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.h>
  37
  38 #include <Bucket/bucketutils.h>
  39 #include <Debug/fg_debug.h>
  40 #include <Include/fg_constants.h>
  41 #include <Include/fg_types.h>
  42 #include <Main/options.hxx>
  43 #include <Main/views.hxx>
  44 #include <Math/fg_geodesy.h>
  45 #include <Math/mat3.h>
  46 #include <Math/polar3d.hxx>
  47 #include <Math/vector.hxx>
  48 #include <Objects/material.hxx>
  49 #include <Objects/obj.hxx>
  50 #include <Weather/weather.h>
  51
  52 #include "scenery.hxx"
  53 #include "tilecache.hxx"
  54
  55
  56 // to test clipping speedup in fgTileMgrRender()
  57 #if defined ( USE_FAST_FOV_CLIP )
  58   // #define TEST_FOV_CLIP
  59   // #define TEST_ELEV
  60 #endif
  61
  62
  63 #define FG_LOCAL_X_Y         81  // max(o->tile_diameter) ** 2
  64
  65 #define FG_SQUARE( X ) ( (X) * (X) )
  66
  67 #ifdef WIN32
  68 #  define FG_MEM_COPY(to,from,n)        memcpy(to, from, n)
  69 #else
  70 #  define FG_MEM_COPY(to,from,n)        bcopy(from, to, n)
  71 #endif
  72
  73 // closest (potentially viewable) tiles, centered on current tile.
  74 // This is an array of pointers to cache indexes.
  75 int tiles[FG_LOCAL_X_Y];
  76
  77
  78 // Initialize the Tile Manager subsystem
  79 int fgTileMgrInit( void ) {
  80     fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_INFO, "Initializing Tile Manager subsystem.\n");
  81
  82     // load default material library
  83     material_mgr.load_lib();
  84
  85     return 1;
  86 }
  87
  88
  89 // load a tile
  90 void fgTileMgrLoadTile( fgBUCKET *p, int *index) {
  91     fgTILECACHE *c;
  92
  93     c = &global_tile_cache;
  94
  95     fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "Updating for bucket %d %d %d %d\n",
  96            p->lon, p->lat, p->x, p->y);
  97
  98     // if not in cache, load tile into the next available slot
  99     if ( (*index = c->Exists(p)) < 0 ) {
 100         *index = c->NextAvail();
 101         c->EntryFillIn(*index, p);
 102     }
 103
 104     fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "Selected cache index of %d\n", *index);
 105 }
 106
 107
 108 // given the current lon/lat, fill in the array of local chunks.  If
 109 // the chunk isn't already in the cache, then read it from disk.
 110 int fgTileMgrUpdate( void ) {
 111     fgTILECACHE *c;
 112     fgFLIGHT *f;
 113     fgBUCKET p1, p2;
 114     static fgBUCKET p_last = {-1000, 0, 0, 0};
 115     int tile_diameter;
 116     int i, j, dw, dh;
 117
 118     c = &global_tile_cache;
 119     f = current_aircraft.flight;
 120
 121     tile_diameter = current_options.get_tile_diameter();
 122
 123     fgBucketFind(FG_Longitude * RAD_TO_DEG, FG_Latitude * RAD_TO_DEG, &p1);
 124     dw = tile_diameter / 2;
 125     dh = tile_diameter / 2;
 126
 127     if ( (p1.lon == p_last.lon) && (p1.lat == p_last.lat) &&
 128          (p1.x == p_last.x) && (p1.y == p_last.y) ) {
 129         // same bucket as last time
 130         fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "Same bucket as last time\n");
 131     } else if ( p_last.lon == -1000 ) {
 132         // First time through, initialize the system and load all
 133         // relavant tiles
 134
 135         fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_INFO, "  First time through ... ");
 136         fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_INFO, "  Updating Tile list for %d,%d %d,%d\n",
 137                   p1.lon, p1.lat, p1.x, p1.y);
 138         fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_INFO, "  Loading %d tiles\n",
 139                   tile_diameter * tile_diameter);
 140
 141         // wipe/initialize tile cache
 142         c->Init();
 143
 144         // build the local area list and update cache
 145         for ( j = 0; j < tile_diameter; j++ ) {
 146             for ( i = 0; i < tile_diameter; i++ ) {
 147                 fgBucketOffset(&p1, &p2, i - dw, j - dh);
 148                 fgTileMgrLoadTile(&p2, &tiles[(j*tile_diameter) + i]);
 149             }
 150         }
 151     } else {
 152         // We've moved to a new bucket, we need to scroll our
 153         // structures, and load in the new tiles
 154
 155         // CURRENTLY THIS ASSUMES WE CAN ONLY MOVE TO ADJACENT TILES.
 156         // AT ULTRA HIGH SPEEDS THIS ASSUMPTION MAY NOT BE VALID IF
 157         // THE AIRCRAFT CAN SKIP A TILE IN A SINGLE ITERATION.
