Astro/stars.cxx

   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 HAVE_CONFIG_H
  28 #  include <config.h>
  29 #endif
  30
  31 #ifdef HAVE_WINDOWS_H
  32 #  include <windows.h>
  33 #endif
  34
  35 #include <math.h>
  36 #include <stdio.h>
  37 #include <string.h>
  38 #include <time.h>
  39
  40 #include <GL/glut.h>
  41 #include <XGL/xgl.h>
  42
  43 #include <Aircraft/aircraft.h>
  44 #include <Debug/fg_debug.h>
  45 #include <Include/fg_constants.h>
  46 #include <Include/fg_zlib.h>
  47 #include <Main/options.hxx>
  48 #include <Main/views.hxx>
  49 #include <Time/fg_time.hxx>
  50
  51 #include "orbits.hxx"
  52 #include "planets.hxx"
  53 #include "stars.hxx"
  54
  55
  56 #define EpochStart           (631065600)
  57 #define DaysSinceEpoch(secs) (((secs)-EpochStart)*(1.0/(24*3600)))
  58
  59
  60 /* Define four structures, each with varying amounts of stars */
  61 /* static */  GLint stars[FG_STAR_LEVELS];
  62
  63
  64 /* Initialize the Star Management Subsystem */
  65 int fgStarsInit( void ) {
  66     fgFile fd;
  67     /* struct CelestialCoord pltPos; */
  68     char path[256], gzpath[256];
  69     char line[256], name[256];
  70     char *front, *end;
  71     double right_ascension, declination, magnitude;
  72     double min_magnitude[FG_STAR_LEVELS];
  73     /* double ra_save, decl_save; */
  74     /* double ra_save1, decl_save1; */
  75     int i;
  76
  77     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO, "Initializing stars\n");
  78
  79     /* build the full path name to the stars data base file */
  80     current_options.get_fg_root(path);
  81     strcat(path, "/Scenery/");
  82     strcat(path, "Stars");
  83
  84     if ( FG_STAR_LEVELS < 4 ) {
  85         fgPrintf( FG_ASTRO, FG_EXIT, "Big whups in stars.cxx\n");
  86     }
  87
  88     min_magnitude[0] = 4.2;
  89     min_magnitude[1] = 3.6;
  90     min_magnitude[2] = 3.0;
  91     min_magnitude[3] = 2.4;
  92     min_magnitude[4] = 1.8;
  93     min_magnitude[5] = 1.2;
  94     min_magnitude[6] = 0.6;
  95     min_magnitude[7] = 0.0;
  96
  97
  98     for ( i = 0; i < FG_STAR_LEVELS; i++ ) {
  99         fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO,
 100                   "  Loading stars brighter than %.2f from %2\n",
 101                   min_magnitude[i], path);
 102
 103         if ( (fd = fgopen(path, "rb")) == NULL ) {
 104             strcpy(gzpath, path);
 105             strcat(gzpath, ".gz");
 106             if ( (fd = fgopen(gzpath, "rb")) == NULL ) {
 107                 // Oops, lets not even try to continue. This is critical.
