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 program is free software; you can redistribute it and/or
  11 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  13 // License, or (at your option) any later version.
  14 //
  15 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  16 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18 // 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., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  23 //
  24 // $Id$
  25
  26
  27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  28 #  include <config.h>
  29 #endif
  30
  31 #include <stdio.h>
  32 #include <iostream>
  33
  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     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
  47     glDisable( GL_FOG );
  48     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE ) ;
  49
  50     return true;
  51 }
  52
  53 static int sgMoonOrbPostDraw( ssgEntity *e ) {
  54     /* cout << endl << "Moon orb post draw" << endl << "----------------"
  55          << endl << endl; */
  56     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
  57     glEnable( GL_FOG );
  58     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  59
  60     /* test
  61     glDisable( GL_LIGHTING );
  62     glDisable( GL_CULL_FACE );
  63     glEnable( GL_COLOR_MATERIAL );
  64     glColorMaterial( GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
  65     glEnable( GL_CULL_FACE );
  66     glEnable( GL_LIGHTING ); */
  67
  68     return true;
  69 }
  70
  71 static int sgMoonHaloPreDraw( ssgEntity *e ) {
  72     /* cout << endl << "Moon halo pre draw" << endl << "----------------"
  73          << endl << endl; */
  74     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
  75     glDisable( GL_FOG );
  76     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  77
  78     return true;
  79 }
  80
  81 static int sgMoonHaloPostDraw( ssgEntity *e ) {
  82     /* cout << endl << "Moon halo post draw" << endl << "----------------"
  83          << endl << endl; */
  84     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
  85     glEnable( GL_FOG );
  86     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  87
  88     return true;
  89 }
  90
  91
  92 // Constructor
  93 SGMoon::SGMoon( void ) {
  94 }
  95
  96
  97 // Destructor
  98 SGMoon::~SGMoon( void ) {
  99 }
 100
 101
 102 // build the moon object
 103 ssgBranch * SGMoon::build( FGPath path, double moon_size ) {
 104
 105     // set up the orb state
 106     path.append( "moon.rgba" );
 107     orb_state = new ssgSimpleState();
 108     orb_state->setTexture( (char *)path.c_str() );
 109     orb_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 110     orb_state->enable( GL_LIGHTING );
 111     orb_state->enable( GL_CULL_FACE );
 112     orb_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 113     orb_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 114     orb_state->setColourMaterial( GL_DIFFUSE );
 115     orb_state->setMaterial( GL_AMBIENT, 0, 0, 0, 1.0 );
 116     orb_state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 117     orb_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 118     orb_state->enable( GL_BLEND );
 119     orb_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 120     orb_state->setAlphaClamp( 0.01 );
 121
 122     cl = new ssgColourArray( 1 );
 123     sgVec4 color;
 124     sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 125     cl->add( color );
 126
 127     ssgBranch *orb = ssgMakeSphere( orb_state, cl, moon_size, 15, 15,
 128                                     sgMoonOrbPreDraw, sgMoonOrbPostDraw );
 129
 130     // force a repaint of the moon colors with arbitrary defaults
 131     repaint( 0.0 );
 132
 133     // build the halo
 134     // moon_texbuf = new GLubyte[64*64*3];
 135     // moon_texid = makeHalo( moon_texbuf, 64 );
 136     // my_glWritePPMFile("moonhalo.ppm", moon_texbuf, 64, 64, RGB);
 137
 138 #if 0
 139     // set up the halo state
 140     halo_state = new ssgSimpleState();
 141     halo_state->setTexture( "halo.rgb" );
 142     // halo_state->setTexture( moon_texid );
 143     halo_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 144     halo_state->disable( GL_LIGHTING );
 145     halo_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 146     halo_state->disable( GL_CULL_FACE );
 147
 148     halo_state->disable( GL_COLOR_MATERIAL );
 149     halo_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 150     halo_state->setMaterial ( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, 1, 1, 1, 1 ) ;
 151     halo_state->setMaterial ( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 ) ;
 152     halo_state->setMaterial ( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 ) ;
