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 #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
  99 #define INITFONT(p, val, type) if (!_font_node->hasValue(p)) _font_node->set##type##Value(p, val)
 100     INITFONT("name", DEFAULT_FONT, String);
 101     INITFONT("size", 8, Float);
 102     INITFONT("line-spacing", 0.25, Float);
 103     INITFONT("color/red", 0, Float);
 104     INITFONT("color/green", 0.8, Float);
 105     INITFONT("color/blue", 0, Float);
 106     INITFONT("color/alpha", 1, Float);
 107 #undef INITFONT
 108
 109     _font_node->addChangeListener(this, true);
 110 }
 111
 112
 113 wxRadarBg::~wxRadarBg ()
 114 {
 115     _font_node->removeChangeListener(this);
 116 }
 117
 118
 119 void
 120 wxRadarBg::init ()
 121 {
 122     _serviceable_node = _Instrument->getNode("serviceable", true);
 123
 124     // texture name to use in 2D and 3D instruments
 125     _texture_path = _Instrument->getStringValue("radar-texture-path",
 126             "Aircraft/Instruments/Textures/od_wxradar.rgb");
 127     _resultTexture = FGTextureManager::createTexture(_texture_path.c_str(), false);
 128
 129     SGPath tpath(globals->get_fg_root());
 130     string path = _Instrument->getStringValue("echo-texture-path",
 131             "Aircraft/Instruments/Textures/wxecho.rgb");
 132     tpath.append(path);
 133
 134     // no mipmap or else alpha will mix with pixels on the border of shapes, ruining the effect
 135     _wxEcho = SGLoadTexture2D(tpath, false, false);
 136
 137
 138     _Instrument->setFloatValue("trk", 0.0);
 139     _Instrument->setFloatValue("tilt", 0.0);
 140     _Instrument->setStringValue("status", "");
 141     // those properties are used by a radar instrument of a MFD
 142     // input switch = OFF | TST | STBY | ON
 143     // input mode = WX | WXA | MAP
 144     // output status = STBY | TEST | WX | WXA | MAP | blank
 145     // input lightning = true | false
 146     // input TRK = +/- n degrees
 147     // input TILT = +/- n degree
 148     // input autotilt = true | false
 149     // input range = n nm (20/40/80)
 150     // input display-mode = arc | rose | map | plan
 151
 152     FGInstrumentMgr *imgr = (FGInstrumentMgr *)globals->get_subsystem("instrumentation");
 153     _odg = (FGODGauge *)imgr->get_subsystem("od_gauge");
 154     _odg->setSize(512);
 155
 156     _ai = (FGAIManager*)globals->get_subsystem("ai_model");
 157     _ai_enabled_node = fgGetNode("/sim/ai/enabled", true);
 158
 159     _user_lat_node = fgGetNode("/position/latitude-deg", true);
 160     _user_lon_node = fgGetNode("/position/longitude-deg", true);
 161     _user_alt_node = fgGetNode("/position/altitude-ft", true);
 162
 163     _user_speed_east_fps_node   = fgGetNode("/velocities/speed-east-fps", true);
 164     _user_speed_north_fps_node  = fgGetNode("/velocities/speed-north-fps", true);
 165
 166     _tacan_serviceable_node = _Tacan->getNode("serviceable", true);
 167     _tacan_distance_node    = _Tacan->getNode("indicated-distance-nm", true);
 168     _tacan_name_node        = _Tacan->getNode("name", true);
 169     _tacan_bearing_node     = _Tacan->getNode("indicated-bearing-true-deg", true);
 170     _tacan_in_range_node    = _Tacan->getNode("in-range", true);
 171
 172     _radar_mode_control_node = _Instrument->getNode("mode-control", true);
 173     _radar_coverage_node     = _Instrument->getNode("limit-deg", true);
 174     _radar_ref_rng_node      = _Instrument->getNode("reference-range-nm", true);
 175     _radar_hdg_marker_node   = _Instrument->getNode("heading-marker", true);
 176
 177     SGPropertyNode *n = _Instrument->getNode("display-controls", true);
 178     _radar_weather_node     = n->getNode("WX", true);
 179     _radar_position_node    = n->getNode("pos", true);
 180     _radar_data_node        = n->getNode("data", true);
 181     _radar_symbol_node      = n->getNode("symbol", true);
 182     _radar_centre_node      = n->getNode("centre", true);
 183     _radar_rotate_node      = n->getNode("rotate", true);
 184
 185     _radar_centre_node->setBoolValue(false);
 186     if (!_radar_coverage_node->hasValue())
 187         _radar_coverage_node->setFloatValue(120);
 188     if (!_radar_ref_rng_node->hasValue())
 189         _radar_ref_rng_node->setDoubleValue(35);
 190     if (!_radar_hdg_marker_node->hasValue())
 191         _radar_hdg_marker_node->setBoolValue(true);