 158
 159         fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_INFO, "Updating Tile list for %d,%d %d,%d\n",
 160                   p1.lon, p1.lat, p1.x, p1.y);
 161
 162         if ( (p1.lon > p_last.lon) ||
 163              ( (p1.lon == p_last.lon) && (p1.x > p_last.x) ) ) {
 164             fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_INFO, "  Loading %d tiles\n",
 165                       tile_diameter);
 166             for ( j = 0; j < tile_diameter; j++ ) {
 167                 // scrolling East
 168                 for ( i = 0; i < tile_diameter - 1; i++ ) {
 169                     tiles[(j*tile_diameter) + i] =
 170                         tiles[(j*tile_diameter) + i + 1];
 171                 }
 172                 // load in new column
 173                 fgBucketOffset(&p_last, &p2, dw + 1, j - dh);
 174                 fgTileMgrLoadTile(&p2, &tiles[(j*tile_diameter) +
 175                                              tile_diameter - 1]);
 176             }
 177         } else if ( (p1.lon < p_last.lon) ||
 178                     ( (p1.lon == p_last.lon) && (p1.x < p_last.x) ) ) {
 179             fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_INFO, "  Loading %d tiles\n",
 180                       tile_diameter);
 181             for ( j = 0; j < tile_diameter; j++ ) {
 182                 // scrolling West
 183                 for ( i = tile_diameter - 1; i > 0; i-- ) {
 184                     tiles[(j*tile_diameter) + i] =
 185                         tiles[(j*tile_diameter) + i - 1];
 186                 }
 187                 // load in new column
 188                 fgBucketOffset(&p_last, &p2, -dw - 1, j - dh);
 189                 fgTileMgrLoadTile(&p2, &tiles[(j*tile_diameter) + 0]);
 190             }
 191         }
 192
 193         if ( (p1.lat > p_last.lat) ||
 194              ( (p1.lat == p_last.lat) && (p1.y > p_last.y) ) ) {
 195             fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_INFO, "  Loading %d tiles\n",
 196                       tile_diameter);
 197             for ( i = 0; i < tile_diameter; i++ ) {
 198                 // scrolling North
 199                 for ( j = 0; j < tile_diameter - 1; j++ ) {
 200                     tiles[(j * tile_diameter) + i] =
 201                         tiles[((j+1) * tile_diameter) + i];
 202                 }
 203                 // load in new column
 204                 fgBucketOffset(&p_last, &p2, i - dw, dh + 1);
 205                 fgTileMgrLoadTile(&p2, &tiles[((tile_diameter-1) *
 206                                                tile_diameter) + i]);
 207             }
 208         } else if ( (p1.lat < p_last.lat) ||
 209                     ( (p1.lat == p_last.lat) && (p1.y < p_last.y) ) ) {
 210             fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_INFO, "  Loading %d tiles\n",
 211                       tile_diameter);
 212             for ( i = 0; i < tile_diameter; i++ ) {
 213                 // scrolling South
 214                 for ( j = tile_diameter - 1; j > 0; j-- ) {
 215                     tiles[(j * tile_diameter) + i] =
 216                         tiles[((j-1) * tile_diameter) + i];
 217                 }
 218                 // load in new column
 219                 fgBucketOffset(&p_last, &p2, i - dw, -dh - 1);
 220                 fgTileMgrLoadTile(&p2, &tiles[0 + i]);
 221             }
 222         }
 223     }
 224     p_last.lon = p1.lon;
 225     p_last.lat = p1.lat;
 226     p_last.x = p1.x;
 227     p_last.y = p1.y;
 228     return 1;
 229 }
 230
 231
 232 // Calculate shortest distance from point to line
 233 static double point_line_dist_squared( fgPoint3d *tc, fgPoint3d *vp,
 234                                        MAT3vec d )
 235 {
 236     MAT3vec p, p0;
 237     double dist;
 238
 239     p[0] = tc->x; p[1] = tc->y; p[2] = tc->z;
 240     p0[0] = vp->x; p0[1] = vp->y; p0[2] = vp->z;
 241
 242     dist = fgPointLineSquared(p, p0, d);
 243
 244     // printf("dist = %.2f\n", dist);
 245
 246     return(dist);
 247 }
 248
 249
 250 // Calculate if point/radius is inside view frustum
 251 static int viewable( fgPoint3d *cp, double radius ) {
 252     int viewable = 1; // start by assuming it's viewable
 253     double x1, y1;
 254
 255 /********************************/
 256 #if defined( USE_FAST_FOV_CLIP ) // views.hxx
 257 /********************************/
 258
 259     MAT3vec eye;
 260     double *mat;
 261     double x, y, z;
 262
 263     x = cp->x;
 264     y = cp->y;
 265     z = cp->z;
 266
 267     mat = (double *)(current_view.WORLD_TO_EYE);
 268
 269     eye[0] = (x*mat[0] + y*mat[4] + z*mat[8] + mat[12]) * current_view.slope_x;
 270     eye[1] = (x*mat[1] + y*mat[5] + z*mat[9] + mat[13]) * current_view.slope_y;
