Scenery/mesh.c

   1 /**************************************************************************
   2  * mesh.c -- data structures and routines for processing terrain meshes
   3  *
   4  * Written by Curtis Olson, started May 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 #include <malloc.h>
  28 #include <stdio.h>
  29 #include <stdlib.h>  /* atof(), atoi() */
  30 #include <string.h>
  31
  32 #include <GL/glut.h>
  33
  34 #include "mesh.h"
  35 #include "common.h"
  36
  37
  38 /* Temporary hack until we get the scenery management system running */
  39 extern GLint mesh_hack;
  40 extern struct mesh eg;
  41
  42 /* initialize the non-array mesh values */
  43 void mesh_init(struct mesh *m) {
  44     m->originx = 0.0;
  45     m->originy = 0.0;
  46
  47     m->rows = 0;
  48     m->cols = 0;
  49
  50     m->row_step = 0.0;
  51     m->col_step = 0.0;
  52
  53     m->cur_row = 0;
  54     m->cur_col = 0;
  55     m->do_data = 0;
  56 }
  57
  58
  59 /* return a pointer to a new mesh structure (no data array allocated yet) */
  60 struct mesh *(new_mesh)() {
  61     struct mesh *mesh_ptr;
  62
  63     mesh_ptr = (struct mesh *)malloc(sizeof(struct mesh));
  64
  65     if ( mesh_ptr == 0 ) {
  66         printf("Virtual memory exceeded\n");
  67         exit(-1);
  68     }
  69
  70     mesh_ptr->cur_row = 0;
  71     mesh_ptr->cur_col = 0;
  72
  73     return(mesh_ptr);
  74 }
  75
  76
  77 /* return a pointer to a dynamically allocated array */
  78 float *(new_mesh_data)(int nrows, int ncols) {
  79     float *mesh_data_ptr;
  80
  81     mesh_data_ptr = (float *)malloc(nrows * ncols * sizeof(float));
  82
  83     if ( mesh_data_ptr == 0 ) {
  84         printf("Virtual memory exceeded\n");
  85         exit(-1);
  86     }
  87
  88     printf("Allocated float(%d, %d)\n", nrows, ncols);
  89
  90     return(mesh_data_ptr);
  91 }
  92
  93
  94 /* set the option name in the mesh data structure */
  95 void mesh_set_option_name(struct mesh *m, char *name) {
  96     if ( strlen(name) < MAX_IDENT_LEN ) {
  97         strcpy(m->option_name, name);
  98     } else {
  99         strncpy(m->option_name, name, MAX_IDENT_LEN - 1);
 100         m->option_name[MAX_IDENT_LEN - 1] = '\0';
 101     }
 102     if ( strcmp(m->option_name, "do_data") == 0 ) {
 103         m->do_data = 1;
 104     } else {
 105         m->do_data = 0;
 106     }
 107 }
 108
 109
 110 /* set an option value in the mesh data structure */
 111 void mesh_set_option_value(struct mesh *m, char *value) {
 112     /* printf("Setting %s to %s\n", m->option_name, value); */
 113
 114     if ( m->do_data ) {
 115         /* mesh data is a pseudo 2d array */
 116         /* printf("Setting mesh_data[%d][%d] to %s\n", m->cur_row, m->cur_col,
 117                value); */
 118         m->mesh_data[m->cur_row * m->rows + m->cur_col] = atof(value);
 119         m->cur_col++;
 120         if ( m->cur_col >= m->cols ) {
 121             m->cur_col = 0;
 122             m->cur_row++;
 123             if ( m->cur_row > m->rows ) {
 124                 m->do_data = 0;
 125             }
 126         }
 127     } else if ( strcmp(m->option_name, "origin_lon") == 0 ) {
 128         m->originx = atof(value);
 129     } else if ( strcmp(m->option_name, "origin_lat") == 0 ) {
 130         m->originy = atof(value);
 131     } else if ( strcmp(m->option_name, "rows") == 0 ) {
 132         m->rows = atoi(value);
 133     } else if ( strcmp(m->option_name, "cols") == 0 ) {
 134         m->cols = atoi(value);
 135     } else if ( strcmp(m->option_name, "row_step") == 0 ) {
 136         m->row_step = atof(value);
 137     } else if ( strcmp(m->option_name, "col_step") == 0 ) {
 138         m->col_step = atof(value);
 139     } else {
 140         printf("Unknown option %s with value %s, ignoring ...\n",
 141                m->option_name, value);
 142     }
 143 }
 144
 145
 146 /* do whatever needs to be done with the mesh now that it's been
 147    loaded, such as generating the OpenGL call list. */
 148 void mesh_do_it(struct mesh *m) {
 149     mesh_hack = mesh2GL(m);
 150 }
 151
 152
 153 /* return the current altitude based on mesh data.  We should rewrite