 192
 193     _x_offset = 0;
 194     _y_offset = 0;
 195
 196     // OSG geometry setup. The polygons for the radar returns will be
 197     // stored in a single Geometry. The geometry will have several
 198     // primitive sets so we can have different kinds of polys and
 199     // choose a different overall color for each set.
 200     _radarGeode = new osg::Geode;
 201     osg::StateSet *stateSet = _radarGeode->getOrCreateStateSet();
 202     stateSet->setTextureAttributeAndModes(0, _wxEcho.get());
 203     _geom = new osg::Geometry;
 204     _geom->setUseDisplayList(false);
 205     // Initially allocate space for 128 quads
 206     _vertices = new osg::Vec2Array;
 207     _vertices->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 208     _vertices->reserve(128 * 4);
 209     _geom->setVertexArray(_vertices);
 210     _texCoords = new osg::Vec2Array;
 211     _texCoords->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 212     _texCoords->reserve(128 * 4);
 213     _geom->setTexCoordArray(0, _texCoords);
 214     osg::Vec3Array *colors = new osg::Vec3Array;
 215     colors->push_back(osg::Vec3(1.0f, 1.0f, 1.0f)); // color of echos
 216     colors->push_back(osg::Vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f)); // arc mask
 217     colors->push_back(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f)); // rest of mask
 218     _geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_PRIMITIVE_SET);
 219     _geom->setColorArray(colors);
 220     osg::PrimitiveSet *pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS);
 221     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 222     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 223     pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS);
 224     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 225     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 226     pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES);
 227     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 228     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 229     _geom->setInitialBound(osg::BoundingBox(osg::Vec3f(-256.0f, -256.0f, 0.0f),
 230             osg::Vec3f(256.0f, 256.0f, 0.0f)));
 231     _radarGeode->addDrawable(_geom);
 232     _odg->allocRT();
 233     // Texture in the 2D panel system
 234     FGTextureManager::addTexture(_texture_path.c_str(), _odg->getTexture());
 235
 236     _textGeode = new osg::Geode;
 237
 238     osg::Camera *camera = _odg->getCamera();
 239     camera->addChild(_radarGeode.get());
 240     camera->addChild(_textGeode.get());
 241 }
 242
 243
 244 // Local coordinates for each echo
 245 const osg::Vec3f echoCoords[4] = {
 246     osg::Vec3f(-.7f, -.7f, 0.0f), osg::Vec3f(.7f, -.7f, 0.0f),
 247     osg::Vec3f(.7f, .7f, 0.0f), osg::Vec3f(-.7f, .7f, 0.0f)
 248 };
 249
 250
 251 const osg::Vec2f echoTexCoords[4] = {
 252     osg::Vec2f(0.0f, 0.0f), osg::Vec2f(UNIT, 0.0f),
 253     osg::Vec2f(UNIT, UNIT), osg::Vec2f(0.0f, UNIT)
 254 };
 255
 256
 257 // helper
 258 static void
 259 addQuad(osg::Vec2Array *vertices, osg::Vec2Array *texCoords,
 260         const osg::Matrixf& transform, const osg::Vec2f& texBase)
 261 {
 262     for (int i = 0; i < 4; i++) {
 263         const osg::Vec3f coords = transform.preMult(echoCoords[i]);
 264         texCoords->push_back(texBase + echoTexCoords[i]);
 265         vertices->push_back(osg::Vec2f(coords.x(), coords.y()));
 266     }
 267 }
 268
 269
 270 // Rotate by a heading value
 271 static inline
 272 osg::Matrixf wxRotate(float angle)
 273 {
 274     return osg::Matrixf::rotate(angle, 0.0f, 0.0f, -1.0f);
 275 }
 276
 277
 278 void
 279 wxRadarBg::update (double delta_time_sec)
 280 {
 281     if (!_sim_init_done) {
 282         if (!fgGetBool("sim/sceneryloaded", false))
 283             return;
 284
 285         _sim_init_done = true;
 286     }
 287     if (!_odg || !_serviceable_node->getBoolValue()) {
 288         _Instrument->setStringValue("status", "");
 289         return;
 290     }
 291     _time += delta_time_sec;
 292     if (_time < _interval)
 293         return;
 294
 295     _time = 0.0;
 296
 297     string mode = _Instrument->getStringValue("display-mode", "arc");
 298     if (mode == "map") {
 299         if (_display_mode != MAP) {
 300             _display_mode = MAP;
 301             center_map();
 302         }
