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 using std::stringstream;
  50 using std::endl;
  51 using std::setprecision;
  52 using std::fixed;
  53 using std::setw;
  54 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
  61 #include <Include/general.hxx>
  62 #include "instrument_mgr.hxx"
  63 #include "od_gauge.hxx"
  64 #include "wxradar.hxx"
  65
  66 #include <iostream>             // for cout, endl
  67
  68 using std::cout;
  69 using std::endl;
  70
  71 static const float UNIT = 1.0f / 8.0f;  // 8 symbols in a row/column in the texture
  72 static const char *DEFAULT_FONT = "typewriter.txf";
  73
  74
  75 wxRadarBg::wxRadarBg(SGPropertyNode *node) :
  76     _name(node->getStringValue("name", "radar")),
  77     _num(node->getIntValue("number", 0)),
  78     _time(0.0),
  79     _interval(node->getDoubleValue("update-interval-sec", 1.0)),
  80     _sim_init_done(false),
  81     _odg(0),
  82     _last_switchKnob("off"),
  83     _antenna_ht(node->getDoubleValue("antenna-ht-ft", 0.0)),
  84     _resultTexture(0),
  85     _wxEcho(0)
  86 {
  87     string branch;
  88     branch = "/instrumentation/" + _name;
  89     _Instrument = fgGetNode(branch.c_str(), _num, true);
  90
  91     const char *tacan_source = node->getStringValue("tacan-source", "/instrumentation/tacan");
  92     _Tacan = fgGetNode(tacan_source, true);
  93
  94     _font_node = _Instrument->getNode("font", true);
  95
  96 #define INITFONT(p, val, type) if (!_font_node->hasValue(p)) _font_node->set##type##Value(p, val)
  97     INITFONT("name", DEFAULT_FONT, String);
  98     INITFONT("size", 8, Float);
  99     INITFONT("line-spacing", 0.25, Float);
 100     INITFONT("color/red", 0, Float);
 101     INITFONT("color/green", 0.8, Float);
 102     INITFONT("color/blue", 0, Float);
 103     INITFONT("color/alpha", 1, Float);
 104 #undef INITFONT
 105
 106     _font_node->addChangeListener(this, true);
 107 }
 108
 109
 110 wxRadarBg::~wxRadarBg ()
 111 {
 112     _font_node->removeChangeListener(this);
 113 }
 114
 115
 116 void
 117 wxRadarBg::init ()
 118 {
 119     _serviceable_node = _Instrument->getNode("serviceable", true);
 120
 121     // texture name to use in 2D and 3D instruments
 122     _texture_path = _Instrument->getStringValue("radar-texture-path",
 123         "Aircraft/Instruments/Textures/od_wxradar.rgb");
 124     _resultTexture = FGTextureManager::createTexture(_texture_path.c_str(), false);
 125
 126     SGPath tpath(globals->get_fg_root());
 127     string path = _Instrument->getStringValue("echo-texture-path",
 128         "Aircraft/Instruments/Textures/wxecho.rgb");
 129     tpath.append(path);
 130
 131     // no mipmap or else alpha will mix with pixels on the border of shapes, ruining the effect
 132     _wxEcho = SGLoadTexture2D(tpath, false, false);
 133
 134
 135     _Instrument->setFloatValue("trk", 0.0);
 136     _Instrument->setFloatValue("tilt", 0.0);
 137     _Instrument->setStringValue("status", "");
 138     // those properties are used by a radar instrument of a MFD
 139     // input switch = OFF | TST | STBY | ON
 140     // input mode = WX | WXA | MAP
 141     // output status = STBY | TEST | WX | WXA | MAP | blank
 142     // input lightning = true | false
 143     // input TRK = +/- n degrees
 144     // input TILT = +/- n degree
 145     // input autotilt = true | false
 146     // input range = n nm (20/40/80)
 147     // input display-mode = arc | rose | map | plan
 148
 149     FGInstrumentMgr *imgr = (FGInstrumentMgr *)globals->get_subsystem("instrumentation");
 150     _odg = (FGODGauge *)imgr->get_subsystem("od_gauge");
 151     _odg->setSize(512);
 152
 153     _ai_enabled_node = fgGetNode("/sim/ai/enabled", true);
 154
 155     _user_lat_node = fgGetNode("/position/latitude-deg", true);
 156     _user_lon_node = fgGetNode("/position/longitude-deg", true);
 157     _user_alt_node = fgGetNode("/position/altitude-ft", true);
 158
 159     _user_speed_east_fps_node   = fgGetNode("/velocities/speed-east-fps", true);
 160     _user_speed_north_fps_node  = fgGetNode("/velocities/speed-north-fps", true);
 161
 162     _tacan_serviceable_node = _Tacan->getNode("serviceable", true);
 163     _tacan_distance_node    = _Tacan->getNode("indicated-distance-nm", true);
 164     _tacan_name_node        = _Tacan->getNode("name", true);
 165     _tacan_bearing_node     = _Tacan->getNode("indicated-bearing-true-deg", true);
 166     _tacan_in_range_node    = _Tacan->getNode("in-range", true);
 167
 168     _radar_mode_control_node = _Instrument->getNode("mode-control", true);
 169     _radar_coverage_node     = _Instrument->getNode("limit-deg", true);
 170     _radar_ref_rng_node      = _Instrument->getNode("reference-range-nm", true);
 171     _radar_hdg_marker_node   = _Instrument->getNode("heading-marker", true);
