src/Main/main.cxx

   1 // main.cxx -- top level sim routines
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started May 1997.
   4 //
   5 // Copyright (C) 1997 - 2002  Curtis L. Olson  - http://www.flightgear.org/~curt
   6 //
   7 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   8 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10 // License, or (at your option) any later version.
  11 //
  12 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15 // General Public License for more details.
  16 //
  17 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 // along with this program; if not, write to the Free Software
  19 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  20 //
  21 // $Id$
  22
  23
  24 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  25 #  include <config.h>
  26 #endif
  27
  28 #include <simgear/compiler.h>
  29
  30 #if defined(__linux__) && defined(__i386__)
  31 #  include <fpu_control.h>
  32 #  include <signal.h>
  33 #endif
  34
  35 #include <iostream>
  36
  37 #include <plib/netSocket.h>
  38
  39 #include <osg/Camera>
  40 #include <osg/GraphicsContext>
  41 #include <osgDB/Registry>
  42
  43 // Class references
  44 #include <simgear/ephemeris/ephemeris.hxx>
  45 #include <simgear/scene/model/modellib.hxx>
  46 #include <simgear/scene/material/matlib.hxx>
  47 #include <simgear/scene/model/animation.hxx>
  48 #include <simgear/scene/sky/sky.hxx>
  49 #include <simgear/structure/event_mgr.hxx>
  50 #include <simgear/props/props.hxx>
  51 #include <simgear/timing/sg_time.hxx>
  52 #include <simgear/math/sg_random.h>
  53
  54 #include <Time/light.hxx>
  55 #include <Include/general.hxx>
  56 #include <Aircraft/replay.hxx>
  57 #include <Cockpit/cockpit.hxx>
  58 #include <Cockpit/hud.hxx>
  59 #include <Model/panelnode.hxx>
  60 #include <Model/modelmgr.hxx>
  61 #include <Model/acmodel.hxx>
  62 #include <Scenery/scenery.hxx>
  63 #include <Scenery/tilemgr.hxx>
  64 #include <Sound/beacon.hxx>
  65 #include <Sound/morse.hxx>
  66 #include <FDM/flight.hxx>
  67 #include <ATCDCL/ATCmgr.hxx>
  68 #include <ATCDCL/AIMgr.hxx>
  69 #include <Time/tmp.hxx>
  70 #include <Time/fg_timer.hxx>
  71 #include <Environment/environment_mgr.hxx>
  72 #include <GUI/new_gui.hxx>
  73 #include <MultiPlayer/multiplaymgr.hxx>
  74
  75 #include "CameraGroup.hxx"
  76 #include "fg_commands.hxx"
  77 #include "fg_io.hxx"
  78 #include "renderer.hxx"
  79 #include "splash.hxx"
  80 #include "main.hxx"
  81 #include "util.hxx"
  82 #include "fg_init.hxx"
  83 #include "WindowSystemAdapter.hxx"
  84
  85
  86 static double real_delta_time_sec = 0.0;
  87 double delta_time_sec = 0.0;
  88 extern float init_volume;
  89
  90 using namespace flightgear;
  91
  92 using std::cerr;
  93
  94 // This is a record containing a bit of global housekeeping information
  95 FGGeneral general;
  96
  97 // Specify our current idle function state.  This is used to run all
  98 // our initializations out of the idle callback so that we can get a
  99 // splash screen up and running right away.
 100 int idle_state = 0;
 101 long global_multi_loop;
 102
 103 SGTimeStamp last_time_stamp;
 104 SGTimeStamp current_time_stamp;
 105
 106 // The atexit() function handler should know when the graphical subsystem
 107 // is initialized.
 108 extern int _bootstrap_OSInit;
 109
 110
 111
 112 // Update internal time dependent calculations (i.e. flight model)
 113 // FIXME: this distinction is obsolete; all subsystems now get delta
 114 // time on update.
 115 void fgUpdateTimeDepCalcs() {
 116     static bool inited = false;
 117
 118     static const SGPropertyNode *replay_state
 119         = fgGetNode( "/sim/freeze/replay-state", true );
 120     static SGPropertyNode *replay_time
 121         = fgGetNode( "/sim/replay/time", true );
 122     // static const SGPropertyNode *replay_end_time
 123     //     = fgGetNode( "/sim/replay/end-time", true );
 124
 125     //SG_LOG(SG_FLIGHT,SG_INFO, "Updating time dep calcs()");
 126
 127     // Initialize the FDM here if it hasn't been and if we have a
 128     // scenery elevation hit.
 129
 130     // cout << "cur_fdm_state->get_inited() = " << cur_fdm_state->get_inited()
 131     //      << " cur_elev = " << scenery.get_cur_elev() << endl;
 132
 133     if (!cur_fdm_state->get_inited()) {
 134         // Check for scenery around the aircraft.
 135         double lon = fgGetDouble("/sim/presets/longitude-deg");
 136         double lat = fgGetDouble("/sim/presets/latitude-deg");
 137         // We require just to have 50 meter scenery availabe around
 138         // the aircraft.
 139         double range = 1000.0;
 140         SGGeod geod = SGGeod::fromDeg(lon, lat);
 141         if (globals->get_scenery()->scenery_available(geod, range)) {
 142             //SG_LOG(SG_FLIGHT, SG_INFO, "Finally initializing fdm");
 143             cur_fdm_state->init();
 144             if ( cur_fdm_state->get_bound() ) {
 145                 cur_fdm_state->unbind();
 146             }
 147             cur_fdm_state->bind();
 148         }
 149     }
 150
 151     // conceptually, the following block could be done for each fdm
 152     // instance ...