 271     eye[2] =  x*mat[2] + y*mat[6] + z*mat[10] + mat[14];
 272
 273     // Check near and far clip plane
 274     if( ( eye[2] > radius ) ||
 275         ( eye[2] + radius + current_weather.visibility < 0) )
 276     {
 277         return(0);
 278     }
 279
 280     // check right and left clip plane (from eye perspective)
 281     x1 = radius * current_view.fov_x_clip;
 282     if( (eye[2] > -(eye[0]+x1)) || (eye[2] > (eye[0]-x1)) )
 283     {
 284         return(0);
 285     }
 286
 287     // check bottom and top clip plane (from eye perspective)
 288     y1 = radius * current_view.fov_y_clip;
 289     if( (eye[2] > -(eye[1]+y1)) || (eye[2] > (eye[1]-y1)) )
 290     {
 291         return(0);
 292     }
 293
 294 /********************************/
 295 #else // DO NOT USE_FAST_FOV_CLIP
 296 /********************************/
 297
 298     fgVIEW *v;
 299     MAT3hvec world, eye;
 300     double x0, slope;
 301
 302     v = &current_view;
 303
 304     MAT3_SET_HVEC(world, cp->x, cp->y, cp->z, 1.0);
 305     MAT3mult_vec(eye, world, v->WORLD_TO_EYE);
 306     // printf( "\nworld -> eye = %.2f %.2f %.2f  radius = %.2f\n",
 307     //         eye[0], eye[1], eye[2], radius);
 308
 309     // Check near clip plane
 310     if ( eye[2] - radius > 0.0 ) {
 311         return(0);
 312     }
 313
 314     // Check far clip plane
 315     if ( eye[2] + radius < -current_weather.visibility ) {
 316         return(0);
 317     }
 318
 319     // check right clip plane (from eye perspective)
 320     // y = m * (x - x0) = equation of a line intercepting X axis at x0
 321     x1 = v->cos_fov_x * radius;
 322     y1 = v->sin_fov_x * radius;
 323     slope = v->slope_x;
 324     x0 = x1 - y1 / slope;
 325
 326     // printf("(r) x1 = %.2f  y1 = %.2f\n", x1, y1);
 327     // printf("eye[0] = %.2f  eye[2] = %.2f\n", eye[0], eye[2]);
 328     // printf("(r) x0 = %.2f  slope_x = %.2f  radius = %.2f\n",
 329     //        x0, slope, radius);
 330
 331     if ( eye[2] > slope * (eye[0] - x0) ) {
 332         return(0);
 333     }
 334
 335     // check left clip plane (from eye perspective)
 336     x1 = -x1;
 337     slope = -slope;
 338     x0 = x1 - y1 / slope;
 339
 340     // printf("(r) x1 = %.2f  y1 = %.2f\n", x1, y1);
 341     // printf("eye[0] = %.2f  eye[2] = %.2f\n", eye[0], eye[2]);
 342     // printf("(r) x0 = %.2f  slope_x = %.2f  radius = %.2f\n",
 343     //        x0, slope, radius);
 344
 345     if ( eye[2] > slope * (eye[0] - x0) ) {
 346         return(0);
 347     }
 348
 349     // check bottom clip plane (from eye perspective)
 350     x1 = -(v->cos_fov_y) * radius;
 351     y1 = v->sin_fov_y * radius;
 352     slope = v->slope_y;
 353     x0 = x1 - y1 / slope;
 354
 355     // printf("(r) x1 = %.2f  y1 = %.2f\n", x1, y1);
 356     // printf("eye[1] = %.2f  eye[2] = %.2f\n", eye[1], eye[2]);
 357     // printf("(r) x0 = %.2f  slope_y = %.2f  radius = %.2f\n",
 358     //       x0, slope, radius);
 359
 360     if ( eye[2] > slope * (eye[1] - x0) ) {
 361         return(0);
 362     }
 363
 364     // check top clip plane (from eye perspective)
 365     x1 = -x1;
 366     slope = -slope;
 367     x0 = x1 - y1 / slope;
 368
 369     // printf("(r) x1 = %.2f  y1 = %.2f\n", x1, y1);
 370     // printf("eye[1] = %.2f  eye[2] = %.2f\n", eye[1], eye[2]);
 371     // printf("(r) x0 = %.2f  slope_y = %.2f  radius = %.2f\n",
 372     //        x0, slope, radius);
 373
 374     if ( eye[2] > slope * (eye[1] - x0) ) {
 375         return(0);
 376     }
 377
 378 #endif // defined( USE_FAST_FOV_CLIP )
 379
 380     return(viewable);
 381 }
 382
 383
 384 // NEW
 385
 386 // inrange() IS THIS POINT WITHIN POSSIBLE VIEWING RANGE ?
 387 //      calculate distance from vertical tangent line at
 388 //      current position to center of object.
 389 //      this is equivalent to
 390 //      dist = point_line_dist_squared( &(t->center), &(v->abs_view_pos),
 391 //                                      v->local_up );
 392 //      if ( dist < FG_SQUARE(t->bounding_radius) ) {
 393 //
 394 // the compiler should inline this for us
 395
 396 static int
 397 inrange( const double radius, const fgPoint3d *center, const fgPoint3d *vp,
 398          const MAT3vec up)
 399 {
 400     MAT3vec u, u1, v;
 401     //  double tmp;
 402
 403     // u = p - p0
 404     u[0] = center->x - vp->x;
 405     u[1] = center->y - vp->y;
 406     u[2] = center->z - vp->z;
 407
 408     // calculate the projection, u1, of u along d.
 409     // u1 = ( dot_prod(u, d) / dot_prod(d, d) ) * d;
 410
 411     MAT3_SCALE_VEC(u1, up,
 412                    (MAT3_DOT_PRODUCT(u, up) / MAT3_DOT_PRODUCT(up, up)) );
 413
 414     // v = u - u1 = vector from closest point on line, p1, to the
 415     // original point, p.
