Astro/solarsystem.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * solarsystem.cxx
   3  * Written by Durk Talsma. Originally started October 1997, for distribution
   4  * with the FlightGear project. Version 2 was written in August and
   5  * September 1998. This code is based upon algorithms and data kindly
   6  * provided by Mr. Paul Schlyter. (pausch@saaf.se).
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  11  * License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  21  *
  22  * $Id$
  23  * (Log is kept at end of this file)
  24  **************************************************************************/
  25
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #  include <config.h>
  28 #endif
  29
  30 #ifdef HAVE_WINDOWS_H
  31 #  include <windows.h>
  32 #endif
  33
  34 #include <GL/glut.h>
  35 #include <XGL/xgl.h>
  36 #include <Debug/logstream.hxx>
  37 #include <Time/sunpos.hxx>
  38 #include "solarsystem.hxx"
  39
  40 /***************************************************************************
  41  * default constructor for class  SolarSystem:
  42  * or course there can only be one way to create an entire solar system -:) )
  43  * the fgTIME argument is needed to properly initialize the the current orbital
  44  * elements
  45  *************************************************************************/
  46 SolarSystem::SolarSystem(fgTIME *t)
  47 {
  48   if (theSolarSystem)
  49     {
  50       FG_LOG( FG_GENERAL, FG_ALERT, "Error: only one solarsystem allowed" );
  51       exit(-1);
  52     }
  53   theSolarSystem = this;
  54   ourSun     = new Star(t);
  55   earthsMoon = new Moon(t);
  56   mercury    = new Mercury(t);
  57   venus      = new Venus(t);
  58   mars       = new Mars(t);
  59   jupiter    = new Jupiter(t);
  60   saturn     = new Saturn(t);
  61   uranus     = new Uranus(t);
  62   neptune    = new Neptune(t);
  63
  64   displayList = 0;
  65 };
  66
  67 /* --------------------------------------------------------------------------
  68    the destructor for class SolarSystem;
  69    danger: Huge Explosions ahead! (-:))
  70    ------------------------------------------------------------------------*/
  71 SolarSystem::~SolarSystem()
  72 {
  73   delete ourSun;
  74   delete earthsMoon;
  75   delete mercury;
  76   delete venus;
  77   delete mars;
  78   delete jupiter;
  79   delete saturn;
  80   delete uranus;
  81   delete neptune;
  82   //delete pluto;
  83 }
  84 /****************************************************************************
  85  * void SolarSystem::rebuild()
  86  *
  87  * this member function updates the positions for the sun, moon, and planets,
  88  * and then rebuilds the display list.
  89  *
  90  * arguments: none
  91  * return value: none
  92  ***************************************************************************/
  93 void SolarSystem::rebuild()
  94 {
  95   fgLIGHT *l = &cur_light_params;
  96   fgTIME  *t = &cur_time_params;
  97   float x, y, z,
  98     xx, yy,zz;
  99   double ra, dec;
 100   double x_2, x_4, x_8, x_10;
 101   double magnitude;
 102   GLfloat ambient;
 103   GLfloat amb[4];
 104   GLfloat moonColor[4] = {0.85, 0.75, 0.35, 1.0};
 105   GLfloat black[4] = {0.0, 0.0,0.0,1.0};
 106   GLfloat white[4] = {1.0, 1.0,1.0,1.0};
 107
 108   // Step 1: update all the positions
 109   ourSun->updatePosition(t);
 110   earthsMoon->updatePosition(t, ourSun);
 111   mercury->updatePosition(t, ourSun);
 112   venus->updatePosition(t, ourSun);
 113   mars->updatePosition(t, ourSun);
 114   jupiter->updatePosition(t, ourSun);
 115   saturn->updatePosition(t, ourSun);
 116   uranus->updatePosition(t, ourSun);
 117   neptune->updatePosition(t, ourSun);
 118
 119   fgUpdateSunPos();   // get the right sun angle (especially important when
 120                       // running for the first time.
 121   if (displayList)
 122     xglDeleteLists(displayList, 1);
 123
 124   displayList = xglGenLists(1);
 125   // Step 2: rebuild the display list
 126   xglNewList( displayList, GL_COMPILE);
 127   {
 128     // Step 2a: Add the moon...
