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     return true;
  61 }
  62
  63 static int sgMoonHaloPreDraw( ssgEntity *e ) {
  64     /* cout << endl << "Moon halo pre draw" << endl << "----------------"
  65          << endl << endl; */
  66     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
  67     glDisable( GL_FOG );
  68     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  69
  70     return true;
  71 }
  72
  73 static int sgMoonHaloPostDraw( ssgEntity *e ) {
  74     /* cout << endl << "Moon halo post draw" << endl << "----------------"
  75          << endl << endl; */
  76     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
  77     glEnable( GL_FOG );
  78     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  79
  80     return true;
  81 }
  82
  83
  84 // Constructor
  85 SGMoon::SGMoon( void ) {
  86 }
  87
  88
  89 // Destructor
  90 SGMoon::~SGMoon( void ) {
  91 }
  92
  93
  94 // build the moon object
  95 ssgBranch * SGMoon::build( FGPath path, double moon_size ) {
  96
  97     // set up the orb state
  98     path.append( "moon.rgba" );
  99     orb_state = new ssgSimpleState();
 100     orb_state->setTexture( (char *)path.c_str() );
 101     orb_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 102     orb_state->enable( GL_LIGHTING );
 103     orb_state->enable( GL_CULL_FACE );
 104     orb_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 105     orb_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 106     orb_state->setColourMaterial( GL_DIFFUSE );
 107     orb_state->setMaterial( GL_AMBIENT, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
 108     orb_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
 109     orb_state->enable( GL_BLEND );
 110     orb_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 111     orb_state->setAlphaClamp( 0.01 );
 112
 113     cl = new ssgColourArray( 1 );
 114     sgVec4 color;
 115     sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 116     cl->add( color );
 117
 118     ssgBranch *orb = ssgMakeSphere( orb_state, cl, moon_size, 15, 15,
 119                                     sgMoonOrbPreDraw, sgMoonOrbPostDraw );
 120
 121     // force a repaint of the moon colors with arbitrary defaults
 122     repaint( 0.0 );
 123
 124     // build the halo
 125     // moon_texbuf = new GLubyte[64*64*3];
 126     // moon_texid = makeHalo( moon_texbuf, 64 );
 127     // my_glWritePPMFile("moonhalo.ppm", moon_texbuf, 64, 64, RGB);
 128
 129 #if 0
 130     // set up the halo state
 131     halo_state = new ssgSimpleState();
 132     halo_state->setTexture( "halo.rgb" );
 133     // halo_state->setTexture( moon_texid );
 134     halo_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 135     halo_state->disable( GL_LIGHTING );
 136     halo_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 137     halo_state->disable( GL_CULL_FACE );
 138
 139     halo_state->disable( GL_COLOR_MATERIAL );
 140     halo_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 141     halo_state->setMaterial ( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, 1, 1, 1, 1 ) ;
 142     halo_state -> setMaterial ( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 ) ;
 143     halo_state -> setMaterial ( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 ) ;
 144     // halo_state -> setShininess ( 0 ) ;
 145     halo_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 146     halo_state->setAlphaClamp(0.01);
 147     halo_state->enable ( GL_BLEND ) ;
 148
 149
 150     // Build ssg structure
 151     double size = moon_size * 10.0;
 152     sgVec3 v3;
 153     halo_vl = new ssgVertexArray;
 154     sgSetVec3( v3, -size, 0.0, -size );
 155     halo_vl->add( v3 );
 156     sgSetVec3( v3, size, 0.0, -size );
 157     halo_vl->add( v3 );
 158     sgSetVec3( v3, -size, 0.0,  size );
 159     halo_vl->add( v3 );
 160     sgSetVec3( v3, size, 0.0,  size );
 161     halo_vl->add( v3 );
 162
