simgear/scene/sky/newcloud.cxx

   1 // 3D cloud class
   2 //
   3 // Written by Harald JOHNSEN, started April 2005.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2005  Harald JOHNSEN - hjohnsen@evc.net
   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, 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA
  20 //
  21 //
  22
  23 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  24 #  include <simgear_config.h>
  25 #endif
  26
  27 #include <simgear/compiler.h>
  28
  29 #include <plib/sg.h>
  30 #include <plib/ssg.h>
  31 #include <simgear/math/sg_random.h>
  32 #include <simgear/misc/sg_path.hxx>
  33
  34 #include STL_ALGORITHM
  35 #include SG_GLU_H
  36
  37 #include "cloudfield.hxx"
  38 #include "newcloud.hxx"
  39
  40
  41 /*
  42 */
  43
  44 static ssgTexture *cloudTextures[SGNewCloud::CLTexture_max];
  45
  46
  47 bool SGNewCloud::useAnisotropic = true;
  48 SGBbCache *SGNewCloud::cldCache = 0;
  49 static bool texturesLoaded = false;
  50 float SGNewCloud::nearRadius = 3500.0f;
  51 bool SGNewCloud::lowQuality = false;
  52 sgVec3 SGNewCloud::sunlight = {0.5f, 0.5f, 0.5f};
  53 sgVec3 SGNewCloud::ambLight = {0.5f, 0.5f, 0.5f};
  54 sgVec3 SGNewCloud::modelSunDir = {0,1,0};
  55
  56
  57 // constructor
  58 SGNewCloud::SGNewCloud() :
  59         bbId(-1),
  60 //      rank(-1),
  61         minx(999), miny(999), minz(999), maxx(-999), maxy(-999), maxz(-999)
  62
  63 {
  64         cloudId = (int) this;
  65         sgSetVec3(center, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
  66         sgSetVec3(cloudpos, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
  67         list_spriteContainer.reserve(8);
  68         list_spriteDef.reserve(40);
  69 //      if( ! texturesLoaded ) {}
  70         if( cldCache == 0 ) {
  71                 cldCache = new SGBbCache;
  72                 cldCache->init( 64 );
  73         }
  74 }
  75
  76 SGNewCloud::~SGNewCloud() {
  77         list_spriteDef.clear();
  78         list_spriteContainer.clear();
  79         cldCache->free( bbId, cloudId );
  80 }
  81
  82
  83 // load all textures used to draw cloud sprites
  84 void SGNewCloud::loadTextures(const string &tex_path) {
  85         if( texturesLoaded )
  86                 return;
  87         texturesLoaded = true;
  88
  89         SGPath cloud_path;
  90
  91     cloud_path.set(tex_path);
  92     cloud_path.append("cl_cumulus.rgb");
  93     cloudTextures[ CLTexture_cumulus ] = new ssgTexture( cloud_path.str().c_str(), false, false, false );
  94     cloudTextures[ CLTexture_cumulus ]->ref();
  95
  96     cloud_path.set(tex_path);
  97     cloud_path.append("cl_stratus.rgb");
  98     cloudTextures[ CLTexture_stratus ] = new ssgTexture( cloud_path.str().c_str(), false, false, false );
  99     cloudTextures[ CLTexture_stratus ]->ref();
 100
 101 }
 102
 103 void SGNewCloud::startFade(bool direction, float duration, float pauseLength) {
 104 }
 105 void SGNewCloud::setFade(float howMuch) {
 106 }
 107
 108
 109 static float rayleighCoeffAngular(float cosAngle) {
 110         return 3.0f / 4.0f * (1.0f + cosAngle * cosAngle);
 111 }
 112
 113 // cp is normalized (len==1)
 114 static void CartToPolar3d(sgVec3 cp, sgVec3 polar) {
 115     polar[0] = atan2(cp[1], cp[0]);
 116     polar[1] = SG_PI / 2.0f - atan2(sqrtf (cp[0] * cp[0] + cp[1] * cp[1]), cp[2]);
