src/Instrumentation/wxradar.cxx

   1 // Wx Radar background texture
   2 //
   3 // Written by Harald JOHNSEN, started May 2005.
   4 // With major amendments by Vivian MEAZZA May 2007
   5 // Ported to OSG by Tim Moore Jun 2007
   6 //
   7 //
   8 // Copyright (C) 2005  Harald JOHNSEN
   9 //
  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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  23 //
  24 //
  25
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #  include "config.h"
  28 #endif
  29
  30 #include <osg/Array>
  31 #include <osg/Geometry>
  32 #include <osg/Matrixf>
  33 #include <osg/PrimitiveSet>
  34 #include <osg/StateSet>
  35 #include <osg/Version>
  36 #include <osgDB/ReaderWriter>
  37 #include <osgDB/WriteFile>
  38
  39 #include <simgear/constants.h>
  40 #include <simgear/misc/sg_path.hxx>
  41 #include <simgear/environment/visual_enviro.hxx>
  42 #include <simgear/scene/model/model.hxx>
  43 #include <simgear/structure/exception.hxx>
  44 #include <simgear/misc/sg_path.hxx>
  45 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  46
  47 #include <sstream>
  48 #include <iomanip>
  49 SG_USING_STD(stringstream);
  50 SG_USING_STD(endl);
  51 SG_USING_STD(setprecision);
  52 SG_USING_STD(fixed);
  53 SG_USING_STD(setw);
  54 SG_USING_STD(setfill);
  55
  56 #include <Main/fg_props.hxx>
  57 #include <Main/globals.hxx>
  58 #include <Cockpit/panel.hxx>
  59 #include <Cockpit/hud.hxx>
  60 #include <AIModel/AIBase.hxx>
  61 #include <AIModel/AIManager.hxx>
  62 #include <AIModel/AIBallistic.hxx>
  63
  64 #include <Include/general.hxx>
  65 #include "instrument_mgr.hxx"
  66 #include "od_gauge.hxx"
  67 #include "wxradar.hxx"
  68
  69
  70 typedef list <osg::ref_ptr<FGAIBase> > radar_list_type;
  71 typedef radar_list_type::iterator radar_list_iterator;
  72 typedef radar_list_type::const_iterator radar_list_const_iterator;
  73
  74
  75 static const float UNIT = 1.0f / 8.0f;  // 8 symbols in a row/column in the texture
  76 static const char *DEFAULT_FONT = "typewriter.txf";
  77
  78 wxRadarBg::wxRadarBg ( SGPropertyNode *node) :
  79     _name(node->getStringValue("name", "radar")),
  80     _num(node->getIntValue("number", 0)),
  81     _interval(node->getDoubleValue("update-interval-sec", 1.0)),
  82     _time( 0.0 ),
  83     _last_switchKnob( "off" ),
  84     _sim_init_done ( false ),
  85     _resultTexture( 0 ),
  86     _wxEcho( 0 ),
  87     _odg( 0 )
  88 {
  89     const char *tacan_source = node->getStringValue("tacan-source",
  90             "/instrumentation/tacan");
  91     _Tacan = fgGetNode(tacan_source, true);
  92 }
  93
  94
  95 wxRadarBg::~wxRadarBg ()
  96 {
  97     if (_radar_font_node != 0) {
  98         _radar_font_node->removeChangeListener(this);
  99     }
 100 }
 101
 102
 103 void
 104 wxRadarBg::init ()
 105 {
 106     string branch;
 107     branch = "/instrumentation/" + _name;
 108
 109     _Instrument = fgGetNode(branch.c_str(), _num, true );
 110     _serviceable_node = _Instrument->getNode("serviceable", true);
 111
 112     // texture name to use in 2D and 3D instruments
 113     _texture_path = _Instrument->getStringValue("radar-texture-path",
 114             "Aircraft/Instruments/Textures/od_wxradar.rgb");
 115     _resultTexture = FGTextureManager::createTexture(_texture_path.c_str(),
 116                                                      false);
 117
 118     SGPath tpath(globals->get_fg_root());
 119     string path = _Instrument->getStringValue("echo-texture-path",
 120             "Aircraft/Instruments/Textures/wxecho.rgb");
 121     tpath.append(path);
