Astro/stars.c

   1 /**************************************************************************
   2  * stars.c -- data structures and routines for managing and rendering stars.
   3  *
   4  * Written by Curtis Olson, started August 1997.
   5  *
   6  * Copyright (C) 1997  Curtis L. Olson  - curt@infoplane.com
   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
  27 #ifdef WIN32
  28 #  include <windows.h>
  29 #endif
  30
  31 #include <math.h>
  32 #include <stdio.h>
  33 #include <string.h>
  34 #include <time.h>
  35
  36 #include <GL/glut.h>
  37 #include <XGL/xgl.h>
  38
  39 #include <Astro/orbits.h>
  40 #include <Astro/planets.h>
  41 #include <Astro/stars.h>
  42
  43 #include <Include/fg_constants.h>
  44 #include <Include/general.h>
  45 #include <Aircraft/aircraft.h>
  46 #include <Main/views.h>
  47 #include <Time/fg_time.h>
  48 #include <Main/fg_debug.h>
  49
  50 #define EpochStart           (631065600)
  51 #define DaysSinceEpoch(secs) (((secs)-EpochStart)*(1.0/(24*3600)))
  52
  53
  54 /* Define four structures, each with varying amounts of stars */
  55 /* static */  GLint stars[FG_STAR_LEVELS];
  56
  57
  58 /* Initialize the Star Management Subsystem */
  59 void fgStarsInit( void ) {
  60     FILE *fd;
  61     struct fgGENERAL *g;
  62     struct CelestialCoord pltPos;
  63     char path[1024];
  64     char line[256], name[256];
  65     char *front, *end;
  66     double right_ascension, declination, magnitude;
  67     double ra_save, decl_save;
  68     double ra_save1, decl_save1;
  69     int count, i, j, max_stars;
  70
  71     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO, "Initializing stars\n");
  72
  73     g = &general;
  74
  75     /* build the full path name to the stars data base file */
  76     path[0] = '\0';
  77     strcat(path, g->root_dir);
  78     strcat(path, "/Scenery/");
  79     strcat(path, "Stars.dat");
  80
  81     max_stars = FG_MAX_STARS;
  82
  83     for ( i = 0; i < FG_STAR_LEVELS; i++ ) {
  84         fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO, "  Loading %d Stars: %s\n", max_stars, path);
  85
  86         if ( (fd = fopen(path, "r")) == NULL ) {
  87             fgPrintf( FG_ASTRO, FG_ALERT, "Cannot open star file: '%s'\n", path);
  88             return;
  89         }
  90
  91         stars[i] = xglGenLists(1);
  92         xglNewList( stars[i], GL_COMPILE );
  93         xglBegin( GL_POINTS );
  94
  95         /* read in each line of the file */
  96         count = 0;
  97         while ( (fgets(line, 256, fd) != NULL) && (count < max_stars) ) {
  98             front = line;
  99
 100             /* printf("  Read line = %s", front); */
 101
 102             /* advance to first non-whitespace character */
 103             while ( (front[0] == ' ') || (front[0] == '\t') ) {
 104                 front++;
 105             }
 106
 107             /* printf("  Line length (after trimming) = %d\n", strlen(front));*/
 108
 109             if ( front[0] == '#' ) {
 110                 /* comment */
 111             } else if ( strlen(front) <= 1 ) {
 112                 /* blank line */
 113             } else {
 114                 /* star data line */
 115
 116                 /* get name */
 117                 end = front;
 118                 while ( end[0] != ',' ) {
 119                     end++;
 120                 }
 121                 end[0] = '\0';
 122                 strcpy(name, front);
 123                 front = end;
 124                 front++;
 125
 126                 sscanf(front, "%lf,%lf,%lf\n",
 127                        &right_ascension, &declination, &magnitude);
 128
 129                 /*
 130                 if ( strcmp(name, "Betelgeuse") == 0 ) {
 131                     printf("  *** Marking %s\n", name);
 132                     ra_save = right_ascension;
 133                     decl_save = declination;
 134                 }
 135                 */
 136
 137                 /*
 138                 if ( strcmp(name, "Alnilam") == 0 ) {
 139                     printf("  *** Marking %s\n", name);
 140                     ra_save1 = right_ascension;
 141                     decl_save1 = declination;
 142                 }
 143                 */
 144
 145                 /* scale magnitudes to (0.0 - 1.0) */
 146                 magnitude = (0.0 - magnitude) / 5.0 + 1.0;
 147
 148                 /* scale magnitudes again so they look ok */
 149                 if ( magnitude > 1.0 ) { magnitude = 1.0; }
 150                 if ( magnitude < 0.0 ) { magnitude = 0.0; }
 151                 magnitude =
 152                     magnitude * 0.7 + (((FG_STAR_LEVELS - 1) - i) * 0.1);
 153                 /* printf("  Found star: %d %s, %.3f %.3f %.3f\n", count,
 154                        name, right_ascension, declination, magnitude); */
 155
 156                 xglColor3f( magnitude, magnitude, magnitude );
 157                 /*xglColor3f(0,0,0);*/
 158                 xglVertex3f( 50000.0 * cos(right_ascension) * cos(declination),
 159                              50000.0 * sin(right_ascension) * cos(declination),
