src/FDM/groundcache.cxx

   1 // groundcache.cxx -- carries a small subset of the scenegraph near the vehicle
   2 //
   3 // Written by Mathias Froehlich, started Nov 2004.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2004  Mathias Froehlich - Mathias.Froehlich@web.de
   6 //
   7 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   8 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10 // License, or (at your option) any later version.
  11 //
  12 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15 // General Public License for more details.
  16 //
  17 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 // along with this program; if not, write to the Free Software
  19 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20 //
  21 // $Id$
  22
  23
  24 #include <float.h>
  25
  26 #include <plib/sg.h>
  27
  28 #include <simgear/sg_inlines.h>
  29 #include <simgear/constants.h>
  30 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  31 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  32
  33 #include <Main/globals.hxx>
  34 #include <Scenery/scenery.hxx>
  35 #include <Scenery/tilemgr.hxx>
  36 #include <AIModel/AICarrier.hxx>
  37
  38 #include "flight.hxx"
  39 #include "groundcache.hxx"
  40
  41 // Specialized version of sgMultMat4 needed because of mixed matrix
  42 // types
  43 static inline void fgMultMat4(sgdMat4 dst, sgdMat4 m1, sgMat4 m2) {
  44     for ( int j = 0 ; j < 4 ; j++ ) {
  45         dst[0][j] = m2[0][0] * m1[0][j] +
  46                     m2[0][1] * m1[1][j] +
  47                     m2[0][2] * m1[2][j] +
  48                     m2[0][3] * m1[3][j] ;
  49
  50         dst[1][j] = m2[1][0] * m1[0][j] +
  51                     m2[1][1] * m1[1][j] +
  52                     m2[1][2] * m1[2][j] +
  53                     m2[1][3] * m1[3][j] ;
  54
  55         dst[2][j] = m2[2][0] * m1[0][j] +
  56                     m2[2][1] * m1[1][j] +
  57                     m2[2][2] * m1[2][j] +
  58                     m2[2][3] * m1[3][j] ;
  59
  60         dst[3][j] = m2[3][0] * m1[0][j] +
  61                     m2[3][1] * m1[1][j] +
  62                     m2[3][2] * m1[2][j] +
  63                     m2[3][3] * m1[3][j] ;
  64     }
  65 }
  66
  67 static inline bool fgdPointInTriangle( sgdVec3 point, sgdVec3 tri[3] )
  68 {
  69     sgdVec3 dif;
  70
  71     // Some tolerance in meters we accept a point to be outside of the triangle
  72     // and still return that it is inside.
  73     SGDfloat eps = 1e-2;
  74     SGDfloat min, max;
  75     // punt if outside bouding cube
  76     SG_MIN_MAX3 ( min, max, tri[0][0], tri[1][0], tri[2][0] );
  77     if( (point[0] < min - eps) || (point[0] > max + eps) )
  78         return false;
  79     dif[0] = max - min;
  80
  81     SG_MIN_MAX3 ( min, max, tri[0][1], tri[1][1], tri[2][1] );
  82     if( (point[1] < min - eps) || (point[1] > max + eps) )
  83         return false;
  84     dif[1] = max - min;
  85
  86     SG_MIN_MAX3 ( min, max, tri[0][2], tri[1][2], tri[2][2] );
  87     if( (point[2] < min - eps) || (point[2] > max + eps) )
  88         return false;
  89     dif[2] = max - min;
  90
  91     // drop the smallest dimension so we only have to work in 2d.