 117         polar[2] = 1.0f;
 118 }
 119
 120 static void PolarToCart3d(sgVec3 p, sgVec3 cart) {
 121     float tmp = cos(p[1]);
 122     cart[0] = cos(p[0]) * tmp;
 123     cart[1] = sin(p[0]) * tmp;
 124     cart[2] = sin(p[1]);
 125 }
 126
 127
 128 // compute the light for a cloud sprite corner
 129 // from the normal and the sun, scaled by the Rayleigh factor
 130 // and finaly added to the ambient light
 131 static void lightFunction(sgVec3 normal, sgVec4 light, float pf) {
 132         float cosAngle = sgScalarProductVec3( normal, SGNewCloud::modelSunDir);
 133         float vl = (1.0f - 0.1f + cosAngle / 10.0f) * pf;
 134         sgScaleVec3( light, SGNewCloud::sunlight, vl );
 135         sgAddVec3( light, SGNewCloud::ambLight );
 136         // we need to clamp or else the light will bug when adding transparency
 137         if( light[0] > 1.0 )    light[0] = 1.0;
 138         if( light[1] > 1.0 )    light[1] = 1.0;
 139         if( light[2] > 1.0 )    light[2] = 1.0;
 140         light[3] = 1.0;
 141 }
 142
 143 // compute the light for a cloud sprite
 144 // we use ambient light and orientation versus sun position
 145 // TODO:check sun pos and check code
 146 void SGNewCloud::computeSimpleLight(sgVec3 FakeEyePos) {
 147         // constant Rayleigh factor if we are not doing Anisotropic lighting
 148         float pf = 1.0f;
 149         const float ang = 45.0f * SG_PI / 180.0f;
 150         list_of_spriteDef::iterator iSprite;
 151         for( iSprite = list_spriteDef.begin() ; iSprite != list_spriteDef.end() ; iSprite++ ) {
 152                 if( useAnisotropic ) {
 153                         sgVec3 eyeDir;
 154             sgSubVec3(eyeDir, iSprite->pos, FakeEyePos);
 155             sgNormaliseVec3(eyeDir);
 156             float cosAngle = sgScalarProductVec3(eyeDir, modelSunDir);
 157             pf = rayleighCoeffAngular(cosAngle);
 158                 }
 159                 // compute the vector going from the container box center to the sprite
 160                 // TODO : this is a constant except for cloudpos, compute the normal in setpos function
 161                 sgVec3 normal;
 162                 spriteContainer *thisSpriteContainer = &list_spriteContainer[iSprite->box];
 163         sgSubVec3(normal, iSprite->pos, thisSpriteContainer->pos);
 164         sgSubVec3(normal, thisSpriteContainer->center);
 165         sgSubVec3(normal, cloudpos);
 166         sgNormaliseVec3(normal);
 167                 if( lowQuality ) {
 168                         // juste use the traditional normal to compute some lightning
 169                         sgVec4 centerColor;
 170                         lightFunction(normal, centerColor, pf);
 171                         sgCopyVec4(iSprite->l0, centerColor);
 172                         sgCopyVec4(iSprite->l1, centerColor);
 173                         sgCopyVec4(iSprite->l2, centerColor);
 174                         sgCopyVec4(iSprite->l3, centerColor);
 175
 176                 } else {
 177                         // use exotic lightning function, this will give more 'relief' to the clouds
 178                         // compute a normal for each vextex this will simulate a smooth shading for a round shape
 179                         sgVec3 polar, cart, pt;
 180                         // I suspect this code to be bugged...