 122
 123     // no mipmap or else alpha will mix with pixels on the border of shapes, ruining the effect
 124     _wxEcho = SGLoadTexture2D(tpath, false, false);
 125
 126
 127     _Instrument->setFloatValue("trk", 0.0);
 128     _Instrument->setFloatValue("tilt", 0.0);
 129     _Instrument->setStringValue("status","");
 130     // those properties are used by a radar instrument of a MFD
 131     // input switch = OFF | TST | STBY | ON
 132     // input mode = WX | WXA | MAP
 133     // output status = STBY | TEST | WX | WXA | MAP | blank
 134     // input lightning = true | false
 135     // input TRK = +/- n degrees
 136     // input TILT = +/- n degree
 137     // input autotilt = true | false
 138     // input range = n nm (20/40/80)
 139     // input display-mode = arc | rose | map | plan
 140
 141     FGInstrumentMgr *imgr = (FGInstrumentMgr *) globals->get_subsystem("instrumentation");
 142     _odg = (FGODGauge *) imgr->get_subsystem("od_gauge");
 143     _odg->setSize(512);
 144
 145     _ai = (FGAIManager*)globals->get_subsystem("ai_model");
 146     _ai_enabled_node = fgGetNode("/sim/ai/enabled", true);
 147
 148     _user_lat_node = fgGetNode("/position/latitude-deg", true);
 149     _user_lon_node = fgGetNode("/position/longitude-deg", true);
 150     _user_alt_node = fgGetNode("/position/altitude-ft", true);
 151
 152     _user_speed_east_fps_node   = fgGetNode("/velocities/speed-east-fps", true);
 153     _user_speed_north_fps_node  = fgGetNode("/velocities/speed-north-fps", true);
 154
 155     _tacan_serviceable_node = _Tacan->getNode("serviceable", true);
 156     _tacan_distance_node    = _Tacan->getNode("indicated-distance-nm", true);
 157     _tacan_name_node        = _Tacan->getNode("name", true);
 158     _tacan_bearing_node     = _Tacan->getNode("indicated-bearing-true-deg", true);
 159     _tacan_in_range_node    = _Tacan->getNode("in-range", true);
 160
 161     _radar_mode_control_node = _Instrument->getNode("mode-control", true);
 162     _radar_coverage_node     = _Instrument->getNode("limit-deg", true);
 163     _radar_ref_rng_node      = _Instrument->getNode("reference-range-nm", true);
 164     _radar_hdg_marker_node   = _Instrument->getNode("heading-marker", true);
 165
 166     SGPropertyNode *n = _Instrument->getNode("display-controls", true);
 167     _radar_weather_node     = n->getNode("WX", true);
 168     _radar_position_node    = n->getNode("pos", true);
 169     _radar_data_node        = n->getNode("data", true);
 170     _radar_symbol_node      = n->getNode("symbol", true);
 171     _radar_centre_node      = n->getNode("centre", true);
 172     _radar_rotate_node      = n->getNode("rotate", true);
 173     _radar_font_node        = _Instrument->getNode("font", true);
 174     _radar_font_node->addChangeListener(this);
 175
 176     updateFont();
 177
 178     _radar_centre_node->setBoolValue(false);
 179     if (_radar_coverage_node->getType() == SGPropertyNode::NONE)
 180         _radar_coverage_node->setFloatValue(120);
 181     if (_radar_ref_rng_node->getType() == SGPropertyNode::NONE)
 182         _radar_ref_rng_node->setDoubleValue(35);
 183     if (_radar_hdg_marker_node->getType() == SGPropertyNode::NONE)
 184         _radar_hdg_marker_node->setBoolValue(true);
 185
 186     _x_offset = 0;
 187     _y_offset = 0;
 188
 189     // OSG geometry setup. The polygons for the radar returns will be
 190     // stored in a single Geometry. The geometry will have several
 191     // primitive sets so we can have different kinds of polys and
 192     // choose a different overall color for each set.
