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
  79 wxRadarBg::wxRadarBg(SGPropertyNode *node) :
  80     _name(node->getStringValue("name", "radar")),
  81     _num(node->getIntValue("number", 0)),
  82     _interval(node->getDoubleValue("update-interval-sec", 1.0)),
  83     _time(0.0),
  84     _sim_init_done(false),
  85     _odg(0),
  86     _last_switchKnob("off"),
  87     _resultTexture(0),
  88     _wxEcho(0)
  89 {
  90     string branch;
  91     branch = "/instrumentation/" + _name;
  92     _Instrument = fgGetNode(branch.c_str(), _num, true);
  93
  94     const char *tacan_source = node->getStringValue("tacan-source", "/instrumentation/tacan");
  95     _Tacan = fgGetNode(tacan_source, true);
  96
  97     _font_node = _Instrument->getNode("font", true);
  98     _font_node->addChangeListener(this, true);
  99
 100 #define INITFONT(p, val, type) if (!_font_node->hasValue(p)) _font_node->set##type##Value(p, val)
 101     INITFONT("name", DEFAULT_FONT, String);
 102     INITFONT("size", 8, Float);
 103     INITFONT("line-spacing", 0.25, Float);
 104     INITFONT("color/red", 0, Float);
 105     INITFONT("color/green", 0.8, Float);
 106     INITFONT("color/blue", 0, Float);
 107     INITFONT("color/alpha", 1, Float);
 108 #undef INITFONT
 109 }
 110
 111
 112 wxRadarBg::~wxRadarBg ()
 113 {
 114     _font_node->removeChangeListener(this);
 115 }
 116
 117
 118 void
 119 wxRadarBg::init ()
 120 {
 121     _serviceable_node = _Instrument->getNode("serviceable", true);
 122
 123     // texture name to use in 2D and 3D instruments
 124     _texture_path = _Instrument->getStringValue("radar-texture-path",
 125             "Aircraft/Instruments/Textures/od_wxradar.rgb");
 126     _resultTexture = FGTextureManager::createTexture(_texture_path.c_str(), false);
 127
 128     SGPath tpath(globals->get_fg_root());
 129     string path = _Instrument->getStringValue("echo-texture-path",
 130             "Aircraft/Instruments/Textures/wxecho.rgb");
 131     tpath.append(path);
 132
 133     // no mipmap or else alpha will mix with pixels on the border of shapes, ruining the effect
 134     _wxEcho = SGLoadTexture2D(tpath, false, false);
 135
 136
 137     _Instrument->setFloatValue("trk", 0.0);
 138     _Instrument->setFloatValue("tilt", 0.0);
 139     _Instrument->setStringValue("status", "");
 140     // those properties are used by a radar instrument of a MFD
 141     // input switch = OFF | TST | STBY | ON
 142     // input mode = WX | WXA | MAP
 143     // output status = STBY | TEST | WX | WXA | MAP | blank
 144     // input lightning = true | false
 145     // input TRK = +/- n degrees
 146     // input TILT = +/- n degree
 147     // input autotilt = true | false
 148     // input range = n nm (20/40/80)
 149     // input display-mode = arc | rose | map | plan
 150
 151     FGInstrumentMgr *imgr = (FGInstrumentMgr *)globals->get_subsystem("instrumentation");
 152     _odg = (FGODGauge *)imgr->get_subsystem("od_gauge");
 153     _odg->setSize(512);
 154
 155     _ai = (FGAIManager*)globals->get_subsystem("ai_model");
 156     _ai_enabled_node = fgGetNode("/sim/ai/enabled", true);
 157
 158     _user_lat_node = fgGetNode("/position/latitude-deg", true);
 159     _user_lon_node = fgGetNode("/position/longitude-deg", true);
 160     _user_alt_node = fgGetNode("/position/altitude-ft", true);
 161
 162     _user_speed_east_fps_node   = fgGetNode("/velocities/speed-east-fps", true);
