simgear/bucket/newbucket.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * newbucket.hxx -- new bucket routines for better world modeling
   3  *
   4  * Written by Curtis L. Olson, started February 1999.
   5  *
   6  * Copyright (C) 1999  Curtis L. Olson - http://www.flightgear.org/~curt/
   7  *
   8  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
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  13  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
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  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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  17  *
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  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  21  *
  22  * $Id$
  23  **************************************************************************/
  24
  25
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #  include <simgear_config.h>
  28 #endif
  29
  30 #include <math.h>
  31
  32 #include <simgear/misc/sg_path.hxx>
  33
  34 #include "newbucket.hxx"
  35
  36
  37 // default constructor
  38 SGBucket::SGBucket() {
  39 }
  40
  41
  42 // constructor for specified location
  43 SGBucket::SGBucket(const double dlon, const double dlat) {
  44     set_bucket(dlon, dlat);
  45 }
  46
  47 SGBucket::SGBucket(const SGGeod& geod) {
  48     set_bucket(geod);
  49 }
  50
  51 // create an impossible bucket if false
  52 SGBucket::SGBucket(const bool is_good) {
  53     set_bucket(0.0, 0.0);
  54     if ( !is_good ) {
  55         lon = -1000;
  56     }
  57 }
  58
  59
  60 // Parse a unique scenery tile index and find the lon, lat, x, and y
  61 SGBucket::SGBucket(const long int bindex) {
  62     long int index = bindex;
  63
  64     lon = index >> 14;
  65     index -= lon << 14;
  66     lon -= 180;
  67
  68     lat = index >> 6;
  69     index -= lat << 6;
  70     lat -= 90;
  71
  72     y = index >> 3;
  73     index -= y << 3;
  74
  75     x = index;
  76 }
  77
  78
  79 // Set the bucket params for the specified lat and lon
  80 void SGBucket::set_bucket( double *lonlat ) {
  81     set_bucket( lonlat[0], lonlat[1] );
  82 }
  83
  84
  85 // Set the bucket params for the specified lat and lon
  86 void SGBucket::set_bucket( double dlon, double dlat ) {
  87     //
  88     // latitude first
  89     //
  90     double span = sg_bucket_span( dlat );
  91     double diff = dlon - (double)(int)dlon;
  92
  93     // cout << "diff = " << diff << "  span = " << span << endl;
  94
  95     /* Calculate the greatest integral longitude less than
  96      * or equal to the given longitude (floor(dlon)),
  97      * but attribute coordinates near the east border
  98      * to the next tile.
  99      */
 100     if ( (dlon >= 0) || (fabs(diff) < SG_EPSILON) ) {
 101         lon = (int)dlon;
 102     } else {
 103         lon = (int)dlon - 1;
 104     }
 105
 106     // find subdivision or super lon if needed
 107     if ( span < SG_EPSILON ) {
 108         /* sg_bucket_span() never returns 0.0
 109          * or anything near it, so this really
 110          * should not occur at any time.
 111          */
 112         // polar cap
 113         lon = 0;
 114         x = 0;
 115     } else if ( span <= 1.0 ) {
 116         /* We have more than one tile per degree of
 117          * longitude, so we need an x offset.
 118          */
 119         x = (int)((dlon - lon) / span);
 120     } else {
 121         /* We have one or more degrees per tile,
 122          * so we need to find the base longitude
 123          * of that tile.
 124          *
 125          * First we calculate the integral base longitude
 126          * (e.g. -85.5 => -86) and then find the greatest
 127          * multiple of span that is less than or equal to
 128          * that longitude.
 129          *
 130          * That way, the Greenwich Meridian is always
 131          * a tile border.
 132          *
 133          * This gets us into trouble with the polar caps,
 134          * which have width 360 and thus either span
 135          * the range from 0 to 360 or from -360 to 0
 136          * degrees, depending on whether lon is positive
 137          * or negative!
 138          *
 139          * We also get into trouble with the 8 degree tiles
 140          * north of 88N and south of 88S, because the west-
 141          * and east-most tiles in that range will cover 184W
 142          * to 176W and 176E to 184E respectively, with their
 143          * center at 180E/W!
 144          */
 145         lon=(int)floor(floor((lon+SG_EPSILON)/span)*span);
 146         /* Correct the polar cap issue */
 147         if ( lon < -180 ) {
 148             lon = -180;
 149         }
 150         x = 0;
 151     }
 152
 153     //
 154     // then latitude
 155     //
 156     diff = dlat - (double)(int)dlat;
 157
 158     /* Again, a modified floor() function (see longitude) */
 159     if ( (dlat >= 0) || (fabs(diff) < SG_EPSILON) ) {
 160         lat = (int)dlat;
 161     } else {
 162         lat = (int)dlat - 1;
 163     }
 164     /* Latitude base and offset are easier, as
 165      * tiles always are 1/8 degree of latitude wide.
