]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blob - Main/views.hxx
Optimizations by Norman Vine.
[flightgear.git] / Main / views.hxx
1 //
2 // views.hxx -- 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 #ifndef _VIEWS_HXX
27 #define _VIEWS_HXX
28
29
30 #ifndef __cplusplus                                                          
31 # error This library requires C++
32 #endif                                   
33
34
35 #include <Include/fg_types.h>
36 #include <Flight/flight.h>
37 #include <Math/mat3.h>
38 #include <Time/fg_time.hxx>
39 #include <Time/light.hxx>
40
41 #include "options.hxx"
42
43
44 // used in views.cxx and tilemgr.cxx
45 #define USE_FAST_FOV_CLIP 
46
47
48 // Define a structure containing view information
49 class fgVIEW {
50
51 public:
52
53     // the current offset from forward for viewing
54     double view_offset;
55
56     // the goal view offset for viewing (used for smooth view changes)
57     double goal_view_offset;
58
59     // flag forcing update of fov related stuff
60     bool update_fov;
61         
62     // fov of view is specified in the y direction, win_ratio is used to
63     // calculate the fov in the X direction = width/height
64     double win_ratio;
65
66     // width & height of window
67     int winWidth, winHeight;
68
69     // sin and cos of (fov / 2) in Y axis
70     double sin_fov_y, cos_fov_y;
71     double sinlon, coslon;
72
73     // slope of view frustum edge in eye space Y axis
74     double slope_y;
75
76     // sin and cos of (fov / 2) in X axis
77     double sin_fov_x, cos_fov_x;
78
79     // slope of view frustum edge in eye space X axis
80     double slope_x;
81
82 #if defined( USE_FAST_FOV_CLIP )
83     double fov_x_clip, fov_y_clip;
84 #endif // USE_FAST_FOV_CLIP
85
86     // View frustum cull ratio (% of tiles culled ... used for
87     // reporting purposes)
88     double vfc_ratio;
89
90     // Number of triangles rendered;
91     int tris_rendered;
92
93     // absolute view position
94     fgPoint3d abs_view_pos;
95
96     // view position translated to scenery.center
97     fgPoint3d view_pos;
98
99     // cartesion coordinates of current lon/lat if at sea level
100     // translated to scenery.center*/
101     fgPoint3d cur_zero_elev;
102
103     // vector in cartesian coordinates from current position to the
104     // postion on the earth's surface the sun is directly over
105     MAT3vec to_sun;
106     
107     // surface direction to go to head towards sun
108     MAT3vec surface_to_sun;
109
110     // surface vector heading south
111     MAT3vec surface_south;
112
113     // surface vector heading east (used to unambiguously align sky
114     // with sun)
115     MAT3vec surface_east;
116
117     // local up vector (normal to the plane tangent to the earth's
118     // surface at the spot we are directly above
119     MAT3vec local_up;
120
121     // up vector for the view (usually point straight up through the
122     // top of the aircraft
123     MAT3vec view_up;
124
125     // the vector pointing straight out the nose of the aircraft
126     MAT3vec view_forward;
127
128     // Transformation matrix for eye coordinates to aircraft coordinates
129     MAT3mat AIRCRAFT;
130
131     // Transformation matrix for aircraft coordinates to world
132     // coordinates
133     MAT3mat WORLD;
134
135     // Combined transformation from eye coordinates to world coordinates
136     MAT3mat EYE_TO_WORLD;
137
138     // Inverse of EYE_TO_WORLD which is a transformation from world
139     // coordinates to eye coordinates
140     MAT3mat WORLD_TO_EYE;
141
142     // Current model view matrix;
143     GLdouble MODEL_VIEW[16];
144
145     // Constructor
146     fgVIEW( void );
147
148     // Initialize a view class
149     void Init( void );
150
151     void update_globals( fgFLIGHT *f );
152
153     // Basically, this is a modified version of the Mesa gluLookAt()
154     // function that's been modified slightly so we can capture the
155     // result before sending it off to OpenGL land.
156     void LookAt( GLdouble eyex, GLdouble eyey, GLdouble eyez,
157                  GLdouble centerx, GLdouble centery, GLdouble centerz,
158                  GLdouble upx, GLdouble upy, GLdouble upz );
159
160     // Update the view volume, position, and orientation
161     void UpdateViewParams( void );
162
163     // Update the view parameters
164     void UpdateViewMath( fgFLIGHT *f );
165
166     // Update the "World to Eye" transformation matrix
167     void UpdateWorldToEye(  fgFLIGHT *f );
168
169     // Update the field of view parameters
170     void UpdateFOV( fgOPTIONS *o );
171         
172     // Destructor
173     ~fgVIEW( void );
174 };
175
176
177 extern fgVIEW current_view;
178
179
180 #endif // _VIEWS_HXX
181
182
183 // $Log$
184 // Revision 1.13  1998/09/08 15:04:36  curt
185 // Optimizations by Norman Vine.