 163     _user_speed_north_fps_node  = fgGetNode("/velocities/speed-north-fps", true);
 164
 165     _tacan_serviceable_node = _Tacan->getNode("serviceable", true);
 166     _tacan_distance_node    = _Tacan->getNode("indicated-distance-nm", true);
 167     _tacan_name_node        = _Tacan->getNode("name", true);
 168     _tacan_bearing_node     = _Tacan->getNode("indicated-bearing-true-deg", true);
 169     _tacan_in_range_node    = _Tacan->getNode("in-range", true);
 170
 171     _radar_mode_control_node = _Instrument->getNode("mode-control", true);
 172     _radar_coverage_node     = _Instrument->getNode("limit-deg", true);
 173     _radar_ref_rng_node      = _Instrument->getNode("reference-range-nm", true);
 174     _radar_hdg_marker_node   = _Instrument->getNode("heading-marker", true);
 175
 176     SGPropertyNode *n = _Instrument->getNode("display-controls", true);
 177     _radar_weather_node     = n->getNode("WX", true);
 178     _radar_position_node    = n->getNode("pos", true);
 179     _radar_data_node        = n->getNode("data", true);
 180     _radar_symbol_node      = n->getNode("symbol", true);
 181     _radar_centre_node      = n->getNode("centre", true);
 182     _radar_rotate_node      = n->getNode("rotate", true);
 183
 184     _radar_centre_node->setBoolValue(false);
 185     if (!_radar_coverage_node->hasValue())
 186         _radar_coverage_node->setFloatValue(120);
 187     if (!_radar_ref_rng_node->hasValue())
 188         _radar_ref_rng_node->setDoubleValue(35);
 189     if (!_radar_hdg_marker_node->hasValue())
 190         _radar_hdg_marker_node->setBoolValue(true);
 191
 192     _x_offset = 0;
 193     _y_offset = 0;
 194
 195     // OSG geometry setup. The polygons for the radar returns will be
 196     // stored in a single Geometry. The geometry will have several
 197     // primitive sets so we can have different kinds of polys and
 198     // choose a different overall color for each set.
 199     _radarGeode = new osg::Geode;
 200     osg::StateSet *stateSet = _radarGeode->getOrCreateStateSet();
 201     stateSet->setTextureAttributeAndModes(0, _wxEcho.get());
 202     _geom = new osg::Geometry;
 203     _geom->setUseDisplayList(false);
 204     // Initially allocate space for 128 quads
 205     _vertices = new osg::Vec2Array;
 206     _vertices->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 207     _vertices->reserve(128 * 4);
 208     _geom->setVertexArray(_vertices);
 209     _texCoords = new osg::Vec2Array;
 210     _texCoords->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 211     _texCoords->reserve(128 * 4);
 212     _geom->setTexCoordArray(0, _texCoords);
 213     osg::Vec3Array *colors = new osg::Vec3Array;
 214     colors->push_back(osg::Vec3(1.0f, 1.0f, 1.0f)); // color of echos
 215     colors->push_back(osg::Vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f)); // arc mask
 216     colors->push_back(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f)); // rest of mask
 217     _geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_PRIMITIVE_SET);
 218     _geom->setColorArray(colors);
 219     osg::PrimitiveSet *pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS);
 220     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 221     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 222     pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS);
 223     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 224     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 225     pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES);
