Scenery/tilemgr.cxx

   1 // tilemgr.cxx -- routines to handle dynamic management of scenery tiles
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started January 1998.
   4 //
   5 // Copyright (C) 1997  Curtis L. Olson  - curt@infoplane.com
   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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  26 #  include <config.h>
  27 #endif
  28
  29 #ifdef HAVE_WINDOWS_H
  30 #  include <windows.h>
  31 #endif
  32
  33 #include <GL/glut.h>
  34 #include <XGL/xgl.h>
  35
  36 #include <Aircraft/aircraft.hxx>
  37
  38 #include <Bucket/bucketutils.hxx>
  39 #include <Debug/logstream.hxx>
  40 #include <Include/fg_constants.h>
  41 #include <Main/options.hxx>
  42 #include <Main/views.hxx>
  43 #include <Math/fg_geodesy.hxx>
  44 #include <Math/mat3.h>
  45 #include <Math/point3d.hxx>
  46 #include <Math/polar3d.hxx>
  47 #include <Math/vector.hxx>
  48 #include <Objects/material.hxx>
  49 #include <Objects/obj.hxx>
  50 #include <Weather/weather.hxx>
  51
  52 #include "scenery.hxx"
  53 #include "tile.hxx"
  54 #include "tilecache.hxx"
  55 #include "tilemgr.hxx"
  56
  57
  58 // to test clipping speedup in fgTileMgrRender()
  59 #if defined ( USE_FAST_FOV_CLIP )
  60   // #define TEST_FOV_CLIP
  61   // #define TEST_ELEV
  62 #endif
  63
  64
  65 #define FG_LOCAL_X_Y         81  // max(o->tile_diameter) ** 2
  66
  67 #define FG_SQUARE( X ) ( (X) * (X) )
  68
  69 #if defined(USE_MEM) || defined(WIN32)
  70 #  define FG_MEM_COPY(to,from,n)        memcpy(to, from, n)
  71 #else
  72 #  define FG_MEM_COPY(to,from,n)        bcopy(from, to, n)
  73 #endif
  74
  75 // closest (potentially viewable) tiles, centered on current tile.
  76 // This is an array of pointers to cache indexes.
  77 int tiles[FG_LOCAL_X_Y];
  78
  79
  80 // Initialize the Tile Manager subsystem
  81 int fgTileMgrInit( void ) {
  82     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO, "Initializing Tile Manager subsystem." );
  83
  84     // load default material library
  85     material_mgr.load_lib();
  86
  87     return 1;
  88 }
  89
  90
  91 // load a tile
  92 void fgTileMgrLoadTile( const fgBUCKET& p, int *index) {
  93     fgTILECACHE *c;
  94
  95     c = &global_tile_cache;
  96
  97     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "Updating for bucket " << p );
  98
  99     // if not in cache, load tile into the next available slot
 100     *index = c->exists(p);
 101     if ( *index < 0 ) {
 102         *index = c->next_avail();
 103         c->fill_in(*index, p);
 104     }
 105
 106     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "Selected cache index: " << *index );
 107 }
 108
 109
 110 // Calculate shortest distance from point to line
 111 static double point_line_dist_squared( const Point3D& tc, const Point3D& vp,
 112                                        MAT3vec d )
 113 {
 114     MAT3vec p, p0;
 115     double dist;
 116
 117     p[0] = tc.x(); p[1] = tc.y(); p[2] = tc.z();
 118     p0[0] = vp.x(); p0[1] = vp.y(); p0[2] = vp.z();
 119
 120     dist = fgPointLineSquared(p, p0, d);
 121
 122     // cout << "dist = " << dist << endl;
 123
 124     return(dist);
 125 }
 126
 127
 128 // Determine scenery altitude.  Normally this just happens when we
 129 // render the scene, but we'd also like to be able to do this
 130 // explicitely.  lat & lon are in radians.  abs_view_pos in meters.
 131 // Returns result in meters.
 132 double
 133 fgTileMgrCurElevNEW( const fgBUCKET& p ) {
 134     fgTILE *t;
 135     fgFRAGMENT *frag_ptr;
 136     Point3D abs_view_pos = current_view.get_abs_view_pos();
 137     Point3D earth_center(0.0);
 138     Point3D result;
 139     MAT3vec local_up;
 140     double dist, lat_geod, alt, sea_level_r;
 141     int index;
 142
 143     local_up[0] = abs_view_pos.x();
 144     local_up[1] = abs_view_pos.y();
 145     local_up[2] = abs_view_pos.z();
 146
 147     // Find current translation offset
 148     // fgBucketFind(lon * RAD_TO_DEG, lat * RAD_TO_DEG, &p);
 149     index = global_tile_cache.exists(p);
 150     if ( index < 0 ) {
 151         FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_WARN, "Tile not found" );
 152         return 0.0;
 153     }
 154
 155     t = global_tile_cache.get_tile(index);
 156
 157     scenery.next_center = t->center;
 158
 159     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_DEBUG,
 160             "Current bucket = " << p << "  Index = " << fgBucketGenIndex(&p) );
 161     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_DEBUG,
 162             "abs_view_pos = " << abs_view_pos );
 163
 164     // calculate tile offset
 165     // x = (t->offset.x = t->center.x - scenery.center.x);
 166     // y = (t->offset.y = t->center.y - scenery.center.y);
 167     // z = (t->offset.z = t->center.z - scenery.center.z);
 168
 169     // calc current terrain elevation calculate distance from
 170     // vertical tangent line at current position to center of
 171     // tile.