  92     SGDfloat min_dim = SG_MIN3 (dif[0], dif[1], dif[2]);
  93     SGDfloat x1, y1, x2, y2, x3, y3, rx, ry;
  94     if ( fabs(min_dim-dif[0]) <= DBL_EPSILON ) {
  95         // x is the smallest dimension
  96         x1 = point[1];
  97         y1 = point[2];
  98         x2 = tri[0][1];
  99         y2 = tri[0][2];
 100         x3 = tri[1][1];
 101         y3 = tri[1][2];
 102         rx = tri[2][1];
 103         ry = tri[2][2];
 104     } else if ( fabs(min_dim-dif[1]) <= DBL_EPSILON ) {
 105         // y is the smallest dimension
 106         x1 = point[0];
 107         y1 = point[2];
 108         x2 = tri[0][0];
 109         y2 = tri[0][2];
 110         x3 = tri[1][0];
 111         y3 = tri[1][2];
 112         rx = tri[2][0];
 113         ry = tri[2][2];
 114     } else if ( fabs(min_dim-dif[2]) <= DBL_EPSILON ) {
 115         // z is the smallest dimension
 116         x1 = point[0];
 117         y1 = point[1];
 118         x2 = tri[0][0];
 119         y2 = tri[0][1];
 120         x3 = tri[1][0];
 121         y3 = tri[1][1];
 122         rx = tri[2][0];
 123         ry = tri[2][1];
 124     } else {
 125         // all dimensions are really small so lets call it close
 126         // enough and return a successful match
 127         return true;
 128     }
 129
 130     // check if intersection point is on the same side of p1 <-> p2 as p3
 131     SGDfloat tmp = (y2 - y3);
 132     SGDfloat tmpn = (x2 - x3);
 133     int side1 = SG_SIGN (tmp * (rx - x3) + (y3 - ry) * tmpn);
 134     int side2 = SG_SIGN (tmp * (x1 - x3) + (y3 - y1) * tmpn
 135                          + side1 * eps * fabs(tmpn));
 136     if ( side1 != side2 ) {
 137         // printf("failed side 1 check\n");
 138         return false;
 139     }
 140
 141     // check if intersection point is on correct side of p2 <-> p3 as p1
 142     tmp = (y3 - ry);
 143     tmpn = (x3 - rx);
 144     side1 = SG_SIGN (tmp * (x2 - rx) + (ry - y2) * tmpn);
 145     side2 = SG_SIGN (tmp * (x1 - rx) + (ry - y1) * tmpn
 146                      + side1 * eps * fabs(tmpn));
 147     if ( side1 != side2 ) {
 148         // printf("failed side 2 check\n");
 149         return false;
 150     }
 151
 152     // check if intersection point is on correct side of p1 <-> p3 as p2
 153     tmp = (y2 - ry);
 154     tmpn = (x2 - rx);
 155     side1 = SG_SIGN (tmp * (x3 - rx) + (ry - y3) * tmpn);
 156     side2 = SG_SIGN (tmp * (x1 - rx) + (ry - y1) * tmpn
 157                      + side1 * eps * fabs(tmpn));
 158     if ( side1 != side2 ) {
 159         // printf("failed side 3  check\n");
 160         return false;
 161     }
 162
 163     return true;
 164 }
 165
 166 // Test if the line given by the point on the line pt_on_line and the
 167 // line direction dir intersects the sphere sp.
 168 // Adapted from plib.
 169 static inline bool
 170 fgdIsectSphereInfLine(const sgdSphere& sp,
 171                       const sgdVec3 pt_on_line, const sgdVec3 dir)
 172 {
 173   sgdVec3 r;
 174   sgdSubVec3( r, sp.getCenter(), pt_on_line ) ;
 175
 176   SGDfloat projectedDistance = sgdScalarProductVec3(r, dir);
 177
 178   SGDfloat dist = sgdScalarProductVec3 ( r, r ) -
 179     projectedDistance * projectedDistance;
 180
 181   SGDfloat radius = sp.getRadius();
 182   return dist < radius*radius;
 183 }
 184
 185 FGGroundCache::FGGroundCache()
 186 {
 187   sgdSetVec3(cache_center, 0.0, 0.0, 0.0);
 188   ground_radius = 0.0;
 189   cache_ref_time = 0.0;
 190   wire_id = 0;
 191   sgdSetVec3(reference_wgs84_point, 0.0, 0.0, 0.0);
 192   reference_vehicle_radius = 0.0;
 193   found_ground = false;
 194 }
 195
 196 FGGroundCache::~FGGroundCache()
 197 {
 198 }
 199
 200 FGGroundCache::GroundProperty
 201 FGGroundCache::extractGroundProperty( ssgLeaf* l )
 202 {
 203   // FIXME: Do more ...
 204   // Idea: have a get_globals() function which knows about that stuff.
 205   // Or most propably read that from a configuration file,
 206   // from property tree or whatever ...
 207
 208   // Get ground dependent data.
