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 #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
  37 #include <Debug/fg_debug.h>
  38 #include <Include/fg_constants.h>
  39 #include <Main/views.hxx>
  40 #include <Time/fg_time.hxx>
  41 #include <Time/sunpos.hxx>
  42
  43 #include "orbits.hxx"
  44 #include "sun.hxx"
  45
  46
  47 GLint sun_obj = 0;
  48
  49 static struct CelestialCoord sunPos;
  50
  51 fgSUNPOS solarPosition;
  52
  53 void fgCalcSunPos(struct OrbElements params)
  54 {
  55     double EccAnom, xv, yv, v, r;
  56
  57     /* calculate the eccentric anomaly */
  58     EccAnom = fgCalcEccAnom(params.M, params.e);
  59
  60     /* calculate the Suns distance (r) and its true anomaly (v) */
  61     xv = cos(EccAnom) - params.e;
  62     yv = sqrt(1.0 - params.e*params.e) * sin(EccAnom);
  63     v = atan2(yv, xv);
  64     r = sqrt(xv*xv + yv*yv);
  65
  66     /* calculate the the Sun's true longitude (lonsun) */
  67     solarPosition.lonSun = v + params.w;
  68
  69     /* convert true longitude and distance to ecliptic rectangular
  70       geocentric coordinates (xs, ys) */
  71     solarPosition.xs = r * cos (solarPosition.lonSun);
  72     solarPosition.ys = r * sin (solarPosition.lonSun);
  73     solarPosition.dist = r;
  74     /* return solarPosition; */
  75 }
  76
  77
  78 struct CelestialCoord fgCalculateSun (struct OrbElements params,
  79                                       struct fgTIME t)
  80 {
  81     struct CelestialCoord result;
  82     double xe, ye, ze, ecl, actTime;
  83
  84     /* calculate the angle between ecliptic and equatorial coordinate
  85      * system */
  86     actTime = fgCalcActTime (t);
  87     ecl = DEG_TO_RAD * (23.4393 - 3.563E-7 * actTime);  // Angle now in Rads
  88
  89     /* calculate the sun's ecliptic position */
  90     fgCalcSunPos (params);
  91
  92     /* convert ecliptic coordinates to equatorial rectangular
  93      * geocentric coordinates */
  94     xe = solarPosition.xs;
  95     ye = solarPosition.ys * cos (ecl);
  96     ze = solarPosition.ys * sin (ecl);
  97
  98     /* and finally... Calulate Right Ascention and Declination */
  99     result.RightAscension = atan2 (ye, xe);
 100     result.Declination = atan2 (ze, sqrt (xe * xe + ye * ye));
 101     return result;
 102 }
 103
 104
 105 /* Initialize the Sun */
 106 void fgSunInit( void ) {
 107     struct fgLIGHT *l;
 108     struct fgTIME *t;
 109     struct fgVIEW *v;
 110     float xSun, ySun, zSun;
 111
 112     /* GLfloat color[4] = { 1.00, 1.00, 1.00, 1.00 }; */
 113     double x_2, x_4, x_8, x_10;
 114     GLfloat ambient;
 115     GLfloat amb[4];
 116
 117     l = &cur_light_params;
 118     t = &cur_time_params;
 119     v = &current_view;
 120
 121     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO, "  Initializing the Sun\n");
 122
 123     // Calculate basic sun position
 124     fgSolarSystemUpdate(&(pltOrbElements[0]), cur_time_params);
 125     sunPos = fgCalculateSun(pltOrbElements[0], cur_time_params);
 126
 127     // Calculate additional sun position parameters based on the above
 128     // position that are needed by other parts of FG
 129     fgUpdateSunPos();
 130
 131     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO,
 132               "Sun found at %f (ra), %f (dec)\n",
 133               sunPos.RightAscension, sunPos.Declination);
 134
 135     xSun = 60000.0 * cos(sunPos.RightAscension) * cos(sunPos.Declination);
 136     ySun = 60000.0 * sin(sunPos.RightAscension) * cos(sunPos.Declination);
 137     zSun = 60000.0 * sin(sunPos.Declination);
 138
 139
 140     if (sun_obj) {
 141         xglDeleteLists(sun_obj, 1);
 142     }
 143
 144     /* printf("First time through, creating sun display list\n"); */
 145
 146     sun_obj = xglGenLists(1);
 147     xglNewList(sun_obj, GL_COMPILE );
 148
 149
 150     t = &cur_time_params;
 151     v = &current_view;
 152     l = &cur_light_params;
 153
 154     x_2 = l->sun_angle * l->sun_angle;
 155     x_4 = x_2 * x_2;
 156     x_8 = x_4 * x_4;
 157     x_10 = x_8 * x_2;
 158
 159     ambient = (0.4 * pow(1.1, -x_10 / 30.0));
 160     if ( ambient < 0.3 ) ambient = 0.3;
 161     if ( ambient > 1.0 ) ambient = 1.0;
 162
 163     amb[0] = 0.00 + ((ambient * 6.0) - 1.0);     /* minimum val = 0.8 */
 164     amb[1] = 0.00 + ((ambient * 11.0) - 3.0);     /* minimum val = 0.3 */
 165     amb[2] = 0.00 + ((ambient * 12.0) - 3.6);    /* minimum val = 0.0 */
 166     amb[3] = 1.00;
 167
 168     if (amb[0] > 1.0) amb[0] = 1.0;
 169     if (amb[1] > 1.0) amb[1] = 1.0;
 170     if (amb[2] > 1.0) amb[2] = 1.0;
 171
 172     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_DEBUG,
 173               "Color of the sun: %f, %f, %f\n"
 174               "Ambient value   : %f\n"
 175               "Sun Angle       : %f\n" ,
 176               amb[0], amb[1], amb[2], ambient, l->sun_angle);
 177
 178     xglPushMatrix();
 179     xglTranslatef(xSun, ySun, zSun);
 180     xglScalef(1400, 1400, 1400);
 181     xglColor3f(amb[0], amb[1], amb[2]);
 182     glutSolidSphere(1.0, 10, 10);
 183     xglPopMatrix();
 184     xglEndList();
 185 }
 186
 187
 188 /* Draw the Sun */
 189 void fgSunRender( void ) {
 190     xglCallList(sun_obj);
 191 }
 192
 193
 194 /* $Log$
 195 /* Revision 1.3  1998/04/25 22:06:26  curt
 196 /* Edited cvs log messages in source files ... bad bad bad!
