simgear/sky/cloud.cxx

   1 // cloud.cxx -- model a single cloud layer
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started June 2000.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2000  Curtis L. Olson  - curt@flightgear.org
   6 //
   7 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   8 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   9 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  10 // General Public License for more details.
  11 //
  12 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  13 // along with this program; if not, write to the Free Software
  14 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  15 //
  16 // $Id$
  17
  18
  19 #include <simgear/compiler.h>
  20
  21 #include <stdio.h>
  22 #include STL_IOSTREAM
  23
  24 #include <plib/sg.h>
  25 #include <plib/ssg.h>
  26
  27 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  28 #include <simgear/math/polar3d.hxx>
  29 #include <simgear/math/sg_random.h>
  30
  31 #include "cloud.hxx"
  32
  33
  34 // Constructor
  35 SGCloudLayer::SGCloudLayer( void ) {
  36 }
  37
  38
  39 // Destructor
  40 SGCloudLayer::~SGCloudLayer( void ) {
  41 }
  42
  43
  44 // build the cloud object
  45 void SGCloudLayer::build( double s, double asl, double thickness,
  46                           double transition, ssgSimpleState *state )
  47 {
  48     scale = 4000.0;
  49
  50     layer_asl = asl;
  51     layer_thickness = thickness;
  52     layer_transition = transition;
  53
  54     size = s;
  55     last_lon = last_lat = -999.0f;
  56
  57     layer_state = state;
  58
  59     cl = new ssgColourArray( 4 );
  60     vl = new ssgVertexArray( 4 );
  61     tl = new ssgTexCoordArray( 4 );
  62
  63     // build the cloud layer
  64     sgVec4 color;
  65     sgVec3 vertex;
  66     sgVec2 tc;
  67     sgSetVec4( color, 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f );
  68
  69     sgSetVec3( vertex, -size, -size, 0.0f );
  70     sgVec2 base;
  71     sgSetVec2( base, sg_random(), sg_random() );
  72     sgSetVec2( tc, base[0], base[1] );
  73     cl->add( color );
  74     vl->add( vertex );
  75     tl->add( tc );
  76
  77     sgSetVec3( vertex, size, -size, 0.0f );
  78     sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] );
  79     cl->add( color );
  80     vl->add( vertex );
  81     tl->add( tc );
  82
  83     sgSetVec3( vertex, -size, size, 0.0f );
  84     sgSetVec2( tc, base[0], base[1] + size / scale );
  85     cl->add( color );
  86     vl->add( vertex );
  87     tl->add( tc );
  88
  89     sgSetVec3( vertex, size, size, 0.0f );
  90     sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] + size / scale );
  91     cl->add( color );
  92     vl->add( vertex );
  93     tl->add( tc );
  94
  95     ssgLeaf *layer =
  96         new ssgVtxTable ( GL_TRIANGLE_STRIP, vl, NULL, tl, cl );
  97     layer->setState( layer_state );
  98
  99     // force a repaint of the moon colors with arbitrary defaults
 100     repaint( color );
 101
 102     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 103     // into the provide scene graph branch
 104     layer_transform = new ssgTransform;
 105
 106     // moon_transform->addKid( halo );
 107     layer_transform->addKid( layer );
 108
 109     layer_root = new ssgRoot;
 110     layer_root->addKid( layer_transform );
 111 }
 112
 113
 114 // repaint the cloud layer colors
 115 bool SGCloudLayer::repaint( sgVec3 fog_color ) {
 116     float *color;
 117
 118     for ( int i = 0; i < 4; ++i ) {
 119         color = cl->get( i );
 120         sgCopyVec4( color, fog_color );
 121     }
 122
 123     return true;
 124 }
 125
 126
 127 // reposition the cloud layer at the specified origin and orientation
 128 // lon specifies a rotation about the Z axis
 129 // lat specifies a rotation about the new Y axis
 130 // spin specifies a rotation about the new Z axis (and orients the
 131 // sunrise/set effects
 132 bool SGCloudLayer::reposition( sgVec3 p, sgVec3 up, double lon, double lat,
 133                                double alt )
 134 {
 135     sgMat4 T1, LON, LAT;
 136     sgVec3 axis;
 137
 138     // combine p and asl (meters) to get translation offset
 139     sgVec3 asl_offset;
 140     sgCopyVec3( asl_offset, up );
 141     sgNormalizeVec3( asl_offset );
 142     if ( alt <= layer_asl ) {
 143         sgScaleVec3( asl_offset, layer_asl );
 144     } else {
 145         sgScaleVec3( asl_offset, layer_asl + layer_thickness );
 146     }
 147     // cout << "asl_offset = " << asl_offset[0] << "," << asl_offset[1]
 148     //      << "," << asl_offset[2] << endl;
 149     sgAddVec3( asl_offset, p );
 150     // cout << "  asl_offset = " << asl_offset[0] << "," << asl_offset[1]
