simgear/sky/skysun.cxx

   1 // skysun.hxx -- draw a sun object
   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 #include <simgear/misc/fgpath.hxx>
  34
  35 #include "sphere.hxx"
  36 #include "skysun.hxx"
  37
  38
  39 // Constructor
  40 FGSkySun::FGSkySun( void ) {
  41 }
  42
  43
  44 // Destructor
  45 FGSkySun::~FGSkySun( void ) {
  46 }
  47
  48
  49 #if 0
  50 static GLuint makeHalo( GLubyte *sun_texbuf, int width ) {
  51     int texSize;
  52     GLuint texid;
  53     GLubyte *p;
  54     int i,j;
  55     double radius;
  56
  57     // create a texture id
  58 #ifdef GL_VERSION_1_1
  59     glGenTextures(1, &texid);
  60     glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texid);
  61 #elif GL_EXT_texture_object
  62     glGenTexturesEXT(1, &texid);
  63     glBindTextureEXT(GL_TEXTURE_2D, texid);
  64 #else
  65 #   error port me
  66 #endif
  67
  68     glPixelStorei( GL_UNPACK_ALIGNMENT, 4 );
  69     glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR );
  70     glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );
  71     glTexEnvi( GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE ) ;
  72
  73     // create the actual texture contents
  74     texSize = width * width;
  75
  76     if ( !sun_texbuf ) {
  77         cout << "ouch ..." << endl;
  78         exit(-1);  // Ugly!
  79     }
  80
  81     p = sun_texbuf;
  82
  83     radius = (double)(width / 2);
  84
  85     GLubyte value;
  86     double x, y, d;
  87     for ( i = 0; i < width; i++ ) {
  88         for ( j = 0; j < width; j++ ) {
  89             x = fabs((double)(i - (width / 2)));
  90             y = fabs((double)(j - (width / 2)));
  91             d = sqrt((x * x) + (y * y));
  92             if (d < radius) {
  93                 // t is 1.0 at center, 0.0 at edge
  94                 double t = 1.0 - (d / radius);
  95
  96                 // inverse square looks nice
  97                 value = (int)((double) 0xff * (t*t));
  98             } else {
  99                 value = 0x00;
 100             }
 101             *p = value;
 102             *(p+1) = value;
 103             *(p+2) = value;
 104             // *(p+3) = value;
 105
 106             p += 3;
 107         }
 108     }
 109
 110     /* glTexImage2D( GL_TEXTURE_2D,
 111                   0,
 112                   GL_RGBA,
 113                   width, width,
 114                   0,
 115                   GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE,
 116                   sun_texbuf ); */
 117
 118     return texid;
 119 }
 120
 121
 122 #define RGB  3                  // 3 bytes of color info per pixel
 123 #define RGBA 4                  // 4 bytes of color+alpha info
 124 void my_glWritePPMFile(const char *filename, GLubyte *buffer, int win_width, int win_height, int mode)
 125 {
 126     int i, j, k, q;
 127     unsigned char *ibuffer;
 128     FILE *fp;
 129     int pixelSize = mode==GL_RGBA?4:3;
 130
 131     ibuffer = (unsigned char *) malloc(win_width*win_height*RGB);
 132
 133     fp = fopen(filename, "wb");
 134     fprintf(fp, "P6\n# CREATOR: glReadPixel()\n%d %d\n%d\n",
 135             win_width, win_height, UCHAR_MAX);
 136     q = 0;
 137     for (i = 0; i < win_height; i++) {
 138         for (j = 0; j < win_width; j++) {
 139             for (k = 0; k < RGB; k++) {
 140                 ibuffer[q++] = (unsigned char)
 141                     *(buffer + (pixelSize*((win_height-1-i)*win_width+j)+k));
 142             }
 143         }
 144     }
 145
 146     // *(buffer + (pixelSize*((win_height-1-i)*win_width+j)+k));
 147