 193     _radarGeode = new osg::Geode;
 194     osg::StateSet* stateSet = _radarGeode->getOrCreateStateSet();
 195     stateSet->setTextureAttributeAndModes(0, _wxEcho.get());
 196     _geom = new osg::Geometry;
 197     _geom->setUseDisplayList(false);
 198     // Initially allocate space for 128 quads
 199     _vertices = new osg::Vec2Array;
 200     _vertices->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 201     _vertices->reserve(128 * 4);
 202     _geom->setVertexArray(_vertices);
 203     _texCoords = new osg::Vec2Array;
 204     _texCoords->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 205     _texCoords->reserve(128 * 4);
 206     _geom->setTexCoordArray(0, _texCoords);
 207     osg::Vec3Array* colors = new osg::Vec3Array;
 208     colors->push_back(osg::Vec3(1.0f, 1.0f, 1.0f)); // color of echos
 209     colors->push_back(osg::Vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f)); // arc mask
 210     colors->push_back(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f)); // rest of mask
 211     _geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_PRIMITIVE_SET);
 212     _geom->setColorArray(colors);
 213     osg::PrimitiveSet* pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS);
 214     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 215     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 216     pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS);
 217     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 218     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 219     pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES);
 220     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 221     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 222     _geom->setInitialBound(osg::BoundingBox(osg::Vec3f(-256.0f, -256.0f, 0.0f),
 223             osg::Vec3f(256.0f, 256.0f, 0.0f)));
 224     _radarGeode->addDrawable(_geom);
 225     _odg->allocRT();
 226     // Texture in the 2D panel system
 227     FGTextureManager::addTexture(_texture_path.c_str(), _odg->getTexture());
 228
 229     _textGeode = new osg::Geode;
 230
 231     osg::Camera* camera = _odg->getCamera();
 232     camera->addChild(_radarGeode.get());
 233     camera->addChild(_textGeode.get());
 234 }
 235
 236
 237 // Local coordinates for each echo
 238 const osg::Vec3f echoCoords[4] = {
 239     osg::Vec3f(-.7f, -.7f, 0.0f), osg::Vec3f(.7f, -.7f, 0.0f),
 240     osg::Vec3f(.7f, .7f, 0.0f), osg::Vec3f(-.7f, .7f, 0.0f)
 241 };
 242
 243
 244 const osg::Vec2f echoTexCoords[4] = {
 245     osg::Vec2f(0.0f, 0.0f), osg::Vec2f(UNIT, 0.0f),
 246     osg::Vec2f(UNIT, UNIT), osg::Vec2f(0.0f, UNIT)
 247 };
 248
 249
 250 // helper
 251 static void
 252 addQuad(osg::Vec2Array* vertices, osg::Vec2Array* texCoords,
 253         const osg::Matrixf& transform, const osg::Vec2f& texBase)
 254 {
 255     for (int i = 0; i < 4; i++) {
 256         const osg::Vec3f coords = transform.preMult(echoCoords[i]);
 257         texCoords->push_back(texBase + echoTexCoords[i]);
 258         vertices->push_back(osg::Vec2f(coords.x(), coords.y()));
 259     }
 260 }
 261
 262
 263 // Rotate by a heading value
 264 static inline
 265 osg::Matrixf wxRotate(float angle)
 266 {
 267     return osg::Matrixf::rotate(angle, 0.0f, 0.0f, -1.0f);
 268 }
 269
 270
 271 void
 272 wxRadarBg::update (double delta_time_sec)
 273 {
 274     if ( ! _sim_init_done ) {
 275         if ( ! fgGetBool("sim/sceneryloaded", false) )
 276             return;
 277
 278         _sim_init_done = true;
 279     }
 280     if ( !_odg || ! _serviceable_node->getBoolValue() ) {
 281         _Instrument->setStringValue("status","");
 282         return;
 283     }
 284     _time += delta_time_sec;
 285     if (_time < _interval)
 286         return;
 287
 288     _time = 0.0;
 289
 290     string mode = _Instrument->getStringValue("display-mode", "arc");
 291     if (mode == "map") {
 292         if (_display_mode != MAP) {
 293             _display_mode = MAP;
 294             center_map();
 295         }
 296     } else if (mode == "plan") {
 297         _display_mode = PLAN;
 298     } else {
 299         _display_mode = ARC;
 300     }
 301
 302     string switchKnob = _Instrument->getStringValue("switch", "on");
 303     if ( _last_switchKnob != switchKnob ) {
 304         // since 3D models don't share textures with the rest of the world
 305         // we must locate them and replace their handle by hand
 306         // only do that when the instrument is turned on
 307         //if ( _last_switchKnob == "off" )
 308         //_odg->set_texture(_texture_path.c_str(), _resultTexture->getHandle());
 309
 310         _last_switchKnob = switchKnob;
 311     }
 312
 313     if ( switchKnob == "off" ) {
 314         _Instrument->setStringValue("status","");
 315     } else if ( switchKnob == "stby" ) {
 316         _Instrument->setStringValue("status","STBY");
 317     } else if ( switchKnob == "tst" ) {
 318         _Instrument->setStringValue("status","TST");
 319         // find something interesting to do...