 163     sgVec2 v2;
 164     halo_tl = new ssgTexCoordArray;
 165     sgSetVec2( v2, 0.0f, 0.0f );
 166     halo_tl->add( v2 );
 167     sgSetVec2( v2, 1.0, 0.0 );
 168     halo_tl->add( v2 );
 169     sgSetVec2( v2, 0.0, 1.0 );
 170     halo_tl->add( v2 );
 171     sgSetVec2( v2, 1.0, 1.0 );
 172     halo_tl->add( v2 );
 173
 174     ssgLeaf *halo =
 175         new ssgVtxTable ( GL_TRIANGLE_STRIP, halo_vl, NULL, halo_tl, cl );
 176     halo->setState( halo_state );
 177 #endif
 178
 179     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 180     // into the provide scene graph branch
 181     moon_transform = new ssgTransform;
 182
 183     // moon_transform->addKid( halo );
 184     moon_transform->addKid( orb );
 185
 186     return moon_transform;
 187 }
 188
 189
 190 // repaint the moon colors based on current value of moon_angle in
 191 // degrees relative to verticle
 192 // 0 degrees = high noon
 193 // 90 degrees = moon rise/set
 194 // 180 degrees = darkest midnight
 195 bool SGMoon::repaint( double moon_angle ) {
 196     if ( moon_angle * RAD_TO_DEG < 100 ) {
 197         // else moon is well below horizon (so no point in repainting it)
 198
 199         // x_10 = moon_angle^10
 200         double x_10 = moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 201             * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 202             * moon_angle;
 203
 204         float ambient = (float)(0.4 * pow (1.1, - x_10 / 30.0));
 205         if (ambient < 0.3) { ambient = 0.3; }
 206         if (ambient > 1.0) { ambient = 1.0; }
 207
 208         sgVec4 color;
 209         sgSetVec4( color,
 210                    (ambient * 6.0)  - 1.0, // minimum value = 0.8
 211                    (ambient * 11.0) - 3.0, // minimum value = 0.3
 212                    (ambient * 12.0) - 3.6, // minimum value = 0.0
 213                    0.5 );
 214
 215         if (color[0] > 1.0) color[0] = 1.0;
 216         if (color[1] > 1.0) color[1] = 1.0;
 217         if (color[2] > 1.0) color[2] = 1.0;
 218
 219         // cout << "color = " << color[0] << " " << color[1] << " "
 220         //      << color[2] << endl;
 221
 222         float *ptr;
 223         ptr = cl->get( 0 );
 224         sgCopyVec4( ptr, color );
 225     }
 226
 227     return true;
 228 }
 229
 230
 231 // reposition the moon at the specified right ascension and
 232 // declination, offset by our current position (p) so that it appears
 233 // fixed at a great distance from the viewer.  Also add in an optional
 234 // rotation (i.e. for the current time of day.)
 235 bool SGMoon::reposition( sgVec3 p, double angle,
 236                          double rightAscension, double declination,
 237                          double moon_dist )
 238 {
 239     sgMat4 T1, T2, GST, RA, DEC;
 240     sgVec3 axis;
 241     sgVec3 v;
 242
 243     sgMakeTransMat4( T1, p );
 244
 245     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, -1.0 );
 246     sgMakeRotMat4( GST, angle, axis );
 247
 248     // xglRotatef(((RAD_TO_DEG * rightAscension)- 90.0), 0.0, 0.0, 1.0);
 249     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, 1.0 );
 250     sgMakeRotMat4( RA, (rightAscension * RAD_TO_DEG) - 90.0, axis );
 251
 252     // xglRotatef((RAD_TO_DEG * declination), 1.0, 0.0, 0.0);
 253     sgSetVec3( axis, 1.0, 0.0, 0.0 );
 254     sgMakeRotMat4( DEC, declination * RAD_TO_DEG, axis );
 255
 256     // xglTranslatef(0,60000,0);
 257     sgSetVec3( v, 0.0, 60000.0, 0.0 );
 258     sgMakeTransMat4( T2, v );
 259
 260     sgMat4 TRANSFORM;
 261     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 262     sgPreMultMat4( TRANSFORM, GST );
 263     sgPreMultMat4( TRANSFORM, RA );
 264     sgPreMultMat4( TRANSFORM, DEC );
 265     sgPreMultMat4( TRANSFORM, T2 );
 266
 267     sgCoord skypos;
 268     sgSetCoord( &skypos, TRANSFORM );
 269
 270     moon_transform->setTransform( &skypos );
 271
 272     return true;
 273 }