 172
 173     SGPropertyNode *n = _Instrument->getNode("display-controls", true);
 174     _radar_weather_node     = n->getNode("WX", true);
 175     _radar_position_node    = n->getNode("pos", true);
 176     _radar_data_node        = n->getNode("data", true);
 177     _radar_symbol_node      = n->getNode("symbol", true);
 178     _radar_centre_node      = n->getNode("centre", true);
 179     _radar_rotate_node      = n->getNode("rotate", true);
 180
 181     _radar_centre_node->setBoolValue(false);
 182     if (!_radar_coverage_node->hasValue())
 183         _radar_coverage_node->setFloatValue(120);
 184     if (!_radar_ref_rng_node->hasValue())
 185         _radar_ref_rng_node->setDoubleValue(35);
 186     if (!_radar_hdg_marker_node->hasValue())
 187         _radar_hdg_marker_node->setBoolValue(true);
 188
 189     _x_offset = 0;
 190     _y_offset = 0;
 191
 192     // OSG geometry setup. The polygons for the radar returns will be
 193     // stored in a single Geometry. The geometry will have several
 194     // primitive sets so we can have different kinds of polys and
 195     // choose a different overall color for each set.
 196     _radarGeode = new osg::Geode;
 197     osg::StateSet *stateSet = _radarGeode->getOrCreateStateSet();
 198     stateSet->setTextureAttributeAndModes(0, _wxEcho.get());
 199     _geom = new osg::Geometry;
 200     _geom->setUseDisplayList(false);
 201     // Initially allocate space for 128 quads
 202     _vertices = new osg::Vec2Array;
 203     _vertices->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 204     _vertices->reserve(128 * 4);
 205     _geom->setVertexArray(_vertices);
 206     _texCoords = new osg::Vec2Array;
 207     _texCoords->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 208     _texCoords->reserve(128 * 4);
 209     _geom->setTexCoordArray(0, _texCoords);
 210     osg::Vec3Array *colors = new osg::Vec3Array;
 211     colors->push_back(osg::Vec3(1.0f, 1.0f, 1.0f)); // color of echos
 212     colors->push_back(osg::Vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f)); // arc mask
 213     colors->push_back(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f)); // rest of mask
 214     _geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_PRIMITIVE_SET);
 215     _geom->setColorArray(colors);
 216     osg::PrimitiveSet *pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS);
 217     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 218     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 219     pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS);
 220     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 221     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 222     pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES);
 223     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 224     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 225     _geom->setInitialBound(osg::BoundingBox(osg::Vec3f(-256.0f, -256.0f, 0.0f),
 226         osg::Vec3f(256.0f, 256.0f, 0.0f)));
 227     _radarGeode->addDrawable(_geom);
 228     _odg->allocRT();
 229     // Texture in the 2D panel system
 230     FGTextureManager::addTexture(_texture_path.c_str(), _odg->getTexture());
 231
 232     _textGeode = new osg::Geode;
 233
 234     osg::Camera *camera = _odg->getCamera();
 235     camera->addChild(_radarGeode.get());
 236     camera->addChild(_textGeode.get());
 237 }
 238
 239
 240 // Local coordinates for each echo
 241 const osg::Vec3f echoCoords[4] = {
 242     osg::Vec3f(-.7f, -.7f, 0.0f), osg::Vec3f(.7f, -.7f, 0.0f),
 243     osg::Vec3f(.7f, .7f, 0.0f), osg::Vec3f(-.7f, .7f, 0.0f)
 244 };
 245
 246
 247 const osg::Vec2f echoTexCoords[4] = {
 248     osg::Vec2f(0.0f, 0.0f), osg::Vec2f(UNIT, 0.0f),
 249     osg::Vec2f(UNIT, UNIT), osg::Vec2f(0.0f, UNIT)
 250 };
 251
 252
 253 // helper
 254 static void
 255 addQuad(osg::Vec2Array *vertices, osg::Vec2Array *texCoords,
 256         const osg::Matrixf& transform, const osg::Vec2f& texBase)
 257 {
 258     for (int i = 0; i < 4; i++) {
 259         const osg::Vec3f coords = transform.preMult(echoCoords[i]);
 260         texCoords->push_back(texBase + echoTexCoords[i]);
 261         vertices->push_back(osg::Vec2f(coords.x(), coords.y()));
 262     }
 263 }
 264
 265
 266 // Rotate by a heading value
 267 static inline
 268 osg::Matrixf wxRotate(float angle)
 269 {
 270     return osg::Matrixf::rotate(angle, 0.0f, 0.0f, -1.0f);
 271 }
 272
 273
 274 void
 275 wxRadarBg::update (double delta_time_sec)
 276 {
 277     if (!_sim_init_done) {
 278         if (!fgGetBool("sim/sceneryloaded", false))
 279             return;
 280
 281         _sim_init_done = true;
 282     }
 283     if (!_odg || !_serviceable_node->getBoolValue()) {
