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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  29 #  include <config.h>
  30 #endif
  31
  32 #include <simgear/compiler.h>
  33
  34 #include <stdio.h>
  35 #include <iostream>
  36
  37 #include <plib/sg.h>
  38 #include <plib/ssg.h>
  39
  40 #include <simgear/constants.h>
  41
  42 #include "sphere.hxx"
  43 #include "moon.hxx"
  44
  45
  46 // Set up moon rendering call backs
  47 static int sgMoonOrbPreDraw( ssgEntity *e ) {
  48     /* cout << endl << "Moon orb pre draw" << endl << "----------------"
  49          << endl << endl; */
  50
  51     ssgLeaf *f = (ssgLeaf *)e;
  52     if ( f -> hasState () ) f->getState()->apply() ;
  53
  54     glPushAttrib( GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_ENABLE_BIT );
  55     // cout << "push error = " << glGetError() << endl;
  56
  57     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
  58     glDisable( GL_FOG );
  59     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE ) ;
  60
  61     return true;
  62 }
  63
  64 static int sgMoonOrbPostDraw( ssgEntity *e ) {
  65     /* cout << endl << "Moon orb post draw" << endl << "----------------"
  66          << endl << endl; */
  67     // glEnable( GL_DEPTH_TEST );
  68     // glEnable( GL_FOG );
  69     // glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  70
  71     glPopAttrib();
  72     // cout << "pop error = " << glGetError() << endl;
  73
  74     /* test
  75     glDisable( GL_LIGHTING );
  76     glDisable( GL_CULL_FACE );
  77     glEnable( GL_COLOR_MATERIAL );
  78     glColorMaterial( GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
  79     glEnable( GL_CULL_FACE );
  80     glEnable( GL_LIGHTING ); */
  81
  82     return true;
  83 }
  84
  85 static int sgMoonHaloPreDraw( ssgEntity *e ) {
  86     /* cout << endl << "Moon halo pre draw" << endl << "----------------"
  87          << endl << endl; */
  88
  89     ssgLeaf *f = (ssgLeaf *)e;
  90     if ( f -> hasState () ) f->getState()->apply() ;
  91
  92     glPushAttrib( GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_FOG_BIT | GL_COLOR_BUFFER_BIT);
  93     // cout << "push error = " << glGetError() << endl;
  94
  95     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
  96     glDisable( GL_FOG );
  97     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  98
  99     return true;
 100 }
 101
 102 static int sgMoonHaloPostDraw( ssgEntity *e ) {
 103     /* cout << endl << "Moon halo post draw" << endl << "----------------"
 104          << endl << endl; */
 105     // glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 106     // glEnable( GL_FOG );
 107     // glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
 108
 109     glPopAttrib();
 110     // cout << "pop error = " << glGetError() << endl;
 111
 112     return true;
 113 }
 114
 115
 116 // Constructor
 117 SGMoon::SGMoon( void ) {
 118 }
 119
 120
 121 // Destructor
 122 SGMoon::~SGMoon( void ) {
 123 }
 124
 125
 126 // build the moon object
 127 ssgBranch * SGMoon::build( FGPath path, double moon_size ) {
 128
 129     // set up the orb state
 130     path.append( "moon.rgba" );
 131     orb_state = new ssgSimpleState();
 132     orb_state->setTexture( (char *)path.c_str() );
 133     orb_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 134     orb_state->enable( GL_LIGHTING );
 135     orb_state->enable( GL_CULL_FACE );
 136     orb_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 137     orb_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 138     orb_state->setColourMaterial( GL_DIFFUSE );
 139     orb_state->setMaterial( GL_AMBIENT, 0, 0, 0, 1.0 );
 140     orb_state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 141     orb_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 142     orb_state->enable( GL_BLEND );
 143     orb_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 144     orb_state->setAlphaClamp( 0.01 );
 145
 146     cl = new ssgColourArray( 1 );
 147     sgVec4 color;
 148     sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 149     cl->add( color );
 150
 151     ssgBranch *orb = ssgMakeSphere( orb_state, cl, moon_size, 15, 15,
 152                                     sgMoonOrbPreDraw, sgMoonOrbPostDraw );
 153
 154     // force a repaint of the moon colors with arbitrary defaults
 155     repaint( 0.0 );
 156
 157     // build the halo
 158     // moon_texbuf = new GLubyte[64*64*3];
 159     // moon_texid = makeHalo( moon_texbuf, 64 );
 160     // my_glWritePPMFile("moonhalo.ppm", moon_texbuf, 64, 64, RGB);
 161
 162 #if 0
 163     // set up the halo state
 164     halo_state = new ssgSimpleState();
 165     halo_state->setTexture( "halo.rgb" );
 166     // halo_state->setTexture( moon_texid );
 167     halo_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 168     halo_state->disable( GL_LIGHTING );
 169     halo_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 170     halo_state->disable( GL_CULL_FACE );
 171
 172     halo_state->disable( GL_COLOR_MATERIAL );