 226     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 227     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 228     _geom->setInitialBound(osg::BoundingBox(osg::Vec3f(-256.0f, -256.0f, 0.0f),
 229             osg::Vec3f(256.0f, 256.0f, 0.0f)));
 230     _radarGeode->addDrawable(_geom);
 231     _odg->allocRT();
 232     // Texture in the 2D panel system
 233     FGTextureManager::addTexture(_texture_path.c_str(), _odg->getTexture());
 234
 235     _textGeode = new osg::Geode;
 236
 237     osg::Camera *camera = _odg->getCamera();
 238     camera->addChild(_radarGeode.get());
 239     camera->addChild(_textGeode.get());
 240 }
 241
 242
 243 // Local coordinates for each echo
 244 const osg::Vec3f echoCoords[4] = {
 245     osg::Vec3f(-.7f, -.7f, 0.0f), osg::Vec3f(.7f, -.7f, 0.0f),
 246     osg::Vec3f(.7f, .7f, 0.0f), osg::Vec3f(-.7f, .7f, 0.0f)
 247 };
 248
 249
 250 const osg::Vec2f echoTexCoords[4] = {
 251     osg::Vec2f(0.0f, 0.0f), osg::Vec2f(UNIT, 0.0f),
 252     osg::Vec2f(UNIT, UNIT), osg::Vec2f(0.0f, UNIT)
 253 };
 254
 255
 256 // helper
 257 static void
 258 addQuad(osg::Vec2Array *vertices, osg::Vec2Array *texCoords,
 259         const osg::Matrixf& transform, const osg::Vec2f& texBase)
 260 {
 261     for (int i = 0; i < 4; i++) {
 262         const osg::Vec3f coords = transform.preMult(echoCoords[i]);
 263         texCoords->push_back(texBase + echoTexCoords[i]);
 264         vertices->push_back(osg::Vec2f(coords.x(), coords.y()));
 265     }
 266 }
 267
 268
 269 // Rotate by a heading value
 270 static inline
 271 osg::Matrixf wxRotate(float angle)
 272 {
 273     return osg::Matrixf::rotate(angle, 0.0f, 0.0f, -1.0f);
 274 }
 275
 276
 277 void
 278 wxRadarBg::update (double delta_time_sec)
 279 {
 280     if (!_sim_init_done) {
 281         if (!fgGetBool("sim/sceneryloaded", false))
 282             return;
 283
 284         _sim_init_done = true;
 285     }
 286     if (!_odg || !_serviceable_node->getBoolValue()) {
 287         _Instrument->setStringValue("status", "");
 288         return;
 289     }
 290     _time += delta_time_sec;
 291     if (_time < _interval)
 292         return;
 293
 294     _time = 0.0;
 295
 296     string mode = _Instrument->getStringValue("display-mode", "arc");
 297     if (mode == "map") {
 298         if (_display_mode != MAP) {
 299             _display_mode = MAP;
 300             center_map();
 301         }
 302     } else if (mode == "plan") {
 303         _display_mode = PLAN;
 304     } else {
 305         _display_mode = ARC;
 306     }
 307
 308     string switchKnob = _Instrument->getStringValue("switch", "on");
 309     if (_last_switchKnob != switchKnob) {
 310         // since 3D models don't share textures with the rest of the world
 311         // we must locate them and replace their handle by hand
 312         // only do that when the instrument is turned on
 313         //if (_last_switchKnob == "off")
 314         //_odg->set_texture(_texture_path.c_str(), _resultTexture->getHandle());
 315
 316         _last_switchKnob = switchKnob;
 317     }
 318
 319     if (switchKnob == "off") {
 320         _Instrument->setStringValue("status", "");
 321     } else if (switchKnob == "stby") {
 322         _Instrument->setStringValue("status", "STBY");
 323     } else if (switchKnob == "tst") {
 324         _Instrument->setStringValue("status", "TST");
 325         // find something interesting to do...