 172
 173     /* printf("distance squared = %.2f, bounding radius = %.2f\n",
 174        point_line_dist_squared(&(t->offset), &(v->view_pos),
 175        v->local_up), t->bounding_radius); */
 176
 177     dist = point_line_dist_squared( t->center, abs_view_pos, local_up );
 178     if ( dist < FG_SQUARE(t->bounding_radius) ) {
 179
 180         // traverse fragment list for tile
 181         fgTILE::FragmentIterator current = t->begin();
 182         fgTILE::FragmentIterator last = t->end();
 183
 184         for ( ; current != last; ++current ) {
 185             frag_ptr = &(*current);
 186             /* printf("distance squared = %.2f, bounding radius = %.2f\n",
 187                point_line_dist_squared( &(frag_ptr->center),
 188                &abs_view_pos), local_up),
 189                frag_ptr->bounding_radius); */
 190
 191             dist = point_line_dist_squared( frag_ptr->center,
 192                                             abs_view_pos,
 193                                             local_up);
 194             if ( dist <= FG_SQUARE(frag_ptr->bounding_radius) ) {
 195                 if ( frag_ptr->intersect( abs_view_pos,
 196                                           earth_center, 0, result ) ) {
 197                     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "intersection point " <<
 198                             result );
 199                     // compute geocentric coordinates of tile center
 200                     Point3D pp = fgCartToPolar3d(result);
 201                     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "  polar form = " << pp );
 202                     // convert to geodetic coordinates
 203                     fgGeocToGeod(pp.lat(), pp.radius(), &lat_geod,
 204                                  &alt, &sea_level_r);
 205
 206                     // printf("alt = %.2f\n", alt);
 207                     // exit since we found an intersection
 208                     if ( alt > -9999.0 ) {
 209                         // printf("returning alt\n");
 210                         return alt;
 211                     } else {
 212                         // printf("returning 0\n");
 213                         return 0.0;
 214                     }
 215                 }
 216             }
 217         }
 218     }
 219
 220     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO, "(new) no terrain intersection found" );
 221
 222     return 0.0;
 223 }
 224
 225
 226 // Determine scenery altitude.  Normally this just happens when we
 227 // render the scene, but we'd also like to be able to do this
 228 // explicitely.  lat & lon are in radians.  abs_view_pos in meters.
 229 // Returns result in meters.
 230 double
 231 fgTileMgrCurElev( double lon, double lat, const Point3D& abs_view_pos ) {
 232     fgTILECACHE *c;
 233     fgTILE *t;
 234     // fgVIEW *v;
 235     fgFRAGMENT *frag_ptr;
 236     fgBUCKET p;
 237     Point3D earth_center(0.0);
 238     Point3D result;
 239     MAT3vec local_up;
 240     double dist, lat_geod, alt, sea_level_r;
 241     // double x, y, z;
 242     int index;
 243
 244     c = &global_tile_cache;
 245     // v = &current_view;
 246
 247     local_up[0] = abs_view_pos.x();
 248     local_up[1] = abs_view_pos.y();
 249     local_up[2] = abs_view_pos.z();
 250
 251     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "Absolute view pos = " << abs_view_pos );
 252
 253     // Find current translation offset
 254     fgBucketFind(lon * RAD_TO_DEG, lat * RAD_TO_DEG, &p);
 255     index = c->exists(p);
 256     if ( index < 0 ) {
 257         FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_WARN, "Tile not found" );
 258         return 0.0;
 259     }
 260
 261     t = c->get_tile(index);
 262
 263     scenery.next_center = t->center;
 264
 265     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_DEBUG,
 266             "Pos = (" << lon * RAD_TO_DEG << ", " << lat * RAD_TO_DEG
 267             << ")  Current bucket = " << p
 268             << "  Index = " << fgBucketGenIndex(&p) );
 269
 270     // calculate tile offset
 271     // x = (t->offset.x = t->center.x - scenery.center.x);
 272     // y = (t->offset.y = t->center.y - scenery.center.y);
 273     // z = (t->offset.z = t->center.z - scenery.center.z);
 274
 275     // calc current terrain elevation calculate distance from
 276     // vertical tangent line at current position to center of
 277     // tile.
 278
 279     /* printf("distance squared = %.2f, bounding radius = %.2f\n",
 280        point_line_dist_squared(&(t->offset), &(v->view_pos),
 281        v->local_up), t->bounding_radius); */
 282
 283     dist = point_line_dist_squared( t->center, abs_view_pos, local_up );
 284     if ( dist < FG_SQUARE(t->bounding_radius) ) {
 285
 286         // traverse fragment list for tile
 287         fgTILE::FragmentIterator current = t->begin();
 288         fgTILE::FragmentIterator last = t->end();
 289
 290         for ( ; current != last; ++current ) {
 291             frag_ptr = &(*current);
 292             /* printf("distance squared = %.2f, bounding radius = %.2f\n",
 293                point_line_dist_squared( &(frag_ptr->center),
 294                &abs_view_pos), local_up),
 295                frag_ptr->bounding_radius); */
 296
 297             dist = point_line_dist_squared( frag_ptr->center,
 298                                             abs_view_pos,
 299                                             local_up);
 300             if ( dist <= FG_SQUARE(frag_ptr->bounding_radius) ) {
 301                 if ( frag_ptr->intersect( abs_view_pos,
 302                                           earth_center, 0, result ) ) {
 303                     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "intersection point " <<
 304                             result );
 305                     // compute geocentric coordinates of tile center
 306                     Point3D pp = fgCartToPolar3d(result);
 307                     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "  polar form = " << pp );
 308                     // convert to geodetic coordinates
 309                     fgGeocToGeod(pp.lat(), pp.radius(), &lat_geod,
 310                                  &alt, &sea_level_r);
 311
 312                     // printf("alt = %.2f\n", alt);
 313                     // exit since we found an intersection
 314                     if ( alt > -9999.0 ) {
 315                         // printf("returning alt\n");
 316                         return alt;
 317                     } else {
 318                         // printf("returning 0\n");
 319                         return 0.0;
 320                     }
 321                 }
 322             }
 323         }
 324     }
 325
 326     FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO, "(old) no terrain intersection found" );
 327
 328     return 0.0;
 329 }
 330
 331
 332 // given the current lon/lat, fill in the array of local chunks.  If
 333 // the chunk isn't already in the cache, then read it from disk.