 148     fwrite(ibuffer, sizeof(unsigned char), RGB*win_width*win_height, fp);
 149     fclose(fp);
 150     free(ibuffer);
 151
 152     printf("wrote file (%d x %d pixels, %d bytes)\n",
 153            win_width, win_height, RGB*win_width*win_height);
 154 }
 155 #endif
 156
 157
 158 // initialize the sun object and connect it into our scene graph root
 159 bool FGSkySun::initialize( const FGPath& path ) {
 160     // create the scene graph for the sun/halo
 161     skysun = new ssgRoot;
 162     skysun->setName( "Sky Sun" );
 163
 164     // set up the orb state
 165     orb_state = new ssgSimpleState();
 166     orb_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 167     orb_state->disable( GL_LIGHTING );
 168     orb_state->disable( GL_CULL_FACE );
 169     orb_state->disable( GL_TEXTURE_2D );
 170     orb_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 171     orb_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 172     orb_state->disable( GL_BLEND );
 173     orb_state->disable( GL_ALPHA_TEST );
 174
 175     cl = new ssgColourArray( 1 );
 176     sgVec4 color;
 177     sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 178     cl->add( color );
 179
 180     ssgBranch *orb = ssgMakeSphere( orb_state, cl, 550.0, 10, 10 );
 181
 182     // force a repaint of the sun colors with arbitrary defaults
 183     repaint( 0.0 );
 184
 185     // build the halo
 186     // sun_texbuf = new GLubyte[64*64*3];
 187     // sun_texid = makeHalo( sun_texbuf, 64 );
 188     // my_glWritePPMFile("sunhalo.ppm", sun_texbuf, 64, 64, RGB);
 189
 190     // set up the halo state
 191     FGPath halo_path = path;
 192     halo_path.append( "halo.rgba" );
 193
 194     halo_state = new ssgSimpleState();
 195     halo_state->setTexture( (char *)halo_path.c_str() );
 196     // halo_state->setTexture( sun_texid );
 197     halo_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 198     halo_state->disable( GL_LIGHTING );
 199     halo_state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 200     halo_state->disable( GL_CULL_FACE );
 201
 202     halo_state->disable( GL_COLOR_MATERIAL );
 203     halo_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 204     halo_state->setMaterial ( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, 1, 1, 1, 1 ) ;
 205     halo_state -> setMaterial ( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 ) ;
 206     halo_state -> setMaterial ( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 ) ;
 207     // halo_state -> setShininess ( 0 ) ;
 208
 209     halo_state->setTranslucent();
 210     halo_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 211     halo_state->setAlphaClamp(0.01);
 212     halo_state->enable ( GL_BLEND ) ;
 213
 214
 215     // Build ssg structure
 216     sgVec3 v3;
 217     halo_vl = new ssgVertexArray;
 218     sgSetVec3( v3, -5000.0, 0.0, -5000.0 );
 219     halo_vl->add( v3 );
 220     sgSetVec3( v3, 5000.0, 0.0, -5000.0 );
 221     halo_vl->add( v3 );
 222     sgSetVec3( v3, -5000.0, 0.0,  5000.0 );
 223     halo_vl->add( v3 );
 224     sgSetVec3( v3, 5000.0, 0.0,  5000.0 );
 225     halo_vl->add( v3 );
 226
 227     sgVec2 v2;
 228     halo_tl = new ssgTexCoordArray;
 229     sgSetVec2( v2, 0.0f, 0.0f );
 230     halo_tl->add( v2 );
 231     sgSetVec2( v2, 1.0, 0.0 );
 232     halo_tl->add( v2 );
 233     sgSetVec2( v2, 0.0, 1.0 );
 234     halo_tl->add( v2 );
 235     sgSetVec2( v2, 1.0, 1.0 );
 236     halo_tl->add( v2 );
 237
 238     ssgLeaf *halo =
 239         new ssgVtxTable ( GL_TRIANGLE_STRIP, halo_vl, NULL, halo_tl, cl );
 240     halo->setState( halo_state );
 241
 242     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 243     // into the provide scene graph branch