 153     if ( cur_fdm_state->get_inited() ) {
 154         // we have been inited, and  we are good to go ...
 155
 156         if ( replay_state->getIntValue() == 0 ) {
 157             // replay off, run fdm
 158             cur_fdm_state->update( delta_time_sec );
 159         } else {
 160             FGReplay *r = (FGReplay *)(globals->get_subsystem( "replay" ));
 161             r->replay( replay_time->getDoubleValue() );
 162             if ( replay_state->getIntValue() == 1 ) {
 163                 // normal playback
 164                 replay_time->setDoubleValue( replay_time->getDoubleValue()
 165                                              + ( delta_time_sec
 166                                                * fgGetInt("/sim/speed-up") ) );
 167             } else if ( replay_state->getIntValue() == 2 ) {
 168                 // paused playback (don't advance replay time)
 169             }
 170         }
 171
 172         if ( !inited ) {
 173             inited = true;
 174             fgSetBool("/sim/signals/fdm-initialized", true);
 175         }
 176
 177     } else {
 178         // do nothing, fdm isn't inited yet
 179     }
 180
 181     globals->get_aircraft_model()->update(delta_time_sec);
 182
 183     // Update solar system
 184     globals->get_ephem()->update( globals->get_time_params()->getMjd(),
 185                                   globals->get_time_params()->getLst(),
 186                                   cur_fdm_state->get_Latitude() );
 187
 188 }
 189
 190
 191 // What should we do when we have nothing else to do?  Let's get ready
 192 // for the next move and update the display?
 193 static void fgMainLoop( void ) {
 194     int model_hz = fgGetInt("/sim/model-hz");
 195
 196     static SGConstPropertyNode_ptr longitude
 197         = fgGetNode("/position/longitude-deg");
 198     static SGConstPropertyNode_ptr latitude
 199         = fgGetNode("/position/latitude-deg");
 200     static SGConstPropertyNode_ptr altitude
 201         = fgGetNode("/position/altitude-ft");
 202     static SGConstPropertyNode_ptr vn_fps
 203         = fgGetNode("/velocities/speed-north-fps");
 204     static SGConstPropertyNode_ptr ve_fps
 205         = fgGetNode("/velocities/speed-east-fps");
 206     static SGConstPropertyNode_ptr vd_fps
 207         = fgGetNode("/velocities/speed-down-fps");
 208     static SGConstPropertyNode_ptr clock_freeze
 209         = fgGetNode("/sim/freeze/clock", true);
 210     static SGConstPropertyNode_ptr cur_time_override
 211         = fgGetNode("/sim/time/cur-time-override", true);
 212     static SGConstPropertyNode_ptr max_simtime_per_frame
 213         = fgGetNode("/sim/max-simtime-per-frame", true);
 214     static SGPropertyNode_ptr frame_signal
 215         = fgGetNode("/sim/signals/frame", true);
 216
 217     frame_signal->fireValueChanged();
 218     SGCloudLayer::enable_bump_mapping = fgGetBool("/sim/rendering/bump-mapping");
 219
 220     bool scenery_loaded = fgGetBool("sim/sceneryloaded");
 221     bool wait_for_scenery = !(scenery_loaded || fgGetBool("sim/sceneryloaded-override"));
 222
 223     // Update the elapsed time.
 224     static bool first_time = true;
 225     if ( first_time ) {
 226         last_time_stamp.stamp();
 227         first_time = false;
 228     }
 229
 230     double throttle_hz = fgGetDouble("/sim/frame-rate-throttle-hz", 0.0);
 231     if ( throttle_hz > 0.0 && !wait_for_scenery ) {
 232         // optionally throttle the frame rate (to get consistent frame
 233         // rates or reduce cpu usage.
 234
 235         double frame_us = 1000000.0 / throttle_hz;
 236
 237 #define FG_SLEEP_BASED_TIMING 1
 238 #if defined(FG_SLEEP_BASED_TIMING)
 239         // sleep based timing loop.
 240         //
 241         // Calling sleep, even usleep() on linux is less accurate than
 242         // we like, but it does free up the cpu for other tasks during
 243         // the sleep so it is desirable.  Because of the way sleep()
 244         // is implemented in consumer operating systems like windows
 245         // and linux, you almost always sleep a little longer than the
 246         // requested amount.
 247         //
 248         // To combat the problem of sleeping too long, we calculate the
 249         // desired wait time and shorten it by 2000us (2ms) to avoid
 250         // [hopefully] over-sleep'ing.  The 2ms value was arrived at
 251         // via experimentation.  We follow this up at the end with a
 252         // simple busy-wait loop to get the final pause timing exactly
 253         // right.
 254         //
 255         // Assuming we don't oversleep by more than 2000us, this
 256         // should be a reasonable compromise between sleep based
 257         // waiting, and busy waiting.
 258
 259         // sleep() will always overshoot by a bit so undersleep by
 260         // 2000us in the hopes of never oversleeping.