 326     } else {
 327         float r = _Instrument->getFloatValue("range", 40.0);
 328         if (r != _range_nm) {
 329             center_map();
 330             _range_nm = r;
 331         }
 332
 333         _radar_ref_rng = _radar_ref_rng_node->getDoubleValue();
 334         _view_heading = get_heading() * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 335         _centerTrans.makeTranslate(0.0f, 0.0f, 0.0f);
 336
 337         _scale = 200.0 / _range_nm;
 338         _angle_offset = 0;
 339
 340         if (_display_mode == ARC) {
 341             _scale = 2*200.0f / _range_nm;
 342             _angle_offset = -_view_heading;
 343             _centerTrans.makeTranslate(0.0f, -200.0f, 0.0f);
 344
 345         } else if (_display_mode == MAP) {
 346             apply_map_offset();
 347
 348             bool centre = _radar_centre_node->getBoolValue();
 349             if (centre) {
 350                 center_map();
 351                 _radar_centre_node->setBoolValue(false);
 352             }
 353
 354             //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: displacement "
 355             //        << _x_offset <<", "<<_y_offset
 356             //        << " user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT "
 357             //        << user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT
 358             //        << " user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT "
 359             //        << user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT
 360             //        << " dt " << delta_time_sec);
 361
 362             _centerTrans.makeTranslate(_x_offset, _y_offset, 0.0f);
 363
 364         } else if (_display_mode == PLAN) {
 365             if (_radar_rotate_node->getBoolValue()) {
 366                 _angle_offset = -_view_heading;
 367             }
 368         } else {
 369             // rose
 370         }
 371
 372         _vertices->clear();
 373         _texCoords->clear();
 374         _textGeode->removeDrawables(0, _textGeode->getNumDrawables());
 375
 376
 377         update_weather();
 378
 379
 380         osg::DrawArrays *quadPSet
 381                 = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(0));
 382         quadPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, _vertices->size());
 383         quadPSet->dirty();
 384
 385         // erase what is out of sight of antenna
 386         /*
 387             |\     /|
 388             | \   / |
 389             |  \ /  |
 390             ---------
 391             |       |
 392             |       |
 393             ---------
 394         */
 395
 396         osg::DrawArrays *maskPSet
 397                 = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(1));
 398         osg::DrawArrays *trimaskPSet
 399                 = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(2));
 400
 401         if (_display_mode == ARC) {
 402             float xOffset = 256.0f;
 403             float yOffset = 200.0f;
 404
 405             int firstQuadVert = _vertices->size();
 406             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(0.5f, 0.25f));
 407             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-xOffset, 0.0 + yOffset));
 408             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(1.0f, 0.25f));
 409             _vertices->push_back(osg::Vec2f(xOffset, 0.0 + yOffset));
 410             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(1.0f, 0.5f));
 411             _vertices->push_back(osg::Vec2f(xOffset, 256.0 + yOffset));
 412             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(0.5f, 0.5f));
 413             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-xOffset, 256.0 + yOffset));
 414             maskPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, firstQuadVert, 4);
 415
 416             // The triangles aren't supposed to be textured, but there's
 417             // no need to set up a different Geometry, switch modes,
 418             // etc. I happen to know that there's a white pixel in the
 419             // texture at 1.0, 0.0 :)
 420             float centerY = tan(30 * SG_DEGREES_TO_RADIANS);
 421             _vertices->push_back(osg::Vec2f(0.0, 0.0));
 422             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, 0.0));
 423             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, 256.0 * centerY));
 424
 425             _vertices->push_back(osg::Vec2f(0.0, 0.0));
 426             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 0.0));
 427             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 256.0 * centerY));
 428
 429             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256, 0.0));
 430             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 0.0));
 431             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, -256.0));
 432
 433             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256, 0.0));
 434             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, -256.0));
 435             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, -256.0));
 436
 437             const osg::Vec2f whiteSpot(1.0f, 0.0f);
