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 #ifdef FG_USE_CLOUDS_3D
  53 #  include <simgear/scene/sky/clouds3d/SkySceneLoader.hpp>
  54 #  include <simgear/scene/sky/clouds3d/SkyUtil.hpp>
  55 #endif
  56 #include <simgear/environment/visual_enviro.hxx>
  57
  58 #include <Scenery/tileentry.hxx>
  59 #include <Time/light.hxx>
  60 #include <Time/light.hxx>
  61 #include <Aircraft/aircraft.hxx>
  62 #include <Cockpit/panel.hxx>
  63 #include <Cockpit/cockpit.hxx>
  64 #include <Cockpit/hud.hxx>
  65 #include <Model/panelnode.hxx>
  66 #include <Model/modelmgr.hxx>
  67 #include <Model/acmodel.hxx>
  68 #include <Scenery/scenery.hxx>
  69 #include <Scenery/tilemgr.hxx>
  70 #include <ATC/ATCdisplay.hxx>
  71 #include <Replay/replay.hxx>
  72 #include <GUI/new_gui.hxx>
  73
  74 #include "splash.hxx"
  75 #include "renderer.hxx"
  76 #include "main.hxx"
  77
  78
  79 float default_attenuation[3] = {1.0, 0.0, 0.0};
  80
  81 ssgSelector *lightpoints_brightness = new ssgSelector;
  82 ssgTransform *lightpoints_transform = new ssgTransform;
  83 FGTileEntry *dummy_tile;
  84 sgVec3 rway_ols;
  85
  86 // Clip plane settings...
  87 float scene_nearplane = 0.5f;
  88 float scene_farplane = 120000.0f;
  89
  90 glPointParameterfProc glPointParameterfPtr = 0;
  91 glPointParameterfvProc glPointParameterfvPtr = 0;
  92 bool glPointParameterIsSupported = false;
  93
  94
  95 // fog constants.  I'm a little nervous about putting actual code out
  96 // here but it seems to work (?)
  97 static const double m_log01 = -log( 0.01 );
  98 static const double sqrt_m_log01 = sqrt( m_log01 );
  99 static GLfloat fog_exp_density;
 100 static GLfloat fog_exp2_density;
 101 static GLfloat rwy_exp2_punch_through;
 102 static GLfloat taxi_exp2_punch_through;
 103 static GLfloat ground_exp2_punch_through;
 104
 105 // Sky structures
 106 SGSky *thesky;
 107
 108 #ifdef FG_USE_CLOUDS_3D
 109   SkySceneLoader *sgClouds3d;
 110   bool _bcloud_orig = true;
 111 #endif
 112
 113 // hack
 114 sgMat4 copy_of_ssgOpenGLAxisSwapMatrix =
 115 {
 116   {  1.0f,  0.0f,  0.0f,  0.0f },
 117   {  0.0f,  0.0f, -1.0f,  0.0f },
 118   {  0.0f,  1.0f,  0.0f,  0.0f },
 119   {  0.0f,  0.0f,  0.0f,  1.0f }
 120 };
 121
 122 ssgSimpleState *cloud3d_imposter_state;
 123 ssgSimpleState *default_state;
 124 ssgSimpleState *hud_and_panel;
 125 ssgSimpleState *menus;
 126
 127 FGRenderer::FGRenderer()
 128 {
 129 #ifdef FG_JPEG_SERVER
 130    jpgRenderFrame = FGRenderer::update;
 131 #endif
 132 }
 133
 134 FGRenderer::~FGRenderer()
 135 {
 136 #ifdef FG_JPEG_SERVER
 137    jpgRenderFrame = NULL;
 138 #endif
 139 }
 140
 141
 142 void
 143 FGRenderer::build_states( void ) {
 144     default_state = new ssgSimpleState;
 145     default_state->ref();
 146     default_state->disable( GL_TEXTURE_2D );
 147     default_state->enable( GL_CULL_FACE );
 148     default_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 149     default_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 150     default_state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 151     default_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 152     default_state->disable( GL_BLEND );
 153     default_state->disable( GL_ALPHA_TEST );
 154     default_state->disable( GL_LIGHTING );
 155
 156     cloud3d_imposter_state = new ssgSimpleState;
 157     cloud3d_imposter_state->ref();
 158     cloud3d_imposter_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 159     cloud3d_imposter_state->enable( GL_CULL_FACE );
 160     cloud3d_imposter_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 161     cloud3d_imposter_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 162     cloud3d_imposter_state->setMaterial( GL_DIFFUSE, 1, 1, 1, 1 );
 163     cloud3d_imposter_state->setMaterial( GL_AMBIENT, 1, 1, 1, 1 );
 164     cloud3d_imposter_state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 165     cloud3d_imposter_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 166     cloud3d_imposter_state->enable( GL_BLEND );