 334 int fgTileMgrUpdate( void ) {
 335     fgTILECACHE *c;
 336     FGState *f;
 337     fgBUCKET p1, p2;
 338     static fgBUCKET p_last = {-1000, 0, 0, 0};
 339     int tile_diameter;
 340     int i, j, dw, dh;
 341
 342     c = &global_tile_cache;
 343     f = current_aircraft.fdm_state;
 344
 345     tile_diameter = current_options.get_tile_diameter();
 346
 347     fgBucketFind( f->get_Longitude() * RAD_TO_DEG,
 348                   f->get_Latitude() * RAD_TO_DEG, &p1);
 349     dw = tile_diameter / 2;
 350     dh = tile_diameter / 2;
 351
 352     if ( p1 == p_last ) {
 353         // same bucket as last time
 354         FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "Same bucket as last time" );
 355     } else if ( p_last.lon == -1000 ) {
 356         // First time through, initialize the system and load all
 357         // relavant tiles
 358
 359         FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO, "Updating Tile list for " << p1 );
 360         FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO, "  First time through ... " );
 361         FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO, "  Updating Tile list for " << p1 );
 362         FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO, "  Loading "
 363                 << tile_diameter * tile_diameter << " tiles" );
 364
 365         // wipe/initialize tile cache
 366         c->init();
 367
 368         // build the local area list and update cache
 369         for ( j = 0; j < tile_diameter; j++ ) {
 370             for ( i = 0; i < tile_diameter; i++ ) {
 371                 fgBucketOffset(&p1, &p2, i - dw, j - dh);
 372                 fgTileMgrLoadTile( p2, &tiles[(j*tile_diameter) + i]);
 373             }
 374         }
 375     } else {
 376         // We've moved to a new bucket, we need to scroll our
 377         // structures, and load in the new tiles
 378
 379         // CURRENTLY THIS ASSUMES WE CAN ONLY MOVE TO ADJACENT TILES.
 380         // AT ULTRA HIGH SPEEDS THIS ASSUMPTION MAY NOT BE VALID IF
 381         // THE AIRCRAFT CAN SKIP A TILE IN A SINGLE ITERATION.
 382
 383         FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO, "Updating Tile list for " << p1 );
 384
 385         if ( (p1.lon > p_last.lon) ||
 386              ( (p1.lon == p_last.lon) && (p1.x > p_last.x) ) ) {
 387             FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO,
 388                     "  Loading " << tile_diameter << "tiles" );
 389             for ( j = 0; j < tile_diameter; j++ ) {
 390                 // scrolling East
 391                 for ( i = 0; i < tile_diameter - 1; i++ ) {
 392                     tiles[(j*tile_diameter) + i] =
 393                         tiles[(j*tile_diameter) + i + 1];
 394                 }
 395                 // load in new column
 396                 fgBucketOffset(&p_last, &p2, dw + 1, j - dh);
 397                 fgTileMgrLoadTile( p2, &tiles[(j*tile_diameter) +
 398                                              tile_diameter - 1]);
 399             }
 400         } else if ( (p1.lon < p_last.lon) ||
 401                     ( (p1.lon == p_last.lon) && (p1.x < p_last.x) ) ) {
 402             FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO,
 403                     "  Loading " << tile_diameter << "tiles" );
 404             for ( j = 0; j < tile_diameter; j++ ) {
 405                 // scrolling West
 406                 for ( i = tile_diameter - 1; i > 0; i-- ) {
 407                     tiles[(j*tile_diameter) + i] =
 408                         tiles[(j*tile_diameter) + i - 1];
 409                 }
 410                 // load in new column
 411                 fgBucketOffset(&p_last, &p2, -dw - 1, j - dh);
 412                 fgTileMgrLoadTile( p2, &tiles[(j*tile_diameter) + 0]);
 413             }
 414         }
 415
 416         if ( (p1.lat > p_last.lat) ||
 417              ( (p1.lat == p_last.lat) && (p1.y > p_last.y) ) ) {
 418             FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO,
 419                     "  Loading " << tile_diameter << "tiles" );
 420             for ( i = 0; i < tile_diameter; i++ ) {
 421                 // scrolling North
 422                 for ( j = 0; j < tile_diameter - 1; j++ ) {
 423                     tiles[(j * tile_diameter) + i] =
 424                         tiles[((j+1) * tile_diameter) + i];
 425                 }
 426                 // load in new column
 427                 fgBucketOffset(&p_last, &p2, i - dw, dh + 1);
 428                 fgTileMgrLoadTile( p2, &tiles[((tile_diameter-1) *
 429                                                tile_diameter) + i]);
 430             }
 431         } else if ( (p1.lat < p_last.lat) ||
 432                     ( (p1.lat == p_last.lat) && (p1.y < p_last.y) ) ) {
 433             FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_INFO,
 434                     "  Loading " << tile_diameter << "tiles" );
 435             for ( i = 0; i < tile_diameter; i++ ) {
 436                 // scrolling South
 437                 for ( j = tile_diameter - 1; j > 0; j-- ) {
 438                     tiles[(j * tile_diameter) + i] =
 439                         tiles[((j-1) * tile_diameter) + i];
 440                 }