 209   GroundProperty gp;
 210   gp.wire_id = -1;
 211
 212   FGAICarrierHardware *ud =
 213     dynamic_cast<FGAICarrierHardware*>(l->getUserData());
 214   if (ud) {
 215     switch (ud->type) {
 216     case FGAICarrierHardware::Wire:
 217       gp.type = FGInterface::Wire;
 218       gp.wire_id = ud->id;
 219       break;
 220     case FGAICarrierHardware::Catapult:
 221       gp.type = FGInterface::Catapult;
 222       break;
 223     default:
 224       gp.type = FGInterface::Solid;
 225       break;
 226     }
 227
 228     // Copy the velocity from the carrier class.
 229     ud->carrier->getVelocityWrtEarth( gp.vel, gp.rot, gp.pivot );
 230   }
 231
 232   else {
 233
 234     // Initialize velocity field.
 235     sgdSetVec3( gp.vel, 0.0, 0.0, 0.0 );
 236     sgdSetVec3( gp.rot, 0.0, 0.0, 0.0 );
 237     sgdSetVec3( gp.pivot, 0.0, 0.0, 0.0 );
 238   }
 239
 240   // Get the texture name and decide what ground type we have.
 241   ssgState *st = l->getState();
 242   if (st != NULL && st->isAKindOf(ssgTypeSimpleState())) {
 243     ssgSimpleState *ss = (ssgSimpleState*)st;
 244     SGPath fullPath( ss->getTextureFilename() ? ss->getTextureFilename(): "" );
 245     string file = fullPath.file();
 246     SGPath dirPath(fullPath.dir());
 247     string category = dirPath.file();
 248
 249     if (category == "Runway")
 250       gp.type = FGInterface::Solid;
 251     else {
 252       if (file == "asphault.rgb" || file == "airport.rgb")
 253         gp.type = FGInterface::Solid;
 254       else if (file == "water.rgb" || file == "water-lake.rgb")
 255         gp.type = FGInterface::Water;
 256       else if (file == "forest.rgb" || file == "cropwood.rgb")
 257         gp.type = FGInterface::Forest;
 258     }
 259   }
 260
 261   return gp;
 262 }
 263
 264 void
 265 FGGroundCache::putLineLeafIntoCache(const sgdSphere *wsp, const sgdMat4 xform,
 266                                     ssgLeaf *l)
 267 {
 268   GroundProperty gp = extractGroundProperty(l);
 269
 270   // Lines must have special meanings.
 271   // Wires and catapults are done with lines.
 272   int nl = l->getNumLines();
 273   for (int i = 0; i < nl; ++i) {
 274     sgdSphere sphere;
 275     sphere.empty();
 276     sgdVec3 ends[2];
 277     short v[2];
 278     l->getLine(i, v, v+1 );
 279     for (int k=0; k<2; ++k) {
 280       sgdSetVec3(ends[k], l->getVertex(v[k]));
 281       sgdXformPnt3(ends[k], xform);
 282       sphere.extend(ends[k]);
 283     }
 284
 285     if (wsp->intersects( &sphere )) {
 286       if (gp.type == FGInterface::Wire) {
 287         Wire wire;
 288         sgdCopyVec3(wire.ends[0], ends[0]);
 289         sgdCopyVec3(wire.ends[1], ends[1]);
 290         sgdCopyVec3(wire.velocity, gp.vel);
 291         sgdCopyVec3(wire.rotation, gp.rot);
 292         sgdSubVec3(wire.rotation_pivot, gp.pivot, cache_center);
 293         wire.wire_id = gp.wire_id;
 294
 295         wires.push_back(wire);
 296       }
 297       if (gp.type == FGInterface::Catapult) {
 298         Catapult cat;
 299         sgdCopyVec3(cat.start, ends[0]);
 300         sgdCopyVec3(cat.end, ends[1]);
 301         sgdCopyVec3(cat.velocity, gp.vel);
 302         sgdCopyVec3(cat.rotation, gp.rot);
 303         sgdSubVec3(cat.rotation_pivot, gp.pivot, cache_center);
 304
 305         catapults.push_back(cat);
 306       }
 307     }
 308   }
 309 }
 310
 311 void
 312 FGGroundCache::putSurfaceLeafIntoCache(const sgdSphere *sp,
 313                                        const sgdMat4 xform, bool sphIsec,
 314                                        sgdVec3 down, ssgLeaf *l)
 315 {
 316   GroundProperty gp = extractGroundProperty(l);
 317
 318   int nt = l->getNumTriangles();
 319   for (int i = 0; i < nt; ++i) {
 320     Triangle t;
 321     t.sphere.empty();
 322     short v[3];
 323     l->getTriangle(i, &v[0], &v[1], &v[2]);
 324     for (int k = 0; k < 3; ++k) {
 325       sgdSetVec3(t.vertices[k], l->getVertex(v[k]));
 326       sgdXformPnt3(t.vertices[k], xform);
 327       t.sphere.extend(t.vertices[k]);
 328     }
 329
 330     sgdMakePlane(t.plane, t.vertices[0], t.vertices[1], t.vertices[2]);
 331     SGDfloat dot = sgdScalarProductVec3(down, t.plane);
 332     if (dot > 0) {
 333       if (!l->getCullFace()) {
 334         // Surface points downwards, ignore for altitude computations.