 108                 fgPrintf( FG_ASTRO, FG_EXIT,
 109                           "Cannot open star file: '%s'\n", path);
 110             }
 111         }
 112
 113         stars[i] = xglGenLists(1);
 114         xglNewList( stars[i], GL_COMPILE );
 115         xglBegin( GL_POINTS );
 116
 117         /* read in each line of the file */
 118         while ( fggets(fd, line, 256) != NULL ) {
 119             front = line;
 120
 121             /* printf("  Read line = %s", front); */
 122
 123             /* advance to first non-whitespace character */
 124             while ( (front[0] == ' ') || (front[0] == '\t') ) {
 125                 front++;
 126             }
 127
 128             /* printf("  Line length (after trimming) = %d\n", strlen(front));*/
 129
 130             if ( front[0] == '#' ) {
 131                 /* comment */
 132             } else if ( strlen(front) <= 1 ) {
 133                 /* blank line */
 134             } else {
 135                 /* star data line */
 136
 137                 /* get name */
 138                 end = front;
 139                 while ( end[0] != ',' ) {
 140                     end++;
 141                 }
 142                 end[0] = '\0';
 143                 strcpy(name, front);
 144                 front = end;
 145                 front++;
 146
 147                 sscanf(front, "%lf,%lf,%lf\n",
 148                        &right_ascension, &declination, &magnitude);
 149
 150                 /*
 151                   if ( strcmp(name, "Betelgeuse") == 0 ) {
 152                   printf("  *** Marking %s\n", name);
 153                   ra_save = right_ascension;
 154                   decl_save = declination;
 155                   }
 156                   */
 157
 158                 /*
 159                   if ( strcmp(name, "Alnilam") == 0 ) {
 160                   printf("  *** Marking %s\n", name);
 161                   ra_save1 = right_ascension;
 162                   decl_save1 = declination;
 163                   }
 164                   */
 165
 166                 if ( magnitude < min_magnitude[i] ) {
 167                     /* scale magnitudes to (0.0 - 1.0) */
 168                     magnitude = (0.0 - magnitude) / 5.0 + 1.0;
 169
 170                     /* scale magnitudes again so they look ok */
 171                     if ( magnitude > 1.0 ) { magnitude = 1.0; }
 172                     if ( magnitude < 0.0 ) { magnitude = 0.0; }
 173                     /* magnitude =
 174                         magnitude * 0.7 + (((FG_STAR_LEVELS - 1) - i) * 0.042);
 175                         */
 176                     magnitude = magnitude * 0.9 +
 177                         (((FG_STAR_LEVELS - 1) - i) * 0.014);
 178                     /* printf("  Found star: %d %s, %.3f %.3f %.3f\n", count,
 179                        name, right_ascension, declination, magnitude); */
 180
 181                     xglColor3f( magnitude, magnitude, magnitude );
 182                     /*xglColor3f(0,0,0);*/
 183                     xglVertex3f( 50000.0*cos(right_ascension)*cos(declination),
 184                                  50000.0*sin(right_ascension)*cos(declination),
 185                                  50000.0*sin(declination) );
 186                 }
 187             } //  valid line
 188
 189         } /* while */
 190
 191         fgclose(fd);
 192
 193         xglEnd();
 194
 195         /*
 196         xglBegin(GL_LINE_LOOP);
 197         xglColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
 198         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save-0.2) * cos(decl_save-0.2),
 199                     50000.0 * sin(ra_save-0.2) * cos(decl_save-0.2),
 200                     50000.0 * sin(decl_save-0.2) );
 201         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save+0.2) * cos(decl_save-0.2),
 202                     50000.0 * sin(ra_save+0.2) * cos(decl_save-0.2),
 203                     50000.0 * sin(decl_save-0.2) );
 204         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save+0.2) * cos(decl_save+0.2),
 205                     50000.0 * sin(ra_save+0.2) * cos(decl_save+0.2),
 206                     50000.0 * sin(decl_save+0.2) );
 207         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save-0.2) * cos(decl_save+0.2),
 208                     50000.0 * sin(ra_save-0.2) * cos(decl_save+0.2),
 209                     50000.0 * sin(decl_save+0.2) );
 210         xglEnd();
 211         */
 212
 213         /*
 214         xglBegin(GL_LINE_LOOP);
 215         xglColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
 216         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save1-0.2) * cos(decl_save1-0.2),
 217                     50000.0 * sin(ra_save1-0.2) * cos(decl_save1-0.2),
 218                     50000.0 * sin(decl_save1-0.2) );
 219         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save1+0.2) * cos(decl_save1-0.2),
 220                     50000.0 * sin(ra_save1+0.2) * cos(decl_save1-0.2),
 221                     50000.0 * sin(decl_save1-0.2) );
 222         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save1+0.2) * cos(decl_save1+0.2),
 223                     50000.0 * sin(ra_save1+0.2) * cos(decl_save1+0.2),
 224                     50000.0 * sin(decl_save1+0.2) );
 225         xglVertex3f( 50000.0 * cos(ra_save1-0.2) * cos(decl_save1+0.2),
 226                     50000.0 * sin(ra_save1-0.2) * cos(decl_save1+0.2),
 227                     50000.0 * sin(decl_save1+0.2) );
 228         xglEnd();
 229         */
 230
 231         xglEndList();
 232     }
 233
 234     return 1;  // OK, we got here because initialization worked.