 167     cloud3d_imposter_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 168     cloud3d_imposter_state->disable( GL_LIGHTING );
 169
 170     hud_and_panel = new ssgSimpleState;
 171     hud_and_panel->ref();
 172     hud_and_panel->disable( GL_CULL_FACE );
 173     hud_and_panel->disable( GL_TEXTURE_2D );
 174     hud_and_panel->disable( GL_LIGHTING );
 175     hud_and_panel->enable( GL_BLEND );
 176
 177     menus = new ssgSimpleState;
 178     menus->ref();
 179     menus->disable( GL_CULL_FACE );
 180     menus->disable( GL_TEXTURE_2D );
 181     menus->enable( GL_BLEND );
 182 }
 183
 184
 185 // Initialize various GL/view parameters
 186 void
 187 FGRenderer::init( void ) {
 188
 189     FGLight *l = (FGLight *)(globals->get_subsystem("lighting"));
 190
 191     // Go full screen if requested ...
 192     if ( fgGetBool("/sim/startup/fullscreen") ) {
 193         fgOSFullScreen();
 194     }
 195
 196     // If enabled, normal vectors specified with glNormal are scaled
 197     // to unit length after transformation.  Enabling this has
 198     // performance implications.  See the docs for glNormal.
 199     // glEnable( GL_NORMALIZE );
 200
 201     glEnable( GL_LIGHTING );
 202     glEnable( GL_LIGHT0 );
 203     // glLightfv( GL_LIGHT0, GL_POSITION, l->sun_vec );  // done later with ssg
 204
 205     sgVec3 sunpos;
 206     sgSetVec3( sunpos, l->sun_vec()[0], l->sun_vec()[1], l->sun_vec()[2] );
 207     ssgGetLight( 0 ) -> setPosition( sunpos );
 208
 209     glFogi (GL_FOG_MODE, GL_EXP2);
 210     if ( (!strcmp(fgGetString("/sim/rendering/fog"), "disabled")) ||
 211          (!fgGetBool("/sim/rendering/shading"))) {
 212         // if fastest fog requested, or if flat shading force fastest
 213         glHint ( GL_FOG_HINT, GL_FASTEST );
 214     } else if ( !strcmp(fgGetString("/sim/rendering/fog"), "nicest") ) {
 215         glHint ( GL_FOG_HINT, GL_NICEST );
 216     }
 217     if ( fgGetBool("/sim/rendering/wireframe") ) {
 218         // draw wire frame
 219         glPolygonMode( GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE );
 220     }
 221
 222     // This is the default anyways, but it can't hurt
 223     glFrontFace ( GL_CCW );
 224
 225     // Just testing ...
 226     // glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
 227     // glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
 228     // glEnable(GL_POLYGON_SMOOTH);
 229 }
 230
 231
 232
 233 // Update all Visuals (redraws anything graphics related)
 234 void
 235 FGRenderer::update( bool refresh_camera_settings ) {
 236     bool scenery_loaded = fgGetBool("sim/sceneryloaded") || fgGetBool("sim/sceneryloaded-override");
 237
 238     if ( idle_state < 1000 || !scenery_loaded ) {
 239         // still initializing, draw the splash screen
 240         fgSplashUpdate(1.0);
 241
 242         // Keep resetting sim time while the sim is initializing
 243         globals->set_sim_time_sec( 0.0 );
 244         SGAnimation::set_sim_time_sec( 0.0 );
 245         return;
 246     }
 247
 248
 249     bool draw_otw = fgGetBool("/sim/rendering/draw-otw");
 250     bool skyblend = fgGetBool("/sim/rendering/skyblend");
 251     bool enhanced_lighting = fgGetBool("/sim/rendering/enhanced-lighting");
 252     bool distance_attenuation = fgGetBool("/sim/rendering/distance-attenuation");
 253     bool volumetric_clouds = sgEnviro.get_clouds_enable_state();
 254 #ifdef FG_ENABLE_MULTIPASS_CLOUDS
 255     bool multi_pass_clouds = fgGetBool("/sim/rendering/multi-pass-clouds") &&
 256                                 !volumetric_clouds &&
 257                                 !SGCloudLayer::enable_bump_mapping;  // ugly artefact now
 258 #else
 259     bool multi_pass_clouds = false;
 260 #endif
 261     bool draw_clouds = fgGetBool("/environment/clouds/status");
 262
 263     GLfloat black[4] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
 264     GLfloat white[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
 265
 266     // static const SGPropertyNode *longitude
 267     //     = fgGetNode("/position/longitude-deg");
