src/Main/renderer.cxx

   1 // renderer.cxx -- top level sim routines
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started May 1997.
   4 // This file contains parts of main.cxx prior to october 2004
   5 //
   6 // Copyright (C) 1997 - 2002  Curtis L. Olson  - http://www.flightgear.org/~curt
   7 //
   8 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   9 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  11 // License, or (at your option) any later version.
  12 //
  13 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16 // General Public License for more details.
  17 //
  18 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  19 // along with this program; if not, write to the Free Software
  20 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  21 //
  22 // $Id$
  23
  24
  25 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  26 #  include <config.h>
  27 #endif
  28
  29 #include <simgear/compiler.h>
  30
  31 #ifdef HAVE_WINDOWS_H
  32 #  include <windows.h>
  33 #endif
  34
  35 #include <plib/ssg.h>
  36 #include <plib/netSocket.h>
  37
  38 #include <simgear/screen/extensions.hxx>
  39 #include <simgear/scene/material/matlib.hxx>
  40 #include <simgear/props/props.hxx>
  41 #include <simgear/timing/sg_time.hxx>
  42 #include <simgear/scene/model/animation.hxx>
  43 #include <simgear/ephemeris/ephemeris.hxx>
  44 #include <simgear/scene/model/placement.hxx>
  45 #include <simgear/math/sg_random.h>
  46 #include <simgear/scene/model/modellib.hxx>
  47 #include <simgear/scene/model/model.hxx>
  48 #ifdef FG_JPEG_SERVER
  49 #include <simgear/screen/jpgfactory.hxx>
  50 #endif
  51
  52 #include <simgear/environment/visual_enviro.hxx>
  53
  54 #include <simgear/scene/model/shadowvolume.hxx>
  55
  56 #include <Scenery/tileentry.hxx>
  57 #include <Time/light.hxx>
  58 #include <Time/light.hxx>
  59 #include <Aircraft/aircraft.hxx>
  60 // #include <Aircraft/replay.hxx>
  61 #include <Cockpit/panel.hxx>
  62 #include <Cockpit/cockpit.hxx>
  63 #include <Cockpit/hud.hxx>
  64 #include <Model/panelnode.hxx>
  65 #include <Model/modelmgr.hxx>
  66 #include <Model/acmodel.hxx>
  67 #include <Scenery/scenery.hxx>
  68 #include <Scenery/tilemgr.hxx>
  69 #include <Scripting/NasalDisplay.hxx>
  70 #include <ATC/ATCdisplay.hxx>
  71 #include <GUI/new_gui.hxx>
  72
  73 #include "splash.hxx"
  74 #include "renderer.hxx"
  75 #include "main.hxx"
  76
  77
  78 extern void sgShaderFrameInit(double delta_time_sec);
  79
  80 float default_attenuation[3] = {1.0, 0.0, 0.0};
  81
  82 ssgSelector *lightpoints_brightness = new ssgSelector;
  83 ssgTransform *lightpoints_transform = new ssgTransform;
  84 FGTileEntry *dummy_tile;
  85 sgVec3 rway_ols;
  86
  87 // Clip plane settings...
  88 float scene_nearplane = 0.5f;
  89 float scene_farplane = 120000.0f;
  90
  91 glPointParameterfProc glPointParameterfPtr = 0;
  92 glPointParameterfvProc glPointParameterfvPtr = 0;
  93 bool glPointParameterIsSupported = false;
  94 bool glPointSpriteIsSupported = false;
  95
  96
  97 // fog constants.  I'm a little nervous about putting actual code out
  98 // here but it seems to work (?)
  99 static const double m_log01 = -log( 0.01 );
 100 static const double sqrt_m_log01 = sqrt( m_log01 );
 101 static GLfloat fog_exp_density;
 102 static GLfloat fog_exp2_density;
 103 static GLfloat rwy_exp2_punch_through;
 104 static GLfloat taxi_exp2_punch_through;
 105 static GLfloat ground_exp2_punch_through;
 106
 107 // Sky structures
 108 SGSky *thesky;
 109
 110 // hack
 111 sgMat4 copy_of_ssgOpenGLAxisSwapMatrix =
 112 {
 113   {  1.0f,  0.0f,  0.0f,  0.0f },
 114   {  0.0f,  0.0f, -1.0f,  0.0f },
 115   {  0.0f,  1.0f,  0.0f,  0.0f },
 116   {  0.0f,  0.0f,  0.0f,  1.0f }
 117 };
 118
 119 ssgSimpleState *cloud3d_imposter_state;
 120 ssgSimpleState *default_state;
 121 ssgSimpleState *hud_and_panel;
 122 ssgSimpleState *menus;
 123
 124 SGShadowVolume *shadows;
 125
 126 FGRenderer::FGRenderer()
 127 {
 128 #ifdef FG_JPEG_SERVER
 129    jpgRenderFrame = FGRenderer::update;