 129     xglEnable( GL_LIGHTING );
 130     xglEnable( GL_LIGHT0 );
 131     // set lighting parameters
 132     xglLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, white );
 133     xglLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, white );
 134     xglEnable( GL_CULL_FACE );
 135
 136     // Enable blending, in order to effectively eliminate the dark side of the
 137     // moon
 138     glEnable(GL_BLEND);
 139     glBlendFunc(GL_ONE, GL_ONE);
 140     earthsMoon->getPos(&ra, &dec);
 141     x = 60000.0 * cos(ra) * cos (dec);
 142     y = 60000.0 * sin(ra) * cos (dec);
 143     z = 60000.0 * sin(dec);
 144     xx = cos(ra) * cos(dec);
 145     yy = sin(ra) * cos(dec);
 146     zz = sin(dec);
 147     xglMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, black);
 148     xglMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, moonColor);
 149     xglPushMatrix();
 150     {
 151         earthsMoon->newImage(ra,dec);
 152     }
 153     xglPopMatrix();
 154     glDisable(GL_BLEND);
 155     xglDisable(GL_LIGHTING);
 156
 157     // Step 2b:  Add the sun
 158     x_2 = l -> sun_angle * l->sun_angle;
 159     x_4 = x_2 * x_2;
 160     x_8 = x_4 * x_4;
 161     x_10 = x_8 * x_2;
 162     ambient = (0.4 * pow (1.1, - x_10 / 30.0));
 163     if (ambient < 0.3) ambient = 0.3;
 164     if (ambient > 1.0) ambient = 1.0;
 165
 166     amb[0] = 0.00 + ((ambient * 6.0)  - 1.0); // minimum value = 0.8
 167     amb[1] = 0.00 + ((ambient * 11.0) - 3.0); // minimum value = 0.3
 168     amb[2] = 0.00 + ((ambient * 12.0) - 3.6); // minimum value = 0.0
 169     amb[3] = 1.00;
 170
 171     if (amb[0] > 1.0) amb[0] = 1.0;
 172     if (amb[1] > 1.0) amb[1] = 1.0;
 173     if (amb[2] > 1.0) amb[2] = 1.0;
 174
 175     ourSun->getPos(&ra, &dec);
 176     x = 60000.0 * cos(ra) * cos(dec);
 177     y = 60000.0 * sin(ra) * cos(dec);
 178     z = 60000.0 * sin(dec);
 179     xglPushMatrix();
 180     {
 181       // xglPushMatrix();
 182       xglTranslatef(x,y,z);
 183       xglColor3f(amb[0], amb[1], amb[2]);
 184       glutSolidSphere(1400.0, 10, 10);
 185     }
 186     glPopMatrix();
 187     // Step 2c: Add the planets
 188     xglBegin(GL_POINTS);
 189     mercury->getPos(&ra, &dec, &magnitude);addPlanetToList(ra, dec, magnitude);
 190     venus  ->getPos(&ra, &dec, &magnitude);addPlanetToList(ra, dec, magnitude);
 191     mars   ->getPos(&ra, &dec, &magnitude);addPlanetToList(ra, dec, magnitude);
 192     jupiter->getPos(&ra, &dec, &magnitude);addPlanetToList(ra, dec, magnitude);
 193     saturn ->getPos(&ra, &dec, &magnitude);addPlanetToList(ra, dec, magnitude);
 194     uranus ->getPos(&ra, &dec, &magnitude);addPlanetToList(ra, dec, magnitude);
 195     neptune->getPos(&ra, &dec, &magnitude);addPlanetToList(ra, dec, magnitude);
 196     xglEnd();
 197     xglEnable(GL_LIGHTING);
 198   }
 199   xglEndList();
 200 }
 201
 202 /*****************************************************************************
 203  * double SolarSystem::scaleMagnitude(double magn)
 204  * This private member function rescales the original magnitude, as used in the
 205  * astronomical sense of the word, into a value used by OpenGL to draw a
 206  * convincing Star or planet
 207  *
 208  * Argument: the astronomical magnitude
 209  *
 210  * return value: the rescaled magnitude
 211  ****************************************************************************/
 212 double SolarSystem::scaleMagnitude(double magn)
 213 {
 214   double magnitude = (0.0 - magn) / 5.0 + 1.0;
 215   magnitude = magnitude * 0.7 + (3 * 0.1);
 216   if (magnitude > 1.0) magnitude = 1.0;
 217   if (magnitude < 0.0) magnitude = 0.0;
 218   return magnitude;
 219 }
 220
 221 /***************************************************************************
 222  * void SolarSytem::addPlanetToList(double ra, double dec, double magn);
 223  *
 224  * This private member function first causes the magnitude to be properly
 225  * rescaled, and then adds the planet to the display list.
 226  *
 227  * arguments: Right Ascension, declination, and magnitude
 228  *
 229  * return value: none
 230  **************************************************************************/
 231 void SolarSystem::addPlanetToList(double ra, double dec, double magn)
 232 {
 233   double
 234     magnitude = scaleMagnitude ( magn );
 235
 236   fgLIGHT *l = &cur_light_params;
 237
 238   if ((double) (l->sun_angle - FG_PI_2) >
 239       ((magnitude - 1.0) * - 20 * DEG_TO_RAD))
 240     {
 241       xglColor3f (magnitude, magnitude, magnitude);
 242       xglVertex3f( 50000.0 * cos (ra) * cos (dec),
 243                    50000.0 * sin (ra) * cos (dec),
 244                    50000.0 * sin (dec));
 245     }
 246 }
 247
 248
 249 SolarSystem* SolarSystem::theSolarSystem = 0;
 250
 251 /******************************************************************************
 252  * void solarSystemRebuild()
 253  * this a just a wrapper function, provided for use as an interface to the
 254  * event manager
 255  *****************************************************************************/
 256 void solarSystemRebuild()
 257 {
 258   SolarSystem::theSolarSystem->rebuild();
 259 }
 260
 261
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 265
 266