 284         _Instrument->setStringValue("status", "");
 285         return;
 286     }
 287     _time += delta_time_sec;
 288     if (_time < _interval){
 289 //        cout << "WXradar update too soon " << _time << endl;
 290         return;
 291     }
 292 //        cout << "WXradar updating" << _time<< endl;
 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 if (mode == "bscan") {
 305         _display_mode = BSCAN;
 306     } else {
 307         _display_mode = ARC;
 308     }
 309
 310     string switchKnob = _Instrument->getStringValue("switch", "on");
 311     if (_last_switchKnob != switchKnob) {
 312         // since 3D models don't share textures with the rest of the world
 313         // we must locate them and replace their handle by hand
 314         // only do that when the instrument is turned on
 315         //if (_last_switchKnob == "off")
 316         //_odg->set_texture(_texture_path.c_str(), _resultTexture->getHandle());
 317
 318         _last_switchKnob = switchKnob;
 319     }
 320
 321     if (switchKnob == "off") {
 322         _Instrument->setStringValue("status", "");
 323     } else if (switchKnob == "stby") {
 324         _Instrument->setStringValue("status", "STBY");
 325     } else if (switchKnob == "tst") {
 326         _Instrument->setStringValue("status", "TST");
 327         // find something interesting to do...
 328     } else {
 329         float r = _Instrument->getFloatValue("range", 40.0);
 330         if (r != _range_nm) {
 331             center_map();
 332             _range_nm = r;
 333         }
 334
 335         _radar_ref_rng = _radar_ref_rng_node->getDoubleValue();
 336         _view_heading = get_heading() * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 337         _centerTrans.makeTranslate(0.0f, 0.0f, 0.0f);
 338
 339         _scale = 200.0 / _range_nm;
 340         _angle_offset = 0;
 341
 342         if (_display_mode == ARC) {
 343             _scale = 2*200.0f / _range_nm;
 344             _angle_offset = -_view_heading;
 345             _centerTrans.makeTranslate(0.0f, -200.0f, 0.0f);
 346
 347         } else if (_display_mode == MAP) {
 348             apply_map_offset();
 349
 350             bool centre = _radar_centre_node->getBoolValue();
 351             if (centre) {
 352                 center_map();
 353                 _radar_centre_node->setBoolValue(false);
 354             }
 355
 356             //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: displacement "
 357             //        << _x_offset <<", "<<_y_offset
 358             //        << " user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT "
 359             //        << user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT
 360             //        << " user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT "
 361             //        << user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT
 362             //        << " dt " << delta_time_sec);
 363
 364             _centerTrans.makeTranslate(_x_offset, _y_offset, 0.0f);
 365
 366         } else if (_display_mode == PLAN) {
 367             if (_radar_rotate_node->getBoolValue()) {
 368                 _angle_offset = -_view_heading;
 369             }
 370         } else if (_display_mode == BSCAN) {
 371             _angle_offset = -_view_heading;
 372         } else {
 373             // rose
 374         }
 375
 376         _vertices->clear();
 377         _texCoords->clear();
 378         _textGeode->removeDrawables(0, _textGeode->getNumDrawables());
 379
 380
 381         update_weather();
 382
 383
 384         osg::DrawArrays *quadPSet
 385             = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(0));
 386         quadPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, _vertices->size());
 387         quadPSet->dirty();
 388
 389         // erase what is out of sight of antenna
 390         /*
 391         |\     /|
 392         | \   / |
 393         |  \ /  |
 394         ---------
 395         |       |
 396         |       |
 397         ---------
 398         */
 399
 400         osg::DrawArrays *maskPSet
 401             = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(1));
 402         osg::DrawArrays *trimaskPSet
 403             = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(2));
 404
 405         if (_display_mode == ARC) {
 406             float xOffset = 256.0f;
 407             float yOffset = 200.0f;
 408
 409             int firstQuadVert = _vertices->size();
 410             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(0.5f, 0.25f));
 411             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-xOffset, 0.0 + yOffset));
 412             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(1.0f, 0.25f));
