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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  20 #  include <config.h>
  21 #endif
  22
  23 #include <stdio.h>
  24 #include <iostream>
  25
  26 #include <plib/sg.h>
  27 #include <plib/ssg.h>
  28
  29 #include <simgear/math/fg_random.h>
  30 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  31 #include <simgear/math/polar3d.hxx>
  32
  33 #include "cloud.hxx"
  34
  35
  36 // Constructor
  37 SGCloudLayer::SGCloudLayer( void ) {
  38 }
  39
  40
  41 // Destructor
  42 SGCloudLayer::~SGCloudLayer( void ) {
  43 }
  44
  45
  46 // build the moon object
  47 void SGCloudLayer::build( double s, double asl, double thickness,
  48                           double transition, ssgSimpleState *state )
  49 {
  50     scale = 4000.0;
  51
  52     layer_asl = asl;
  53     layer_thickness = thickness;
  54     layer_transition = transition;
  55
  56     size = s;
  57     last_lon = last_lat = -999.0f;
  58
  59     layer_state = state;
  60
  61     cl = new ssgColourArray( 4 );
  62     vl = new ssgVertexArray( 4 );
  63     tl = new ssgTexCoordArray( 4 );
  64
  65     // build the cloud layer
  66     sgVec4 color;
  67     sgVec3 vertex;
  68     sgVec2 tc;
  69     sgSetVec4( color, 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f );
  70
  71     sgSetVec3( vertex, -size, -size, 0.0f );
  72     sgVec2 base;
  73     sgSetVec2( base, fg_random(), fg_random() );
  74     sgSetVec2( tc, base[0], base[1] );
  75     cl->add( color );
  76     vl->add( vertex );
  77     tl->add( tc );
  78
  79     sgSetVec3( vertex, size, -size, 0.0f );
  80     sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] );
  81     cl->add( color );
  82     vl->add( vertex );
  83     tl->add( tc );
  84
  85     sgSetVec3( vertex, -size, size, 0.0f );
  86     sgSetVec2( tc, base[0], base[1] + size / scale );
  87     cl->add( color );
  88     vl->add( vertex );
  89     tl->add( tc );
  90
  91     sgSetVec3( vertex, size, size, 0.0f );
  92     sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] + size / scale );
  93     cl->add( color );
  94     vl->add( vertex );
  95     tl->add( tc );
  96
  97     ssgLeaf *layer =
  98         new ssgVtxTable ( GL_TRIANGLE_STRIP, vl, NULL, tl, cl );
  99     layer->setState( layer_state );
 100
 101     // force a repaint of the moon colors with arbitrary defaults
 102     repaint( color );
 103
 104     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 105     // into the provide scene graph branch
 106     layer_transform = new ssgTransform;
 107
 108     // moon_transform->addKid( halo );
 109     layer_transform->addKid( layer );
 110
 111     layer_root = new ssgRoot;
 112     layer_root->addKid( layer_transform );
 113 }
 114
 115
 116 // repaint the cloud layer colors
 117 bool SGCloudLayer::repaint( sgVec3 fog_color ) {
 118     float *color;
 119
 120     for ( int i = 0; i < 4; ++i ) {
 121         color = cl->get( i );
 122         sgCopyVec4( color, fog_color );
 123     }
 124
 125     return true;
 126 }
 127
 128
 129 // reposition the cloud layer at the specified origin and orientation
 130 // lon specifies a rotation about the Z axis
 131 // lat specifies a rotation about the new Y axis
 132 // spin specifies a rotation about the new Z axis (and orients the
 133 // sunrise/set effects
 134 bool SGCloudLayer::reposition( sgVec3 p, sgVec3 up, double lon, double lat,
 135                                double alt )
 136 {
 137     sgMat4 T1, LON, LAT;
 138     sgVec3 axis;
 139
 140     // combine p and asl (meters) to get translation offset
 141     sgVec3 asl_offset;
 142     sgCopyVec3( asl_offset, up );
 143     sgNormalizeVec3( asl_offset );
 144     if ( alt <= layer_asl ) {
 145         sgScaleVec3( asl_offset, layer_asl );
 146     } else {
 147         sgScaleVec3( asl_offset, layer_asl + layer_thickness );
 148     }
 149     // cout << "asl_offset = " << asl_offset[0] << "," << asl_offset[1]
 150     //      << "," << asl_offset[2] << endl;
 151     sgAddVec3( asl_offset, p );