 303     } else if (mode == "plan") {
 304         _display_mode = PLAN;
 305     } else {
 306         _display_mode = ARC;
 307     }
 308
 309     string switchKnob = _Instrument->getStringValue("switch", "on");
 310     if (_last_switchKnob != switchKnob) {
 311         // since 3D models don't share textures with the rest of the world
 312         // we must locate them and replace their handle by hand
 313         // only do that when the instrument is turned on
 314         //if (_last_switchKnob == "off")
 315         //_odg->set_texture(_texture_path.c_str(), _resultTexture->getHandle());
 316
 317         _last_switchKnob = switchKnob;
 318     }
 319
 320     if (switchKnob == "off") {
 321         _Instrument->setStringValue("status", "");
 322     } else if (switchKnob == "stby") {
 323         _Instrument->setStringValue("status", "STBY");
 324     } else if (switchKnob == "tst") {
 325         _Instrument->setStringValue("status", "TST");
 326         // find something interesting to do...
 327     } else {
 328         float r = _Instrument->getFloatValue("range", 40.0);
 329         if (r != _range_nm) {
 330             center_map();
 331             _range_nm = r;
 332         }
 333
 334         _radar_ref_rng = _radar_ref_rng_node->getDoubleValue();
 335         _view_heading = get_heading() * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 336         _centerTrans.makeTranslate(0.0f, 0.0f, 0.0f);
 337
 338         _scale = 200.0 / _range_nm;
 339         _angle_offset = 0;
 340
 341         if (_display_mode == ARC) {
 342             _scale = 2*200.0f / _range_nm;
 343             _angle_offset = -_view_heading;
 344             _centerTrans.makeTranslate(0.0f, -200.0f, 0.0f);
 345
 346         } else if (_display_mode == MAP) {
 347             apply_map_offset();
 348
 349             bool centre = _radar_centre_node->getBoolValue();
 350             if (centre) {
 351                 center_map();
 352                 _radar_centre_node->setBoolValue(false);
 353             }
 354
 355             //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: displacement "
 356             //        << _x_offset <<", "<<_y_offset
 357             //        << " user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT "
 358             //        << user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT
 359             //        << " user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT "
 360             //        << user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT
 361             //        << " dt " << delta_time_sec);
 362
 363             _centerTrans.makeTranslate(_x_offset, _y_offset, 0.0f);
 364
 365         } else if (_display_mode == PLAN) {
 366             if (_radar_rotate_node->getBoolValue()) {
 367                 _angle_offset = -_view_heading;
 368             }
 369         } else {
 370             // rose
 371         }
 372
 373         _vertices->clear();
 374         _texCoords->clear();
 375         _textGeode->removeDrawables(0, _textGeode->getNumDrawables());
 376
 377
 378         update_weather();
 379
 380
 381         osg::DrawArrays *quadPSet
 382                 = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(0));
 383         quadPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, _vertices->size());
 384         quadPSet->dirty();
 385
 386         // erase what is out of sight of antenna
 387         /*
 388             |\     /|
 389             | \   / |
 390             |  \ /  |
 391             ---------
 392             |       |
 393             |       |
 394             ---------
 395         */
 396
 397         osg::DrawArrays *maskPSet
 398                 = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(1));
 399         osg::DrawArrays *trimaskPSet
 400                 = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(2));
 401
 402         if (_display_mode == ARC) {
 403             float xOffset = 256.0f;
 404             float yOffset = 200.0f;
 405
 406             int firstQuadVert = _vertices->size();
 407             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(0.5f, 0.25f));
 408             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-xOffset, 0.0 + yOffset));
 409             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(1.0f, 0.25f));
