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 #ifndef __CYGWIN32__
  28 #  include <malloc.h>
  29 #endif
  30 #include <stdio.h>
  31 #include <stdlib.h>  /* atof(), atoi() */
  32 #include <string.h>
  33
  34 #include <GL/glut.h>
  35
  36 #include "scenery.h"
  37 #include "mesh.h"
  38 #include "common.h"
  39
  40
  41 /* Temporary hack until we get the scenery management system running */
  42 extern GLint mesh_hack;
  43 extern struct mesh eg;
  44
  45 /* initialize the non-array mesh values */
  46 void mesh_init(struct mesh *m) {
  47     m->originx = 0.0;
  48     m->originy = 0.0;
  49
  50     m->rows = 0;
  51     m->cols = 0;
  52
  53     m->row_step = 0.0;
  54     m->col_step = 0.0;
  55
  56     m->cur_row = 0;
  57     m->cur_col = 0;
  58     m->do_data = 0;
  59 }
  60
  61
  62 /* return a pointer to a new mesh structure (no data array allocated yet) */
  63 struct mesh *(new_mesh)() {
  64     struct mesh *mesh_ptr;
  65
  66     mesh_ptr = (struct mesh *)malloc(sizeof(struct mesh));
  67
  68     if ( mesh_ptr == 0 ) {
  69         printf("Virtual memory exceeded\n");
  70         exit(-1);
  71     }
  72
  73     mesh_ptr->cur_row = 0;
  74     mesh_ptr->cur_col = 0;
  75
  76     return(mesh_ptr);
  77 }
  78
  79
  80 /* return a pointer to a dynamically allocated array */
  81 float *(new_mesh_data)(int nrows, int ncols) {
  82     float *mesh_data_ptr;
  83
  84     mesh_data_ptr = (float *)malloc(nrows * ncols * sizeof(float));
  85
  86     if ( mesh_data_ptr == 0 ) {
  87         printf("Virtual memory exceeded\n");
  88         exit(-1);
  89     }
  90
  91     printf("Allocated float(%d, %d)\n", nrows, ncols);
  92
  93     return(mesh_data_ptr);
  94 }
  95
  96
  97 /* set the option name in the mesh data structure */
  98 void mesh_set_option_name(struct mesh *m, char *name) {
  99     if ( strlen(name) < MAX_IDENT_LEN ) {
 100         strcpy(m->option_name, name);
 101     } else {
 102         strncpy(m->option_name, name, MAX_IDENT_LEN - 1);
 103         m->option_name[MAX_IDENT_LEN - 1] = '\0';
 104     }
 105     if ( strcmp(m->option_name, "do_data") == 0 ) {
 106         m->do_data = 1;
 107     } else {
 108         m->do_data = 0;
 109     }
 110 }
 111
 112
 113 /* set an option value in the mesh data structure */
 114 void mesh_set_option_value(struct mesh *m, char *value) {
 115     /* printf("Setting %s to %s\n", m->option_name, value); */
 116
 117     if ( m->do_data ) {
 118         /* mesh data is a pseudo 2d array */
 119         /* printf("Setting mesh_data[%d][%d] to %s\n", m->cur_row, m->cur_col,
 120                value); */
 121         m->mesh_data[m->cur_row * m->cols + m->cur_col] = atof(value);
 122         m->cur_col++;
 123         if ( m->cur_col >= m->cols ) {
 124             m->cur_col = 0;
 125             m->cur_row++;
 126             if ( m->cur_row > m->rows ) {
 127                 m->do_data = 0;
 128             }
 129         }
 130     } else if ( strcmp(m->option_name, "origin_lon") == 0 ) {
 131         m->originx = atof(value);
 132     } else if ( strcmp(m->option_name, "origin_lat") == 0 ) {
 133         m->originy = atof(value);
 134     } else if ( strcmp(m->option_name, "rows") == 0 ) {
 135         m->rows = atoi(value);
 136     } else if ( strcmp(m->option_name, "cols") == 0 ) {
 137         m->cols = atoi(value);
 138     } else if ( strcmp(m->option_name, "row_step") == 0 ) {
 139         m->row_step = atof(value);
 140     } else if ( strcmp(m->option_name, "col_step") == 0 ) {
 141         m->col_step = atof(value);
 142     } else {
 143         printf("Unknown option %s with value %s, ignoring ...\n",
 144                m->option_name, value);
 145     }
 146 }
 147
 148
 149 /* do whatever needs to be done with the mesh now that it's been
 150    loaded, such as generating the OpenGL call list. */
 151 void mesh_do_it(struct mesh *m) {
 152     mesh_hack = mesh2GL(m);
 153 }
 154
 155
 156 /* return the current altitude based on mesh data.  We should rewrite
 157  * this to interpolate exact values, but for now this is good enough */
 158 double mesh_altitude(double lon, double lat) {
 159     /* we expect incoming (lon,lat) to be in arcsec for now */
 160
 161     double xlocal, ylocal, dx, dy, zA, zB, elev;
 162     int x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, y3, z3;
 163     int xindex, yindex;
 164     int skip;
 165