186 //
187 // Revision 1.12  1998/08/24 20:11:15  curt
188 // Added i/I to toggle full vs. minimal HUD.
189 // Added a --hud-tris vs --hud-culled option.
190 // Moved options accessor funtions to options.hxx.
191 //
192 // Revision 1.11  1998/08/20 20:32:35  curt
193 // Reshuffled some of the code in and around views.[ch]xx
194 //
195 // Revision 1.10  1998/07/08 14:45:09  curt
196 // polar3d.h renamed to polar3d.hxx
197 // vector.h renamed to vector.hxx
198 // updated audio support so it waits to create audio classes (and tie up
199 //   /dev/dsp) until the mpg123 player is finished.
200 //
201 // Revision 1.9  1998/07/04 00:52:27  curt
202 // Add my own version of gluLookAt() (which is nearly identical to the
203 // Mesa/glu version.)  But, by calculating the Model View matrix our selves
204 // we can save this matrix without having to read it back in from the video
205 // card.  This hopefully allows us to save a few cpu cycles when rendering
206 // out the fragments because we can just use glLoadMatrixd() with the
207 // precalculated matrix for each tile rather than doing a push(), translate(),
208 // pop() for every fragment.
209 //
210 // Panel status defaults to off for now until it gets a bit more developed.
211 //
212 // Extract OpenGL driver info on initialization.
213 //
214 // Revision 1.8  1998/05/27 02:24:06  curt
215 // View optimizations by Norman Vine.
216 //
217 // Revision 1.7  1998/05/17 16:59:04  curt
218 // First pass at view frustum culling now operational.
219 //
220 // Revision 1.6  1998/05/16 13:08:37  curt
221 // C++ - ified views.[ch]xx
222 // Shuffled some additional view parameters into the fgVIEW class.
223 // Changed tile-radius to tile-diameter because it is a much better
224 //   name.
225 // Added a WORLD_TO_EYE transformation to views.cxx.  This allows us
226 //  to transform world space to eye space for view frustum culling.
227 //
228 // Revision 1.5  1998/05/02 01:51:02  curt
229 // Updated polartocart conversion routine.
230 //
231 // Revision 1.4  1998/04/28 01:20:24  curt
232 // Type-ified fgTIME and fgVIEW.
233 // Added a command line option to disable textures.
234 //
235 // Revision 1.3  1998/04/25 22:06:31  curt
236 // Edited cvs log messages in source files ... bad bad bad!
237 //
238 // Revision 1.2  1998/04/24 00:49:22  curt
239 // Wrapped "#include <config.h>" in "#ifdef HAVE_CONFIG_H"
240 // Trying out some different option parsing code.
241 // Some code reorganization.
242 //
243 // Revision 1.1  1998/04/22 13:25:46  curt
244 // C++ - ifing the code.
245 // Starting a bit of reorganization of lighting code.
246 //
247 // Revision 1.11  1998/04/21 17:02:42  curt
248 // Prepairing for C++ integration.
249 //
250 // Revision 1.10  1998/02/07 15:29:45  curt
251 // Incorporated HUD changes and struct/typedef changes from Charlie Hotchkiss
252 // <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
253 //
254 // Revision 1.9  1998/01/29 00:50:29  curt
255 // Added a view record field for absolute x, y, z position.
256 //
257 // Revision 1.8  1998/01/27 00:47:58  curt
258 // Incorporated Paul Bleisch's <pbleisch@acm.org> new debug message
259 // system and commandline/config file processing code.
260 //
261 // Revision 1.7  1998/01/22 02:59:38  curt
262 // Changed #ifdef FILE_H to #ifdef _FILE_H
263 //
264 // Revision 1.6  1998/01/19 19:27:10  curt
265 // Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
266 // This should simplify things tremendously.
267 //
268 // Revision 1.5  1997/12/22 04:14:32  curt
269 // Aligned sky with sun so dusk/dawn effects can be correct relative to the sun.
270 //
271 // Revision 1.4  1997/12/17 23:13:36  curt
272 // Began working on rendering a sky.
273 //
274 // Revision 1.3  1997/12/15 23:54:51  curt
275 // Add xgl wrappers for debugging.
276 // Generate terrain normals on the fly.
277 //
278 // Revision 1.2  1997/12/10 22:37:48  curt
279 // Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
280 // i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
281 //
282 // Revision 1.1  1997/08/27 21:31:18  curt
283 // Initial revision.
284 //