 160                              50000.0 * sin(declination) );
 161
 162                 count++;
 163             } /* if valid line */
 164
 165         } /* while */
 166
 167         fclose(fd);
 168
 169         /* Add the planets to all four display lists */
 170         for ( j = 2; j < 9; j++ ) {
 171             pltPos = fgCalculatePlanet(pltOrbElements[j],
 172                                        pltOrbElements[0], cur_time_params, j);
 173             /* give the planets a temporary color, for testing purposes */
 174             /* xglColor3f( 1.0, 0.0, 0.0); */
 175
 176             /* scale magnitudes to (0.0 - 1.0) */
 177             magnitude = (0.0 - pltPos.magnitude) / 5.0 + 1.0;
 178
 179             /* scale magnitudes again so they look ok */
 180             if ( magnitude > 1.0 ) { magnitude = 1.0; }
 181             if ( magnitude < 0.0 ) { magnitude = 0.0; }
 182             magnitude =
 183               magnitude * 0.7 + (((FG_STAR_LEVELS - 1) - i) * 0.1);
 184
 185
 186             xglColor3f(magnitude, magnitude, magnitude);
 187
 188             xglVertex3f( 50000.0 * cos(pltPos.RightAscension) *
 189                          cos(pltPos.Declination),
 190                          50000.0 * sin(pltPos.RightAscension) *
 191                          cos(pltPos.Declination),
 192                          50000.0 * sin(pltPos.Declination) );
 193         }
 194         xglEnd();
 195
 196         /*
 197         xglBegin(GL_LINE_LOOP);
 198         xglColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
 199         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save-0.2) * cos(decl_save-0.2),
 200                     50000.0 * sin(ra_save-0.2) * cos(decl_save-0.2),
 201                     50000.0 * sin(decl_save-0.2) );
 202         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save+0.2) * cos(decl_save-0.2),
 203                     50000.0 * sin(ra_save+0.2) * cos(decl_save-0.2),
 204                     50000.0 * sin(decl_save-0.2) );
 205         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save+0.2) * cos(decl_save+0.2),
 206                     50000.0 * sin(ra_save+0.2) * cos(decl_save+0.2),
 207                     50000.0 * sin(decl_save+0.2) );
 208         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save-0.2) * cos(decl_save+0.2),
 209                     50000.0 * sin(ra_save-0.2) * cos(decl_save+0.2),
 210                     50000.0 * sin(decl_save+0.2) );
 211         xglEnd();
 212         */
 213
 214         /*
 215         xglBegin(GL_LINE_LOOP);
 216         xglColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
 217         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save1-0.2) * cos(decl_save1-0.2),
 218                     50000.0 * sin(ra_save1-0.2) * cos(decl_save1-0.2),
 219                     50000.0 * sin(decl_save1-0.2) );
 220         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save1+0.2) * cos(decl_save1-0.2),
 221                     50000.0 * sin(ra_save1+0.2) * cos(decl_save1-0.2),
 222                     50000.0 * sin(decl_save1-0.2) );
 223         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save1+0.2) * cos(decl_save1+0.2),
 224                     50000.0 * sin(ra_save1+0.2) * cos(decl_save1+0.2),
 225                     50000.0 * sin(decl_save1+0.2) );
 226         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save1-0.2) * cos(decl_save1+0.2),
 227                     50000.0 * sin(ra_save1-0.2) * cos(decl_save1+0.2),
 228                     50000.0 * sin(decl_save1+0.2) );
 229         xglEnd();
 230         */
 231
 232         xglEndList();
 233
 234         max_stars /= 2;
 235     }
 236 }
 237
 238
 239 /* Draw the Stars */
 240 void fgStarsRender( void ) {
 241     struct fgFLIGHT *f;
 242     struct fgVIEW *v;
 243     struct fgLIGHT *l;
 244     struct fgTIME *t;
 245     int i;
 246
 247     f = &current_aircraft.flight;
 248     l = &cur_light_params;
 249     t = &cur_time_params;
 250     v = &current_view;
 251
 252     /* FG_PI_2 + 0.1 is about 6 degrees after sundown and before sunrise */
 253
 254     /* t->sun_angle = 3.0; */ /* to force stars to be drawn (for testing) */
 255
 256     /* render the stars */
 257     if ( l->sun_angle > (FG_PI_2 + 5 * DEG_TO_RAD ) ) {
 258         /* determine which star structure to draw */
 259         if ( l->sun_angle > (FG_PI_2 + 7.25 * DEG_TO_RAD ) ) {
 260             i = 0;
 261         } else if ( l->sun_angle > (FG_PI_2 + 6.50 * DEG_TO_RAD ) ) {
 262             i = 1;
 263         } else if ( l->sun_angle > (FG_PI_2 + 5.75 * DEG_TO_RAD ) ) {
 264             i = 2;
 265         } else {
 266             i = 3;
 267         }
 268
 269         /* printf("RENDERING STARS = %d (night)\n", i); */
 270
 271         xglCallList(stars[i]);
 272     } else {
 273         /* printf("not RENDERING STARS (day)\n"); */
 274     }
 275 }
 276
 277
 278 /* $Log$
 279 /* Revision 1.4  1998/01/27 00:47:49  curt
 280 /* Incorporated Paul Bleisch's <bleisch@chromatic.com> new debug message
 281 /* system and commandline/config file processing code.