 261         frame_us -= 2000.0;
 262         if ( frame_us < 0.0 ) {
 263             frame_us = 0.0;
 264         }
 265         current_time_stamp.stamp();
 266         /* Convert to ms */
 267         double elapsed_us = (current_time_stamp - last_time_stamp).toUSecs();
 268         if ( elapsed_us < frame_us ) {
 269             double requested_us = frame_us - elapsed_us;
 270             ulMilliSecondSleep ( (int)(requested_us / 1000.0) ) ;
 271         }
 272 #endif
 273
 274         // busy wait timing loop.
 275         //
 276         // This yields the most accurate timing.  If the previous
 277         // ulMilliSecondSleep() call is omitted this will peg the cpu
 278         // (which is just fine if FG is the only app you care about.)
 279         current_time_stamp.stamp();
 280         SGTimeStamp next_time_stamp = last_time_stamp;
 281         next_time_stamp += SGTimeStamp::fromSec(1e-6*frame_us);
 282         while ( current_time_stamp < next_time_stamp ) {
 283             current_time_stamp.stamp();
 284         }
 285     } else {
 286         // run as fast as the app will go
 287         current_time_stamp.stamp();
 288     }
 289
 290     real_delta_time_sec = (current_time_stamp - last_time_stamp).toSecs();
 291
 292     // Limit the time we need to spend in simulation loops
 293     // That means, if the /sim/max-simtime-per-frame value is strictly positive
 294     // you can limit the maximum amount of time you will do simulations for
 295     // one frame to display. The cpu time spent in simulations code is roughly
 296     // at least O(real_delta_time_sec). If this is (due to running debug
 297     // builds or valgrind or something different blowing up execution times)
 298     // larger than the real time you will no longer get any response
 299     // from flightgear. This limits that effect. Just set to property from
 300     // your .fgfsrc or commandline ...
 301     double dtMax = max_simtime_per_frame->getDoubleValue();
 302     if (0 < dtMax && dtMax < real_delta_time_sec)
 303         real_delta_time_sec = dtMax;
 304
 305     // round the real time down to a multiple of 1/model-hz.
 306     // this way all systems are updated the _same_ amount of dt.
 307     {
 308         static double rem = 0.0;
 309         real_delta_time_sec += rem;
 310         double hz = model_hz;
 311         double nit = floor(real_delta_time_sec*hz);
 312         rem = real_delta_time_sec - nit/hz;
 313         real_delta_time_sec = nit/hz;
 314     }
 315
 316
 317     if (clock_freeze->getBoolValue() || wait_for_scenery) {
 318         delta_time_sec = 0;
 319     } else {
 320         delta_time_sec = real_delta_time_sec;
 321     }
 322     last_time_stamp = current_time_stamp;
 323     globals->inc_sim_time_sec( delta_time_sec );
 324
 325     // These are useful, especially for Nasal scripts.
 326     fgSetDouble("/sim/time/delta-realtime-sec", real_delta_time_sec);
 327     fgSetDouble("/sim/time/delta-sec", delta_time_sec);
 328
 329     static long remainder = 0;
 330     long elapsed;
 331 #ifdef FANCY_FRAME_COUNTER
 332     int i;
 333     double accum;
 334 #else
 335     static time_t last_time = 0;
 336     static int frames = 0;
 337 #endif // FANCY_FRAME_COUNTER
 338
 339     SGTime *t = globals->get_time_params();
 340
 341     SG_LOG( SG_ALL, SG_DEBUG, "Running Main Loop");
 342     SG_LOG( SG_ALL, SG_DEBUG, "======= ==== ====");
 343
 344     // Fix elevation.  I'm just sticking this here for now, it should
 345     // probably move eventually
 346
 347     /* printf("Before - ground = %.2f  runway = %.2f  alt = %.2f\n",
 348            scenery.get_cur_elev(),
 349            cur_fdm_state->get_Runway_altitude() * SG_FEET_TO_METER,
 350            cur_fdm_state->get_Altitude() * SG_FEET_TO_METER); */
 351
 352     /* printf("Adjustment - ground = %.2f  runway = %.2f  alt = %.2f\n",
 353            scenery.get_cur_elev(),
 354            cur_fdm_state->get_Runway_altitude() * SG_FEET_TO_METER,
 355            cur_fdm_state->get_Altitude() * SG_FEET_TO_METER); */
 356
 357     // cout << "Warp = " << globals->get_warp() << endl;
 358
 359     // update "time"
 360     static bool last_clock_freeze = false;
 361
 362     if ( clock_freeze->getBoolValue() ) {
 363         // clock freeze requested
 364         if ( cur_time_override->getLongValue() == 0 ) {
 365             fgSetLong( "/sim/time/cur-time-override", t->get_cur_time() );
 366             globals->set_warp( 0 );
 367         }
 368     } else {
 369         // no clock freeze requested
 370         if ( last_clock_freeze == true ) {
 371             // clock just unfroze, let's set warp as the difference
 372             // between frozen time and current time so we don't get a
 373             // time jump (and corresponding sky object and lighting
 374             // jump.)