 410             _vertices->push_back(osg::Vec2f(xOffset, 0.0 + yOffset));
 411             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(1.0f, 0.5f));
 412             _vertices->push_back(osg::Vec2f(xOffset, 256.0 + yOffset));
 413             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(0.5f, 0.5f));
 414             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-xOffset, 256.0 + yOffset));
 415             maskPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, firstQuadVert, 4);
 416
 417             // The triangles aren't supposed to be textured, but there's
 418             // no need to set up a different Geometry, switch modes,
 419             // etc. I happen to know that there's a white pixel in the
 420             // texture at 1.0, 0.0 :)
 421             float centerY = tan(30 * SG_DEGREES_TO_RADIANS);
 422             _vertices->push_back(osg::Vec2f(0.0, 0.0));
 423             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, 0.0));
 424             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, 256.0 * centerY));
 425
 426             _vertices->push_back(osg::Vec2f(0.0, 0.0));
 427             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 0.0));
 428             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 256.0 * centerY));
 429
 430             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256, 0.0));
 431             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 0.0));
 432             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, -256.0));
 433
 434             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256, 0.0));
 435             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, -256.0));
 436             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, -256.0));
 437
 438             const osg::Vec2f whiteSpot(1.0f, 0.0f);
 439             for (int i = 0; i < 3 * 4; i++)
 440                 _texCoords->push_back(whiteSpot);
 441
 442             trimaskPSet->set(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, firstQuadVert + 4, 3 * 4);
 443
 444         } else {
 445             maskPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, 0);
 446             trimaskPSet->set(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, 0, 0);
 447         }
 448
 449         maskPSet->dirty();
 450         trimaskPSet->dirty();
 451
 452         // draw without mask
 453         _vertices->clear();
 454         _texCoords->clear();
 455
 456         update_aircraft();
 457         update_tacan();
 458         update_heading_marker();
 459
 460         quadPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, _vertices->size());
 461         quadPSet->dirty();
 462     }
 463 }
 464
 465
 466 void
 467 wxRadarBg::update_weather()
 468 {
 469     string modeButton = _Instrument->getStringValue("mode", "wx");
 470     _radarEchoBuffer = *sgEnviro.get_radar_echo();
 471
 472     // pretend we have a scan angle bigger then the FOV
 473     // TODO:check real fov, enlarge if < nn, and do clipping if > mm
 474     const float fovFactor = 1.45f;
 475     _Instrument->setStringValue("status", modeButton.c_str());
 476
 477     list_of_SGWxRadarEcho *radarEcho = &_radarEchoBuffer;
 478     list_of_SGWxRadarEcho::iterator iradarEcho, end = radarEcho->end();
 479     const float LWClevel[] = { 0.1f, 0.5f, 2.1f };
 480
 481     // draw the cloud radar echo
 482     bool drawClouds = _radar_weather_node->getBoolValue();
 483     if (drawClouds) {
 484
 485         // we do that in 3 passes, one for each color level
 486         // this is to 'merge' same colors together
 487         for (int level = 0; level <= 2; level++) {
 488             float col = level * UNIT;
 489
 490             for (iradarEcho = radarEcho->begin(); iradarEcho != end; ++iradarEcho) {
 491                 int cloudId = iradarEcho->cloudId;
 492                 bool upgrade = (cloudId >> 5) & 1;
 493                 float lwc = iradarEcho->LWC + (upgrade ? 1.0f : 0.0f);
 494
 495                 // skip ns
 496                 if (iradarEcho->LWC >= 0.5 && iradarEcho->LWC <= 0.6)
 497                     continue;
 498
 499                 if (iradarEcho->lightning || lwc < LWClevel[level])
 500                     continue;
 501
 502                 float radius = sgSqrt(iradarEcho->dist) * SG_METER_TO_NM * _scale;