 413             _vertices->push_back(osg::Vec2f(xOffset, 0.0 + yOffset));
 414             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(1.0f, 0.5f));
 415             _vertices->push_back(osg::Vec2f(xOffset, 256.0 + yOffset));
 416             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(0.5f, 0.5f));
 417             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-xOffset, 256.0 + yOffset));
 418             maskPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, firstQuadVert, 4);
 419
 420             // The triangles aren't supposed to be textured, but there's
 421             // no need to set up a different Geometry, switch modes,
 422             // etc. I happen to know that there's a white pixel in the
 423             // texture at 1.0, 0.0 :)
 424             float centerY = tan(30 * SG_DEGREES_TO_RADIANS);
 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(0.0, 0.0));
 430             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 0.0));
 431             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 256.0 * centerY));
 432
 433             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256, 0.0));
 434             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 0.0));
 435             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, -256.0));
 436
 437             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256, 0.0));
 438             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, -256.0));
 439             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, -256.0));
 440
 441             const osg::Vec2f whiteSpot(1.0f, 0.0f);
 442             for (int i = 0; i < 3 * 4; i++)
 443                 _texCoords->push_back(whiteSpot);
 444
 445             trimaskPSet->set(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, firstQuadVert + 4, 3 * 4);
 446
 447         } else {
 448             maskPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, 0);
 449             trimaskPSet->set(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, 0, 0);
 450         }
 451
 452         maskPSet->dirty();
 453         trimaskPSet->dirty();
 454
 455         // draw without mask
 456         _vertices->clear();
 457         _texCoords->clear();
 458
 459         update_aircraft();
 460         update_tacan();
 461         update_heading_marker();
 462
 463         quadPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, _vertices->size());
 464         quadPSet->dirty();
 465     }
 466 }
 467
 468
 469 void
 470 wxRadarBg::update_weather()
 471 {
 472     string modeButton = _Instrument->getStringValue("mode", "WX");
 473     _radarEchoBuffer = *sgEnviro.get_radar_echo();
 474
 475     // pretend we have a scan angle bigger then the FOV
 476     // TODO:check real fov, enlarge if < nn, and do clipping if > mm
 477 //    const float fovFactor = 1.45f;
 478     _Instrument->setStringValue("status", modeButton.c_str());
 479
 480     list_of_SGWxRadarEcho *radarEcho = &_radarEchoBuffer;
 481     list_of_SGWxRadarEcho::iterator iradarEcho, end = radarEcho->end();
 482     const float LWClevel[] = { 0.1f, 0.5f, 2.1f };
 483
 484     // draw the cloud radar echo
 485     bool drawClouds = _radar_weather_node->getBoolValue();
 486     if (drawClouds) {
 487
 488         // we do that in 3 passes, one for each color level
 489         // this is to 'merge' same colors together
 490         for (int level = 0; level <= 2; level++) {
 491             float col = level * UNIT;
 492
 493             for (iradarEcho = radarEcho->begin(); iradarEcho != end; ++iradarEcho) {
 494                 int cloudId = iradarEcho->cloudId;
 495                 bool upgrade = (cloudId >> 5) & 1;
 496                 float lwc = iradarEcho->LWC + (upgrade ? 1.0f : 0.0f);
 497
 498                 // skip ns
 499                 if (iradarEcho->LWC >= 0.5 && iradarEcho->LWC <= 0.6)
 500                     continue;
 501
 502                 if (iradarEcho->lightning || lwc < LWClevel[level])
 503                     continue;
 504
 505                 float radius = sgSqrt(iradarEcho->dist) * SG_METER_TO_NM * _scale;
 506                 float size = iradarEcho->radius * 2.0 * SG_METER_TO_NM * _scale;
 507
 508                 if (radius - size > 180)
 509                     continue;
 510
 511                 float angle = (iradarEcho->heading - _angle_offset) //* fovFactor
 512                     + 0.5 * SG_PI;
 513
 514                 // Rotate echo into position, and rotate echo to have
 515                 // a constant orientation towards the
 516                 // airplane. Compass headings increase in clockwise
 517                 // direction, while graphics rotations follow
 518                 // right-hand (counter-clockwise) rule.