 416     MAT3_SUB_VEC(v, u, u1);
 417
 418     return( FG_SQUARE(radius) >= MAT3_DOT_PRODUCT(v, v));
 419 }
 420
 421
 422 // Determine scenery altitude.  Normally this just happens when we
 423 // render the scene, but we'd also like to be able to do this
 424 // explicitely.  lat & lon are in radians.  abs_view_pos in meters.
 425 // Returns result in meters.
 426 double fgTileMgrCurElev( double lon, double lat, fgPoint3d *abs_view_pos ) {
 427     fgTILECACHE *c;
 428     fgTILE *t;
 429     // fgVIEW *v;
 430     fgFRAGMENT *frag_ptr;
 431     fgBUCKET p;
 432     fgPoint3d earth_center, result;
 433     fgPoint3d pp;
 434     MAT3vec local_up;
 435     list < fgFRAGMENT > :: iterator current;
 436     list < fgFRAGMENT > :: iterator last;
 437     double dist, min_dist, lat_geod, alt, sea_level_r;
 438     double x, y, z;
 439     int index, tile_diameter, i;
 440
 441     c = &global_tile_cache;
 442     // v = &current_view;
 443
 444     local_up[0] = abs_view_pos->x;
 445     local_up[1] = abs_view_pos->y;
 446     local_up[2] = abs_view_pos->z;
 447
 448     // Find current translation offset
 449     fgBucketFind(lon * RAD_TO_DEG, lat * RAD_TO_DEG, &p);
 450     index = c->Exists(&p);
 451     t = c->GetTile(index);
 452
 453     scenery.next_center.x = t->center.x;
 454     scenery.next_center.y = t->center.y;
 455     scenery.next_center.z = t->center.z;
 456
 457     earth_center.x = 0.0;
 458     earth_center.y = 0.0;
 459     earth_center.z = 0.0;
 460
 461     fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG,
 462               "Pos = (%.2f, %.2f) Current bucket = %d %d %d %d  Index = %ld\n",
 463               lon * RAD_TO_DEG, lat * RAD_TO_DEG,
 464               p.lon, p.lat, p.x, p.y, fgBucketGenIndex(&p) );
 465
 466     // calculate tile offset
 467     x = (t->offset.x = t->center.x - scenery.center.x);
 468     y = (t->offset.y = t->center.y - scenery.center.y);
 469     z = (t->offset.z = t->center.z - scenery.center.z);
 470
 471     // calc current terrain elevation calculate distance from
 472     // vertical tangent line at current position to center of
 473     // tile.
 474
 475     /* printf("distance squared = %.2f, bounding radius = %.2f\n",
 476        point_line_dist_squared(&(t->offset), &(v->view_pos),
 477        v->local_up), t->bounding_radius); */
 478
 479     dist = point_line_dist_squared( &(t->center), abs_view_pos,
 480                                         local_up );
 481     if ( dist < FG_SQUARE(t->bounding_radius) ) {
 482
 483         // traverse fragment list for tile
 484         current = t->fragment_list.begin();
 485         last = t->fragment_list.end();
 486
 487         while ( current != last ) {
 488             frag_ptr = &(*current);
 489             current++;
 490             /* printf("distance squared = %.2f, bounding radius = %.2f\n",
 491                point_line_dist_squared( &(frag_ptr->center),
 492                &abs_view_pos), local_up),
 493                frag_ptr->bounding_radius); */
 494
 495             dist = point_line_dist_squared( &(frag_ptr->center),
 496                                             abs_view_pos, local_up);
 497             if ( dist <= FG_SQUARE(frag_ptr->bounding_radius) ) {
 498                 if ( frag_ptr->intersect( abs_view_pos,
 499                                           &earth_center, 0, &result ) ) {
 500                     // compute geocentric coordinates of tile center
 501                     pp = fgCartToPolar3d(result);
 502                     // convert to geodetic coordinates
 503                     fgGeocToGeod(pp.lat, pp.radius, &lat_geod,
 504                                  &alt, &sea_level_r);
 505                     // printf("alt = %.2f\n", alt);
 506                     // exit since we found an intersection
 507                     return(alt);
 508                 }
 509             }
 510         }
 511     }
 512
 513     printf("no terrain intersection found\n");
 514     return(0);
 515 }
 516
 517
 518 // NEW for legibility
 519
 520 // update this tile's geometry for current view
 521 // The Compiler should inline this
 522 static void
 523 update_tile_geometry( fgTILE *t, GLdouble *MODEL_VIEW)
 524 {
 525     GLdouble *m;
 526     double x, y, z;
 527
 528     // calculate tile offset
 529     x = (t->offset.x = t->center.x - scenery.center.x);
 530     y = (t->offset.y = t->center.y - scenery.center.y);
 531     z = (t->offset.z = t->center.z - scenery.center.z);
 532
 533     m = t->model_view;
 534
 535     // Calculate the model_view transformation matrix for this tile
 536     FG_MEM_COPY( m, MODEL_VIEW, 16*sizeof(GLdouble) );
 537
 538     // This is equivalent to doing a glTranslatef(x, y, z);
 539     m[12] += (m[0]*x + m[4]*y + m[8] *z);
 540     m[13] += (m[1]*x + m[5]*y + m[9] *z);
 541     m[14] += (m[2]*x + m[6]*y + m[10]*z);
 542     // m[15] += (m[3]*x + m[7]*y + m[11]*z);
