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
  31 #ifdef WIN32
  32 #  include <windows.h>
  33 #endif
  34
  35 #include <stdio.h>
  36 #include <stdlib.h>  /* atof(), atoi() */
  37 #include <string.h>
  38
  39 #include <GL/glut.h>
  40
  41 #include "../constants.h"
  42 #include "scenery.h"
  43 #include "mesh.h"
  44 #include "common.h"
  45
  46
  47 /* Temporary hack until we get the scenery management system running */
  48 extern GLint mesh_hack;
  49 extern struct mesh eg;
  50
  51 /* initialize the non-array mesh values */
  52 void mesh_init(struct mesh *m) {
  53     m->originx = 0.0;
  54     m->originy = 0.0;
  55
  56     m->rows = 0;
  57     m->cols = 0;
  58
  59     m->row_step = 0.0;
  60     m->col_step = 0.0;
  61
  62     m->cur_row = 0;
  63     m->cur_col = 0;
  64     m->do_data = 0;
  65 }
  66
  67
  68 /* return a pointer to a new mesh structure (no data array allocated yet) */
  69 struct mesh *(new_mesh)() {
  70     struct mesh *mesh_ptr;
  71
  72     mesh_ptr = (struct mesh *)malloc(sizeof(struct mesh));
  73
  74     if ( mesh_ptr == 0 ) {
  75         printf("Virtual memory exceeded\n");
  76         exit(-1);
  77     }
  78
  79     mesh_ptr->cur_row = 0;
  80     mesh_ptr->cur_col = 0;
  81
  82     return(mesh_ptr);
  83 }
  84
  85
  86 /* return a pointer to a dynamically allocated array */
  87 float *(new_mesh_data)(int nrows, int ncols) {
  88     float *mesh_data_ptr;
  89
  90     mesh_data_ptr = (float *)malloc(nrows * ncols * sizeof(float));
  91
  92     if ( mesh_data_ptr == 0 ) {
  93         printf("Virtual memory exceeded\n");
  94         exit(-1);
  95     }
  96
  97     printf("Allocated float(%d, %d)\n", nrows, ncols);
  98
  99     return(mesh_data_ptr);
 100 }
 101
 102
 103 /* set the option name in the mesh data structure */
 104 void mesh_set_option_name(struct mesh *m, char *name) {
 105     if ( strlen(name) < MAX_IDENT_LEN ) {
 106         strcpy(m->option_name, name);
 107     } else {
 108         strncpy(m->option_name, name, MAX_IDENT_LEN - 1);
 109         m->option_name[MAX_IDENT_LEN - 1] = '\0';
 110     }
 111     if ( strcmp(m->option_name, "do_data") == 0 ) {
 112         m->do_data = 1;
 113     } else {
 114         m->do_data = 0;
 115     }
 116 }
 117
 118
 119 /* set an option value in the mesh data structure */
 120 void mesh_set_option_value(struct mesh *m, char *value) {
 121     /* printf("Setting %s to %s\n", m->option_name, value); */
 122
 123     if ( m->do_data ) {
 124         /* mesh data is a pseudo 2d array */
 125         /* printf("Setting mesh_data[%d][%d] to %s\n", m->cur_row, m->cur_col,
 126                value); */
 127         m->mesh_data[m->cur_row * m->cols + m->cur_col] = atof(value);
 128         m->cur_col++;
 129         if ( m->cur_col >= m->cols ) {
 130             m->cur_col = 0;
 131             m->cur_row++;
 132             if ( m->cur_row > m->rows ) {
 133                 m->do_data = 0;
 134             }
 135         }
 136     } else if ( strcmp(m->option_name, "origin_lon") == 0 ) {
 137         m->originx = atof(value);
 138     } else if ( strcmp(m->option_name, "origin_lat") == 0 ) {
 139         m->originy = atof(value);
 140     } else if ( strcmp(m->option_name, "rows") == 0 ) {
 141         m->rows = atoi(value);
 142     } else if ( strcmp(m->option_name, "cols") == 0 ) {
 143         m->cols = atoi(value);
 144     } else if ( strcmp(m->option_name, "row_step") == 0 ) {
 145         m->row_step = atof(value);
 146     } else if ( strcmp(m->option_name, "col_step") == 0 ) {
 147         m->col_step = atof(value);
 148     } else {
 149         printf("Unknown option %s with value %s, ignoring ...\n",
 150                m->option_name, value);
 151     }
 152 }
 153
 154
 155 /* do whatever needs to be done with the mesh now that it's been
 156    loaded, such as generating the OpenGL call list. */
 157 void mesh_do_it(struct mesh *m) {
 158     mesh_hack = mesh2GL(m);
 159 }
 160
 161
 162 /* return the current altitude based on mesh data.  We should rewrite
 163  * this to interpolate exact values, but for now this is good enough */
 164 double mesh_altitude(double lon, double lat) {
 165     /* we expect incoming (lon,lat) to be in arcsec for now */
 166
 167     double xlocal, ylocal, dx, dy, zA, zB, elev;
 168     int x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, y3, z3;
 169     int xindex, yindex;
 170     int skip;
 171
 172     skip = cur_scenery_params.terrain_skip;
 173     /* determine if we are in the lower triangle or the upper triangle
 174        ______
 175        |   /|
 176        |  / |
 177        | /  |
 178        |/   |
 179        ------
 180
 181        then calculate our end points
 182      */
 183
