src/GUI/AirportDiagram.cxx

   1 // AirportDiagram.cxx - part of GUI launcher using Qt5
   2 //
   3 // Written by James Turner, started December 2014.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2014 James Turner <zakalawe@mac.com>
   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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  20
  21 #include "AirportDiagram.hxx"
  22
  23 #include <QPainter>
  24 #include <QDebug>
  25
  26 #include <Airports/airport.hxx>
  27 #include <Airports/runways.hxx>
  28 #include <Airports/parking.hxx>
  29 #include <Airports/pavement.hxx>
  30
  31 /* equatorial and polar earth radius */
  32 const float rec  = 6378137;          // earth radius, equator (?)
  33 const float rpol = 6356752.314f;      // earth radius, polar   (?)
  34
  35 //Returns Earth radius at a given latitude (Ellipsoide equation with two equal axis)
  36 static float earth_radius_lat( float lat )
  37 {
  38     double a = cos(lat)/rec;
  39     double b = sin(lat)/rpol;
  40     return 1.0f / sqrt( a * a + b * b );
  41 }
  42
  43
  44 AirportDiagram::AirportDiagram(QWidget* pr) :
  45 QWidget(pr)
  46 {
  47     setSizePolicy(QSizePolicy::MinimumExpanding,
  48                   QSizePolicy::MinimumExpanding);
  49     setMinimumSize(100, 100);
  50 }
  51
  52 void AirportDiagram::setAirport(FGAirportRef apt)
  53 {
  54     m_airport = apt;
  55     m_projectionCenter = apt ? apt->geod() : SGGeod();
  56     m_scale = 1.0;
  57     m_bounds = QRectF(); // clear
  58     m_runways.clear();
  59
  60     if (apt) {
  61         buildTaxiways();
  62         buildPavements();
  63     }
  64
  65     update();
  66 }
  67
  68 void AirportDiagram::addRunway(FGRunwayRef rwy)
  69 {
  70     Q_FOREACH(RunwayData rd, m_runways) {
  71         if (rd.runway == rwy->reciprocalRunway()) {
  72             return; // only add one end of reciprocal runways
  73         }
  74     }
  75
  76     QPointF p1 = project(rwy->geod()),
  77     p2 = project(rwy->end());
  78     extendBounds(p1);
  79     extendBounds(p2);
  80
  81     RunwayData r;
  82     r.p1 = p1;
  83     r.p2 = p2;
  84     r.widthM = qRound(rwy->widthM());
  85     r.runway = rwy;
  86     m_runways.append(r);
  87     update();
  88 }
  89
  90 void AirportDiagram::addParking(FGParking* park)
  91 {
  92     QPointF p = project(park->geod());
  93     extendBounds(p);
  94     update();
  95 }
  96
  97 void AirportDiagram::paintEvent(QPaintEvent* pe)
  98 {
  99     QPainter p(this);
 100     p.setRenderHints(QPainter::Antialiasing);
 101     p.fillRect(rect(), QColor(0x3f, 0x3f, 0x3f));
 102
 103     // fit bounds within our available space, allowing for a margin
 104     const int MARGIN = 32; // pixels
 105     double ratioInX = (width() - MARGIN * 2) / m_bounds.width();
 106     double ratioInY = (height() - MARGIN * 2) / m_bounds.height();
 107     double scale = std::min(ratioInX, ratioInY);
 108
 109     QTransform t;
 110     t.translate(width() / 2, height() / 2); // center projection origin in the widget
 111     t.scale(scale, scale);
 112     // center the bounding box (may not be at the origin)
 113     t.translate(-m_bounds.center().x(), -m_bounds.center().y());
 114     p.setTransform(t);
 115
 116 // pavements
 117     QBrush brush(QColor(0x9f, 0x9f, 0x9f));
 118     Q_FOREACH(const QPainterPath& path, m_pavements) {
 119         p.drawPath(path);
 120     }
 121
 122 // taxiways
 123     Q_FOREACH(const TaxiwayData& t, m_taxiways) {
 124         QPen pen(QColor(0x9f, 0x9f, 0x9f));
 125         pen.setWidth(t.widthM);
 126         p.setPen(pen);
 127         p.drawLine(t.p1, t.p2);
 128     }
 129
 130 // runways
 131     QPen pen(Qt::magenta);
 132     QFont f;
 133     f.setPixelSize(14);
 134     p.setFont(f);
 135
 136     Q_FOREACH(const RunwayData& r, m_runways) {
 137         p.setTransform(t);
 138
 139         pen.setWidth(r.widthM);
 140         p.setPen(pen);
 141         p.drawLine(r.p1, r.p2);
 142
 143     // draw idents
 144         QString ident = QString::fromStdString(r.runway->ident());
 145
 146         p.translate(r.p1);
 147         p.rotate(r.runway->headingDeg());
 148         // invert scaling factor so we can use screen pixel sizes here
 149         p.scale(1.0 / scale, 1.0/ scale);
 150
 151         p.drawText(QRect(-100, 5, 200, 200), ident, Qt::AlignHCenter | Qt::AlignTop);
 152
 153         FGRunway* recip = r.runway->reciprocalRunway();
 154         QString recipIdent = QString::fromStdString(recip->ident());