 268     // static const SGPropertyNode *latitude
 269     //     = fgGetNode("/position/latitude-deg");
 270     // static const SGPropertyNode *altitude
 271     //     = fgGetNode("/position/altitude-ft");
 272     static const SGPropertyNode *groundlevel_nearplane
 273         = fgGetNode("/sim/current-view/ground-level-nearplane-m");
 274
 275     FGLight *l = (FGLight *)(globals->get_subsystem("lighting"));
 276     static double last_visibility = -9999;
 277
 278     // update fog params
 279     double actual_visibility;
 280     if (fgGetBool("/environment/clouds/status")) {
 281         actual_visibility = thesky->get_visibility();
 282     } else {
 283         actual_visibility = fgGetDouble("/environment/visibility-m");
 284     }
 285
 286     if ( actual_visibility != last_visibility ) {
 287         last_visibility = actual_visibility;
 288
 289         fog_exp_density = m_log01 / actual_visibility;
 290         fog_exp2_density = sqrt_m_log01 / actual_visibility;
 291         ground_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / (actual_visibility * 1.5);
 292         if ( actual_visibility < 8000 ) {
 293             rwy_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / (actual_visibility * 2.5);
 294             taxi_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / (actual_visibility * 1.5);
 295         } else {
 296             rwy_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / ( 8000 * 2.5 );
 297             taxi_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / ( 8000 * 1.5 );
 298         }
 299     }
 300
 301     // double angle;
 302     // GLfloat black[4] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
 303     // GLfloat white[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
 304     // GLfloat terrain_color[4] = { 0.54, 0.44, 0.29, 1.0 };
 305     // GLfloat mat_shininess[] = { 10.0 };
 306     GLbitfield clear_mask;
 307
 308     // idle_state is now 1000 meaning we've finished all our
 309     // initializations and are running the main loop, so this will
 310     // now work without seg faulting the system.
 311
 312     FGViewer *current__view = globals->get_current_view();
 313
 314     // calculate our current position in cartesian space
 315     Point3D cntr = globals->get_scenery()->get_next_center();
 316     globals->get_scenery()->set_center(cntr);
 317     current__view->set_scenery_center(cntr);
 318
 319     if ( refresh_camera_settings ) {
 320         // update view port
 321         resize( fgGetInt("/sim/startup/xsize"),
 322                 fgGetInt("/sim/startup/ysize") );
 323
 324         // Tell GL we are switching to model view parameters
 325         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 326         glLoadIdentity();
 327         ssgSetCamera( (sgVec4 *)current__view->get_VIEW() );
 328     }
 329
 330     if ( fgGetBool("/sim/rendering/clouds3d") ) {
 331         glClear( GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_COLOR_BUFFER_BIT );
 332         cloud3d_imposter_state->force();
 333         glDisable( GL_FOG );
 334         glColor4f( 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
 335         glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 336         glEnable(GL_BLEND);
 337         glBlendFunc( GL_ONE, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
 338
 339 #ifdef FG_USE_CLOUDS_3D
 340         if ( _bcloud_orig ) {
 341             Point3D c = globals->get_scenery()->get_center();
 342             sgClouds3d->Set_Cloud_Orig( &c );
 343             _bcloud_orig = false;
 344         }
 345         sgClouds3d->Update( current__view->get_absolute_view_pos() );
 346 #endif
 347         glBlendFunc( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
 348         glDisable(GL_DEPTH_TEST);
 349     }
 350
 351     clear_mask = GL_DEPTH_BUFFER_BIT;
 352     if ( fgGetBool("/sim/rendering/wireframe") ) {
 353         clear_mask |= GL_COLOR_BUFFER_BIT;
 354     }
 355
 356     if ( skyblend ) {
 357         if ( fgGetBool("/sim/rendering/textures") ) {