 441                 // load in new column
 442                 fgBucketOffset(&p_last, &p2, i - dw, -dh - 1);
 443                 fgTileMgrLoadTile( p2, &tiles[0 + i]);
 444             }
 445         }
 446     }
 447
 448     // find our current elevation (feed in the current bucket to save work)
 449     Point3D geod_pos = Point3D( f->get_Longitude(), f->get_Latitude(), 0.0);
 450     Point3D tmp_abs_view_pos = fgGeodToCart(geod_pos);
 451
 452     scenery.cur_elev =
 453         fgTileMgrCurElev( f->get_Longitude(), f->get_Latitude(),
 454                           tmp_abs_view_pos );
 455
 456     p_last.lon = p1.lon;
 457     p_last.lat = p1.lat;
 458     p_last.x = p1.x;
 459     p_last.y = p1.y;
 460
 461     return 1;
 462 }
 463
 464
 465 // Calculate if point/radius is inside view frustum
 466 static int viewable( const Point3D& cp, double radius ) {
 467     int viewable = 1; // start by assuming it's viewable
 468     double x1, y1;
 469
 470 /********************************/
 471 #if defined( USE_FAST_FOV_CLIP ) // views.hxx
 472 /********************************/
 473
 474     MAT3vec eye;
 475     double *mat;
 476     double x, y, z;
 477
 478     x = cp.x();
 479     y = cp.y();
 480     z = cp.z();
 481
 482     mat = (double *)(current_view.get_WORLD_TO_EYE());
 483
 484     eye[2] =  x*mat[2] + y*mat[6] + z*mat[10] + mat[14];
 485
 486     // Check near and far clip plane
 487     if( ( eye[2] > radius ) ||
 488         ( eye[2] + radius + current_weather.get_visibility() < 0) )
 489     {
 490         return(0);
 491     }
 492
 493     eye[0] = (x*mat[0] + y*mat[4] + z*mat[8] + mat[12])
 494         * current_view.get_slope_x();
 495
 496     // check right and left clip plane (from eye perspective)
 497     x1 = radius * current_view.get_fov_x_clip();
 498     if( (eye[2] > -(eye[0]+x1)) || (eye[2] > (eye[0]-x1)) )
 499     {
 500         return(0);
 501     }
 502
 503     eye[1] = (x*mat[1] + y*mat[5] + z*mat[9] + mat[13])
 504         * current_view.get_slope_y();
 505
 506     // check bottom and top clip plane (from eye perspective)
 507     y1 = radius * current_view.get_fov_y_clip();
 508     if( (eye[2] > -(eye[1]+y1)) || (eye[2] > (eye[1]-y1)) )
 509     {
 510         return(0);
 511     }
 512
 513 /********************************/
 514 #else // DO NOT USE_FAST_FOV_CLIP
 515 /********************************/
 516
 517     fgVIEW *v;
 518     MAT3hvec world, eye;
 519     double x0, slope;
 520
 521     v = &current_view;
 522
 523     MAT3_SET_HVEC(world, cp->x, cp->y, cp->z, 1.0);
 524     // MAT3mult_vec(eye, world, v->WORLD_TO_EYE);
 525     // printf( "\nworld -> eye = %.2f %.2f %.2f  radius = %.2f\n",
 526     //         eye[0], eye[1], eye[2], radius);
 527
 528     // Use lazy evaluation for calculating eye hvec.
 529 #define vec world
 530 #define mat v->WORLD_TO_EYE
 531     eye[2] = vec[0]*mat[0][2]+vec[1]*mat[1][2]+vec[2]*mat[2][2]+mat[3][2];
 532
 533     // Check near clip plane
 534     if ( eye[2] > radius ) {
 535         return(0);
 536     }
 537
 538     // Check far clip plane
 539     if ( eye[2] + radius < -current_weather.get_visibility() ) {
 540         return(0);
 541     }
 542
 543     // check right clip plane (from eye perspective)
 544     // y = m * (x - x0) = equation of a line intercepting X axis at x0
 545     x1 = v->cos_fov_x * radius;
 546     y1 = v->sin_fov_x * radius;
 547     slope = v->slope_x;
 548     eye[0] = vec[0]*mat[0][0]+vec[1]*mat[1][0]+vec[2]*mat[2][0]+mat[3][0];
 549
 550     if ( eye[2] > ((slope * (eye[0] - x1)) + y1) ) {
 551         return( false );
 552     }
 553
 554     // check left clip plane (from eye perspective)
 555     if ( eye[2] > -((slope * (eye[0] + x1)) - y1) ) {
 556         return( false );
 557     }
 558
 559     // check bottom clip plane (from eye perspective)
 560     x1 = -(v->cos_fov_y) * radius;
 561     y1 = v->sin_fov_y * radius;
 562     slope = v->slope_y;
 563     eye[1] = vec[0]*mat[0][1]+vec[1]*mat[1][1]+vec[2]*mat[2][1]+mat[3][1];
 564 #undef vec
 565 #undef mat
 566
 567     if ( eye[2] > ((slope * (eye[1] - x1)) + y1) ) {
 568         return( false );
 569     }
 570
 571     // check top clip plane (from eye perspective)
 572     if ( eye[2] > -((slope * (eye[1] + x1)) - y1) ) {
 573         return( false );
 574     }
 575
 576 #endif // defined( USE_FAST_FOV_CLIP )
 577
 578     return(viewable);
 579 }
 580
 581
 582 // NEW
 583
 584 // inrange() IS THIS POINT WITHIN POSSIBLE VIEWING RANGE ?
 585 //      calculate distance from vertical tangent line at
 586 //      current position to center of object.
 587 //      this is equivalent to
 588 //      dist = point_line_dist_squared( &(t->center), &(v->abs_view_pos),
 589 //                                      v->local_up );
 590 //      if ( dist < FG_SQUARE(t->bounding_radius) ) {
 591 //
 592 // the compiler should inline this for us
 593
 594 static int
 595 inrange( const double radius, const Point3D& center, const Point3D& vp,
 596          const MAT3vec up)
 597 {
 598     MAT3vec u, u1, v;
 599     //  double tmp;
 600
 601     // u = p - p0
 602     u[0] = center.x() - vp.x();
 603     u[1] = center.y() - vp.y();
 604     u[2] = center.z() - vp.z();
 605
 606     // calculate the projection, u1, of u along d.
