simgear/sky/stars.cxx

   1 // stars.cxx -- model the stars
   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 "stars.hxx"
  35
  36
  37 // Set up star rendering call backs
  38 static int sgStarPreDraw( ssgEntity *e ) {
  39     /* cout << endl << "Star pre draw" << endl << "----------------"
  40          << endl << endl; */
  41     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
  42     glDisable( GL_FOG );
  43     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
  44
  45     return true;
  46 }
  47
  48 static int sgStarPostDraw( ssgEntity *e ) {
  49     /* cout << endl << "Star post draw" << endl << "----------------"
  50          << endl << endl; */
  51     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
  52     glEnable( GL_FOG );
  53
  54     return true;
  55 }
  56
  57
  58 // Constructor
  59 SGStars::SGStars( void ) {
  60 }
  61
  62
  63 // Destructor
  64 SGStars::~SGStars( void ) {
  65 }
  66
  67
  68 // initialize the stars object and connect it into our scene graph root
  69 ssgBranch * SGStars::build( int num, sgdVec3 *star_data, double star_dist ) {
  70     sgVec4 color;
  71
  72     if ( star_data == NULL ) {
  73         cout << "WARNING: null star data passed to SGStars::build()" << endl;
  74     }
  75
  76     // set up the orb state
  77     state = new ssgSimpleState();
  78     state->disable( GL_LIGHTING );
  79     state->disable( GL_CULL_FACE );
  80     state->disable( GL_TEXTURE_2D );
  81     state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
  82     state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
  83     state->enable( GL_BLEND );
  84     state->disable( GL_ALPHA_TEST );
  85
  86     vl = new ssgVertexArray( num );
  87     cl = new ssgColourArray( num );
  88     // cl = new ssgColourArray( 1 );
  89     // sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
  90     // cl->add( color );
  91
  92     // Build ssg structure
  93     sgVec3 p;
  94     for ( int i = 0; i < num; ++i ) {
  95         // position seeded to arbitrary values
  96         sgSetVec3( p,
  97                    star_dist * cos( star_data[i][0] )
  98                        * cos( star_data[i][1] ),
  99                    star_dist * sin( star_data[i][0] )
 100                        * cos( star_data[i][1] ),
 101                    star_dist * sin( star_data[i][1] )
 102                    );
 103         vl->add( p );
 104
 105         // color (magnitude)
 106         sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 107         cl->add( color );
 108     }
 109
 110     ssgLeaf *stars_obj =
 111         new ssgVtxTable ( GL_POINTS, vl, NULL, NULL, cl );
 112     stars_obj->setState( state );
 113     stars_obj->setCallback( SSG_CALLBACK_PREDRAW, sgStarPreDraw );
 114     stars_obj->setCallback( SSG_CALLBACK_POSTDRAW, sgStarPostDraw );
 115
 116     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 117     // into the provide scene graph branch
 118     stars_transform = new ssgTransform;
 119
 120     stars_transform->addKid( stars_obj );
 121
 122     cout << "stars = " << stars_transform << endl;
 123
 124     return stars_transform;
 125 }
 126
 127
 128 // repaint the sun colors based on current value of sun_angle in
 129 // degrees relative to verticle
 130 // 0 degrees = high noon
 131 // 90 degrees = sun rise/set
 132 // 180 degrees = darkest midnight
 133 bool SGStars::repaint( double sun_angle, int num, sgdVec3 *star_data ) {
 134     // double min = 100;
 135     // double max = -100;
 136     double mag, nmag, alpha, factor, cutoff;
 137     float *color;
 138
 139     // determine which star structure to draw
 140     if ( sun_angle > (FG_PI_2 + 10.0 * DEG_TO_RAD ) ) {
 141         // deep night
 142         factor = 1.0;
 143         cutoff = 4.5;
 144     } else if ( sun_angle > (FG_PI_2 + 8.8 * DEG_TO_RAD ) ) {
 145         factor = 1.0;
 146         cutoff = 3.8;
 147     } else if ( sun_angle > (FG_PI_2 + 7.5 * DEG_TO_RAD ) ) {
 148         factor = 0.95;
 149         cutoff = 3.1;
 150     } else if ( sun_angle > (FG_PI_2 + 7.0 * DEG_TO_RAD ) ) {
 151         factor = 0.9;
 152         cutoff = 2.4;
 153     } else if ( sun_angle > (FG_PI_2 + 6.5 * DEG_TO_RAD ) ) {
 154         factor = 0.85;
 155         cutoff = 1.8;
 156     } else if ( sun_angle > (FG_PI_2 + 6.0 * DEG_TO_RAD ) ) {
 157         factor = 0.8;
 158         cutoff = 1.2;
 159     } else if ( sun_angle > (FG_PI_2 + 5.5 * DEG_TO_RAD ) ) {
 160         factor = 0.75;
 161         cutoff = 0.6;
 162     } else {
 163         // early dusk or late dawn
 164         factor = 0.7;
 165         cutoff = 0.0;
 166     }
 167
 168     for ( int i = 0; i < num; ++i ) {
 169         // if ( star_data[i][2] < min ) { min = star_data[i][2]; }
 170         // if ( star_data[i][2] > max ) { max = star_data[i][2]; }
 171
 172         // magnitude ranges from -1 (bright) to 4 (dim).  The range of
 173         // star and planet magnitudes can actually go outside of this,
 174         // but for our purpose, if it is brighter that -1, we'll color
 175         // it full white/alpha anyway and 4 is a convenient cutoff
 176         // point which keeps the number of stars drawn at about 500.
 177
 178         // color (magnitude)
 179         mag = star_data[i][2];
 180         if ( mag < cutoff ) {
 181             nmag = ( 4.5 - mag ) / 5.5; // translate to 0 ... 1.0 scale
 182             // alpha = nmag * 0.7 + 0.3; // translate to a 0.3 ... 1.0 scale
 183             alpha = nmag * 0.85 + 0.15; // translate to a 0.15 ... 1.0 scale
 184             alpha *= factor;          // dim when the sun is brighter
 185         } else {
 186             alpha = 0.0;
 187         }
 188
 189         if (alpha > 1.0) { alpha = 1.0; }
 190         if (alpha < 0.0) { alpha = 0.0; }
 191
 192         color = cl->get( i );
 193         sgSetVec4( color, 1.0, 1.0, 1.0, alpha );
 194         // cout << "alpha[" << i << "] = " << alpha << endl;
 195     }
 196
 197     // cout << "min = " << min << " max = " << max << " count = " << num
 198     //      << endl;
 199
 200     return true;
 201 }
 202
 203
 204 // reposition the stars for the specified time (GST rotation),
 205 // offset by our current position (p) so that it appears fixed at a
 206 // great distance from the viewer.
 207 bool SGStars::reposition( sgVec3 p, double angle )
 208 {
 209     sgMat4 T1, GST;
 210     sgVec3 axis;
 211
 212     sgMakeTransMat4( T1, p );
 213
 214     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, -1.0 );
 215     sgMakeRotMat4( GST, angle, axis );
 216
 217     sgMat4 TRANSFORM;
 218     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 219     sgPreMultMat4( TRANSFORM, GST );
 220
 221     sgCoord skypos;
 222     sgSetCoord( &skypos, TRANSFORM );
 223
 224     stars_transform->setTransform( &skypos );
 225
 226     return true;
 227 }