src/Instrumentation/wxradar.cxx

   1 // Wx Radar background texture
   2 //
   3 // Written by Harald JOHNSEN, started May 2005.
   4 // With major amendments by Vivian MEAZZA May 2007
   5 // Ported to OSG by Tim Moore Jun 2007
   6 //
   7 //
   8 // Copyright (C) 2005  Harald JOHNSEN
   9 //
  10 // This program is free software; you can redistribute it and/or
  11 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  13 // License, or (at your option) any later version.
  14 //
  15 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  16 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18 // General Public License for more details.
  19 //
  20 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  21 // along with this program; if not, write to the Free Software
  22 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  23 //
  24 //
  25
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #  include "config.h"
  28 #endif
  29
  30 #include <osg/Array>
  31 #include <osg/Geometry>
  32 #include <osg/Matrixf>
  33 #include <osg/PrimitiveSet>
  34 #include <osg/StateSet>
  35 #include <osg/Version>
  36 #include <osgDB/ReaderWriter>
  37 #include <osgDB/WriteFile>
  38
  39 #include <simgear/constants.h>
  40 #include <simgear/misc/sg_path.hxx>
  41 #include <simgear/environment/visual_enviro.hxx>
  42 #include <simgear/scene/model/model.hxx>
  43 #include <simgear/structure/exception.hxx>
  44 #include <simgear/misc/sg_path.hxx>
  45 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  46
  47 #include <sstream>
  48 #include <iomanip>
  49 using std::stringstream;
  50 using std::endl;
  51 using std::setprecision;
  52 using std::fixed;
  53 using std::setw;
  54 using std::setfill;
  55
  56 #include <Main/fg_props.hxx>
  57 #include <Main/globals.hxx>
  58 #include <Cockpit/panel.hxx>
  59 #include <Cockpit/hud.hxx>
  60
  61 #include "instrument_mgr.hxx"
  62 #include "od_gauge.hxx"
  63 #include "wxradar.hxx"
  64
  65 #include <iostream>             // for cout, endl
  66
  67 using std::cout;
  68 using std::endl;
  69
  70 static const float UNIT = 1.0f / 8.0f;  // 8 symbols in a row/column in the texture
  71 static const char *DEFAULT_FONT = "typewriter.txf";
  72
  73
  74 wxRadarBg::wxRadarBg(SGPropertyNode *node) :
  75     _name(node->getStringValue("name", "radar")),
  76     _num(node->getIntValue("number", 0)),
  77     _time(0.0),
  78     _interval(node->getDoubleValue("update-interval-sec", 1.0)),
  79     _sim_init_done(false),
  80     _odg(0),
  81     _last_switchKnob("off"),
  82     _antenna_ht(node->getDoubleValue("antenna-ht-ft", 0.0)),
  83     _resultTexture(0),
  84     _wxEcho(0)
  85 {
  86     string branch;
  87     branch = "/instrumentation/" + _name;
  88     _Instrument = fgGetNode(branch.c_str(), _num, true);
  89
  90     const char *tacan_source = node->getStringValue("tacan-source", "/instrumentation/tacan");
  91     _Tacan = fgGetNode(tacan_source, true);
  92
  93     _font_node = _Instrument->getNode("font", true);
  94
  95 #define INITFONT(p, val, type) if (!_font_node->hasValue(p)) _font_node->set##type##Value(p, val)
  96     INITFONT("name", DEFAULT_FONT, String);
  97     INITFONT("size", 8, Float);
  98     INITFONT("line-spacing", 0.25, Float);
  99     INITFONT("color/red", 0, Float);
 100     INITFONT("color/green", 0.8, Float);
 101     INITFONT("color/blue", 0, Float);
 102     INITFONT("color/alpha", 1, Float);
 103 #undef INITFONT
 104
 105     _font_node->addChangeListener(this, true);
 106 }
 107
 108
 109 wxRadarBg::~wxRadarBg ()
 110 {
 111     _font_node->removeChangeListener(this);
 112 }
 113
 114
 115 void
 116 wxRadarBg::init ()
 117 {
 118     _serviceable_node = _Instrument->getNode("serviceable", true);
 119
