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 __CYGWIN32__
  32 #  include <Windows32/Base.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 "scenery.h"
  42 #include "mesh.h"
  43 #include "common.h"
  44
  45
  46 /* Temporary hack until we get the scenery management system running */
  47 extern GLint mesh_hack;
  48 extern struct mesh eg;
  49
  50 /* initialize the non-array mesh values */
  51 void mesh_init(struct mesh *m) {
  52     m->originx = 0.0;
  53     m->originy = 0.0;
  54
  55     m->rows = 0;
  56     m->cols = 0;
  57
  58     m->row_step = 0.0;
  59     m->col_step = 0.0;
  60
  61     m->cur_row = 0;
  62     m->cur_col = 0;
  63     m->do_data = 0;
  64 }
  65
  66
  67 /* return a pointer to a new mesh structure (no data array allocated yet) */
  68 struct mesh *(new_mesh)() {
  69     struct mesh *mesh_ptr;
  70
  71     mesh_ptr = (struct mesh *)malloc(sizeof(struct mesh));
  72
  73     if ( mesh_ptr == 0 ) {
  74         printf("Virtual memory exceeded\n");
  75         exit(-1);
  76     }
  77
  78     mesh_ptr->cur_row = 0;
  79     mesh_ptr->cur_col = 0;
  80
  81     return(mesh_ptr);
  82 }
  83
  84
  85 /* return a pointer to a dynamically allocated array */
  86 float *(new_mesh_data)(int nrows, int ncols) {
  87     float *mesh_data_ptr;
  88
  89     mesh_data_ptr = (float *)malloc(nrows * ncols * sizeof(float));
  90
  91     if ( mesh_data_ptr == 0 ) {
  92         printf("Virtual memory exceeded\n");
  93         exit(-1);
  94     }
  95
  96     printf("Allocated float(%d, %d)\n", nrows, ncols);
  97
  98     return(mesh_data_ptr);
  99 }
 100
 101
 102 /* set the option name in the mesh data structure */
 103 void mesh_set_option_name(struct mesh *m, char *name) {
 104     if ( strlen(name) < MAX_IDENT_LEN ) {
 105         strcpy(m->option_name, name);
 106     } else {
 107         strncpy(m->option_name, name, MAX_IDENT_LEN - 1);
 108         m->option_name[MAX_IDENT_LEN - 1] = '\0';
 109     }
 110     if ( strcmp(m->option_name, "do_data") == 0 ) {
 111         m->do_data = 1;
 112     } else {
 113         m->do_data = 0;
 114     }
 115 }
 116
 117
 118 /* set an option value in the mesh data structure */
 119 void mesh_set_option_value(struct mesh *m, char *value) {
 120     /* printf("Setting %s to %s\n", m->option_name, value); */
 121
 122     if ( m->do_data ) {
 123         /* mesh data is a pseudo 2d array */
 124         /* printf("Setting mesh_data[%d][%d] to %s\n", m->cur_row, m->cur_col,
 125                value); */
 126         m->mesh_data[m->cur_row * m->cols + m->cur_col] = atof(value);
 127         m->cur_col++;
 128         if ( m->cur_col >= m->cols ) {
 129             m->cur_col = 0;
 130             m->cur_row++;
 131             if ( m->cur_row > m->rows ) {
 132                 m->do_data = 0;
 133             }
 134         }
 135     } else if ( strcmp(m->option_name, "origin_lon") == 0 ) {
 136         m->originx = atof(value);
 137     } else if ( strcmp(m->option_name, "origin_lat") == 0 ) {
 138         m->originy = atof(value);
 139     } else if ( strcmp(m->option_name, "rows") == 0 ) {
 140         m->rows = atoi(value);
 141     } else if ( strcmp(m->option_name, "cols") == 0 ) {
 142         m->cols = atoi(value);
 143     } else if ( strcmp(m->option_name, "row_step") == 0 ) {
 144         m->row_step = atof(value);
 145     } else if ( strcmp(m->option_name, "col_step") == 0 ) {
 146         m->col_step = atof(value);
 147     } else {
 148         printf("Unknown option %s with value %s, ignoring ...\n",
 149                m->option_name, value);
 150     }
 151 }
 152
 153
 154 /* do whatever needs to be done with the mesh now that it's been
 155    loaded, such as generating the OpenGL call list. */
 156 void mesh_do_it(struct mesh *m) {
 157     mesh_hack = mesh2GL(m);
 158 }
 159
 160
 161 /* return the current altitude based on mesh data.  We should rewrite
 162  * this to interpolate exact values, but for now this is good enough */
 163 double mesh_altitude(double lon, double lat) {
 164     /* we expect incoming (lon,lat) to be in arcsec for now */
 165
 166     double xlocal, ylocal, dx, dy, zA, zB, elev;
 167     int x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, y3, z3;
 168     int xindex, yindex;
 169     int skip;
 170
 171     skip = cur_scenery_params.terrain_skip;
 172     /* determine if we are in the lower triangle or the upper triangle