 519                 const osg::Vec2f texBase(col, (UNIT * (float) (4 + (cloudId & 3))));
 520
 521                 osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 522                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 523                     * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 524                 addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 525
 526                 //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: drawing clouds"
 527                 //        << " ID=" << cloudId
 528                 //        << " x=" << x
 529                 //        << " y="<< y
 530                 //        << " radius=" << radius
 531                 //        << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 532                 //        << " heading=" << iradarEcho->heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 533                 //        << " angle=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 534             }
 535         }
 536     }
 537
 538     // draw lightning echos
 539     bool drawLightning = _Instrument->getBoolValue("lightning", true);
 540     if (drawLightning) {
 541         const osg::Vec2f texBase(3 * UNIT, 4 * UNIT);
 542
 543         for (iradarEcho = radarEcho->begin(); iradarEcho != end; ++iradarEcho) {
 544             if (!iradarEcho->lightning)
 545                 continue;
 546
 547             float size = UNIT * 0.5f;
 548             float radius = iradarEcho->dist * _scale;
 549             float angle = iradarEcho->heading * SG_DEGREES_TO_RADIANS
 550                 - _angle_offset;
 551
 552             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 553                 * wxRotate(-angle)
 554                 * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 555                 * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 556             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 557         }
 558     }
 559 }
 560
 561
 562 void
 563 wxRadarBg::update_data(const SGPropertyNode *ac, double altitude, double heading,
 564                        double radius, double bearing, bool selected)
 565 {
 566     osgText::Text *callsign = new osgText::Text;
 567     callsign->setFont(_font.get());
 568     callsign->setFontResolution(12, 12);
 569     callsign->setCharacterSize(_font_size);
 570     callsign->setColor(selected ? osg::Vec4(1, 1, 1, 1) : _font_color);
 571     osg::Matrixf m(wxRotate(-bearing)
 572         * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 573         * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 574
 575     osg::Vec3 pos = m.preMult(osg::Vec3(16, 16, 0));
 576     // cast to int's, otherwise text comes out ugly
 577     callsign->setPosition(osg::Vec3((int)pos.x(), (int)pos.y(), 0));
 578     callsign->setAlignment(osgText::Text::LEFT_BOTTOM_BASE_LINE);
 579     callsign->setLineSpacing(_font_spacing);
 580
 581     const char *identity = ac->getStringValue("transponder-id");
 582     if (!identity[0])
 583         identity = ac->getStringValue("callsign");
 584
 585     stringstream text;
 586     text << identity << endl
 587         << setprecision(0) << fixed
 588         << setw(3) << setfill('0') << heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES << "\xB0 "
 589         << setw(0) << altitude << "ft" << endl
 590         << ac->getDoubleValue("velocities/true-airspeed-kt") << "kts";
 591
 592     callsign->setText(text.str());
 593     _textGeode->addDrawable(callsign);
 594 }
 595
 596
 597 void
 598 wxRadarBg::update_aircraft()
 599 {
 600     double diff;
 601     double age_factor = 1.0;
 602     double test_rng;
 603     double test_brg;
 604     double range;
 605     double bearing;
 606     float echo_radius;
 607     double angle;
 608
 609     if (!ground_echoes.empty()){
 610         ground_echoes_iterator = ground_echoes.begin();
 611
 612         while(ground_echoes_iterator != ground_echoes.end()) {
 613             diff = _elapsed_time - (*ground_echoes_iterator)->elapsed_time;
 614
 615             if( diff > _persistance) {
 616                 ground_echoes.erase(ground_echoes_iterator);
 617             } else {
 618 //                double test_brg = (*ground_echoes_iterator)->bearing;
 619 //                double bearing = test_brg * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 620 //                float angle = calcRelBearing(bearing, _view_heading);
 621                 double bumpinessFactor  = (*ground_echoes_iterator)->bumpiness;
 622                 float heading = get_heading();
 623                 if ( _display_mode == BSCAN ){
 624                     test_rng = (*ground_echoes_iterator)->elevation * 6;
 625                     test_brg = (*ground_echoes_iterator)->bearing;
 626                     angle = calcRelBearingDeg(test_brg, heading) * 6;
 627                     range = sqrt(test_rng * test_rng + angle * angle);
 628                     bearing = atan2(angle, test_rng);
 629                     //cout << "angle " << angle <<" bearing "
 630                     //    << bearing / SG_DEGREES_TO_RADIANS <<  endl;
 631                     echo_radius = (0.1 + (1.9 * bumpinessFactor)) * 240 * age_factor;