 120     // texture name to use in 2D and 3D instruments
 121     _texture_path = _Instrument->getStringValue("radar-texture-path",
 122         "Aircraft/Instruments/Textures/od_wxradar.rgb");
 123     _resultTexture = FGTextureManager::createTexture(_texture_path.c_str(), false);
 124
 125     string path = _Instrument->getStringValue("echo-texture-path",
 126         "Aircraft/Instruments/Textures/wxecho.rgb");
 127     SGPath tpath = globals->resolve_aircraft_path(path);
 128
 129     // no mipmap or else alpha will mix with pixels on the border of shapes, ruining the effect
 130     _wxEcho = SGLoadTexture2D(tpath, false, false);
 131
 132
 133     _Instrument->setFloatValue("trk", 0.0);
 134     _Instrument->setFloatValue("tilt", 0.0);
 135     _Instrument->setStringValue("status", "");
 136     // those properties are used by a radar instrument of a MFD
 137     // input switch = OFF | TST | STBY | ON
 138     // input mode = WX | WXA | MAP
 139     // output status = STBY | TEST | WX | WXA | MAP | blank
 140     // input lightning = true | false
 141     // input TRK = +/- n degrees
 142     // input TILT = +/- n degree
 143     // input autotilt = true | false
 144     // input range = n nm (20/40/80)
 145     // input display-mode = arc | rose | map | plan
 146
 147     FGInstrumentMgr *imgr = (FGInstrumentMgr *)globals->get_subsystem("instrumentation");
 148     _odg = (FGODGauge *)imgr->get_subsystem("od_gauge");
 149     _odg->setSize(512);
 150
 151     _ai_enabled_node = fgGetNode("/sim/ai/enabled", true);
 152
 153     _user_lat_node = fgGetNode("/position/latitude-deg", true);
 154     _user_lon_node = fgGetNode("/position/longitude-deg", true);
 155     _user_alt_node = fgGetNode("/position/altitude-ft", true);
 156
 157     _user_speed_east_fps_node   = fgGetNode("/velocities/speed-east-fps", true);
 158     _user_speed_north_fps_node  = fgGetNode("/velocities/speed-north-fps", true);
 159
 160     _tacan_serviceable_node = _Tacan->getNode("serviceable", true);
 161     _tacan_distance_node    = _Tacan->getNode("indicated-distance-nm", true);
 162     _tacan_name_node        = _Tacan->getNode("name", true);
 163     _tacan_bearing_node     = _Tacan->getNode("indicated-bearing-true-deg", true);
 164     _tacan_in_range_node    = _Tacan->getNode("in-range", true);
 165
 166     _radar_mode_control_node = _Instrument->getNode("mode-control", true);
 167     _radar_coverage_node     = _Instrument->getNode("limit-deg", true);
 168     _radar_ref_rng_node      = _Instrument->getNode("reference-range-nm", true);
 169     _radar_hdg_marker_node   = _Instrument->getNode("heading-marker", true);
 170
 171     SGPropertyNode *n = _Instrument->getNode("display-controls", true);
 172     _radar_weather_node     = n->getNode("WX", true);
 173     _radar_position_node    = n->getNode("pos", true);
 174     _radar_data_node        = n->getNode("data", true);
 175     _radar_symbol_node      = n->getNode("symbol", true);
 176     _radar_centre_node      = n->getNode("centre", true);
 177     _radar_rotate_node      = n->getNode("rotate", true);
 178
 179     _radar_centre_node->setBoolValue(false);
 180     if (!_radar_coverage_node->hasValue())
 181         _radar_coverage_node->setFloatValue(120);
 182     if (!_radar_ref_rng_node->hasValue())
 183         _radar_ref_rng_node->setDoubleValue(35);
 184     if (!_radar_hdg_marker_node->hasValue())
 185         _radar_hdg_marker_node->setBoolValue(true);
 186
 187     _x_offset = 0;
 188     _y_offset = 0;
 189
 190     // OSG geometry setup. The polygons for the radar returns will be
 191     // stored in a single Geometry. The geometry will have several
 192     // primitive sets so we can have different kinds of polys and
 193     // choose a different overall color for each set.