 197 /*
 198  * Revision 1.2  1998/04/24 00:45:04  curt
 199  * Wrapped "#include <config.h>" in "#ifdef HAVE_CONFIG_H"
 200  * Fixed a bug when generating sky colors.
 201  *
 202  * Revision 1.1  1998/04/22 13:21:36  curt
 203  * C++ - ifing the code a bit.
 204  *
 205  * Revision 1.10  1998/04/18 04:13:58  curt
 206  * Moved fg_debug.c to it's own library.
 207  *
 208  * Revision 1.9  1998/04/03 21:52:51  curt
 209  * Converting to Gnu autoconf system.
 210  *
 211  * Revision 1.8  1998/03/09 22:47:25  curt
 212  * Incorporated Durk's updates.
 213  *
 214  * Revision 1.7  1998/02/23 19:07:56  curt
 215  * Incorporated Durk's Astro/ tweaks.  Includes unifying the sun position
 216  * calculation code between sun display, and other FG sections that use this
 217  * for things like lighting.
 218  *
 219  * Revision 1.6  1998/02/12 21:59:39  curt
 220  * Incorporated code changes contributed by Charlie Hotchkiss
 221  * <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
 222  *
 223  * Revision 1.5  1998/02/02 20:53:24  curt
 224  * To version 0.29
 225  *
 226  * Revision 1.4  1998/01/27 00:47:50  curt
 227  * Incorporated Paul Bleisch's <pbleisch@acm.org> new debug message
 228  * system and commandline/config file processing code.
 229  *
 230  * Revision 1.3  1998/01/19 19:27:00  curt
 231  * Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 232  * This should simplify things tremendously.
 233  *
 234  * Revision 1.2  1998/01/19 18:40:18  curt
 235  * Tons of little changes to clean up the code and to remove fatal errors
 236  * when building with the c++ compiler.
 237  *
 238  * Revision 1.1  1998/01/07 03:16:20  curt
 239  * Moved from .../Src/Scenery/ to .../Src/Astro/
 240  *
 241  * Revision 1.12  1998/01/05 18:44:36  curt
 242  * Add an option to advance/decrease time from keyboard.
 243  *
 244  * Revision 1.11  1997/12/30 23:09:40  curt
 245  * Worked on winding problem without luck, so back to calling glFrontFace()
 246  * 3 times for each scenery area.
 247  *
 248  * Revision 1.10  1997/12/30 20:47:54  curt
 249  * Integrated new event manager with subsystem initializations.
 250  *
 251  * Revision 1.9  1997/12/30 16:36:54  curt
 252  * Merged in Durk's changes ...
 253  *
 254  * Revision 1.8  1997/12/19 23:35:00  curt
 255  * Lot's of tweaking with sky rendering and lighting.
 256  *
 257  * Revision 1.7  1997/12/17 23:12:16  curt
 258  * Fixed so moon and sun display lists aren't recreate periodically.
 259  *
 260  * Revision 1.6  1997/12/15 23:55:04  curt
 261  * Add xgl wrappers for debugging.
 262  * Generate terrain normals on the fly.
 263  *
 264  * Revision 1.5  1997/12/12 21:41:31  curt
 265  * More light/material property tweaking ... still a ways off.
 266  *
 267  * Revision 1.4  1997/12/10 22:37:53  curt
 268  * Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 269  * i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 270  *
 271  * Revision 1.3  1997/12/09 05:11:56  curt
 272  * Working on tweaking lighting.
 273  *
 274  * Revision 1.2  1997/11/25 19:25:39  curt
 275  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 276  *
 277  * Revision 1.1  1997/10/25 03:16:11  curt
 278  * Initial revision of code contributed by Durk Talsma.
 279  *
 280  */
 281
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 283
 284
 285