 503                 float size = iradarEcho->radius * 2.0 * SG_METER_TO_NM * _scale;
 504
 505                 if (radius - size > 180)
 506                     continue;
 507
 508                 float angle = (iradarEcho->heading - _angle_offset) //* fovFactor
 509                         + 0.5 * SG_PI;
 510
 511                 // Rotate echo into position, and rotate echo to have
 512                 // a constant orientation towards the
 513                 // airplane. Compass headings increase in clockwise
 514                 // direction, while graphics rotations follow
 515                 // right-hand (counter-clockwise) rule.
 516                 const osg::Vec2f texBase(col, (UNIT * (float) (4 + (cloudId & 3))));
 517
 518                 osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 519                         * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 520                         * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 521                 addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 522
 523                 //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: drawing clouds"
 524                 //        << " ID=" << cloudId
 525                 //        << " x=" << x
 526                 //        << " y="<< y
 527                 //        << " radius=" << radius
 528                 //        << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 529                 //        << " heading=" << iradarEcho->heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 530                 //        << " angle=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 531             }
 532         }
 533     }
 534
 535     // draw lightning echos
 536     bool drawLightning = _Instrument->getBoolValue("lightning", true);
 537     if (drawLightning) {
 538         const osg::Vec2f texBase(3 * UNIT, 4 * UNIT);
 539
 540         for (iradarEcho = radarEcho->begin(); iradarEcho != end; ++iradarEcho) {
 541             if (!iradarEcho->lightning)
 542                 continue;
 543
 544             float size = UNIT * 0.5f;
 545             float radius = iradarEcho->dist * _scale;
 546             float angle = iradarEcho->heading * SG_DEGREES_TO_RADIANS
 547                     - _angle_offset;
 548
 549             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 550                     * wxRotate(-angle)
 551                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 552                     * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 553             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 554         }
 555     }
 556 }
 557
 558
 559 void
 560 wxRadarBg::update_data(FGAIBase *ac, double radius, double bearing, bool selected)
 561 {
 562     osgText::Text *callsign = new osgText::Text;
 563     callsign->setFont(_font.get());
 564     callsign->setFontResolution(12, 12);
 565     callsign->setCharacterSize(_font_size);
 566     callsign->setColor(selected ? osg::Vec4(1, 1, 1, 1) : _font_color);
 567     osg::Matrixf m(wxRotate(-bearing)
 568             * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 569             * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 570
 571     osg::Vec3 pos = m.preMult(osg::Vec3(16, 16, 0));
 572     // cast to int's, otherwise text comes out ugly
 573     callsign->setPosition(osg::Vec3((int)pos.x(), (int)pos.y(), 0));
 574     callsign->setAlignment(osgText::Text::LEFT_BOTTOM_BASE_LINE);
 575     callsign->setLineSpacing(_font_spacing);
 576
 577     stringstream text;
 578     text << ac->_getCallsign() << endl
 579             << setprecision(0) << fixed
 580             << setw(3) << setfill('0') << ac->_getHeading() << "\xB0 "
 581             << setw(0) << ac->_getAltitude() << "ft" << endl
 582             << ac->_getSpeed() << "kts";
 583
 584     callsign->setText(text.str());
 585     _textGeode->addDrawable(callsign);
 586 }
 587
 588
 589 void
 590 wxRadarBg::update_aircraft()
 591 {
 592     if (!_ai_enabled_node->getBoolValue())
 593         return;
 594
 595     bool draw_echoes = _radar_position_node->getBoolValue();
 596     bool draw_symbols = _radar_symbol_node->getBoolValue();
 597     bool draw_data = _radar_data_node->getBoolValue();
 598     if (!draw_echoes && !draw_symbols && !draw_data)
 599         return;
 600
 601     radar_list_type radar_list = _ai->get_ai_list();