 235 }
 236
 237
 238 /* Draw the Stars */
 239 void fgStarsRender( void ) {
 240     fgFLIGHT *f;
 241     fgVIEW *v;
 242     fgLIGHT *l;
 243     fgTIME *t;
 244     int i;
 245
 246     f = current_aircraft.flight;
 247     l = &cur_light_params;
 248     t = &cur_time_params;
 249     v = &current_view;
 250
 251     /* FG_PI_2 + 0.1 is about 6 degrees after sundown and before sunrise */
 252
 253     /* t->sun_angle = 3.0; */ /* to force stars to be drawn (for testing) */
 254
 255     /* render the stars */
 256     if ( l->sun_angle > (FG_PI_2 + 5 * DEG_TO_RAD ) ) {
 257         /* determine which star structure to draw */
 258         if ( l->sun_angle > (FG_PI_2 + 10.0 * DEG_TO_RAD ) ) {
 259             i = 0;
 260         } else if ( l->sun_angle > (FG_PI_2 + 8.8 * DEG_TO_RAD ) ) {
 261             i = 1;
 262         } else if ( l->sun_angle > (FG_PI_2 + 7.5 * DEG_TO_RAD ) ) {
 263             i = 2;
 264         } else if ( l->sun_angle > (FG_PI_2 + 7.0 * DEG_TO_RAD ) ) {
 265             i = 3;
 266         } else if ( l->sun_angle > (FG_PI_2 + 6.5 * DEG_TO_RAD ) ) {
 267             i = 4;
 268         } else if ( l->sun_angle > (FG_PI_2 + 6.0 * DEG_TO_RAD ) ) {
 269             i = 5;
 270         } else if ( l->sun_angle > (FG_PI_2 + 5.5 * DEG_TO_RAD ) ) {
 271             i = 6;
 272         } else {
 273             i = 7;
 274         }
 275
 276         /* printf("RENDERING STARS = %d (night)\n", i); */
 277
 278         xglCallList(stars[i]);
 279     } else {
 280         /* printf("not RENDERING STARS (day)\n"); */
 281     }
 282 }
 283
 284
 285 /* $Log$
 286 /* Revision 1.9  1998/08/06 12:45:20  curt
 287 /* Modified to bring in stars in 8 increments based on magnitude, not number
 288 /* of stars.
 289 /*
 290  * Revision 1.8  1998/07/13 21:00:10  curt
 291  * Wrote access functions for current fgOPTIONS.
 292  *
 293  * Revision 1.7  1998/05/29 20:35:42  curt
 294  * Added zlib support for reading in compressed data files.
 295  *
 296  * Revision 1.6  1998/05/13 18:25:35  curt
 297  * Root path info moved to fgOPTIONS.
 298  *
 299  * Revision 1.5  1998/04/28 01:19:03  curt
 300  * Type-ified fgTIME and fgVIEW
 301  *
 302  * Revision 1.4  1998/04/26 05:10:02  curt
 303  * "struct fgLIGHT" -> "fgLIGHT" because fgLIGHT is typedef'd.
 304  *
 305  * Revision 1.3  1998/04/25 22:06:26  curt
 306  * Edited cvs log messages in source files ... bad bad bad!
 307  *
 308  * Revision 1.2  1998/04/24 00:45:03  curt
 309  * Wrapped "#include <config.h>" in "#ifdef HAVE_CONFIG_H"
 310  * Fixed a bug when generating sky colors.
 311  *
 312  * Revision 1.1  1998/04/22 13:21:34  curt
 313  * C++ - ifing the code a bit.
 314  *
 315  * Revision 1.11  1998/04/18 04:13:58  curt
 316  * Moved fg_debug.c to it's own library.
 317  *
 318  * Revision 1.10  1998/04/03 21:52:51  curt
 319  * Converting to Gnu autoconf system.
 320  *
 321  * Revision 1.9  1998/03/14 00:27:12  curt
 322  * Updated fgGENERAL to a "type" of struct.
 323  *
 324  * Revision 1.8  1998/02/12 21:59:38  curt
 325  * Incorporated code changes contributed by Charlie Hotchkiss
 326  * <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
 327  *
 328  * Revision 1.7  1998/02/09 15:07:48  curt
 329  * Minor tweaks.