 181             CartToPolar3d(normal, polar);
 182
 183                         // offset the normal vector by some angle for each vertex
 184             sgSetVec3(pt, polar[0] - ang, polar[1] - ang, polar[2]);
 185             PolarToCart3d(pt, cart);
 186             lightFunction(cart, iSprite->l0, pf);
 187             sgSetVec3(pt, polar[0] + ang, polar[1] - ang, polar[2]);
 188             PolarToCart3d(pt, cart);
 189             lightFunction(cart, iSprite->l1, pf);
 190             sgSetVec3(pt, polar[0] + ang, polar[1] + ang, polar[2]);
 191             PolarToCart3d(pt, cart);
 192             lightFunction(cart, iSprite->l2, pf);
 193             sgSetVec3(pt, polar[0] - ang, polar[1] + ang, polar[2]);
 194             PolarToCart3d(pt, cart);
 195             lightFunction(cart, iSprite->l3, pf);
 196                 }
 197         }
 198 }
 199
 200
 201 // add a new box to the cloud
 202 void SGNewCloud::addContainer (float x, float y, float z, float r, CLbox_type type) {
 203         spriteContainer cont;
 204         sgSetVec3( cont.pos, x, y, z );
 205         cont.r = r;
 206         cont.cont_type = type;
 207         sgSetVec3( cont.center, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
 208         list_spriteContainer.push_back( cont );
 209 }
 210
 211 // add a sprite inside a box
 212 void SGNewCloud::addSprite(float x, float y, float z, float r, CLbox_type type, int box) {
 213         spriteDef newSpriteDef;
 214         int rank = list_spriteDef.size();
 215         sgSetVec3( newSpriteDef.pos, x, y, z);
 216         newSpriteDef.box = box;
 217         newSpriteDef.sprite_type = type;
 218         newSpriteDef.rank = rank;
 219         newSpriteDef.r = r;
 220         list_spriteDef.push_back( newSpriteDef );
 221         spriteContainer *thisBox = &list_spriteContainer[box];
 222         sgVec3 deltaPos;
 223         sgSubVec3( deltaPos, newSpriteDef.pos, thisBox->pos );
 224         sgAddVec3( thisBox->center, deltaPos );
 225
 226         r = r * 0.6f;   // 0.5 * 1.xxx
 227     if( x - r < minx )
 228                 minx = x - r;
 229     if( y - r < miny )
 230                 miny = y - r;
 231     if( z - r < minz )
 232                 minz = z - r;
 233     if( x + r > maxx )
 234                 maxx = x + r;
 235     if( y + r > maxy )
 236                 maxy = y + r;
 237     if( z + r > maxz )
 238                 maxz = z + r;
 239
 240 }
 241
 242 // return a random number between -n/2 and n/2
 243 static float Rnd(float n) {
 244         return n * (-0.5f + sg_random());
 245 }
 246
 247 // generate all sprite with defined boxes
 248 void SGNewCloud::genSprites( void ) {
 249         float x, y, z, r;
 250     int N, sc;
 251     N = list_spriteContainer.size();
 252         for(int i = 0 ; i < N ; i++ ) {
 253                 spriteContainer *thisBox = & list_spriteContainer[i];
 254                 // the type defines how the sprites can be positioned inside the box, their size, etc
 255                 switch(thisBox->cont_type) {
 256                         case CLbox_sc:
 257                                 for( sc = 0 ; sc <= 4 ; sc ++ ) {
 258                                         r = thisBox->r + Rnd(0.2f);
 259                                         x = thisBox->pos[SG_X] + Rnd(thisBox->r);
 260                                         y = thisBox->pos[SG_Y] + Rnd(thisBox->r * 0.2f);
 261                                         z = thisBox->pos[SG_Z] + Rnd(thisBox->r);
 262                                         addSprite(x, y, z, r, thisBox->cont_type, i);
 263                                 }
 264                                 break;
 265                         case CLbox_stratus:
 266                                 sc = 1;
 267                                 r = thisBox->r;
 268                                 x = thisBox->pos[SG_X];
 269                                 y = thisBox->pos[SG_Y];
 270                                 z = thisBox->pos[SG_Z];