 320     } else {
 321         float r = _Instrument->getFloatValue("range", 40.0);
 322         if (r != _range_nm) {
 323             center_map();
 324             _range_nm = r;
 325         }
 326
 327         _radar_ref_rng = _radar_ref_rng_node->getDoubleValue();
 328         _view_heading = get_heading() * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 329         _centerTrans.makeTranslate(0.0f, 0.0f, 0.0f);
 330
 331         _scale = 200.0 / _range_nm;
 332         _angle_offset = 0;
 333
 334         if ( _display_mode == ARC ) {
 335             _scale = 2*200.0f / _range_nm;
 336             _angle_offset = -_view_heading;
 337             _centerTrans.makeTranslate(0.0f, -200.0f, 0.0f);
 338
 339         } else if ( _display_mode == MAP ) {
 340             apply_map_offset();
 341
 342             bool centre = _radar_centre_node->getBoolValue();
 343             if (centre) {
 344                 center_map();
 345                 _radar_centre_node->setBoolValue(false);
 346             }
 347
 348             //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: displacement "
 349             //        << _x_offset <<", "<<_y_offset
 350             //        << " user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT "
 351             //        << user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT
 352             //        << " user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT "
 353             //        << user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT
 354             //        << " dt " << delta_time_sec);
 355
 356             _centerTrans.makeTranslate(_x_offset, _y_offset, 0.0f);
 357
 358         } else if ( _display_mode == PLAN ) {
 359             if (_radar_rotate_node->getBoolValue()) {
 360                 _angle_offset = -_view_heading;
 361             }
 362         } else {
 363             // rose
 364         }
 365
 366         _vertices->clear();
 367         _texCoords->clear();
 368         _textGeode->removeDrawables(0, _textGeode->getNumDrawables());
 369
 370
 371         update_weather();
 372
 373
 374         osg::DrawArrays* quadPSet
 375                 = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(0));
 376         quadPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, _vertices->size());
 377         quadPSet->dirty();
 378
 379         // erase what is out of sight of antenna
 380         /*
 381             |\     /|
 382             | \   / |
 383             |  \ /  |
 384             ---------
 385             |       |
 386             |       |
 387             ---------
 388         */
 389
 390         osg::DrawArrays* maskPSet
 391                 = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(1));
 392         osg::DrawArrays* trimaskPSet
 393                 = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(2));
 394
 395         if ( _display_mode == ARC ) {
 396             float xOffset = 256.0f;
 397             float yOffset = 200.0f;
 398
 399             int firstQuadVert = _vertices->size();
 400             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(0.5f, 0.25f));
 401             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-xOffset, 0.0 + yOffset));
 402             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(1.0f, 0.25f));
 403             _vertices->push_back(osg::Vec2f(xOffset, 0.0 + yOffset));
 404             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(1.0f, 0.5f));
 405             _vertices->push_back(osg::Vec2f(xOffset, 256.0 + yOffset));
 406             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(0.5f, 0.5f));
 407             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-xOffset, 256.0 + yOffset));
 408             maskPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, firstQuadVert, 4);
 409
 410             // The triangles aren't supposed to be textured, but there's
 411             // no need to set up a different Geometry, switch modes,
 412             // etc. I happen to know that there's a white pixel in the
 413             // texture at 1.0, 0.0 :)
 414             float centerY = tan(30 * SG_DEGREES_TO_RADIANS);