 543     // m[3] m7[] m[11] are 0.0 see LookAt() in views.cxx
 544     // so m[15] is unchanged
 545 }
 546
 547
 548 // Render the local tiles
 549 void fgTileMgrRender( void ) {
 550     fgTILECACHE *c;
 551     fgFLIGHT *f;
 552     fgTILE *t, *last_tile_ptr;
 553     fgVIEW *v;
 554     fgBUCKET p;
 555     fgPoint3d frag_offset, pp;
 556     fgPoint3d earth_center, result;
 557     fgFRAGMENT *frag_ptr;
 558     fgMATERIAL *mtl_ptr;
 559     GLdouble *m;
 560     double dist, min_dist, lat_geod, alt, sea_level_r;
 561     double x, y, z;
 562     list < fgFRAGMENT > :: iterator current;
 563     list < fgFRAGMENT > :: iterator last;
 564     int i, j, size;
 565     int tile_diameter, textures;
 566     int index;
 567     int culled = 0;
 568     int drawn = 0;
 569     int total_faces = 0;
 570
 571     c = &global_tile_cache;
 572     f = current_aircraft.flight;
 573     v = &current_view;
 574
 575     tile_diameter = current_options.get_tile_diameter();
 576     textures = current_options.get_textures();
 577
 578     // Find current translation offset
 579     fgBucketFind(FG_Longitude * RAD_TO_DEG, FG_Latitude * RAD_TO_DEG, &p);
 580     index = c->Exists(&p);
 581     t = c->GetTile(index);
 582
 583     scenery.next_center.x = t->center.x;
 584     scenery.next_center.y = t->center.y;
 585     scenery.next_center.z = t->center.z;
 586
 587     earth_center.x = 0.0;
 588     earth_center.y = 0.0;
 589     earth_center.z = 0.0;
 590
 591     fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG,
 592               "Pos = (%.2f, %.2f) Current bucket = %d %d %d %d  Index = %ld\n",
 593               FG_Longitude * RAD_TO_DEG, FG_Latitude * RAD_TO_DEG,
 594               p.lon, p.lat, p.x, p.y, fgBucketGenIndex(&p) );
 595
 596     // initialize the transient per-material fragment lists
 597     material_mgr.init_transient_material_lists();
 598     min_dist = 100000.0;
 599
 600     scenery.cur_elev = fgTileMgrCurElev( FG_Longitude, FG_Latitude,
 601                                          &(v->abs_view_pos) );
 602
 603     // Pass 1
 604     // traverse the potentially viewable tile list
 605     for ( i = 0; i < (tile_diameter * tile_diameter); i++ ) {
 606         index = tiles[i];
 607         // fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "Index = %d\n", index);
 608         t = c->GetTile(index);
 609
 610         // calculate tile offset
 611         x = (t->offset.x = t->center.x - scenery.center.x);
 612         y = (t->offset.y = t->center.y - scenery.center.y);
 613         z = (t->offset.z = t->center.z - scenery.center.z);
 614
 615         m = t->model_view;
 616         for ( j = 0; j < 16; j++ ) {
 617             m[j] = v->MODEL_VIEW[j];
 618         }
 619
 620         // Calculate the model_view transformation matrix for this tile
 621         // This is equivalent to doing a glTranslatef(x, y, z);
 622         m[12] = m[0] * x + m[4] * y + m[8]  * z + m[12];
 623         m[13] = m[1] * x + m[5] * y + m[9]  * z + m[13];
 624         m[14] = m[2] * x + m[6] * y + m[10] * z + m[14];
 625         m[15] = m[3] * x + m[7] * y + m[11] * z + m[15];
 626
 627 #if defined( TEST_FOV_CLIP )
 628         if( viewable(&(t->offset), t->bounding_radius) !=
 629             viewable2(&(t->offset), t->bounding_radius) )
 630         {
 631             printf("FOV PROBLEM\n");
 632             exit(10);
 633         }
 634 #endif // defined( TEST_FOV_CLIP )
 635
 636         // Course (tile based) culling
 637         if ( viewable(&(t->offset), t->bounding_radius) ) {
 638             // at least a portion of this tile could be viewable
 639
 640             // xglPushMatrix();
 641             // xglTranslatef(t->offset.x, t->offset.y, t->offset.z);
 642
 643             // traverse fragment list for tile
 644             current = t->fragment_list.begin();
 645             last = t->fragment_list.end();
 646
 647             while ( current != last ) {
 648                 frag_ptr = &(*current);
 649                 current++;
 650
 651                 if ( frag_ptr->display_list >= 0 ) {
 652                     // Fine (fragment based) culling
 653                     frag_offset.x = frag_ptr->center.x - scenery.center.x;
 654                     frag_offset.y = frag_ptr->center.y - scenery.center.y;
 655                     frag_offset.z = frag_ptr->center.z - scenery.center.z;
 656
 657 #if defined( TEST_FOV_CLIP )
 658                     radius = frag_ptr->bounding_radius*2;
 659                     if ( viewable(&frag_offset, radius) !=
 660                          viewable2(&frag_offset, radius) ) {
 661                         printf("FOV PROBLEM\n");
 662                         exit(10);
 663                     }
 664 #endif // defined( TEST_FOV_CLIP )
 665
 666                     if ( viewable(&frag_offset, frag_ptr->bounding_radius*2) ) {
 667                         // add to transient per-material property fragment list
