simgear/scene/sky/stars.cxx

   1 // stars.cxx -- model the stars
   2 //
   3 // Written by Durk Talsma. Originally started October 1997, for distribution
   4 // with the FlightGear project. Version 2 was written in August and
   5 // September 1998. This code is based upon algorithms and data kindly
   6 // provided by Mr. Paul Schlyter. (pausch@saaf.se).
   7 //
   8 // Separated out rendering pieces and converted to ssg by Curt Olson,
   9 // March 2000
  10 // This library is free software; you can redistribute it and/or
  11 // modify it under the terms of the GNU Library General Public
  12 // License as published by the Free Software Foundation; either
  13 // version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  14 //
  15 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  16 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18 // Library General Public License for more details.
  19 //
  20 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  21 // along with this program; if not, write to the Free Software
  22 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  23 //
  24 // $Id$
  25
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #  include <simgear_config.h>
  28 #endif
  29
  30 #include <simgear/compiler.h>
  31 #include <simgear/constants.h>
  32 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  33
  34 #include <stdio.h>
  35 #include <iostream>
  36
  37 #include <osg/AlphaFunc>
  38 #include <osg/BlendFunc>
  39 #include <osg/Geode>
  40 #include <osg/Geometry>
  41 #include <osg/Image>
  42 #include <osg/Material>
  43 #include <osg/Point>
  44 #include <osg/ShadeModel>
  45 #include <osg/Node>
  46
  47 #include "stars.hxx"
  48
  49 // Constructor
  50 SGStars::SGStars( void ) :
  51 old_phase(-1)
  52 {
  53 }
  54
  55
  56 // Destructor
  57 SGStars::~SGStars( void ) {
  58 }
  59
  60
  61 // initialize the stars object and connect it into our scene graph root
  62 osg::Node*
  63 SGStars::build( int num, const SGVec3d star_data[], double star_dist ) {
  64     osg::Geode* geode = new osg::Geode;
  65     osg::StateSet* stateSet = geode->getOrCreateStateSet();
  66     stateSet->setRenderBinDetails(-9, "RenderBin");
  67
  68     // set up the star state
  69     osg::BlendFunc* blendFunc = new osg::BlendFunc;
  70     blendFunc->setFunction(osg::BlendFunc::SRC_ALPHA,
  71                            osg::BlendFunc::ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
  72     stateSet->setAttributeAndModes(blendFunc);
  73
  74 //     osg::Point* point = new osg::Point;
  75 //     point->setSize(5);
  76 //     stateSet->setAttributeAndModes(point);
  77
  78     stateSet->setMode(GL_FOG, osg::StateAttribute::OFF);
  79     stateSet->setMode(GL_LIGHTING, osg::StateAttribute::OFF);
  80     stateSet->setMode(GL_CULL_FACE, osg::StateAttribute::OFF);
  81     stateSet->setMode(GL_DEPTH_TEST, osg::StateAttribute::OFF);
  82     stateSet->setMode(GL_ALPHA_TEST, osg::StateAttribute::OFF);
  83
  84     // Build scenegraph structure
  85
  86     cl = new osg::Vec4Array;
  87     osg::Vec3Array* vl = new osg::Vec3Array;
  88
  89     // Build scenegraph structure
  90     for ( int i = 0; i < num; ++i ) {
  91         // position seeded to arbitrary values
  92         vl->push_back(osg::Vec3(star_dist * cos( star_data[i][0])
  93                                 * cos( star_data[i][1] ),
  94                                 star_dist * sin( star_data[i][0])
  95                                 * cos( star_data[i][1] ),
  96                                 star_dist * sin( star_data[i][1])));
  97
  98         // color (magnitude)
  99         cl->push_back(osg::Vec4(1, 1, 1, 1));
 100     }
 101
 102     osg::Geometry* geometry = new osg::Geometry;
 103     geometry->setUseDisplayList(false);
 104     geometry->setVertexArray(vl);
 105     geometry->setColorArray(cl.get());