 130 #endif
 131 }
 132
 133 FGRenderer::~FGRenderer()
 134 {
 135 #ifdef FG_JPEG_SERVER
 136    jpgRenderFrame = NULL;
 137 #endif
 138 }
 139
 140
 141 void
 142 FGRenderer::build_states( void ) {
 143     default_state = new ssgSimpleState;
 144     default_state->ref();
 145     default_state->disable( GL_TEXTURE_2D );
 146     default_state->enable( GL_CULL_FACE );
 147     default_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 148     default_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 149     default_state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 150     default_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 151     default_state->disable( GL_BLEND );
 152     default_state->disable( GL_ALPHA_TEST );
 153     default_state->disable( GL_LIGHTING );
 154
 155     cloud3d_imposter_state = new ssgSimpleState;
 156     cloud3d_imposter_state->ref();
 157     cloud3d_imposter_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 158     cloud3d_imposter_state->enable( GL_CULL_FACE );
 159     cloud3d_imposter_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 160     cloud3d_imposter_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 161     cloud3d_imposter_state->setMaterial( GL_DIFFUSE, 1, 1, 1, 1 );
 162     cloud3d_imposter_state->setMaterial( GL_AMBIENT, 1, 1, 1, 1 );
 163     cloud3d_imposter_state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 164     cloud3d_imposter_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 165     cloud3d_imposter_state->enable( GL_BLEND );
 166     cloud3d_imposter_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 167     cloud3d_imposter_state->disable( GL_LIGHTING );
 168
 169     hud_and_panel = new ssgSimpleState;
 170     hud_and_panel->ref();
 171     hud_and_panel->disable( GL_CULL_FACE );
 172     hud_and_panel->disable( GL_TEXTURE_2D );
 173     hud_and_panel->disable( GL_LIGHTING );
 174     hud_and_panel->enable( GL_BLEND );
 175
 176     menus = new ssgSimpleState;
 177     menus->ref();
 178     menus->disable( GL_CULL_FACE );
 179     menus->disable( GL_TEXTURE_2D );
 180     menus->enable( GL_BLEND );
 181
 182     shadows = new SGShadowVolume( globals->get_scenery()->get_scene_graph() );
 183     shadows->init( fgGetNode("/sim/rendering", true) );
 184     shadows->addOccluder( globals->get_scenery()->get_aircraft_branch(), SGShadowVolume::occluderTypeAircraft );
 185
 186 }
 187
 188
 189 // Initialize various GL/view parameters
 190 void
 191 FGRenderer::init( void ) {
 192
 193     FGLight *l = (FGLight *)(globals->get_subsystem("lighting"));
 194
 195     // Go full screen if requested ...
 196     if ( fgGetBool("/sim/startup/fullscreen") ) {
 197         fgOSFullScreen();
 198     }
 199
 200     // If enabled, normal vectors specified with glNormal are scaled
 201     // to unit length after transformation.  Enabling this has
 202     // performance implications.  See the docs for glNormal.
 203     // glEnable( GL_NORMALIZE );
 204
 205     glEnable( GL_LIGHTING );
 206     glEnable( GL_LIGHT0 );
 207     // glLightfv( GL_LIGHT0, GL_POSITION, l->sun_vec );  // done later with ssg
 208
 209     sgVec3 sunpos;
 210     sgSetVec3( sunpos, l->sun_vec()[0], l->sun_vec()[1], l->sun_vec()[2] );
 211     ssgGetLight( 0 ) -> setPosition( sunpos );
 212
 213     glFogi (GL_FOG_MODE, GL_EXP2);
 214     if ( (!strcmp(fgGetString("/sim/rendering/fog"), "disabled")) ||
 215          (!fgGetBool("/sim/rendering/shading"))) {
 216         // if fastest fog requested, or if flat shading force fastest
 217         glHint ( GL_FOG_HINT, GL_FASTEST );
 218     } else if ( !strcmp(fgGetString("/sim/rendering/fog"), "nicest") ) {
 219         glHint ( GL_FOG_HINT, GL_DONT_CARE );
 220     }
 221     if ( fgGetBool("/sim/rendering/wireframe") ) {
 222         // draw wire frame
 223         glPolygonMode( GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE );
 224     }
 225
 226     // This is the default anyways, but it can't hurt
 227     glFrontFace ( GL_CCW );
 228
 229     // Just testing ...