 194     _radarGeode = new osg::Geode;
 195     osg::StateSet *stateSet = _radarGeode->getOrCreateStateSet();
 196     stateSet->setTextureAttributeAndModes(0, _wxEcho.get());
 197     _geom = new osg::Geometry;
 198     _geom->setUseDisplayList(false);
 199     // Initially allocate space for 128 quads
 200     _vertices = new osg::Vec2Array;
 201     _vertices->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 202     _vertices->reserve(128 * 4);
 203     _geom->setVertexArray(_vertices);
 204     _texCoords = new osg::Vec2Array;
 205     _texCoords->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 206     _texCoords->reserve(128 * 4);
 207     _geom->setTexCoordArray(0, _texCoords);
 208     osg::Vec3Array *colors = new osg::Vec3Array;
 209     colors->push_back(osg::Vec3(1.0f, 1.0f, 1.0f)); // color of echos
 210     colors->push_back(osg::Vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f)); // arc mask
 211     colors->push_back(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f)); // rest of mask
 212     _geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_PRIMITIVE_SET);
 213     _geom->setColorArray(colors);
 214     osg::PrimitiveSet *pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS);
 215     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 216     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 217     pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS);
 218     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 219     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 220     pset = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES);
 221     pset->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
 222     _geom->addPrimitiveSet(pset);
 223     _geom->setInitialBound(osg::BoundingBox(osg::Vec3f(-256.0f, -256.0f, 0.0f),
 224         osg::Vec3f(256.0f, 256.0f, 0.0f)));
 225     _radarGeode->addDrawable(_geom);
 226     _odg->allocRT();
 227     // Texture in the 2D panel system
 228     FGTextureManager::addTexture(_texture_path.c_str(), _odg->getTexture());
 229
 230     _textGeode = new osg::Geode;
 231
 232     osg::Camera *camera = _odg->getCamera();
 233     camera->addChild(_radarGeode.get());
 234     camera->addChild(_textGeode.get());
 235 }
 236
 237
 238 // Local coordinates for each echo
 239 const osg::Vec3f echoCoords[4] = {
 240     osg::Vec3f(-.7f, -.7f, 0.0f), osg::Vec3f(.7f, -.7f, 0.0f),
 241     osg::Vec3f(.7f, .7f, 0.0f), osg::Vec3f(-.7f, .7f, 0.0f)
 242 };
 243
 244
 245 const osg::Vec2f echoTexCoords[4] = {
 246     osg::Vec2f(0.0f, 0.0f), osg::Vec2f(UNIT, 0.0f),
 247     osg::Vec2f(UNIT, UNIT), osg::Vec2f(0.0f, UNIT)
 248 };
 249
 250
 251 // helper
 252 static void
 253 addQuad(osg::Vec2Array *vertices, osg::Vec2Array *texCoords,
 254         const osg::Matrixf& transform, const osg::Vec2f& texBase)
 255 {
 256     for (int i = 0; i < 4; i++) {
 257         const osg::Vec3f coords = transform.preMult(echoCoords[i]);
 258         texCoords->push_back(texBase + echoTexCoords[i]);
 259         vertices->push_back(osg::Vec2f(coords.x(), coords.y()));
 260     }
 261 }
 262
 263
 264 // Rotate by a heading value
 265 static inline
 266 osg::Matrixf wxRotate(float angle)
 267 {
 268     return osg::Matrixf::rotate(angle, 0.0f, 0.0f, -1.0f);
 269 }
 270
 271
 272 void
 273 wxRadarBg::update (double delta_time_sec)
 274 {
 275     if (!_sim_init_done) {
 276         if (!fgGetBool("sim/sceneryloaded", false))
 277             return;
 278
 279         _sim_init_done = true;
 280     }
 281     if (!_odg || !_serviceable_node->getBoolValue()) {
 282         _Instrument->setStringValue("status", "");
 283         return;
 284     }
 285     _time += delta_time_sec;
 286     if (_time < _interval){
 287 //        cout << "WXradar update too soon " << _time << endl;
 288         return;
 289     }
 290 //        cout << "WXradar updating" << _time<< endl;
 291
 292     _time = 0.0;
 293
 294     string mode = _Instrument->getStringValue("display-mode", "arc");
 295     if (mode == "map") {
 296         if (_display_mode != MAP) {
 297             _display_mode = MAP;
 298             center_map();
 299         }
 300     } else if (mode == "plan") {
 301         _display_mode = PLAN;}
 302     else if (mode == "bscan") {
 303         _display_mode = BSCAN;
 304     } else {
 305         _display_mode = ARC;
 306     }
 307
 308     string switchKnob = _Instrument->getStringValue("switch", "on");
 309     if (_last_switchKnob != switchKnob) {
 310         // since 3D models don't share textures with the rest of the world
 311         // we must locate them and replace their handle by hand
 312         // only do that when the instrument is turned on
 313         //if (_last_switchKnob == "off")
 314         //_odg->set_texture(_texture_path.c_str(), _resultTexture->getHandle());
 315
 316         _last_switchKnob = switchKnob;
 317     }
 318
 319     if (switchKnob == "off") {
 320         _Instrument->setStringValue("status", "");
 321     } else if (switchKnob == "stby") {
 322         _Instrument->setStringValue("status", "STBY");
 323     } else if (switchKnob == "tst") {
 324         _Instrument->setStringValue("status", "TST");
 325         // find something interesting to do...