 632                 } else {
 633                     test_rng = (*ground_echoes_iterator)->range;
 634                     range = test_rng * SG_METER_TO_NM;
 635                     test_brg = (*ground_echoes_iterator)->bearing;
 636                     bearing = test_brg * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 637                     echo_radius = (0.1 + (1.9 * bumpinessFactor)) * 120 * age_factor;
 638                     bearing += _angle_offset;
 639                 }
 640
 641                 float radius = range * _scale;
 642                 //double heading = 90 * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 643                 //heading += _angle_offset;
 644
 645                 age_factor = 1;
 646
 647                 if (diff != 0)
 648                     age_factor = 1 - (0.5 * diff/_persistance);
 649
 650                 float size = echo_radius * UNIT;
 651
 652                 const osg::Vec2f texBase(3 * UNIT, 3 * UNIT);
 653                 osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 654                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 655                     * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 656                 addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 657
 658                 ++ground_echoes_iterator;
 659
 660                 //cout << "test bearing " << test_brg
 661                 //<< " test_rng " << test_rng * SG_METER_TO_NM
 662                 //<< " persistance " << _persistance
 663                 //<< endl;
 664             }
 665
 666         }
 667
 668     }
 669     if (!_ai_enabled_node->getBoolValue())
 670         return;
 671
 672     bool draw_echoes = _radar_position_node->getBoolValue();
 673     bool draw_symbols = _radar_symbol_node->getBoolValue();
 674     bool draw_data = _radar_data_node->getBoolValue();
 675     if (!draw_echoes && !draw_symbols && !draw_data)
 676         return;
 677
 678     double user_lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 679     double user_lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 680     double user_alt = _user_alt_node->getDoubleValue();
 681
 682     float limit = _radar_coverage_node->getFloatValue();
 683     if (limit > 180)
 684         limit = 180;
 685     else if (limit < 0)
 686         limit = 0;
 687     limit *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 688
 689     int selected_id = fgGetInt("/instrumentation/radar/selected-id", -1);
 690
 691     const SGPropertyNode *selected_ac = 0;
 692     const SGPropertyNode *ai = fgGetNode("/ai/models", true);
 693
 694     for (int i = ai->nChildren() - 1; i >= -1; i--) {
 695         const SGPropertyNode *model;
 696
 697         if (i < 0) { // last iteration: selected model
 698             model = selected_ac;
 699         } else {
 700             model = ai->getChild(i);
 701             if (!model->nChildren())
 702                 continue;
 703             if (model->getIntValue("id") == selected_id) {
 704                 selected_ac = model;  // save selected model for last iteration
 705                 continue;
 706             }
 707         }
 708         if (!model)
 709             continue;
 710
 711         double echo_radius, sigma;
 712         const string name = model->getName();
 713
 714         //cout << "name "<<name << endl;
 715         if (name == "aircraft" || name == "tanker")
 716             echo_radius = 1, sigma = 1;
 717         else if (name == "multiplayer" || name == "wingman" || name == "static")
 718             echo_radius = 1.5, sigma = 1;
 719         else if (name == "ship" || name == "carrier" || name == "escort" ||name == "storm")
 720             echo_radius = 1.5, sigma = 100;
 721         else if (name == "thermal")
 722             echo_radius = 2, sigma = 100;
 723         else if (name == "rocket")
 724             echo_radius = 0.1, sigma = 0.1;
 725         else if (name == "ballistic")
 726             echo_radius = 0.001, sigma = 0.001;
 727         else
 728             continue;
 729
 730         double lat = model->getDoubleValue("position/latitude-deg");
 731         double lon = model->getDoubleValue("position/longitude-deg");
 732         double alt = model->getDoubleValue("position/altitude-ft");
 733         double heading = model->getDoubleValue("orientation/true-heading-deg");
 734
 735         double range, bearing;
 736         calcRangeBearing(user_lat, user_lon, lat, lon, range, bearing);
 737         //cout << _antenna_ht << _interval<< endl;
 738         bool isVisible = withinRadarHorizon(user_alt, alt, range);
 739
 740         if (!isVisible)
 741             continue;
 742
 743         if (!inRadarRange(sigma, range))
 744             continue;
 745
 746         bearing *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 747         heading *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 748
 749         float radius = range * _scale;
 750         float angle = calcRelBearing(bearing, _view_heading);
 751
 752         if (angle > limit || angle < -limit)
 753             continue;
 754
 755         bearing += _angle_offset;
 756         heading += _angle_offset;
