Astro/sun.cxx

   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 <Debug/fg_debug.h>
  36 #include <Include/fg_constants.h>
  37 #include <Main/views.hxx>
  38 #include <Time/fg_time.h>
  39 #include <Time/sunpos.hxx>
  40
  41 #include "orbits.hxx"
  42 #include "sun.hxx"
  43
  44
  45 GLint sun_obj = 0;
  46
  47 static struct CelestialCoord sunPos;
  48
  49 fgSUNPOS solarPosition;
  50
  51 void fgCalcSunPos(struct OrbElements params)
  52 {
  53     double EccAnom, xv, yv, v, r;
  54
  55     /* calculate the eccentric anomaly */
  56     EccAnom = fgCalcEccAnom(params.M, params.e);
  57
  58     /* calculate the Suns distance (r) and its true anomaly (v) */
  59     xv = cos(EccAnom) - params.e;
  60     yv = sqrt(1.0 - params.e*params.e) * sin(EccAnom);
  61     v = atan2(yv, xv);
  62     r = sqrt(xv*xv + yv*yv);
  63
  64     /* calculate the the Sun's true longitude (lonsun) */
  65     solarPosition.lonSun = v + params.w;
  66
  67     /* convert true longitude and distance to ecliptic rectangular
  68       geocentric coordinates (xs, ys) */
  69     solarPosition.xs = r * cos (solarPosition.lonSun);
  70     solarPosition.ys = r * sin (solarPosition.lonSun);
  71     solarPosition.dist = r;
  72     /* return solarPosition; */
  73 }
  74
  75
  76 struct CelestialCoord fgCalculateSun (struct OrbElements params,
  77                                       struct fgTIME t)
  78 {
  79     struct CelestialCoord result;
  80     double xe, ye, ze, ecl, actTime;
  81
  82     /* calculate the angle between ecliptic and equatorial coordinate
  83      * system */
  84     actTime = fgCalcActTime (t);
  85     ecl = DEG_TO_RAD * (23.4393 - 3.563E-7 * actTime);  // Angle now in Rads
  86
  87     /* calculate the sun's ecliptic position */
  88     fgCalcSunPos (params);
  89
  90     /* convert ecliptic coordinates to equatorial rectangular
  91      * geocentric coordinates */
  92     xe = solarPosition.xs;
  93     ye = solarPosition.ys * cos (ecl);
  94     ze = solarPosition.ys * sin (ecl);
  95
  96     /* and finally... Calulate Right Ascention and Declination */
  97     result.RightAscension = atan2 (ye, xe);
  98     result.Declination = atan2 (ze, sqrt (xe * xe + ye * ye));
  99     return result;
 100 }
 101
 102
 103 /* Initialize the Sun */
 104 void fgSunInit( void ) {
 105     struct fgLIGHT *l;
 106     struct fgTIME *t;
 107     struct fgVIEW *v;
 108     float xSun, ySun, zSun;
 109
 110     /* GLfloat color[4] = { 1.00, 1.00, 1.00, 1.00 }; */
 111     double x_2, x_4, x_8, x_10;
 112     GLfloat ambient;
 113     GLfloat amb[4];
 114
 115     l = &cur_light_params;
 116     t = &cur_time_params;
 117     v = &current_view;
 118
 119     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO, "  Initializing the Sun\n");
 120
 121     // Calculate basic sun position
 122     fgSolarSystemUpdate(&(pltOrbElements[0]), cur_time_params);
 123     sunPos = fgCalculateSun(pltOrbElements[0], cur_time_params);
 124
 125     // Calculate additional sun position parameters based on the above
 126     // position that are needed by other parts of FG
 127     fgUpdateSunPos();
 128
 129     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO,
 130               "Sun found at %f (ra), %f (dec)\n",
 131               sunPos.RightAscension, sunPos.Declination);
 132
 133     xSun = 60000.0 * cos(sunPos.RightAscension) * cos(sunPos.Declination);
 134     ySun = 60000.0 * sin(sunPos.RightAscension) * cos(sunPos.Declination);
 135     zSun = 60000.0 * sin(sunPos.Declination);
 136
 137
 138     if (sun_obj) {
 139         xglDeleteLists(sun_obj, 1);
 140     }
 141
 142     /* printf("First time through, creating sun display list\n"); */
 143
 144     sun_obj = xglGenLists(1);
 145     xglNewList(sun_obj, GL_COMPILE );
 146
 147
 148     t = &cur_time_params;
 149     v = &current_view;
 150     l = &cur_light_params;
 151
 152     x_2 = l->sun_angle * l->sun_angle;
 153     x_4 = x_2 * x_2;
 154     x_8 = x_4 * x_4;
 155     x_10 = x_8 * x_2;
 156
 157     ambient = (0.4 * pow(1.1, -x_10 / 30.0));
 158     if ( ambient < 0.3 ) ambient = 0.3;
 159     if ( ambient > 1.0 ) ambient = 1.0;