 602     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: AI submodel list size" << radar_list.size());
 603     if (radar_list.empty())
 604         return;
 605
 606     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: Loading AI submodels ");
 607     const double echo_radii[] = {0, 1, 1.5, 1.5, 0.001, 0.1, 1.5, 2, 1.5, 1.5, 1.5};
 608
 609     double user_lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 610     double user_lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 611     double user_alt = _user_alt_node->getDoubleValue();
 612
 613     float limit = _radar_coverage_node->getFloatValue();
 614     if (limit > 180)
 615         limit = 180;
 616     else if (limit < 0)
 617         limit = 0;
 618     limit *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 619
 620     radar_list_iterator it = radar_list.begin();
 621     radar_list_iterator end = radar_list.end();
 622     FGAIBase *selected_ac = 0;
 623     double selected_radius = 0;
 624     double selected_bearing = 0;
 625     int selected_id = fgGetInt("/instrumentation/radar/selected-id", -1);
 626
 627     for (; it != end; ++it) {
 628         FGAIBase *ac = (*it).get();
 629         int type       = ac->getType();
 630         double lat     = ac->_getLatitude();
 631         double lon     = ac->_getLongitude();
 632         double alt     = ac->_getAltitude();
 633         double heading = ac->_getHeading();
 634
 635         double range, bearing;
 636         calcRangeBearing(user_lat, user_lon, lat, lon, range, bearing);
 637
 638         //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG,
 639         /*        "Radar: ID=" << ac->getID() << "(" << radar_list.size() << ")"
 640                 << " type=" << type
 641                 << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 642                 << " alt=" << alt
 643                 << " heading=" << heading
 644                 << " range=" << range
 645                 << " bearing=" << bearing);*/
 646
 647         bool isVisible = withinRadarHorizon(user_alt, alt, range);
 648         //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: visible " << isVisible);
 649         if (!isVisible)
 650             continue;
 651
 652         if (!inRadarRange(type, range))
 653             continue;
 654
 655         bearing *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 656         heading *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 657
 658         float radius = range * _scale;
 659         float angle = calcRelBearing(bearing, _view_heading);
 660
 661         if (angle > limit || angle < -limit)
 662             continue;
 663
 664         bearing += _angle_offset;
 665         heading += _angle_offset;
 666
 667         // pos mode
 668         if (draw_echoes) {
 669             float echo_radius = echo_radii[type] * 120;
 670             float size = echo_radius * UNIT;
 671
 672             const osg::Vec2f texBase(3 * UNIT, 3 * UNIT);
 673             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 674                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 675                     * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 676             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 677
 678             //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:    drawing AI"
 679                 //<< " ID=" << ac->getID()
 680                 //<< " type=" << type
 681             //        << " radius=" << radius
 682             //        << " angle=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 683         }
 684
 685         // data mode
 686         if (draw_symbols) {
 687             const osg::Vec2f texBase(0, 3 * UNIT);
 688             float size = 600 * UNIT;
 689             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 690                     * wxRotate(heading - bearing)
 691                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 692                     * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 693             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 694
 695             //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:    drawing data"
 696             //        << " x=" << x <<" y="<< y
 697             //        << " bearing=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 698             //        << " radius=" << radius);