 375             globals->set_warp( cur_time_override->getLongValue() - time(NULL) );
 376             fgSetLong( "/sim/time/cur-time-override", 0 );
 377         }
 378         if ( globals->get_warp_delta() != 0 ) {
 379             globals->inc_warp( globals->get_warp_delta() );
 380         }
 381     }
 382
 383     last_clock_freeze = clock_freeze->getBoolValue();
 384
 385     t->update( longitude->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 386                latitude->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 387                cur_time_override->getLongValue(),
 388                globals->get_warp() );
 389
 390     if (globals->get_warp_delta() != 0) {
 391         FGLight *l = (FGLight *)(globals->get_subsystem("lighting"));
 392         l->update( 0.5 );
 393     }
 394
 395     // update magvar model
 396     globals->get_mag()->update( longitude->getDoubleValue()
 397                                 * SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 398                                 latitude->getDoubleValue()
 399                                 * SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 400                                 altitude->getDoubleValue() * SG_FEET_TO_METER,
 401                                 globals->get_time_params()->getJD() );
 402
 403     // Get elapsed time (in usec) for this past frame
 404     elapsed = fgGetTimeInterval();
 405     SG_LOG( SG_ALL, SG_DEBUG,
 406             "Elapsed time interval is = " << elapsed
 407             << ", previous remainder is = " << remainder );
 408
 409     // Calculate frame rate average
 410 #ifdef FANCY_FRAME_COUNTER
 411     /* old fps calculation */
 412     if ( elapsed > 0 ) {
 413         double tmp;
 414         accum = 0.0;
 415         for ( i = FG_FRAME_RATE_HISTORY - 2; i >= 0; i-- ) {
 416             tmp = general.get_frame(i);
 417             accum += tmp;
 418             // printf("frame[%d] = %.2f\n", i, g->frames[i]);
 419             general.set_frame(i+1,tmp);
 420         }
 421         tmp = 1000000.0 / (float)elapsed;
 422         general.set_frame(0,tmp);
 423         // printf("frame[0] = %.2f\n", general.frames[0]);
 424         accum += tmp;
 425         general.set_frame_rate(accum / (float)FG_FRAME_RATE_HISTORY);
 426         // printf("ave = %.2f\n", general.frame_rate);
 427     }
 428 #else
 429     if ( (t->get_cur_time() != last_time) && (last_time > 0) ) {
 430         general.set_frame_rate( frames );
 431         fgSetInt("/sim/frame-rate", frames);
 432         SG_LOG( SG_ALL, SG_DEBUG,
 433             "--> Frame rate is = " << general.get_frame_rate() );
 434         frames = 0;
 435     }
 436     last_time = t->get_cur_time();
 437     ++frames;
 438 #endif
 439
 440     // Update any multiplayer's network queues, the AIMultiplayer
 441     // implementation is an AI model and depends on that
 442     globals->get_multiplayer_mgr()->Update();
 443
 444     // Run ATC subsystem
 445     if (fgGetBool("/sim/atc/enabled"))
 446         globals->get_ATC_mgr()->update(delta_time_sec);
 447
 448     // Run the AI subsystem
 449     // FIXME: run that also if we have multiplaying enabled since the
 450     // multiplayer information is interpreted by an AI model
 451     if (fgGetBool("/sim/ai-traffic/enabled"))
 452         globals->get_AI_mgr()->update(delta_time_sec);
 453
 454     // Run flight model
 455
 456     // Calculate model iterations needed for next frame
 457     elapsed += remainder;
 458
 459     global_multi_loop = (long)(((double)elapsed * 0.000001) * model_hz );
 460     remainder = elapsed - ( (global_multi_loop*1000000) / model_hz );
 461     SG_LOG( SG_ALL, SG_DEBUG,
 462             "Model iterations needed = " << global_multi_loop
 463             << ", new remainder = " << remainder );
 464
 465     // chop max iterations to something reasonable if the sim was
 466     // delayed for an excessive amount of time
 467     if ( global_multi_loop > 2.0 * model_hz ) {
 468         global_multi_loop = (int)(2.0 * model_hz );
 469         remainder = 0;
 470     }
 471
 472     // flight model
 473     if ( global_multi_loop > 0) {
 474         // first run the flight model each frame until it is initialized
 475         // then continue running each frame only after initial scenery load is complete.
 476         fgUpdateTimeDepCalcs();
 477     } else {
 478         SG_LOG( SG_ALL, SG_DEBUG,
 479             "Elapsed time is zero ... we're zinging" );
 480     }
 481
 482     // Run audio scheduler
 483 #ifdef ENABLE_AUDIO_SUPPORT
 484     if ( globals->get_soundmgr()->is_working() ) {
 485         globals->get_soundmgr()->update( delta_time_sec );
 486     }
 487 #endif
 488
 489     globals->get_subsystem_mgr()->update(delta_time_sec);
 490
 491     //
 492     // Tile Manager updates - see if we need to load any new scenery tiles.
 493     //   this code ties together the fdm, viewer and scenery classes...
 494     //   we may want to move this to its own class at some point
 495     //
 496     double visibility_meters = fgGetDouble("/environment/visibility-m");
 497     FGViewer *current_view = globals->get_current_view();
 498
 499     globals->get_tile_mgr()->prep_ssg_nodes( visibility_meters );
 500     // update tile manager for view...