 173        ______
 174        |   /|
 175        |  / |
 176        | /  |
 177        |/   |
 178        ------
 179
 180        then calculate our end points
 181      */
 182
 183     xlocal = (lon - eg.originx) / eg.col_step;
 184     ylocal = (lat - eg.originy) / eg.row_step;
 185
 186     xindex = (int)(xlocal / skip) * skip;
 187     yindex = (int)(ylocal / skip) * skip;
 188
 189     if ( (xindex < 0) || (xindex + skip >= eg.cols) ||
 190          (yindex < 0) || (yindex + skip >= eg.rows) ) {
 191         return(-9999);
 192     }
 193
 194     dx = xlocal - xindex;
 195     dy = ylocal - yindex;
 196
 197     if ( dx > dy ) {
 198         /* lower triangle */
 199         /* printf("  Lower triangle\n"); */
 200
 201         x1 = xindex;
 202         y1 = yindex;
 203         z1 = eg.mesh_data[y1 * eg.cols + x1];
 204
 205         x2 = xindex + skip;
 206         y2 = yindex;
 207         z2 = eg.mesh_data[y2 * eg.cols + x2];
 208
 209         x3 = xindex + skip;
 210         y3 = yindex + skip;
 211         z3 = eg.mesh_data[y3 * eg.cols + x3];
 212
 213         /* printf("  dx = %.2f  dy = %.2f\n", dx, dy);
 214         printf("  (x1,y1,z1) = (%d,%d,%d)\n", x1, y1, z1);
 215         printf("  (x2,y2,z2) = (%d,%d,%d)\n", x2, y2, z2);
 216         printf("  (x3,y3,z3) = (%d,%d,%d)\n", x3, y3, z3); */
 217
 218         zA = dx * (z2 - z1) / skip + z1;
 219         zB = dx * (z3 - z1) / skip + z1;
 220
 221         /* printf("  zA = %.2f  zB = %.2f\n", zA, zB); */
 222
 223         elev = dy * (zB - zA) / dx + zA;
 224     } else {
 225         /* upper triangle */
 226         /* printf("  Upper triangle\n"); */
 227
 228         x1 = xindex;
 229         y1 = yindex;
 230         z1 = eg.mesh_data[y1 * eg.cols + x1];
 231
 232         x2 = xindex;
 233         y2 = yindex + skip;
 234         z2 = eg.mesh_data[y2 * eg.cols + x2];
 235
 236         x3 = xindex + skip;
 237         y3 = yindex + skip;
 238         z3 = eg.mesh_data[y3 * eg.cols + x3];
 239
 240         /* printf("  dx = %.2f  dy = %.2f\n", dx, dy);
 241         printf("  (x1,y1,z1) = (%d,%d,%d)\n", x1, y1, z1);
 242         printf("  (x2,y2,z2) = (%d,%d,%d)\n", x2, y2, z2);
 243         printf("  (x3,y3,z3) = (%d,%d,%d)\n", x3, y3, z3); */
 244
 245         zA = dy * (z2 - z1) / skip + z1;
 246         zB = dy * (z3 - z1) / skip + z1;
 247
 248         /* printf("  zA = %.2f  zB = %.2f\n", zA, zB );
 249         printf("  xB - xA = %.2f\n", eg.col_step * dy / eg.row_step); */
 250
 251         elev = dx * (zB - zA) / dy    + zA;
 252     }
 253
 254     return(elev);
 255 }
 256
 257
 258 /* $Log$
 259 /* Revision 1.14  1997/07/12 04:01:14  curt
 260 /* Added #include <Windows32/Base.h> to help Win32 compiling.
 261 /*
 262  * Revision 1.13  1997/07/12 02:27:11  curt
 263  * Looking at potential scenery transformation/coordinate system problems.
 264  *
 265  * Revision 1.12  1997/07/11 03:23:19  curt
 266  * Solved some scenery display/orientation problems.  Still have a positioning
 267  * (or transformation?) problem.
 268  *
 269  * Revision 1.11  1997/07/11 01:30:02  curt
 270  * More tweaking of terrian floor.
 271  *
 272  * Revision 1.10  1997/07/10 04:26:38  curt
 273  * We now can interpolated ground elevation for any position in the grid.  We
 274  * can use this to enforce a "hard" ground.  We still need to enforce some
 275  * bounds checking so that we don't try to lookup data points outside the
 276  * grid data set.
 277  *
 278  * Revision 1.9  1997/07/10 02:22:10  curt
 279  * Working on terrain elevation interpolation routine.
 280  *
 281  * Revision 1.8  1997/07/09 21:31:15  curt
 282  * Working on making the ground "hard."
 283  *
 284  * Revision 1.7  1997/07/08 18:20:13  curt
 285  * Working on establishing a hard ground.
 286  *
 287  * Revision 1.6  1997/06/29 21:16:49  curt
 288  * More twiddling with the Scenery Management system.
 289  *
 290  * Revision 1.5  1997/06/22 21:44:41  curt
 291  * Working on intergrating the VRML (subset) parser.
 292  *
 293  * Revision 1.4  1997/05/30 19:30:17  curt
 294  * The LaRCsim flight model is starting to look like it is working.
 295  *
 296  * Revision 1.3  1997/05/23 15:40:41  curt
 297  * Added GNU copyright headers.
 298  *
 299  * Revision 1.2  1997/05/19 18:20:50  curt
 300  * Slight change to origin key words.
 301  *
 302  * Revision 1.1  1997/05/16 16:07:04  curt
 303  * Initial revision.
 304  *
 305  */