 326     } else {
 327         float r = _Instrument->getFloatValue("range", 40.0);
 328         if (r != _range_nm) {
 329             center_map();
 330             _range_nm = r;
 331         }
 332
 333         _radar_ref_rng = _radar_ref_rng_node->getDoubleValue();
 334         _view_heading = get_heading() * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 335         _centerTrans.makeTranslate(0.0f, 0.0f, 0.0f);
 336
 337         _scale = 200.0 / _range_nm;
 338         _angle_offset = 0;
 339
 340         if (_display_mode == ARC) {
 341             _scale = 2*200.0f / _range_nm;
 342             _angle_offset = -_view_heading;
 343             _centerTrans.makeTranslate(0.0f, -200.0f, 0.0f);
 344
 345         } else if (_display_mode == MAP) {
 346             apply_map_offset();
 347
 348             bool centre = _radar_centre_node->getBoolValue();
 349             if (centre) {
 350                 center_map();
 351                 _radar_centre_node->setBoolValue(false);
 352             }
 353
 354             //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: displacement "
 355             //        << _x_offset <<", "<<_y_offset
 356             //        << " user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT "
 357             //        << user_speed_east_fps * SG_FPS_TO_KT
 358             //        << " user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT "
 359             //        << user_speed_north_fps * SG_FPS_TO_KT
 360             //        << " dt " << delta_time_sec);
 361
 362             _centerTrans.makeTranslate(_x_offset, _y_offset, 0.0f);
 363
 364         } else if (_display_mode == PLAN) {
 365             if (_radar_rotate_node->getBoolValue()) {
 366                 _angle_offset = -_view_heading;
 367             }
 368         } else if (_display_mode == BSCAN) {
 369             _angle_offset = -_view_heading;
 370         } else {
 371             // rose
 372         }
 373
 374         _vertices->clear();
 375         _texCoords->clear();
 376         _textGeode->removeDrawables(0, _textGeode->getNumDrawables());
 377
 378
 379         update_weather();
 380
 381
 382         osg::DrawArrays *quadPSet
 383             = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(0));
 384         quadPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, _vertices->size());
 385         quadPSet->dirty();
 386
 387         // erase what is out of sight of antenna
 388         /*
 389         |\     /|
 390         | \   / |
 391         |  \ /  |
 392         ---------
 393         |       |
 394         |       |
 395         ---------
 396         */
 397
 398         osg::DrawArrays *maskPSet
 399             = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(1));
 400         osg::DrawArrays *trimaskPSet
 401             = static_cast<osg::DrawArrays*>(_geom->getPrimitiveSet(2));
 402
 403         if (_display_mode == ARC) {
 404             float xOffset = 256.0f;
 405             float yOffset = 200.0f;
 406
 407             int firstQuadVert = _vertices->size();
 408             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(0.5f, 0.25f));
 409             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-xOffset, 0.0 + yOffset));
 410             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(1.0f, 0.25f));
 411             _vertices->push_back(osg::Vec2f(xOffset, 0.0 + yOffset));
 412             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(1.0f, 0.5f));
 413             _vertices->push_back(osg::Vec2f(xOffset, 256.0 + yOffset));
 414             _texCoords->push_back(osg::Vec2f(0.5f, 0.5f));
 415             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-xOffset, 256.0 + yOffset));
 416             maskPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, firstQuadVert, 4);
 417
 418             // The triangles aren't supposed to be textured, but there's
 419             // no need to set up a different Geometry, switch modes,
 420             // etc. I happen to know that there's a white pixel in the
 421             // texture at 1.0, 0.0 :)
 422             float centerY = tan(30 * SG_DEGREES_TO_RADIANS);
 423             _vertices->push_back(osg::Vec2f(0.0, 0.0));
 424             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, 0.0));
 425             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, 256.0 * centerY));
 426
 427             _vertices->push_back(osg::Vec2f(0.0, 0.0));
 428             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 0.0));
 429             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 256.0 * centerY));
 430
 431             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256, 0.0));
 432             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, 0.0));
 433             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, -256.0));
 434
 435             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256, 0.0));
 436             _vertices->push_back(osg::Vec2f(256.0, -256.0));
 437             _vertices->push_back(osg::Vec2f(-256.0, -256.0));
 438
 439             const osg::Vec2f whiteSpot(1.0f, 0.0f);
 440             for (int i = 0; i < 3 * 4; i++)
 441                 _texCoords->push_back(whiteSpot);
 442
 443             trimaskPSet->set(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, firstQuadVert + 4, 3 * 4);
 444
 445         } else {
 446             maskPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, 0);
 447             trimaskPSet->set(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, 0, 0);
 448         }
 449
 450         maskPSet->dirty();
 451         trimaskPSet->dirty();
 452
 453         // draw without mask
 454         _vertices->clear();
 455         _texCoords->clear();
 456
 457         update_aircraft();
 458         update_tacan();
 459         update_heading_marker();
 460
 461         quadPSet->set(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, _vertices->size());