 271                                 addSprite(x, y, z, r, thisBox->cont_type, i);
 272                                 break;
 273                         case CLbox_cumulus:
 274                                 for( sc = 0 ; sc <= 4 ; sc ++ ) {
 275                                         r = thisBox->r + Rnd(0.2f);
 276                                         x = thisBox->pos[SG_X] + Rnd(thisBox->r * 0.75f);
 277                                         y = thisBox->pos[SG_Y] + Rnd(thisBox->r * 0.5f);
 278                                         z = thisBox->pos[SG_Z] + Rnd(thisBox->r * 0.75f);
 279                                         if ( y < thisBox->pos[SG_Y] - thisBox->r / 10.0f )
 280                                                 y = thisBox->pos[SG_Y] - thisBox->r / 10.0f;
 281                                         addSprite(x, y, z, r, thisBox->cont_type, i);
 282                                 }
 283                                 break;
 284                         default:
 285                                 for( sc = 0 ; sc <= 4 ; sc ++ ) {
 286                                         r = thisBox->r + Rnd(0.2f);
 287                                         x = thisBox->pos[SG_X] + Rnd(thisBox->r);
 288                                         y = thisBox->pos[SG_Y] + Rnd(thisBox->r);
 289                                         z = thisBox->pos[SG_Z] + Rnd(thisBox->r);
 290                                         addSprite(x, y, z, r, thisBox->cont_type, i);
 291                                 }
 292                                 break;
 293                 }
 294         sgScaleVec3(thisBox->center, 1.0f / sc);
 295         }
 296
 297         radius = maxx - minx;
 298     if ( (maxy - miny) > radius )
 299                 radius = (maxy - miny);
 300     if ( (maxz - minz) > radius )
 301                 radius = (maxz - minz);
 302     radius /= 2.0f;
 303     sgSetVec3( center, (maxx + minx) / 2.0f, (maxy + miny) / 2.0f, (maxz + minz) / 2.0f );
 304
 305 /*    fadingrank = 0
 306 '    fadingrank = UBound(tbSpriteDef()) * 10
 307     fadingdir = 0*/
 308         // TODO : compute initial sprite normals for lighting function
 309 }
 310
 311
 312 // definition of a cu cloud, only for testing
 313 void SGNewCloud::new_cu(void) {
 314         float s = 250.0f;
 315         float r = Rnd(1.0) + 0.5;
 316         if( r < 0.5f ) {
 317                 addContainer(0.0f, 0.0f, 0.0f, s, CLbox_cumulus);
 318                 addContainer(s, 0, 0, s, CLbox_cumulus);
 319                 addContainer(0, 0, 2 * s, s, CLbox_cumulus);
 320                 addContainer(s, 0, 2 * s, s, CLbox_cumulus);
 321
 322                 addContainer(-1.2f * s, 0.2f * s, s, s * 1.4f, CLbox_cumulus);
 323                 addContainer(0.2f * s, 0.2f * s, s, s * 1.4f, CLbox_cumulus);
 324                 addContainer(1.6f * s, 0.2f * s, s, s * 1.4f, CLbox_cumulus);
 325         } else if ( r < 0.90f ) {
 326                 addContainer(0, 0, 0, s * 1.2, CLbox_cumulus);
 327                 addContainer(s, 0, 0, s, CLbox_cumulus);
 328                 addContainer(0, 0, s, s, CLbox_cumulus);
 329                 addContainer(s * 1.1, 0, s, s * 1.2, CLbox_cumulus);
 330
 331                 addContainer(-1.2 * s, 1 + 0.2 * s, s * 0.5, s * 1.4, CLbox_standard);
 332                 addContainer(0.2 * s, 1 + 0.25 * s, s * 0.5, s * 1.5, CLbox_standard);
 333                 addContainer(1.6 * s, 1 + 0.2 * s, s * 0.5, s * 1.4, CLbox_standard);
 334
 335         } else {
 336                 // cb
 337                 s = 675.0f;
 338                 addContainer(0, 0, 0, s, CLbox_cumulus);
 339                 addContainer(0, 0, s, s, CLbox_cumulus);
 340                 addContainer(s, 0, s, s, CLbox_cumulus);
 341                 addContainer(s, 0, 0, s, CLbox_cumulus);
 342
 343                 addContainer(s / 2, s, s / 2, s * 1.5, CLbox_standard);
 344
 345                 addContainer(0, 2 * s, 0, s, CLbox_standard);
