Main/views.cxx

   1 //
   2 // views.cxx -- data structures and routines for managing and view parameters.
   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 #include <Debug/fg_debug.h>
  32 #include <Flight/flight.h>
  33 #include <Include/fg_constants.h>
  34 #include <Math/mat3.h>
  35 #include <Math/polar.h>
  36 #include <Math/vector.h>
  37 #include <Scenery/scenery.h>
  38 #include <Time/fg_time.hxx>
  39
  40 #include "views.hxx"
  41
  42
  43 // This is a record containing current view parameters
  44 struct fgVIEW current_view;
  45
  46
  47 // Initialize a view structure
  48 void fgViewInit(struct fgVIEW *v) {
  49     fgPrintf( FG_VIEW, FG_INFO, "Initializing View parameters\n");
  50
  51     v->view_offset = 0.0;
  52     v->goal_view_offset = 0.0;
  53 }
  54
  55
  56 // Update the view parameters
  57 void fgViewUpdate(fgFLIGHT *f, struct fgVIEW *v, fgLIGHT *l) {
  58     MAT3vec vec, forward, v0, minus_z;
  59     MAT3mat R, TMP, UP, LOCAL, VIEW;
  60     double ntmp;
  61
  62     scenery.center.x = scenery.next_center.x;
  63     scenery.center.y = scenery.next_center.y;
  64     scenery.center.z = scenery.next_center.z;
  65
  66     // calculate the cartesion coords of the current lat/lon/0 elev
  67     v->cur_zero_elev = fgPolarToCart(FG_Longitude, FG_Lat_geocentric,
  68                                      FG_Sea_level_radius * FEET_TO_METER);
  69     v->cur_zero_elev.x -= scenery.center.x;
  70     v->cur_zero_elev.y -= scenery.center.y;
  71     v->cur_zero_elev.z -= scenery.center.z;
  72
  73     // calculate view position in current FG view coordinate system
  74     v->abs_view_pos = fgPolarToCart(FG_Longitude, FG_Lat_geocentric,
  75                              FG_Radius_to_vehicle * FEET_TO_METER + 1.0);
  76     v->view_pos.x = v->abs_view_pos.x - scenery.center.x;
  77     v->view_pos.y = v->abs_view_pos.y - scenery.center.y;
  78     v->view_pos.z = v->abs_view_pos.z - scenery.center.z;
  79
  80     fgPrintf( FG_VIEW, FG_DEBUG, "Absolute view pos = %.4f, %.4f, %.4f\n",
  81            v->abs_view_pos.x, v->abs_view_pos.y, v->abs_view_pos.z);
  82     fgPrintf( FG_VIEW, FG_DEBUG, "Relative view pos = %.4f, %.4f, %.4f\n",
  83            v->view_pos.x, v->view_pos.y, v->view_pos.z);
  84
  85     // Derive the LOCAL aircraft rotation matrix (roll, pitch, yaw)
  86     MAT3_SET_VEC(vec, 0.0, 0.0, 1.0);
  87     MAT3rotate(R, vec, FG_Phi);
  88     // printf("Roll matrix\n");
  89     // MAT3print(R, stdout);
  90
  91     MAT3_SET_VEC(vec, 0.0, 1.0, 0.0);
  92     // MAT3mult_vec(vec, vec, R);
  93     MAT3rotate(TMP, vec, FG_Theta);
  94     // printf("Pitch matrix\n");
  95     // MAT3print(TMP, stdout);
  96     MAT3mult(R, R, TMP);
  97
  98     MAT3_SET_VEC(vec, 1.0, 0.0, 0.0);
  99     // MAT3mult_vec(vec, vec, R);
 100     // MAT3rotate(TMP, vec, FG_Psi - FG_PI_2);
 101     MAT3rotate(TMP, vec, -FG_Psi);
 102     // printf("Yaw matrix\n");
 103     // MAT3print(TMP, stdout);
 104     MAT3mult(LOCAL, R, TMP);
 105     // printf("LOCAL matrix\n");
 106     // MAT3print(LOCAL, stdout);
 107
 108     // Derive the local UP transformation matrix based on *geodetic*
 109     // coordinates
 110     MAT3_SET_VEC(vec, 0.0, 0.0, 1.0);
 111     MAT3rotate(R, vec, FG_Longitude);     // R = rotate about Z axis
 112     // printf("Longitude matrix\n");
 113     // MAT3print(R, stdout);
 114
 115     MAT3_SET_VEC(vec, 0.0, 1.0, 0.0);
 116     MAT3mult_vec(vec, vec, R);
 117     MAT3rotate(TMP, vec, -FG_Latitude);  // TMP = rotate about X axis
 118     // printf("Latitude matrix\n");
 119     // MAT3print(TMP, stdout);
 120
 121     MAT3mult(UP, R, TMP);
 122     // printf("Local up matrix\n");
 123     // MAT3print(UP, stdout);
 124
 125     MAT3_SET_VEC(v->local_up, 1.0, 0.0, 0.0);
 126     MAT3mult_vec(v->local_up, v->local_up, UP);
 127
 128     // printf( "Local Up = (%.4f, %.4f, %.4f)\n",
 129     //         v->local_up[0], v->local_up[1], v->local_up[2]);
 130
 131     // Alternative method to Derive local up vector based on
 132     // *geodetic* coordinates
 133     // alt_up = fgPolarToCart(FG_Longitude, FG_Latitude, 1.0);
 134     // printf( "    Alt Up = (%.4f, %.4f, %.4f)\n",
 135     //         alt_up.x, alt_up.y, alt_up.z);
 136
 137     // Calculate the VIEW matrix
 138     MAT3mult(VIEW, LOCAL, UP);
 139     // printf("VIEW matrix\n");
 140     // MAT3print(VIEW, stdout);
 141
 142     // generate the current up, forward, and fwrd-view vectors
 143     MAT3_SET_VEC(vec, 1.0, 0.0, 0.0);
 144     MAT3mult_vec(v->view_up, vec, VIEW);
 145
 146     MAT3_SET_VEC(vec, 0.0, 0.0, 1.0);
 147     MAT3mult_vec(forward, vec, VIEW);
 148     // printf( "Forward vector is (%.2f,%.2f,%.2f)\n", forward[0], forward[1],
 149     //         forward[2]);
 150
 151     MAT3rotate(TMP, v->view_up, v->view_offset);
 152     MAT3mult_vec(v->view_forward, forward, TMP);
 153
 154     // make a vector to the current view position
 155     MAT3_SET_VEC(v0, v->view_pos.x, v->view_pos.y, v->view_pos.z);
 156
 157     // Given a vector pointing straight down (-Z), map into onto the
 158     // local plane representing "horizontal".  This should give us the
 159     // local direction for moving "south".
