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 #include <stdio.h>
  28 #include <iostream>
  29
  30 #include <plib/ssg.h>
  31
  32 #include <simgear/constants.h>
  33
  34 #include "sphere.hxx"
  35 #include "moon.hxx"
  36
  37
  38 // Set up moon rendering call backs
  39 static int sgMoonOrbPreDraw( ssgEntity *e ) {
  40     /* cout << endl << "Moon orb pre draw" << endl << "----------------"
  41          << endl << endl; */
  42     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
  43     glDisable( GL_FOG );
  44     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE ) ;
  45     // sgVec4 color;
  46     // sgSetVec4( color, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
  47     // glMaterialfv ( GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT, color ) ;
  48
  49     return true;
  50 }
  51
  52 static int sgMoonOrbPostDraw( ssgEntity *e ) {
  53     /* cout << endl << "Moon orb post draw" << endl << "----------------"
  54          << endl << endl; */
  55     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
  56     glEnable( GL_FOG );
  57     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  58
  59     return true;
  60 }
  61
  62 static int sgMoonHaloPreDraw( ssgEntity *e ) {
  63     /* cout << endl << "Moon halo pre draw" << endl << "----------------"
  64          << endl << endl; */
  65     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
  66     glDisable( GL_FOG );
  67     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  68
  69     return true;
  70 }
  71
  72 static int sgMoonHaloPostDraw( ssgEntity *e ) {
  73     /* cout << endl << "Moon halo post draw" << endl << "----------------"
  74          << endl << endl; */
  75     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
  76     glEnable( GL_FOG );
  77     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  78
  79     return true;
  80 }
  81
  82
  83 // Constructor
  84 SGMoon::SGMoon( void ) {
  85 }
  86
  87
  88 // Destructor
  89 SGMoon::~SGMoon( void ) {
  90 }
  91
  92
  93 // build the moon object
  94 ssgBranch * SGMoon::build( FGPath path, double moon_size ) {
  95
  96     // set up the orb state
  97     path.append( "moon.rgba" );
  98     orb_state = new ssgSimpleState();
  99     orb_state->setTexture( (char *)path.c_str() );
 100     orb_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 101     orb_state->enable( GL_LIGHTING );
 102     orb_state->enable( GL_CULL_FACE );
 103     orb_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 104     orb_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 105     orb_state->setColourMaterial( GL_DIFFUSE );
 106     orb_state->setMaterial( GL_AMBIENT, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
 107     orb_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
 108     orb_state->enable( GL_BLEND );
 109     orb_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 110     orb_state->setAlphaClamp( 0.01 );
 111
 112     cl = new ssgColourArray( 1 );
 113     sgVec4 color;
 114     sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 115     cl->add( color );
 116
 117     ssgBranch *orb = ssgMakeSphere( orb_state, cl, moon_size, 15, 15,
 118                                     sgMoonOrbPreDraw, sgMoonOrbPostDraw );
 119
 120     // force a repaint of the moon colors with arbitrary defaults
 121     repaint( 0.0 );
 122
 123     // build the halo
 124     // moon_texbuf = new GLubyte[64*64*3];
 125     // moon_texid = makeHalo( moon_texbuf, 64 );
 126     // my_glWritePPMFile("moonhalo.ppm", moon_texbuf, 64, 64, RGB);
 127
 128 #if 0
 129     // set up the halo state
 130     halo_state = new ssgSimpleState();
 131     halo_state->setTexture( "halo.rgb" );
 132     // halo_state->setTexture( moon_texid );
 133     halo_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 134     halo_state->disable( GL_LIGHTING );
 135     halo_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 136     halo_state->disable( GL_CULL_FACE );
 137
 138     halo_state->disable( GL_COLOR_MATERIAL );
 139     halo_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 140     halo_state->setMaterial ( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, 1, 1, 1, 1 ) ;
 141     halo_state -> setMaterial ( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 ) ;
 142     halo_state -> setMaterial ( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 ) ;
 143     // halo_state -> setShininess ( 0 ) ;