 106     geometry->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_VERTEX);
 107     geometry->setNormalBinding(osg::Geometry::BIND_OFF);
 108     geometry->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(GL_POINTS, 0, vl->size()));
 109     geode->addDrawable(geometry);
 110
 111     return geode;
 112 }
 113
 114
 115 // repaint the sun colors based on current value of sun_angle in
 116 // degrees relative to verticle
 117 // 0 degrees = high noon
 118 // 90 degrees = sun rise/set
 119 // 180 degrees = darkest midnight
 120 bool SGStars::repaint( double sun_angle, int num, const SGVec3d star_data[] ) {
 121     // cout << "repainting stars" << endl;
 122     // double min = 100;
 123     // double max = -100;
 124     double mag, nmag, alpha, factor, cutoff;
 125
 126     int phase;
 127
 128     // determine which star structure to draw
 129     if ( sun_angle > (SGD_PI_2 + 10.0 * SGD_DEGREES_TO_RADIANS ) ) {
 130         // deep night
 131         factor = 1.0;
 132         cutoff = 4.5;
 133         phase = 0;
 134     } else if ( sun_angle > (SGD_PI_2 + 8.8 * SGD_DEGREES_TO_RADIANS ) ) {
 135         factor = 1.0;
 136         cutoff = 3.8;
 137         phase = 1;
 138     } else if ( sun_angle > (SGD_PI_2 + 7.5 * SGD_DEGREES_TO_RADIANS ) ) {
 139         factor = 0.95;
 140         cutoff = 3.1;
 141         phase = 2;
 142     } else if ( sun_angle > (SGD_PI_2 + 7.0 * SGD_DEGREES_TO_RADIANS ) ) {
 143         factor = 0.9;
 144         cutoff = 2.4;
 145         phase = 3;
 146     } else if ( sun_angle > (SGD_PI_2 + 6.5 * SGD_DEGREES_TO_RADIANS ) ) {
 147         factor = 0.85;
 148         cutoff = 1.8;
 149         phase = 4;
 150     } else if ( sun_angle > (SGD_PI_2 + 6.0 * SGD_DEGREES_TO_RADIANS ) ) {
 151         factor = 0.8;
 152         cutoff = 1.2;
 153         phase = 5;
 154     } else if ( sun_angle > (SGD_PI_2 + 5.5 * SGD_DEGREES_TO_RADIANS ) ) {
 155         factor = 0.75;
 156         cutoff = 0.6;
 157         phase = 6;
 158     } else {
 159         // early dusk or late dawn
 160         factor = 0.7;
 161         cutoff = 0.0;
 162         phase = 7;
 163     }
 164
 165     if( phase != old_phase ) {
 166         // cout << "  phase change, repainting stars, num = " << num << endl;
 167         old_phase = phase;
 168         for ( int i = 0; i < num; ++i ) {
 169             // if ( star_data[i][2] < min ) { min = star_data[i][2]; }
 170             // if ( star_data[i][2] > max ) { max = star_data[i][2]; }
 171
 172             // magnitude ranges from -1 (bright) to 4 (dim).  The
 173             // range of star and planet magnitudes can actually go
 174             // outside of this, but for our purpose, if it is brighter
 175             // that -1, we'll color it full white/alpha anyway and 4
 176             // is a convenient cutoff point which keeps the number of
 177             // stars drawn at about 500.
 178
 179             // color (magnitude)
 180             mag = star_data[i][2];
 181             if ( mag < cutoff ) {
 182                 nmag = ( 4.5 - mag ) / 5.5; // translate to 0 ... 1.0 scale
 183                 alpha = nmag * 0.85 + 0.15; // translate to a 0.15 ... 1.0 scale
 184                 alpha *= factor;          // dim when the sun is brighter
 185             } else {
 186                 alpha = 0.0;
 187             }
 188
 189             if (alpha > 1.0) { alpha = 1.0; }
 190             if (alpha < 0.0) { alpha = 0.0; }
 191
 192             (*cl)[i] = osg::Vec4(1, 1, 1, alpha);
 193             // cout << "alpha[" << i << "] = " << alpha << endl;
 194         }
 195         cl->dirty();
 196     } else {
 197         // cout << "  no phase change, skipping" << endl;
 198     }
 199
 200     // cout << "min = " << min << " max = " << max << " count = " << num
 201     //      << endl;
 202
 203     return true;
 204 }