 335         continue;
 336       } else
 337         sgdScaleVec4( t.plane, -1 );
 338     }
 339
 340     // Check if the sphere around the vehicle intersects the sphere
 341     // around that triangle. If so, put that triangle into the cache.
 342     if (sphIsec && sp->intersects(&t.sphere)) {
 343       sgdCopyVec3(t.velocity, gp.vel);
 344       sgdCopyVec3(t.rotation, gp.rot);
 345       sgdSubVec3(t.rotation_pivot, gp.pivot, cache_center);
 346       t.type = gp.type;
 347       triangles.push_back(t);
 348     }
 349
 350     // In case the cache is empty, we still provide agl computations.
 351     // But then we use the old way of having a fixed elevation value for
 352     // the whole lifetime of this cache.
 353     if ( fgdIsectSphereInfLine(t.sphere, sp->getCenter(), down) ) {
 354       sgdVec3 tmp;
 355       sgdSetVec3(tmp, sp->center[0], sp->center[1], sp->center[2]);
 356       sgdVec3 isectpoint;
 357       if ( sgdIsectInfLinePlane( isectpoint, tmp, down, t.plane ) &&
 358            fgdPointInTriangle( isectpoint, t.vertices ) ) {
 359         found_ground = true;
 360         sgdAddVec3(isectpoint, cache_center);
 361         double this_radius = sgdLengthVec3(isectpoint);
 362         if (ground_radius < this_radius)
 363           ground_radius = this_radius;
 364       }
 365     }
 366   }
 367 }
 368
 369 inline void
 370 FGGroundCache::velocityTransformTriangle(double dt,
 371                                          FGGroundCache::Triangle& dst,
 372                                          const FGGroundCache::Triangle& src)
 373 {
 374   sgdCopyVec3(dst.vertices[0], src.vertices[0]);
 375   sgdCopyVec3(dst.vertices[1], src.vertices[1]);
 376   sgdCopyVec3(dst.vertices[2], src.vertices[2]);
 377
 378   sgdCopyVec4(dst.plane, src.plane);
 379
 380   sgdCopyVec3(dst.sphere.center, src.sphere.center);
 381   dst.sphere.radius = src.sphere.radius;
 382
 383   sgdCopyVec3(dst.velocity, src.velocity);
 384   sgdCopyVec3(dst.rotation, src.rotation);
 385   sgdCopyVec3(dst.rotation_pivot, src.rotation_pivot);
 386
 387   dst.type = src.type;
 388
 389   if (dt*sgdLengthSquaredVec3(src.velocity) != 0) {
 390     sgdVec3 pivotoff, vel;
 391     for (int i = 0; i < 3; ++i) {
 392       sgdSubVec3(pivotoff, src.vertices[i], src.rotation_pivot);
 393       sgdVectorProductVec3(vel, src.rotation, pivotoff);
 394       sgdAddVec3(vel, src.velocity);
 395       sgdAddScaledVec3(dst.vertices[i], vel, dt);
 396     }
 397
 398     // Transform the plane equation
 399     sgdSubVec3(pivotoff, dst.plane, src.rotation_pivot);
 400     sgdVectorProductVec3(vel, src.rotation, pivotoff);
 401     sgdAddVec3(vel, src.velocity);
 402     dst.plane[3] += dt*sgdScalarProductVec3(dst.plane, vel);
 403
 404     sgdAddScaledVec3(dst.sphere.center, src.velocity, dt);
 405   }
 406 }
 407
 408 void
 409 FGGroundCache::cache_fill(ssgBranch *branch, sgdMat4 xform,
 410                           sgdSphere* sp, sgdVec3 down, sgdSphere* wsp)
 411 {
 412   // Travel through all kids.