 501     SGVec3d viewPos = globals->get_current_view()->get_view_pos();
 502     SGGeod geodViewPos = SGGeod::fromCart(viewPos);
 503     globals->get_tile_mgr()->update(geodViewPos, visibility_meters);
 504
 505     // run Nasal's settimer() loops right before the view manager
 506     globals->get_event_mgr()->update(delta_time_sec);
 507
 508     // pick up model coordidnates that Nasal code may have set relative to the
 509     // aircraft's
 510     globals->get_model_mgr()->update(delta_time_sec);
 511
 512     // update the view angle as late as possible, but before sound calculations
 513     globals->get_viewmgr()->update(delta_time_sec);
 514
 515     // Do any I/O channel work that might need to be done (must come after viewmgr)
 516     globals->get_io()->update(real_delta_time_sec);
 517
 518 #ifdef ENABLE_AUDIO_SUPPORT
 519     // Right now we make a simplifying assumption that the primary
 520     // aircraft is the source of all sounds and that all sounds are
 521     // positioned in the aircraft base
 522
 523     static sgdVec3 last_listener_pos = {0, 0, 0};
 524     static sgdVec3 last_model_pos = {0, 0, 0};
 525
 526     // get the orientation
 527     const SGQuatd view_or = current_view->getViewOrientation();
 528     SGQuatd surf_or = SGQuatd::fromLonLatDeg(
 529         current_view->getLongitude_deg(), current_view->getLatitude_deg());
 530     SGQuatd model_or = SGQuatd::fromYawPitchRollDeg(
 531         globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getHeadingDeg(),
 532         globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getPitchDeg(),
 533         globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getRollDeg());
 534
 535     // get the up and at vector in the aircraft base
 536     // (ok, the up vector is a down vector, but the coordinates
 537     // are finally calculated in a left hand system and openal
 538     // lives in a right hand system. Therefore we need to pass
 539     // the down vector to get correct stereo sound.)
 540     SGVec3d sgv_up = model_or.rotateBack(
 541         surf_or.rotateBack(view_or.rotate(SGVec3d(0, 1, 0))));
 542     sgVec3 up;
 543     sgSetVec3(up, sgv_up[0], sgv_up[1], sgv_up[2]);
 544     SGVec3d sgv_at = model_or.rotateBack(
 545         surf_or.rotateBack(view_or.rotate(SGVec3d(0, 0, 1))));
 546     sgVec3 at;
 547     sgSetVec3(at, sgv_at[0], sgv_at[1], sgv_at[2]);
 548
 549     // get the location data for the primary FDM (now hardcoded to ac model)...
 550     SGGeod geodPos = globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getPosition();
 551     SGVec3d model_pos = SGVec3d::fromGeod(geodPos);
 552
 553     // Calculate speed of listener and model.  This code assumes the
 554     // listener is either tracking the model at the same speed or
 555     // stationary.
 556
 557     sgVec3 listener_vel, model_vel;
 558     SGVec3d SGV3d_help;
 559     sgdVec3 sgdv3_help;
 560     sgdVec3 sgdv3_null = {0, 0, 0};
 561
 562     // the aircraft velocity as reported by the fdm (this will not
 563     // vary or be affected by frame rates or timing jitter.)
 564     sgVec3 fdm_vel_vec;
 565     sgSetVec3( fdm_vel_vec,
 566                vn_fps->getDoubleValue() * SG_FEET_TO_METER,
 567                ve_fps->getDoubleValue() * SG_FEET_TO_METER,
 568                vd_fps->getDoubleValue() * SG_FEET_TO_METER );
 569     double fdm_vel = sgLengthVec3(fdm_vel_vec);
 570
 571     // compute the aircraft velocity vector and scale it to the length
 572     // of the fdm velocity vector.  This gives us a vector in the
 573     // proper coordinate system, but also with the proper time
 574     // invariant magnitude.
 575     sgdSubVec3( sgdv3_help,
 576                 last_model_pos, model_pos.sg());
 577     sgdAddVec3( last_model_pos, sgdv3_null, model_pos.sg());
 578     SGV3d_help = model_or.rotateBack(
 579         surf_or.rotateBack(SGVec3d(sgdv3_help[0],
 580         sgdv3_help[1], sgdv3_help[2])));
 581     sgSetVec3( model_vel, SGV3d_help[0], SGV3d_help[1], SGV3d_help[2]);
 582
 583     float vel = sgLengthVec3(model_vel);
 584     if ( fabs(vel) > 0.0001 ) {
 585         if ( fabs(fdm_vel / vel) > 0.0001 ) {
 586             sgScaleVec3( model_vel, fdm_vel / vel );
 587         }
 588     }
 589
 590     // check for moving or stationary listener (view position)
 591     sgdSubVec3( sgdv3_help,
 592                 last_listener_pos, current_view->get_view_pos().sg());
 593     sgdAddVec3( last_listener_pos,
 594                 sgdv3_null, current_view->get_view_pos().sg());
 595
 596     if ( sgdLengthVec3(sgdv3_help) > 0.2 ) {
 597         sgCopyVec3( listener_vel, model_vel );
 598     } else {
 599         sgSetVec3( listener_vel, 0.0, 0.0, 0.0 );
 600     }
 601
 602     globals->get_soundmgr()->set_listener_vel( listener_vel );
 603
 604     // set positional offset for sources
 605     sgdVec3 dsource_pos_offset;
 606     sgdSubVec3( dsource_pos_offset,
 607                 current_view->get_view_pos().sg(),
 608                 model_pos.sg() );
 609     SGVec3d sgv_dsource_pos_offset = model_or.rotateBack(
 610         surf_or.rotateBack(SGVec3d(dsource_pos_offset[0],
 611         dsource_pos_offset[1], dsource_pos_offset[2])));
 612
 613     sgVec3 source_pos_offset;
 614     sgSetVec3(source_pos_offset, sgv_dsource_pos_offset[0],
 615         sgv_dsource_pos_offset[1], sgv_dsource_pos_offset[2]);
 616
 617     globals->get_soundmgr()->set_source_pos_all( source_pos_offset );
 618
 619     float orient[6];
 620     for (int i = 0; i < 3; i++) {
 621         orient[i] = sgv_at[i];
 622         orient[i + 3] = sgv_up[i];
 623     }
 624     globals->get_soundmgr()->set_listener_orientation( orient );
 625
 626     // set the velocity
 627     // all sources are defined to be in the model
 628     globals->get_soundmgr()->set_source_vel_all( model_vel );
 629
 630     // The listener is always positioned at the origin.