 699         }
 700
 701         if (draw_data) {
 702             if (ac->getID() == selected_id) {
 703                 selected_ac = ac;
 704                 selected_radius = radius;
 705                 selected_bearing = bearing;
 706             } else {
 707                 update_data(ac, radius, bearing, false);
 708             }
 709         }
 710     }
 711     if (selected_ac) {
 712         update_data(selected_ac, selected_radius, selected_bearing, true);
 713     }
 714 }
 715
 716
 717 void
 718 wxRadarBg::update_tacan()
 719 {
 720     // draw TACAN symbol
 721     int mode = _radar_mode_control_node->getIntValue();
 722     bool inRange = _tacan_in_range_node->getBoolValue();
 723
 724     if (mode != 1 || !inRange)
 725         return;
 726
 727     float size = 600 * UNIT;
 728     float radius = _tacan_distance_node->getFloatValue() * _scale;
 729     float angle = _tacan_bearing_node->getFloatValue() * SG_DEGREES_TO_RADIANS
 730             + _angle_offset;
 731
 732     const osg::Vec2f texBase(1 * UNIT, 3 * UNIT);
 733     osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 734             * wxRotate(-angle)
 735             * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 736             * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 737     addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 738
 739     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:     drawing TACAN"
 740     //        << " dist=" << radius
 741     //        << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 742     //        << " bearing=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 743     //        << " x=" << x << " y="<< y
 744     //        << " size=" << size);
 745 }
 746
 747
 748 void
 749 wxRadarBg::update_heading_marker()
 750 {
 751     if (!_radar_hdg_marker_node->getBoolValue())
 752         return;
 753
 754     const osg::Vec2f texBase(2 * UNIT, 3 * UNIT);
 755     float size = 600 * UNIT;
 756     osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 757             * wxRotate(_view_heading + _angle_offset));
 758
 759     m *= _centerTrans;
 760     addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 761
 762     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:   drawing heading marker"
 763     //        << " x,y " << x <<","<< y
 764     //        << " dist" << dist
 765     //        << " view_heading" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 766     //        << " heading " << iradarEcho->heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 767     //        << " angle " << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 768 }
 769
 770
 771 void
 772 wxRadarBg::center_map()
 773 {
 774     _lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 775     _lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 776     _x_offset = _y_offset = 0;
 777 }
 778
 779
 780 void
 781 wxRadarBg::apply_map_offset()
 782 {
 783     double lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 784     double lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 785     double bearing, distance, az2;
 786     geo_inverse_wgs_84(_lat, _lon, lat, lon, &bearing, &az2, &distance);
 787     distance *= SG_METER_TO_NM * _scale;
 788     bearing *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 789     _x_offset += sin(bearing) * distance;
 790     _y_offset += cos(bearing) * distance;
 791     _lat = lat;
 792     _lon = lon;
 793 }
 794
 795
 796 bool
 797 wxRadarBg::withinRadarHorizon(double user_alt, double alt, double range_nm)
 798 {
 799     // Radar Horizon  = 1.23(ht^1/2 + hr^1/2),
 800     //don't allow negative altitudes (an approximation - yes altitudes can be negative)
 801
 802     if (user_alt < 0)
 803         user_alt = 0;
 804
 805     if (alt < 0)
 806         alt = 0;
 807
 808     double radarhorizon = 1.23 * (sqrt(alt) + sqrt(user_alt));
 809     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: horizon " << radarhorizon);
 810     return radarhorizon >= range_nm;
 811 }
 812
 813
 814 bool
 815 wxRadarBg::inRadarRange(int type, double range_nm)
 816 {
 817     //The Radar Equation:
 818     //
 819     // MaxRange^4 = (TxPower * AntGain^2 * lambda^2 * sigma)/((constant) * MDS)
 820     //
 821     // Where (constant) = (4*pi)3 and MDS is the Minimum Detectable Signal power.