 152     // cout << "  asl_offset = " << asl_offset[0] << "," << asl_offset[1]
 153     //      << "," << asl_offset[2] << endl;
 154
 155     // Translate to zero elevation
 156     // Point3D zero_elev = current_view.get_cur_zero_elev();
 157     // xglTranslatef( zero_elev.x(), zero_elev.y(), zero_elev.z() );
 158     sgMakeTransMat4( T1, asl_offset );
 159
 160     // printf("  Translated to %.2f %.2f %.2f\n",
 161     //        zero_elev.x, zero_elev.y, zero_elev.z );
 162
 163     // Rotate to proper orientation
 164     // printf("  lon = %.2f  lat = %.2f\n",
 165     //        FG_Longitude * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 166     //        FG_Latitude * SGD_RADIANS_TO_DEGREES);
 167     // xglRotatef( f->get_Longitude() * SGD_RADIANS_TO_DEGREES, 0.0, 0.0, 1.0 );
 168     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, 1.0 );
 169     sgMakeRotMat4( LON, lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES, axis );
 170
 171     // xglRotatef( 90.0 - f->get_Latitude() * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 172     //             0.0, 1.0, 0.0 );
 173     sgSetVec3( axis, 0.0, 1.0, 0.0 );
 174     sgMakeRotMat4( LAT, 90.0 - lat * SGD_RADIANS_TO_DEGREES, axis );
 175
 176     sgMat4 TRANSFORM;
 177
 178     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 179     sgPreMultMat4( TRANSFORM, LON );
 180     sgPreMultMat4( TRANSFORM, LAT );
 181
 182     sgCoord layerpos;
 183     sgSetCoord( &layerpos, TRANSFORM );
 184
 185     layer_transform->setTransform( &layerpos );
 186
 187     // now calculate update texture coordinates
 188     if ( last_lon < -900 ) {
 189         last_lon = lon;
 190         last_lat = lat;
 191     }
 192
 193     if ( lon != last_lon || lat != last_lat ) {
 194         Point3D start( last_lon, last_lat, 0.0 );
 195         Point3D dest( lon, lat, 0.0 );
 196         double course, dist;
 197         calc_gc_course_dist( dest, start, &course, &dist );
 198         // cout << "course = " << course << ", dist = " << dist << endl;
 199
 200         double xoff = cos( course ) * dist / (2 * scale);
 201         double yoff = sin( course ) * dist / (2 * scale);
 202
 203         // cout << "xoff = " << xoff << ", yoff = " << yoff << endl;
 204
 205         float *base, *tc;
 206         base = tl->get( 0 );
 207
 208         base[0] += xoff;
 209         while ( base[0] > 1.0 ) { base[0] -= 1.0; }
 210         while ( base[0] < 0.0 ) { base[0] += 1.0; }
 211
 212         base[1] += yoff;
 213         while ( base[1] > 1.0 ) { base[1] -= 1.0; }
 214         while ( base[1] < 0.0 ) { base[1] += 1.0; }
 215
 216         // cout << "base = " << base[0] << "," << base[1] << endl;
 217
 218         tc = tl->get( 1 );
 219         sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] );
 220
 221         tc = tl->get( 2 );
 222         sgSetVec2( tc, base[0], base[1] + size / scale );
 223
 224         tc = tl->get( 3 );
 225         sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] + size / scale );
 226
 227         last_lon = lon;
 228         last_lat = lat;
 229     }
 230
 231     return true;
 232 }
 233
 234
 235 void SGCloudLayer::draw() {
 236     ssgCullAndDraw( layer_root );
 237 }
 238
 239
 240 // make an ssgSimpleState for a cloud layer given the named texture
 241 ssgSimpleState *SGCloudMakeState( const string &path ) {
 242     ssgSimpleState *state = new ssgSimpleState();
 243
 244     state->setTexture( (char *)path.c_str() );
 245     state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 246     state->disable( GL_LIGHTING );
 247     state->disable( GL_CULL_FACE );
 248     state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 249     state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 250     state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 251     state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 252     state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 253     state->enable( GL_BLEND );
 254     state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 255     state->setAlphaClamp( 0.01 );
 256
 257     return state;
 258 }