 631     sgVec3 listener_pos;
 632     sgSetVec3( listener_pos, 0.0, 0.0, 0.0 );
 633     globals->get_soundmgr()->set_listener_pos( listener_pos );
 634 #endif
 635
 636     // END Tile Manager udpates
 637
 638     if (!scenery_loaded && globals->get_tile_mgr()->isSceneryLoaded()
 639         && cur_fdm_state->get_inited()) {
 640         fgSetBool("sim/sceneryloaded",true);
 641         fgSetFloat("/sim/sound/volume", init_volume);
 642         globals->get_soundmgr()->set_volume(init_volume);
 643     }
 644
 645     fgRequestRedraw();
 646
 647     SG_LOG( SG_ALL, SG_DEBUG, "" );
 648 }
 649
 650 // Operation for querying OpenGL parameters. This must be done in a
 651 // valid OpenGL context, potentially in another thread.
 652 namespace
 653 {
 654 struct GeneralInitOperation : public GraphicsContextOperation
 655 {
 656     GeneralInitOperation()
 657         : GraphicsContextOperation(std::string("General init"))
 658     {
 659     }
 660     void run(osg::GraphicsContext* gc)
 661     {
 662         general.set_glVendor( (char *)glGetString ( GL_VENDOR ) );
 663         general.set_glRenderer( (char *)glGetString ( GL_RENDERER ) );
 664         general.set_glVersion( (char *)glGetString ( GL_VERSION ) );
 665         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_INFO, general.get_glRenderer() );
 666
 667         GLint tmp;
 668         glGetIntegerv( GL_MAX_TEXTURE_SIZE, &tmp );
 669         general.set_glMaxTexSize( tmp );
 670         SG_LOG ( SG_GENERAL, SG_INFO, "Max texture size = " << tmp );
 671
 672         glGetIntegerv( GL_DEPTH_BITS, &tmp );
 673         general.set_glDepthBits( tmp );
 674         SG_LOG ( SG_GENERAL, SG_INFO, "Depth buffer bits = " << tmp );
 675     }
 676 };
 677 }
 678
 679 // This is the top level master main function that is registered as
 680 // our idle funciton
 681
 682 // The first few passes take care of initialization things (a couple
 683 // per pass) and once everything has been initialized fgMainLoop from
 684 // then on.
 685
 686 static void fgIdleFunction ( void ) {
 687     static osg::ref_ptr<GeneralInitOperation> genOp;
 688     if ( idle_state == 0 ) {
 689         idle_state++;
 690         // Pick some window on which to do queries.
 691         // XXX Perhaps all this graphics initialization code should be
 692         // moved to renderer.cxx?
 693         genOp = new GeneralInitOperation;
 694         osg::Camera* guiCamera = getGUICamera(CameraGroup::getDefault());
 695         WindowSystemAdapter* wsa = WindowSystemAdapter::getWSA();
 696         osg::GraphicsContext* gc = 0;
 697         if (guiCamera)
 698             gc = guiCamera->getGraphicsContext();
 699         if (gc) {
 700             gc->add(genOp.get());
 701         } else {
 702             wsa->windows[0]->gc->add(genOp.get());
 703         }
 704         guiStartInit(gc);
 705     } else if ( idle_state == 1 ) {
 706         if (genOp.valid()) {
 707             if (!genOp->isFinished())
 708                 return;
 709             genOp = 0;
 710         }
 711         if (!guiFinishInit())
 712             return;
 713         idle_state++;
 714         fgSplashProgress("reading aircraft list");
 715
 716
 717     } else if ( idle_state == 2 ) {
 718         idle_state++;
 719         // Read the list of available aircraft
 720         fgReadAircraft();
 721         fgSplashProgress("reading airport & navigation data");
 722
 723
 724     } else if ( idle_state == 3 ) {
 725         idle_state++;
 726         fgInitNav();
 727         fgSplashProgress("setting up scenery");
 728
 729
 730     } else if ( idle_state == 4 ) {
 731         idle_state++;
 732         // based on the requested presets, calculate the true starting
 733         // lon, lat
 734         fgInitPosition();
 735         fgInitTowerLocationListener();
 736
 737         SGTime *t = fgInitTime();
 738         globals->set_time_params( t );
 739
 740         // Do some quick general initializations
 741         if( !fgInitGeneral()) {
 742             SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT,
 743                 "General initialization failed ..." );
 744             exit(-1);
 745         }
 746
 747         ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 748         // Initialize the property-based built-in commands
 749         ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 750         fgInitCommands();
 751
 752
 753         ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 754         // Initialize the material manager
 755         ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 756         globals->set_matlib( new SGMaterialLib );
 757         simgear::SGModelLib::init(globals->get_fg_root());
 758
 759
 760         ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 761         // Initialize the TG scenery subsystem.
