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 // texture name to use in 2D and 3D instruments
  59 static const char *odgauge_name = "Aircraft/Instruments/Textures/od_wxradar.rgb";
  60
  61 wxRadarBg::wxRadarBg ( SGPropertyNode *node) :
  62     _name(node->getStringValue("name", "radar")),
  63     _num(node->getIntValue("number", 0)),
  64     _interval(node->getDoubleValue("update-interval-sec", 1.0)),
  65     _time( 0.0 ),
  66     _last_switchKnob( "off" ),
  67     _sim_init_done ( false ),
  68     resultTexture( 0 ),
  69     wxEcho( 0 ),
  70     _odg( 0 )
  71 {
  72     const char *tacan_source = node->getStringValue("tacan-source",
  73             "/instrumentation/tacan");
  74     _Tacan = fgGetNode(tacan_source, true);
  75 }
  76
  77 wxRadarBg::~wxRadarBg ()
  78 {
  79 }
  80
  81 void
  82 wxRadarBg::init ()
  83 {
  84     string branch;
  85     branch = "/instrumentation/" + _name;
  86
  87     _Instrument = fgGetNode(branch.c_str(), _num, true );
  88     _serviceable_node = _Instrument->getNode("serviceable", true);
  89
  90     SGPath tpath(globals->get_fg_root());
  91     tpath.append("Aircraft/Instruments/Textures/wxecho.rgb");
  92     // no mipmap or else alpha will mix with pixels on the border of shapes, ruining the effect
  93     wxEcho = SGLoadTexture2D(tpath.c_str(), false, false);
  94
  95     _Instrument->setFloatValue("trk", 0.0);
  96     _Instrument->setFloatValue("tilt", 0.0);
  97     _Instrument->setStringValue("status","");
  98     // those properties are used by a radar instrument of a MFD
  99     // input switch = OFF | TST | STBY | ON
 100     // input mode = WX | WXA | MAP
 101     // output status = STBY | TEST | WX | WXA | MAP | blank
 102     // input lightning = true | false
 103     // input TRK = +/- n degrees
 104     // input TILT = +/- n degree
 105     // input autotilt = true | false
 106     // input range = n nm (20/40/80)
 107     // input display-mode = arc | rose | map | plan
 108
 109     FGInstrumentMgr *imgr = (FGInstrumentMgr *) globals->get_subsystem("instrumentation");
 110     _odg = (FGODGauge *) imgr->get_subsystem("od_gauge");
 111     _odg->setSize(256);
 112
 113     _ai = (FGAIManager*)globals->get_subsystem("ai_model");
 114
 115     _user_lat_node = fgGetNode("/position/latitude-deg", true);
 116     _user_lon_node = fgGetNode("/position/longitude-deg", true);
 117     _user_alt_node = fgGetNode("/position/altitude-ft", true);
 118
 119     _user_speed_east_fps_node   = fgGetNode("/velocities/speed-east-fps", true);
 120     _user_speed_north_fps_node  = fgGetNode("/velocities/speed-north-fps", true);
 121
 122     _tacan_serviceable_node = _Tacan->getNode("serviceable", true);
 123     _tacan_distance_node    = _Tacan->getNode("indicated-distance-nm", true);
 124     _tacan_name_node        = _Tacan->getNode("name", true);
 125     _tacan_bearing_node     = _Tacan->getNode("indicated-bearing-true-deg", true);
 126     _tacan_in_range_node    = _Tacan->getNode("in-range", true);
 127
 128     _radar_mode_control_node = _Instrument->getNode("mode-control", true);
 129     _radar_coverage_node = _Instrument->getNode("limit-deg", true);
 130     _radar_ref_rng_node = _Instrument->getNode("reference-range-nm", true);
 131     _radar_coverage_node->setFloatValue(120);
 132     _radar_ref_rng_node->setDoubleValue(35);
 133
 134     SGPropertyNode *n = _Instrument->getNode("display-controls", true);
 135     _radar_weather_node     = n->getNode("WX", true);
 136     _radar_position_node    = n->getNode("pos", true);
 137     _radar_data_node        = n->getNode("data", true);
 138     _radar_centre_node      = n->getNode("centre", true);
 139
 140     _radar_centre_node->setBoolValue(false);
 141
 142     _ai_enabled_node = fgGetNode("/sim/ai/enabled", true);
 143
 144     _x_displacement = 0;
 145     _y_displacement = 0;
 146     _x_sym_displacement = 0;
 147     _y_sym_displacement = 0;
 148
 149     // OSG geometry setup. The polygons for the radar returns will be
 150     // stored in a single Geometry. The geometry will have several
 151     // primitive sets so we can have different kinds of polys and
 152     // choose a different overall color for each set.