 413   ssgEntity *e;
 414   for ( e = branch->getKid(0); e != NULL ; e = branch->getNextKid() ) {
 415     if ( !(e->getTraversalMask() & SSGTRAV_HOT) )
 416       continue;
 417     if ( e->getBSphere()->isEmpty() )
 418       continue;
 419
 420     // We need to check further if either the sphere around the branch
 421     // intersects the sphere around the aircraft or the line downwards from
 422     // the aircraft intersects the branchs sphere.
 423     sgdSphere esphere;
 424     sgdSetVec3(esphere.center, e->getBSphere()->center);
 425     esphere.radius = e->getBSphere()->radius;
 426     esphere.orthoXform(xform);
 427     bool wspIsec = wsp->intersects(&esphere);
 428     bool downIsec = fgdIsectSphereInfLine(esphere, sp->getCenter(), down);
 429     if (!wspIsec && !downIsec)
 430       continue;
 431
 432     // For branches collect up the transforms to reach that branch and
 433     // call cache_fill recursively.
 434     if ( e->isAKindOf( ssgTypeBranch() ) ) {
 435       ssgBranch *b = (ssgBranch *)e;
 436       if ( b->isAKindOf( ssgTypeTransform() ) ) {
 437         // Collect up the transfors required to reach that part of
 438         // the branch.
 439         sgMat4 xform2;
 440         sgMakeIdentMat4( xform2 );
 441         ssgTransform *t = (ssgTransform*)b;
 442         t->getTransform( xform2 );
 443         sgdMat4 xform3;
 444         fgMultMat4(xform3, xform, xform2);
 445         cache_fill( b, xform3, sp, down, wsp );
 446       } else
 447         cache_fill( b, xform, sp, down, wsp );
 448     }
 449
 450     // For leafs, check each triangle for intersection.
 451     // This will minimize the number of vertices/triangles in the cache.
 452     else if (e->isAKindOf(ssgTypeLeaf())) {
 453       // Since we reach that leaf if we have an intersection with the
 454       // most propably bigger wire/catapult cache sphere, we need to check
 455       // that here, if the smaller cache for the surface has a chance for hits.
 456       // Also, if the spheres do not intersect compute a croase agl value
 457       // by following the line downwards originating at the aircraft.
 458       bool spIsec = sp->intersects(&esphere);
 459       putSurfaceLeafIntoCache(sp, xform, spIsec, down, (ssgLeaf *)e);
 460
 461       // If we are here, we need to put all special hardware here into
 462       // the cache.
 463       if (wspIsec)
 464         putLineLeafIntoCache(wsp, xform, (ssgLeaf *)e);
 465     }
 466   }
 467 }
 468
 469 bool
 470 FGGroundCache::prepare_ground_cache(double ref_time, const double pt[3],
 471                                     double rad)
 472 {
 473   // Empty cache.
 474   ground_radius = 0.0;
 475   found_ground = false;
 476   triangles.resize(0);
 477   catapults.resize(0);
 478   wires.resize(0);
 479
 480   // Store the parameters we used to build up that cache.
 481   sgdCopyVec3(reference_wgs84_point, pt);
 482   reference_vehicle_radius = rad;
 483   // Store the time reference used to compute movements of moving triangles.
 484   cache_ref_time = ref_time;
 485
 486   // Decide where we put the scenery center.
 487   Point3D old_cntr = globals->get_scenery()->get_center();
 488   Point3D cntr(pt[0], pt[1], pt[2]);
 489   // Only move the cache center if it is unaccaptable far away.
 490   if (40*40 < old_cntr.distance3Dsquared(cntr))
 491     globals->get_scenery()->set_center(cntr);
 492   else
 493     cntr = old_cntr;
 494
 495   // The center of the cache.
 496   sgdSetVec3(cache_center, cntr[0], cntr[1], cntr[2]);
 497
 498   sgdVec3 ptoff;
 499   sgdSubVec3(ptoff, pt, cache_center);
 500   // Prepare sphere around the aircraft.