 160
 161     amb[0] = 0.00 + ((ambient * 6.0) - 1.0);     /* minimum val = 0.8 */
 162     amb[1] = 0.00 + ((ambient * 11.0) - 3.0);     /* minimum val = 0.3 */
 163     amb[2] = 0.00 + ((ambient * 12.0) - 3.6);    /* minimum val = 0.0 */
 164     amb[3] = 1.00;
 165
 166     if (amb[0] > 1.0) amb[0] = 1.0;
 167     if (amb[1] > 1.0) amb[1] = 1.0;
 168     if (amb[2] > 1.0) amb[2] = 1.0;
 169
 170     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_DEBUG,
 171               "Color of the sun: %f, %f, %f\n"
 172               "Ambient value   : %f\n"
 173               "Sun Angle       : %f\n" ,
 174               amb[0], amb[1], amb[2], ambient, l->sun_angle);
 175
 176     xglPushMatrix();
 177     xglTranslatef(xSun, ySun, zSun);
 178     xglScalef(1400, 1400, 1400);
 179     xglColor3f(amb[0], amb[1], amb[2]);
 180     glutSolidSphere(1.0, 10, 10);
 181     xglPopMatrix();
 182     xglEndList();
 183 }
 184
 185
 186 /* Draw the Sun */
 187 void fgSunRender( void ) {
 188     xglCallList(sun_obj);
 189 }
 190
 191
 192 /* $Log$
 193 /* Revision 1.1  1998/04/22 13:21:36  curt
 194 /* C++ - ifing the code a bit.
 195 /*
 196  * Revision 1.10  1998/04/18 04:13:58  curt
 197  * Moved fg_debug.c to it's own library.
 198  *
 199  * Revision 1.9  1998/04/03 21:52:51  curt
 200  * Converting to Gnu autoconf system.
 201  *
 202  * Revision 1.8  1998/03/09 22:47:25  curt
 203  * Incorporated Durk's updates.
 204  *
 205  * Revision 1.7  1998/02/23 19:07:56  curt
 206  * Incorporated Durk's Astro/ tweaks.  Includes unifying the sun position
 207  * calculation code between sun display, and other FG sections that use this
 208  * for things like lighting.
 209  *
 210  * Revision 1.6  1998/02/12 21:59:39  curt
 211  * Incorporated code changes contributed by Charlie Hotchkiss
 212  * <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
 213  *
 214  * Revision 1.5  1998/02/02 20:53:24  curt
 215  * To version 0.29
 216  *
 217  * Revision 1.4  1998/01/27 00:47:50  curt
 218  * Incorporated Paul Bleisch's <bleisch@chromatic.com> new debug message
 219  * system and commandline/config file processing code.
 220  *
 221  * Revision 1.3  1998/01/19 19:27:00  curt
 222  * Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 223  * This should simplify things tremendously.
 224  *
 225  * Revision 1.2  1998/01/19 18:40:18  curt
 226  * Tons of little changes to clean up the code and to remove fatal errors
 227  * when building with the c++ compiler.
 228  *
 229  * Revision 1.1  1998/01/07 03:16:20  curt
 230  * Moved from .../Src/Scenery/ to .../Src/Astro/
 231  *
 232  * Revision 1.12  1998/01/05 18:44:36  curt
 233  * Add an option to advance/decrease time from keyboard.
 234  *
 235  * Revision 1.11  1997/12/30 23:09:40  curt
 236  * Worked on winding problem without luck, so back to calling glFrontFace()
 237  * 3 times for each scenery area.
 238  *
 239  * Revision 1.10  1997/12/30 20:47:54  curt
 240  * Integrated new event manager with subsystem initializations.
 241  *
 242  * Revision 1.9  1997/12/30 16:36:54  curt
 243  * Merged in Durk's changes ...
 244  *
 245  * Revision 1.8  1997/12/19 23:35:00  curt
 246  * Lot's of tweaking with sky rendering and lighting.
 247  *
 248  * Revision 1.7  1997/12/17 23:12:16  curt
 249  * Fixed so moon and sun display lists aren't recreate periodically.
 250  *
 251  * Revision 1.6  1997/12/15 23:55:04  curt
 252  * Add xgl wrappers for debugging.
 253  * Generate terrain normals on the fly.
 254  *
 255  * Revision 1.5  1997/12/12 21:41:31  curt
 256  * More light/material property tweaking ... still a ways off.
 257  *
 258  * Revision 1.4  1997/12/10 22:37:53  curt
 259  * Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 260  * i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 261  *
 262  * Revision 1.3  1997/12/09 05:11:56  curt
 263  * Working on tweaking lighting.
 264  *
 265  * Revision 1.2  1997/11/25 19:25:39  curt
 266  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 267  *
 268  * Revision 1.1  1997/10/25 03:16:11  curt
 269  * Initial revision of code contributed by Durk Talsma.
 270  *
 271  */
 272
 273
 274
 275
 276