 153     radarGeode = new osg::Geode;
 154     osg::StateSet* stateSet = radarGeode->getOrCreateStateSet();
 155     stateSet->setTextureAttributeAndModes(0, wxEcho.get());
 156     osg::Geometry* geom = new osg::Geometry;
 157     geom->setUseDisplayList(false);
 158     // Initially allocate space for 128 quads
 159     osg::Vec2Array* vertices = new osg::Vec2Array;
 160     vertices->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 161     vertices->reserve(128 * 4);
 162     geom->setVertexArray(vertices);
 163     osg::Vec2Array* texCoords = new osg::Vec2Array;
 164     texCoords->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 165     texCoords->reserve(128 * 4);
 166     geom->setTexCoordArray(0, texCoords);
 167     osg::Vec3Array* colors = new osg::Vec3Array;
 168     colors->push_back(osg::Vec3(1.0f, 1.0f, 1.0f)); // color of echos
 169     colors->push_back(osg::Vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f)); // arc mask
 170     colors->push_back(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f)); // rest of mask
 171     geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_PRIMITIVE_SET);
 172     geom->setColorArray(colors);
 173     osg::PrimitiveSet* pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS);
 174     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 175     geom->addPrimitiveSet(pset);
 176     pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS);
 177     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 178     geom->addPrimitiveSet(pset);
 179     pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES);
 180     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 181     geom->addPrimitiveSet(pset);
 182     geom->setInitialBound(osg::BoundingBox(osg::Vec3f(-256.0f, -256.0f, 0.0f),
 183             osg::Vec3f(256.0f, 256.0f, 0.0f)));
 184     radarGeode->addDrawable(geom);
 185     _odg->allocRT();
 186     // Texture in the 2D panel system
 187     FGTextureManager::addTexture(odgauge_name, _odg->getTexture());
 188
 189     osg::Camera* camera = _odg->getCamera();
 190     camera->addChild(radarGeode.get());
 191 }
 192
 193 // Local coordinates for each echo
 194 const osg::Vec3f echoCoords[4] = {
 195     osg::Vec3f(-.7f, -.7f, 0.0f), osg::Vec3f(.7f, -.7f, 0.0f),
 196     osg::Vec3f(.7f, .7f, 0.0f), osg::Vec3f(-.7f, .7f, 0.0f)
 197 };
 198
 199 const float symbolSize = 1.0f / 8.0f;
 200 const osg::Vec2f echoTexCoords[4] = {
 201     osg::Vec2f(0.0f, 0.0f), osg::Vec2f(symbolSize, 0.0f),
 202     osg::Vec2f(symbolSize, symbolSize), osg::Vec2f(0.0f, symbolSize)
 203 };
 204
 205 // helper
 206 static void
 207 addQuad(osg::Vec2Array* vertices, osg::Vec2Array* texCoords,
 208         const osg::Matrixf& transform, const osg::Vec2f& texBase)
 209 {
 210     for (int i = 0; i < 4; i++) {
 211         const osg::Vec3f coords = transform.preMult(echoCoords[i]);
 212         texCoords->push_back(texBase + echoTexCoords[i]);
 213         vertices->push_back(osg::Vec2f(coords.x(), coords.y()));
 214     }
 215 }
 216
 217 // Rotate by a heading value
 218 static inline
 219 osg::Matrixf wxRotate(float angle)
 220 {
 221     return osg::Matrixf::rotate(angle, 0.0f, 0.0f, -1.0f);
 222 }
 223
 224 void
 225 wxRadarBg::update (double delta_time_sec)
 226 {
 227     if ( ! _sim_init_done ) {
 228         if ( ! fgGetBool("sim/sceneryloaded", false) )
 229             return;
 230
 231         _sim_init_done = true;
 232     }
 233
 234     if ( !_odg || ! _serviceable_node->getBoolValue() ) {