 230     if ( SGIsOpenGLExtensionSupported("GL_ARB_point_sprite") ||
 231          SGIsOpenGLExtensionSupported("GL_NV_point_sprite") )
 232     {
 233         GLuint handle = thesky->get_sun_texture_id();
 234         glBindTexture ( GL_TEXTURE_2D, handle ) ;
 235         glTexEnvf(GL_POINT_SPRITE, GL_COORD_REPLACE, GL_TRUE);
 236         glEnable(GL_POINT_SPRITE);
 237         // glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
 238         glPointSpriteIsSupported = true;
 239     }
 240     glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
 241     // glEnable(GL_POLYGON_SMOOTH);
 242     glHint(GL_POLYGON_SMOOTH_HINT, GL_DONT_CARE);
 243     glHint(GL_LINE_SMOOTH_HINT, GL_DONT_CARE);
 244     glHint(GL_POINT_SMOOTH_HINT, GL_DONT_CARE);
 245 }
 246
 247
 248
 249 // Update all Visuals (redraws anything graphics related)
 250 void
 251 FGRenderer::update( bool refresh_camera_settings ) {
 252     bool scenery_loaded = fgGetBool("sim/sceneryloaded") \
 253                           || fgGetBool("sim/sceneryloaded-override");
 254
 255     if ( idle_state < 1000 || !scenery_loaded ) {
 256         // still initializing, draw the splash screen
 257         fgSplashUpdate(1.0);
 258
 259         // Keep resetting sim time while the sim is initializing
 260         globals->set_sim_time_sec( 0.0 );
 261         SGAnimation::set_sim_time_sec( 0.0 );
 262         return;
 263     }
 264
 265     bool draw_otw = fgGetBool("/sim/rendering/draw-otw");
 266     bool skyblend = fgGetBool("/sim/rendering/skyblend");
 267     bool enhanced_lighting = fgGetBool("/sim/rendering/enhanced-lighting");
 268     bool distance_attenuation = fgGetBool("/sim/rendering/distance-attenuation");
 269     bool volumetric_clouds = sgEnviro.get_clouds_enable_state();
 270 #ifdef FG_ENABLE_MULTIPASS_CLOUDS
 271     bool multi_pass_clouds = fgGetBool("/sim/rendering/multi-pass-clouds") &&
 272                                 !volumetric_clouds &&
 273                                 !SGCloudLayer::enable_bump_mapping;  // ugly artefact now
 274 #else
 275     bool multi_pass_clouds = false;
 276 #endif
 277     bool draw_clouds = fgGetBool("/environment/clouds/status");
 278
 279     GLfloat black[4] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
 280     GLfloat white[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
 281
 282     // static const SGPropertyNode *longitude
 283     //     = fgGetNode("/position/longitude-deg");
 284     // static const SGPropertyNode *latitude
 285     //     = fgGetNode("/position/latitude-deg");
 286     // static const SGPropertyNode *altitude
 287     //     = fgGetNode("/position/altitude-ft");
 288     static const SGPropertyNode *groundlevel_nearplane
 289         = fgGetNode("/sim/current-view/ground-level-nearplane-m");
 290
 291     FGLight *l = (FGLight *)(globals->get_subsystem("lighting"));
 292     static double last_visibility = -9999;
 293
 294     // update fog params
 295     double actual_visibility;
 296     if (fgGetBool("/environment/clouds/status")) {
 297         actual_visibility = thesky->get_visibility();
 298     } else {
 299         actual_visibility = fgGetDouble("/environment/visibility-m");
 300     }
 301
 302         // TODO:TEST only, don't commit that !!
 303 //      sgFXperFrameInit();
 304
 305     sgShaderFrameInit(delta_time_sec);
 306
 307     if ( actual_visibility != last_visibility ) {
 308         last_visibility = actual_visibility;
 309
 310         fog_exp_density = m_log01 / actual_visibility;
 311         fog_exp2_density = sqrt_m_log01 / actual_visibility;
 312         ground_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / (actual_visibility * 1.5);
 313         if ( actual_visibility < 8000 ) {
 314             rwy_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / (actual_visibility * 2.5);
 315             taxi_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / (actual_visibility * 1.5);
 316         } else {
 317             rwy_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / ( 8000 * 2.5 );
 318             taxi_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / ( 8000 * 1.5 );
 319         }
 320     }
 321
 322     // double angle;
 323     // GLfloat black[4] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
 324     // GLfloat white[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
 325     // GLfloat terrain_color[4] = { 0.54, 0.44, 0.29, 1.0 };
 326     // GLfloat mat_shininess[] = { 10.0 };
 327     GLbitfield clear_mask;
 328
 329     // idle_state is now 1000 meaning we've finished all our
 330     // initializations and are running the main loop, so this will
 331     // now work without seg faulting the system.
 332
 333     FGViewer *current__view = globals->get_current_view();
 334
 335     // calculate our current position in cartesian space
 336     Point3D cntr = globals->get_scenery()->get_next_center();
 337     globals->get_scenery()->set_center(cntr);
 338     // Force update of center dependent values ...