 184     xlocal = (lon - eg.originx) / eg.col_step;
 185     ylocal = (lat - eg.originy) / eg.row_step;
 186
 187     xindex = (int)(xlocal / skip) * skip;
 188     yindex = (int)(ylocal / skip) * skip;
 189
 190     if ( (xindex < 0) || (xindex + skip >= eg.cols) ||
 191          (yindex < 0) || (yindex + skip >= eg.rows) ) {
 192         return(-9999);
 193     }
 194
 195     dx = xlocal - xindex;
 196     dy = ylocal - yindex;
 197
 198     if ( dx > dy ) {
 199         /* lower triangle */
 200         /* printf("  Lower triangle\n"); */
 201
 202         x1 = xindex;
 203         y1 = yindex;
 204         z1 = eg.mesh_data[y1 * eg.cols + x1];
 205
 206         x2 = xindex + skip;
 207         y2 = yindex;
 208         z2 = eg.mesh_data[y2 * eg.cols + x2];
 209
 210         x3 = xindex + skip;
 211         y3 = yindex + skip;
 212         z3 = eg.mesh_data[y3 * eg.cols + x3];
 213
 214         /* printf("  dx = %.2f  dy = %.2f\n", dx, dy);
 215         printf("  (x1,y1,z1) = (%d,%d,%d)\n", x1, y1, z1);
 216         printf("  (x2,y2,z2) = (%d,%d,%d)\n", x2, y2, z2);
 217         printf("  (x3,y3,z3) = (%d,%d,%d)\n", x3, y3, z3); */
 218
 219         zA = dx * (z2 - z1) / skip + z1;
 220         zB = dx * (z3 - z1) / skip + z1;
 221
 222         /* printf("  zA = %.2f  zB = %.2f\n", zA, zB); */
 223
 224         if ( dx > EPSILON ) {
 225             elev = dy * (zB - zA) / dx + zA;
 226         } else {
 227             elev = zA;
 228         }
 229     } else {
 230         /* upper triangle */
 231         /* printf("  Upper triangle\n"); */
 232
 233         x1 = xindex;
 234         y1 = yindex;
 235         z1 = eg.mesh_data[y1 * eg.cols + x1];
 236
 237         x2 = xindex;
 238         y2 = yindex + skip;
 239         z2 = eg.mesh_data[y2 * eg.cols + x2];
 240
 241         x3 = xindex + skip;
 242         y3 = yindex + skip;
 243         z3 = eg.mesh_data[y3 * eg.cols + x3];
 244
 245         /* printf("  dx = %.2f  dy = %.2f\n", dx, dy);
 246         printf("  (x1,y1,z1) = (%d,%d,%d)\n", x1, y1, z1);
 247         printf("  (x2,y2,z2) = (%d,%d,%d)\n", x2, y2, z2);
 248         printf("  (x3,y3,z3) = (%d,%d,%d)\n", x3, y3, z3); */
 249
 250         zA = dy * (z2 - z1) / skip + z1;
 251         zB = dy * (z3 - z1) / skip + z1;
 252
 253         /* printf("  zA = %.2f  zB = %.2f\n", zA, zB );
 254         printf("  xB - xA = %.2f\n", eg.col_step * dy / eg.row_step); */
 255
 256         if ( dy > EPSILON ) {
 257             elev = dx * (zB - zA) / dy    + zA;
 258         } else {
 259             elev = zA;
 260         }
 261     }
 262
 263     return(elev);
 264 }
 265
 266
 267 /* $Log$
 268 /* Revision 1.17  1997/07/18 23:41:26  curt
 269 /* Tweaks for building with Cygnus Win32 compiler.
 270 /*
 271  * Revision 1.16  1997/07/16 20:04:51  curt
 272  * Minor tweaks to aid Win32 port.
 273  *
 274  * Revision 1.15  1997/07/14 16:26:04  curt
 275  * Testing/playing -- placed objects randomly across the entire terrain.
 276  *
 277  * Revision 1.14  1997/07/12 04:01:14  curt
 278  * Added #include <Windows32/Base.h> to help Win32 compiling.
 279  *
 280  * Revision 1.13  1997/07/12 02:27:11  curt
 281  * Looking at potential scenery transformation/coordinate system problems.
 282  *
 283  * Revision 1.12  1997/07/11 03:23:19  curt
 284  * Solved some scenery display/orientation problems.  Still have a positioning
 285  * (or transformation?) problem.
 286  *
 287  * Revision 1.11  1997/07/11 01:30:02  curt
 288  * More tweaking of terrian floor.
 289  *
 290  * Revision 1.10  1997/07/10 04:26:38  curt
 291  * We now can interpolated ground elevation for any position in the grid.  We
 292  * can use this to enforce a "hard" ground.  We still need to enforce some
 293  * bounds checking so that we don't try to lookup data points outside the
 294  * grid data set.
 295  *
 296  * Revision 1.9  1997/07/10 02:22:10  curt
 297  * Working on terrain elevation interpolation routine.
 298  *
 299  * Revision 1.8  1997/07/09 21:31:15  curt
 300  * Working on making the ground "hard."
 301  *
 302  * Revision 1.7  1997/07/08 18:20:13  curt
 303  * Working on establishing a hard ground.
 304  *
 305  * Revision 1.6  1997/06/29 21:16:49  curt
 306  * More twiddling with the Scenery Management system.
 307  *
 308  * Revision 1.5  1997/06/22 21:44:41  curt
 309  * Working on intergrating the VRML (subset) parser.
 310  *
 311  * Revision 1.4  1997/05/30 19:30:17  curt
 312  * The LaRCsim flight model is starting to look like it is working.
 313  *
 314  * Revision 1.3  1997/05/23 15:40:41  curt
 315  * Added GNU copyright headers.
 316  *
 317  * Revision 1.2  1997/05/19 18:20:50  curt
 318  * Slight change to origin key words.
 319  *
 320  * Revision 1.1  1997/05/16 16:07:04  curt
 321  * Initial revision.
 322  *
 323  */