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