 438             for (int i = 0; i < 3 * 4; i++)
 439                 _texCoords->push_back(whiteSpot);
 440
 441             trimaskPSet->set(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, firstQuadVert + 4, 3 * 4);
 442
 443         } else {
 444             maskPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, 0);
 445             trimaskPSet->set(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, 0, 0);
 446         }
 447
 448         maskPSet->dirty();
 449         trimaskPSet->dirty();
 450
 451         // draw without mask
 452         _vertices->clear();
 453         _texCoords->clear();
 454
 455         update_aircraft();
 456         update_tacan();
 457         update_heading_marker();
 458
 459         quadPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, _vertices->size());
 460         quadPSet->dirty();
 461     }
 462 }
 463
 464
 465 void
 466 wxRadarBg::update_weather()
 467 {
 468     string modeButton = _Instrument->getStringValue("mode", "wx");
 469     _radarEchoBuffer = *sgEnviro.get_radar_echo();
 470
 471     // pretend we have a scan angle bigger then the FOV
 472     // TODO:check real fov, enlarge if < nn, and do clipping if > mm
 473     const float fovFactor = 1.45f;
 474     _Instrument->setStringValue("status", modeButton.c_str());
 475
 476     list_of_SGWxRadarEcho *radarEcho = &_radarEchoBuffer;
 477     list_of_SGWxRadarEcho::iterator iradarEcho, end = radarEcho->end();
 478     const float LWClevel[] = { 0.1f, 0.5f, 2.1f };
 479
 480     // draw the cloud radar echo
 481     bool drawClouds = _radar_weather_node->getBoolValue();
 482     if (drawClouds) {
 483
 484         // we do that in 3 passes, one for each color level
 485         // this is to 'merge' same colors together
 486         for (int level = 0; level <= 2; level++) {
 487             float col = level * UNIT;
 488
 489             for (iradarEcho = radarEcho->begin(); iradarEcho != end; ++iradarEcho) {
 490                 int cloudId = iradarEcho->cloudId;
 491                 bool upgrade = (cloudId >> 5) & 1;
 492                 float lwc = iradarEcho->LWC + (upgrade ? 1.0f : 0.0f);
 493
 494                 // skip ns
 495                 if (iradarEcho->LWC >= 0.5 && iradarEcho->LWC <= 0.6)
 496                     continue;
 497
 498                 if (iradarEcho->lightning || lwc < LWClevel[level])
 499                     continue;
 500
 501                 float radius = sgSqrt(iradarEcho->dist) * SG_METER_TO_NM * _scale;
 502                 float size = iradarEcho->radius * 2.0 * SG_METER_TO_NM * _scale;
 503
 504                 if (radius - size > 180)
 505                     continue;
 506
 507                 float angle = (iradarEcho->heading - _angle_offset) //* fovFactor
 508                         + 0.5 * SG_PI;
 509
 510                 // Rotate echo into position, and rotate echo to have
 511                 // a constant orientation towards the
 512                 // airplane. Compass headings increase in clockwise
 513                 // direction, while graphics rotations follow
 514                 // right-hand (counter-clockwise) rule.
 515                 const osg::Vec2f texBase(col, (UNIT * (float) (4 + (cloudId & 3))));
 516
 517                 osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 518                         * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 519                         * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 520                 addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 521
 522                 //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: drawing clouds"
 523                 //        << " ID=" << cloudId
 524                 //        << " x=" << x
 525                 //        << " y="<< y
 526                 //        << " radius=" << radius
 527                 //        << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 528                 //        << " heading=" << iradarEcho->heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 529                 //        << " angle=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 530             }
 531         }
 532     }
 533
 534     // draw lightning echos
 535     bool drawLightning = _Instrument->getBoolValue("lightning", true);
 536     if (drawLightning) {
 537         const osg::Vec2f texBase(3 * UNIT, 4 * UNIT);
 538
 539         for (iradarEcho = radarEcho->begin(); iradarEcho != end; ++iradarEcho) {
 540             if (!iradarEcho->lightning)
 541                 continue;
 542
 543             float size = UNIT * 0.5f;
 544             float radius = iradarEcho->dist * _scale;
 545             float angle = iradarEcho->heading * SG_DEGREES_TO_RADIANS
 546                     - _angle_offset;
 547
 548             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 549                     * wxRotate(-angle)
 550                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 551                     * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 552             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 553         }
 554     }
 555 }
 556
 557
 558 void
 559 wxRadarBg::update_data(FGAIBase *ac, double radius, double bearing, bool selected)