 757
 758         // pos mode
 759         if (draw_echoes) {
 760             float size = echo_radius * 120 * UNIT;
 761
 762             const osg::Vec2f texBase(3 * UNIT, 3 * UNIT);
 763             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 764                 * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 765                 * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 766             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 767         }
 768
 769         // data mode
 770         if (draw_symbols) {
 771             const osg::Vec2f texBase(0, 3 * UNIT);
 772             float size = 600 * UNIT;
 773             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 774                 * wxRotate(heading - bearing)
 775                 * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 776                 * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 777             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 778         }
 779
 780         if (draw_data || i < 0)  // selected one (i == -1) is always drawn
 781             update_data(model, alt, heading, radius, bearing, i < 0);
 782     }
 783 }
 784
 785
 786 void
 787 wxRadarBg::update_tacan()
 788 {
 789     // draw TACAN symbol
 790     int mode = _radar_mode_control_node->getIntValue();
 791     bool inRange = _tacan_in_range_node->getBoolValue();
 792
 793     if (mode != 1 || !inRange)
 794         return;
 795
 796     float size = 600 * UNIT;
 797     float radius = _tacan_distance_node->getFloatValue() * _scale;
 798     float angle = _tacan_bearing_node->getFloatValue() * SG_DEGREES_TO_RADIANS
 799         + _angle_offset;
 800
 801     const osg::Vec2f texBase(1 * UNIT, 3 * UNIT);
 802     osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 803         * wxRotate(-angle)
 804         * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 805         * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 806     addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 807
 808     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:     drawing TACAN"
 809     //        << " dist=" << radius
 810     //        << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 811     //        << " bearing=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 812     //        << " x=" << x << " y="<< y
 813     //        << " size=" << size);
 814 }
 815
 816
 817 void
 818 wxRadarBg::update_heading_marker()
 819 {
 820     if (!_radar_hdg_marker_node->getBoolValue())
 821         return;
 822
 823     const osg::Vec2f texBase(2 * UNIT, 3 * UNIT);
 824     float size = 600 * UNIT;
 825     osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 826         * wxRotate(_view_heading + _angle_offset));
 827
 828     m *= _centerTrans;
 829     addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 830
 831     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:   drawing heading marker"
 832     //        << " x,y " << x <<","<< y
 833     //        << " dist" << dist
 834     //        << " view_heading" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 835     //        << " heading " << iradarEcho->heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 836     //        << " angle " << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 837 }
 838
 839
 840 void
 841 wxRadarBg::center_map()
 842 {
 843     _lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 844     _lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 845     _x_offset = _y_offset = 0;
 846 }
 847
 848
 849 void
 850 wxRadarBg::apply_map_offset()
 851 {
 852     double lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 853     double lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 854     double bearing, distance, az2;
 855     geo_inverse_wgs_84(_lat, _lon, lat, lon, &bearing, &az2, &distance);
 856     distance *= SG_METER_TO_NM * _scale;
 857     bearing *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 858     _x_offset += sin(bearing) * distance;
 859     _y_offset += cos(bearing) * distance;
 860     _lat = lat;
 861     _lon = lon;
 862 }
 863
 864
 865 bool
 866 wxRadarBg::withinRadarHorizon(double user_alt, double alt, double range_nm)
 867 {
 868     // Radar Horizon  = 1.23(ht^1/2 + hr^1/2),
 869     //don't allow negative altitudes (an approximation - yes altitudes can be negative)
 870     // Allow antenna ht to be set, but only on ground
 871     _antenna_ht = _Instrument->getDoubleValue("antenna-ht-ft");
 872
 873     if (user_alt <= 0)
 874         user_alt = _antenna_ht;
 875
 876     if (alt <= 0)
 877         alt = 0; // to allow some vertical extent of target
 878
 879     double radarhorizon = 1.23 * (sqrt(alt) + sqrt(user_alt));
 880 //    SG_LOG(SG_GENERAL, SG_ALERT, "Radar: radar horizon " << radarhorizon);
 881     return radarhorizon >= range_nm;
 882 }
 883
 884
 885 bool
 886 wxRadarBg::inRadarRange(double sigma, double range_nm)
 887 {
 888     //The Radar Equation:
 889     //
 890     // MaxRange^4 = (TxPower * AntGain^2 * lambda^2 * sigma)/((constant) * MDS)
 891     //
 892     // Where (constant) = (4*pi)3 and MDS is the Minimum Detectable Signal power.
