src/AIModel/AIShip.cxx

   1 // FGAIShip - FGAIBase-derived class creates an AI ship
   2 //
   3 // Written by David Culp, started October 2003.
   4 // - davidculp2@comcast.net
   5 //
   6 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   8 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
   9 // License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  12 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // General Public License for more details.
  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 // along with this program; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  19
  20 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  21 #  include <config.h>
  22 #endif
  23
  24 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  25 #include <math.h>
  26
  27 #include "AIShip.hxx"
  28
  29
  30 FGAIShip::FGAIShip(FGAIManager* mgr) {
  31    manager = mgr;
  32    _type_str = "ship";
  33    _otype = otShip;
  34
  35    hdg_lock = false;
  36    rudder = 0.0;
  37 }
  38
  39 FGAIShip::~FGAIShip() {
  40 }
  41
  42
  43 bool FGAIShip::init() {
  44    return FGAIBase::init();
  45 }
  46
  47 void FGAIShip::bind() {
  48     FGAIBase::bind();
  49
  50     props->tie("surface-positions/rudder-pos-deg",
  51                 SGRawValuePointer<double>(&rudder));
  52
  53     props->setStringValue("name", name.c_str());
  54 }
  55
  56 void FGAIShip::unbind() {
  57     FGAIBase::unbind();
  58     props->untie("surface-positions/rudder-pos-deg");
  59 }
  60
  61 void FGAIShip::update(double dt) {
  62
  63    FGAIBase::update(dt);
  64    Run(dt);
  65    Transform();
  66 }
  67
  68
  69
  70 void FGAIShip::Run(double dt) {
  71
  72    if (fp) ProcessFlightPlan(dt);
  73
  74    double sp_turn_radius_ft;
  75    double rd_turn_radius_ft;
  76    double speed_north_deg_sec;
  77    double speed_east_deg_sec;
  78    double dist_covered_ft;
  79    double alpha;
  80
  81    // adjust speed
  82    double speed_diff = tgt_speed - speed;
  83    if (fabs(speed_diff) > 0.1) {
  84      if (speed_diff > 0.0) speed += 0.1 * dt;
  85      if (speed_diff < 0.0) speed -= 0.1 * dt;
  86    }
  87
  88    // convert speed to degrees per second
  89    speed_north_deg_sec = cos( hdg / SGD_RADIANS_TO_DEGREES )
  90                           * speed * 1.686 / ft_per_deg_lat;
  91    speed_east_deg_sec  = sin( hdg / SGD_RADIANS_TO_DEGREES )
  92                           * speed * 1.686 / ft_per_deg_lon;
  93
  94    // set new position
  95    pos.setlat( pos.lat() + speed_north_deg_sec * dt);
  96    pos.setlon( pos.lon() + speed_east_deg_sec * dt);
  97
  98
  99    // adjust heading based on current rudder angle
 100    if (rudder != 0.0)  {
 101    /*  turn_radius_ft = 0.088362 * speed * speed
 102                        / tan( fabs(rudder) / SG_RADIANS_TO_DEGREES );
 103      turn_circum_ft = SGD_2PI * turn_radius_ft;
 104      dist_covered_ft = speed * 1.686 * dt;
 105      alpha = dist_covered_ft / turn_circum_ft * 360.0;*/
 106
 107      if (turn_radius_ft <= 0) turn_radius_ft = 0; // don't allow nonsense values
 108
 109 //     cout << "speed " << speed << " turn radius " << turn_radius_ft << endl;
 110
 111 // adjust turn radius for speed. The equation is very approximate.
 112      sp_turn_radius_ft = 10 * pow ((speed - 15),2) + turn_radius_ft;
 113 //     cout << "speed " << speed << " speed turn radius " << sp_turn_radius_ft << endl;
 114
 115 // adjust turn radius for rudder angle. The equation is even more approximate.
 116      rd_turn_radius_ft = -130 * (rudder - 15) + sp_turn_radius_ft;
 117 //     cout << "rudder " << rudder << " rudder turn radius " << rd_turn_radius_ft << endl;
 118
 119 // calculate the angle, alpha, subtended by the arc traversed in time dt
 120      alpha = ((speed * 1.686 * dt)/rd_turn_radius_ft) * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
 121
 122 // make sure that alpha is applied in the right direction
 123
 124      hdg += alpha * sign( rudder );
 125
 126      if ( hdg > 360.0 ) hdg -= 360.0;
 127      if ( hdg < 0.0) hdg += 360.0;
 128
 129 //adjust roll for rudder angle and speed
 130      roll = - (  speed / 2 - rudder / 6 );
 131
 132 //    cout << " hdg " << hdg  << "roll "<< roll << endl;
 133    }
 134
 135    // adjust target rudder angle if heading lock engaged
 136    if (hdg_lock) {
 137      double rudder_sense = 0.0;
 138      double diff = fabs(hdg - tgt_heading);
 139      if (diff > 180) diff = fabs(diff - 360);
 140      double sum = hdg + diff;
 141      if (sum > 360.0) sum -= 360.0;
 142      if (fabs(sum - tgt_heading) < 1.0) {
 143        rudder_sense = 1.0;
 144      } else {
 145        rudder_sense = -1.0;
 146      }
 147      if (diff < 30) tgt_roll = diff * rudder_sense;
 148    }
 149
 150    // adjust rudder angle
 151    double rudder_diff = tgt_roll - rudder;
 152    if (fabs(rudder_diff) > 0.1) {
 153      if (rudder_diff > 0.0) rudder += 5.0 * dt;
 154      if (rudder_diff < 0.0) rudder -= 5.0 * dt;
 155    }
 156
 157 }
 158
 159
 160 void FGAIShip::AccelTo(double speed) {
 161    tgt_speed = speed;
 162 }
 163
 164
 165 void FGAIShip::PitchTo(double angle) {
 166    tgt_pitch = angle;
 167 }
 168
 169
 170 void FGAIShip::RollTo(double angle) {
 171    tgt_roll = angle;
 172 }
 173
 174
 175 void FGAIShip::YawTo(double angle) {
 176 }
 177
 178
 179 void FGAIShip::ClimbTo(double altitude) {
 180 }
 181
 182
 183 void FGAIShip::TurnTo(double heading) {
 184    tgt_heading = heading;
 185    hdg_lock = true;
 186 }
 187
 188
 189 double FGAIShip::sign(double x) {
 190
 191   if ( x < 0.0 ) { return -1.0; }
 192   else { return 1.0; }
 193 }
 194
 195 void FGAIShip::setFlightPlan(FGAIFlightPlan* f) {
 196   fp = f;
 197 }
 198
 199 void FGAIShip::setName(const string& n) {
 200   name = n;
 201 }
 202
 203 void FGAIShip::ProcessFlightPlan(double dt) {
 204   // not implemented yet
 205 }
 206