 560 {
 561     osgText::Text *callsign = new osgText::Text;
 562     callsign->setFont(_font.get());
 563     callsign->setFontResolution(12, 12);
 564     callsign->setCharacterSize(_font_size);
 565     callsign->setColor(selected ? osg::Vec4(1, 1, 1, 1) : _font_color);
 566     osg::Matrixf m(wxRotate(-bearing)
 567             * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 568             * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 569
 570     osg::Vec3 pos = m.preMult(osg::Vec3(16, 16, 0));
 571     // cast to int's, otherwise text comes out ugly
 572     callsign->setPosition(osg::Vec3((int)pos.x(), (int)pos.y(), 0));
 573     callsign->setAlignment(osgText::Text::LEFT_BOTTOM_BASE_LINE);
 574     callsign->setLineSpacing(_font_spacing);
 575
 576     stringstream text;
 577     text << ac->_getCallsign() << endl
 578             << setprecision(0) << fixed
 579             << setw(3) << setfill('0') << ac->_getHeading() << "\xB0 "
 580             << setw(0) << ac->_getAltitude() << "ft" << endl
 581             << ac->_getSpeed() << "kts";
 582
 583     callsign->setText(text.str());
 584     _textGeode->addDrawable(callsign);
 585 }
 586
 587
 588 void
 589 wxRadarBg::update_aircraft()
 590 {
 591     if (!_ai_enabled_node->getBoolValue())
 592         return;
 593
 594     bool draw_echoes = _radar_position_node->getBoolValue();
 595     bool draw_symbols = _radar_symbol_node->getBoolValue();
 596     bool draw_data = _radar_data_node->getBoolValue();
 597     if (!draw_echoes && !draw_symbols && !draw_data)
 598         return;
 599
 600     radar_list_type radar_list = _ai->get_ai_list();
 601     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: AI submodel list size" << radar_list.size());
 602     if (radar_list.empty())
 603         return;
 604
 605     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: Loading AI submodels ");
 606     const double echo_radii[] = {0, 1, 1.5, 1.5, 0.001, 0.1, 1.5, 2, 1.5, 1.5, 1.5};
 607
 608     double user_lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 609     double user_lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 610     double user_alt = _user_alt_node->getDoubleValue();
 611
 612     float limit = _radar_coverage_node->getFloatValue();
 613     if (limit > 180)
 614         limit = 180;
 615     else if (limit < 0)
 616         limit = 0;
 617     limit *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 618
 619     radar_list_iterator it = radar_list.begin();
 620     radar_list_iterator end = radar_list.end();
 621     FGAIBase *selected_ac = 0;
 622     double selected_radius = 0;
 623     double selected_bearing = 0;
 624     int selected_id = fgGetInt("/instrumentation/radar/selected-id", -1);
 625
 626     for (; it != end; ++it) {
 627         FGAIBase *ac = (*it).get();
 628         int type       = ac->getType();
 629         double lat     = ac->_getLatitude();
 630         double lon     = ac->_getLongitude();
 631         double alt     = ac->_getAltitude();
 632         double heading = ac->_getHeading();
 633
 634         double range, bearing;
 635         calcRangeBearing(user_lat, user_lon, lat, lon, range, bearing);
 636
 637         //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG,
 638         /*        "Radar: ID=" << ac->getID() << "(" << radar_list.size() << ")"
 639                 << " type=" << type
 640                 << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 641                 << " alt=" << alt
 642                 << " heading=" << heading
 643                 << " range=" << range
 644                 << " bearing=" << bearing);*/
 645
 646         bool isVisible = withinRadarHorizon(user_alt, alt, range);
 647         //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: visible " << isVisible);
 648         if (!isVisible)
 649             continue;
 650
 651         if (!inRadarRange(type, range))
 652             continue;
 653
 654         bearing *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 655         heading *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 656
 657         float radius = range * _scale;
 658         float angle = calcRelBearing(bearing, _view_heading);
 659
 660         if (angle > limit || angle < -limit)
 661             continue;
 662
 663         bearing += _angle_offset;
 664         heading += _angle_offset;
 665
 666         // pos mode
 667         if (draw_echoes) {
 668             float echo_radius = echo_radii[type] * 120;
 669             float size = echo_radius * UNIT;
 670
 671             const osg::Vec2f texBase(3 * UNIT, 3 * UNIT);
 672             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 673                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 674                     * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 675             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 676
 677             //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:    drawing AI"
 678                 //<< " ID=" << ac->getID()
 679                 //<< " type=" << type
 680             //        << " radius=" << radius