 144     halo_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 145     halo_state->setAlphaClamp(0.01);
 146     halo_state->enable ( GL_BLEND ) ;
 147
 148
 149     // Build ssg structure
 150     double size = moon_size * 10.0;
 151     sgVec3 v3;
 152     halo_vl = new ssgVertexArray;
 153     sgSetVec3( v3, -size, 0.0, -size );
 154     halo_vl->add( v3 );
 155     sgSetVec3( v3, size, 0.0, -size );
 156     halo_vl->add( v3 );
 157     sgSetVec3( v3, -size, 0.0,  size );
 158     halo_vl->add( v3 );
 159     sgSetVec3( v3, size, 0.0,  size );
 160     halo_vl->add( v3 );
 161
 162     sgVec2 v2;
 163     halo_tl = new ssgTexCoordArray;
 164     sgSetVec2( v2, 0.0f, 0.0f );
 165     halo_tl->add( v2 );
 166     sgSetVec2( v2, 1.0, 0.0 );
 167     halo_tl->add( v2 );
 168     sgSetVec2( v2, 0.0, 1.0 );
 169     halo_tl->add( v2 );
 170     sgSetVec2( v2, 1.0, 1.0 );
 171     halo_tl->add( v2 );
 172
 173     ssgLeaf *halo =
 174         new ssgVtxTable ( GL_TRIANGLE_STRIP, halo_vl, NULL, halo_tl, cl );
 175     halo->setState( halo_state );
 176 #endif
 177
 178     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 179     // into the provide scene graph branch
 180     moon_transform = new ssgTransform;
 181
 182     // moon_transform->addKid( halo );
 183     moon_transform->addKid( orb );
 184
 185     return moon_transform;
 186 }
 187
 188
 189 // repaint the moon colors based on current value of moon_angle in
 190 // degrees relative to verticle
 191 // 0 degrees = high noon
 192 // 90 degrees = moon rise/set
 193 // 180 degrees = darkest midnight
 194 bool SGMoon::repaint( double moon_angle ) {
 195     if ( moon_angle * RAD_TO_DEG < 100 ) {
 196         // else moon is well below horizon (so no point in repainting it)
 197
 198         // x_10 = moon_angle^10
 199         double x_10 = moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 200             * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 201             * moon_angle;
 202
 203         float ambient = (float)(0.4 * pow (1.1, - x_10 / 30.0));
 204         if (ambient < 0.3) { ambient = 0.3; }
 205         if (ambient > 1.0) { ambient = 1.0; }
 206
 207         sgVec4 color;
 208         sgSetVec4( color,
 209                    (ambient * 6.0)  - 1.0, // minimum value = 0.8
 210                    (ambient * 11.0) - 3.0, // minimum value = 0.3
 211                    (ambient * 12.0) - 3.6, // minimum value = 0.0
 212                    0.5 );
 213
 214         if (color[0] > 1.0) color[0] = 1.0;
 215         if (color[1] > 1.0) color[1] = 1.0;
 216         if (color[2] > 1.0) color[2] = 1.0;
 217
 218         // cout << "color = " << color[0] << " " << color[1] << " "
 219         //      << color[2] << endl;
 220
 221         float *ptr;
 222         ptr = cl->get( 0 );
 223         sgCopyVec4( ptr, color );
 224     }
 225
 226     return true;
 227 }
 228
 229
 230 // reposition the moon at the specified right ascension and
 231 // declination, offset by our current position (p) so that it appears
 232 // fixed at a great distance from the viewer.  Also add in an optional
 233 // rotation (i.e. for the current time of day.)
 234 bool SGMoon::reposition( sgVec3 p, double angle,
 235                          double rightAscension, double declination,
 236                          double moon_dist )
 237 {
 238     sgMat4 T1, T2, GST, RA, DEC;
 239     sgVec3 axis;
 240     sgVec3 v;
 241
 242     sgMakeTransMat4( T1, p );
 243
 244     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, -1.0 );
 245     sgMakeRotMat4( GST, angle, axis );
 246
 247     // xglRotatef(((RAD_TO_DEG * rightAscension)- 90.0), 0.0, 0.0, 1.0);
 248     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, 1.0 );
 249     sgMakeRotMat4( RA, (rightAscension * RAD_TO_DEG) - 90.0, axis );
 250
 251     // xglRotatef((RAD_TO_DEG * declination), 1.0, 0.0, 0.0);
 252     sgSetVec3( axis, 1.0, 0.0, 0.0 );
 253     sgMakeRotMat4( DEC, declination * RAD_TO_DEG, axis );
 254
 255     // xglTranslatef(0,60000,0);
 256     sgSetVec3( v, 0.0, 60000.0, 0.0 );
 257     sgMakeTransMat4( T2, v );
 258
 259     sgMat4 TRANSFORM;
 260     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 261     sgPreMultMat4( TRANSFORM, GST );
 262     sgPreMultMat4( TRANSFORM, RA );
 263     sgPreMultMat4( TRANSFORM, DEC );
 264     sgPreMultMat4( TRANSFORM, T2 );
 265
 266     sgCoord skypos;
 267     sgSetCoord( &skypos, TRANSFORM );
 268
 269     moon_transform->setTransform( &skypos );
 270
 271     return true;
 272 }