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