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     // sgVec4 color;
  50     // sgSetVec4( color, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
  51     // glMaterialfv ( GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT, color ) ;
  52
  53     return true;
  54 }
  55
  56 static int sgMoonOrbPostDraw( ssgEntity *e ) {
  57     /* cout << endl << "Moon orb post draw" << endl << "----------------"
  58          << endl << endl; */
  59     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
  60     glEnable( GL_FOG );
  61     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  62
  63     return true;
  64 }
  65
  66 static int sgMoonHaloPreDraw( ssgEntity *e ) {
  67     /* cout << endl << "Moon halo pre draw" << endl << "----------------"
  68          << endl << endl; */
  69     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
  70     glDisable( GL_FOG );
  71     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  72
  73     return true;
  74 }
  75
  76 static int sgMoonHaloPostDraw( ssgEntity *e ) {
  77     /* cout << endl << "Moon halo post draw" << endl << "----------------"
  78          << endl << endl; */
  79     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
  80     glEnable( GL_FOG );
  81     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  82
  83     return true;
  84 }
  85
  86
  87 // Constructor
  88 SGMoon::SGMoon( void ) {
  89 }
  90
  91
  92 // Destructor
  93 SGMoon::~SGMoon( void ) {
  94 }
  95
  96
  97 // build the moon object
  98 ssgBranch * SGMoon::build( FGPath path, double moon_size ) {
  99
 100     // set up the orb state
 101     path.append( "moon.rgba" );
 102     orb_state = new ssgSimpleState();
 103     orb_state->setTexture( (char *)path.c_str() );
 104     orb_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 105     orb_state->enable( GL_LIGHTING );
 106     orb_state->enable( GL_CULL_FACE );
 107     orb_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 108     orb_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 109     orb_state->setColourMaterial( GL_DIFFUSE );
 110     orb_state->setMaterial( GL_AMBIENT, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
 111     orb_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
 112     orb_state->enable( GL_BLEND );
 113     orb_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 114     orb_state->setAlphaClamp( 0.01 );
 115
 116     cl = new ssgColourArray( 1 );
 117     sgVec4 color;
 118     sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 119     cl->add( color );
 120
 121     ssgBranch *orb = ssgMakeSphere( orb_state, cl, moon_size, 15, 15,
 122                                     sgMoonOrbPreDraw, sgMoonOrbPostDraw );
 123
 124     // force a repaint of the moon colors with arbitrary defaults
 125     repaint( 0.0 );
 126
 127     // build the halo
 128     // moon_texbuf = new GLubyte[64*64*3];
 129     // moon_texid = makeHalo( moon_texbuf, 64 );
 130     // my_glWritePPMFile("moonhalo.ppm", moon_texbuf, 64, 64, RGB);
 131
 132 #if 0
 133     // set up the halo state
 134     halo_state = new ssgSimpleState();
 135     halo_state->setTexture( "halo.rgb" );
 136     // halo_state->setTexture( moon_texid );
 137     halo_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 138     halo_state->disable( GL_LIGHTING );
 139     halo_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 140     halo_state->disable( GL_CULL_FACE );
 141
 142     halo_state->disable( GL_COLOR_MATERIAL );
 143     halo_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 144     halo_state->setMaterial ( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, 1, 1, 1, 1 ) ;
 145     halo_state -> setMaterial ( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 ) ;
 146     halo_state -> setMaterial ( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 ) ;
 147     // halo_state -> setShininess ( 0 ) ;
 148     halo_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 149     halo_state->setAlphaClamp(0.01);
 150     halo_state->enable ( GL_BLEND ) ;
 151
 152
 153     // Build ssg structure
 154     double size = moon_size * 10.0;
 155     sgVec3 v3;