 501   sgdSphere acSphere;
 502   acSphere.setRadius(rad);
 503   acSphere.setCenter(ptoff);
 504
 505   // Prepare bigger sphere around the aircraft.
 506   // This one is required for reliably finding wires we have caught but
 507   // have already left the hopefully smaller sphere for the ground reactions.
 508   const double max_wire_dist = 300.0;
 509   sgdSphere wireSphere;
 510   wireSphere.setRadius(max_wire_dist < rad ? rad : max_wire_dist);
 511   wireSphere.setCenter(ptoff);
 512
 513   // Down vector. Is used for croase agl computations when we are far enough
 514   // from ground that we have an empty cache.
 515   sgdVec3 down;
 516   sgdSetVec3(down, -pt[0], -pt[1], -pt[2]);
 517   sgdNormalizeVec3(down);
 518
 519   // We collaps all transforms we need to reach a particular leaf.
 520   // The leafs itself will be then transformed later.
 521   // So our cache is just flat.
 522   // For leafs which are moving (carriers surface, etc ...)
 523   // we will later store a speed in the GroundType class. We can then apply
 524   // some translations to that nodes according to the time which has passed
 525   // compared to that snapshot.
 526   sgdMat4 xform;
 527   sgdMakeIdentMat4( xform );
 528
 529
 530   // Walk the scene graph and extract solid ground triangles and carrier data.
 531   ssgBranch *terrain = globals->get_scenery()->get_scene_graph();
 532   cache_fill(terrain, xform, &acSphere, down, &wireSphere);
 533
 534   // some stats
 535   SG_LOG(SG_FLIGHT,SG_INFO, "prepare_ground_cache(): ac radius = " << rad
 536          << ", # triangles = " << triangles.size()
 537          << ", # wires = " << wires.size()
 538          << ", # catapults = " << catapults.size()
 539          << ", ground_radius = " << ground_radius );
 540
 541   // If the ground radius is still below 5e6 meters, then we do not yet have
 542   // any scenery.
 543   found_ground = found_ground && 5e6 < ground_radius;
 544   if (!found_ground)
 545     SG_LOG(SG_FLIGHT, SG_WARN, "prepare_ground_cache(): trying to build cache "
 546            "without any scenery below the aircraft" );
 547
 548   if (cntr != old_cntr)
 549     globals->get_scenery()->set_center(old_cntr);
 550
 551   return found_ground;
 552 }
 553
 554 bool
 555 FGGroundCache::is_valid(double *ref_time, double pt[3], double *rad)
 556 {
 557   sgdCopyVec3(pt, reference_wgs84_point);
 558   *rad = reference_vehicle_radius;
 559   *ref_time = cache_ref_time;
 560   return found_ground;
 561 }
 562
 563 double
 564 FGGroundCache::get_cat(double t, const double dpt[3],
 565                        double end[2][3], double vel[2][3])
 566 {
 567   // start with a distance of 1e10 meters...
 568   double dist = 1e10;
 569
 570   // Time difference to the reference time.
 571   t -= cache_ref_time;
 572
 573   size_t sz = catapults.size();
 574   for (size_t i = 0; i < sz; ++i) {
 575     sgdVec3 pivotoff, rvel[2];
 576     sgdLineSegment3 ls;
 577     sgdCopyVec3(ls.a, catapults[i].start);
 578     sgdCopyVec3(ls.b, catapults[i].end);
 579
 580     sgdSubVec3(pivotoff, ls.a, catapults[i].rotation_pivot);
 581     sgdVectorProductVec3(rvel[0], catapults[i].rotation, pivotoff);
 582     sgdAddVec3(rvel[0], catapults[i].velocity);
 583     sgdSubVec3(pivotoff, ls.b, catapults[i].rotation_pivot);
 584     sgdVectorProductVec3(rvel[1], catapults[i].rotation, pivotoff);
 585     sgdAddVec3(rvel[1], catapults[i].velocity);
 586
 587     sgdAddVec3(ls.a, cache_center);
 588     sgdAddVec3(ls.b, cache_center);
 589
 590     sgdAddScaledVec3(ls.a, rvel[0], t);
 591     sgdAddScaledVec3(ls.b, rvel[1], t);
 592
 593     double this_dist = sgdDistSquaredToLineSegmentVec3( ls, dpt );
 594     if (this_dist < dist) {
 595       SG_LOG(SG_FLIGHT,SG_INFO, "Found catapult "
 596              << this_dist << " meters away");
 597       dist = this_dist;
 598
 599       // The carrier code takes care of that ordering.