 762         ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 763         globals->set_scenery( new FGScenery );
 764         globals->get_scenery()->init();
 765         globals->get_scenery()->bind();
 766         globals->set_tile_mgr( new FGTileMgr );
 767
 768
 769         ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 770         // Initialize the general model subsystem.
 771         ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 772         globals->set_model_mgr(new FGModelMgr);
 773         globals->get_model_mgr()->init();
 774         globals->get_model_mgr()->bind();
 775         fgSplashProgress("loading aircraft");
 776
 777
 778     } else if ( idle_state == 5 ) {
 779         idle_state++;
 780         ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 781         // Initialize the 3D aircraft model subsystem (has a dependency on
 782         // the scenery subsystem.)
 783         ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 784         globals->set_aircraft_model(new FGAircraftModel);
 785         globals->get_aircraft_model()->init();
 786         globals->get_aircraft_model()->bind();
 787
 788         ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 789         // Initialize the view manager subsystem.
 790         ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 791         FGViewMgr *viewmgr = new FGViewMgr;
 792         globals->set_viewmgr( viewmgr );
 793         viewmgr->init();
 794         viewmgr->bind();
 795         fgSplashProgress("generating sky elements");
 796
 797
 798     } else if ( idle_state == 6 ) {
 799         idle_state++;
 800         // Initialize the sky
 801         SGPath ephem_data_path( globals->get_fg_root() );
 802         ephem_data_path.append( "Astro" );
 803         SGEphemeris *ephem = new SGEphemeris( ephem_data_path.c_str() );
 804         ephem->update( globals->get_time_params()->getMjd(),
 805                        globals->get_time_params()->getLst(),
 806                        0.0 );
 807         globals->set_ephem( ephem );
 808
 809         // TODO: move to environment mgr
 810         thesky = new SGSky;
 811         SGPath texture_path(globals->get_fg_root());
 812         texture_path.append("Textures");
 813         texture_path.append("Sky");
 814         for (int i = 0; i < FGEnvironmentMgr::MAX_CLOUD_LAYERS; i++) {
 815             SGCloudLayer * layer = new SGCloudLayer(texture_path.str());
 816             thesky->add_cloud_layer(layer);
 817         }
 818
 819         SGPath sky_tex_path( globals->get_fg_root() );
 820         sky_tex_path.append( "Textures" );
 821         sky_tex_path.append( "Sky" );
 822         thesky->texture_path( sky_tex_path.str() );
 823
 824         // The sun and moon diameters are scaled down numbers of the
 825         // actual diameters. This was needed to fit both the sun and the
 826         // moon within the distance to the far clip plane.
 827         // Moon diameter:    3,476 kilometers
 828         // Sun diameter: 1,390,000 kilometers
 829         thesky->build( 80000.0, 80000.0,
 830                        463.3, 361.8,
 831                        globals->get_ephem()->getNumPlanets(),
 832                        globals->get_ephem()->getPlanets(),
 833                        globals->get_ephem()->getNumStars(),
 834                        globals->get_ephem()->getStars(),
 835                        fgGetNode("/environment", true));
 836
 837         // Initialize MagVar model
 838         SGMagVar *magvar = new SGMagVar();
 839         globals->set_mag( magvar );
 840
 841
 842                                     // kludge to initialize mag compass
 843                                     // (should only be done for in-flight
 844                                     // startup)
 845         // update magvar model
 846         globals->get_mag()->update( fgGetDouble("/position/longitude-deg")
 847                                     * SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 848                                     fgGetDouble("/position/latitude-deg")
 849                                     * SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 850                                     fgGetDouble("/position/altitude-ft")
 851                                     * SG_FEET_TO_METER,
 852                                     globals->get_time_params()->getJD() );
 853         double var = globals->get_mag()->get_magvar() * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
 854         fgSetDouble("/instrumentation/heading-indicator/offset-deg", -var);
 855         fgSetDouble("/instrumentation/heading-indicator-fg/offset-deg", -var);
 856
 857
 858         // airport = new ssgBranch;
 859         // airport->setName( "Airport Lighting" );
 860         // lighting->addKid( airport );
 861
 862         // build our custom render states
 863         fgSplashProgress("initializing subsystems");
 864
 865
 866     } else if ( idle_state == 7 ) {
 867         idle_state++;
 868         // Initialize audio support
 869 #ifdef ENABLE_AUDIO_SUPPORT
 870
 871         // Start the intro music
 872         if ( fgGetBool("/sim/startup/intro-music") ) {
 873             SGPath mp3file( globals->get_fg_root() );
 874             mp3file.append( "Sounds/intro.mp3" );
 875
 876             SG_LOG( SG_GENERAL, SG_INFO,
 877                 "Starting intro music: " << mp3file.str() );
 878
 879 #if defined( __CYGWIN__ )
 880             string command = "start /m `cygpath -w " + mp3file.str() + "`";
 881 #elif defined( WIN32 )
 882             string command = "start /m " + mp3file.str();
 883 #else
 884             string command = "mpg123 " + mp3file.str() + "> /dev/null 2>&1";
 885 #endif
 886
 887             system ( command.c_str() );
 888         }
 889 #endif
 890         // This is the top level init routine which calls all the
 891         // other subsystem initialization routines.  If you are adding
 892         // a subsystem to flightgear, its initialization call should be
 893         // located in this routine.
