Astro/orbits.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * orbits.c - calculates the orbital elements of the sun, moon and planets.
   3  *            For inclusion in flight gear
   4  *
   5  * Written 1997 by Durk Talsma, started October 19, 1997.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10  * License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20  *
  21  * $Id$
  22  * (Log is kept at end of this file)
  23  **************************************************************************/
  24
  25
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #  include <config.h>
  28 #endif
  29
  30 #include <math.h>
  31 #include <string.h>
  32
  33 #include <Debug/fg_debug.h>
  34 #include <Include/fg_constants.h>
  35 #include <Include/fg_zlib.h>
  36 #include <Main/options.hxx>
  37 #include <Time/fg_time.hxx>
  38
  39 #include "orbits.hxx"
  40
  41
  42 struct OrbElements pltOrbElements[9];
  43
  44 static fgFile data;
  45
  46
  47 double fgCalcActTime(fgTIME t)
  48 {
  49   return (t.mjd - 36523.5);
  50 }
  51
  52
  53 double fgCalcEccAnom(double M, double e)
  54 {
  55     double
  56         eccAnom, E0, E1, diff;
  57
  58     eccAnom = M + e * sin(M) * (1.0 + e * cos(M));
  59     /* iterate to achieve a greater precision for larger eccentricities */
  60     if (e > 0.05)
  61     {
  62         E0 = eccAnom;
  63         do
  64         {
  65                 E1 = E0 - (E0 - e * sin(E0) - M) / (1 - e * cos(E0));
  66             diff = fabs(E0 - E1);
  67             E0 = E1;
  68                 }
  69         while (diff > (DEG_TO_RAD * 0.001));
  70         return E0;
  71         }
  72     return eccAnom;
  73 }
  74
  75
  76 /* This function assumes that if the FILE ptr is valid that the
  77    contents will be valid. Should we check the file for validity? */
  78
  79 /* Sounds like a good idea to me. What type of checks are you thinking
  80    of, other than feof(FILE*)? That's currently the only check I can
  81    think of (Durk) */
  82
  83 int fgReadOrbElements(struct OrbElements *dest, gzFile src) {
  84     char line[256];
  85     int i,j;
  86     j = 0;
  87     do {
  88         if ( fggets(src, line, 256) == NULL ) {
  89             fgPrintf (FG_ASTRO, FG_ALERT,
  90                       "End of file found while reading planetary positions:\n");
  91             return 0;
  92         }
  93         for (i = 0; i < 256; i++) {
  94             if (line[i] == '#')
  95                 line[i] = 0;
  96         }
  97         // printf("Reading line %d = %s\n", j++, line);
  98     } while (!(strlen(line)));
  99
 100     sscanf(line, "%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf\n",
 101            &dest->NFirst, &dest->NSec,
 102            &dest->iFirst, &dest->iSec,
 103            &dest->wFirst, &dest->wSec,
 104            &dest->aFirst, &dest->aSec,
 105            &dest->eFirst, &dest->eSec,
 106            &dest->MFirst, &dest->MSec);
 107
 108     return(1);
 109 }
 110
 111
 112 int fgSolarSystemInit(fgTIME t)
 113 {
 114     fgOPTIONS *o;
 115     char path[256], gzpath[256];
 116     int i, ret_val;
 117
 118     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO, "Initializing solar system\n");
 119
 120     /* build the full path name to the orbital elements database file */
 121     o = &current_options;
 122     path[0] = '\0';
 123     strcat(path, o->fg_root);
 124     strcat(path, "/Scenery/");
 125     strcat(path, "Planets");
 126
 127     if ( (data = fgopen(path, "rb")) == NULL ) {
 128         strcpy(gzpath, path);
 129         strcat(gzpath, ".gz");
 130         if ( (data = fgopen(gzpath, "rb")) == NULL ) {
 131             fgPrintf( FG_ASTRO, FG_EXIT,
 132                       "Cannot open data file: '%s'\n", path);
 133         }
 134     }
 135
 136     /* printf("  reading datafile %s\n", path); */
 137     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO, "  reading datafile %s\n", path);
 138
 139     /* for all the objects... */
 140     for (i = 0; i < 9; i ++) {
 141         /* ...read from the data file ... */
 142         if (!(fgReadOrbElements (&pltOrbElements[i], data))) {
 143             ret_val = 0;
 144         }
 145         /* ...and calculate the actual values */
 146         fgSolarSystemUpdate(&pltOrbElements[i], t);
 147     }
 148
 149     fgclose(data);
 150
 151     return ( 1 );
 152 }
 153
 154
 155 void fgSolarSystemUpdate(struct OrbElements *planet, fgTIME t)
 156 {
 157    double
 158          actTime;
 159
 160    actTime = fgCalcActTime(t);
 161
 162    /* calculate the actual orbital elements */
 163    planet->M = DEG_TO_RAD * (planet->MFirst + (planet->MSec * actTime));
 164    planet->w = DEG_TO_RAD * (planet->wFirst + (planet->wSec * actTime));
 165    planet->N = DEG_TO_RAD * (planet->NFirst + (planet->NSec * actTime));
 166    planet->i = DEG_TO_RAD * (planet->iFirst + (planet->iSec * actTime));
 167    planet->e = planet->eFirst + (planet->eSec * actTime);
 168    planet->a = planet->aFirst + (planet->aSec * actTime);
 169 }
 170
 171
 172 /* $Log$
 173 /* Revision 1.6  1998/05/29 20:35:41  curt
 174 /* Added zlib support for reading in compressed data files.