 235         _Instrument->setStringValue("status","");
 236         return;
 237     }
 238     _time += delta_time_sec;
 239     if (_time < _interval)
 240         return;
 241
 242     _time = 0.0;
 243
 244     string switchKnob = _Instrument->getStringValue("switch", "on");
 245     string modeButton = _Instrument->getStringValue("mode", "wx");
 246     bool drawLightning = _Instrument->getBoolValue("lightning", true);
 247     float range_nm = _Instrument->getFloatValue("range", 40.0);
 248     float range_m = range_nm * SG_NM_TO_METER;
 249
 250     _user_speed_east_fps = _user_speed_east_fps_node->getDoubleValue();
 251     _user_speed_north_fps = _user_speed_north_fps_node->getDoubleValue();
 252
 253     if ( _last_switchKnob != switchKnob ) {
 254         // since 3D models don't share textures with the rest of the world
 255         // we must locate them and replace their handle by hand
 256         // only do that when the instrument is turned on
 257         //if (last_switchKnob == "off")
 258         //_odg->set_texture(odgauge_name, resultTexture.get());
 259         _last_switchKnob = switchKnob;
 260     }
 261
 262     _radarEchoBuffer = *sgEnviro.get_radar_echo();
 263     updateRadar();
 264
 265     if ( switchKnob == "off" ) {
 266         _Instrument->setStringValue("status","");
 267         return;
 268     } else if ( switchKnob == "stby" ) {
 269         _Instrument->setStringValue("status","STBY");
 270         return;
 271     } else if ( switchKnob == "tst" ) {
 272         _Instrument->setStringValue("status","TST");
 273         return;
 274     }
 275
 276     // find something interesting to do...
 277     string display_mode = _Instrument->getStringValue("display-mode", "arc");
 278     // pretend we have a scan angle bigger then the FOV
 279     // TODO:check real fov, enlarge if < nn, and do clipping if > mm
 280     const float fovFactor = 1.45f;
 281     float view_heading = get_heading() * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 282     float range = 200.0f / range_nm;
 283     _Instrument->setStringValue("status", modeButton.c_str());
 284     osg::Matrixf centerTrans;
 285
 286     if ( display_mode == "arc" ) {
 287         centerTrans.makeTranslate(0.0f, -180.0f, 0.0f);
 288         range = 2*180.0f / range_nm;
 289
 290     } else if ( display_mode == "map" ) {
 291         view_heading = 0;
 292
 293         if (_radar_centre_node->getBoolValue()) {
 294             _x_displacement =_y_displacement = 0;
 295         } else {
 296             _x_displacement += range * _user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT
 297                     * delta_time_sec / (60*60);
 298             _y_displacement += range * _user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT
 299                     * delta_time_sec / (60*60);
 300         }
 301
 302         SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: displacement "
 303                 << _x_displacement << ", "<<_y_displacement
 304                 << " _user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT "
 305                 << _user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT
 306                 << " _user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT "
 307                 << _user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT
 308                 << " dt " << delta_time_sec
 309                 << " centre " << _radar_centre_node->getBoolValue());
 310