 153     // halo_state -> setShininess ( 0 ) ;
 154     halo_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 155     halo_state->setAlphaClamp(0.01);
 156     halo_state->enable ( GL_BLEND ) ;
 157
 158
 159     // Build ssg structure
 160     double size = moon_size * 10.0;
 161     sgVec3 v3;
 162     halo_vl = new ssgVertexArray;
 163     sgSetVec3( v3, -size, 0.0, -size );
 164     halo_vl->add( v3 );
 165     sgSetVec3( v3, size, 0.0, -size );
 166     halo_vl->add( v3 );
 167     sgSetVec3( v3, -size, 0.0,  size );
 168     halo_vl->add( v3 );
 169     sgSetVec3( v3, size, 0.0,  size );
 170     halo_vl->add( v3 );
 171
 172     sgVec2 v2;
 173     halo_tl = new ssgTexCoordArray;
 174     sgSetVec2( v2, 0.0f, 0.0f );
 175     halo_tl->add( v2 );
 176     sgSetVec2( v2, 1.0, 0.0 );
 177     halo_tl->add( v2 );
 178     sgSetVec2( v2, 0.0, 1.0 );
 179     halo_tl->add( v2 );
 180     sgSetVec2( v2, 1.0, 1.0 );
 181     halo_tl->add( v2 );
 182
 183     ssgLeaf *halo =
 184         new ssgVtxTable ( GL_TRIANGLE_STRIP, halo_vl, NULL, halo_tl, cl );
 185     halo->setState( halo_state );
 186 #endif
 187
 188     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 189     // into the provide scene graph branch
 190     moon_transform = new ssgTransform;
 191
 192     // moon_transform->addKid( halo );
 193     moon_transform->addKid( orb );
 194
 195     return moon_transform;
 196 }
 197
 198
 199 // repaint the moon colors based on current value of moon_angle in
 200 // degrees relative to verticle
 201 // 0 degrees = high noon
 202 // 90 degrees = moon rise/set
 203 // 180 degrees = darkest midnight
 204 bool SGMoon::repaint( double moon_angle ) {
 205     if ( moon_angle * RAD_TO_DEG < 100 ) {
 206         // else moon is well below horizon (so no point in repainting it)
 207
 208         // x_10 = moon_angle^10
 209         double x_10 = moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 210             * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 211             * moon_angle;
 212
 213         float ambient = (float)(0.4 * pow (1.1, - x_10 / 30.0));
 214         if (ambient < 0.3) { ambient = 0.3; }
 215         if (ambient > 1.0) { ambient = 1.0; }
 216
 217         sgVec4 color;
 218         sgSetVec4( color,
 219                    (ambient * 6.0)  - 1.0, // minimum value = 0.8
 220                    (ambient * 11.0) - 3.0, // minimum value = 0.3
 221                    (ambient * 12.0) - 3.6, // minimum value = 0.0
 222                    0.5 );
 223
 224         // temp test, forces the color to always be white
 225         // sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 226
 227         if (color[0] > 1.0) color[0] = 1.0;
 228         if (color[1] > 1.0) color[1] = 1.0;
 229         if (color[2] > 1.0) color[2] = 1.0;
 230
 231         // cout << "color = " << color[0] << " " << color[1] << " "
 232         //      << color[2] << endl;
 233
 234         float *ptr;
 235         ptr = cl->get( 0 );
 236         sgCopyVec4( ptr, color );
 237     }
 238
 239     return true;
 240 }
 241
 242
 243 // reposition the moon at the specified right ascension and
 244 // declination, offset by our current position (p) so that it appears
 245 // fixed at a great distance from the viewer.  Also add in an optional
 246 // rotation (i.e. for the current time of day.)
 247 bool SGMoon::reposition( sgVec3 p, double angle,
 248                          double rightAscension, double declination,
 249                          double moon_dist )
 250 {
 251     sgMat4 T1, T2, GST, RA, DEC;
 252     sgVec3 axis;
 253     sgVec3 v;
 254
 255     sgMakeTransMat4( T1, p );
 256
 257     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, -1.0 );
 258     sgMakeRotMat4( GST, angle, axis );
 259
 260     // xglRotatef(((RAD_TO_DEG * rightAscension)- 90.0), 0.0, 0.0, 1.0);
 261     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, 1.0 );
 262     sgMakeRotMat4( RA, (rightAscension * RAD_TO_DEG) - 90.0, axis );
 263
 264     // xglRotatef((RAD_TO_DEG * declination), 1.0, 0.0, 0.0);
 265     sgSetVec3( axis, 1.0, 0.0, 0.0 );
 266     sgMakeRotMat4( DEC, declination * RAD_TO_DEG, axis );
 267
 268     // xglTranslatef(0,moon_dist);
 269     sgSetVec3( v, 0.0, moon_dist, 0.0 );
 270     sgMakeTransMat4( T2, v );
 271
 272     sgMat4 TRANSFORM;
 273     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 274     sgPreMultMat4( TRANSFORM, GST );
 275     sgPreMultMat4( TRANSFORM, RA );
 276     sgPreMultMat4( TRANSFORM, DEC );
 277     sgPreMultMat4( TRANSFORM, T2 );
 278
 279     sgCoord skypos;
 280     sgSetCoord( &skypos, TRANSFORM );
 281
 282     moon_transform->setTransform( &skypos );
 283
 284     return true;
 285 }
 286