 358         // glClearColor(black[0], black[1], black[2], black[3]);
 359         glClearColor(l->adj_fog_color()[0], l->adj_fog_color()[1],
 360                      l->adj_fog_color()[2], l->adj_fog_color()[3]);
 361         clear_mask |= GL_COLOR_BUFFER_BIT;
 362         }
 363     } else {
 364         glClearColor(l->sky_color()[0], l->sky_color()[1],
 365                      l->sky_color()[2], l->sky_color()[3]);
 366         clear_mask |= GL_COLOR_BUFFER_BIT;
 367     }
 368     if ( multi_pass_clouds && draw_clouds ) {
 369         glClearStencil( 0 );
 370         clear_mask |= GL_STENCIL_BUFFER_BIT;
 371     }
 372     glClear( clear_mask );
 373
 374     // set the opengl state to known default values
 375     default_state->force();
 376
 377     // update fog params if visibility has changed
 378     double visibility_meters = fgGetDouble("/environment/visibility-m");
 379     thesky->set_visibility(visibility_meters);
 380
 381     thesky->modify_vis( cur_fdm_state->get_Altitude() * SG_FEET_TO_METER,
 382                         ( global_multi_loop * fgGetInt("/sim/speed-up") )
 383                         / (double)fgGetInt("/sim/model-hz") );
 384
 385     // Set correct opengl fog density
 386     glFogf (GL_FOG_DENSITY, fog_exp2_density);
 387
 388     // update the sky dome
 389     if ( skyblend ) {
 390         /*
 391          SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK, "thesky->repaint() sky_color = "
 392          << l->sky_color()[0] << " "
 393          << l->sky_color()[1] << " "
 394          << l->sky_color()[2] << " "
 395          << l->sky_color()[3] );
 396         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK, "    fog = "
 397          << l->fog_color()[0] << " "
 398          << l->fog_color()[1] << " "
 399          << l->fog_color()[2] << " "
 400          << l->fog_color()[3] );
 401         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 402                 "    sun_angle = " << l->sun_angle
 403          << "    moon_angle = " << l->moon_angle );
 404         */
 405
 406         static SGSkyColor scolor;
 407         FGLight *l = (FGLight *)(globals->get_subsystem("lighting"));
 408
 409         scolor.sky_color   = l->sky_color();
 410         scolor.fog_color   = l->adj_fog_color();
 411         scolor.cloud_color = l->cloud_color();
 412         scolor.sun_angle   = l->get_sun_angle();
 413         scolor.moon_angle  = l->get_moon_angle();
 414         scolor.nplanets    = globals->get_ephem()->getNumPlanets();
 415         scolor.nstars      = globals->get_ephem()->getNumStars();
 416         scolor.planet_data = globals->get_ephem()->getPlanets();
 417         scolor.star_data   = globals->get_ephem()->getStars();
 418
 419         thesky->repaint( scolor );
 420
 421         /*
 422         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 423                 "thesky->reposition( view_pos = " << view_pos[0] << " "
 424          << view_pos[1] << " " << view_pos[2] );
 425         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 426                 "    zero_elev = " << zero_elev[0] << " "
 427          << zero_elev[1] << " " << zero_elev[2]
 428          << " lon = " << cur_fdm_state->get_Longitude()
 429          << " lat = " << cur_fdm_state->get_Latitude() );
 430         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 431                 "    sun_rot = " << l->get_sun_rotation
 432          << " gst = " << SGTime::cur_time_params->getGst() );
 433         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 434              "    sun ra = " << globals->get_ephem()->getSunRightAscension()
 435           << " sun dec = " << globals->get_ephem()->getSunDeclination()
 436           << " moon ra = " << globals->get_ephem()->getMoonRightAscension()
 437           << " moon dec = " << globals->get_ephem()->getMoonDeclination() );
 438         */
 439
 440         // The sun and moon distances are scaled down versions
 441         // of the actual distance to get both the moon and the sun
 442         // within the range of the far clip plane.