 462         quadPSet->dirty();
 463     }
 464 }
 465
 466
 467 void
 468 wxRadarBg::update_weather()
 469 {
 470     string modeButton = _Instrument->getStringValue("mode", "WX");
 471     _radarEchoBuffer = *sgEnviro.get_radar_echo();
 472
 473     // pretend we have a scan angle bigger then the FOV
 474     // TODO:check real fov, enlarge if < nn, and do clipping if > mm
 475 //    const float fovFactor = 1.45f;
 476     _Instrument->setStringValue("status", modeButton.c_str());
 477
 478     list_of_SGWxRadarEcho *radarEcho = &_radarEchoBuffer;
 479     list_of_SGWxRadarEcho::iterator iradarEcho, end = radarEcho->end();
 480     const float LWClevel[] = { 0.1f, 0.5f, 2.1f };
 481
 482     // draw the cloud radar echo
 483     bool drawClouds = _radar_weather_node->getBoolValue();
 484     if (drawClouds) {
 485
 486         // we do that in 3 passes, one for each color level
 487         // this is to 'merge' same colors together
 488         for (int level = 0; level <= 2; level++) {
 489             float col = level * UNIT;
 490
 491             for (iradarEcho = radarEcho->begin(); iradarEcho != end; ++iradarEcho) {
 492                 int cloudId = iradarEcho->cloudId;
 493                 bool upgrade = (cloudId >> 5) & 1;
 494                 float lwc = iradarEcho->LWC + (upgrade ? 1.0f : 0.0f);
 495
 496                 // skip ns
 497                 if (iradarEcho->LWC >= 0.5 && iradarEcho->LWC <= 0.6)
 498                     continue;
 499
 500                 if (iradarEcho->lightning || lwc < LWClevel[level])
 501                     continue;
 502
 503                 float radius = sgSqrt(iradarEcho->dist) * SG_METER_TO_NM * _scale;
 504                 float size = iradarEcho->radius * 2.0 * SG_METER_TO_NM * _scale;
 505
 506                 if (radius - size > 180)
 507                     continue;
 508
 509                 float angle = (iradarEcho->heading - _angle_offset) //* fovFactor
 510                     + 0.5 * SG_PI;
 511
 512                 // Rotate echo into position, and rotate echo to have
 513                 // a constant orientation towards the
 514                 // airplane. Compass headings increase in clockwise
 515                 // direction, while graphics rotations follow
 516                 // right-hand (counter-clockwise) rule.
 517                 const osg::Vec2f texBase(col, (UNIT * (float) (4 + (cloudId & 3))));
 518
 519                 osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 520                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 521                     * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 522                 addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 523
 524                 //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: drawing clouds"
 525                 //        << " ID=" << cloudId
 526                 //        << " x=" << x
 527                 //        << " y="<< y
 528                 //        << " radius=" << radius
 529                 //        << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 530                 //        << " heading=" << iradarEcho->heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 531                 //        << " angle=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 532             }
 533         }
 534     }
 535
 536     // draw lightning echos
 537     bool drawLightning = _Instrument->getBoolValue("lightning", true);
 538     if (drawLightning) {
 539         const osg::Vec2f texBase(3 * UNIT, 4 * UNIT);
 540
 541         for (iradarEcho = radarEcho->begin(); iradarEcho != end; ++iradarEcho) {
 542             if (!iradarEcho->lightning)
 543                 continue;
 544
 545             float size = UNIT * 0.5f;
 546             float radius = iradarEcho->dist * _scale;
 547             float angle = iradarEcho->heading * SG_DEGREES_TO_RADIANS
 548                 - _angle_offset;
 549
 550             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 551                 * wxRotate(-angle)
 552                 * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 553                 * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 554             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 555         }
 556     }
 557 }
 558
 559
 560 void
 561 wxRadarBg::update_data(const SGPropertyNode *ac, double altitude, double heading,
 562                        double radius, double bearing, bool selected)
 563 {
 564     osgText::Text *callsign = new osgText::Text;
 565     callsign->setFont(_font.get());
 566     callsign->setFontResolution(12, 12);
 567     callsign->setCharacterSize(_font_size);
 568     callsign->setColor(selected ? osg::Vec4(1, 1, 1, 1) : _font_color);
 569     osg::Matrixf m(wxRotate(-bearing)
 570         * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 571         * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 572
 573     osg::Vec3 pos = m.preMult(osg::Vec3(16, 16, 0));
 574     // cast to int's, otherwise text comes out ugly
 575     callsign->setPosition(osg::Vec3((int)pos.x(), (int)pos.y(), 0));
 576     callsign->setAlignment(osgText::Text::LEFT_BOTTOM_BASE_LINE);
 577     callsign->setLineSpacing(_font_spacing);
 578
 579     const char *identity = ac->getStringValue("transponder-id");
 580     if (!identity[0])
 581         identity = ac->getStringValue("callsign");
 582
 583     stringstream text;
 584     text << identity << endl
 585         << setprecision(0) << fixed
 586         << setw(3) << setfill('0') << heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES << "\xB0 "
 587         << setw(0) << altitude << "ft" << endl
 588         << ac->getDoubleValue("velocities/true-airspeed-kt") << "kts";
 589
 590     callsign->setText(text.str());
 591     _textGeode->addDrawable(callsign);
 592 }
 593
 594
 595 void
 596 wxRadarBg::update_aircraft()
 597 {
