Scenery/sun.c

   1 /**************************************************************************
   2  * sun.c
   3  *
   4  * Written 1997 by Durk Talsma, started October, 1997.  For the flight gear
   5  * project.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10  * License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20  *
  21  * $Id$
  22  * (Log is kept at end of this file)
  23  **************************************************************************/
  24
  25 #include <GL/glut.h>
  26 #include "../XGL/xgl.h"
  27
  28 #include "../Time/fg_time.h"
  29 #include "../Main/views.h"
  30 #include "orbits.h"
  31 #include "sun.h"
  32
  33 GLint sun_obj;
  34
  35 static struct CelestialCoord sunPos;
  36
  37 float xSun, ySun, zSun;
  38
  39 struct SunPos fgCalcSunPos(struct OrbElements params)
  40 {
  41     double
  42         EccAnom, lonSun,
  43         xv, yv, v, r;
  44     struct SunPos
  45         solarPosition;
  46
  47     /* calculate the eccentric anomaly */
  48     EccAnom = fgCalcEccAnom(params.M, params.e);
  49
  50     /* calculate the Suns distance (r) and its true anomaly (v) */
  51          xv = cos(EccAnom) - params.e;
  52     yv = sqrt(1.0 - params.e*params.e) * sin(EccAnom);
  53     v = atan2(yv, xv);
  54     r = sqrt(xv*xv + yv*yv);
  55
  56     /* calculate the the Sun's true longitude (lonsun) */
  57     lonSun = v + params.w;
  58
  59         /* convert true longitude and distance to ecliptic rectangular geocentric
  60       coordinates (xs, ys) */
  61     solarPosition.xs = r * cos(lonSun);
  62     solarPosition.ys = r * sin(lonSun);
  63     solarPosition.dist = r;
  64     return solarPosition;
  65 }
  66
  67
  68 struct CelestialCoord fgCalculateSun(struct OrbElements params, struct fgTIME t)
  69 {
  70         struct CelestialCoord
  71                 result;
  72     struct SunPos
  73         SolarPosition;
  74     double
  75         xe, ye, ze, ecl, actTime;
  76
  77     /* calculate the angle between ecliptic and equatorial coordinate system */
  78     actTime = fgCalcActTime(t);
  79     ecl = fgDegToRad(23.4393 - 3.563E-7 * actTime);                     // Angle now in Rads
  80
  81     /* calculate the sun's ecliptic position */
  82     SolarPosition = fgCalcSunPos(params);
  83
  84         /* convert ecliptic coordinates to equatorial rectangular geocentric coordinates */
  85     xe = SolarPosition.xs;
  86     ye = SolarPosition.ys * cos(ecl);
  87     ze = SolarPosition.ys * sin(ecl);
  88
  89     /* and finally... Calulate Right Ascention and Declination */
  90     result.RightAscension = atan2( ye, xe);
  91     result.Declination = atan2(ze, sqrt(xe*xe + ye*ye));
  92     return result;
  93 }
  94
  95
  96 /* Initialize the Sun */
  97 void fgSunInit() {
  98     static int dl_exists = 0;
  99
 100     fgSolarSystemUpdate(&(pltOrbElements[0]), cur_time_params);
 101     sunPos = fgCalculateSun(pltOrbElements[0], cur_time_params);
 102 #ifdef DEBUG
 103     printf("Sun found at %f (ra), %f (dec)\n", sunPos.RightAscension,
 104            sunPos.Declination);
 105 #endif
 106
 107     if ( !dl_exists ) {
 108         dl_exists = 1;
 109
 110         /* printf("First time through, creating sun display list\n"); */
 111
 112         sun_obj = xglGenLists(1);
 113         xglNewList(sun_obj, GL_COMPILE );
 114
 115         xSun = 60000.0 * cos(sunPos.RightAscension) * cos(sunPos.Declination);