 346                 addContainer(0, 2 * s, s, s, CLbox_standard);
 347                 addContainer(s, 2 * s, s, s, CLbox_standard);
 348                 addContainer(s, 2 * s, 0, s, CLbox_standard);
 349
 350         }
 351         genSprites();
 352 }
 353
 354
 355 // define the new position of the cloud (inside the cloud field, not on sphere)
 356 void SGNewCloud::SetPos(sgVec3 newPos) {
 357     int N = list_spriteDef.size();
 358     sgVec3 deltaPos;
 359         sgSubVec3( deltaPos, newPos, cloudpos );
 360
 361     // for each particle
 362         for(int i = 0 ; i < N ; i ++) {
 363                 sgAddVec3( list_spriteDef[i].pos, deltaPos );
 364         }
 365         sgAddVec3( center, deltaPos );
 366     sgSetVec3( cloudpos, newPos[SG_X], newPos[SG_Y], newPos[SG_Z]);
 367         // TODO : recompute sprite normal so we don't have to redo that each frame
 368 }
 369
 370
 371
 372
 373 void SGNewCloud::drawContainers() {
 374
 375
 376 }
 377
 378
 379
 380 // sort on distance to eye because of transparency
 381 void SGNewCloud::sortSprite( sgVec3 eye ) {
 382         list_of_spriteDef::iterator iSprite;
 383
 384         // compute distance from sprite to eye
 385         for( iSprite = list_spriteDef.begin() ; iSprite != list_spriteDef.end() ; iSprite++ ) {
 386                 sgVec3 dist;
 387                 sgSubVec3( dist, iSprite->pos, eye );
 388                 iSprite->dist = -(dist[0]*dist[0] + dist[1]*dist[1] + dist[2]*dist[2]);
 389         }
 390         std::sort( list_spriteDef.begin(), list_spriteDef.end() );
 391 }
 392
 393 // render the cloud on screen or on the RTT texture to build the impostor
 394 void SGNewCloud::Render3Dcloud( bool drawBB, sgVec3 FakeEyePos, sgVec3 deltaPos, float dist_center ) {
 395
 396 /*    int clrank                 = fadingrank / 10;
 397         int clfadeinrank = fadingrank - clrank * 10;*/
 398         float CloudVisFade = 1.0 / (1.5 * SGCloudField::get_CloudVis());
 399
 400     computeSimpleLight( FakeEyePos );
 401
 402     // view point sort, we sort because of transparency
 403         sortSprite( FakeEyePos );
 404
 405         GLint previousTexture = -1, thisTexture;
 406         list_of_spriteDef::iterator iSprite;
 407         for( iSprite = list_spriteDef.begin() ; iSprite != list_spriteDef.end() ; iSprite++ ) {
 408                 // choose texture to use depending on sprite type
 409                 switch(iSprite->sprite_type) {
 410                         case CLbox_stratus:
 411                                 thisTexture = CLTexture_stratus;
 412                                 break;
 413                         default:
 414                                 thisTexture = CLTexture_cumulus;
 415                                 break;
 416                 }
 417                 // in practice there is no texture switch (atm)
 418                 if( previousTexture != thisTexture ) {
 419                         previousTexture = thisTexture;
 420                         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, cloudTextures[thisTexture]->getHandle());
 421                 }
 422
 423                         sgVec3 translate;
 424                         if( drawBB ) {
 425                                 sgCopyVec3( translate, iSprite->pos);
 426                                 sgSubVec3( translate, iSprite->pos, deltaPos );
 427                         }
 428                         else
 429                                 sgSubVec3( translate, iSprite->pos, deltaPos);
 430
 431
 432                         // flipx and flipy are random texture flip flags, this gives more random clouds
 433                         float flipx = (float) ( iSprite->rank & 1 );
 434                         float flipy = (float) ( (iSprite->rank >> 1) & 1 );
 435                         // cu texture have a flat bottom so we can't do a vertical flip
 436                         if( iSprite->sprite_type == CLbox_cumulus || iSprite->sprite_type == CLbox_stratus )
 437                                 flipy = 0.0f;