 822     //
 823     // For a given radar we can assume that the only variable is sigma,
 824     // the target radar cross section.
 825     //
 826     // Here, we will use a normalised rcs (sigma) for a standard taget and assume that this
 827     // will provide a maximum range of 35nm;
 828     //
 829     // TODO - make the maximum range adjustable at runtime
 830
 831     const double sigma[] = {0, 1, 100, 100, 0.001, 0.1, 100, 100, 1, 1, 1};
 832     double constant = _radar_ref_rng;
 833
 834     if (constant <= 0)
 835         constant = 35;
 836
 837     double maxrange = constant * pow(sigma[type], 0.25);
 838     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: max range " << maxrange);
 839     return maxrange >= range_nm;
 840 }
 841
 842
 843 void
 844 wxRadarBg::calcRangeBearing(double lat, double lon, double lat2, double lon2,
 845         double &range, double &bearing) const
 846 {
 847     // calculate the bearing and range of the second pos from the first
 848     double az2, distance;
 849     geo_inverse_wgs_84(lat, lon, lat2, lon2, &bearing, &az2, &distance);
 850     range = distance *= SG_METER_TO_NM;
 851 }
 852
 853
 854 float
 855 wxRadarBg::calcRelBearing(float bearing, float heading)
 856 {
 857     float angle = bearing - heading;
 858
 859     if (angle >= SG_PI)
 860         angle -= 2.0 * SG_PI;
 861
 862     if (angle < -SG_PI)
 863         angle += 2.0 * SG_PI;
 864
 865     return angle;
 866 }
 867
 868
 869 void
 870 wxRadarBg::updateFont()
 871 {
 872     float red = _font_node->getFloatValue("color/red");
 873     float green = _font_node->getFloatValue("color/green");
 874     float blue = _font_node->getFloatValue("color/blue");
 875     float alpha = _font_node->getFloatValue("color/alpha");
 876     _font_color.set(red, green, blue, alpha);
 877
 878     _font_size = _font_node->getFloatValue("size");
 879     _font_spacing = _font_size * _font_node->getFloatValue("line-spacing");
 880     string path = _font_node->getStringValue("name", DEFAULT_FONT);
 881
 882     SGPath tpath;
 883     if (path[0] != '/') {
 884         tpath = globals->get_fg_root();
 885         tpath.append("Fonts");
 886         tpath.append(path);
 887     } else {
 888         tpath = path;
 889     }
 890
 891 #if (FG_OSG_VERSION >= 21000)
 892     osg::ref_ptr<osgDB::ReaderWriter::Options> fontOptions = new osgDB::ReaderWriter::Options("monochrome");
 893     osg::ref_ptr<osgText::Font> font = osgText::readFontFile(tpath.c_str(), fontOptions.get());
 894 #else
 895     osg::ref_ptr<osgText::Font> font = osgText::readFontFile(tpath.c_str());
 896 #endif
 897
 898     if (font != 0) {
 899         _font = font;
 900         _font->setMinFilterHint(osg::Texture::NEAREST);
 901         _font->setMagFilterHint(osg::Texture::NEAREST);
 902         _font->setGlyphImageMargin(0);
 903         _font->setGlyphImageMarginRatio(0);
 904     }
 905 }
 906
 907 void
 908 wxRadarBg::valueChanged(SGPropertyNode*)
 909 {
 910     updateFont();
 911 }
 912