 894         if( !fgInitSubsystems()) {
 895             SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT,
 896                 "Subsystem initialization failed ..." );
 897             exit(-1);
 898         }
 899         fgSplashProgress("setting up time & renderer");
 900
 901
 902     } else if ( idle_state == 8 ) {
 903         idle_state = 1000;
 904         // Initialize the time offset (warp) after fgInitSubsystem
 905         // (which initializes the lighting interpolation tables.)
 906         fgInitTimeOffset();
 907
 908         // setup OpenGL view parameters
 909         globals->get_renderer()->init();
 910
 911         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_INFO, "Panel visible = " << fgPanelVisible() );
 912         globals->get_renderer()->resize( fgGetInt("/sim/startup/xsize"),
 913                                          fgGetInt("/sim/startup/ysize") );
 914
 915         fgSplashProgress("loading scenery objects");
 916
 917     }
 918
 919     if ( idle_state == 1000 ) {
 920         // We've finished all our initialization steps, from now on we
 921         // run the main loop.
 922         fgSetBool("sim/sceneryloaded", false);
 923         fgRegisterIdleHandler( fgMainLoop );
 924     }
 925 }
 926
 927
 928 static void upper_case_property(const char *name)
 929 {
 930     SGPropertyNode *p = fgGetNode(name, false);
 931     if (!p) {
 932         p = fgGetNode(name, true);
 933         p->setStringValue("");
 934     } else {
 935         SGPropertyNode::Type t = p->getType();
 936         if (t == SGPropertyNode::NONE || t == SGPropertyNode::UNSPECIFIED)
 937             p->setStringValue("");
 938         else
 939             assert(t == SGPropertyNode::STRING);
 940     }
 941     p->addChangeListener(new FGMakeUpperCase);
 942 }
 943
 944
 945 // Main top level initialization
 946 bool fgMainInit( int argc, char **argv ) {
 947
 948     // set default log levels
 949     sglog().setLogLevels( SG_ALL, SG_ALERT );
 950
 951     string version;
 952 #ifdef FLIGHTGEAR_VERSION
 953     version = FLIGHTGEAR_VERSION;
 954 #else
 955     version = "unknown version";
 956 #endif
 957     SG_LOG( SG_GENERAL, SG_INFO, "FlightGear:  Version "
 958             << version );
 959     SG_LOG( SG_GENERAL, SG_INFO, "Built with " << SG_COMPILER_STR << endl );
 960
 961     // Allocate global data structures.  This needs to happen before
 962     // we parse command line options
 963
 964     globals = new FGGlobals;
 965
 966     // seed the random number generator
 967     sg_srandom_time();
 968
 969     FGControls *controls = new FGControls;
 970     globals->set_controls( controls );
 971
 972     string_list *col = new string_list;
 973     globals->set_channel_options_list( col );
 974
 975     fgValidatePath("", false);  // initialize static variables
 976     upper_case_property("/sim/presets/airport-id");
 977     upper_case_property("/sim/presets/runway");
 978     upper_case_property("/sim/tower/airport-id");
 979     upper_case_property("/autopilot/route-manager/input");
 980
 981     // Scan the config file(s) and command line options to see if
 982     // fg_root was specified (ignore all other options for now)
 983     fgInitFGRoot(argc, argv);
 984
 985     // Check for the correct base package version
 986     static char required_version[] = "1.9.0";
 987     string base_version = fgBasePackageVersion();
 988     if ( !(base_version == required_version) ) {
 989         // tell the operator how to use this application
 990
 991         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT, "" ); // To popup the console on windows
 992         cerr << endl << "Base package check failed ... " \
 993              << "Found version " << base_version << " at: " \
 994              << globals->get_fg_root() << endl;
 995         cerr << "Please upgrade to version: " << required_version << endl;
 996 #ifdef _MSC_VER
 997         cerr << "Hit a key to continue..." << endl;
 998         cin.get();
 999 #endif
1000         exit(-1);
1001     }
1002
1003     // Load the configuration parameters.  (Command line options
1004     // override config file options.  Config file options override
1005     // defaults.)
1006     if ( !fgInitConfig(argc, argv) ) {
1007         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT, "Config option parsing failed ..." );
1008         exit(-1);
1009     }
1010
1011     // Initialize the Window/Graphics environment.
1012     fgOSInit(&argc, argv);
1013     _bootstrap_OSInit++;
1014
1015     fgRegisterWindowResizeHandler( &FGRenderer::resize );
1016     fgRegisterIdleHandler( &fgIdleFunction );
1017     fgRegisterDrawHandler( &FGRenderer::update );
1018
1019 #ifdef FG_ENABLE_MULTIPASS_CLOUDS
1020     bool get_stencil_buffer = true;
1021 #else
1022     bool get_stencil_buffer = false;
1023 #endif
1024
1025     // Initialize plib net interface
1026     netInit( &argc, argv );
1027
1028     // Clouds3D requires an alpha channel
1029     // clouds may require stencil buffer
1030     fgOSOpenWindow(get_stencil_buffer);
1031
1032     // Initialize the splash screen right away
1033     fntInit();
1034     fgSplashInit();
1035
1036     // pass control off to the master event handler
1037     fgOSMainLoop();
1038
1039     // we never actually get here ... but to avoid compiler warnings,
1040     // etc.
1041     return false;
1042 }
1043
1044