 311         centerTrans.makeTranslate(_x_displacement, _y_displacement, 0.0f);
 312
 313     } else if ( display_mode == "plan" ) {
 314         // no sense I presume
 315         view_heading = 0;
 316     } else {
 317         // rose
 318         view_heading = 0;
 319     }
 320
 321     range /= SG_NM_TO_METER;
 322
 323     list_of_SGWxRadarEcho *radarEcho = &_radarEchoBuffer;
 324     list_of_SGWxRadarEcho::iterator iradarEcho;
 325     const float LWClevel[] = { 0.1f, 0.5f, 2.1f };
 326     float dist = 0;
 327     float size = 0;
 328
 329     osg::Geometry* geom
 330             = static_cast<osg::Geometry*>(radarGeode->getDrawable(0));
 331     osg::Vec2Array* vertices
 332             = static_cast<osg::Vec2Array*>(geom->getVertexArray());
 333     osg::Vec2Array* texCoords
 334             = static_cast<osg::Vec2Array*>(geom->getTexCoordArray(0));
 335     vertices->clear();
 336     texCoords->clear();
 337
 338     // draw the cloud radar echo
 339     bool drawClouds = _radar_weather_node->getBoolValue();
 340
 341     if (drawClouds) {
 342         //we do that in 3 passes, one for each color level
 343         // this is to 'merge' same colors together
 344         for (int level = 0; level <= 2; level++) {
 345             float col = level * symbolSize;
 346
 347             for (iradarEcho = radarEcho->begin(); iradarEcho != radarEcho->end();
 348                     ++iradarEcho) {
 349                 int cloudId = (iradarEcho->cloudId);
 350                 bool upgrade = ((cloudId >> 5) & 1);
 351                 float lwc = iradarEcho->LWC + (upgrade ? 1.0f : 0.0f);
 352
 353                 // skip ns
 354                 if (iradarEcho->LWC >= 0.5 && iradarEcho->LWC <= 0.6)
 355                     continue;
 356
 357                     if (iradarEcho->lightning || lwc < LWClevel[level]
 358                             || iradarEcho->aircraft)
 359                         continue;
 360
 361                     dist = sgSqrt(iradarEcho->dist);
 362                     size = iradarEcho->radius * 2.0;
 363
 364                     if ( dist - size > range_m )
 365                         continue;
 366
 367                     dist *= range;
 368                     size *= range;
 369                     // Translate echo to proper distance on screen
 370                     osg::Matrixf distTrans
 371                             = osg::Matrixf::translate(0.0f, dist * range, 0.0f);
 372                     // Scale echo
 373                     osg::Matrixf scaleEcho = osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f);
 374                     // compute the relative angle from the view direction
 375                     float angle = calcRelBearing(iradarEcho->bearing, view_heading);
 376
 377                     // we will rotate the echo quads, this gives a better rendering
 378                     //const float rot_x = cos (view_heading);
 379                     //const float rot_y = sin (view_heading);
 380
 381                     // and apply a fov factor to simulate a greater scan
 382                     // angle
 383                     angle *= fovFactor;
 384                     // Rotate echo into position, and rotate echo to have
 385                     // a constant orientation towards the
 386                     // airplane. Compass headings increase in clockwise
 387                     // direction, while graphics rotations follow
 388                     // right-hand (counter-clockwise) rule.