 339     current__view->set_dirty();
 340
 341     if ( refresh_camera_settings ) {
 342         // update view port
 343         resize( fgGetInt("/sim/startup/xsize"),
 344                 fgGetInt("/sim/startup/ysize") );
 345
 346         // Tell GL we are switching to model view parameters
 347         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 348         glLoadIdentity();
 349         ssgSetCamera( (sgVec4 *)current__view->get_VIEW() );
 350     }
 351
 352     clear_mask = GL_DEPTH_BUFFER_BIT;
 353     if ( fgGetBool("/sim/rendering/wireframe") ) {
 354         clear_mask |= GL_COLOR_BUFFER_BIT;
 355     }
 356
 357     if ( skyblend ) {
 358         if ( fgGetBool("/sim/rendering/textures") ) {
 359         // glClearColor(black[0], black[1], black[2], black[3]);
 360         glClearColor(l->adj_fog_color()[0], l->adj_fog_color()[1],
 361                      l->adj_fog_color()[2], l->adj_fog_color()[3]);
 362         clear_mask |= GL_COLOR_BUFFER_BIT;
 363         }
 364     } else {
 365         glClearColor(l->sky_color()[0], l->sky_color()[1],
 366                      l->sky_color()[2], l->sky_color()[3]);
 367         clear_mask |= GL_COLOR_BUFFER_BIT;
 368     }
 369     if ( multi_pass_clouds && draw_clouds ) {
 370         glClearStencil( 0 );
 371         clear_mask |= GL_STENCIL_BUFFER_BIT;
 372     }
 373     glClear( clear_mask );
 374
 375     // set the opengl state to known default values
 376     default_state->force();
 377
 378     // update fog params if visibility has changed
 379     double visibility_meters = fgGetDouble("/environment/visibility-m");
 380     thesky->set_visibility(visibility_meters);
 381
 382     thesky->modify_vis( cur_fdm_state->get_Altitude() * SG_FEET_TO_METER,
 383                         ( global_multi_loop * fgGetInt("/sim/speed-up") )
 384                         / (double)fgGetInt("/sim/model-hz") );
 385
 386     // Set correct opengl fog density
 387     glFogf (GL_FOG_DENSITY, fog_exp2_density);
 388
 389     // update the sky dome
 390     if ( skyblend ) {
 391         /*
 392          SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK, "thesky->repaint() sky_color = "
 393          << l->sky_color()[0] << " "
 394          << l->sky_color()[1] << " "
 395          << l->sky_color()[2] << " "
 396          << l->sky_color()[3] );
 397         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK, "    fog = "
 398          << l->fog_color()[0] << " "
 399          << l->fog_color()[1] << " "
 400          << l->fog_color()[2] << " "
 401          << l->fog_color()[3] );
 402         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 403                 "    sun_angle = " << l->sun_angle
 404          << "    moon_angle = " << l->moon_angle );
 405         */
 406
 407         static SGSkyColor scolor;
 408 //        FGLight *l = (FGLight *)(globals->get_subsystem("lighting"));
 409
 410         scolor.sky_color   = l->sky_color();
 411         scolor.fog_color   = l->adj_fog_color();
 412         scolor.cloud_color = l->cloud_color();
 413         scolor.sun_angle   = l->get_sun_angle();
 414         scolor.moon_angle  = l->get_moon_angle();
 415         scolor.nplanets    = globals->get_ephem()->getNumPlanets();
 416         scolor.nstars      = globals->get_ephem()->getNumStars();
 417         scolor.planet_data = globals->get_ephem()->getPlanets();
 418         scolor.star_data   = globals->get_ephem()->getStars();
 419
 420         thesky->repaint( scolor );
 421
 422         /*
 423         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 424                 "thesky->reposition( view_pos = " << view_pos[0] << " "
 425          << view_pos[1] << " " << view_pos[2] );
 426         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 427                 "    zero_elev = " << zero_elev[0] << " "
 428          << zero_elev[1] << " " << zero_elev[2]
 429          << " lon = " << cur_fdm_state->get_Longitude()
 430          << " lat = " << cur_fdm_state->get_Latitude() );
 431         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 432                 "    sun_rot = " << l->get_sun_rotation
 433          << " gst = " << SGTime::cur_time_params->getGst() );
 434         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 435              "    sun ra = " << globals->get_ephem()->getSunRightAscension()
 436           << " sun dec = " << globals->get_ephem()->getSunDeclination()
 437           << " moon ra = " << globals->get_ephem()->getMoonRightAscension()
 438           << " moon dec = " << globals->get_ephem()->getMoonDeclination() );
 439         */
 440
 441         // The sun and moon distances are scaled down versions
 442         // of the actual distance to get both the moon and the sun
 443         // within the range of the far clip plane.
 444         // Moon distance:    384,467 kilometers
 445         // Sun distance: 150,000,000 kilometers
 446         double sun_horiz_eff, moon_horiz_eff;
 447         if (fgGetBool("/sim/rendering/horizon-effect")) {
 448         sun_horiz_eff = 0.67+pow(0.5+cos(l->get_sun_angle())*2/2, 0.33)/3;
 449         moon_horiz_eff = 0.67+pow(0.5+cos(l->get_moon_angle())*2/2, 0.33)/3;
 450         } else {
 451            sun_horiz_eff = moon_horiz_eff = 1.0;
 452         }
 453
 454         static SGSkyState sstate;
 455
 456         sstate.view_pos  = current__view->get_view_pos();
 457         sstate.zero_elev = current__view->get_zero_elev();
 458         sstate.view_up   = current__view->get_world_up();
 459         sstate.lon       = current__view->getLongitude_deg()
 460                             * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 461         sstate.lat       = current__view->getLatitude_deg()
 462                             * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 463         sstate.alt       = current__view->getAltitudeASL_ft()
 464                             * SG_FEET_TO_METER;
 465         sstate.spin      = l->get_sun_rotation();
 466         sstate.gst       = globals->get_time_params()->getGst();
 467         sstate.sun_ra    = globals->get_ephem()->getSunRightAscension();
 468         sstate.sun_dec   = globals->get_ephem()->getSunDeclination();
 469         sstate.sun_dist  = 50000.0 * sun_horiz_eff;
 470         sstate.moon_ra   = globals->get_ephem()->getMoonRightAscension();
 471         sstate.moon_dec  = globals->get_ephem()->getMoonDeclination();
 472         sstate.moon_dist = 40000.0 * moon_horiz_eff;
 473
 474         thesky->reposition( sstate, delta_time_sec );
 475
 476         shadows->setupShadows(
 477           current__view->getLongitude_deg(),
 478           current__view->getLatitude_deg(),
 479           globals->get_time_params()->getGst(),
 480           globals->get_ephem()->getSunRightAscension(),
 481           globals->get_ephem()->getSunDeclination(),
 482           l->get_sun_angle());
 483     }
 484
 485     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 486     if ( strcmp(fgGetString("/sim/rendering/fog"), "disabled") ) {
 487         glEnable( GL_FOG );
 488         glFogi( GL_FOG_MODE, GL_EXP2 );
 489         glFogfv( GL_FOG_COLOR, l->adj_fog_color() );
 490     } else
 491         glDisable( GL_FOG );
 492
 493     // set sun/lighting parameters
 494     ssgGetLight( 0 ) -> setPosition( l->sun_vec() );
 495
 496     // GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT has a default non-zero value so if
 497     // we only update GL_AMBIENT for our lights we will never get
 498     // a completely dark scene.  So, we set GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT
 499     // explicitely to black.