 600       sgdCopyVec3( end[0], ls.a );
 601       sgdCopyVec3( end[1], ls.b );
 602       sgdCopyVec3( vel[0], rvel[0] );
 603       sgdCopyVec3( vel[1], rvel[1] );
 604     }
 605   }
 606
 607   // At the end take the root, we only computed squared distances ...
 608   return sqrt(dist);
 609 }
 610
 611 bool
 612 FGGroundCache::get_agl(double t, const double dpt[3], double max_altoff,
 613                        double contact[3], double normal[3], double vel[3],
 614                        int *type, double *loadCapacity,
 615                        double *frictionFactor, double *agl)
 616 {
 617   bool ret = false;
 618
 619   *type = FGInterface::Unknown;
 620 //   *agl = 0.0;
 621   *loadCapacity = DBL_MAX;
 622   *frictionFactor = 1.0;
 623   sgdSetVec3( vel, 0.0, 0.0, 0.0 );
 624   sgdSetVec3( contact, 0.0, 0.0, 0.0 );
 625   sgdSetVec3( normal, 0.0, 0.0, 0.0 );
 626
 627   // Time difference to th reference time.
 628   t -= cache_ref_time;
 629
 630   // The double valued point we start to search for intersection.
 631   sgdVec3 pt;
 632   sgdSubVec3( pt, dpt, cache_center );
 633
 634   // The search direction
 635   sgdVec3 dir;
 636   sgdSetVec3( dir, -dpt[0], -dpt[1], -dpt[2] );
 637   sgdNormaliseVec3( dir );
 638
 639   // Initialize to something sensible
 640   double current_radius = 0.0;
 641
 642   size_t sz = triangles.size();
 643   for (size_t i = 0; i < sz; ++i) {
 644     Triangle triangle;
 645     velocityTransformTriangle(t, triangle, triangles[i]);
 646     if (!fgdIsectSphereInfLine(triangle.sphere, pt, dir))
 647       continue;
 648
 649     // Check for intersection.
 650     sgdVec3 isecpoint;
 651     if ( sgdIsectInfLinePlane( isecpoint, pt, dir, triangle.plane ) &&
 652          sgdPointInTriangle( isecpoint, triangle.vertices ) ) {
 653       // Transform to the wgs system
 654       sgdAddVec3( isecpoint, cache_center );
 655       // compute the radius, good enough approximation to take the geocentric radius
 656       SGDfloat radius = sgdLengthSquaredVec3(isecpoint);
 657       if (current_radius < radius) {
 658         // Compute the vector from pt to the intersection point ...
 659         sgdVec3 off;
 660         sgdSubVec3(off, pt, isecpoint);
 661         // ... and check if it is too high or not
 662         if (-max_altoff < sgdScalarProductVec3( off, dir )) {
 663           current_radius = radius;
 664           ret = true;
 665           // Save the new potential intersection point.
 666           sgdCopyVec3( contact, isecpoint );
 667           // The first three values in the vector are the plane normal.
 668           sgdCopyVec3( normal, triangle.plane );
 669           // The velocity wrt earth.
 670           sgdVec3 pivotoff;
 671           sgdSubVec3(pivotoff, pt, triangle.rotation_pivot);
 672           sgdVectorProductVec3(vel, triangle.rotation, pivotoff);
 673           sgdAddVec3(vel, triangle.velocity);
 674           // Save the ground type.
 675           *type = triangle.type;
 676           // FIXME: figure out how to get that sign ...
 677 //           *agl = sqrt(sqdist);
 678           *agl = sgdLengthVec3( dpt ) - sgdLengthVec3( contact );
 679 //           *loadCapacity = DBL_MAX;
 680 //           *frictionFactor = 1.0;
 681         }
 682       }
 683     }
 684   }
 685
 686   if (ret)
 687     return true;
 688
 689   // Whenever we did not have a ground triangle for the requested point,
 690   // take the ground level we found during the current cache build.
 691   // This is as good as what we had before for agl.