 415             _vertices->push_back(osg::Vec2f(0.0, 0.0));
 416             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, 0.0));
 417             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, 256.0 * centerY));
 418
 419             _vertices->push_back(osg::Vec2f(0.0, 0.0));
 420             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 0.0));
 421             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 256.0 * centerY));
 422
 423             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256, 0.0));
 424             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 0.0));
 425             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, -256.0));
 426
 427             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256, 0.0));
 428             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, -256.0));
 429             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, -256.0));
 430
 431             const osg::Vec2f whiteSpot(1.0f, 0.0f);
 432             for (int i = 0; i < 3 * 4; i++)
 433                 _texCoords->push_back(whiteSpot);
 434
 435             trimaskPSet->set(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, firstQuadVert + 4,
 436                     3 * 4);
 437
 438         } else {
 439             maskPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, 0);
 440             trimaskPSet->set(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, 0, 0);
 441         }
 442
 443         maskPSet->dirty();
 444         trimaskPSet->dirty();
 445
 446         // draw without mask
 447         _vertices->clear();
 448         _texCoords->clear();
 449
 450         update_aircraft();
 451         update_tacan();
 452         update_heading_marker();
 453
 454         quadPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, _vertices->size());
 455         quadPSet->dirty();
 456     }
 457 }
 458
 459
 460 void
 461 wxRadarBg::update_weather()
 462 {
 463     string modeButton = _Instrument->getStringValue("mode", "wx");
 464     _radarEchoBuffer = *sgEnviro.get_radar_echo();
 465
 466     // pretend we have a scan angle bigger then the FOV
 467     // TODO:check real fov, enlarge if < nn, and do clipping if > mm
 468     const float fovFactor = 1.45f;
 469     _Instrument->setStringValue("status", modeButton.c_str());
 470
 471     list_of_SGWxRadarEcho *radarEcho = &_radarEchoBuffer;
 472     list_of_SGWxRadarEcho::iterator iradarEcho, end = radarEcho->end();
 473     const float LWClevel[] = { 0.1f, 0.5f, 2.1f };
 474
 475     // draw the cloud radar echo
 476     bool drawClouds = _radar_weather_node->getBoolValue();
 477     if (drawClouds) {
 478
 479         // we do that in 3 passes, one for each color level
 480         // this is to 'merge' same colors together
 481         for (int level = 0; level <= 2; level++) {
 482             float col = level * UNIT;
 483
 484             for (iradarEcho = radarEcho->begin(); iradarEcho != end; ++iradarEcho) {
 485                 int cloudId = iradarEcho->cloudId;
 486                 bool upgrade = (cloudId >> 5) & 1;
 487                 float lwc = iradarEcho->LWC + (upgrade ? 1.0f : 0.0f);
 488
 489                 // skip ns
 490                 if (iradarEcho->LWC >= 0.5 && iradarEcho->LWC <= 0.6)
 491                     continue;
 492
 493                 if (iradarEcho->lightning || lwc < LWClevel[level])
 494                     continue;
 495
 496                 float radius = sgSqrt(iradarEcho->dist) * SG_METER_TO_NM * _scale;
 497                 float size = iradarEcho->radius * 2.0 * SG_METER_TO_NM * _scale;
 498
 499                 if (radius - size > 180)
 500                     continue;
 501
 502                 float angle = (iradarEcho->heading - _angle_offset) //* fovFactor
 503                         + 0.5 * SG_PI;
 504
 505                 // Rotate echo into position, and rotate echo to have
 506                 // a constant orientation towards the
 507                 // airplane. Compass headings increase in clockwise
 508                 // direction, while graphics rotations follow
 509                 // right-hand (counter-clockwise) rule.