 500     glLightModelfv( GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, black );
 501
 502     ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_AMBIENT, l->scene_ambient() );
 503     ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_DIFFUSE, l->scene_diffuse() );
 504     ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_SPECULAR, l->scene_specular() );
 505
 506     sgEnviro.setLight(l->adj_fog_color());
 507
 508     // texture parameters
 509     // glEnable( GL_TEXTURE_2D );
 510     glTexEnvi( GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE ) ;
 511     glHint( GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST ) ;
 512
 513     double agl = current__view->getAltitudeASL_ft()*SG_FEET_TO_METER
 514       - current__view->getSGLocation()->get_cur_elev_m();
 515
 516     if ( agl > 10.0 ) {
 517         scene_nearplane = 10.0f;
 518         scene_farplane = 120000.0f;
 519     } else {
 520         scene_nearplane = groundlevel_nearplane->getDoubleValue();
 521         scene_farplane = 120000.0f;
 522     }
 523
 524     setNearFar( scene_nearplane, scene_farplane );
 525
 526     sgEnviro.startOfFrame(current__view->get_view_pos(),
 527         current__view->get_world_up(),
 528         current__view->getLongitude_deg(),
 529         current__view->getLatitude_deg(),
 530         current__view->getAltitudeASL_ft() * SG_FEET_TO_METER,
 531         delta_time_sec);
 532
 533     if ( draw_otw && skyblend ) {
 534         // draw the sky backdrop
 535
 536         // we need a white diffuse light for the phase of the moon
 537         ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_DIFFUSE, white );
 538         thesky->preDraw( cur_fdm_state->get_Altitude() * SG_FEET_TO_METER,
 539                          fog_exp2_density );
 540         // return to the desired diffuse color
 541         ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_DIFFUSE, l->scene_diffuse() );
 542     }
 543
 544     // draw the ssg scene
 545     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 546
 547     if ( fgGetBool("/sim/rendering/wireframe") ) {
 548         // draw wire frame
 549         glPolygonMode( GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE );
 550     }
 551     if ( draw_otw ) {
 552         if ( draw_clouds ) {
 553
 554             // Draw the terrain
 555             FGTileMgr::set_tile_filter( true );
 556             sgSetModelFilter( false );
 557             globals->get_aircraft_model()->select( false );
 558             ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_scene_graph() );
 559
 560             // Disable depth buffer update, draw the clouds
 561             glDepthMask( GL_FALSE );
 562             if( !volumetric_clouds )
 563                 thesky->drawUpperClouds();
 564             if ( multi_pass_clouds ) {
 565                 thesky->drawLowerClouds();
 566             }
 567             glDepthMask( GL_TRUE );
 568
 569             if ( multi_pass_clouds ) {
 570                 // Draw the objects except the aircraft
 571                 //  and update the stencil buffer with 1
 572                 glEnable( GL_STENCIL_TEST );
 573                 glStencilFunc( GL_ALWAYS, 1, 1 );
 574                 glStencilOp( GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE );
 575             }
 576             FGTileMgr::set_tile_filter( false );
 577             sgSetModelFilter( true );
 578             ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_scene_graph() );
 579         } else {
 580             FGTileMgr::set_tile_filter( true );
 581             sgSetModelFilter( true );
 582             globals->get_aircraft_model()->select( false );
 583             ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_scene_graph() );
 584         }
 585     }
 586
 587     // This is a bit kludgy.  Every 200 frames, do an extra
 588     // traversal of the scene graph without drawing anything, but
 589     // with the field-of-view set to 360x360 degrees.  This
 590     // ensures that out-of-range random objects that are not in
 591     // the current view frustum will still be freed properly.
