simgear/sky/moon.cxx

   1 // moon.hxx -- model earth's moon
   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 Library General Public
  21 // License along with this library; if not, write to the
  22 // Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  23 // Boston, MA  02111-1307, USA.
  24 //
  25 // $Id$
  26
  27
  28 #include <simgear/compiler.h>
  29
  30 #include <stdio.h>
  31 #include STL_IOSTREAM
  32
  33 #include <plib/sg.h>
  34 #include <plib/ssg.h>
  35
  36 #include <simgear/constants.h>
  37
  38 #include "sphere.hxx"
  39 #include "moon.hxx"
  40
  41
  42 // Set up moon rendering call backs
  43 static int sgMoonOrbPreDraw( ssgEntity *e ) {
  44     /* cout << endl << "Moon orb pre draw" << endl << "----------------"
  45          << endl << endl; */
  46
  47     ssgLeaf *f = (ssgLeaf *)e;
  48     if ( f -> hasState () ) f->getState()->apply() ;
  49
  50     glPushAttrib( GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_ENABLE_BIT );
  51     // cout << "push error = " << glGetError() << endl;
  52
  53     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
  54     glDisable( GL_FOG );
  55     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE ) ;
  56
  57     return true;
  58 }
  59
  60 static int sgMoonOrbPostDraw( ssgEntity *e ) {
  61     /* cout << endl << "Moon orb post draw" << endl << "----------------"
  62          << endl << endl; */
  63     // glEnable( GL_DEPTH_TEST );
  64     // glEnable( GL_FOG );
  65     // glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  66
  67     glPopAttrib();
  68     // cout << "pop error = " << glGetError() << endl;
  69
  70     /* test
  71     glDisable( GL_LIGHTING );
  72     glDisable( GL_CULL_FACE );
  73     glEnable( GL_COLOR_MATERIAL );
  74     glColorMaterial( GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
  75     glEnable( GL_CULL_FACE );
  76     glEnable( GL_LIGHTING ); */
  77
  78     return true;
  79 }
  80
  81 static int sgMoonHaloPreDraw( ssgEntity *e ) {
  82     /* cout << endl << "Moon halo pre draw" << endl << "----------------"
  83          << endl << endl; */
  84
  85     ssgLeaf *f = (ssgLeaf *)e;
  86     if ( f -> hasState () ) f->getState()->apply() ;
  87
  88     glPushAttrib( GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_FOG_BIT | GL_COLOR_BUFFER_BIT);
  89     // cout << "push error = " << glGetError() << endl;
  90
  91     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
  92     glDisable( GL_FOG );
  93     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  94
  95     return true;
  96 }
  97
  98 static int sgMoonHaloPostDraw( ssgEntity *e ) {
  99     /* cout << endl << "Moon halo post draw" << endl << "----------------"
 100          << endl << endl; */
 101     // glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 102     // glEnable( GL_FOG );
 103     // glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
 104
 105     glPopAttrib();
 106     // cout << "pop error = " << glGetError() << endl;
 107
 108     return true;
 109 }
 110
 111
 112 // Constructor
 113 SGMoon::SGMoon( void ) {
 114 }
 115
 116
 117 // Destructor
 118 SGMoon::~SGMoon( void ) {
 119 }
 120
 121
 122 // build the moon object
 123 ssgBranch * SGMoon::build( SGPath path, double moon_size ) {
 124
 125     // set up the orb state
 126     path.append( "moon.rgba" );
 127     orb_state = new ssgSimpleState();
 128     orb_state->setTexture( (char *)path.c_str() );
 129     orb_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 130     orb_state->enable( GL_LIGHTING );
 131     orb_state->enable( GL_CULL_FACE );
 132     orb_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 133     orb_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 134     orb_state->setColourMaterial( GL_DIFFUSE );
 135     orb_state->setMaterial( GL_AMBIENT, 0, 0, 0, 1.0 );
 136     orb_state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 137     orb_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 138     orb_state->enable( GL_BLEND );
 139     orb_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 140     orb_state->setAlphaClamp( 0.01 );
 141
 142     cl = new ssgColourArray( 1 );
 143     sgVec4 color;
 144     sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 145     cl->add( color );
 146
 147     ssgBranch *orb = ssgMakeSphere( orb_state, cl, moon_size, 15, 15,
 148                                     sgMoonOrbPreDraw, sgMoonOrbPostDraw );
 149
 150     // force a repaint of the moon colors with arbitrary defaults
 151     repaint( 0.0 );
 152
 153     // build the halo
 154     // moon_texbuf = new GLubyte[64*64*3];
 155     // moon_texid = makeHalo( moon_texbuf, 64 );
 156     // my_glWritePPMFile("moonhalo.ppm", moon_texbuf, 64, 64, RGB);
 157
 158 #if 0
 159     // set up the halo state
 160     halo_state = new ssgSimpleState();
 161     halo_state->setTexture( "halo.rgb" );
 162     // halo_state->setTexture( moon_texid );
 163     halo_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 164     halo_state->disable( GL_LIGHTING );
 165     halo_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 166     halo_state->disable( GL_CULL_FACE );
 167