 389                     osg::Matrixf rotEcho = wxRotate(angle);
 390                     // use different shapes so the display is less boring
 391                     //float row = symbolSize * (float) (4 + (cloudId & 3) );
 392                     const osg::Vec2f texBase(col, (symbolSize
 393                             * (float) (4 + (cloudId & 3))));
 394                     osg::Matrixf m(scaleEcho * distTrans * rotEcho * centerTrans);
 395                     addQuad(vertices, texCoords, m, texBase);
 396                     SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: drawing clouds"
 397                             << " ID " << iradarEcho->cloudId
 398                             << " dist" << dist
 399                             << " view_heading" << view_heading / SG_DEGREES_TO_RADIANS
 400                             << " heading " << iradarEcho->heading / SG_DEGREES_TO_RADIANS
 401                             << " angle " << angle / SG_DEGREES_TO_RADIANS);
 402                 }
 403             }
 404         }
 405
 406         // draw lightning echos
 407         if ( drawLightning ) {
 408             const osg::Vec2f texBase(3 * symbolSize, 4 * symbolSize);
 409             for (iradarEcho = radarEcho->begin();
 410                     iradarEcho != radarEcho->end();
 411                     ++iradarEcho) {
 412
 413                 if (!iradarEcho->lightning)
 414                     continue;
 415
 416                 float dist = iradarEcho->dist * range;
 417                 float angle = calcRelBearing(iradarEcho->bearing, view_heading);
 418
 419                 if ( angle > SG_PI )
 420                     angle -= 2.0*SG_PI;
 421                 if ( angle < - SG_PI )
 422                     angle += 2.0*SG_PI;
 423
 424                 angle *= fovFactor;
 425                 // Rotate the symbol into position without rotating the
 426                 // symbol itself
 427                 osg::Vec3f trans(0.0f, dist, 0.0f);
 428                 trans = wxRotate(angle).preMult(trans);
 429                 osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(symbolSize, symbolSize, 1.0)
 430                         * osg::Matrixf::translate(trans) * centerTrans);
 431                 addQuad(vertices, texCoords, m, texBase);
 432             }
 433         }
 434
 435         //draw aircraft echoes
 436         if (_radar_position_node->getBoolValue()) {
 437             const osg::Vec2f texBase(3 * symbolSize, 3 * symbolSize);
 438             for (iradarEcho = radarEcho->begin();
 439                     iradarEcho != radarEcho->end();
 440                     ++iradarEcho) {
 441
 442                 if (!iradarEcho->aircraft)
 443                     continue;
 444
 445                 dist = iradarEcho->dist * range;
 446
 447                 // calculate relative bearing
 448                 float angle = calcRelBearing(iradarEcho->bearing, view_heading);
 449                 float limit = _radar_coverage_node->getFloatValue();
 450
 451                 if (limit > 180)
 452                     limit = 180;
 453                 else if (limit < 0)
 454                     limit = 0;
 455
 456                 // if it's in coverage, draw it
 457                 if (angle >= limit * SG_DEGREES_TO_RADIANS
 458                         || angle < -limit * SG_DEGREES_TO_RADIANS)
 459                     continue;
 460
 461                 size = symbolSize * iradarEcho->radius;
 462                 osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 463                         * osg::Matrixf::translate(0.0f, dist, 0.0f)
 464                         * wxRotate(angle) * centerTrans);
 465                 addQuad(vertices, texCoords, m, texBase);
 466                 SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: drawing AI"
 467                         << " ID " << iradarEcho->cloudId
 468                         << " dist" << dist
 469                         << " view_heading" << view_heading / SG_DEGREES_TO_RADIANS
 470                         << " heading " << iradarEcho->heading / SG_DEGREES_TO_RADIANS
 471                         << " angle " << angle / SG_DEGREES_TO_RADIANS);
 472         }
 473     }
 474
 475     // Draw aircraft data
