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/ssg.h>
  27
  28 #include <simgear/constants.h>
  29 #include <simgear/math/fg_random.h>
  30 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  31 #include <simgear/math/polar3d.hxx>
  32
  33 #include <Objects/matlib.hxx>
  34
  35 #include "cloud.hxx"
  36
  37
  38 // Constructor
  39 SGCloudLayer::SGCloudLayer( void ) {
  40 }
  41
  42
  43 // Destructor
  44 SGCloudLayer::~SGCloudLayer( void ) {
  45 }
  46
  47
  48 // build the moon object
  49 void SGCloudLayer::build( FGPath path, double s, double asl, double thickness,
  50                           double transition, SGCloudType type )
  51 {
  52     scale = 4000.0;
  53
  54     layer_asl = asl;
  55     layer_thickness = thickness;
  56     layer_transition = transition;
  57
  58     size = s;
  59     last_lon = last_lat = -999.0f;
  60
  61     // look up the appropriate cloud state
  62     FGNewMat *m;
  63
  64     switch ( type ) {
  65     case SG_CLOUD_OVERCAST:
  66         m = material_lib.find( "CloudOvercast" );
  67         layer_state = m->get_state();
  68         break;
  69     case SG_CLOUD_MOSTLY_CLOUDY:
  70         m = material_lib.find( "CloudMostlyCloudy" );
  71         layer_state = m->get_state();
  72         break;
  73     case SG_CLOUD_MOSTLY_SUNNY:
  74         m = material_lib.find( "CloudMostlySunny" );
  75         layer_state = m->get_state();
  76         break;
  77     case SG_CLOUD_CIRRUS:
  78         m = material_lib.find( "CloudCirrus" );
  79         layer_state = m->get_state();
  80         break;
  81     }
  82
  83     cl = new ssgColourArray( 4 );
  84     vl = new ssgVertexArray( 4 );
  85     tl = new ssgTexCoordArray( 4 );
  86
  87     // build the cloud layer
  88     sgVec4 color;
  89     sgVec3 vertex;
  90     sgVec2 tc;
  91     sgSetVec4( color, 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f );
  92
  93     sgSetVec3( vertex, -size, -size, 0.0f );
  94     sgVec2 base;
  95     sgSetVec2( base, fg_random(), fg_random() );
  96     sgSetVec2( tc, base[0], base[1] );
  97     cl->add( color );
  98     vl->add( vertex );
  99     tl->add( tc );
 100
 101     sgSetVec3( vertex, size, -size, 0.0f );
 102     sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] );
 103     cl->add( color );
 104     vl->add( vertex );
 105     tl->add( tc );
 106
 107     sgSetVec3( vertex, -size, size, 0.0f );
 108     sgSetVec2( tc, base[0], base[1] + size / scale );
 109     cl->add( color );
 110     vl->add( vertex );
 111     tl->add( tc );
 112
 113     sgSetVec3( vertex, size, size, 0.0f );
 114     sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] + size / scale );
 115     cl->add( color );
 116     vl->add( vertex );
 117     tl->add( tc );
 118
 119     ssgLeaf *layer =
 120         new ssgVtxTable ( GL_TRIANGLE_STRIP, vl, NULL, tl, cl );
 121     layer->setState( layer_state );
 122
 123     // force a repaint of the moon colors with arbitrary defaults
 124     repaint( color );
 125
 126     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 127     // into the provide scene graph branch
 128     layer_transform = new ssgTransform;
 129
 130     // moon_transform->addKid( halo );
 131     layer_transform->addKid( layer );
 132
 133     layer_root = new ssgRoot;
 134     layer_root->addKid( layer_transform );
 135 }
 136
 137
 138 // repaint the cloud layer colors
 139 bool SGCloudLayer::repaint( sgVec3 fog_color ) {
 140     float *color;
 141
 142     for ( int i = 0; i < 4; ++i ) {
 143         color = cl->get( i );
 144         sgCopyVec4( color, fog_color );
 145     }
 146
 147     return true;
 148 }
 149
 150
 151 // reposition the cloud layer at the specified origin and orientation
 152 // lon specifies a rotation about the Z axis
 153 // lat specifies a rotation about the new Y axis
 154 // spin specifies a rotation about the new Z axis (and orients the
 155 // sunrise/set effects
 156 bool SGCloudLayer::reposition( sgVec3 p, sgVec3 up, double lon, double lat,
 157                                double alt )
 158 {
 159     sgMat4 T1, LON, LAT;
 160     sgVec3 axis;
 161
 162     // combine p and asl (meters) to get translation offset
 163     sgVec3 asl_offset;
 164     sgCopyVec3( asl_offset, up );
 165     sgNormalizeVec3( asl_offset );