 668                         // frag_ptr->tile_offset.x = t->offset.x;
 669                         // frag_ptr->tile_offset.y = t->offset.y;
 670                         // frag_ptr->tile_offset.z = t->offset.z;
 671
 672                         mtl_ptr = frag_ptr->material_ptr;
 673                         // printf(" lookup = %s\n", mtl_ptr->texture_name);
 674                         if ( mtl_ptr->list_size < FG_MAX_MATERIAL_FRAGS ) {
 675                             mtl_ptr->list[mtl_ptr->list_size] = frag_ptr;
 676                             (mtl_ptr->list_size)++;
 677                         } else {
 678                             fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_ALERT,
 679                                       "Overran material sorting array\n" );
 680                         }
 681
 682                         // xglCallList(frag_ptr->display_list);
 683                         drawn++;
 684                     } else {
 685                         // printf("Culled a fragment %.2f %.2f %.2f %.2f\n",
 686                         //        frag_ptr->center.x, frag_ptr->center.y,
 687                         //        frag_ptr->center.z, frag_ptr->bounding_radius);
 688                         culled++;
 689                     }
 690                 }
 691             }
 692
 693             // xglPopMatrix();
 694         } else {
 695             culled += t->fragment_list.size();
 696         }
 697     }
 698
 699     if ( (drawn + culled) > 0 ) {
 700         v->vfc_ratio = (double)culled / (double)(drawn + culled);
 701     } else {
 702         v->vfc_ratio = 0.0;
 703     }
 704     // printf("drawn = %d  culled = %d  saved = %.2f\n", drawn, culled,
 705     //        v->vfc_ratio);
 706
 707     // Pass 2
 708     // traverse the transient per-material fragment lists and render
 709     // out all fragments for each material property.
 710     map < string, fgMATERIAL, less<string> > :: iterator mapcurrent =
 711         material_mgr.material_map.begin();
 712     map < string, fgMATERIAL, less<string> > :: iterator maplast =
 713         material_mgr.material_map.end();
 714
 715     xglPushMatrix();
 716
 717     while ( mapcurrent != maplast ) {
 718         // (char *)key = (*mapcurrent).first;
 719         // (fgMATERIAL)value = (*mapcurrent).second;
 720         mtl_ptr = &(*mapcurrent).second;
 721
 722         last_tile_ptr = NULL;
 723
 724         size = mtl_ptr->list_size;
 725         if ( size > 0 ) {
 726             if ( textures ) {
 727 #ifdef GL_VERSION_1_1
 728                 xglBindTexture(GL_TEXTURE_2D, mtl_ptr->texture_id);
 729 #elif GL_EXT_texture_object
 730                 xglBindTextureEXT(GL_TEXTURE_2D, mtl_ptr->texture_id);
 731 #else
 732 #  error port me
 733 #endif
 734             } else {
 735                 xglMaterialfv (GL_FRONT, GL_AMBIENT, mtl_ptr->ambient);
 736                 xglMaterialfv (GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mtl_ptr->diffuse);
 737             }
 738
 739             // printf("traversing = %s, size = %d\n",
 740             //       mtl_ptr->texture_name, size);
 741             for ( i = 0; i < size; i++ ) {
 742                 frag_ptr = mtl_ptr->list[i];
 743
 744                 // count up the number of polygons we are drawing in
 745                 // case someone is interested.
 746                 total_faces += frag_ptr->num_faces;
 747
 748                 if ( frag_ptr->tile_ptr == last_tile_ptr ) {
 749                     // same tile as last time, no transform necessary
 750                 } else {
 751                     // new tile, new translate
 752                     // xglLoadMatrixf( frag_ptr->matrix );
 753                     t = frag_ptr->tile_ptr;
 754                     xglLoadMatrixd(t->model_view );
 755                 }
 756
 757                 // Woohoo!!!  We finally get to draw something!
 758                 // printf("  display_list = %d\n", frag_ptr->display_list);
 759                 xglCallList(frag_ptr->display_list);
 760
 761                 last_tile_ptr = frag_ptr->tile_ptr;
 762             }
 763         }
 764
 765         *mapcurrent++;
 766     }
 767
 768     xglPopMatrix();
 769
 770     v->tris_rendered = total_faces;
 771
 772     fgPrintf( FG_TERRAIN, FG_DEBUG, "Rendered %d polygons this frame.\n",
 773               total_faces);
 774 }
 775
 776
 777 // $Log$
 778 // Revision 1.33  1998/09/08 15:05:10  curt
 779 // Optimization by Norman Vine.
 780 //
 781 // Revision 1.32  1998/08/25 16:52:44  curt
 782 // material.cxx material.hxx obj.cxx obj.hxx texload.c texload.h moved to
 783 //   ../Objects
 784 //
 785 // Revision 1.31  1998/08/24 20:11:40  curt
 786 // Tweaks ...
 787 //
 788 // Revision 1.30  1998/08/22  14:49:59  curt
 789 // Attempting to iron out seg faults and crashes.
 790 // Did some shuffling to fix a initialization order problem between view
 791 // position, scenery elevation.