 476     if (_radar_data_node->getBoolValue()) {
 477         const osg::Vec2f texBase(0, 3 * symbolSize);
 478
 479         for (iradarEcho = radarEcho->begin();
 480                 iradarEcho != radarEcho->end();
 481                 ++iradarEcho) {
 482
 483             if (!iradarEcho->aircraft)
 484                 continue;
 485
 486             dist = iradarEcho->dist;
 487             dist *= range;
 488             // calculate relative bearing
 489             float angle = calcRelBearing(iradarEcho->bearing, view_heading);
 490             float limit = _radar_coverage_node->getFloatValue();
 491
 492             if (limit > 180)
 493                 limit = 180;
 494             else if (limit < 0)
 495                 limit = 0;
 496
 497             // if it's in coverage, draw it
 498             if (angle >= limit * SG_DEGREES_TO_RADIANS
 499                     || angle < -limit * SG_DEGREES_TO_RADIANS)
 500                 continue;
 501
 502             size = symbolSize * 750;
 503             // Rotate symbol to indicate relative heading   iradarEcho->bearing
 504             //    - view_heading - angle
 505             //cout << "heading " << iradarEcho->heading << endl;
 506
 507             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 508                     * wxRotate(iradarEcho->heading - view_heading - angle)
 509                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, dist, 0.0f)
 510                     * wxRotate(angle) * centerTrans);
 511             addQuad(vertices, texCoords, m, texBase);
 512             SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: drawing data"
 513                     << " ID " << iradarEcho->cloudId
 514                     << " view_heading " << view_heading / SG_DEGREES_TO_RADIANS
 515                     << " bearing " << angle / SG_DEGREES_TO_RADIANS
 516                     << " dist" << dist
 517                     << " heading " << iradarEcho->heading / SG_DEGREES_TO_RADIANS
 518                     << " rotation " << (iradarEcho->heading - view_heading - angle)
 519                     / SG_DEGREES_TO_RADIANS);
 520         }
 521     }
 522
 523     //draw TACAN symbol
 524     int mode = _radar_mode_control_node->getIntValue();
 525     bool inRange = _tacan_in_range_node->getBoolValue();
 526
 527     if (mode == 1 && inRange) {
 528         const osg::Vec2f texBase(1 * symbolSize, 3 * symbolSize);
 529         dist = _tacan_distance_node->getFloatValue() * SG_NM_TO_METER;
 530         dist *= range;
 531         // calculate relative bearing
 532         float angle = calcRelBearing(_tacan_bearing_node->getFloatValue()
 533                 * SG_DEGREES_TO_RADIANS, view_heading);
 534
 535         // it's always in coverage, so draw it
 536         osg::Vec3f trans(osg::Vec3f(0.0f, dist, 0.0f) * wxRotate(angle));
 537         size = symbolSize * 750;
 538         osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 539                 * osg::Matrixf::translate(trans) * centerTrans);
 540         addQuad(vertices, texCoords, m, texBase);
 541         SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: drawing TACAN"
 542                 << " dist" << dist
 543                 << " view_heading " << view_heading / SG_DEGREES_TO_RADIANS
 544                 << " heading " << _tacan_bearing_node->getDoubleValue()
 545                 << " angle " << angle / SG_DEGREES_TO_RADIANS
 546                 << " size " << size);
 547     }
 548
 549     //draw aircraft symbol
 550     const osg::Vec2f texBase(2 * symbolSize, 3 * symbolSize);
 551     size = symbolSize * 750;
 552     view_heading = get_heading() * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 553     osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 554             * wxRotate(view_heading));
 555
 556     if (display_mode == "map") {
 557         //cout << "Map Mode " << range << endl;
 558         m *= osg::Matrixf::translate(range, range, 0.0f);
 559     }
 560
 561     m *= centerTrans;
 562
 563     addQuad(vertices, texCoords, m, texBase);
 564     osg::DrawArrays* quadPSet
 565             = static_cast<osg::DrawArrays*>(geom->getPrimitiveSet(0));
 566     quadPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, vertices->size());
