Astro/sun.c

   1 /**************************************************************************
   2  * sun.c
   3  *
   4  * Written 1997 by Durk Talsma, started October, 1997.  For the flight gear
   5  * project.
   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 #include <config.h>
  27
  28 #ifdef HAVE_WINDOWS_H
  29 #  include <windows.h>
  30 #endif
  31
  32 #include <GL/glut.h>
  33 #include <XGL/xgl.h>
  34
  35 #include <Astro/orbits.h>
  36 #include <Astro/sun.h>
  37 #include <Debug/fg_debug.h>
  38 #include <Include/fg_constants.h>
  39 #include <Main/views.h>
  40 #include <Time/fg_time.h>
  41 #include <Time/sunpos.h>
  42
  43 GLint sun_obj = 0;
  44
  45 static struct CelestialCoord sunPos;
  46
  47 fgSUNPOS solarPosition;
  48
  49 void fgCalcSunPos(struct OrbElements params)
  50 {
  51     double EccAnom, xv, yv, v, r;
  52
  53     /* calculate the eccentric anomaly */
  54     EccAnom = fgCalcEccAnom(params.M, params.e);
  55
  56     /* calculate the Suns distance (r) and its true anomaly (v) */
  57     xv = cos(EccAnom) - params.e;
  58     yv = sqrt(1.0 - params.e*params.e) * sin(EccAnom);
  59     v = atan2(yv, xv);
  60     r = sqrt(xv*xv + yv*yv);
  61
  62     /* calculate the the Sun's true longitude (lonsun) */
  63     solarPosition.lonSun = v + params.w;
  64
  65     /* convert true longitude and distance to ecliptic rectangular
  66       geocentric coordinates (xs, ys) */
  67     solarPosition.xs = r * cos (solarPosition.lonSun);
  68     solarPosition.ys = r * sin (solarPosition.lonSun);
  69     solarPosition.dist = r;
  70     /* return solarPosition; */
  71 }
  72
  73
  74 struct CelestialCoord fgCalculateSun (struct OrbElements params,
  75                                       struct fgTIME t)
  76 {
  77     struct CelestialCoord result;
  78     double xe, ye, ze, ecl, actTime;
  79
  80     /* calculate the angle between ecliptic and equatorial coordinate
  81      * system */
  82     actTime = fgCalcActTime (t);
  83     ecl = DEG_TO_RAD * (23.4393 - 3.563E-7 * actTime);  // Angle now in Rads
  84
  85     /* calculate the sun's ecliptic position */
  86     fgCalcSunPos (params);
  87
  88     /* convert ecliptic coordinates to equatorial rectangular
  89      * geocentric coordinates */
  90     xe = solarPosition.xs;
  91     ye = solarPosition.ys * cos (ecl);
  92     ze = solarPosition.ys * sin (ecl);
  93
  94     /* and finally... Calulate Right Ascention and Declination */
  95     result.RightAscension = atan2 (ye, xe);
  96     result.Declination = atan2 (ze, sqrt (xe * xe + ye * ye));
  97     return result;
  98 }
  99
 100
 101 /* Initialize the Sun */
 102 void fgSunInit( void ) {
 103     struct fgLIGHT *l;
 104     struct fgTIME *t;
 105     struct fgVIEW *v;
 106     float xSun, ySun, zSun;
 107
 108     /* GLfloat color[4] = { 1.00, 1.00, 1.00, 1.00 }; */
 109     double x_2, x_4, x_8, x_10;
 110     GLfloat ambient;
 111     GLfloat amb[4];
 112
 113     l = &cur_light_params;
 114     t = &cur_time_params;
 115     v = &current_view;
 116
 117     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO, "  Initializing the Sun\n");
 118
 119     // Calculate basic sun position
 120     fgSolarSystemUpdate(&(pltOrbElements[0]), cur_time_params);
 121     sunPos = fgCalculateSun(pltOrbElements[0], cur_time_params);
 122
 123     // Calculate additional sun position parameters based on the above
 124     // position that are needed by other parts of FG
 125     fgUpdateSunPos();
 126
 127     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO,
 128               "Sun found at %f (ra), %f (dec)\n",
 129               sunPos.RightAscension, sunPos.Declination);
 130
 131     xSun = 60000.0 * cos(sunPos.RightAscension) * cos(sunPos.Declination);
 132     ySun = 60000.0 * sin(sunPos.RightAscension) * cos(sunPos.Declination);
 133     zSun = 60000.0 * sin(sunPos.Declination);
 134
 135
 136     if (sun_obj) {
 137         xglDeleteLists(sun_obj, 1);
 138     }
 139
 140     /* printf("First time through, creating sun display list\n"); */
 141
 142     sun_obj = xglGenLists(1);
 143     xglNewList(sun_obj, GL_COMPILE );
 144
 145
 146     t = &cur_time_params;
 147     v = &current_view;
 148     l = &cur_light_params;
 149
 150     x_2 = l->sun_angle * l->sun_angle;