 792 //
 793 // Revision 1.29  1998/08/20 15:12:06  curt
 794 // Used a forward declaration of classes fgTILE and fgMATERIAL to eliminate
 795 // the need for "void" pointers and casts.
 796 // Quick hack to count the number of scenery polygons that are being drawn.
 797 //
 798 // Revision 1.28  1998/08/12 21:13:06  curt
 799 // material.cxx: don't load textures if they are disabled
 800 // obj.cxx: optimizations from Norman Vine
 801 // tile.cxx: minor tweaks
 802 // tile.hxx: addition of num_faces
 803 // tilemgr.cxx: minor tweaks
 804 //
 805 // Revision 1.27  1998/07/24 21:42:09  curt
 806 // material.cxx: whups, double method declaration with no definition.
 807 // obj.cxx: tweaks to avoid errors in SGI's CC.
 808 // tile.cxx: optimizations by Norman Vine.
 809 // tilemgr.cxx: optimizations by Norman Vine.
 810 //
 811 // Revision 1.26  1998/07/20 12:51:26  curt
 812 // Added far clip plane to fragment clipping calculations and tie this to
 813 // weather->visibility.  This way you can increase framerates by increasing
 814 // for and lowering visibility.
 815 //
 816 // Revision 1.25  1998/07/13 21:02:01  curt
 817 // Wrote access functions for current fgOPTIONS.
 818 //
 819 // Revision 1.24  1998/07/12 03:18:29  curt
 820 // Added ground collision detection.  This involved:
 821 // - saving the entire vertex list for each tile with the tile records.
 822 // - saving the face list for each fragment with the fragment records.
 823 // - code to intersect the current vertical line with the proper face in
 824 //   an efficient manner as possible.
 825 // Fixed a bug where the tiles weren't being shifted to "near" (0,0,0)
 826 //
 827 // Revision 1.23  1998/07/08 14:47:23  curt
 828 // Fix GL_MODULATE vs. GL_DECAL problem introduced by splash screen.
 829 // polare3d.h renamed to polar3d.hxx
 830 // fg{Cartesian,Polar}Point3d consolodated.
 831 // Added some initial support for calculating local current ground elevation.
 832 //
 833 // Revision 1.22  1998/07/04 00:54:31  curt
 834 // Added automatic mipmap generation.
 835 //
 836 // When rendering fragments, use saved model view matrix from associated tile
 837 // rather than recalculating it with push() translate() pop().
 838 //
 839 // Revision 1.21  1998/06/27 16:54:59  curt
 840 // Check for GL_VERSION_1_1 or GL_EXT_texture_object to decide whether to use
 841 //   "EXT" versions of texture management routines.
 842 //
 843 // Revision 1.20  1998/06/17 21:36:42  curt
 844 // Load and manage multiple textures defined in the Materials library.
 845 // Boost max material fagments for each material property to 800.
 846 // Multiple texture support when rendering.
 847 //
 848 // Revision 1.19  1998/06/08 17:57:54  curt
 849 // Working first pass at material proporty sorting.
 850 //
 851 // Revision 1.18  1998/06/06 01:09:32  curt
 852 // I goofed on the log message in the last commit ... now fixed.
 853 //
 854 // Revision 1.17  1998/06/06 01:07:18  curt
 855 // Increased per material fragment list size from 100 to 400.
 856 // Now correctly draw viewable fragments in per material order.
 857 //
 858 // Revision 1.16  1998/06/05 22:39:55  curt
 859 // Working on sorting by, and rendering by material properties.
 860 //
 861 // Revision 1.15  1998/06/03 00:47:51  curt
 862 // No .h for STL includes.
 863 // Minor view culling optimizations.
 864 //
 865 // Revision 1.14  1998/06/01 17:56:20  curt
 866 // Incremental additions to material.cxx (not fully functional)
 867 // Tweaked vfc_ratio math to avoid divide by zero.
 868 //
 869 // Revision 1.13  1998/05/24 02:49:10  curt
 870 // Implimented fragment level view frustum culling.
 871 //
 872 // Revision 1.12  1998/05/23 14:09:23  curt
 873 // Added tile.cxx and tile.hxx.
 874 // Working on rewriting the tile management system so a tile is just a list
 875 // fragments, and the fragment record contains the display list for that fragment.
 876 //
 877 // Revision 1.11  1998/05/20 20:53:55  curt
 878 // Moved global ref point and radius (bounding sphere info, and offset) to
 879 // data file rather than calculating it on the fly.
 880 // Fixed polygon winding problem in scenery generation stage rather than
 881 // compensating for it on the fly.
 882 // Made a fgTILECACHE class.
 883 //
 884 // Revision 1.10  1998/05/17 16:59:34  curt
 885 // Frist pass at view frustum culling now operational.
 886 //
 887 // Revision 1.9  1998/05/16 13:09:58  curt
 888 // Beginning to add support for view frustum culling.
 889 // Added some temporary code to calculate bouding radius, until the
 890 //   scenery generation tools and scenery can be updated.
 891 //
 892 // Revision 1.8  1998/05/07 23:15:21  curt
 893 // Fixed a glTexImage2D() usage bug where width and height were mis-swapped.
 894 // Added support for --tile-radius=n option.
 895 //
 896 // Revision 1.7  1998/05/06 03:16:42  curt
 897 // Added an option to control square tile radius.