 598     double diff;
 599     double age_factor = 1.0;
 600     double test_rng;
 601     double test_brg;
 602     double range;
 603     double bearing;
 604     float echo_radius;
 605     double angle;
 606
 607     if (!ground_echoes.empty()){
 608         ground_echoes_iterator = ground_echoes.begin();
 609
 610         while(ground_echoes_iterator != ground_echoes.end()) {
 611             diff = _elapsed_time - (*ground_echoes_iterator)->elapsed_time;
 612
 613             if( diff > _persistance) {
 614                 ground_echoes.erase(ground_echoes_iterator);
 615             } else {
 616 //                double test_brg = (*ground_echoes_iterator)->bearing;
 617 //                double bearing = test_brg * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 618 //                float angle = calcRelBearing(bearing, _view_heading);
 619                 double bumpinessFactor  = (*ground_echoes_iterator)->bumpiness;
 620                 float heading = get_heading();
 621                 if ( _display_mode == BSCAN ){
 622                     test_rng = (*ground_echoes_iterator)->elevation * 6;
 623                     test_brg = (*ground_echoes_iterator)->bearing;
 624                     angle = calcRelBearingDeg(test_brg, heading) * 6;
 625                     range = sqrt(test_rng * test_rng + angle * angle);
 626                     bearing = atan2(angle, test_rng);
 627                     //cout << "angle " << angle <<" bearing "
 628                     //    << bearing / SG_DEGREES_TO_RADIANS <<  endl;
 629                     echo_radius = (0.1 + (1.9 * bumpinessFactor)) * 240 * age_factor;
 630                 } else {
 631                     test_rng = (*ground_echoes_iterator)->range;
 632                     range = test_rng * SG_METER_TO_NM;
 633                     test_brg = (*ground_echoes_iterator)->bearing;
 634                     bearing = test_brg * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 635                     echo_radius = (0.1 + (1.9 * bumpinessFactor)) * 120 * age_factor;
 636                     bearing += _angle_offset;
 637                 }
 638
 639                 float radius = range * _scale;
 640                 //double heading = 90 * SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 641                 //heading += _angle_offset;
 642
 643                 age_factor = 1;
 644
 645                 if (diff != 0)
 646                     age_factor = 1 - (0.5 * diff/_persistance);
 647
 648                 float size = echo_radius * UNIT;
 649
 650                 const osg::Vec2f texBase(3 * UNIT, 3 * UNIT);
 651                 osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 652                     * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 653                     * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 654                 addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 655
 656                 ++ground_echoes_iterator;
 657
 658                 //cout << "test bearing " << test_brg
 659                 //<< " test_rng " << test_rng * SG_METER_TO_NM
 660                 //<< " persistance " << _persistance
 661                 //<< endl;
 662             }
 663
 664         }
 665
 666     }
 667     if (!_ai_enabled_node->getBoolValue())
 668         return;
 669
 670     bool draw_echoes = _radar_position_node->getBoolValue();
 671     bool draw_symbols = _radar_symbol_node->getBoolValue();
 672     bool draw_data = _radar_data_node->getBoolValue();
 673     if (!draw_echoes && !draw_symbols && !draw_data)
 674         return;
 675
 676     double user_lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 677     double user_lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 678     double user_alt = _user_alt_node->getDoubleValue();
 679
 680     float limit = _radar_coverage_node->getFloatValue();
 681     if (limit > 180)
 682         limit = 180;
 683     else if (limit < 0)
 684         limit = 0;
 685     limit *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 686
 687     int selected_id = fgGetInt("/instrumentation/radar/selected-id", -1);
 688
 689     const SGPropertyNode *selected_ac = 0;
 690     const SGPropertyNode *ai = fgGetNode("/ai/models", true);
 691
 692     for (int i = ai->nChildren() - 1; i >= -1; i--) {
 693         const SGPropertyNode *model;
 694
 695         if (i < 0) { // last iteration: selected model
 696             model = selected_ac;
 697         } else {
 698             model = ai->getChild(i);
 699             if (!model->nChildren())
 700                 continue;
 701             if (model->getIntValue("id") == selected_id) {
 702                 selected_ac = model;  // save selected model for last iteration
 703                 continue;
 704             }
 705         }
 706         if (!model)
 707             continue;
 708
 709         double echo_radius, sigma;
 710         const string name = model->getName();
 711
 712         //cout << "name "<<name << endl;
 713         if (name == "aircraft" || name == "tanker")
 714             echo_radius = 1, sigma = 1;
 715         else if (name == "multiplayer" || name == "wingman" || name == "static")
 716             echo_radius = 1.5, sigma = 1;
 717         else if (name == "ship" || name == "carrier" || name == "escort" ||name == "storm")
 718             echo_radius = 1.5, sigma = 100;
 719         else if (name == "thermal")
 720             echo_radius = 2, sigma = 100;
 721         else if (name == "rocket")
 722             echo_radius = 0.1, sigma = 0.1;
 723         else if (name == "ballistic")
 724             echo_radius = 0.001, sigma = 0.001;
 725         else
 726             continue;
 727
 728         double lat = model->getDoubleValue("position/latitude-deg");
 729         double lon = model->getDoubleValue("position/longitude-deg");
 730         double alt = model->getDoubleValue("position/altitude-ft");