 592     static int counter = 0;
 593     counter++;
 594     if (counter >= 200) {
 595         sgFrustum f;
 596         f.setFOV(360, 360);
 597                 // No need to put the near plane too close;
 598                 // this way, at least the aircraft can be
 599                 // culled.
 600         f.setNearFar(1000, 1000000);
 601         sgMat4 m;
 602         ssgGetModelviewMatrix(m);
 603         FGTileMgr::set_tile_filter( true );
 604         sgSetModelFilter( true );
 605         globals->get_scenery()->get_scene_graph()->cull(&f, m, true);
 606         counter = 0;
 607     }
 608
 609     // change state for lighting here
 610
 611     // draw runway lighting
 612     glFogf (GL_FOG_DENSITY, rwy_exp2_punch_through);
 613
 614     // CLO - 02/25/2005 - DO WE NEED THIS extra fgSetNearFar()?
 615     // fgSetNearFar( scene_nearplane, scene_farplane );
 616
 617     if ( enhanced_lighting ) {
 618
 619         // Enable states for drawing points with GL_extension
 620         glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
 621
 622         if ( distance_attenuation && glPointParameterIsSupported )
 623         {
 624             // Enable states for drawing points with GL_extension
 625             glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
 626
 627             float quadratic[3] = {1.0, 0.001, 0.0000001};
 628             // makes the points fade as they move away
 629             glPointParameterfvPtr(GL_DISTANCE_ATTENUATION_EXT, quadratic);
 630             glPointParameterfPtr(GL_POINT_SIZE_MIN_EXT, 1.0);
 631         }
 632
 633         glPointSize(4.0);
 634
 635         // blending function for runway lights
 636         glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA) ;
 637     }
 638
 639     glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);
 640     glTexGeni(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);
 641     glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);
 642     glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);
 643     glPolygonMode(GL_FRONT, GL_POINT);
 644
 645     // draw runway lighting
 646     if ( draw_otw ) {
 647         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_vasi_lights_root() );
 648         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_rwy_lights_root() );
 649     }
 650
 651     // change punch through and then draw taxi lighting
 652     glFogf ( GL_FOG_DENSITY, fog_exp2_density );
 653     // sgVec3 taxi_fog;
 654     // sgSetVec3( taxi_fog, 0.0, 0.0, 0.0 );
 655     // glFogfv ( GL_FOG_COLOR, taxi_fog );
 656     if ( draw_otw ) {
 657         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_taxi_lights_root() );
 658     }
 659
 660     // clean up lighting
 661     glPolygonMode(GL_FRONT, GL_FILL);
 662     glDisable(GL_TEXTURE_GEN_S);
 663     glDisable(GL_TEXTURE_GEN_T);
 664
 665     //static int _frame_count = 0;
 666     //if (_frame_count % 30 == 0) {
 667     //  printf("SSG: %s\n", ssgShowStats());
 668     //}
 669     //else {
 670     //  ssgShowStats();
 671     //}
 672     //_frame_count++;
 673
 674
 675     if ( enhanced_lighting ) {
 676         if ( distance_attenuation && glPointParameterIsSupported ) {
 677             glPointParameterfvPtr(GL_DISTANCE_ATTENUATION_EXT,
 678                                   default_attenuation);
 679         }
 680
 681         glPointSize(1.0);
 682         glDisable(GL_POINT_SMOOTH);
 683     }
 684
 685     // draw ground lighting
 686     glFogf (GL_FOG_DENSITY, ground_exp2_punch_through);
 687     if ( draw_otw ) {
 688         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_gnd_lights_root() );
 689     }
 690
 691     sgEnviro.drawLightning();
 692
 693     if ( draw_otw && draw_clouds ) {
 694         if ( multi_pass_clouds ) {
 695             // Disable depth buffer update, draw the clouds where the
 696             //  objects overwrite the already drawn clouds, by testing
 697             //  the stencil buffer against 1
 698             glDepthMask( GL_FALSE );
 699             glStencilFunc( GL_EQUAL, 1, 1 );
 700             glStencilOp( GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP );
 701             thesky->drawUpperClouds();
 702             thesky->drawLowerClouds();
 703             glDepthMask( GL_TRUE );
 704             glDisable( GL_STENCIL_TEST );
 705         } else {
 706             glDepthMask( GL_FALSE );
 707             if( volumetric_clouds )
 708                 thesky->drawUpperClouds();
 709             thesky->drawLowerClouds();
 710             glDepthMask( GL_TRUE );
 711         }
 712     }
 713     sgEnviro.drawPrecipitation(
 714         fgGetDouble("/environment/metar/rain-norm", 0.0),
 715         fgGetDouble("/environment/metar/snow-norm", 0.0),
 716         fgGetDouble("/environment/metar/hail-norm", 0.0),
 717         current__view->getPitch_deg() - current__view->getPitchOffset_deg(),
 718         current__view->getRoll_deg() + current__view->getRollOffset_deg(),
 719         - current__view->getHeadingOffset_deg(),