 607     // u1 = ( dot_prod(u, d) / dot_prod(d, d) ) * d;
 608
 609     MAT3_SCALE_VEC(u1, up,
 610                    (MAT3_DOT_PRODUCT(u, up) / MAT3_DOT_PRODUCT(up, up)) );
 611
 612     // v = u - u1 = vector from closest point on line, p1, to the
 613     // original point, p.
 614     MAT3_SUB_VEC(v, u, u1);
 615
 616     return( FG_SQUARE(radius) >= MAT3_DOT_PRODUCT(v, v));
 617 }
 618
 619
 620 // NEW for legibility
 621
 622 // update this tile's geometry for current view
 623 // The Compiler should inline this
 624 static void
 625 update_tile_geometry( fgTILE *t, GLdouble *MODEL_VIEW)
 626 {
 627     GLdouble *m;
 628     double x, y, z;
 629
 630     // calculate tile offset
 631     t->offset = t->center - scenery.center;
 632
 633     x = t->offset.x();
 634     y = t->offset.y();
 635     z = t->offset.z();
 636
 637     m = t->model_view;
 638
 639     // Calculate the model_view transformation matrix for this tile
 640     FG_MEM_COPY( m, MODEL_VIEW, 16*sizeof(GLdouble) );
 641
 642     // This is equivalent to doing a glTranslatef(x, y, z);
 643     m[12] += (m[0]*x + m[4]*y + m[8] *z);
 644     m[13] += (m[1]*x + m[5]*y + m[9] *z);
 645     m[14] += (m[2]*x + m[6]*y + m[10]*z);
 646     // m[15] += (m[3]*x + m[7]*y + m[11]*z);
 647     // m[3] m7[] m[11] are 0.0 see LookAt() in views.cxx
 648     // so m[15] is unchanged
 649 }
 650
 651
 652 // Render the local tiles
 653 void fgTileMgrRender( void ) {
 654     FGState *f;
 655     fgTILECACHE *c;
 656     fgTILE *t;
 657     FGView *v;
 658     Point3D frag_offset;
 659     fgFRAGMENT *frag_ptr;
 660     fgMATERIAL *mtl_ptr;
 661     int i;
 662     int tile_diameter;
 663     int index;
 664     int culled = 0;
 665     int drawn = 0;
 666
 667     c = &global_tile_cache;
 668     f = current_aircraft.fdm_state;
 669     v = &current_view;
 670
 671     tile_diameter = current_options.get_tile_diameter();
 672
 673     // moved to fgTileMgrUpdate, right after we check if we need to
 674     // load additional tiles:
 675     // scenery.cur_elev = fgTileMgrCurElev( FG_Longitude, FG_Latitude,
 676     //                                      v->abs_view_pos );
 677
 678     // initialize the transient per-material fragment lists
 679     material_mgr.init_transient_material_lists();
 680
 681     // Pass 1
 682     // traverse the potentially viewable tile list
 683     for ( i = 0; i < (tile_diameter * tile_diameter); i++ ) {
 684         index = tiles[i];
 685         // fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "Index = %d\n", index);
 686         t = c->get_tile(index);
 687
 688         // calculate tile offset
 689         t->SetOffset( scenery.center );
 690
 691         // Course (tile based) culling
 692         if ( viewable(t->offset, t->bounding_radius) ) {
 693             // at least a portion of this tile could be viewable
 694
 695             // Calculate the model_view transformation matrix for this tile
 696             // This is equivalent to doing a glTranslatef(x, y, z);
 697             t->UpdateViewMatrix( v->get_MODEL_VIEW() );
 698
 699             // xglPushMatrix();
 700             // xglTranslatef(t->offset.x, t->offset.y, t->offset.z);
 701
 702             // traverse fragment list for tile
 703             fgTILE::FragmentIterator current = t->begin();
 704             fgTILE::FragmentIterator last = t->end();
 705
 706             for ( ; current != last; ++current ) {
 707                 frag_ptr = &(*current);
 708
 709                 if ( frag_ptr->display_list >= 0 ) {
 710                     // Fine (fragment based) culling
 711                     frag_offset = frag_ptr->center - scenery.center;
 712
 713                     if ( viewable(frag_offset, frag_ptr->bounding_radius*2) ) {
 714                         // add to transient per-material property fragment list
 715                         // frag_ptr->tile_offset.x = t->offset.x;
 716                         // frag_ptr->tile_offset.y = t->offset.y;
 717                         // frag_ptr->tile_offset.z = t->offset.z;
 718
 719                         mtl_ptr = frag_ptr->material_ptr;
 720                         // printf(" lookup = %s\n", mtl_ptr->texture_name);
 721                         if ( ! mtl_ptr->append_sort_list( frag_ptr ) ) {
 722                             FG_LOG( FG_TERRAIN, FG_ALERT,
 723                                     "Overran material sorting array" );
 724                         }
 725
 726                         // xglCallList(frag_ptr->display_list);
 727                         drawn++;
 728                     } else {
 729                         // printf("Culled a fragment %.2f %.2f %.2f %.2f\n",
 730                         //        frag_ptr->center.x, frag_ptr->center.y,
 731                         //        frag_ptr->center.z, frag_ptr->bounding_radius);
 732                         culled++;
 733                     }
 734                 }
 735             }
 736
 737             // xglPopMatrix();
 738         } else {
 739             culled += t->fragment_list.size();
 740         }
 741     }
 742
 743     if ( (drawn + culled) > 0 ) {
 744         v->set_vfc_ratio( (double)culled / (double)(drawn + culled) );
 745     } else {
 746         v->set_vfc_ratio( 0.0 );
 747     }
 748     // printf("drawn = %d  culled = %d  saved = %.2f\n", drawn, culled,
 749     //        v->vfc_ratio);
 750
 751     // Pass 2
 752     // traverse the transient per-material fragment lists and render
 753     // out all fragments for each material property.