 443         // Moon distance:    384,467 kilometers
 444         // Sun distance: 150,000,000 kilometers
 445         double sun_horiz_eff, moon_horiz_eff;
 446         if (fgGetBool("/sim/rendering/horizon-effect")) {
 447         sun_horiz_eff = 0.67+pow(0.5+cos(l->get_sun_angle())*2/2, 0.33)/3;
 448         moon_horiz_eff = 0.67+pow(0.5+cos(l->get_moon_angle())*2/2, 0.33)/3;
 449         } else {
 450            sun_horiz_eff = moon_horiz_eff = 1.0;
 451         }
 452
 453         static SGSkyState sstate;
 454
 455         sstate.view_pos  = current__view->get_view_pos();
 456         sstate.zero_elev = current__view->get_zero_elev();
 457         sstate.view_up   = current__view->get_world_up();
 458         sstate.lon       = current__view->getLongitude_deg()
 459                             * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 460         sstate.lat       = current__view->getLatitude_deg()
 461                             * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 462         sstate.alt       = current__view->getAltitudeASL_ft()
 463                             * SG_FEET_TO_METER;
 464         sstate.spin      = l->get_sun_rotation();
 465         sstate.gst       = globals->get_time_params()->getGst();
 466         sstate.sun_ra    = globals->get_ephem()->getSunRightAscension();
 467         sstate.sun_dec   = globals->get_ephem()->getSunDeclination();
 468         sstate.sun_dist  = 50000.0 * sun_horiz_eff;
 469         sstate.moon_ra   = globals->get_ephem()->getMoonRightAscension();
 470         sstate.moon_dec  = globals->get_ephem()->getMoonDeclination();
 471         sstate.moon_dist = 40000.0 * moon_horiz_eff;
 472
 473         thesky->reposition( sstate, delta_time_sec );
 474     }
 475
 476     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 477     if ( strcmp(fgGetString("/sim/rendering/fog"), "disabled") ) {
 478         glEnable( GL_FOG );
 479         glFogi( GL_FOG_MODE, GL_EXP2 );
 480         glFogfv( GL_FOG_COLOR, l->adj_fog_color() );
 481     }
 482
 483     // set sun/lighting parameters
 484     ssgGetLight( 0 ) -> setPosition( l->sun_vec() );
 485
 486     // GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT has a default non-zero value so if
 487     // we only update GL_AMBIENT for our lights we will never get
 488     // a completely dark scene.  So, we set GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT
 489     // explicitely to black.
 490     glLightModelfv( GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, black );
 491
 492     ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_AMBIENT, l->scene_ambient() );
 493     ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_DIFFUSE, l->scene_diffuse() );
 494     ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_SPECULAR, l->scene_specular() );
 495
 496     sgEnviro.setLight(l->adj_fog_color());
 497
 498     // texture parameters
 499     // glEnable( GL_TEXTURE_2D );
 500     glTexEnvi( GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE ) ;
 501     glHint( GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST ) ;
 502
 503     double agl =
 504         current_aircraft.fdm_state->get_Altitude() * SG_FEET_TO_METER
 505         - globals->get_scenery()->get_cur_elev();
 506
 507     if ( agl > 50.0 ) {
 508         scene_nearplane = 10.0f;
 509         scene_farplane = 120000.0f;
 510     } else {
 511         scene_nearplane = groundlevel_nearplane->getDoubleValue();
 512         scene_farplane = 120000.0f;
 513     }
 514
 515     setNearFar( scene_nearplane, scene_farplane );
 516
 517     sgEnviro.startOfFrame(current__view->get_view_pos(),
 518         current__view->get_world_up(),
 519         current__view->getLongitude_deg(),
 520         current__view->getLatitude_deg(),
 521         current__view->getAltitudeASL_ft() * SG_FEET_TO_METER,
 522         delta_time_sec);
 523
 524     if ( draw_otw && skyblend ) {
 525         // draw the sky backdrop
 526
 527         // we need a white diffuse light for the phase of the moon
 528         ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_DIFFUSE, white );
 529         thesky->preDraw( cur_fdm_state->get_Altitude() * SG_FEET_TO_METER,
 530                          fog_exp2_density );
 531         // return to the desired diffuse color
 532         ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_DIFFUSE, l->scene_diffuse() );
 533     }
 534
 535     // draw the ssg scene
 536     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 537
 538     if ( fgGetBool("/sim/rendering/wireframe") ) {
 539         // draw wire frame
 540         glPolygonMode( GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE );
 541     }
 542     if ( draw_otw ) {
 543         if ( draw_clouds ) {
 544
 545             // Draw the terrain
 546             FGTileMgr::set_tile_filter( true );
 547             sgSetModelFilter( false );
 548             globals->get_aircraft_model()->select( false );
 549             ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_scene_graph() );
 550
 551             // Disable depth buffer update, draw the clouds
 552             glDepthMask( GL_FALSE );
 553             if( !volumetric_clouds )
 554                 thesky->drawUpperClouds();
 555             if ( multi_pass_clouds ) {
 556                 thesky->drawLowerClouds();
 557             }
 558             glDepthMask( GL_TRUE );
 559
 560             if ( multi_pass_clouds ) {
 561                 // Draw the objects except the aircraft
 562                 //  and update the stencil buffer with 1
 563                 glEnable( GL_STENCIL_TEST );
 564                 glStencilFunc( GL_ALWAYS, 1, 1 );
 565                 glStencilOp( GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE );
 566             }
 567             FGTileMgr::set_tile_filter( false );
 568             sgSetModelFilter( true );
 569             ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_scene_graph() );
 570         } else {
 571             FGTileMgr::set_tile_filter( true );
 572             sgSetModelFilter( true );
 573             globals->get_aircraft_model()->select( false );
 574             ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_scene_graph() );
 575         }
 576     }
 577
 578     // This is a bit kludgy.  Every 200 frames, do an extra
 579     // traversal of the scene graph without drawing anything, but
 580     // with the field-of-view set to 360x360 degrees.  This
 581     // ensures that out-of-range random objects that are not in
 582     // the current view frustum will still be freed properly.
