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
  61 static int sgMoonOrbPostDraw( ssgEntity *e ) {
  62     /* cout << endl << "Moon orb post draw" << endl << "----------------"
  63          << endl << endl; */
  64     // glEnable( GL_DEPTH_TEST );
  65     // glEnable( GL_FOG );
  66
  67     // Some drivers don't properly reset glBendFunc with a
  68     // glPopAttrib() so we reset it to the 'default' here.
  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
  86 #if 0
  87 static int sgMoonHaloPreDraw( ssgEntity *e ) {
  88     /* cout << endl << "Moon halo pre draw" << endl << "----------------"
  89          << endl << endl; */
  90
  91     ssgLeaf *f = (ssgLeaf *)e;
  92     if ( f -> hasState () ) f->getState()->apply() ;
  93
  94     glPushAttrib( GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_FOG_BIT | GL_COLOR_BUFFER_BIT);
  95     // cout << "push error = " << glGetError() << endl;
  96
  97     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
  98     glDisable( GL_FOG );
  99     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
 100
 101     return true;
 102 }
 103
 104 static int sgMoonHaloPostDraw( ssgEntity *e ) {
 105     /* cout << endl << "Moon halo post draw" << endl << "----------------"
 106          << endl << endl; */
 107     // glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 108     // glEnable( GL_FOG );
 109     // glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
 110
 111     glPopAttrib();
 112     // cout << "pop error = " << glGetError() << endl;
 113
 114     return true;
 115 }
 116 #endif
 117
 118
 119 // Constructor
 120 SGMoon::SGMoon( void ) {
 121 }
 122
 123
 124 // Destructor
 125 SGMoon::~SGMoon( void ) {
 126 }
 127
 128
 129 // build the moon object
 130 ssgBranch * SGMoon::build( SGPath path, double moon_size ) {
 131
 132     // set up the orb state
 133     path.append( "moon.rgba" );
 134     orb_state = new ssgSimpleState();
 135     orb_state->setTexture( (char *)path.c_str() );
 136     orb_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 137     orb_state->enable( GL_LIGHTING );
 138     orb_state->enable( GL_CULL_FACE );
 139     orb_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 140     orb_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 141     orb_state->setColourMaterial( GL_DIFFUSE );
 142     orb_state->setMaterial( GL_AMBIENT, 0, 0, 0, 1.0 );
 143     orb_state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 144     orb_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 145     orb_state->enable( GL_BLEND );
 146     orb_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 147     orb_state->setAlphaClamp( 0.01 );
 148
 149     cl = new ssgColourArray( 1 );
 150     sgVec4 color;
 151     sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 152     cl->add( color );
 153
 154     ssgBranch *orb = ssgMakeSphere( orb_state, cl, moon_size, 15, 15,
 155                                     sgMoonOrbPreDraw, sgMoonOrbPostDraw );
 156
 157     // force a repaint of the moon colors with arbitrary defaults
 158     repaint( 0.0 );
 159
 160     // build the halo
 161     // moon_texbuf = new GLubyte[64*64*3];
 162     // moon_texid = makeHalo( moon_texbuf, 64 );
 163     // my_glWritePPMFile("moonhalo.ppm", moon_texbuf, 64, 64, RGB);
 164
 165 #if 0
 166     // set up the halo state
 167     halo_state = new ssgSimpleState();
 168     halo_state->setTexture( "halo.rgb" );
 169     // halo_state->setTexture( moon_texid );
 170     halo_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 171     halo_state->disable( GL_LIGHTING );
 172     halo_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 173     halo_state->disable( GL_CULL_FACE );
 174
 175     halo_state->disable( GL_COLOR_MATERIAL );
 176     halo_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 177     halo_state->setMaterial ( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, 1, 1, 1, 1 ) ;
 178     halo_state->setMaterial ( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 ) ;
 179     halo_state->setMaterial ( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 ) ;
 180     // halo_state -> setShininess ( 0 ) ;
 181     halo_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 182     halo_state->setAlphaClamp(0.01);
 183     halo_state->enable ( GL_BLEND ) ;
 184
 185
 186     // Build ssg structure
 187     double size = moon_size * 10.0;
 188     sgVec3 v3;
 189     halo_vl = new ssgVertexArray;