 754     xglPushMatrix();
 755     material_mgr.render_fragments();
 756     xglPopMatrix();
 757 }
 758
 759
 760 // $Log$
 761 // Revision 1.52  1999/01/27 04:49:48  curt
 762 // Fixes so that the sim can start out at an airport below sea level.
 763 //
 764 // Revision 1.51  1998/12/09 18:50:33  curt
 765 // Converted "class fgVIEW" to "class FGView" and updated to make data
 766 // members private and make required accessor functions.
 767 //
 768 // Revision 1.50  1998/12/06 13:51:25  curt
 769 // Turned "struct fgWEATHER" into "class FGWeather".
 770 //
 771 // Revision 1.49  1998/12/05 15:54:26  curt
 772 // Renamed class fgFLIGHT to class FGState as per request by JSB.
 773 //
 774 // Revision 1.48  1998/12/05 14:20:21  curt
 775 // Looking into a terrain intersection problem.
 776 //
 777 // Revision 1.47  1998/12/05 14:11:19  curt
 778 // Sun portability tweak.
 779 //
 780 // Revision 1.46  1998/12/03 14:15:24  curt
 781 // Actually set the current scenery elevation based on scenery intersection point
 782 // rather than calculating the intesection point and throwing it away.
 783 //
 784 // Revision 1.45  1998/12/03 01:18:18  curt
 785 // Converted fgFLIGHT to a class.
 786 // Tweaks for Sun Portability.
 787 // Tweaked current terrain elevation code as per NHV.
 788 //
 789 // Revision 1.44  1998/11/23 21:49:48  curt
 790 // minor tweaks.
 791 //
 792 // Revision 1.43  1998/11/09 23:40:52  curt
 793 // Bernie Bright <bbright@c031.aone.net.au> writes:
 794 // I've made some changes to the Scenery handling.  Basically just tidy ups.
 795 // The main difference is in tile.[ch]xx where I've changed list<fgFRAGMENT> to
 796 // vector<fgFRAGMENT>.  Studying our usage patterns this seems reasonable.
 797 // Lists are good if you need to insert/delete elements randomly but we
 798 // don't do that.  All access seems to be sequential.  Two additional
 799 // benefits are smaller memory usage - each list element requires pointers
 800 // to the next and previous elements, and faster access - vector iterators
 801 // are smaller and faster than list iterators.  This should also help
 802 // Charlie Hotchkiss' problem when compiling with Borland and STLport.
 803 //
 804 // ./Lib/Bucket/bucketutils.hxx
 805 //   Convenience functions for fgBUCKET.
 806 //
 807 // ./Simulator/Scenery/tile.cxx
 808 // ./Simulator/Scenery/tile.hxx
 809 //   Changed fragment list to a vector.
 810 //   Added some convenience member functions.
 811 //
 812 // ./Simulator/Scenery/tilecache.cxx
 813 // ./Simulator/Scenery/tilecache.hxx
 814 //   use const fgBUCKET& instead of fgBUCKET* where appropriate.
 815 //
 816 // ./Simulator/Scenery/tilemgr.cxx
 817 // ./Simulator/Scenery/tilemgr.hxx
 818 //   uses all the new convenience functions.
 819 //
 820 // Revision 1.42  1998/11/06 21:18:23  curt
 821 // Converted to new logstream debugging facility.  This allows release
 822 // builds with no messages at all (and no performance impact) by using
 823 // the -DFG_NDEBUG flag.
 824 //
 825 // Revision 1.41  1998/10/18 01:17:23  curt
 826 // Point3D tweaks.
 827 //
 828 // Revision 1.40  1998/10/17 01:34:28  curt
 829 // C++ ifying ...
 830 //
 831 // Revision 1.39  1998/10/16 00:55:50  curt
 832 // Converted to Point3D class.
 833 //
 834 // Revision 1.38  1998/09/17 18:36:18  curt
 835 // Tweaks and optimizations by Norman Vine.
 836 //
 837 // Revision 1.37  1998/09/15 01:36:45  curt
 838 // cleaned up my fragment.num_faces hack :-) to use the STL (no need in
 839 // duplicating work.)
 840 // Tweaked fgTileMgrRender() do not calc tile matrix unless necessary.
 841 // removed some unneeded stuff from fgTileMgrCurElev()
 842 //
 843 // Revision 1.36  1998/09/14 12:45:26  curt
 844 // minor tweaks.
 845 //
 846 // Revision 1.35  1998/09/10 19:07:16  curt
 847 // /Simulator/Objects/fragment.hxx
 848 //   Nested fgFACE inside fgFRAGMENT since its not used anywhere else.
 849 //
 850 // ./Simulator/Objects/material.cxx
 851 // ./Simulator/Objects/material.hxx
 852 //   Made fgMATERIAL and fgMATERIAL_MGR bona fide classes with private
 853 //   data members - that should keep the rabble happy :)
 854 //
 855 // ./Simulator/Scenery/tilemgr.cxx
 856 //   In viewable() delay evaluation of eye[0] and eye[1] in until they're
 857 //   actually needed.
 858 //   Change to fgTileMgrRender() to call fgMATERIAL_MGR::render_fragments()
 859 //   method.
 860 //
 861 // ./Include/fg_stl_config.h
 862 // ./Include/auto_ptr.hxx
 863 //   Added support for g++ 2.7.
 864 //   Further changes to other files are forthcoming.
 865 //
 866 // Brief summary of changes required for g++ 2.7.
 867 //   operator->() not supported by iterators: use (*i).x instead of i->x
 868 //   default template arguments not supported,
 869 //   <functional> doesn't have mem_fun_ref() needed by callbacks.