 583     static int counter = 0;
 584     counter++;
 585     if (counter >= 200) {
 586         sgFrustum f;
 587         f.setFOV(360, 360);
 588                 // No need to put the near plane too close;
 589                 // this way, at least the aircraft can be
 590                 // culled.
 591         f.setNearFar(1000, 1000000);
 592         sgMat4 m;
 593         ssgGetModelviewMatrix(m);
 594         FGTileMgr::set_tile_filter( true );
 595         sgSetModelFilter( true );
 596         globals->get_scenery()->get_scene_graph()->cull(&f, m, true);
 597         counter = 0;
 598     }
 599
 600     // change state for lighting here
 601
 602     // draw runway lighting
 603     glFogf (GL_FOG_DENSITY, rwy_exp2_punch_through);
 604
 605     // CLO - 02/25/2005 - DO WE NEED THIS extra fgSetNearFar()?
 606     // fgSetNearFar( scene_nearplane, scene_farplane );
 607
 608     if ( enhanced_lighting ) {
 609
 610         // Enable states for drawing points with GL_extension
 611         glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
 612
 613         if ( distance_attenuation && glPointParameterIsSupported )
 614         {
 615             // Enable states for drawing points with GL_extension
 616             glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
 617
 618             float quadratic[3] = {1.0, 0.001, 0.0000001};
 619             // makes the points fade as they move away
 620             glPointParameterfvPtr(GL_DISTANCE_ATTENUATION_EXT, quadratic);
 621             glPointParameterfPtr(GL_POINT_SIZE_MIN_EXT, 1.0);
 622         }
 623
 624         glPointSize(4.0);
 625
 626         // blending function for runway lights
 627         glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA) ;
 628     }
 629
 630     glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);
 631     glTexGeni(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);
 632     glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);
 633     glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);
 634     glPolygonMode(GL_FRONT, GL_POINT);
 635
 636     // draw runway lighting
 637     if ( draw_otw ) {
 638         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_vasi_lights_root() );
 639         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_rwy_lights_root() );
 640     }
 641
 642     // change punch through and then draw taxi lighting
 643     glFogf ( GL_FOG_DENSITY, fog_exp2_density );
 644     // sgVec3 taxi_fog;
 645     // sgSetVec3( taxi_fog, 0.0, 0.0, 0.0 );
 646     // glFogfv ( GL_FOG_COLOR, taxi_fog );
 647     if ( draw_otw ) {
 648         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_taxi_lights_root() );
 649     }
 650
 651     // clean up lighting
 652     glPolygonMode(GL_FRONT, GL_FILL);
 653     glDisable(GL_TEXTURE_GEN_S);
 654     glDisable(GL_TEXTURE_GEN_T);
 655
 656     //static int _frame_count = 0;
 657     //if (_frame_count % 30 == 0) {
 658     //  printf("SSG: %s\n", ssgShowStats());
 659     //}
 660     //else {
 661     //  ssgShowStats();
 662     //}
 663     //_frame_count++;
 664
 665
 666     if ( enhanced_lighting ) {
 667         if ( distance_attenuation && glPointParameterIsSupported ) {
 668             glPointParameterfvPtr(GL_DISTANCE_ATTENUATION_EXT,
 669                                   default_attenuation);
 670         }
 671
 672         glPointSize(1.0);
 673         glDisable(GL_POINT_SMOOTH);
 674     }
 675
 676     // draw ground lighting
 677     glFogf (GL_FOG_DENSITY, ground_exp2_punch_through);
 678     if ( draw_otw ) {
 679         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_gnd_lights_root() );
 680     }
 681
 682     if ( draw_otw && fgGetBool("/sim/rendering/clouds3d") ) {
 683         glDisable( GL_FOG );
 684         glDisable( GL_LIGHTING );
 685         // cout << "drawing new clouds" << endl;
 686
 687         glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 688         glEnable(GL_BLEND);
 689         glBlendFunc( GL_ONE, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
 690
 691         /*
