::requestPosition(ConnectionVector::iterator io_ConnectionIterator)\r
 272 {\r
 273         // 未ログイン\r
 274         if(io_ConnectionIterator->m_pAvatarInformation == NULL){\r
 275                 return false;\r
 276         }\r
 277 \r
 278         if(!m_AvatarInformations.empty()){\r
 279                 for(AvatarInformationList::iterator p = m_AvatarInformations.begin(); p != m_AvatarInformations.end(); p++){\r
 280                         CommunicationData a_SendData;\r
 281                         a_SendData.m_DataType = 'p';\r
 282                         strcpy(a_SendData.m_Data.m_AvatarData.m_Name, (*p)->m_Name);\r
 283                         a_SendData.m_Data.m_AvatarData.m_Position[0] = (*p)->m_Position[0];\r
 284                         a_SendData.m_Data.m_AvatarData.m_Position[1] = (*p)->m_Position[1];\r
 285                         a_SendData.m_Data.m_AvatarData.m_Position[2] = (*p)->m_Position[2];\r
 286                         a_SendData.m_Data.m_AvatarData.m_Direction[0] = (*p)->m_Direction[0];\r
 287                         a_SendData.m_Data.m_AvatarData.m_Direction[1] = (*p)->m_Direction[1];\r
 288                         a_SendData.m_Data.m_AvatarData.m_Direction[2] = (*p)->m_Direction[2];\r
 289                         a_SendData.m_Data.m_AvatarData.m_Radias = (*p)->m_Radias;\r
 290 \r
 291                         if(!io_ConnectionIterator->m_pConnection->send(&a_SendData)){\r
 292                                 std::cout << "do not send position" << std::endl;\r
 293                         }\r
 294                 }\r
 295         }\r
 296         /*\r
 297         else{\r
 298                 CommunicationData a_SendData;\r
 299                 a_SendBuffer.m_Length = sprintf(a_SendBuffer.m_Buffer, "p;");\r
 300                 if(!io_pConnection->send(&a_SendBuffer)){\r
 301                         std::cout << "do not send position" << std::endl;\r
 302                 }\r
 303         }\r
 304         */\r
 305         return true;\r
 306 }\r
 307 \r
 308 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 309 // move\r
 310 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 311 bool CServerModel::requestMove(ConnectionVector::iterator io_ConnectionIterator, char in_pMoveDirection)\r
 312 {\r
 313         const double M_PI = 3.14159265357989;\r
 314         // 人の歩く速度を1秒間に1mとする\r
 315         const double a_VelocityParTimes = 1.0 / 60;\r
 316         // 2秒で振り返る（180度 = pi）とする。\r
 317         const double a_RotateParTimes = M_PI / (2 * 60);\r
 318 \r
 319         // 未ログイン\r
 320         if(io_ConnectionIterator->m_pAvatarInformation == NULL){\r
 321                 return false;\r
 322         }\r
 323 \r
 324         AvatarInformation* a_pAvatarInformation = io_ConnectionIterator->m_pAvatarInformation;\r
 325 \r
 326         if(in_pMoveDirection == 'f'){\r
 327                 a_pAvatarInformation->m_Position[0] += a_pAvatarInformation->m_Direction[0] * a_VelocityParTimes;\r
 328                 a_pAvatarInformation->m_Position[1] += a_pAvatarInformation->m_Direction[1] * a_VelocityParTimes;\r
 329                 a_pAvatarInformation->m_Position[2] += a_pAvatarInformation->m_Direction[2] * a_VelocityParTimes;\r
 330         }\r
 331         // 後方へ移動\r
 332         else if(in_pMoveDirection == 'b'){\r
 333                 a_pAvatarInformation->m_Position[0] -= a_pAvatarInformation->m_Direction[0] * a_VelocityParTimes;\r
 334                 a_pAvatarInformation->m_Position[1] -= a_pAvatarInformation->m_Direction[1] * a_VelocityParTimes;\r
 335                 a_pAvatarInformation->m_Position[2] -= a_pAvatarInformation->m_Direction[2] * a_VelocityParTimes;\r
 336         }\r
 337         // 右旋回\r
 338         else if(in_pMoveDirection == 'r'){\r
 339                 double x = a_pAvatarInformation->m_Direction[0];\r
 340                 double y = a_pAvatarInformation->m_Direction[1];\r
 341                 a_pAvatarInformation->m_Direction[0] =  x * cos(a_RotateParTimes) + y * sin(a_RotateParTimes);\r
 342                 a_pAvatarInformation->m_Direction[1] = -x * sin(a_RotateParTimes) + y * cos(a_RotateParTimes);\r
 343         }\r
 344         // 左旋回\r
 345         else if(in_pMoveDirection == 'l'){\r
 346                 double x = a_pAvatarInformation->m_Direction[0];\r
 347                 double y = a_pAvatarInformation->m_Direction[1];\r
 348                 a_pAvatarInformation->m_Direction[0] =  x * cos(a_RotateParTimes) - y * sin(a_RotateParTimes);\r
 349                 a_pAvatarInformation->m_Direction[1] =  x * sin(a_RotateParTimes) + y * cos(a_RotateParTimes);\r
 350         }\r
 351         return true;\r
 352 }\r
 353 \r
 354 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 355 // 音声送信\r