 870 //   some std include files have different names.
 871 //   template member functions not supported.
 872 //
 873 // Revision 1.34  1998/09/09 20:58:09  curt
 874 // Tweaks to loop constructs with STL usage.
 875 //
 876 // Revision 1.33  1998/09/08 15:05:10  curt
 877 // Optimization by Norman Vine.
 878 //
 879 // Revision 1.32  1998/08/25 16:52:44  curt
 880 // material.cxx material.hxx obj.cxx obj.hxx texload.c texload.h moved to
 881 //   ../Objects
 882 //
 883 // Revision 1.31  1998/08/24 20:11:40  curt
 884 // Tweaks ...
 885 //
 886 // Revision 1.30  1998/08/22  14:49:59  curt
 887 // Attempting to iron out seg faults and crashes.
 888 // Did some shuffling to fix a initialization order problem between view
 889 // position, scenery elevation.
 890 //
 891 // Revision 1.29  1998/08/20 15:12:06  curt
 892 // Used a forward declaration of classes fgTILE and fgMATERIAL to eliminate
 893 // the need for "void" pointers and casts.
 894 // Quick hack to count the number of scenery polygons that are being drawn.
 895 //
 896 // Revision 1.28  1998/08/12 21:13:06  curt
 897 // material.cxx: don't load textures if they are disabled
 898 // obj.cxx: optimizations from Norman Vine
 899 // tile.cxx: minor tweaks
 900 // tile.hxx: addition of num_faces
 901 // tilemgr.cxx: minor tweaks
 902 //
 903 // Revision 1.27  1998/07/24 21:42:09  curt
 904 // material.cxx: whups, double method declaration with no definition.
 905 // obj.cxx: tweaks to avoid errors in SGI's CC.
 906 // tile.cxx: optimizations by Norman Vine.
 907 // tilemgr.cxx: optimizations by Norman Vine.
 908 //
 909 // Revision 1.26  1998/07/20 12:51:26  curt
 910 // Added far clip plane to fragment clipping calculations and tie this to
 911 // weather->visibility.  This way you can increase framerates by increasing
 912 // for and lowering visibility.
 913 //
 914 // Revision 1.25  1998/07/13 21:02:01  curt
 915 // Wrote access functions for current fgOPTIONS.
 916 //
 917 // Revision 1.24  1998/07/12 03:18:29  curt
 918 // Added ground collision detection.  This involved:
 919 // - saving the entire vertex list for each tile with the tile records.
 920 // - saving the face list for each fragment with the fragment records.
 921 // - code to intersect the current vertical line with the proper face in
 922 //   an efficient manner as possible.
 923 // Fixed a bug where the tiles weren't being shifted to "near" (0,0,0)
 924 //
 925 // Revision 1.23  1998/07/08 14:47:23  curt
 926 // Fix GL_MODULATE vs. GL_DECAL problem introduced by splash screen.
 927 // polare3d.h renamed to polar3d.hxx
 928 // fg{Cartesian,Polar}Point3d consolodated.
 929 // Added some initial support for calculating local current ground elevation.
 930 //
 931 // Revision 1.22  1998/07/04 00:54:31  curt
 932 // Added automatic mipmap generation.
 933 //
 934 // When rendering fragments, use saved model view matrix from associated tile
 935 // rather than recalculating it with push() translate() pop().
 936 //
 937 // Revision 1.21  1998/06/27 16:54:59  curt
 938 // Check for GL_VERSION_1_1 or GL_EXT_texture_object to decide whether to use
 939 //   "EXT" versions of texture management routines.
 940 //
 941 // Revision 1.20  1998/06/17 21:36:42  curt
 942 // Load and manage multiple textures defined in the Materials library.
 943 // Boost max material fagments for each material property to 800.
 944 // Multiple texture support when rendering.
 945 //
 946 // Revision 1.19  1998/06/08 17:57:54  curt
 947 // Working first pass at material proporty sorting.
 948 //
 949 // Revision 1.18  1998/06/06 01:09:32  curt
 950 // I goofed on the log message in the last commit ... now fixed.
 951 //
 952 // Revision 1.17  1998/06/06 01:07:18  curt
 953 // Increased per material fragment list size from 100 to 400.
 954 // Now correctly draw viewable fragments in per material order.
 955 //
 956 // Revision 1.16  1998/06/05 22:39:55  curt
 957 // Working on sorting by, and rendering by material properties.
 958 //
 959 // Revision 1.15  1998/06/03 00:47:51  curt
 960 // No .h for STL includes.
 961 // Minor view culling optimizations.
 962 //
 963 // Revision 1.14  1998/06/01 17:56:20  curt
 964 // Incremental additions to material.cxx (not fully functional)
 965 // Tweaked vfc_ratio math to avoid divide by zero.
 966 //
 967 // Revision 1.13  1998/05/24 02:49:10  curt
 968 // Implimented fragment level view frustum culling.
 969 //
 970 // Revision 1.12  1998/05/23 14:09:23  curt
 971 // Added tile.cxx and tile.hxx.
 972 // Working on rewriting the tile management system so a tile is just a list
 973 // fragments, and the fragment record contains the display list for that fragment.
 974 //
 975 // Revision 1.11  1998/05/20 20:53:55  curt
 976 // Moved global ref point and radius (bounding sphere info, and offset) to
 977 // data file rather than calculating it on the fly.
 978 // Fixed polygon winding problem in scenery generation stage rather than
 979 // compensating for it on the fly.
 980 // Made a fgTILECACHE class.
 981 //
 982 // Revision 1.10  1998/05/17 16:59:34  curt
 983 // Frist pass at view frustum culling now operational.
 984 //
 985 // Revision 1.9  1998/05/16 13:09:58  curt
 986 // Beginning to add support for view frustum culling.