 151     x_4 = x_2 * x_2;
 152     x_8 = x_4 * x_4;
 153     x_10 = x_8 * x_2;
 154
 155     ambient = (0.4 * pow(1.1, -x_10 / 30.0));
 156     if ( ambient < 0.3 ) ambient = 0.3;
 157     if ( ambient > 1.0 ) ambient = 1.0;
 158
 159     amb[0] = 0.00 + ((ambient * 6.0) - 1.0);     /* minimum val = 0.8 */
 160     amb[1] = 0.00 + ((ambient * 11.0) - 3.0);     /* minimum val = 0.3 */
 161     amb[2] = 0.00 + ((ambient * 12.0) - 3.6);    /* minimum val = 0.0 */
 162     amb[3] = 1.00;
 163
 164     if (amb[0] > 1.0) amb[0] = 1.0;
 165     if (amb[1] > 1.0) amb[1] = 1.0;
 166     if (amb[2] > 1.0) amb[2] = 1.0;
 167
 168     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_DEBUG,
 169               "Color of the sun: %f, %f, %f\n"
 170               "Ambient value   : %f\n"
 171               "Sun Angle       : %f\n" ,
 172               amb[0], amb[1], amb[2], ambient, l->sun_angle);
 173
 174     xglPushMatrix();
 175     xglTranslatef(xSun, ySun, zSun);
 176     xglScalef(1400, 1400, 1400);
 177     xglColor3f(amb[0], amb[1], amb[2]);
 178     glutSolidSphere(1.0, 10, 10);
 179     xglPopMatrix();
 180     xglEndList();
 181 }
 182
 183
 184 /* Draw the Sun */
 185 void fgSunRender( void ) {
 186     xglCallList(sun_obj);
 187 }
 188
 189
 190 /* $Log$
 191 /* Revision 1.10  1998/04/18 04:13:58  curt
 192 /* Moved fg_debug.c to it's own library.
 193 /*
 194  * Revision 1.9  1998/04/03 21:52:51  curt
 195  * Converting to Gnu autoconf system.
 196  *
 197  * Revision 1.8  1998/03/09 22:47:25  curt
 198  * Incorporated Durk's updates.
 199  *
 200  * Revision 1.7  1998/02/23 19:07:56  curt
 201  * Incorporated Durk's Astro/ tweaks.  Includes unifying the sun position
 202  * calculation code between sun display, and other FG sections that use this
 203  * for things like lighting.
 204  *
 205  * Revision 1.6  1998/02/12 21:59:39  curt
 206  * Incorporated code changes contributed by Charlie Hotchkiss
 207  * <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
 208  *
 209  * Revision 1.5  1998/02/02 20:53:24  curt
 210  * To version 0.29
 211  *
 212  * Revision 1.4  1998/01/27 00:47:50  curt
 213  * Incorporated Paul Bleisch's <bleisch@chromatic.com> new debug message
 214  * system and commandline/config file processing code.
 215  *
 216  * Revision 1.3  1998/01/19 19:27:00  curt
 217  * Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 218  * This should simplify things tremendously.
 219  *
 220  * Revision 1.2  1998/01/19 18:40:18  curt
 221  * Tons of little changes to clean up the code and to remove fatal errors
 222  * when building with the c++ compiler.
 223  *
 224  * Revision 1.1  1998/01/07 03:16:20  curt
 225  * Moved from .../Src/Scenery/ to .../Src/Astro/
 226  *
 227  * Revision 1.12  1998/01/05 18:44:36  curt
 228  * Add an option to advance/decrease time from keyboard.
 229  *
 230  * Revision 1.11  1997/12/30 23:09:40  curt
 231  * Worked on winding problem without luck, so back to calling glFrontFace()
 232  * 3 times for each scenery area.
 233  *
 234  * Revision 1.10  1997/12/30 20:47:54  curt
 235  * Integrated new event manager with subsystem initializations.
 236  *
 237  * Revision 1.9  1997/12/30 16:36:54  curt
 238  * Merged in Durk's changes ...
 239  *
 240  * Revision 1.8  1997/12/19 23:35:00  curt
 241  * Lot's of tweaking with sky rendering and lighting.
 242  *
 243  * Revision 1.7  1997/12/17 23:12:16  curt
 244  * Fixed so moon and sun display lists aren't recreate periodically.
 245  *
 246  * Revision 1.6  1997/12/15 23:55:04  curt
 247  * Add xgl wrappers for debugging.
 248  * Generate terrain normals on the fly.
 249  *
 250  * Revision 1.5  1997/12/12 21:41:31  curt
 251  * More light/material property tweaking ... still a ways off.
 252  *
 253  * Revision 1.4  1997/12/10 22:37:53  curt
 254  * Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 255  * i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 256  *
 257  * Revision 1.3  1997/12/09 05:11:56  curt
 258  * Working on tweaking lighting.
 259  *
 260  * Revision 1.2  1997/11/25 19:25:39  curt
 261  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 262  *
 263  * Revision 1.1  1997/10/25 03:16:11  curt
 264  * Initial revision of code contributed by Durk Talsma.
 265  *
 266  */
 267
 268
 269
 270
 271