 731         double heading = model->getDoubleValue("orientation/true-heading-deg");
 732
 733         double range, bearing;
 734         calcRangeBearing(user_lat, user_lon, lat, lon, range, bearing);
 735         //cout << _antenna_ht << _interval<< endl;
 736         bool isVisible = withinRadarHorizon(user_alt, alt, range);
 737
 738         if (!isVisible)
 739             continue;
 740
 741         if (!inRadarRange(sigma, range))
 742             continue;
 743
 744         bearing *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 745         heading *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 746
 747         float radius = range * _scale;
 748         float angle = calcRelBearing(bearing, _view_heading);
 749
 750         if (angle > limit || angle < -limit)
 751             continue;
 752
 753         bearing += _angle_offset;
 754         heading += _angle_offset;
 755
 756         // pos mode
 757         if (draw_echoes) {
 758             float size = echo_radius * 120 * UNIT;
 759
 760             const osg::Vec2f texBase(3 * UNIT, 3 * UNIT);
 761             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 762                 * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 763                 * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 764             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 765         }
 766
 767         // data mode
 768         if (draw_symbols) {
 769             const osg::Vec2f texBase(0, 3 * UNIT);
 770             float size = 600 * UNIT;
 771             osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 772                 * wxRotate(heading - bearing)
 773                 * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 774                 * wxRotate(bearing) * _centerTrans);
 775             addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 776         }
 777
 778         if (draw_data || i < 0)  // selected one (i == -1) is always drawn
 779             update_data(model, alt, heading, radius, bearing, i < 0);
 780     }
 781 }
 782
 783
 784 void
 785 wxRadarBg::update_tacan()
 786 {
 787     // draw TACAN symbol
 788     int mode = _radar_mode_control_node->getIntValue();
 789     bool inRange = _tacan_in_range_node->getBoolValue();
 790
 791     if (mode != 1 || !inRange)
 792         return;
 793
 794     float size = 600 * UNIT;
 795     float radius = _tacan_distance_node->getFloatValue() * _scale;
 796     float angle = _tacan_bearing_node->getFloatValue() * SG_DEGREES_TO_RADIANS
 797         + _angle_offset;
 798
 799     const osg::Vec2f texBase(1 * UNIT, 3 * UNIT);
 800     osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 801         * wxRotate(-angle)
 802         * osg::Matrixf::translate(0.0f, radius, 0.0f)
 803         * wxRotate(angle) * _centerTrans);
 804     addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 805
 806     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:     drawing TACAN"
 807     //        << " dist=" << radius
 808     //        << " view_heading=" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 809     //        << " bearing=" << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 810     //        << " x=" << x << " y="<< y
 811     //        << " size=" << size);
 812 }
 813
 814
 815 void
 816 wxRadarBg::update_heading_marker()
 817 {
 818     if (!_radar_hdg_marker_node->getBoolValue())
 819         return;
 820
 821     const osg::Vec2f texBase(2 * UNIT, 3 * UNIT);
 822     float size = 600 * UNIT;
 823     osg::Matrixf m(osg::Matrixf::scale(size, size, 1.0f)
 824         * wxRotate(_view_heading + _angle_offset));
 825
 826     m *= _centerTrans;
 827     addQuad(_vertices, _texCoords, m, texBase);
 828
 829     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar:   drawing heading marker"
 830     //        << " x,y " << x <<","<< y
 831     //        << " dist" << dist
 832     //        << " view_heading" << _view_heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 833     //        << " heading " << iradarEcho->heading * SG_RADIANS_TO_DEGREES
 834     //        << " angle " << angle * SG_RADIANS_TO_DEGREES);
 835 }
 836
 837
 838 void
 839 wxRadarBg::center_map()
 840 {
 841     _lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 842     _lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 843     _x_offset = _y_offset = 0;
 844 }
 845
 846
 847 void
 848 wxRadarBg::apply_map_offset()
 849 {
 850     double lat = _user_lat_node->getDoubleValue();
 851     double lon = _user_lon_node->getDoubleValue();
 852     double bearing, distance, az2;
 853     geo_inverse_wgs_84(_lat, _lon, lat, lon, &bearing, &az2, &distance);
 854     distance *= SG_METER_TO_NM * _scale;
 855     bearing *= SG_DEGREES_TO_RADIANS;
 856     _x_offset += sin(bearing) * distance;
 857     _y_offset += cos(bearing) * distance;
 858     _lat = lat;
 859     _lon = lon;
 860 }
 861
 862
 863 bool
 864 wxRadarBg::withinRadarHorizon(double user_alt, double alt, double range_nm)
 865 {
 866     // Radar Horizon  = 1.23(ht^1/2 + hr^1/2),
 867     //don't allow negative altitudes (an approximation - yes altitudes can be negative)
 868     // Allow antenna ht to be set, but only on ground
 869     _antenna_ht = _Instrument->getDoubleValue("antenna-ht-ft");
 870
 871     if (user_alt <= 0)
 872         user_alt = _antenna_ht;
 873
 874     if (alt <= 0)
 875         alt = 0; // to allow some vertical extent of target
 876
 877     double radarhorizon = 1.23 * (sqrt(alt) + sqrt(user_alt));
 878 //    SG_LOG(SG_GENERAL, SG_ALERT, "Radar: radar horizon " << radarhorizon);
 879     return radarhorizon >= range_nm;
 880 }
 881
 882
 883 bool
 884 wxRadarBg::inRadarRange(double sigma, double range_nm)
 885 {
 886     //The Radar Equation:
 887     //
 888     // MaxRange^4 = (TxPower * AntGain^2 * lambda^2 * sigma)/((constant) * MDS)
 889     //
 890     // Where (constant) = (4*pi)3 and MDS is the Minimum Detectable Signal power.