 681             //        << " angle=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 682         }
 683
 684         // data mode
 685         if (draw_symbols) {
 686             const osg::Vec2f texBase(0, 3 * UNIT);
 687             float size = 600 * UNIT;
 688             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 689                     * wxRotate(heading - bearing)
 690                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 691                     * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 692             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 693
 694             //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:    drawing data"
 695             //        << " x=" << x <<" y="<< y
 696             //        << " bearing=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 697             //        << " radius=" << radius);
 698         }
 699
 700         if (draw_data) {
 701             if (ac->getID() == selected_id) {
 702                 selected_ac = ac;
 703                 selected_radius = radius;
 704                 selected_bearing = bearing;
 705             } else {
 706                 update_data(ac, radius, bearing, false);
 707             }
 708         }
 709     }
 710     if (selected_ac) {
 711         update_data(selected_ac, selected_radius, selected_bearing, true);
 712     }
 713 }
 714
 715
 716 void
 717 wxRadarBg::update_tacan()
 718 {
 719     // draw TACAN symbol
 720     int mode = _radar_mode_control_node->getIntValue();
 721     bool inRange = _tacan_in_range_node->getBoolValue();
 722
 723     if (mode != 1 || !inRange)
 724         return;
 725
 726     float size = 600 * UNIT;
 727     float radius = _tacan_distance_node->getFloatValue() * _scale;
 728     float angle = _tacan_bearing_node->getFloatValue() * SG_DEGREES_TO_RADIANS
 729             + _angle_offset;
 730
 731     const osg::Vec2f texBase(1 * UNIT, 3 * UNIT);
 732     osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 733             * wxRotate(-angle)
 734             * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 735             * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 736     addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 737
 738     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:     drawing TACAN"
 739     //        << " dist=" << radius
 740     //        << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 741     //        << " bearing=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 742     //        << " x=" << x << " y="<< y
 743     //        << " size=" << size);
 744 }
 745
 746
 747 void
 748 wxRadarBg::update_heading_marker()
 749 {
 750     if (!_radar_hdg_marker_node->getBoolValue())
 751         return;
 752
 753     const osg::Vec2f texBase(2 * UNIT, 3 * UNIT);
 754     float size = 600 * UNIT;
 755     osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 756             * wxRotate(_view_heading + _angle_offset));
 757
 758     m *= _centerTrans;
 759     addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 760
 761     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:   drawing heading marker"
 762     //        << " x,y " << x <<","<< y
 763     //        << " dist" << dist
 764     //        << " view_heading" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 765     //        << " heading " << iradarEcho->heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 766     //        << " angle " << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 767 }
 768
 769
 770 void
 771 wxRadarBg::center_map()
 772 {
 773     _lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 774     _lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 775     _x_offset = _y_offset = 0;
 776 }
 777
 778
 779 void
 780 wxRadarBg::apply_map_offset()
 781 {
 782     double lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 783     double lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 784     double bearing, distance, az2;
 785     geo_inverse_wgs_84(_lat, _lon, lat, lon, &bearing, &az2, &distance);
 786     distance *= SG_METER_TO_NM * _scale;
 787     bearing *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 788     _x_offset += sin(bearing) * distance;
 789     _y_offset += cos(bearing) * distance;
 790     _lat = lat;
 791     _lon = lon;
 792 }
 793
 794
 795 bool
 796 wxRadarBg::withinRadarHorizon(double user_alt, double alt, double range_nm)
 797 {
 798     // Radar Horizon  = 1.23(ht^1/2 + hr^1/2),
 799     //don't allow negative altitudes (an approximation - yes altitudes can be negative)
 800
 801     if (user_alt < 0)
 802         user_alt = 0;
 803
 804     if (alt < 0)
 805         alt = 0;
 806
 807     double radarhorizon = 1.23 * (sqrt(alt) + sqrt(user_alt));
 808     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: horizon " << radarhorizon);
 809     return radarhorizon >= range_nm;
 810 }
 811
 812
 813 bool
 814 wxRadarBg::inRadarRange(int type, double range_nm)
 815 {
 816     //The Radar Equation:
 817     //
 818     // MaxRange^4 = (TxPower * AntGain^2 * lambda^2 * sigma)/((constant) * MDS)
 819     //
 820     // Where (constant) = (4*pi)3 and MDS is the Minimum Detectable Signal power.