 692         glEnable( GL_TEXTURE_2D );
 693         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
 694         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
 695         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
 696         glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
 697         */
 698
 699 #ifdef FG_USE_CLOUDS_3D
 700         sgClouds3d->Draw((sgVec4 *)current__view->get_VIEW());
 701 #endif
 702         glEnable( GL_FOG );
 703         glEnable( GL_LIGHTING );
 704         glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 705         glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
 706     }
 707
 708     sgEnviro.drawLightning();
 709
 710     if ( draw_otw && draw_clouds ) {
 711         if ( multi_pass_clouds ) {
 712             // Disable depth buffer update, draw the clouds where the
 713             //  objects overwrite the already drawn clouds, by testing
 714             //  the stencil buffer against 1
 715             glDepthMask( GL_FALSE );
 716             glStencilFunc( GL_EQUAL, 1, 1 );
 717             glStencilOp( GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP );
 718             thesky->drawUpperClouds();
 719             thesky->drawLowerClouds();
 720             glDepthMask( GL_TRUE );
 721             glDisable( GL_STENCIL_TEST );
 722         } else {
 723             glDepthMask( GL_FALSE );
 724             if( volumetric_clouds )
 725                 thesky->drawUpperClouds();
 726             thesky->drawLowerClouds();
 727             glDepthMask( GL_TRUE );
 728         }
 729     }
 730     sgEnviro.drawPrecipitation(
 731         fgGetDouble("/environment/metar/rain-norm", 0.0),
 732         fgGetDouble("/environment/metar/snow-norm", 0.0),
 733         fgGetDouble("/environment/metar/hail-norm", 0.0),
 734         fgGetDouble("/orientation/pitch-deg", 0.0),
 735         fgGetDouble("/orientation/roll-deg", 0.0),
 736         fgGetDouble("/velocities/airspeed-kt", 0.0));
 737
 738     if ( draw_otw ) {
 739         FGTileMgr::set_tile_filter( false );
 740         sgSetModelFilter( false );
 741         globals->get_aircraft_model()->select( true );
 742         globals->get_model_mgr()->draw();
 743         globals->get_aircraft_model()->draw();
 744         // If the view is internal, the previous line draw the
 745         //  cockpit with modified near/far clip planes and deselect
 746         //  the aircraft in the global scenegraph
 747         // Otherwise, it just enables the aircraft: The scenegraph
 748         //  must be drawn again to see the plane.
 749         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_scene_graph() );
 750         FGTileMgr::set_tile_filter( true );
 751         sgSetModelFilter( true );
 752         globals->get_aircraft_model()->select( true );
 753     }
 754
 755     // display HUD && Panel
 756     glDisable( GL_FOG );
 757     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
 758     // glDisable( GL_CULL_FACE );
 759     // glDisable( GL_TEXTURE_2D );
 760
 761     // update the controls subsystem
 762     globals->get_controls()->update(delta_time_sec);
 763
 764     hud_and_panel->apply();
 765     fgCockpitUpdate();
 766
 767     // Use the hud_and_panel ssgSimpleState for rendering the ATC output
 768     // This only works properly if called before the panel call
 769     if((fgGetBool("/sim/atc/enabled")) || (fgGetBool("/sim/ai-traffic/enabled")))
 770         globals->get_ATC_display()->update(delta_time_sec);
 771
 772     // update the panel subsystem
 773     if ( globals->get_current_panel() != NULL ) {
 774         globals->get_current_panel()->update(delta_time_sec);
 775     }
 776     fgUpdate3DPanels();
 777
 778     // We can do translucent menus, so why not. :-)
 779     menus->apply();
 780     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
 781     puDisplay();
 782     // glDisable ( GL_BLEND ) ;
 783
 784     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 785     glEnable( GL_FOG );
 786
 787     // Fade out the splash screen over the first three seconds.