 156     halo_vl = new ssgVertexArray;
 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     sgSetVec3( v3, -size, 0.0,  size );
 162     halo_vl->add( v3 );
 163     sgSetVec3( v3, size, 0.0,  size );
 164     halo_vl->add( v3 );
 165
 166     sgVec2 v2;
 167     halo_tl = new ssgTexCoordArray;
 168     sgSetVec2( v2, 0.0f, 0.0f );
 169     halo_tl->add( v2 );
 170     sgSetVec2( v2, 1.0, 0.0 );
 171     halo_tl->add( v2 );
 172     sgSetVec2( v2, 0.0, 1.0 );
 173     halo_tl->add( v2 );
 174     sgSetVec2( v2, 1.0, 1.0 );
 175     halo_tl->add( v2 );
 176
 177     ssgLeaf *halo =
 178         new ssgVtxTable ( GL_TRIANGLE_STRIP, halo_vl, NULL, halo_tl, cl );
 179     halo->setState( halo_state );
 180 #endif
 181
 182     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 183     // into the provide scene graph branch
 184     moon_transform = new ssgTransform;
 185
 186     // moon_transform->addKid( halo );
 187     moon_transform->addKid( orb );
 188
 189     return moon_transform;
 190 }
 191
 192
 193 // repaint the moon colors based on current value of moon_angle in
 194 // degrees relative to verticle
 195 // 0 degrees = high noon
 196 // 90 degrees = moon rise/set
 197 // 180 degrees = darkest midnight
 198 bool SGMoon::repaint( double moon_angle ) {
 199     if ( moon_angle * RAD_TO_DEG < 100 ) {
 200         // else moon is well below horizon (so no point in repainting it)
 201
 202         // x_10 = moon_angle^10
 203         double x_10 = moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 204             * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle * moon_angle
 205             * moon_angle;
 206
 207         float ambient = (float)(0.4 * pow (1.1, - x_10 / 30.0));
 208         if (ambient < 0.3) { ambient = 0.3; }
 209         if (ambient > 1.0) { ambient = 1.0; }
 210
 211         sgVec4 color;
 212         sgSetVec4( color,
 213                    (ambient * 6.0)  - 1.0, // minimum value = 0.8
 214                    (ambient * 11.0) - 3.0, // minimum value = 0.3
 215                    (ambient * 12.0) - 3.6, // minimum value = 0.0
 216                    0.5 );
 217
 218         if (color[0] > 1.0) color[0] = 1.0;
 219         if (color[1] > 1.0) color[1] = 1.0;
 220         if (color[2] > 1.0) color[2] = 1.0;
 221
 222         // cout << "color = " << color[0] << " " << color[1] << " "
 223         //      << color[2] << endl;
 224
 225         float *ptr;
 226         ptr = cl->get( 0 );
 227         sgCopyVec4( ptr, color );
 228     }
 229
 230     return true;
 231 }
 232
 233
 234 // reposition the moon at the specified right ascension and
 235 // declination, offset by our current position (p) so that it appears
 236 // fixed at a great distance from the viewer.  Also add in an optional
 237 // rotation (i.e. for the current time of day.)
 238 bool SGMoon::reposition( sgVec3 p, double angle,
 239                          double rightAscension, double declination,
 240                          double moon_dist )
 241 {
 242     sgMat4 T1, T2, GST, RA, DEC;
 243     sgVec3 axis;
 244     sgVec3 v;
 245
 246     sgMakeTransMat4( T1, p );
 247
 248     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, -1.0 );
 249     sgMakeRotMat4( GST, angle, axis );
 250
 251     // xglRotatef(((RAD_TO_DEG * rightAscension)- 90.0), 0.0, 0.0, 1.0);
 252     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, 1.0 );
 253     sgMakeRotMat4( RA, (rightAscension * RAD_TO_DEG) - 90.0, axis );
 254
 255     // xglRotatef((RAD_TO_DEG * declination), 1.0, 0.0, 0.0);
 256     sgSetVec3( axis, 1.0, 0.0, 0.0 );
 257     sgMakeRotMat4( DEC, declination * RAD_TO_DEG, axis );
 258
 259     // xglTranslatef(0,60000,0);
 260     sgSetVec3( v, 0.0, 60000.0, 0.0 );
 261     sgMakeTransMat4( T2, v );
 262
 263     sgMat4 TRANSFORM;
 264     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 265     sgPreMultMat4( TRANSFORM, GST );
 266     sgPreMultMat4( TRANSFORM, RA );
 267     sgPreMultMat4( TRANSFORM, DEC );
 268     sgPreMultMat4( TRANSFORM, T2 );
 269
 270     sgCoord skypos;
 271     sgSetCoord( &skypos, TRANSFORM );
 272
 273     moon_transform->setTransform( &skypos );
 274
 275     return true;
 276 }