 154  * this to interpolate exact values, but for now this is good enough */
 155 double mesh_altitude(double lon, double lat) {
 156     /* we expect incoming (lon,lat) to be in arcsec for now */
 157
 158     double xlocal, ylocal, dx, dy, zA, zB, elev;
 159     int x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, y3, z3;
 160     int xindex, yindex;
 161
 162     /* determine if we are in the lower triangle or the upper triangle
 163        ______
 164        |   /|
 165        |  / |
 166        | /  |
 167        |/   |
 168        ------
 169
 170        then calculate our end points
 171      */
 172
 173     xlocal = ( lon - eg.originx ) / eg.col_step;
 174     ylocal = ( lat - eg.originy ) / eg.row_step;
 175
 176     xindex = (int)xlocal;
 177     yindex = (int)ylocal;
 178
 179     dx = xlocal - xindex;
 180     dy = ylocal - yindex;
 181
 182     if ( dx > dy ) {
 183         /* lower triangle */
 184         printf("  Lower triangle\n");
 185
 186         x1 = xindex;
 187         y1 = yindex;
 188         z1 = eg.mesh_data[x1 * eg.rows + y1];
 189
 190         x2 = xindex + eg.col_step;
 191         y2 = yindex;
 192         z2 = eg.mesh_data[x2 * eg.rows + y2];
 193
 194         x3 = xindex + eg.col_step;
 195         y3 = yindex + eg.row_step;
 196         z3 = eg.mesh_data[x3 * eg.rows + y3];
 197
 198         printf("  (x1,y1,z1) = (%d,%d,%d)\n", x1, y1, z1);
 199         printf("  (x2,y2,z2) = (%d,%d,%d)\n", x2, y2, z2);
 200         printf("  (x3,y3,z3) = (%d,%d,%d)\n", x3, y3, z3);
 201
 202         zA = dx * (z2 - z1) / eg.col_step + z1;
 203         zB = dx * (z3 - z1) / eg.col_step + z1;
 204
 205         printf("  zA = %.2f  zB = %.2f\n", zA, zB);
 206
 207         elev = dy * (zB - zA) * eg.col_step / (eg.row_step * dx) + zA;
 208     } else {
 209         /* upper triangle */
 210         printf("  Upper triangle\n");
 211
 212         x1 = xindex;
 213         y1 = yindex;
 214         z1 = eg.mesh_data[x1 * eg.rows + y1];
 215
 216         x2 = xindex;
 217         y2 = yindex + eg.row_step;
 218         z2 = eg.mesh_data[x2 * eg.rows + y2];
 219
 220         x3 = xindex + eg.col_step;
 221         y3 = yindex + eg.row_step;
 222         z3 = eg.mesh_data[x3 * eg.rows + y3];
 223
 224         printf("  (x1,y1,z1) = (%d,%d,%d)\n", x1, y1, z1);
 225         printf("  (x2,y2,z2) = (%d,%d,%d)\n", x2, y2, z2);
 226         printf("  (x3,y3,z3) = (%d,%d,%d)\n", x3, y3, z3);
 227
 228         zA = dy * (z2 - z1) / eg.row_step + z1;
 229         zB = dy * (z3 - z1) / eg.row_step + z1;
 230
 231         printf("  zA = %.2f  zB = %.2f\n", zA, zB );
 232         printf("  dx = %.2f  xB - xA = %.2f\n", dx,
 233                eg.col_step * dy / eg.row_step);
 234
 235         elev = dx * (zB - zA) * eg.row_step / (eg.col_step * dy) + zA;
 236     }
 237
 238     printf("Our true ground elevation is %.2f\n", elev);
 239
 240     return(elev);
 241 }
 242
 243
 244 /* $Log$
 245 /* Revision 1.10  1997/07/10 04:26:38  curt
 246 /* We now can interpolated ground elevation for any position in the grid.  We
 247 /* can use this to enforce a "hard" ground.  We still need to enforce some
 248 /* bounds checking so that we don't try to lookup data points outside the
 249 /* grid data set.
 250 /*
 251  * Revision 1.9  1997/07/10 02:22:10  curt
 252  * Working on terrain elevation interpolation routine.
 253  *
 254  * Revision 1.8  1997/07/09 21:31:15  curt
 255  * Working on making the ground "hard."
 256  *
 257  * Revision 1.7  1997/07/08 18:20:13  curt
 258  * Working on establishing a hard ground.
 259  *
 260  * Revision 1.6  1997/06/29 21:16:49  curt
 261  * More twiddling with the Scenery Management system.
 262  *
 263  * Revision 1.5  1997/06/22 21:44:41  curt
 264  * Working on intergrating the VRML (subset) parser.
 265  *
 266  * Revision 1.4  1997/05/30 19:30:17  curt
 267  * The LaRCsim flight model is starting to look like it is working.
 268  *
 269  * Revision 1.3  1997/05/23 15:40:41  curt
 270  * Added GNU copyright headers.
 271  *
 272  * Revision 1.2  1997/05/19 18:20:50  curt
 273  * Slight change to origin key words.
 274  *
 275  * Revision 1.1  1997/05/16 16:07:04  curt
 276  * Initial revision.
 277  *
 278  */