 166     if ( alt <= layer_asl ) {
 167         sgScaleVec3( asl_offset, layer_asl );
 168     } else {
 169         sgScaleVec3( asl_offset, layer_asl + layer_thickness );
 170     }
 171     // cout << "asl_offset = " << asl_offset[0] << "," << asl_offset[1]
 172     //      << "," << asl_offset[2] << endl;
 173     sgAddVec3( asl_offset, p );
 174     // cout << "  asl_offset = " << asl_offset[0] << "," << asl_offset[1]
 175     //      << "," << asl_offset[2] << endl;
 176
 177     // Translate to zero elevation
 178     // Point3D zero_elev = current_view.get_cur_zero_elev();
 179     // xglTranslatef( zero_elev.x(), zero_elev.y(), zero_elev.z() );
 180     sgMakeTransMat4( T1, asl_offset );
 181
 182     // printf("  Translated to %.2f %.2f %.2f\n",
 183     //        zero_elev.x, zero_elev.y, zero_elev.z );
 184
 185     // Rotate to proper orientation
 186     // printf("  lon = %.2f  lat = %.2f\n", FG_Longitude * RAD_TO_DEG,
 187     //        FG_Latitude * RAD_TO_DEG);
 188     // xglRotatef( f->get_Longitude() * RAD_TO_DEG, 0.0, 0.0, 1.0 );
 189     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, 1.0 );
 190     sgMakeRotMat4( LON, lon * RAD_TO_DEG, axis );
 191
 192     // xglRotatef( 90.0 - f->get_Latitude() * RAD_TO_DEG, 0.0, 1.0, 0.0 );
 193     sgSetVec3( axis, 0.0, 1.0, 0.0 );
 194     sgMakeRotMat4( LAT, 90.0 - lat * RAD_TO_DEG, axis );
 195
 196     sgMat4 TRANSFORM;
 197
 198     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 199     sgPreMultMat4( TRANSFORM, LON );
 200     sgPreMultMat4( TRANSFORM, LAT );
 201
 202     sgCoord layerpos;
 203     sgSetCoord( &layerpos, TRANSFORM );
 204
 205     layer_transform->setTransform( &layerpos );
 206
 207     // now calculate update texture coordinates
 208     if ( last_lon < -900 ) {
 209         last_lon = lon;
 210         last_lat = lat;
 211     }
 212
 213     if ( lon != last_lon || lat != last_lat ) {
 214         Point3D start( last_lon, last_lat, 0.0 );
 215         Point3D dest( lon, lat, 0.0 );
 216         double course, dist;
 217         calc_gc_course_dist( dest, start, &course, &dist );
 218         // cout << "course = " << course << ", dist = " << dist << endl;
 219
 220         double xoff = cos( course ) * dist / (2 * scale);
 221         double yoff = sin( course ) * dist / (2 * scale);
 222
 223         // cout << "xoff = " << xoff << ", yoff = " << yoff << endl;
 224
 225         float *base, *tc;
 226         base = tl->get( 0 );
 227
 228         base[0] += xoff;
 229         while ( base[0] > 1.0 ) { base[0] -= 1.0; }
 230         while ( base[0] < 0.0 ) { base[0] += 1.0; }
 231
 232         base[1] += yoff;
 233         while ( base[1] > 1.0 ) { base[1] -= 1.0; }
 234         while ( base[1] < 0.0 ) { base[1] += 1.0; }
 235
 236         // cout << "base = " << base[0] << "," << base[1] << endl;
 237
 238         tc = tl->get( 1 );
 239         sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] );
 240
 241         tc = tl->get( 2 );
 242         sgSetVec2( tc, base[0], base[1] + size / scale );
 243
 244         tc = tl->get( 3 );
 245         sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] + size / scale );
 246
 247         last_lon = lon;
 248         last_lat = lat;
 249     }
 250
 251     return true;
 252 }
 253
 254
 255 void SGCloudLayer::draw() {
 256     ssgCullAndDraw( layer_root );
 257 }
 258
 259
 260 // make an ssgSimpleState for a cloud layer given the named texture
 261 ssgSimpleState *SGCloudMakeState( const string &path ) {
 262     ssgSimpleState *state = new ssgSimpleState();
 263
 264     state->setTexture( (char *)path.c_str() );
 265     state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 266     state->disable( GL_LIGHTING );
 267     state->disable( GL_CULL_FACE );
 268     state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 269     state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 270     state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 271     state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 272     state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 273     state->enable( GL_BLEND );
 274     state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 275     state->setAlphaClamp( 0.01 );
 276
 277     return state;
 278 }