 438                         if( iSprite->sprite_type == CLbox_stratus )
 439                                 flipx = 0.0f;
 440                         // adjust colors depending on cloud type
 441                         // TODO : rewrite that later, still experimental
 442                         switch(iSprite->sprite_type) {
 443                                 case CLbox_cumulus:
 444                                         // dark bottom
 445                     sgScaleVec3(iSprite->l0, 0.6f);
 446                     sgScaleVec3(iSprite->l1, 0.6f);
 447                                         break;
 448                                 case CLbox_stratus:
 449                                         // usually dark grey
 450                     sgScaleVec3(iSprite->l0, 0.8f);
 451                     sgScaleVec3(iSprite->l1, 0.8f);
 452                     sgScaleVec3(iSprite->l2, 0.8f);
 453                     sgScaleVec3(iSprite->l3, 0.8f);
 454                                         break;
 455                                 default:
 456                                         // darker bottom than top
 457                     sgScaleVec3(iSprite->l0, 0.8f);
 458                     sgScaleVec3(iSprite->l1, 0.8f);
 459                                         break;
 460                         }
 461                         float r = iSprite->r * 0.5f;
 462
 463                         sgVec4 l0, l1, l2, l3;
 464                         sgCopyVec4 ( l0, iSprite->l0 );
 465                         sgCopyVec4 ( l1, iSprite->l1 );
 466                         sgCopyVec4 ( l2, iSprite->l2 );
 467                         sgCopyVec4 ( l3, iSprite->l3 );
 468                         if( ! drawBB ) {
 469                                 // blend clouds with sky based on distance to limit the contrast of distant cloud
 470                                 float t = 1.0f - dist_center * CloudVisFade;
 471                                 if ( t < 0.0f )
 472                                         t = 0.0f;       // no, it should have been culled
 473                                 // now clouds at the far plane are half blended
 474                                 sgScaleVec4( l0, t );
 475                                 sgScaleVec4( l1, t );
 476                                 sgScaleVec4( l2, t );
 477                                 sgScaleVec4( l3, t );
 478                         }
 479                         // compute the rotations so that the quad is facing the camera
 480                         sgVec3 pos;
 481                         sgSetVec3( pos, translate[SG_X], translate[SG_Z], translate[SG_Y] );
 482                         sgCopyVec3( translate, pos );
 483                         sgNormaliseVec3( translate );
 484                         sgVec3 x, y, up = {0.0f, 0.0f, 1.0f};
 485                         sgVectorProductVec3(x, translate, up);
 486                         sgNormaliseVec3(x);
 487                         sgScaleVec3(x, r);
 488                         sgVectorProductVec3(y, x, translate);
 489                         sgNormaliseVec3(y);
 490                         sgScaleVec3(y, r);
 491
 492                         sgVec3 left, right;
 493                         if( drawBB )
 494                                 sgSetVec3( left, iSprite->pos[SG_X], iSprite->pos[SG_Z], iSprite->pos[SG_Y]);
 495                         else
 496                                 sgCopyVec3( left, pos );
 497                         sgSubVec3 (left, y);
 498                         sgAddVec3 (right, left, x);
 499                         sgSubVec3 (left, x);
 500
 501                         glBegin(GL_QUADS);
 502                                 glColor4fv(l0);
 503                 glTexCoord2f(flipx, 1.0f - flipy);
 504                 glVertex3fv(left);
 505                 glColor4fv(l1);
 506                 glTexCoord2f(1.0f - flipx, 1.0f - flipy);
 507                 glVertex3fv(right);