 244     sun_selector = new ssgSelector;
 245     sun_transform = new ssgTransform;
 246
 247     sun_selector->addKid( sun_transform );
 248     sun_selector->clrTraversalMaskBits( SSGTRAV_HOT );
 249
 250     skysun->addKid( sun_selector );
 251
 252     sun_transform->addKid( halo );
 253     sun_transform->addKid( orb );
 254
 255     return true;
 256 }
 257
 258
 259 // repaint the sun colors based on current value of sun_angle in
 260 // degrees relative to verticle
 261 // 0 degrees = high noon
 262 // 90 degrees = sun rise/set
 263 // 180 degrees = darkest midnight
 264 bool FGSkySun::repaint( double sun_angle ) {
 265     if ( sun_angle * RAD_TO_DEG < 100 ) {
 266         // else sun is well below horizon (so no point in repainting it)
 267
 268         // x_10 = sun_angle^10
 269         double x_10 = sun_angle * sun_angle * sun_angle * sun_angle * sun_angle
 270             * sun_angle * sun_angle * sun_angle * sun_angle * sun_angle;
 271
 272         float ambient = (float)(0.4 * pow (1.1, - x_10 / 30.0));
 273         if (ambient < 0.3) { ambient = 0.3; }
 274         if (ambient > 1.0) { ambient = 1.0; }
 275
 276         sgVec4 color;
 277         sgSetVec4( color,
 278                    (ambient * 6.0)  - 1.0, // minimum value = 0.8
 279                    (ambient * 11.0) - 3.0, // minimum value = 0.3
 280                    (ambient * 12.0) - 3.6, // minimum value = 0.0
 281                    1.0 );
 282
 283         if (color[0] > 1.0) color[0] = 1.0;
 284         if (color[1] > 1.0) color[1] = 1.0;
 285         if (color[2] > 1.0) color[2] = 1.0;
 286
 287         // cout << "color = " << color[0] << " " << color[1] << " "
 288         //      << color[2] << endl;
 289
 290         float *ptr;
 291         ptr = cl->get( 0 );
 292         sgCopyVec4( ptr, color );
 293     }
 294
 295     return true;
 296 }
 297
 298
 299 // reposition the sun at the specified right ascension and
 300 // declination, offset by our current position (p) so that it appears
 301 // fixed at a great distance from the viewer.  Also add in an optional
 302 // rotation (i.e. for the current time of day.)
 303 bool FGSkySun::reposition( sgVec3 p, double angle,
 304                            double rightAscension, double declination )
 305 {
 306     sgMat4 T1, T2, GST, RA, DEC;
 307     sgVec3 axis;
 308     sgVec3 v;
 309
 310     sgMakeTransMat4( T1, p );
 311
 312     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, -1.0 );
 313     sgMakeRotMat4( GST, angle, axis );
 314
 315     // xglRotatef(((RAD_TO_DEG * rightAscension)- 90.0), 0.0, 0.0, 1.0);
 316     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, 1.0 );
 317     sgMakeRotMat4( RA, (rightAscension * RAD_TO_DEG) - 90.0, axis );
 318
 319     // xglRotatef((RAD_TO_DEG * declination), 1.0, 0.0, 0.0);
 320     sgSetVec3( axis, 1.0, 0.0, 0.0 );
 321     sgMakeRotMat4( DEC, declination * RAD_TO_DEG, axis );
 322
 323     // xglTranslatef(0,60000,0);
 324     sgSetVec3( v, 0.0, 60000.0, 0.0 );
 325     sgMakeTransMat4( T2, v );
 326
 327     sgMat4 TRANSFORM;
 328     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 329     sgPreMultMat4( TRANSFORM, GST );
 330     sgPreMultMat4( TRANSFORM, RA );
 331     sgPreMultMat4( TRANSFORM, DEC );
 332     sgPreMultMat4( TRANSFORM, T2 );
 333
 334     sgCoord skypos;
 335     sgSetCoord( &skypos, TRANSFORM );
 336
 337     sun_transform->setTransform( &skypos );
 338
 339     return true;
 340 }
 341
 342
 343 // Draw the sun
 344 bool FGSkySun::draw() {
 345     ssgCullAndDraw( skysun );
 346
 347     return true;
 348 }