 173     halo_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 174     halo_state->setMaterial ( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, 1, 1, 1, 1 ) ;
 175     halo_state->setMaterial ( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 ) ;
 176     halo_state->setMaterial ( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 ) ;
 177     // halo_state -> setShininess ( 0 ) ;
 178     halo_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 179     halo_state->setAlphaClamp(0.01);
 180     halo_state->enable ( GL_BLEND ) ;
 181
 182
 183     // Build ssg structure
 184     double size = moon_size * 10.0;
 185     sgVec3 v3;
 186     halo_vl = new ssgVertexArray;
 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     sgSetVec3( v3, -size, 0.0,  size );
 192     halo_vl->add( v3 );
 193     sgSetVec3( v3, size, 0.0,  size );
 194     halo_vl->add( v3 );
 195
 196     sgVec2 v2;
 197     halo_tl = new ssgTexCoordArray;
 198     sgSetVec2( v2, 0.0f, 0.0f );
 199     halo_tl->add( v2 );
 200     sgSetVec2( v2, 1.0, 0.0 );
 201     halo_tl->add( v2 );
 202     sgSetVec2( v2, 0.0, 1.0 );
 203     halo_tl->add( v2 );
 204     sgSetVec2( v2, 1.0, 1.0 );
 205     halo_tl->add( v2 );
 206
 207     ssgLeaf *halo =
 208         new ssgVtxTable ( GL_TRIANGLE_STRIP, halo_vl, NULL, halo_tl, cl );
 209     halo->setState( halo_state );
 210 #endif
 211
 212     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 213     // into the provide scene graph branch
 214     moon_transform = new ssgTransform;
 215
 216     // moon_transform->addKid( halo );
 217     moon_transform->addKid( orb );
 218
 219     return moon_transform;
 220 }
 221
 222
 223 // repaint the moon colors based on current value of moon_angle in
 224 // degrees relative to verticle
 225 // 0 degrees = high noon
 226 // 90 degrees = moon rise/set
 227 // 180 degrees = darkest midnight
 228 bool SGMoon::repaint( double moon_angle ) {
 229     if ( moon_angle * SGD_RADIANS_TO_DEGREES < 100 ) {
 230         // else moon is well below horizon (so no point in repainting it)
 231
 232         // x_10 = moon_angle^10
 233         double x_10 = moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 234             * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 235             * moon_angle;
 236
 237         float ambient = (float)(0.4 * pow (1.1, - x_10 / 30.0));
 238         if (ambient < 0.3) { ambient = 0.3; }
 239         if (ambient > 1.0) { ambient = 1.0; }
 240
 241         sgVec4 color;
 242         sgSetVec4( color,
 243                    (ambient * 6.0)  - 1.0, // minimum value = 0.8
 244                    (ambient * 11.0) - 3.0, // minimum value = 0.3
 245                    (ambient * 12.0) - 3.6, // minimum value = 0.0
 246                    0.5 );
 247
 248         // temp test, forces the color to always be white
 249         // sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 250
 251         if (color[0] > 1.0) color[0] = 1.0;
 252         if (color[1] > 1.0) color[1] = 1.0;
 253         if (color[2] > 1.0) color[2] = 1.0;
 254
 255         // cout << "color = " << color[0] << " " << color[1] << " "
 256         //      << color[2] << endl;
 257
 258         float *ptr;
 259         ptr = cl->get( 0 );
 260         sgCopyVec4( ptr, color );
 261     }
 262
 263     return true;
 264 }
 265
 266
 267 // reposition the moon at the specified right ascension and
 268 // declination, offset by our current position (p) so that it appears
 269 // fixed at a great distance from the viewer.  Also add in an optional
 270 // rotation (i.e. for the current time of day.)
 271 bool SGMoon::reposition( sgVec3 p, double angle,
 272                          double rightAscension, double declination,
 273                          double moon_dist )
 274 {
 275     sgMat4 T1, T2, GST, RA, DEC;
 276     sgVec3 axis;
 277     sgVec3 v;
 278
 279     sgMakeTransMat4( T1, p );
 280
 281     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, -1.0 );
 282     sgMakeRotMat4( GST, angle, axis );
 283
 284     // xglRotatef( ((SGD_RADIANS_TO_DEGREES * rightAscension)- 90.0),
 285     //             0.0, 0.0, 1.0);
 286     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, 1.0 );
 287     sgMakeRotMat4( RA, (rightAscension * SGD_RADIANS_TO_DEGREES) - 90.0, axis );
 288
 289     // xglRotatef((SGD_RADIANS_TO_DEGREES * declination), 1.0, 0.0, 0.0);
 290     sgSetVec3( axis, 1.0, 0.0, 0.0 );
 291     sgMakeRotMat4( DEC, declination * SGD_RADIANS_TO_DEGREES, axis );
 292
 293     // xglTranslatef(0,moon_dist);
 294     sgSetVec3( v, 0.0, moon_dist, 0.0 );
 295     sgMakeTransMat4( T2, v );
 296
 297     sgMat4 TRANSFORM;
 298     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 299     sgPreMultMat4( TRANSFORM, GST );
 300     sgPreMultMat4( TRANSFORM, RA );
 301     sgPreMultMat4( TRANSFORM, DEC );
 302     sgPreMultMat4( TRANSFORM, T2 );
 303
 304     sgCoord skypos;
 305     sgSetCoord( &skypos, TRANSFORM );
 306
 307     moon_transform->setTransform( &skypos );
 308
 309     return true;
 310 }
 311