 987 // Added some temporary code to calculate bouding radius, until the
 988 //   scenery generation tools and scenery can be updated.
 989 //
 990 // Revision 1.8  1998/05/07 23:15:21  curt
 991 // Fixed a glTexImage2D() usage bug where width and height were mis-swapped.
 992 // Added support for --tile-radius=n option.
 993 //
 994 // Revision 1.7  1998/05/06 03:16:42  curt
 995 // Added an option to control square tile radius.
 996 //
 997 // Revision 1.6  1998/05/02 01:52:18  curt
 998 // Playing around with texture coordinates.
 999 //
1000 // Revision 1.5  1998/04/30 12:35:32  curt
1001 // Added a command line rendering option specify smooth/flat shading.
1002 //
1003 // Revision 1.4  1998/04/27 03:30:14  curt
1004 // Minor transformation adjustments to try to keep scenery tiles closer to
1005 // (0, 0, 0)  GLfloats run out of precision at the distances we need to model
1006 // the earth, but we can do a bunch of pre-transformations using double math
1007 // and then cast to GLfloat once everything is close in where we have less
1008 // precision problems.
1009 //
1010 // Revision 1.3  1998/04/25 22:06:32  curt
1011 // Edited cvs log messages in source files ... bad bad bad!
1012 //
1013 // Revision 1.2  1998/04/24 00:51:09  curt
1014 // Wrapped "#include <config.h>" in "#ifdef HAVE_CONFIG_H"
1015 // Tweaked the scenery file extentions to be "file.obj" (uncompressed)
1016 // or "file.obz" (compressed.)
1017 //
1018 // Revision 1.1  1998/04/22 13:22:48  curt
1019 // C++ - ifing the code a bit.
1020 //
1021 // Revision 1.25  1998/04/18 04:14:07  curt
1022 // Moved fg_debug.c to it's own library.
1023 //
1024 // Revision 1.24  1998/04/14 02:23:18  curt
1025 // Code reorganizations.  Added a Lib/ directory for more general libraries.
1026 //
1027 // Revision 1.23  1998/04/08 23:30:08  curt
1028 // Adopted Gnu automake/autoconf system.
1029 //
1030 // Revision 1.22  1998/04/03 22:11:38  curt
1031 // Converting to Gnu autoconf system.
1032 //
1033 // Revision 1.21  1998/03/23 21:23:05  curt
1034 // Debugging output tweaks.
1035 //
1036 // Revision 1.20  1998/03/14 00:30:51  curt
1037 // Beginning initial terrain texturing experiments.
1038 //
1039 // Revision 1.19  1998/02/20 00:16:25  curt
1040 // Thursday's tweaks.
1041 //
1042 // Revision 1.18  1998/02/19 13:05:54  curt
1043 // Incorporated some HUD tweaks from Michelle America.
1044 // Tweaked the sky's sunset/rise colors.
1045 // Other misc. tweaks.
1046 //
1047 // Revision 1.17  1998/02/16 13:39:46  curt
1048 // Miscellaneous weekend tweaks.  Fixed? a cache problem that caused whole
1049 // tiles to occasionally be missing.
1050 //
1051 // Revision 1.16  1998/02/12 21:59:53  curt
1052 // Incorporated code changes contributed by Charlie Hotchkiss
1053 // <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
1054 //
1055 // Revision 1.14  1998/02/09 21:30:19  curt
1056 // Fixed a nagging problem with terrain tiles not "quite" matching up perfectly.
1057 //
1058 // Revision 1.13  1998/02/07 15:29:46  curt
1059 // Incorporated HUD changes and struct/typedef changes from Charlie Hotchkiss
1060 // <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
1061 //
1062 // Revision 1.12  1998/02/01 03:39:55  curt
1063 // Minor tweaks.
1064 //
1065 // Revision 1.11  1998/01/31 00:43:27  curt
1066 // Added MetroWorks patches from Carmen Volpe.
1067 //
1068 // Revision 1.10  1998/01/29 00:51:40  curt
1069 // First pass at tile cache, dynamic tile loading and tile unloading now works.
1070 //
1071 // Revision 1.9  1998/01/27 03:26:44  curt
1072 // Playing with new fgPrintf command.
1073 //
1074 // Revision 1.8  1998/01/27 00:48:04  curt
1075 // Incorporated Paul Bleisch's <pbleisch@acm.org> new debug message
1076 // system and commandline/config file processing code.
1077 //
1078 // Revision 1.7  1998/01/26 15:55:25  curt
1079 // Progressing on building dynamic scenery system.
1080 //
1081 // Revision 1.6  1998/01/24 00:03:30  curt
1082 // Initial revision.
1083 //
1084 // Revision 1.5  1998/01/19 19:27:18  curt
1085 // Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
1086 // This should simplify things tremendously.
1087 //
1088 // Revision 1.4  1998/01/19 18:40:38  curt
1089 // Tons of little changes to clean up the code and to remove fatal errors
1090 // when building with the c++ compiler.
1091 //
1092 // Revision 1.3  1998/01/13 00:23:11  curt
1093 // Initial changes to support loading and management of scenery tiles.  Note,
1094 // there's still a fair amount of work left to be done.
1095 //
1096 // Revision 1.2  1998/01/08 02:22:27  curt
1097 // Continue working on basic features.
1098 //
1099 // Revision 1.1  1998/01/07 23:50:51  curt
1100 // "area" renamed to "tile"
1101 //
1102 // Revision 1.2  1998/01/07 03:29:29  curt
1103 // Given an arbitrary lat/lon, we can now:
1104 //   generate a unique index for the chunk containing the lat/lon
1105 //   generate a path name to the chunk file
1106 //   build a list of the indexes of all the nearby areas.
1107 //
1108 // Revision 1.1  1998/01/07 02:05:48  curt
1109 // Initial revision.