 508                                 sgScaleVec3( y, 2.0 );
 509                                 sgAddVec3( left, y);
 510                                 sgAddVec3( right, y);
 511                 glColor4fv(l2);
 512                 glTexCoord2f(1.0f - flipx, flipy);
 513                 glVertex3fv(right);
 514                 glColor4fv(l3);
 515                 glTexCoord2f(flipx, flipy);
 516                 glVertex3fv(left);
 517
 518                         glEnd();
 519
 520         }
 521 }
 522
 523
 524 // compute rotations so that a quad is facing the camera
 525 // TODO:change obsolete code because we dont use glrotate anymore
 526 void SGNewCloud::CalcAngles(sgVec3 refpos, sgVec3 FakeEyePos, float *angleY, float *angleX) {
 527     sgVec3 upAux, lookAt, objToCamProj, objToCam;
 528         float angle, angle2;
 529
 530     sgSetVec3(objToCamProj, -FakeEyePos[SG_X] + refpos[SG_X], -FakeEyePos[SG_Z] + refpos[SG_Z], 0.0f);
 531     sgNormaliseVec3(objToCamProj);
 532
 533     sgSetVec3(lookAt, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
 534     sgVectorProductVec3(upAux, lookAt, objToCamProj);
 535     angle = sgScalarProductVec3(lookAt, objToCamProj);
 536         if( (angle < 0.9999f) && (angle > -0.9999f) ) {
 537         angle = acos(angle) * 180.0f / SG_PI;
 538         if( upAux[2] < 0.0f )
 539             angle = -angle;
 540         } else
 541         angle = 0.0f;
 542
 543     sgSetVec3(objToCam, -FakeEyePos[SG_X] + refpos[SG_X], -FakeEyePos[SG_Z] + refpos[SG_Z], -FakeEyePos[SG_Y] + refpos[SG_Y]);
 544         sgNormaliseVec3(objToCam);
 545
 546     angle2 = sgScalarProductVec3(objToCamProj, objToCam);
 547         if( (angle2 < 0.9999f) && (angle2 > -0.9999f) ) {
 548         angle2 = -acos(angle2) * 180.0f / SG_PI;
 549         if(  objToCam[2] > 0.0f )
 550             angle2 = -angle2;
 551         } else
 552         angle2 = 0.0f;
 553
 554         angle2 += 90.0f;
 555
 556         *angleY = angle;
 557     *angleX = angle2;
 558 }
 559
 560 // draw a cloud but this time we use the impostor texture
 561 void SGNewCloud::RenderBB(sgVec3 deltaPos, float angleY, float angleX, float dist_center) {
 562         // TODO:glrotate is not needed
 563     glPushMatrix();
 564         glTranslatef(center[SG_X] - deltaPos[SG_X], center[SG_Z] - deltaPos[SG_Z], center[SG_Y] - deltaPos[SG_Y]);
 565         glRotatef(angleY, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
 566         glRotatef(angleX, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
 567
 568                 // blend clouds with sky based on distance to limit the contrast of distant cloud
 569                 float CloudVisFade = (1.5 * SGCloudField::get_CloudVis());
 570
 571                 float t = 1.0f - dist_center / CloudVisFade;
 572                 // err the alpha value is not good for impostor, debug that
 573                 t *= 1.65;
 574                 if ( t < 0.0f )
 575                         t = 0.0f;
 576
 577         glColor4f(t, t, t, t);
 578         float r = radius;
 579                 glBegin(GL_QUADS);
 580                         glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
 581                         glVertex2f(-r, r);
 582                         glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
 583                         glVertex2f(r, r);
 584                         glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
 585                         glVertex2f(r, -r);
 586                         glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
 587                         glVertex2f(-r, -r);
 588                 glEnd();
 589
 590 #if 0   // debug only
 591                 int age = cldCache->queryImpostorAge(bbId);
 592                 // draw a red border for the newly generated BBs else draw a white border
 593         if( age < 200 )
 594             glColor3f(1, 0, 0);
 595                 else
 596             glColor3f(1, 1, 1);
 597