 356 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////\r
 357 bool CServerModel::sendVoice()\r
 358 {\r
 359         bool check = false;\r
 360         for(ConnectionVector::iterator p = m_Connections.begin(); p != m_Connections.end(); p++){\r
 361                 if(p->m_pAvatarInformation != NULL){\r
 362                         check = true;\r
 363                         StructWaveBuffer* a_pWaveBuffer = p->m_pAvatarInformation->m_Voice.getReadPointer();\r
 364                         if(a_pWaveBuffer == NULL){\r
 365                                 // 一つでも音声データが存在しなければ送信しない\r
 366                                 // 本来であれば時間で管理すべき\r
 367                                 return false;\r
 368                         }\r
 369                 }\r
 370         }\r
 371         if(!check){\r
 372                 return false;\r
 373         }\r
 374         // すべてのコネクションに送信する\r
 375         for(ConnectionVector::iterator p = m_Connections.begin(); p != m_Connections.end(); p++){\r
 376                 if(p->m_pAvatarInformation == NULL){\r
 377                         continue;\r
 378                 }\r
 379                 // すべての音声データを集める\r
 380                 unsigned char buffer[3000];\r
 381                 int length = 0;\r
 382                 for(int i = 0; i < 3000; i++){\r
 383                         buffer[i] = 128;\r
 384                 }\r
 385                 for(ConnectionVector::iterator q = m_Connections.begin(); q != m_Connections.end(); q++){\r
 386                         if(q->m_pAvatarInformation == NULL){\r
 387                                 continue;\r
 388                         }\r
 389                         // 自分自身は合成しない（現在デバッグ中なので合成している）\r
 390                         StructWaveBuffer* a_pInputWaveData = q->m_pAvatarInformation->m_Voice.getReadPointer();\r
 391                         for(unsigned int i = 0; i < a_pInputWaveData->m_BufferSize; i++){\r
 392                                 // 量子化ビット数が8ビットの場合は、0〜255 の範囲で振幅値を表現します。128 が中心(振幅なし)です。\r
 393                                 // 16ビットの場合は、-32768〜32767 の範囲で振幅値を表現します。0 が中心(振幅なし)です。\r
 394                                 buffer[i] = static_cast<unsigned char>(buffer[i]) + static_cast<unsigned char>(a_pInputWaveData->m_pWaveBuffer[i]) - 128;\r
 395                                 length = a_pInputWaveData->m_BufferSize;\r
 396                         }\r
 397                 }\r
 398                 unsigned char* p1 = buffer;\r
 399                 while(true){\r
 400                         short in_short[FRAME_SIZE];\r
 401                         int bitCount = 0;\r
 402                         // Convert 8 -> 16 bits\r
 403                         for(int i = 0; i < FRAME_SIZE; i++){\r
 404                                 // 量子化ビット数が8ビットの場合は、0〜255 の範囲で振幅値を表現します。128 が中心(振幅なし)です。\r
 405                                 // 16ビットの場合は、-32768〜32767 の範囲で振幅値を表現します。0 が中心(振幅なし)です。\r
 406                                 if(p1 < buffer + length){\r
 407                                         in_short[i] = (*(p1 + i) << 8) ^ 0x8000;\r
 408                                 }\r
 409                                 else{\r
 410                                         in_short[i] = (128 << 8) ^ 0x8000;\r
 411                                 }\r
 412                         }\r
 413                         p1 += FRAME_SIZE;\r
 414 \r
 415                         // リセット\r
 416                         speex_bits_reset(&m_SpeexData.bits);\r
 417 \r
 418                         // 圧縮\r
 419                         speex_encode_int(m_SpeexData.st, in_short, &m_SpeexData.bits);\r
 420 \r
 421                         // 圧縮ビットストリーム取得\r
 422                         char cbits[200];\r
 423                         int nbBytes = speex_bits_write(&m_SpeexData.bits, cbits, 200);\r
 424                         bitCount += m_SpeexData.bits.nbBits;\r
 425 \r
 426                         // 送信\r
 427                         if(p1 >= buffer + length){\r
 428                                 p->m_pConnection->sendVoice(cbits, nbBytes, 1);\r
 429                                 break;\r
 430                         }\r
 431                         else{\r
 432                                 p->m_pConnection->sendVoice(cbits, nbBytes, 0);\r
 433                         }\r
 434                         std::cout << "送信" << std::endl;\r
 435                 }\r
 436         }\r
 437         for(ConnectionVector::iterator p = m_Connections.begin(); p != m_Connections.end(); p++){\r
 438                 if(p->m_pAvatarInformation == NULL){\r
 439                         continue;\r
 440                 }\r
 441                 p->m_pAvatarInformation->m_Voice.nextReadBuffer();\r
 442         }\r
 443         return true;\r
 444 }\r