 510                 const osg::Vec2f texBase(col, (UNIT * (float) (4 + (cloudId & 3))));
 511
 512                 osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 513                         * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 514                         * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 515                 addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 516
 517                 //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: drawing clouds"
 518                 //        << " ID=" << cloudId
 519                 //        << " x=" << x
 520                 //        << " y="<< y
 521                 //        << " radius=" << radius
 522                 //        << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 523                 //        << " heading=" << iradarEcho->heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 524                 //        << " angle=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 525             }
 526         }
 527     }
 528
 529     // draw lightning echos
 530     bool drawLightning = _Instrument->getBoolValue("lightning", true);
 531     if ( drawLightning ) {
 532         const osg::Vec2f texBase(3 * UNIT, 4 * UNIT);
 533
 534         for (iradarEcho = radarEcho->begin(); iradarEcho != end; ++iradarEcho) {
 535             if (!iradarEcho->lightning)
 536                 continue;
 537
 538             float size = UNIT * 0.5f;
 539             float radius = iradarEcho->dist * _scale;
 540             float angle = iradarEcho->heading * SG_DEGREES_TO_RADIANS
 541                     - _angle_offset;
 542
 543             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 544                     * wxRotate(-angle)
 545                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 546                     * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 547             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 548         }
 549     }
 550 }
 551
 552 void
 553 wxRadarBg::update_data(FGAIBase* ac, double radius, double bearing, bool selected)
 554 {
 555     osgText::Text* callsign = new osgText::Text;
 556     callsign->setFont(_font.get());
 557     callsign->setFontResolution(12, 12);
 558     callsign->setCharacterSize(12);
 559     callsign->setColor(selected ? osg::Vec4(1, 1, 1, 1) : osg::Vec4(0, 1, 0, 1));
 560     osg::Matrixf m(wxRotate(-bearing)
 561             * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 562             * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 563
 564     osg::Vec3 pos = m.preMult(osg::Vec3(16, 16, 0));
 565     // cast to int's, otherwise text comes out ugly
 566     callsign->setPosition(osg::Vec3((int)pos.x(), (int)pos.y(), 0));
 567     callsign->setAlignment(osgText::Text::LEFT_BOTTOM_BASE_LINE);
 568     callsign->setLineSpacing(0.25);
 569
 570     stringstream text;
 571     text << ac->_getCallsign() << endl
 572         << setprecision(0) << fixed
 573         << setw(3) << setfill('0') << ac->_getHeading() << "\xB0 "
 574         << setw(0) << ac->_getAltitude() << "ft" << endl
 575         << ac->_getSpeed() << "kts";
 576
 577     callsign->setText(text.str());
 578     _textGeode->addDrawable(callsign);
 579 }
 580
 581 void
 582 wxRadarBg::update_aircraft()
 583 {
 584     if (!_ai_enabled_node->getBoolValue())
 585         return;
 586
 587     bool draw_echoes = _radar_position_node->getBoolValue();
 588     bool draw_symbols = _radar_symbol_node->getBoolValue();
 589     bool draw_data = _radar_data_node->getBoolValue();
 590     if (!draw_echoes && !draw_symbols && !draw_data)
 591         return;
 592
 593     radar_list_type radar_list = _ai->get_ai_list();
 594     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: AI submodel list size" << radar_list.size());
 595     if (radar_list.empty())
 596         return;
 597
 598     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: Loading AI submodels ");
 599     const double echo_radii[] = {0, 1, 1.5, 1.5, 0.001, 0.1, 1.5, 2, 1.5, 1.5, 1.5};
 600
 601     double user_lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 602     double user_lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 603     double user_alt = _user_alt_node->getDoubleValue();
 604
 605     float limit = _radar_coverage_node->getFloatValue();
 606     if (limit > 180)
 607         limit = 180;
 608     else if (limit < 0)
 609         limit = 0;
 610     limit *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 611
 612     radar_list_iterator it = radar_list.begin();
 613     radar_list_iterator end = radar_list.end();
 614     FGAIBase *selected_ac = 0;
 615     double selected_radius = 0;
 616     double selected_bearing = 0;
 617     int selected_id = fgGetInt("/instrumentation/radar/selected-id", -1);
 618
 619     for (; it != end; ++it) {
 620         FGAIBase *ac = (*it).get();
 621         int type       = ac->getType();
 622         double lat     = ac->_getLatitude();
 623         double lon     = ac->_getLongitude();
 624         double alt     = ac->_getAltitude();
 625         double heading = ac->_getHeading();
 626
 627         double range, bearing;
 628         calcRangeBearing(user_lat, user_lon, lat, lon, range, bearing);
 629
 630         //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG,
 631         /*        "Radar: ID=" << ac->getID() << "(" << radar_list.size() << ")"
 632                 << " type=" << type
 633                 << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 634                 << " alt=" << alt
 635                 << " heading=" << heading
 636                 << " range=" << range
 637                 << " bearing=" << bearing);*/
 638
 639         bool isVisible = withinRadarHorizon(user_alt, alt, range);
 640         //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: visible " << isVisible);
 641         if (!isVisible)
 642             continue;
 643
 644         if (!inRadarRange(type, range))
 645             continue;
 646
 647         bearing *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 648         heading *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 649
 650         float radius = range * _scale;