 282 /*
 283  * Revision 1.3  1998/01/19 19:26:59  curt
 284  * Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 285  * This should simplify things tremendously.
 286  *
 287  * Revision 1.2  1998/01/19 18:40:18  curt
 288  * Tons of little changes to clean up the code and to remove fatal errors
 289  * when building with the c++ compiler.
 290  *
 291  * Revision 1.1  1998/01/07 03:16:20  curt
 292  * Moved from .../Src/Scenery/ to .../Src/Astro/
 293  *
 294  * Revision 1.24  1997/12/30 22:22:39  curt
 295  * Further integration of event manager.
 296  *
 297  * Revision 1.23  1997/12/30 20:47:53  curt
 298  * Integrated new event manager with subsystem initializations.
 299  *
 300  * Revision 1.22  1997/12/30 16:36:53  curt
 301  * Merged in Durk's changes ...
 302  *
 303  * Revision 1.21  1997/12/19 23:35:00  curt
 304  * Lot's of tweaking with sky rendering and lighting.
 305  *
 306  * Revision 1.20  1997/12/15 23:55:03  curt
 307  * Add xgl wrappers for debugging.
 308  * Generate terrain normals on the fly.
 309  *
 310  * Revision 1.19  1997/12/12  19:53:00  curt
 311  * Working on lightling and material properties.
 312  *
 313  * Revision 1.18  1997/12/10 22:37:52  curt
 314  * Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 315  * i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 316  *
 317  * Revision 1.17  1997/12/09 04:25:33  curt
 318  * Working on adding a global lighting params structure.
 319  *
 320  * Revision 1.16  1997/11/25 19:25:38  curt
 321  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 322  *
 323  * Revision 1.15  1997/10/30 12:38:45  curt
 324  * Working on new scenery subsystem.
 325  *
 326  * Revision 1.14  1997/10/28 21:00:22  curt
 327  * Changing to new terrain format.
 328  *
 329  * Revision 1.13  1997/10/25 03:18:28  curt
 330  * Incorporated sun, moon, and planet position and rendering code contributed
 331  * by Durk Talsma.
 332  *
 333  * Revision 1.12  1997/09/23 00:29:43  curt
 334  * Tweaks to get things to compile with gcc-win32.
 335  *
 336  * Revision 1.11  1997/09/22 14:44:21  curt
 337  * Continuing to try to align stars correctly.
 338  *
 339  * Revision 1.10  1997/09/20 03:34:32  curt
 340  * Still trying to get those durned stars aligned properly.
 341  *
 342  * Revision 1.9  1997/09/18 16:20:09  curt
 343  * At dusk/dawn add/remove stars in stages.
 344  *
 345  * Revision 1.8  1997/09/16 22:14:52  curt
 346  * Tweaked time of day lighting equations.  Don't draw stars during the day.
 347  *
 348  * Revision 1.7  1997/09/16 15:50:31  curt
 349  * Working on star alignment and time issues.
 350  *
 351  * Revision 1.6  1997/09/05 14:17:31  curt
 352  * More tweaking with stars.
 353  *
 354  * Revision 1.5  1997/09/05 01:35:59  curt
 355  * Working on getting stars right.
 356  *
 357  * Revision 1.4  1997/09/04 02:17:38  curt
 358  * Shufflin' stuff.
 359  *
 360  * Revision 1.3  1997/08/29 17:55:28  curt
 361  * Worked on properly aligning the stars.
 362  *
 363  * Revision 1.2  1997/08/27 21:32:30  curt
 364  * Restructured view calculation code.  Added stars.
 365  *
 366  * Revision 1.1  1997/08/27 03:34:48  curt
 367  * Initial revision.
 368  *
 369  */