 166      */
 167     y = (int)((dlat - lat) * 8);
 168 }
 169
 170
 171 void SGBucket::set_bucket(const SGGeod& geod)
 172 {
 173     set_bucket(geod.getLongitudeDeg(), geod.getLatitudeDeg());
 174 }
 175
 176 // Build the path name for this bucket
 177 std::string SGBucket::gen_base_path() const {
 178     // long int index;
 179     int top_lon, top_lat, main_lon, main_lat;
 180     char hem, pole;
 181     char raw_path[256];
 182
 183     top_lon = lon / 10;
 184     main_lon = lon;
 185     if ( (lon < 0) && (top_lon * 10 != lon) ) {
 186         top_lon -= 1;
 187     }
 188     top_lon *= 10;
 189     if ( top_lon >= 0 ) {
 190         hem = 'e';
 191     } else {
 192         hem = 'w';
 193         top_lon *= -1;
 194     }
 195     if ( main_lon < 0 ) {
 196         main_lon *= -1;
 197     }
 198
 199     top_lat = lat / 10;
 200     main_lat = lat;
 201     if ( (lat < 0) && (top_lat * 10 != lat) ) {
 202         top_lat -= 1;
 203     }
 204     top_lat *= 10;
 205     if ( top_lat >= 0 ) {
 206         pole = 'n';
 207     } else {
 208         pole = 's';
 209         top_lat *= -1;
 210     }
 211     if ( main_lat < 0 ) {
 212         main_lat *= -1;
 213     }
 214
 215     sprintf(raw_path, "%c%03d%c%02d/%c%03d%c%02d",
 216             hem, top_lon, pole, top_lat,
 217             hem, main_lon, pole, main_lat);
 218
 219     SGPath path( raw_path );
 220
 221     return path.str();
 222 }
 223
 224
 225 // return width of the tile in degrees
 226 double SGBucket::get_width() const {
 227     if (lon==-180 && (lat==-89 || lat==88) ) {
 228         /* Normally the tile at 180W in 88N and 89S
 229          * would cover 184W to 176W and the next
 230          * on the east side starts at 176W.
 231          * To correct, make this a special tile
 232          * from 180W to 176W with 4 degrees width
 233          * instead of the normal 8 degrees at
 234          * that latitude.
 235          */
 236          return 4.0;
 237     }
 238     return sg_bucket_span( get_center_lat() );
 239 }
 240
 241
 242 // return height of the tile in degrees
 243 double SGBucket::get_height() const {
 244     return SG_BUCKET_SPAN;
 245 }
 246
 247
 248 // return width of the tile in meters
 249 double SGBucket::get_width_m() const {
 250     double clat = (int)get_center_lat();
 251     if ( clat > 0 ) {
 252         clat = (int)clat + 0.5;
 253     } else {
 254         clat = (int)clat - 0.5;
 255     }
 256     double clat_rad = clat * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 257     double cos_lat = cos( clat_rad );
 258     double local_radius = cos_lat * SG_EQUATORIAL_RADIUS_M;
 259     double local_perimeter = local_radius * SGD_2PI;
 260     double degree_width = local_perimeter / 360.0;
 261
 262     return get_width() * degree_width;
 263 }
 264
 265
 266 // return height of the tile in meters
 267 double SGBucket::get_height_m() const {
 268     double perimeter = SG_EQUATORIAL_RADIUS_M * SGD_2PI;
 269     double degree_height = perimeter / 360.0;
 270
 271     return SG_BUCKET_SPAN * degree_height;
 272 }
 273
 274
 275 // find the bucket which is offset by the specified tile units in the
 276 // X & Y direction.  We need the current lon and lat to resolve
 277 // ambiguities when going from a wider tile to a narrower one above or
 278 // below.  This assumes that we are feeding in
 279 SGBucket sgBucketOffset( double dlon, double dlat, int dx, int dy ) {
 280     SGBucket result( dlon, dlat );
 281     double clat = result.get_center_lat() + dy * SG_BUCKET_SPAN;
 282
 283     // walk dy units in the lat direction
 284     result.set_bucket( dlon, clat );
 285
 286     // find the lon span for the new latitude
 287     double span = sg_bucket_span( clat );
 288
 289     // walk dx units in the lon direction
 290     double tmp = dlon + dx * span;
 291     while ( tmp < -180.0 ) {
 292         tmp += 360.0;
 293     }
 294     while ( tmp >= 180.0 ) {
 295         tmp -= 360.0;
 296     }
 297     result.set_bucket( tmp, clat );
 298
 299     return result;
 300 }
 301
 302
 303 // calculate the offset between two buckets
 304 void sgBucketDiff( const SGBucket& b1, const SGBucket& b2, int *dx, int *dy ) {
 305
 306     // Latitude difference
 307     double c1_lat = b1.get_center_lat();
 308     double c2_lat = b2.get_center_lat();
 309     double diff_lat = c2_lat - c1_lat;
 310
 311 #ifdef HAVE_RINT
 312     *dy = (int)rint( diff_lat / SG_BUCKET_SPAN );
 313 #else
 314     if ( diff_lat > 0 ) {
 315         *dy = (int)( diff_lat / SG_BUCKET_SPAN + 0.5 );
 316     } else {
 317         *dy = (int)( diff_lat / SG_BUCKET_SPAN - 0.5 );
 318     }
 319 #endif
 320
 321     // longitude difference
 322     double diff_lon=0.0;
 323     double span=0.0;
 324
 325     SGBucket tmp_bucket;
 326     // To handle crossing the bucket size boundary
 327     //  we need to account for different size buckets.
 328
 329     if ( sg_bucket_span(c1_lat) <= sg_bucket_span(c2_lat) )
 330     {
 331         span = sg_bucket_span(c1_lat);
 332     } else {
 333         span = sg_bucket_span(c2_lat);
 334     }
 335
 336     diff_lon = b2.get_center_lon() - b1.get_center_lon();
 337
 338     if (diff_lon <0.0)
 339     {
 340        diff_lon -= b1.get_width()*0.5 + b2.get_width()*0.5 - span;
 341     }
 342     else
 343     {
 344        diff_lon += b1.get_width()*0.5 + b2.get_width()*0.5 - span;
 345     }
 346
 347
 348 #ifdef HAVE_RINT
 349     *dx = (int)rint( diff_lon / span );
 350 #else
 351     if ( diff_lon > 0 ) {
 352         *dx = (int)( diff_lon / span + 0.5 );
 353     } else {
 354         *dx = (int)( diff_lon / span - 0.5 );
 355     }
 356 #endif
 357 }
 358
 359