 651         float angle = calcRelBearing(bearing, _view_heading);
 652
 653         if (angle > limit || angle < -limit)
 654             continue;
 655
 656         bearing += _angle_offset;
 657         heading += _angle_offset;
 658
 659         // pos mode
 660         if (draw_echoes) {
 661             float echo_radius = echo_radii[type] * 120;
 662             float size = echo_radius * UNIT;
 663
 664             const osg::Vec2f texBase(3 * UNIT, 3 * UNIT);
 665             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 666                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 667                     * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 668             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 669
 670             //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:    drawing AI"
 671                 //<< " ID=" << ac->getID()
 672                 //<< " type=" << type
 673             //        << " radius=" << radius
 674             //        << " angle=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 675         }
 676
 677         // data mode
 678         if (draw_symbols) {
 679             const osg::Vec2f texBase(0, 3 * UNIT);
 680             float size = 600 * UNIT;
 681             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 682                     * wxRotate(heading - bearing)
 683                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 684                     * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 685             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 686
 687             //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:    drawing data"
 688             //        << " x=" << x <<" y="<< y
 689             //        << " bearing=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 690             //        << " radius=" << radius);
 691         }
 692
 693         if (draw_data) {
 694             if (ac->getID() == selected_id) {
 695                 selected_ac = ac;
 696                 selected_radius = radius;
 697                 selected_bearing = bearing;
 698             } else {
 699                 update_data(ac, radius, bearing, false);
 700             }
 701         }
 702     }
 703     if (selected_ac) {
 704         update_data(selected_ac, selected_radius, selected_bearing, true);
 705     }
 706 }
 707
 708
 709 void
 710 wxRadarBg::update_tacan()
 711 {
 712     // draw TACAN symbol
 713     int mode = _radar_mode_control_node->getIntValue();
 714     bool inRange = _tacan_in_range_node->getBoolValue();
 715
 716     if (mode != 1 || !inRange)
 717         return;
 718
 719     float size = 600 * UNIT;
 720     float radius = _tacan_distance_node->getFloatValue() * _scale;
 721     float angle = _tacan_bearing_node->getFloatValue() * SG_DEGREES_TO_RADIANS
 722             + _angle_offset;
 723
 724     const osg::Vec2f texBase(1 * UNIT, 3 * UNIT);
 725     osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 726             * wxRotate(-angle)
 727             * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 728             * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 729     addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 730
 731     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:     drawing TACAN"
 732     //        << " dist=" << radius
 733     //        << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 734     //        << " bearing=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 735     //        << " x=" << x << " y="<< y
 736     //        << " size=" << size);
 737 }
 738
 739
 740 void
 741 wxRadarBg::update_heading_marker()
 742 {
 743     if (!_radar_hdg_marker_node->getBoolValue())
 744         return;
 745
 746     const osg::Vec2f texBase(2 * UNIT, 3 * UNIT);
 747     float size = 600 * UNIT;
 748     osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 749             * wxRotate(_view_heading + _angle_offset));
 750
 751     m *= _centerTrans;
 752     addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 753
 754     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:   drawing heading marker"
 755     //        << " x,y " << x <<","<< y
 756     //        << " dist" << dist
 757     //        << " view_heading" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 758     //        << " heading " << iradarEcho->heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 759     //        << " angle " << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 760 }
 761
 762
 763 void
 764 wxRadarBg::center_map()
 765 {
 766     _lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 767     _lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 768     _x_offset = _y_offset = 0;
 769 }
 770
 771
 772 void
 773 wxRadarBg::apply_map_offset()
 774 {
 775     double lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 776     double lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 777     double bearing, distance, az2;
 778     geo_inverse_wgs_84(_lat, _lon, lat, lon, &bearing, &az2, &distance);
 779     distance *= SG_METER_TO_NM * _scale;
 780     bearing *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 781     _x_offset += sin(bearing) * distance;
 782     _y_offset += cos(bearing) * distance;
 783     _lat = lat;
 784     _lon = lon;
 785 }
 786
 787
 788 bool
 789 wxRadarBg::withinRadarHorizon(double user_alt, double alt, double range_nm)
 790 {
 791     // Radar Horizon  = 1.23(ht^1/2 + hr^1/2),
 792     //don't allow negative altitudes (an approximation - yes altitudes can be negative)
 793
 794     if (user_alt < 0)
 795         user_alt = 0;
 796
 797     if (alt < 0)
 798         alt = 0;
 799
 800     double radarhorizon = 1.23 * (sqrt(alt) + sqrt(user_alt));
 801     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: horizon " << radarhorizon);
 802     return radarhorizon >= range_nm;
 803 }
 804
 805
 806 bool
 807 wxRadarBg::inRadarRange(int type, double range_nm)
 808 {
 809     //The Radar Equation:
 810     //
 811     // MaxRange^4 = (TxPower * AntGain^2 * lambda^2 * sigma)/((constant) * MDS)
 812     //
 813     // Where (constant) = (4*pi)3 and MDS is the Minimum Detectable Signal power.