 567     quadPSet->dirty();
 568         // erase what is out of sight of antenna
 569         /*
 570             |\     /|
 571             | \   / |
 572             |  \ /  |
 573             ---------
 574             |       |
 575             |       |
 576             ---------
 577         */
 578     osg::DrawArrays* maskPSet
 579             = static_cast<osg::DrawArrays*>(geom->getPrimitiveSet(1));
 580     osg::DrawArrays* trimaskPSet
 581             = static_cast<osg::DrawArrays*>(geom->getPrimitiveSet(2));
 582
 583     float xOffset = 256.0f, yOffset = 180.0f;
 584     SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: display mode " << display_mode);
 585
 586 #if 0
 587         if ( display_mode != "arc" ) {
 588             xOffset = 240.0f;
 589         yOffset = 40.0f;
 590     }
 591 #endif
 592
 593     if (display_mode == "arc" ) {
 594         int firstQuadVert = vertices->size();
 595         texCoords->push_back(osg::Vec2f(0.5f, 0.25f));
 596         vertices->push_back(osg::Vec2f(-xOffset, 0.0 + yOffset));
 597         texCoords->push_back(osg::Vec2f(1.0f, 0.25f));
 598         vertices->push_back(osg::Vec2f(xOffset, 0.0 + yOffset));
 599         texCoords->push_back(osg::Vec2f(1.0f, 0.5f));
 600         vertices->push_back(osg::Vec2f(xOffset, 256.0 + yOffset));
 601         texCoords->push_back(osg::Vec2f(0.5f, 0.5f));
 602         vertices->push_back(osg::Vec2f(-xOffset, 256.0 + yOffset));
 603         maskPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, firstQuadVert, 4);
 604         // The triangles aren't supposed to be textured, but there's
 605         // no need to set up a different Geometry, switch modes,
 606         // etc. I happen to know that there's a white pixel in the
 607         // texture at 1.0, 0.0 :)
 608         float centerY = tan(30 * SG_DEGREES_TO_RADIANS);
 609         const osg::Vec2f whiteSpot(1.0f, 0.0f);
 610         vertices->push_back(osg::Vec2f(0.0, 0.0));
 611         vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, 0.0));
 612         vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, 256.0 * centerY));
 613
 614         vertices->push_back(osg::Vec2f(0.0, 0.0));
 615         vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 0.0));
 616         vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 256.0 * centerY));
 617
 618         vertices->push_back(osg::Vec2f(-256, 0.0));
 619         vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 0.0));
 620         vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, -256.0));
 621
 622         vertices->push_back(osg::Vec2f(256, 0.0));
 623         vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, -256.0));
 624         vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, -256.0));
 625
 626         for (int i = 0; i < 3 * 4; i++)
 627             texCoords->push_back(whiteSpot);
 628
 629         trimaskPSet->set(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, firstQuadVert + 4,
 630                 3 * 4);
 631
 632     } else {
 633         maskPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, 0);
 634         trimaskPSet->set(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, 0, 0);
 635     }
 636     maskPSet->dirty();
 637     trimaskPSet->dirty();
 638 }
 639
 640 void
 641 wxRadarBg::updateRadar()
 642 {
 643     bool ai_enabled = _ai_enabled_node->getBoolValue();
 644
 645     if (!ai_enabled)
 646         return;
 647
 648     double radius[] = {0, 1, 1.5, 1.5, 0.001, 0.1, 1.5, 2, 1.5, 1.5};
 649     bool isDetected = false;
 650
 651     SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: Loading AI submodels ");
 652     _radar_list = _ai->get_ai_list();
 653
 654     if (_radar_list.empty()) {
 655         SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: Unable to read AI submodel list");
 656         return;
 657     }
 658
 659     SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: AI submodel list size" << _radar_list.size());
 660
 661     double user_alt = _user_alt_node->getDoubleValue();
 662     double user_lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 663     double user_lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 664
 665     radar_list_iterator radar_list_itr = _radar_list.begin();