 598         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
 599         glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
 600         glBegin(GL_QUADS);
 601             glVertex2f(-r, -r);
 602             glVertex2f(r, -r);
 603             glVertex2f(r, r);
 604             glVertex2f(-r, r);
 605         glEnd();
 606                 glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
 607
 608 #endif
 609
 610         glPopMatrix();
 611
 612 }
 613
 614 // determine if it is a good idea to use an impostor to render the cloud
 615 bool SGNewCloud::isBillboardable(float dist) {
 616
 617         if( dist <= ( 2.1f * radius ) ) {
 618         // inside cloud
 619         return false;
 620         }
 621         if( (dist-radius) <= nearRadius ) {
 622         // near clouds we don't want to use BB
 623         return false;
 624         }
 625         return true;
 626 }
 627
 628
 629
 630 // render the cloud, fakepos is a relative position inside the cloud field
 631 void SGNewCloud::Render(sgVec3 FakeEyePos) {
 632         sgVec3 dist;
 633
 634
 635         sgVec3 deltaPos;
 636         sgCopyVec3( deltaPos, FakeEyePos);
 637     sgSubVec3( dist, center, FakeEyePos);
 638     float dist_center = sgLengthVec3(dist);
 639
 640
 641
 642         if( !isBillboardable(dist_center) ) {
 643                 // not a good candidate for impostors, draw a real cloud
 644                 Render3Dcloud(false, FakeEyePos, deltaPos, dist_center);
 645         } else {
 646                 GLuint texID = 0;
 647                         // lets use our impostor
 648                         if( bbId >= 0)
 649                                 texID = cldCache->QueryTexID(cloudId, bbId);
 650
 651                         // ok someone took our impostor, so allocate a new one
 652                         if( texID == 0 ) {
 653                 // allocate a new Impostor
 654                 bbId = cldCache->alloc(cloudId);
 655                                 texID = cldCache->QueryTexID(cloudId, bbId);
 656                         }
 657                         if( texID == 0 ) {
 658                 // no more free texture in the pool
 659                 Render3Dcloud(false, FakeEyePos, deltaPos, dist_center);
 660                         } else {
 661                 float angleX, angleY;
 662                 CalcAngles(center, FakeEyePos, &angleY, &angleX);
 663                                 if( ! cldCache->isBbValid( cloudId, bbId, angleY, angleX) ) {
 664                     // we must build or rebuild this billboard
 665                                         // start render to texture
 666                     cldCache->beginCapture();
 667                                         // set transformation matrices
 668                     cldCache->setRadius(radius, dist_center);
 669                                         gluLookAt(FakeEyePos[SG_X], FakeEyePos[SG_Z], FakeEyePos[SG_Y], center[SG_X], center[SG_Z], center[SG_Y], 0.0, 0.0, 1.0);
 670                                         // draw into texture
 671                     Render3Dcloud(true, FakeEyePos, deltaPos, dist_center);
 672                                         // save rotation angles for later use
 673                                         // TODO:this is not ok
 674                                         cldCache->setReference(cloudId, bbId, angleY, angleX);
 675                                         // save the rendered cloud into the cache
 676                                         cldCache->setTextureData( bbId );
 677                                         // finish render to texture and go back into standard context
 678                     cldCache->endCapture();
 679                                 }
 680                 // draw the newly built BB or an old one
 681                 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID);
 682                 RenderBB(deltaPos, angleY, angleX, dist_center);
 683                         }
 684         }
 685
 686 }
 687