 720         fgGetDouble("/velocities/airspeed-kt", 0.0));
 721
 722     // compute shadows and project them on screen
 723     bool is_internal = globals->get_current_view()->getInternal();
 724     // draw before ac because ac internal rendering clear the depth buffer
 725
 726         globals->get_aircraft_model()->select( true );
 727     if( is_internal )
 728         shadows->endOfFrame();
 729
 730     if ( draw_otw ) {
 731         FGTileMgr::set_tile_filter( false );
 732         sgSetModelFilter( false );
 733         globals->get_aircraft_model()->select( true );
 734         globals->get_model_mgr()->draw();
 735         globals->get_aircraft_model()->draw();
 736
 737         FGTileMgr::set_tile_filter( true );
 738         sgSetModelFilter( true );
 739         globals->get_aircraft_model()->select( true );
 740     }
 741         // in 'external' view the ac can be culled, so shadows have not been draw in the
 742         // posttrav callback, this would be a rare case if the getInternal was acting
 743         // as expected (ie in internal view, getExternal returns false)
 744         if( !is_internal )
 745                 shadows->endOfFrame();
 746
 747     // display HUD && Panel
 748     glDisable( GL_FOG );
 749     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
 750     // glDisable( GL_CULL_FACE );
 751     // glDisable( GL_TEXTURE_2D );
 752
 753     // update the controls subsystem
 754     globals->get_controls()->update(delta_time_sec);
 755
 756     hud_and_panel->apply();
 757     fgCockpitUpdate();
 758
 759     // Use the hud_and_panel ssgSimpleState for rendering the ATC output
 760     // This only works properly if called before the panel call
 761     if((fgGetBool("/sim/atc/enabled")) || (fgGetBool("/sim/ai-traffic/enabled")))
 762         globals->get_ATC_display()->update(delta_time_sec);
 763
 764     // Update any messages from the Nasal System
 765     globals->get_Nasal_display()->update(delta_time_sec);
 766
 767     // update the panel subsystem
 768     if ( globals->get_current_panel() != NULL ) {
 769         globals->get_current_panel()->update(delta_time_sec);
 770     }
 771     fgUpdate3DPanels();
 772
 773     // We can do translucent menus, so why not. :-)
 774     menus->apply();
 775     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
 776     puDisplay();
 777     // glDisable ( GL_BLEND ) ;
 778
 779     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 780     glEnable( GL_FOG );
 781
 782     // Fade out the splash screen over the first three seconds.
 783     double t = globals->get_sim_time_sec();
 784     if (t <= 2.5)
 785         fgSplashUpdate((2.5 - t) / 2.5);
 786 }
 787
 788
 789
 790 // options.cxx needs to see this for toggle_panel()
 791 // Handle new window size or exposure
 792 void
 793 FGRenderer::resize( int width, int height ) {
 794     int view_h;
 795
 796     if ( (!fgGetBool("/sim/virtual-cockpit"))
 797          && fgPanelVisible() && idle_state == 1000 ) {
 798         view_h = (int)(height * (globals->get_current_panel()->getViewHeight() -
 799                              globals->get_current_panel()->getYOffset()) / 768.0);
 800     } else {
 801         view_h = height;
 802     }
 803
 804     glViewport( 0, (GLint)(height - view_h), (GLint)(width), (GLint)(view_h) );
 805
 806     static int lastwidth = width;
 807     static int lastheight = height;
 808     if (width != lastwidth)
 809         fgSetInt("/sim/startup/xsize", lastwidth = width);
 810     if (height != lastheight)
 811         fgSetInt("/sim/startup/ysize", lastheight = height);
 812
 813     guiInitMouse(width, height);
 814
 815     // for all views
 816     FGViewMgr *viewmgr = globals->get_viewmgr();
 817     if (viewmgr) {
 818       for ( int i = 0; i < viewmgr->size(); ++i ) {
 819         viewmgr->get_view(i)->
 820           set_aspect_ratio((float)view_h / (float)width);
 821       }
 822
 823       setFOV( viewmgr->get_current_view()->get_h_fov(),
 824               viewmgr->get_current_view()->get_v_fov() );
 825       // cout << "setFOV(" << viewmgr->get_current_view()->get_h_fov()
 826       //      << ", " << viewmgr->get_current_view()->get_v_fov() << ")"
 827       //      << endl;
 828
 829     }
 830
 831     fgHUDReshape();
 832
 833 }
 834
 835
 836 // These are wrapper functions around ssgSetNearFar() and ssgSetFOV()
 837 // which will post process and rewrite the resulting frustum if we
 838 // want to do asymmetric view frustums.
 839
 840 static void fgHackFrustum() {
 841
 842     // specify a percent of the configured view frustum to actually
 843     // display.  This is a bit of a hack to achieve asymmetric view
 844     // frustums.  For instance, if you want to display two monitors
 845     // side by side, you could specify each with a double fov, a 0.5
 846     // aspect ratio multiplier, and then the left side monitor would
 847     // have a left_pct = 0.0, a right_pct = 0.5, a bottom_pct = 0.0,
 848     // and a top_pct = 1.0.  The right side monitor would have a
 849     // left_pct = 0.5 and a right_pct = 1.0.