 821     //
 822     // For a given radar we can assume that the only variable is sigma,
 823     // the target radar cross section.
 824     //
 825     // Here, we will use a normalised rcs (sigma) for a standard taget and assume that this
 826     // will provide a maximum range of 35nm;
 827     //
 828     // TODO - make the maximum range adjustable at runtime
 829
 830     const double sigma[] = {0, 1, 100, 100, 0.001, 0.1, 100, 100, 1, 1, 1};
 831     double constant = _radar_ref_rng;
 832
 833     if (constant <= 0)
 834         constant = 35;
 835
 836     double maxrange = constant * pow(sigma[type], 0.25);
 837     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: max range " << maxrange);
 838     return maxrange >= range_nm;
 839 }
 840
 841
 842 void
 843 wxRadarBg::calcRangeBearing(double lat, double lon, double lat2, double lon2,
 844         double &range, double &bearing) const
 845 {
 846     // calculate the bearing and range of the second pos from the first
 847     double az2, distance;
 848     geo_inverse_wgs_84(lat, lon, lat2, lon2, &bearing, &az2, &distance);
 849     range = distance *= SG_METER_TO_NM;
 850 }
 851
 852
 853 float
 854 wxRadarBg::calcRelBearing(float bearing, float heading)
 855 {
 856     float angle = bearing - heading;
 857
 858     if (angle >= SG_PI)
 859         angle -= 2.0 * SG_PI;
 860
 861     if (angle < -SG_PI)
 862         angle += 2.0 * SG_PI;
 863
 864     return angle;
 865 }
 866
 867
 868 void
 869 wxRadarBg::updateFont()
 870 {
 871     float red = _font_node->getFloatValue("color/red");
 872     float green = _font_node->getFloatValue("color/green");
 873     float blue = _font_node->getFloatValue("color/blue");
 874     float alpha = _font_node->getFloatValue("color/alpha");
 875     _font_color.set(red, green, blue, alpha);
 876
 877     _font_size = _font_node->getFloatValue("size");
 878     _font_spacing = _font_size * _font_node->getFloatValue("line-spacing");
 879     string path = _font_node->getStringValue("name", DEFAULT_FONT);
 880
 881     SGPath tpath;
 882     if (path[0] != '/') {
 883         tpath = globals->get_fg_root();
 884         tpath.append("Fonts");
 885         tpath.append(path);
 886     } else {
 887         tpath = path;
 888     }
 889
 890 #if (FG_OSG_VERSION >= 21000)
 891     osg::ref_ptr<osgDB::ReaderWriter::Options> fontOptions = new osgDB::ReaderWriter::Options("monochrome");
 892     osg::ref_ptr<osgText::Font> font = osgText::readFontFile(tpath.c_str(), fontOptions.get());
 893 #else
 894     osg::ref_ptr<osgText::Font> font = osgText::readFontFile(tpath.c_str());
 895 #endif
 896
 897     if (font != 0) {
 898         _font = font;
 899         _font->setMinFilterHint(osg::Texture::NEAREST);
 900         _font->setMagFilterHint(osg::Texture::NEAREST);
 901         _font->setGlyphImageMargin(0);
 902         _font->setGlyphImageMarginRatio(0);
 903     }
 904 }
 905
 906 void
 907 wxRadarBg::valueChanged(SGPropertyNode*)
 908 {
 909     updateFont();
 910 }
 911