 151     //      << "," << asl_offset[2] << endl;
 152
 153     // Translate to zero elevation
 154     // Point3D zero_elev = current_view.get_cur_zero_elev();
 155     // xglTranslatef( zero_elev.x(), zero_elev.y(), zero_elev.z() );
 156     sgMakeTransMat4( T1, asl_offset );
 157
 158     // printf("  Translated to %.2f %.2f %.2f\n",
 159     //        zero_elev.x, zero_elev.y, zero_elev.z );
 160
 161     // Rotate to proper orientation
 162     // printf("  lon = %.2f  lat = %.2f\n",
 163     //        lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 164     //        lat * SGD_RADIANS_TO_DEGREES);
 165     // xglRotatef( lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES, 0.0, 0.0, 1.0 );
 166     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, 1.0 );
 167     sgMakeRotMat4( LON, lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES, axis );
 168
 169     // xglRotatef( 90.0 - f->get_Latitude() * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 170     //             0.0, 1.0, 0.0 );
 171     sgSetVec3( axis, 0.0, 1.0, 0.0 );
 172     sgMakeRotMat4( LAT, 90.0 - lat * SGD_RADIANS_TO_DEGREES, axis );
 173
 174     sgMat4 TRANSFORM;
 175
 176     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 177     sgPreMultMat4( TRANSFORM, LON );
 178     sgPreMultMat4( TRANSFORM, LAT );
 179
 180     sgCoord layerpos;
 181     sgSetCoord( &layerpos, TRANSFORM );
 182
 183     layer_transform->setTransform( &layerpos );
 184
 185     // now calculate update texture coordinates
 186     if ( last_lon < -900 ) {
 187         last_lon = lon;
 188         last_lat = lat;
 189     }
 190
 191     if ( lon != last_lon || lat != last_lat ) {
 192         Point3D start( last_lon, last_lat, 0.0 );
 193         Point3D dest( lon, lat, 0.0 );
 194         double course, dist;
 195         calc_gc_course_dist( dest, start, &course, &dist );
 196         // cout << "course = " << course << ", dist = " << dist << endl;
 197
 198         double xoff = cos( course ) * dist / (2 * scale);
 199         double yoff = sin( course ) * dist / (2 * scale);
 200
 201         // cout << "xoff = " << xoff << ", yoff = " << yoff << endl;
 202
 203         float *base, *tc;
 204         base = tl->get( 0 );
 205
 206         base[0] += xoff;
 207
 208         // the while loops can lead to *long* pauses if base[0] comes
 209         // with a bogus value.
 210         // while ( base[0] > 1.0 ) { base[0] -= 1.0; }
 211         // while ( base[0] < 0.0 ) { base[0] += 1.0; }
 212         if ( base[0] > -10.0 && base[0] < 10.0 ) {
 213             base[0] -= (int)base[0];
 214         } else {
 215             base[0] = 0.0;
 216             cout << "Error: base = " << base[0] << "," << base[1] << endl;
 217         }
 218
 219         base[1] += yoff;
 220         // the while loops can lead to *long* pauses if base[0] comes
 221         // with a bogus value.
 222         // while ( base[1] > 1.0 ) { base[1] -= 1.0; }
 223         // while ( base[1] < 0.0 ) { base[1] += 1.0; }
 224         if ( base[1] > -10.0 && base[1] < 10.0 ) {
 225             base[1] -= (int)base[1];
 226         } else {
 227             base[1] = 0.0;
 228             cout << "Error: base = " << base[0] << "," << base[1] << endl;
 229         }
 230
 231         // cout << "base = " << base[0] << "," << base[1] << endl;
 232
 233         tc = tl->get( 1 );
 234         sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] );
 235
 236         tc = tl->get( 2 );
 237         sgSetVec2( tc, base[0], base[1] + size / scale );
 238
 239         tc = tl->get( 3 );
 240         sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] + size / scale );
 241
 242         last_lon = lon;
 243         last_lat = lat;
 244     }
 245
 246     return true;
 247 }
 248
 249
 250 void SGCloudLayer::draw() {
 251     ssgCullAndDraw( layer_root );
 252 }
 253
 254
 255 // make an ssgSimpleState for a cloud layer given the named texture
 256 ssgSimpleState *SGCloudMakeState( const string &path ) {
 257     ssgSimpleState *state = new ssgSimpleState();
 258
 259     state->setTexture( (char *)path.c_str() );
 260     state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 261     state->disable( GL_LIGHTING );
 262     state->disable( GL_CULL_FACE );
 263     state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 264     state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 265     state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 266     state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 267     state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 268     state->enable( GL_BLEND );
 269     state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 270     state->setAlphaClamp( 0.01 );
 271
 272     return state;
 273 }