 850
 851     static SGPropertyNode *left_pct
 852         = fgGetNode("/sim/current-view/frustum-left-pct");
 853     static SGPropertyNode *right_pct
 854         = fgGetNode("/sim/current-view/frustum-right-pct");
 855     static SGPropertyNode *bottom_pct
 856         = fgGetNode("/sim/current-view/frustum-bottom-pct");
 857     static SGPropertyNode *top_pct
 858         = fgGetNode("/sim/current-view/frustum-top-pct");
 859
 860     sgFrustum *f = ssgGetFrustum();
 861
 862     // cout << " l = " << f->getLeft()
 863     //      << " r = " << f->getRight()
 864     //      << " b = " << f->getBot()
 865     //      << " t = " << f->getTop()
 866     //      << " n = " << f->getNear()
 867     //      << " f = " << f->getFar()
 868     //      << endl;
 869
 870     double width = f->getRight() - f->getLeft();
 871     double height = f->getTop() - f->getBot();
 872
 873     double l, r, t, b;
 874
 875     if ( left_pct != NULL ) {
 876         l = f->getLeft() + width * left_pct->getDoubleValue();
 877     } else {
 878         l = f->getLeft();
 879     }
 880
 881     if ( right_pct != NULL ) {
 882         r = f->getLeft() + width * right_pct->getDoubleValue();
 883     } else {
 884         r = f->getRight();
 885     }
 886
 887     if ( bottom_pct != NULL ) {
 888         b = f->getBot() + height * bottom_pct->getDoubleValue();
 889     } else {
 890         b = f->getBot();
 891     }
 892
 893     if ( top_pct != NULL ) {
 894         t = f->getBot() + height * top_pct->getDoubleValue();
 895     } else {
 896         t = f->getTop();
 897     }
 898
 899     ssgSetFrustum(l, r, b, t, f->getNear(), f->getFar());
 900 }
 901
 902
 903 // we need some static storage space for these values.  However, we
 904 // can't store it in a renderer class object because the functions
 905 // that manipulate these are static.  They are static so they can
 906 // interface to the display callback system.  There's probably a
 907 // better way, there has to be a better way, but I'm not seeing it
 908 // right now.
 909 static float fov_width = 55.0;
 910 static float fov_height = 42.0;
 911 static float fov_near = 1.0;
 912 static float fov_far = 1000.0;
 913
 914
 915 /** FlightGear code should use this routine to set the FOV rather than
 916  *  calling the ssg routine directly
 917  */
 918 void FGRenderer::setFOV( float w, float h ) {
 919     fov_width = w;
 920     fov_height = h;
 921
 922     // fully specify the view frustum before hacking it (so we don't
 923     // accumulate hacked effects
 924     ssgSetFOV( w, h );
 925     ssgSetNearFar( fov_near, fov_far );
 926     fgHackFrustum();
 927     sgEnviro.setFOV( w, h );
 928 }
 929
 930
 931 /** FlightGear code should use this routine to set the Near/Far clip
 932  *  planes rather than calling the ssg routine directly
 933  */
 934 void FGRenderer::setNearFar( float n, float f ) {
 935     fov_near = n;
 936     fov_far = f;
 937
 938     // fully specify the view frustum before hacking it (so we don't
 939     // accumulate hacked effects
 940     ssgSetNearFar( n, f );
 941     ssgSetFOV( fov_width, fov_height );
 942
 943     fgHackFrustum();
 944 }
 945
 946 bool FGRenderer::getPickInfo( sgdVec3 pt, sgdVec3 dir, unsigned x, unsigned y )
 947 {
 948   // Get the matrices involved in the transform from global to screen
 949   // coordinates.
 950   sgMat4 pm;
 951   ssgGetProjectionMatrix(pm);
 952   sgMat4 mv;
 953   ssgGetModelviewMatrix(mv);
 954
 955   // Compose ...
 956   sgMat4 m;
 957   sgMultMat4(m, pm, mv);
 958   // ... and invert
 959   sgInvertMat4(m);
 960
 961   // Get the width and height of the display to be able to normalize the
 962   // mouse coordinate
 963   float width = fgGetInt("/sim/startup/xsize");
 964   float height = fgGetInt("/sim/startup/ysize");
 965
 966   // Compute some coordinates of in the line from the eyepoint to the
 967   // mouse click coodinates.
 968   // First build the normalized projection coordinates
 969   sgVec4 normPt;
 970   sgSetVec4(normPt, (2*x - width)/width, -(2*y - height)/height, 1, 1);
 971   // Transform them into the real world
 972   sgVec4 worldPt;
 973   sgXformPnt4(worldPt, normPt, m);
 974   if (worldPt[3] == 0)
 975     return false;
 976   sgScaleVec3(worldPt, 1/worldPt[3]);
 977
 978   // Now build a direction from the point
 979   FGViewer* view = globals->get_current_view();
 980   sgVec4 fDir;
 981   sgSubVec3(fDir, worldPt, view->get_view_pos());
 982   sgdSetVec3(dir, fDir);
 983   sgdNormalizeVec3(dir);
 984
 985   // Copy the start point
 986   sgdCopyVec3(pt, view->get_absolute_view_pos());
 987
 988   return true;
 989 }
 990
 991 // end of renderer.cxx
 992