 330  *
 331  * Revision 1.6  1998/02/02 20:53:23  curt
 332  * To version 0.29
 333  *
 334  * Revision 1.5  1998/01/27 18:35:53  curt
 335  * Minor tweaks.
 336  *
 337  * Revision 1.4  1998/01/27 00:47:49  curt
 338  * Incorporated Paul Bleisch's <pbleisch@acm.org> new debug message
 339  * system and commandline/config file processing code.
 340  *
 341  * Revision 1.3  1998/01/19 19:26:59  curt
 342  * Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 343  * This should simplify things tremendously.
 344  *
 345  * Revision 1.2  1998/01/19 18:40:18  curt
 346  * Tons of little changes to clean up the code and to remove fatal errors
 347  * when building with the c++ compiler.
 348  *
 349  * Revision 1.1  1998/01/07 03:16:20  curt
 350  * Moved from .../Src/Scenery/ to .../Src/Astro/
 351  *
 352  * Revision 1.24  1997/12/30 22:22:39  curt
 353  * Further integration of event manager.
 354  *
 355  * Revision 1.23  1997/12/30 20:47:53  curt
 356  * Integrated new event manager with subsystem initializations.
 357  *
 358  * Revision 1.22  1997/12/30 16:36:53  curt
 359  * Merged in Durk's changes ...
 360  *
 361  * Revision 1.21  1997/12/19 23:35:00  curt
 362  * Lot's of tweaking with sky rendering and lighting.
 363  *
 364  * Revision 1.20  1997/12/15 23:55:03  curt
 365  * Add xgl wrappers for debugging.
 366  * Generate terrain normals on the fly.
 367  *
 368  * Revision 1.19  1997/12/12  19:53:00  curt
 369  * Working on lightling and material properties.
 370  *
 371  * Revision 1.18  1997/12/10 22:37:52  curt
 372  * Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 373  * i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 374  *
 375  * Revision 1.17  1997/12/09 04:25:33  curt
 376  * Working on adding a global lighting params structure.
 377  *
 378  * Revision 1.16  1997/11/25 19:25:38  curt
 379  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 380  *
 381  * Revision 1.15  1997/10/30 12:38:45  curt
 382  * Working on new scenery subsystem.
 383  *
 384  * Revision 1.14  1997/10/28 21:00:22  curt
 385  * Changing to new terrain format.
 386  *
 387  * Revision 1.13  1997/10/25 03:18:28  curt
 388  * Incorporated sun, moon, and planet position and rendering code contributed
 389  * by Durk Talsma.
 390  *
 391  * Revision 1.12  1997/09/23 00:29:43  curt
 392  * Tweaks to get things to compile with gcc-win32.
 393  *
 394  * Revision 1.11  1997/09/22 14:44:21  curt
 395  * Continuing to try to align stars correctly.
 396  *
 397  * Revision 1.10  1997/09/20 03:34:32  curt
 398  * Still trying to get those durned stars aligned properly.
 399  *
 400  * Revision 1.9  1997/09/18 16:20:09  curt
 401  * At dusk/dawn add/remove stars in stages.
 402  *
 403  * Revision 1.8  1997/09/16 22:14:52  curt
 404  * Tweaked time of day lighting equations.  Don't draw stars during the day.
 405  *
 406  * Revision 1.7  1997/09/16 15:50:31  curt
 407  * Working on star alignment and time issues.
 408  *
 409  * Revision 1.6  1997/09/05 14:17:31  curt
 410  * More tweaking with stars.
 411  *
 412  * Revision 1.5  1997/09/05 01:35:59  curt
 413  * Working on getting stars right.
 414  *
 415  * Revision 1.4  1997/09/04 02:17:38  curt
 416  * Shufflin' stuff.
 417  *
 418  * Revision 1.3  1997/08/29 17:55:28  curt
 419  * Worked on properly aligning the stars.
 420  *
 421  * Revision 1.2  1997/08/27 21:32:30  curt
 422  * Restructured view calculation code.  Added stars.
 423  *
 424  * Revision 1.1  1997/08/27 03:34:48  curt
 425  * Initial revision.
 426  *
 427  */