 814     //
 815     // For a given radar we can assume that the only variable is sigma,
 816     // the target radar cross section.
 817     //
 818     // Here, we will use a normalised rcs (sigma) for a standard taget and assume that this
 819     // will provide a maximum range of 35nm;
 820     //
 821     // TODO - make the maximum range adjustable at runtime
 822
 823     const double sigma[] = {0, 1, 100, 100, 0.001, 0.1, 100, 100, 1, 1, 1};
 824     double constant = _radar_ref_rng;
 825
 826     if (constant <= 0)
 827         constant = 35;
 828
 829     double maxrange = constant * pow(sigma[type], 0.25);
 830     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: max range " << maxrange);
 831     return maxrange >= range_nm;
 832 }
 833
 834
 835 void
 836 wxRadarBg::calcRangeBearing(double lat, double lon, double lat2, double lon2,
 837         double &range, double &bearing ) const
 838 {
 839     // calculate the bearing and range of the second pos from the first
 840     double az2, distance;
 841     geo_inverse_wgs_84(lat, lon, lat2, lon2, &bearing, &az2, &distance);
 842     range = distance *= SG_METER_TO_NM;
 843 }
 844
 845
 846 float
 847 wxRadarBg::calcRelBearing(float bearing, float heading)
 848 {
 849     float angle = bearing - heading;
 850
 851     if (angle >= SG_PI)
 852         angle -= 2.0 * SG_PI;
 853
 854     if (angle < -SG_PI)
 855         angle += 2.0 * SG_PI;
 856
 857     return angle;
 858 }
 859
 860 void
 861 wxRadarBg::updateFont()
 862 {
 863     SGPath tpath;
 864     string path = _radar_font_node->getStringValue();
 865     if (path.length() == 0) {
 866         path = DEFAULT_FONT;
 867     }
 868     if (path[0] != '/') {
 869         tpath = globals->get_fg_root();
 870         tpath.append("Fonts");
 871         tpath.append(path);
 872     } else {
 873         tpath = path;
 874     }
 875 #if (FG_OSG_VERSION >= 21000)
 876     osg::ref_ptr<osgDB::ReaderWriter::Options> fontOptions = new osgDB::ReaderWriter::Options("monochrome");
 877     osg::ref_ptr<osgText::Font> font = osgText::readFontFile(tpath.c_str(), fontOptions.get());
 878 #else
 879     osg::ref_ptr<osgText::Font> font = osgText::readFontFile(tpath.c_str());
 880 #endif
 881     if (font != 0) {
 882         _font = font;
 883         _font->setMinFilterHint(osg::Texture::NEAREST);
 884         _font->setMagFilterHint(osg::Texture::NEAREST);
 885         _font->setGlyphImageMargin(0);
 886         _font->setGlyphImageMarginRatio(0);
 887     }
 888 }
 889
 890 void
 891 wxRadarBg::valueChanged(SGPropertyNode*)
 892 {
 893     updateFont();
 894 }