 166     skip = cur_scenery_params.terrain_skip;
 167     /* determine if we are in the lower triangle or the upper triangle
 168        ______
 169        |   /|
 170        |  / |
 171        | /  |
 172        |/   |
 173        ------
 174
 175        then calculate our end points
 176      */
 177
 178     xlocal = (lon - eg.originx) / eg.col_step;
 179     ylocal = (lat - eg.originy) / eg.row_step;
 180
 181     xindex = (int)(xlocal / skip) * skip;
 182     yindex = (int)(ylocal / skip) * skip;
 183
 184     if ( (xindex < 0) || (xindex + skip >= eg.cols) ||
 185          (yindex < 0) || (yindex + skip >= eg.rows) ) {
 186         return(-9999);
 187     }
 188
 189     dx = xlocal - xindex;
 190     dy = ylocal - yindex;
 191
 192     if ( dx > dy ) {
 193         /* lower triangle */
 194         /* printf("  Lower triangle\n"); */
 195
 196         x1 = xindex;
 197         y1 = yindex;
 198         z1 = eg.mesh_data[y1 * eg.cols + x1];
 199
 200         x2 = xindex + skip;
 201         y2 = yindex;
 202         z2 = eg.mesh_data[y2 * eg.cols + x2];
 203
 204         x3 = xindex + skip;
 205         y3 = yindex + skip;
 206         z3 = eg.mesh_data[y3 * eg.cols + x3];
 207
 208         /* printf("  dx = %.2f  dy = %.2f\n", dx, dy);
 209         printf("  (x1,y1,z1) = (%d,%d,%d)\n", x1, y1, z1);
 210         printf("  (x2,y2,z2) = (%d,%d,%d)\n", x2, y2, z2);
 211         printf("  (x3,y3,z3) = (%d,%d,%d)\n", x3, y3, z3); */
 212
 213         zA = dx * (z2 - z1) / skip + z1;
 214         zB = dx * (z3 - z1) / skip + z1;
 215
 216         /* printf("  zA = %.2f  zB = %.2f\n", zA, zB); */
 217
 218         elev = dy * (zB - zA) / dx + zA;
 219     } else {
 220         /* upper triangle */
 221         /* printf("  Upper triangle\n"); */
 222
 223         x1 = xindex;
 224         y1 = yindex;
 225         z1 = eg.mesh_data[y1 * eg.cols + x1];
 226
 227         x2 = xindex;
 228         y2 = yindex + skip;
 229         z2 = eg.mesh_data[y2 * eg.cols + x2];
 230
 231         x3 = xindex + skip;
 232         y3 = yindex + skip;
 233         z3 = eg.mesh_data[y3 * eg.cols + x3];
 234
 235         /* printf("  dx = %.2f  dy = %.2f\n", dx, dy);
 236         printf("  (x1,y1,z1) = (%d,%d,%d)\n", x1, y1, z1);
 237         printf("  (x2,y2,z2) = (%d,%d,%d)\n", x2, y2, z2);
 238         printf("  (x3,y3,z3) = (%d,%d,%d)\n", x3, y3, z3); */
 239
 240         zA = dy * (z2 - z1) / skip + z1;
 241         zB = dy * (z3 - z1) / skip + z1;
 242
 243         /* printf("  zA = %.2f  zB = %.2f\n", zA, zB );
 244         printf("  xB - xA = %.2f\n", eg.col_step * dy / eg.row_step); */
 245
 246         elev = dx * (zB - zA) / dy    + zA;
 247     }
 248
 249     return(elev);
 250 }
 251
 252
 253 /* $Log$
 254 /* Revision 1.13  1997/07/12 02:27:11  curt
 255 /* Looking at potential scenery transformation/coordinate system problems.
 256 /*
 257  * Revision 1.12  1997/07/11 03:23:19  curt
 258  * Solved some scenery display/orientation problems.  Still have a positioning
 259  * (or transformation?) problem.
 260  *
 261  * Revision 1.11  1997/07/11 01:30:02  curt
 262  * More tweaking of terrian floor.
 263  *
 264  * Revision 1.10  1997/07/10 04:26:38  curt
 265  * We now can interpolated ground elevation for any position in the grid.  We
 266  * can use this to enforce a "hard" ground.  We still need to enforce some
 267  * bounds checking so that we don't try to lookup data points outside the
 268  * grid data set.
 269  *
 270  * Revision 1.9  1997/07/10 02:22:10  curt
 271  * Working on terrain elevation interpolation routine.
 272  *
 273  * Revision 1.8  1997/07/09 21:31:15  curt
 274  * Working on making the ground "hard."
 275  *
 276  * Revision 1.7  1997/07/08 18:20:13  curt
 277  * Working on establishing a hard ground.
 278  *
 279  * Revision 1.6  1997/06/29 21:16:49  curt
 280  * More twiddling with the Scenery Management system.
 281  *
 282  * Revision 1.5  1997/06/22 21:44:41  curt
 283  * Working on intergrating the VRML (subset) parser.
 284  *
 285  * Revision 1.4  1997/05/30 19:30:17  curt
 286  * The LaRCsim flight model is starting to look like it is working.
 287  *
 288  * Revision 1.3  1997/05/23 15:40:41  curt
 289  * Added GNU copyright headers.
 290  *
 291  * Revision 1.2  1997/05/19 18:20:50  curt
 292  * Slight change to origin key words.
 293  *
 294  * Revision 1.1  1997/05/16 16:07:04  curt
 295  * Initial revision.
 296  *
 297  */