 898 //
 899 // Revision 1.6  1998/05/02 01:52:18  curt
 900 // Playing around with texture coordinates.
 901 //
 902 // Revision 1.5  1998/04/30 12:35:32  curt
 903 // Added a command line rendering option specify smooth/flat shading.
 904 //
 905 // Revision 1.4  1998/04/27 03:30:14  curt
 906 // Minor transformation adjustments to try to keep scenery tiles closer to
 907 // (0, 0, 0)  GLfloats run out of precision at the distances we need to model
 908 // the earth, but we can do a bunch of pre-transformations using double math
 909 // and then cast to GLfloat once everything is close in where we have less
 910 // precision problems.
 911 //
 912 // Revision 1.3  1998/04/25 22:06:32  curt
 913 // Edited cvs log messages in source files ... bad bad bad!
 914 //
 915 // Revision 1.2  1998/04/24 00:51:09  curt
 916 // Wrapped "#include <config.h>" in "#ifdef HAVE_CONFIG_H"
 917 // Tweaked the scenery file extentions to be "file.obj" (uncompressed)
 918 // or "file.obz" (compressed.)
 919 //
 920 // Revision 1.1  1998/04/22 13:22:48  curt
 921 // C++ - ifing the code a bit.
 922 //
 923 // Revision 1.25  1998/04/18 04:14:07  curt
 924 // Moved fg_debug.c to it's own library.
 925 //
 926 // Revision 1.24  1998/04/14 02:23:18  curt
 927 // Code reorganizations.  Added a Lib/ directory for more general libraries.
 928 //
 929 // Revision 1.23  1998/04/08 23:30:08  curt
 930 // Adopted Gnu automake/autoconf system.
 931 //
 932 // Revision 1.22  1998/04/03 22:11:38  curt
 933 // Converting to Gnu autoconf system.
 934 //
 935 // Revision 1.21  1998/03/23 21:23:05  curt
 936 // Debugging output tweaks.
 937 //
 938 // Revision 1.20  1998/03/14 00:30:51  curt
 939 // Beginning initial terrain texturing experiments.
 940 //
 941 // Revision 1.19  1998/02/20 00:16:25  curt
 942 // Thursday's tweaks.
 943 //
 944 // Revision 1.18  1998/02/19 13:05:54  curt
 945 // Incorporated some HUD tweaks from Michelle America.
 946 // Tweaked the sky's sunset/rise colors.
 947 // Other misc. tweaks.
 948 //
 949 // Revision 1.17  1998/02/16 13:39:46  curt
 950 // Miscellaneous weekend tweaks.  Fixed? a cache problem that caused whole
 951 // tiles to occasionally be missing.
 952 //
 953 // Revision 1.16  1998/02/12 21:59:53  curt
 954 // Incorporated code changes contributed by Charlie Hotchkiss
 955 // <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
 956 //
 957 // Revision 1.14  1998/02/09 21:30:19  curt
 958 // Fixed a nagging problem with terrain tiles not "quite" matching up perfectly.
 959 //
 960 // Revision 1.13  1998/02/07 15:29:46  curt
 961 // Incorporated HUD changes and struct/typedef changes from Charlie Hotchkiss
 962 // <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
 963 //
 964 // Revision 1.12  1998/02/01 03:39:55  curt
 965 // Minor tweaks.
 966 //
 967 // Revision 1.11  1998/01/31 00:43:27  curt
 968 // Added MetroWorks patches from Carmen Volpe.
 969 //
 970 // Revision 1.10  1998/01/29 00:51:40  curt
 971 // First pass at tile cache, dynamic tile loading and tile unloading now works.
 972 //
 973 // Revision 1.9  1998/01/27 03:26:44  curt
 974 // Playing with new fgPrintf command.
 975 //
 976 // Revision 1.8  1998/01/27 00:48:04  curt
 977 // Incorporated Paul Bleisch's <pbleisch@acm.org> new debug message
 978 // system and commandline/config file processing code.
 979 //
 980 // Revision 1.7  1998/01/26 15:55:25  curt
 981 // Progressing on building dynamic scenery system.
 982 //
 983 // Revision 1.6  1998/01/24 00:03:30  curt
 984 // Initial revision.
 985 //
 986 // Revision 1.5  1998/01/19 19:27:18  curt
 987 // Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 988 // This should simplify things tremendously.
 989 //
 990 // Revision 1.4  1998/01/19 18:40:38  curt
 991 // Tons of little changes to clean up the code and to remove fatal errors
 992 // when building with the c++ compiler.
 993 //
 994 // Revision 1.3  1998/01/13 00:23:11  curt
 995 // Initial changes to support loading and management of scenery tiles.  Note,
 996 // there's still a fair amount of work left to be done.
 997 //
 998 // Revision 1.2  1998/01/08 02:22:27  curt
 999 // Continue working on basic features.
1000 //
1001 // Revision 1.1  1998/01/07 23:50:51  curt
1002 // "area" renamed to "tile"
1003 //
1004 // Revision 1.2  1998/01/07 03:29:29  curt
1005 // Given an arbitrary lat/lon, we can now:
1006 //   generate a unique index for the chunk containing the lat/lon
1007 //   generate a path name to the chunk file
1008 //   build a list of the indexes of all the nearby areas.
1009 //
1010 // Revision 1.1  1998/01/07 02:05:48  curt
1011 // Initial revision.