 160     MAT3_SET_VEC(minus_z, 0.0, 0.0, -1.0);
 161     map_vec_onto_cur_surface_plane(v->local_up, v0, minus_z, v->surface_south);
 162     MAT3_NORMALIZE_VEC(v->surface_south, ntmp);
 163     // printf( "Surface direction directly south %.2f %.2f %.2f\n",
 164     //         v->surface_south[0], v->surface_south[1], v->surface_south[2]);
 165
 166     // now calculate the surface east vector
 167     MAT3rotate(TMP, v->view_up, FG_PI_2);
 168     MAT3mult_vec(v->surface_east, v->surface_south, TMP);
 169     // printf( "Surface direction directly east %.2f %.2f %.2f\n",
 170     //         v->surface_east[0], v->surface_east[1], v->surface_east[2]);
 171     // printf( "Should be close to zero = %.2f\n",
 172     //         MAT3_DOT_PRODUCT(v->surface_south, v->surface_east));
 173 }
 174
 175
 176 // $Log$
 177 // Revision 1.3  1998/04/25 20:24:02  curt
 178 // Cleaned up initialization sequence to eliminate interdependencies
 179 // between sun position, lighting, and view position.  This creates a
 180 // valid single pass initialization path.
 181 //
 182 // Revision 1.2  1998/04/24 00:49:22  curt
 183 // Wrapped "#include <config.h>" in "#ifdef HAVE_CONFIG_H"
 184 // Trying out some different option parsing code.
 185 // Some code reorganization.
 186 //
 187 // Revision 1.1  1998/04/22 13:25:45  curt
 188 // C++ - ifing the code.
 189 // Starting a bit of reorganization of lighting code.
 190 //
 191 // Revision 1.16  1998/04/18 04:11:29  curt
 192 // Moved fg_debug to it's own library, added zlib support.
 193 //
 194 // Revision 1.15  1998/02/20 00:16:24  curt
 195 // Thursday's tweaks.
 196 //
 197 // Revision 1.14  1998/02/09 15:07:50  curt
 198 // Minor tweaks.
 199 //
 200 // Revision 1.13  1998/02/07 15:29:45  curt
 201 // Incorporated HUD changes and struct/typedef changes from Charlie Hotchkiss
 202 // <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
 203 //
 204 // Revision 1.12  1998/01/29 00:50:28  curt
 205 // Added a view record field for absolute x, y, z position.
 206 //
 207 // Revision 1.11  1998/01/27 00:47:58  curt
 208 // Incorporated Paul Bleisch's <bleisch@chromatic.com> new debug message
 209 // system and commandline/config file processing code.
 210 //
 211 // Revision 1.10  1998/01/19 19:27:09  curt
 212 // Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 213 // This should simplify things tremendously.
 214 //
 215 // Revision 1.9  1998/01/13 00:23:09  curt
 216 // Initial changes to support loading and management of scenery tiles.  Note,
 217 // there's still a fair amount of work left to be done.
 218 //
 219 // Revision 1.8  1997/12/30 22:22:33  curt
 220 // Further integration of event manager.
 221 //
 222 // Revision 1.7  1997/12/30 20:47:45  curt
 223 // Integrated new event manager with subsystem initializations.
 224 //
 225 // Revision 1.6  1997/12/22 04:14:32  curt
 226 // Aligned sky with sun so dusk/dawn effects can be correct relative to the sun.
 227 //
 228 // Revision 1.5  1997/12/18 04:07:02  curt
 229 // Worked on properly translating and positioning the sky dome.
 230 //
 231 // Revision 1.4  1997/12/17 23:13:36  curt
 232 // Began working on rendering a sky.
 233 //
 234 // Revision 1.3  1997/12/15 23:54:50  curt
 235 // Add xgl wrappers for debugging.
 236 // Generate terrain normals on the fly.
 237 //
 238 // Revision 1.2  1997/12/10 22:37:48  curt
 239 // Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 240 // i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 241 //
 242 // Revision 1.1  1997/08/27 21:31:17  curt
 243 // Initial revision.
 244 //