 891     //
 892     // For a given radar we can assume that the only variable is sigma,
 893     // the target radar cross section.
 894     //
 895     // Here, we will use a normalised rcs (sigma) for a standard taget and assume that this
 896     // will provide a maximum range of 35nm;
 897     //
 898     // TODO - make the maximum range adjustable at runtime
 899
 900     double constant = _radar_ref_rng;
 901
 902     if (constant <= 0)
 903         constant = 35;
 904
 905     double maxrange = constant * pow(sigma, 0.25);
 906     //SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "Radar: max range " << maxrange);
 907     return maxrange >= range_nm;
 908 }
 909
 910
 911 void
 912 wxRadarBg::calcRangeBearing(double lat, double lon, double lat2, double lon2,
 913                             double &range, double &bearing) const
 914 {
 915     // calculate the bearing and range of the second pos from the first
 916     double az2, distance;
 917     geo_inverse_wgs_84(lat, lon, lat2, lon2, &bearing, &az2, &distance);
 918     range = distance *= SG_METER_TO_NM;
 919 }
 920
 921
 922 float
 923 wxRadarBg::calcRelBearing(float bearing, float heading)
 924 {
 925     float angle = bearing - heading;
 926
 927     if (angle >= SG_PI)
 928         angle -= 2.0 * SG_PI;
 929
 930     if (angle < -SG_PI)
 931         angle += 2.0 * SG_PI;
 932
 933     return angle;
 934 }
 935
 936 float
 937 wxRadarBg::calcRelBearingDeg(float bearing, float heading)
 938 {
 939     float angle = bearing - heading;
 940
 941     if (angle >= 180)
 942         return angle -= 360;
 943
 944     if (angle < -180)
 945         return angle += 360;
 946
 947     return angle;
 948 }
 949
 950
 951 void
 952 wxRadarBg::updateFont()
 953 {
 954     float red = _font_node->getFloatValue("color/red");
 955     float green = _font_node->getFloatValue("color/green");
 956     float blue = _font_node->getFloatValue("color/blue");
 957     float alpha = _font_node->getFloatValue("color/alpha");
 958     _font_color.set(red, green, blue, alpha);
 959
 960     _font_size = _font_node->getFloatValue("size");
 961     _font_spacing = _font_size * _font_node->getFloatValue("line-spacing");
 962     string path = _font_node->getStringValue("name", DEFAULT_FONT);
 963
 964     SGPath tpath;
 965     if (path[0] != '/') {
 966         tpath = globals->get_fg_root();
 967         tpath.append("Fonts");
 968         tpath.append(path);
 969     } else {
 970         tpath = path;
 971     }
 972
 973 #if (FG_OSG_VERSION >= 21000)
 974     osg::ref_ptr<osgDB::ReaderWriter::Options> fontOptions = new osgDB::ReaderWriter::Options("monochrome");
 975     osg::ref_ptr<osgText::Font> font = osgText::readFontFile(tpath.c_str(), fontOptions.get());
 976 #else
 977     osg::ref_ptr<osgText::Font> font = osgText::readFontFile(tpath.c_str());
 978 #endif
 979
 980     if (font != 0) {
 981         _font = font;
 982         _font->setMinFilterHint(osg::Texture::NEAREST);
 983         _font->setMagFilterHint(osg::Texture::NEAREST);
 984         _font->setGlyphImageMargin(0);
 985         _font->setGlyphImageMarginRatio(0);
 986     }
 987 }
 988
 989 void
 990 wxRadarBg::valueChanged(SGPropertyNode*)
 991 {
 992     updateFont();
 993 }
 994