 666     radar_list_iterator end = _radar_list.end();
 667
 668     while (radar_list_itr != end) {
 669         double range   = (*radar_list_itr)->_getRange();
 670         double bearing = (*radar_list_itr)->_getBearing();
 671         double lat     = (*radar_list_itr)->_getLatitude();
 672         double lon     = (*radar_list_itr)->_getLongitude();
 673         double alt     = (*radar_list_itr)->_getAltitude();
 674         double heading = (*radar_list_itr)->_getHeading();
 675         int id         = (*radar_list_itr)->getID();
 676         int type       = (*radar_list_itr)->getType();
 677
 678         calcRngBrg(user_lat, user_lon, lat, lon, range, bearing);
 679
 680         SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: AI list size" << _radar_list.size()
 681                 << " type " << type
 682                 << " ID " << id
 683                 << " radar range " << range
 684                 << " bearing " << bearing
 685                 << " alt " << alt);
 686
 687         bool isVisible = calcRadarHorizon(user_alt, alt, range);
 688         SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: visible " << isVisible);
 689
 690         if (isVisible)
 691             isDetected = calcMaxRange(type, range);
 692
 693         //(float _heading, float _alt, float _radius, float _dist, double _LWC, bool _lightning,
 694         // int _cloudId, bool _aircraft)
 695         if (isDetected)
 696             _radarEchoBuffer.push_back(SGWxRadarEcho (
 697                     bearing * SG_DEGREES_TO_RADIANS,
 698                     alt,
 699                     radius[type] * 120,
 700                     range * SG_NM_TO_METER,
 701                     heading * SG_DEGREES_TO_RADIANS,
 702                     1,
 703                     false,
 704                     id,
 705                     true));
 706
 707         ++radar_list_itr;
 708     }
 709 }
 710
 711 bool
 712 wxRadarBg::calcRadarHorizon(double user_alt, double alt, double range)
 713 {
 714     // Radar Horizon  = 1.23(ht^1/2 + hr^1/2),
 715
 716     //don't allow negative altitudes (an approximation - yes altitudes can be negative)
 717
 718     if (user_alt < 0)
 719         user_alt = 0;
 720
 721     if (alt < 0)
 722         alt = 0;
 723
 724     double radarhorizon = 1.23 * (sqrt(alt) + sqrt(user_alt));
 725     SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: horizon " << radarhorizon);
 726
 727     return radarhorizon >= range;
 728 }
 729
 730 bool
 731 wxRadarBg::calcMaxRange(int type, double range)
 732 {
 733     //The Radar Equation:
 734     //
 735     // MaxRange^4 = (TxPower * AntGain^2 * lambda^2 * sigma)/((constant) * MDS)
 736     //
 737     // Where (constant) = (4*pi)3 and MDS is the Minimum Detectable Signal power.
 738     //
 739     // For a given radar we can assume that the only variable is sigma,
 740     // the target radar cross section.
 741     //
 742     // Here, we will use a normalised rcs (sigma) for a standard target and assume that this
 743     // will provide a maximum range of 35nm;
 744     //
 745     // The reference range is adjustable at runtime
 746
 747     double sigma[] = {0, 1, 100, 100, 0.001, 0.1, 100, 100, 1, 1};
 748     double constant = _radar_ref_rng_node->getDoubleValue();
 749
 750     if (constant <= 0)
 751         constant = 35;
 752
 753     double maxrange = constant * pow(sigma[type], 0.25);
 754
 755     SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: max range " << maxrange);
 756
 757     return maxrange >= range;
 758 }
 759
 760 void
 761 wxRadarBg::calcRngBrg(double lat, double lon, double lat2, double lon2, double &range,
 762                        double &bearing ) const
 763 {
 764     double az2, distance;
 765
 766     // calculate the bearing and range of the second pos from the first
 767     geo_inverse_wgs_84(lat, lon, lat2, lon2, &bearing, &az2, &distance);
 768
 769     range = distance *= SG_METER_TO_NM;
 770 }
 771
 772 float
 773 wxRadarBg::calcRelBearing(float bearing, float heading)
 774 {
 775     float angle = bearing - heading;
 776
 777     if (angle > SG_PI)
 778         angle -= 2.0*SG_PI;
 779
 780     if (angle < -SG_PI)
 781         angle += 2.0*SG_PI;
 782
 783     return angle;
 784 }
 785