 155
 156         p.setTransform(t);
 157         p.translate(r.p2);
 158         p.rotate(recip->headingDeg());
 159         p.scale(1.0 / scale, 1.0/ scale);
 160
 161         p.drawText(QRect(-100, 5, 200, 200), recipIdent, Qt::AlignHCenter | Qt::AlignTop);
 162     }
 163 }
 164
 165
 166 void AirportDiagram::extendBounds(const QPointF& p)
 167 {
 168     if (p.x() < m_bounds.left()) {
 169         m_bounds.setLeft(p.x());
 170     } else if (p.x() > m_bounds.right()) {
 171         m_bounds.setRight(p.x());
 172     }
 173
 174     if (p.y() < m_bounds.top()) {
 175         m_bounds.setTop(p.y());
 176     } else if (p.y() > m_bounds.bottom()) {
 177         m_bounds.setBottom(p.y());
 178     }
 179 }
 180
 181 QPointF AirportDiagram::project(const SGGeod& geod) const
 182 {
 183     double r = earth_radius_lat(geod.getLatitudeRad());
 184     double ref_lat = m_projectionCenter.getLatitudeRad(),
 185     ref_lon = m_projectionCenter.getLongitudeRad(),
 186     lat = geod.getLatitudeRad(),
 187     lon = geod.getLongitudeRad(),
 188     lonDiff = lon - ref_lon;
 189
 190     double c = acos( sin(ref_lat) * sin(lat) + cos(ref_lat) * cos(lat) * cos(lonDiff) );
 191     if (c == 0.0) {
 192         // angular distance from center is 0
 193         return QPointF(0.0, 0.0);
 194     }
 195
 196     double k = c / sin(c);
 197     double x, y;
 198     if (ref_lat == (90 * SG_DEGREES_TO_RADIANS))
 199     {
 200         x = (SGD_PI / 2 - lat) * sin(lonDiff);
 201         y = -(SGD_PI / 2 - lat) * cos(lonDiff);
 202     }
 203     else if (ref_lat == -(90 * SG_DEGREES_TO_RADIANS))
 204     {
 205         x = (SGD_PI / 2 + lat) * sin(lonDiff);
 206         y = (SGD_PI / 2 + lat) * cos(lonDiff);
 207     }
 208     else
 209     {
 210         x = k * cos(lat) * sin(lonDiff);
 211         y = k * ( cos(ref_lat) * sin(lat) - sin(ref_lat) * cos(lat) * cos(lonDiff) );
 212     }
 213
 214     return QPointF(x, -y) * r * m_scale;
 215 }
 216
 217 void AirportDiagram::buildTaxiways()
 218 {
 219     m_taxiways.clear();
 220     for (unsigned int tIndex=0; tIndex < m_airport->numTaxiways(); ++tIndex) {
 221         FGTaxiwayRef tx = m_airport->getTaxiwayByIndex(tIndex);
 222
 223         TaxiwayData td;
 224         td.p1 = project(tx->geod());
 225         td.p2 = project(tx->pointOnCenterline(tx->lengthM()));
 226         extendBounds(td.p1);
 227         extendBounds(td.p2);
 228         td.widthM = tx->widthM();
 229         m_taxiways.append(td);
 230     }
 231 }
 232
 233 void AirportDiagram::buildPavements()
 234 {
 235     m_pavements.clear();
 236     for (unsigned int pIndex=0; pIndex < m_airport->numPavements(); ++pIndex) {
 237         FGPavementRef pave = m_airport->getPavementByIndex(pIndex);
 238         if (pave->getNodeList().empty()) {
 239             continue;
 240         }
 241
 242         QPainterPath pp;
 243         QPointF startPoint;
 244         bool closed = true;
 245         QPointF p0 = project(pave->getNodeList().front()->mPos);
 246
 247         FGPavement::NodeList::const_iterator it;
 248         for (it = pave->getNodeList().begin(); it != pave->getNodeList().end(); ) {
 249             const FGPavement::BezierNode *bn = dynamic_cast<const FGPavement::BezierNode *>(it->get());
 250             bool close = (*it)->mClose;
 251
 252             // increment iterator so we can look at the next point
 253             ++it;
 254             QPointF nextPoint = (it == pave->getNodeList().end()) ? startPoint : project((*it)->mPos);
 255
 256             if (bn) {
 257                 QPointF control = project(bn->mControl);
 258                 QPointF endPoint = close ? startPoint : nextPoint;
 259                 pp.quadTo(control, endPoint);
 260             } else {
 261                 // straight line segment
 262                 if (closed) {
 263                     pp.moveTo(p0);
 264                     closed = false;
 265                     startPoint = p0;
 266                 } else
 267                     pp.lineTo(p0);
 268             }
 269
 270             if (close) {
 271                 closed = true;
 272                 pp.closeSubpath();
 273                 startPoint = QPointF();
 274             }
 275
 276             p0 = nextPoint;
 277         } // of nodes iteration
 278
 279         if (!closed) {
 280             pp.closeSubpath();
 281         }
 282
 283         m_pavements.append(pp);
 284     } // of pavements iteration
 285 }