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