 116         ySun = 60000.0 * sin(sunPos.RightAscension) * cos(sunPos.Declination);
 117         zSun = 60000.0 * sin(sunPos.Declination);
 118
 119         glutSolidSphere(1.0, 10, 10);
 120
 121         xglEndList();
 122     }
 123 }
 124
 125
 126 /* Draw the Sun */
 127 void fgSunRender() {
 128     struct fgVIEW *v;
 129     struct fgTIME *t;
 130     struct fgLIGHT *l;
 131     /* GLfloat color[4] = { 0.85, 0.65, 0.05, 1.0 }; */
 132     GLfloat color[4] = { 1.00, 1.00, 1.00, 1.00 };
 133     double x_2, x_4, x_8, x_10;
 134     GLfloat ambient;
 135     GLfloat amb[3], diff[3];
 136
 137
 138     t = &cur_time_params;
 139     v = &current_view;
 140     l = &cur_light_params;
 141
 142     x_2 = l->sun_angle * l->sun_angle;
 143     x_4 = x_2 * x_2;
 144     x_8 = x_4 * x_4;
 145     x_10 = x_8 * x_2;
 146
 147     ambient = (0.4 * pow(1.1, -x_10 / 30.0));
 148     if ( ambient < 0.3 ) ambient = 0.3;
 149     if ( ambient > 1.0 ) ambient = 1.0;
 150
 151     amb[0] = 0.50 + ((ambient * 6.66) - 1.6);
 152     amb[1] = 0.00 + ((ambient * 6.66) - 1.6);
 153     amb[2] = 0.00 + ((ambient * 6.66) - 1.6);
 154     amb[3] = 0.00;
 155 #ifdef DEBUG
 156     printf("Color of the sun: %f, %f, %f\n"
 157            "Ambient value   : %f\n"
 158            "Sun Angle       : %f\n" , amb[0], amb[1], amb[2], ambient, t->sun_angle);
 159 #endif
 160     diff[0] = 0.0;
 161     diff[1] = 0.0;
 162     diff[2] = 0.0;
 163     diff[3] = 1.0;
 164
 165     /* set lighting parameters */
 166     xglLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, color );
 167     xglLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, color );
 168     xglMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, amb);
 169     xglMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, diff);
 170     xglMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, diff);
 171     xglMaterialfv(GL_FRONT, GL_EMISSION, diff);
 172     xglMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, diff);
 173
 174     /* xglDisable( GL_LIGHTING ); */
 175
 176     xglPushMatrix();
 177     xglTranslatef(xSun, ySun, zSun);
 178     xglScalef(1400, 1400, 1400);
 179
 180     xglColor3f(0.85, 0.65, 0.05);
 181
 182     xglCallList(sun_obj);
 183
 184     xglPopMatrix();
 185
 186     /* xglEnable( GL_LIGHTING ); */
 187 }
 188
 189
 190 /* $Log$
 191 /* Revision 1.9  1997/12/30 16:36:54  curt
 192 /* Merged in Durk's changes ...
 193 /*
 194  * Revision 1.8  1997/12/19 23:35:00  curt
 195  * Lot's of tweaking with sky rendering and lighting.
 196  *
 197  * Revision 1.7  1997/12/17 23:12:16  curt
 198  * Fixed so moon and sun display lists aren't recreate periodically.
 199  *
 200  * Revision 1.6  1997/12/15 23:55:04  curt
 201  * Add xgl wrappers for debugging.
 202  * Generate terrain normals on the fly.
 203  *
 204  * Revision 1.5  1997/12/12 21:41:31  curt
 205  * More light/material property tweaking ... still a ways off.
 206  *
 207  * Revision 1.4  1997/12/10 22:37:53  curt
 208  * Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 209  * i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 210  *
 211  * Revision 1.3  1997/12/09 05:11:56  curt
 212  * Working on tweaking lighting.
 213  *
 214  * Revision 1.2  1997/11/25 19:25:39  curt
 215  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 216  *
 217  * Revision 1.1  1997/10/25 03:16:11  curt
 218  * Initial revision of code contributed by Durk Talsma.
 219  *
 220  */
 221
 222
 223
 224
 225