 190     sgSetVec3( v3, -size, 0.0, -size );
 191     halo_vl->add( v3 );
 192     sgSetVec3( v3, size, 0.0, -size );
 193     halo_vl->add( v3 );
 194     sgSetVec3( v3, -size, 0.0,  size );
 195     halo_vl->add( v3 );
 196     sgSetVec3( v3, size, 0.0,  size );
 197     halo_vl->add( v3 );
 198
 199     sgVec2 v2;
 200     halo_tl = new ssgTexCoordArray;
 201     sgSetVec2( v2, 0.0f, 0.0f );
 202     halo_tl->add( v2 );
 203     sgSetVec2( v2, 1.0, 0.0 );
 204     halo_tl->add( v2 );
 205     sgSetVec2( v2, 0.0, 1.0 );
 206     halo_tl->add( v2 );
 207     sgSetVec2( v2, 1.0, 1.0 );
 208     halo_tl->add( v2 );
 209
 210     ssgLeaf *halo =
 211         new ssgVtxTable ( GL_TRIANGLE_STRIP, halo_vl, NULL, halo_tl, cl );
 212     halo->setState( halo_state );
 213 #endif
 214
 215     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 216     // into the provide scene graph branch
 217     moon_transform = new ssgTransform;
 218
 219     // moon_transform->addKid( halo );
 220     moon_transform->addKid( orb );
 221
 222     return moon_transform;
 223 }
 224
 225
 226 // repaint the moon colors based on current value of moon_angle in
 227 // degrees relative to verticle
 228 // 0 degrees = high noon
 229 // 90 degrees = moon rise/set
 230 // 180 degrees = darkest midnight
 231 bool SGMoon::repaint( double moon_angle ) {
 232     if ( moon_angle * SGD_RADIANS_TO_DEGREES < 100 ) {
 233         // else moon is well below horizon (so no point in repainting it)
 234
 235         // x_10 = moon_angle^10
 236         double x_10 = moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 237             * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 238             * moon_angle;
 239
 240         float ambient = (float)(0.4 * pow (1.1, - x_10 / 30.0));
 241         if (ambient < 0.3) { ambient = 0.3; }
 242         if (ambient > 1.0) { ambient = 1.0; }
 243
 244         sgVec4 color;
 245         sgSetVec4( color,
 246                    (ambient * 6.0)  - 1.0, // minimum value = 0.8
 247                    (ambient * 11.0) - 3.0, // minimum value = 0.3
 248                    (ambient * 12.0) - 3.6, // minimum value = 0.0
 249                    0.5 );
 250
 251         // temp test, forces the color to always be white
 252         // sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 253
 254         if (color[0] > 1.0) color[0] = 1.0;
 255         if (color[1] > 1.0) color[1] = 1.0;
 256         if (color[2] > 1.0) color[2] = 1.0;
 257
 258         // cout << "color = " << color[0] << " " << color[1] << " "
 259         //      << color[2] << endl;
 260
 261         float *ptr;
 262         ptr = cl->get( 0 );
 263         sgCopyVec4( ptr, color );
 264     }
 265
 266     return true;
 267 }
 268
 269
 270 // reposition the moon at the specified right ascension and
 271 // declination, offset by our current position (p) so that it appears
 272 // fixed at a great distance from the viewer.  Also add in an optional
 273 // rotation (i.e. for the current time of day.)
 274 bool SGMoon::reposition( sgVec3 p, double angle,
 275                          double rightAscension, double declination,
 276                          double moon_dist )
 277 {
 278     sgMat4 T1, T2, GST, RA, DEC;
 279     sgVec3 axis;
 280     sgVec3 v;
 281
 282     sgMakeTransMat4( T1, p );
 283
 284     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, -1.0 );
 285     sgMakeRotMat4( GST, angle, axis );
 286
 287     // xglRotatef( ((SGD_RADIANS_TO_DEGREES * rightAscension)- 90.0),
 288     //             0.0, 0.0, 1.0);
 289     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, 1.0 );
 290     sgMakeRotMat4( RA, (rightAscension * SGD_RADIANS_TO_DEGREES) - 90.0, axis );
 291
 292     // xglRotatef((SGD_RADIANS_TO_DEGREES * declination), 1.0, 0.0, 0.0);
 293     sgSetVec3( axis, 1.0, 0.0, 0.0 );
 294     sgMakeRotMat4( DEC, declination * SGD_RADIANS_TO_DEGREES, axis );
 295
 296     // xglTranslatef(0,moon_dist);
 297     sgSetVec3( v, 0.0, moon_dist, 0.0 );
 298     sgMakeTransMat4( T2, v );
 299
 300     sgMat4 TRANSFORM;
 301     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 302     sgPreMultMat4( TRANSFORM, GST );
 303     sgPreMultMat4( TRANSFORM, RA );
 304     sgPreMultMat4( TRANSFORM, DEC );
 305     sgPreMultMat4( TRANSFORM, T2 );
 306
 307     sgCoord skypos;
 308     sgSetCoord( &skypos, TRANSFORM );
 309
 310     moon_transform->setTransform( &skypos );
 311
 312     return true;
 313 }
 314