 168     halo_state->disable( GL_COLOR_MATERIAL );
 169     halo_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 170     halo_state->setMaterial ( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, 1, 1, 1, 1 ) ;
 171     halo_state->setMaterial ( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 ) ;
 172     halo_state->setMaterial ( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 ) ;
 173     // halo_state -> setShininess ( 0 ) ;
 174     halo_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 175     halo_state->setAlphaClamp(0.01);
 176     halo_state->enable ( GL_BLEND ) ;
 177
 178
 179     // Build ssg structure
 180     double size = moon_size * 10.0;
 181     sgVec3 v3;
 182     halo_vl = new ssgVertexArray;
 183     sgSetVec3( v3, -size, 0.0, -size );
 184     halo_vl->add( v3 );
 185     sgSetVec3( v3, size, 0.0, -size );
 186     halo_vl->add( v3 );
 187     sgSetVec3( v3, -size, 0.0,  size );
 188     halo_vl->add( v3 );
 189     sgSetVec3( v3, size, 0.0,  size );
 190     halo_vl->add( v3 );
 191
 192     sgVec2 v2;
 193     halo_tl = new ssgTexCoordArray;
 194     sgSetVec2( v2, 0.0f, 0.0f );
 195     halo_tl->add( v2 );
 196     sgSetVec2( v2, 1.0, 0.0 );
 197     halo_tl->add( v2 );
 198     sgSetVec2( v2, 0.0, 1.0 );
 199     halo_tl->add( v2 );
 200     sgSetVec2( v2, 1.0, 1.0 );
 201     halo_tl->add( v2 );
 202
 203     ssgLeaf *halo =
 204         new ssgVtxTable ( GL_TRIANGLE_STRIP, halo_vl, NULL, halo_tl, cl );
 205     halo->setState( halo_state );
 206 #endif
 207
 208     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 209     // into the provide scene graph branch
 210     moon_transform = new ssgTransform;
 211
 212     // moon_transform->addKid( halo );
 213     moon_transform->addKid( orb );
 214
 215     return moon_transform;
 216 }
 217
 218
 219 // repaint the moon colors based on current value of moon_angle in
 220 // degrees relative to verticle
 221 // 0 degrees = high noon
 222 // 90 degrees = moon rise/set
 223 // 180 degrees = darkest midnight
 224 bool SGMoon::repaint( double moon_angle ) {
 225     if ( moon_angle * SGD_RADIANS_TO_DEGREES < 100 ) {
 226         // else moon is well below horizon (so no point in repainting it)
 227
 228         // x_10 = moon_angle^10
 229         double x_10 = moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 230             * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 231             * moon_angle;
 232
 233         float ambient = (float)(0.4 * pow (1.1, - x_10 / 30.0));
 234         if (ambient < 0.3) { ambient = 0.3; }
 235         if (ambient > 1.0) { ambient = 1.0; }
 236
 237         sgVec4 color;
 238         sgSetVec4( color,
 239                    (ambient * 6.0)  - 1.0, // minimum value = 0.8
 240                    (ambient * 11.0) - 3.0, // minimum value = 0.3
 241                    (ambient * 12.0) - 3.6, // minimum value = 0.0
 242                    0.5 );
 243
 244         // temp test, forces the color to always be white
 245         // sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 246
 247         if (color[0] > 1.0) color[0] = 1.0;
 248         if (color[1] > 1.0) color[1] = 1.0;
 249         if (color[2] > 1.0) color[2] = 1.0;
 250
 251         // cout << "color = " << color[0] << " " << color[1] << " "
 252         //      << color[2] << endl;
 253
 254         float *ptr;
 255         ptr = cl->get( 0 );
 256         sgCopyVec4( ptr, color );
 257     }
 258
 259     return true;
 260 }
 261
 262
 263 // reposition the moon at the specified right ascension and
 264 // declination, offset by our current position (p) so that it appears
 265 // fixed at a great distance from the viewer.  Also add in an optional
 266 // rotation (i.e. for the current time of day.)
 267 bool SGMoon::reposition( sgVec3 p, double angle,
 268                          double rightAscension, double declination,
 269                          double moon_dist )
 270 {
 271     sgMat4 T1, T2, GST, RA, DEC;
 272     sgVec3 axis;
 273     sgVec3 v;
 274
 275     sgMakeTransMat4( T1, p );
 276
 277     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, -1.0 );
 278     sgMakeRotMat4( GST, angle, axis );
 279
 280     // xglRotatef( ((SGD_RADIANS_TO_DEGREES * rightAscension)- 90.0),
 281     //             0.0, 0.0, 1.0);
 282     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, 1.0 );
 283     sgMakeRotMat4( RA, (rightAscension * SGD_RADIANS_TO_DEGREES) - 90.0, axis );
 284
 285     // xglRotatef((SGD_RADIANS_TO_DEGREES * declination), 1.0, 0.0, 0.0);
 286     sgSetVec3( axis, 1.0, 0.0, 0.0 );
 287     sgMakeRotMat4( DEC, declination * SGD_RADIANS_TO_DEGREES, axis );
 288
 289     // xglTranslatef(0,moon_dist);
 290     sgSetVec3( v, 0.0, moon_dist, 0.0 );
 291     sgMakeTransMat4( T2, v );
 292
 293     sgMat4 TRANSFORM;
 294     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 295     sgPreMultMat4( TRANSFORM, GST );
 296     sgPreMultMat4( TRANSFORM, RA );
 297     sgPreMultMat4( TRANSFORM, DEC );
 298     sgPreMultMat4( TRANSFORM, T2 );
 299
 300     sgCoord skypos;
 301     sgSetCoord( &skypos, TRANSFORM );
 302
 303     moon_transform->setTransform( &skypos );
 304
 305     return true;
 306 }
 307