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
  54 void FGAIShip::unbind() {
  55     FGAIBase::unbind();
  56     props->untie("surface-positions/rudder-pos-deg");
  57 }
  58
  59 void FGAIShip::update(double dt) {
  60
  61    FGAIBase::update(dt);
  62    Run(dt);
  63    Transform();
  64 }
  65
  66
  67
  68 void FGAIShip::Run(double dt) {
  69
  70    if (fp) ProcessFlightPlan(dt);
  71
  72    double sp_turn_radius_ft;
  73    double rd_turn_radius_ft;
  74    double speed_north_deg_sec;
  75    double speed_east_deg_sec;
  76    double dist_covered_ft;
  77    double alpha;
  78
  79    // adjust speed
  80    double speed_diff = tgt_speed - speed;
  81    if (fabs(speed_diff) > 0.1) {
  82      if (speed_diff > 0.0) speed += 0.1 * dt;
  83      if (speed_diff < 0.0) speed -= 0.1 * dt;
  84    }
  85
  86    // convert speed to degrees per second
  87    speed_north_deg_sec = cos( hdg / SG_RADIANS_TO_DEGREES )
  88                           * speed * 1.686 / ft_per_deg_lat;
  89    speed_east_deg_sec  = sin( hdg / SG_RADIANS_TO_DEGREES )
  90                           * speed * 1.686 / ft_per_deg_lon;
  91
  92    // set new position
  93    pos.setlat( pos.lat() + speed_north_deg_sec * dt);
  94    pos.setlon( pos.lon() + speed_east_deg_sec * dt);
  95
  96
  97    // adjust heading based on current rudder angle
  98    if (rudder != 0.0)  {
  99    /*  turn_radius_ft = 0.088362 * speed * speed
 100                        / tan( fabs(rudder) / SG_RADIANS_TO_DEGREES );
 101      turn_circum_ft = SGD_2PI * turn_radius_ft;
 102      dist_covered_ft = speed * 1.686 * dt;
 103      alpha = dist_covered_ft / turn_circum_ft * 360.0;*/
 104
 105      if (turn_radius_ft <= 0) turn_radius_ft = 0; // don't allow nonsense values
 106
 107 //     cout << "speed " << speed << " turn radius " << turn_radius_ft << endl;
 108
 109 // adjust turn radius for speed. The equation is very approximate.
 110      sp_turn_radius_ft = 10 * pow ((speed - 15),2) + turn_radius_ft;
 111 //     cout << "speed " << speed << " speed turn radius " << sp_turn_radius_ft << endl;
 112
 113 // adjust turn radius for rudder angle. The equation is even more approximate.
 114      rd_turn_radius_ft = -130 * (rudder - 15) + sp_turn_radius_ft;
 115 //     cout << "rudder " << rudder << " rudder turn radius " << rd_turn_radius_ft << endl;
 116
 117 // calculate the angle, alpha, subtended by the arc traversed in time dt
 118      alpha = ((speed * 1.686 * dt)/rd_turn_radius_ft) * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
 119
 120 // make sure that alpha is applied in the right direction
 121
 122      hdg += alpha * sign( rudder );
 123
 124      if ( hdg > 360.0 ) hdg -= 360.0;
 125      if ( hdg < 0.0) hdg += 360.0;
 126
 127 //adjust roll for rudder angle and speed
 128      roll = - (  speed / 2 - rudder / 6 );
 129
 130 //    cout << " hdg " << hdg  << "roll "<< roll << endl;
 131    }
 132
 133    // adjust target rudder angle if heading lock engaged
 134    if (hdg_lock) {
 135      double rudder_sense = 0.0;
 136      double diff = fabs(hdg - tgt_heading);
 137      if (diff > 180) diff = fabs(diff - 360);
 138      double sum = hdg + diff;
 139      if (sum > 360.0) sum -= 360.0;
 140      if (fabs(sum - tgt_heading) < 1.0) {
 141        rudder_sense = 1.0;
 142      } else {
 143        rudder_sense = -1.0;
 144      }
 145      if (diff < 30) tgt_roll = diff * rudder_sense;
 146    }
 147
 148    // adjust rudder angle
 149    double rudder_diff = tgt_roll - rudder;
 150    if (fabs(rudder_diff) > 0.1) {
 151      if (rudder_diff > 0.0) rudder += 5.0 * dt;
 152      if (rudder_diff < 0.0) rudder -= 5.0 * dt;
 153    }
 154
 155 }
 156
 157
 158 void FGAIShip::AccelTo(double speed) {
 159    tgt_speed = speed;
 160 }
 161
 162
 163 void FGAIShip::PitchTo(double angle) {
 164    tgt_pitch = angle;
 165 }
 166
 167
 168 void FGAIShip::RollTo(double angle) {
 169    tgt_roll = angle;
 170 }
 171
 172
 173 void FGAIShip::YawTo(double angle) {
 174 }
 175
 176
 177 void FGAIShip::ClimbTo(double altitude) {
 178 }
 179
 180
 181 void FGAIShip::TurnTo(double heading) {
 182    tgt_heading = heading;
 183    hdg_lock = true;
 184 }
 185
 186
 187 double FGAIShip::sign(double x) {
 188
 189   if ( x < 0.0 ) { return -1.0; }
 190   else { return 1.0; }
 191 }
 192
 193 void FGAIShip::setFlightPlan(FGAIFlightPlan* f) {
 194   fp = f;
 195 }
 196
 197 void FGAIShip::ProcessFlightPlan(double dt) {
 198   // not implemented yet
 199 }
 200