 893     //
 894     // For a given radar we can assume that the only variable is sigma,
 895     // the target radar cross section.
 896     //
 897     // Here, we will use a normalised rcs (sigma) for a standard taget and assume that this
 898     // will provide a maximum range of 35nm;
 899     //
 900     // TODO - make the maximum range adjustable at runtime
 901
 902     double constant = _radar_ref_rng;
 903
 904     if (constant <= 0)
 905         constant = 35;
 906
 907     double maxrange = constant * pow(sigma, 0.25);
 908     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: max range " << maxrange);
 909     return maxrange >= range_nm;
 910 }
 911
 912
 913 void
 914 wxRadarBg::calcRangeBearing(double lat, double lon, double lat2, double lon2,
 915                             double &range, double &bearing) const
 916 {
 917     // calculate the bearing and range of the second pos from the first
 918     double az2, distance;
 919     geo_inverse_wgs_84(lat, lon, lat2, lon2, &bearing, &az2, &distance);
 920     range = distance *= SG_METER_TO_NM;
 921 }
 922
 923
 924 float
 925 wxRadarBg::calcRelBearing(float bearing, float heading)
 926 {
 927     float angle = bearing - heading;
 928
 929     if (angle >= SG_PI)
 930         angle -= 2.0 * SG_PI;
 931
 932     if (angle < -SG_PI)
 933         angle += 2.0 * SG_PI;
 934
 935     return angle;
 936 }
 937
 938 float
 939 wxRadarBg::calcRelBearingDeg(float bearing, float heading)
 940 {
 941     float angle = bearing - heading;
 942
 943     if (angle >= 180)
 944         return angle -= 360;
 945
 946     if (angle < -180)
 947         return angle += 360;
 948
 949     return angle;
 950 }
 951
 952
 953 void
 954 wxRadarBg::updateFont()
 955 {
 956     float red = _font_node->getFloatValue("color/red");
 957     float green = _font_node->getFloatValue("color/green");
 958     float blue = _font_node->getFloatValue("color/blue");
 959     float alpha = _font_node->getFloatValue("color/alpha");
 960     _font_color.set(red, green, blue, alpha);
 961
 962     _font_size = _font_node->getFloatValue("size");
 963     _font_spacing = _font_size * _font_node->getFloatValue("line-spacing");
 964     string path = _font_node->getStringValue("name", DEFAULT_FONT);
 965
 966     SGPath tpath;
 967     if (path[0] != '/') {
 968         tpath = globals->get_fg_root();
 969         tpath.append("Fonts");
 970         tpath.append(path);
 971     } else {
 972         tpath = path;
 973     }
 974
 975 #if (FG_OSG_VERSION >= 21000)
 976     osg::ref_ptr<osgDB::ReaderWriter::Options> fontOptions = new osgDB::ReaderWriter::Options("monochrome");
 977     osg::ref_ptr<osgText::Font> font = osgText::readFontFile(tpath.c_str(), fontOptions.get());
 978 #else
 979     osg::ref_ptr<osgText::Font> font = osgText::readFontFile(tpath.c_str());
 980 #endif
 981
 982     if (font != 0) {
 983         _font = font;
 984         _font->setMinFilterHint(osg::Texture::NEAREST);
 985         _font->setMagFilterHint(osg::Texture::NEAREST);
 986         _font->setGlyphImageMargin(0);
 987         _font->setGlyphImageMarginRatio(0);
 988     }
 989 }
 990
 991 void
 992 wxRadarBg::valueChanged(SGPropertyNode*)
 993 {
 994     updateFont();
 995 }
 996