Math/polar.c

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   2  * polar.c -- routines to deal with polar math and transformations
   3  *
   4  * Written by Curtis Olson, started June 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  **************************************************************************/
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  27 #include <math.h>
  28 #include <stdio.h>
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  30 #include "polar.h"
  31 #include "../constants.h"
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  34 /* we can save these values between calls for efficiency */
  35 static double st, ct, sp, cp;
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  38 /* Convert a polar coordinate to a cartesian coordinate.  Lon and Lat
  39  * must be specified in radians.  The FG convention is for distances
  40  * to be specified in meters */
  41 struct fgCartesianPoint fgPolarToCart(double lon, double lat, double radius) {
  42     struct fgCartesianPoint pnew;
  43
  44     pnew.x = cos(lon) * cos(lat) * radius;
  45     pnew.y = sin(lon) * cos(lat) * radius;
  46     pnew.z = sin(lat) * radius;
  47
  48     return(pnew);
  49 }
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  52 /* Precalculate as much as possible so we can do a batch of transforms
  53  * through the same angles, will rotates a cartesian point about the
  54  * center of the earth by Theta (longitude axis) and Phi (latitude
  55  * axis) */
  56
  57 /* Here are the unoptimized transformation equations
  58
  59    x' = cos(Phi) * cos(Theta) * x + cos(Phi) * sin(Theta) * y +
  60              sin(Phi) * z
  61    y' = -sin(Theta) * x + cos(Theta) * y
  62    z' = -sin(Phi) * sin(Theta) * y - sin(Phi) * cos(Theta) * x +
  63              cos(Phi) * z;
  64
  65  */
  66 void fgRotateBatchInit(double Theta, double Phi) {
  67     printf("Theta = %.3f, Phi = %.3f\n", Theta, Phi);
  68
  69     st = sin(Theta);
  70     ct = cos(Theta);
  71     sp = sin(-Phi);
  72     cp = cos(-Phi);
  73 }
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  75 /* Rotates a cartesian point about the center of the earth by Theta
  76  * (longitude axis) and Phi (latitude axis) */
  77 struct fgCartesianPoint fgRotateCartesianPoint(struct fgCartesianPoint p) {
  78     struct fgCartesianPoint p1, p2;
  79
  80     /* printf("start = %.3f %.3f %.3f\n", p.x, p.y, p.z); */
  81
  82     /* rotate about the z axis */
  83     p1.x = ct * p.x - st * p.y;
  84     p1.y = st * p.x + ct * p.y;
  85     p1.z = p.z;
  86
  87     /* printf("step 1 = %.3f %.3f %.3f\n", p1.x, p1.y, p1.z); */
  88
  89     /* rotate new point about y axis */
  90     p2.x = cp * p1.x + sp * p1.z;
  91     p2.y = p1.y;
  92     p2.z = cp * p1.z - sp * p1.x;
  93
  94     /* printf("cp = %.5f, sp = %.5f\n", cp, sp); */
  95     /* printf("(1) = %.5f, (2) = %.5f\n", cp * p1.z, sp * p1.x); */
  96
  97     /* printf("step 2 = %.3f %.3f %.3f\n", p2.x, p2.y, p2.z); */
  98
  99     return(p2);
 100 }
 101
 102
 103 /* $Log$
 104 /* Revision 1.2  1997/07/31 22:52:27  curt
 105 /* Working on redoing internal coordinate systems & scenery transformations.
 106 /*
 107  * Revision 1.1  1997/07/07 21:02:36  curt
 108  * Initial revision.
 109  * */