 175 /*
 176  * Revision 1.5  1998/05/13 18:25:34  curt
 177  * Root path info moved to fgOPTIONS.
 178  *
 179  * Revision 1.4  1998/04/28 01:19:00  curt
 180  * Type-ified fgTIME and fgVIEW
 181  *
 182  * Revision 1.3  1998/04/25 22:06:25  curt
 183  * Edited cvs log messages in source files ... bad bad bad!
 184  *
 185  * Revision 1.2  1998/04/24 00:45:01  curt
 186  * Wrapped "#include <config.h>" in "#ifdef HAVE_CONFIG_H"
 187  * Fixed a bug when generating sky colors.
 188  *
 189  * Revision 1.1  1998/04/22 13:21:29  curt
 190  * C++ - ifing the code a bit.
 191  *
 192  * Revision 1.10  1998/04/18 04:13:57  curt
 193  * Moved fg_debug.c to it's own library.
 194  *
 195  * Revision 1.9  1998/03/14 00:27:12  curt
 196  * Updated fgGENERAL to a "type" of struct.
 197  *
 198  * Revision 1.8  1998/02/23 19:07:55  curt
 199  * Incorporated Durk's Astro/ tweaks.  Includes unifying the sun position
 200  * calculation code between sun display, and other FG sections that use this
 201  * for things like lighting.
 202  *
 203  * Revision 1.7  1998/02/12 21:59:33  curt
 204  * Incorporated code changes contributed by Charlie Hotchkiss
 205  * <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
 206  *
 207  * Revision 1.6  1998/02/03 23:20:11  curt
 208  * Lots of little tweaks to fix various consistency problems discovered by
 209  * Solaris' CC.  Fixed a bug in fg_debug.c with how the fgPrintf() wrapper
 210  * passed arguments along to the real printf().  Also incorporated HUD changes
 211  * by Michele America.
 212  *
 213  * Revision 1.5  1998/02/02 20:53:22  curt
 214  * To version 0.29
 215  *
 216  * Revision 1.4  1998/01/27 00:47:47  curt
 217  * Incorporated Paul Bleisch's <pbleisch@acm.org> new debug message
 218  * system and commandline/config file processing code.
 219  *
 220  * Revision 1.3  1998/01/22 02:59:27  curt
 221  * Changed #ifdef FILE_H to #ifdef _FILE_H
 222  *
 223  * Revision 1.2  1998/01/19 19:26:58  curt
 224  * Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 225  * This should simplify things tremendously.
 226  *
 227  * Revision 1.1  1998/01/07 03:16:17  curt
 228  * Moved from .../Src/Scenery/ to .../Src/Astro/
 229  *
 230  * Revision 1.6  1997/12/30 20:47:52  curt
 231  * Integrated new event manager with subsystem initializations.
 232  *
 233  * Revision 1.5  1997/12/15 23:55:02  curt
 234  * Add xgl wrappers for debugging.
 235  * Generate terrain normals on the fly.
 236  *
 237  * Revision 1.4  1997/12/10 22:37:51  curt
 238  * Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 239  * i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 240  *
 241  * Revision 1.3  1997/11/25 23:20:44  curt
 242  * Changed planets.dat Planets.dat
 243  *
 244  * Revision 1.2  1997/11/25 19:25:36  curt
 245  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 246  *
 247  * Revision 1.1  1997/10/25 03:16:10  curt
 248  * Initial revision of code contributed by Durk Talsma.
 249  *
 250  */