 692   double r = sgdLengthVec3( dpt );
 693   sgdCopyVec3( contact, dpt );
 694   sgdScaleVec3( contact, ground_radius/r );
 695   sgdCopyVec3( normal, dpt );
 696   sgdNormaliseVec3( normal );
 697   sgdSetVec3( vel, 0.0, 0.0, 0.0 );
 698
 699   // The altitude is the distance of the requested point from the
 700   // contact point.
 701   *agl = sgdLengthVec3( dpt ) - sgdLengthVec3( contact );
 702   *type = FGInterface::Unknown;
 703   *loadCapacity = DBL_MAX;
 704   *frictionFactor = 1.0;
 705
 706   return ret;
 707 }
 708
 709 bool FGGroundCache::caught_wire(double t, const double pt[4][3])
 710 {
 711   size_t sz = wires.size();
 712   if (sz == 0)
 713     return false;
 714
 715   // Time difference to the reference time.
 716   t -= cache_ref_time;
 717
 718   // Build the two triangles spanning the area where the hook has moved
 719   // during the past step.
 720   sgdVec4 plane[2];
 721   sgdVec3 tri[2][3];
 722   sgdMakePlane( plane[0], pt[0], pt[1], pt[2] );
 723   sgdCopyVec3( tri[0][0], pt[0] );
 724   sgdCopyVec3( tri[0][1], pt[1] );
 725   sgdCopyVec3( tri[0][2], pt[2] );
 726   sgdMakePlane( plane[1], pt[0], pt[2], pt[3] );
 727   sgdCopyVec3( tri[1][0], pt[0] );
 728   sgdCopyVec3( tri[1][1], pt[2] );
 729   sgdCopyVec3( tri[1][2], pt[3] );
 730
 731   // Intersect the wire lines with each of these triangles.
 732   // You have cautght a wire if they intersect.
 733   for (size_t i = 0; i < sz; ++i) {
 734     sgdVec3 le[2];
 735     for (int k = 0; k < 2; ++k) {
 736       sgdVec3 pivotoff, vel;
 737       sgdCopyVec3(le[k], wires[i].ends[k]);
 738       sgdSubVec3(pivotoff, le[k], wires[i].rotation_pivot);
 739       sgdVectorProductVec3(vel, wires[i].rotation, pivotoff);
 740       sgdAddVec3(vel, wires[i].velocity);
 741       sgdAddScaledVec3(le[k], vel, t);
 742       sgdAddVec3(le[k], cache_center);
 743     }
 744
 745     for (int k=0; k<2; ++k) {
 746       sgdVec3 isecpoint;
 747       double isecval = sgdIsectLinesegPlane(isecpoint, le[0], le[1], plane[k]);
 748       if ( 0.0 <= isecval && isecval <= 1.0 &&
 749            sgdPointInTriangle( isecpoint, tri[k] ) ) {
 750         SG_LOG(SG_FLIGHT,SG_INFO, "Caught wire");
 751         // Store the wire id.
 752         wire_id = wires[i].wire_id;
 753         return true;
 754       }
 755     }
 756   }
 757
 758   return false;
 759 }
 760
 761 bool FGGroundCache::get_wire_ends(double t, double end[2][3], double vel[2][3])
 762 {
 763   // Fast return if we do not have an active wire.
 764   if (wire_id < 0)
 765     return false;
 766
 767   // Time difference to the reference time.
 768   t -= cache_ref_time;
 769
 770   // Search for the wire with the matching wire id.
 771   size_t sz = wires.size();
 772   for (size_t i = 0; i < sz; ++i) {
 773     if (wires[i].wire_id == wire_id) {
 774       for (size_t k = 0; k < 2; ++k) {
 775         sgdVec3 pivotoff;
 776         sgdCopyVec3(end[k], wires[i].ends[k]);
 777         sgdSubVec3(pivotoff, end[k], wires[i].rotation_pivot);
 778         sgdVectorProductVec3(vel[k], wires[i].rotation, pivotoff);
 779         sgdAddVec3(vel[k], wires[i].velocity);
 780         sgdAddScaledVec3(end[k], vel[k], t);
 781         sgdAddVec3(end[k], cache_center);
 782       }
 783       return true;
 784     }
 785   }
 786
 787   return false;
 788 }
 789
 790 void FGGroundCache::release_wire(void)
 791 {
 792   wire_id = -1;
 793 }