 788     double t = globals->get_sim_time_sec();
 789     if (t <= 2.5)
 790         fgSplashUpdate((2.5 - t) / 2.5);
 791 }
 792
 793
 794
 795 // options.cxx needs to see this for toggle_panel()
 796 // Handle new window size or exposure
 797 void
 798 FGRenderer::resize( int width, int height ) {
 799     int view_h;
 800
 801     if ( (!fgGetBool("/sim/virtual-cockpit"))
 802          && fgPanelVisible() && idle_state == 1000 ) {
 803         view_h = (int)(height * (globals->get_current_panel()->getViewHeight() -
 804                              globals->get_current_panel()->getYOffset()) / 768.0);
 805     } else {
 806         view_h = height;
 807     }
 808
 809     glViewport( 0, (GLint)(height - view_h), (GLint)(width), (GLint)(view_h) );
 810
 811     fgSetInt("/sim/startup/xsize", width);
 812     fgSetInt("/sim/startup/ysize", height);
 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 #ifdef FG_USE_CLOUDS_3D
 830       sgClouds3d->Resize( viewmgr->get_current_view()->get_h_fov(),
 831                           viewmgr->get_current_view()->get_v_fov() );
 832 #endif
 833     }
 834
 835     fgHUDReshape();
 836
 837 }
 838
 839
 840 // These are wrapper functions around ssgSetNearFar() and ssgSetFOV()
 841 // which will post process and rewrite the resulting frustum if we
 842 // want to do asymmetric view frustums.
 843
 844 static void fgHackFrustum() {
 845
 846     // specify a percent of the configured view frustum to actually
 847     // display.  This is a bit of a hack to achieve asymmetric view
 848     // frustums.  For instance, if you want to display two monitors
 849     // side by side, you could specify each with a double fov, a 0.5
 850     // aspect ratio multiplier, and then the left side monitor would
 851     // have a left_pct = 0.0, a right_pct = 0.5, a bottom_pct = 0.0,
 852     // and a top_pct = 1.0.  The right side monitor would have a
 853     // left_pct = 0.5 and a right_pct = 1.0.
 854
 855     static SGPropertyNode *left_pct
 856         = fgGetNode("/sim/current-view/frustum-left-pct");
 857     static SGPropertyNode *right_pct
 858         = fgGetNode("/sim/current-view/frustum-right-pct");
 859     static SGPropertyNode *bottom_pct
 860         = fgGetNode("/sim/current-view/frustum-bottom-pct");
 861     static SGPropertyNode *top_pct
 862         = fgGetNode("/sim/current-view/frustum-top-pct");
 863
 864     sgFrustum *f = ssgGetFrustum();
 865
 866     // cout << " l = " << f->getLeft()
 867     //      << " r = " << f->getRight()
 868     //      << " b = " << f->getBot()
 869     //      << " t = " << f->getTop()
 870     //      << " n = " << f->getNear()
 871     //      << " f = " << f->getFar()
 872     //      << endl;
 873
 874     double width = f->getRight() - f->getLeft();
 875     double height = f->getTop() - f->getBot();
 876
 877     double l, r, t, b;
 878
 879     if ( left_pct != NULL ) {
 880         l = f->getLeft() + width * left_pct->getDoubleValue();
 881     } else {
 882         l = f->getLeft();
 883     }
 884
 885     if ( right_pct != NULL ) {
 886         r = f->getLeft() + width * right_pct->getDoubleValue();
 887     } else {
 888         r = f->getRight();
 889     }
 890
 891     if ( bottom_pct != NULL ) {
 892         b = f->getBot() + height * bottom_pct->getDoubleValue();
 893     } else {
 894         b = f->getBot();
 895     }
 896
 897     if ( top_pct != NULL ) {
 898         t = f->getBot() + height * top_pct->getDoubleValue();
 899     } else {
 900         t = f->getTop();
 901     }
 902
 903     ssgSetFrustum(l, r, b, t, f->getNear(), f->getFar());
 904 }
 905
 906
 907 // we need some static storage space for these values.  However, we
 908 // can't store it in a renderer class object because the functions
 909 // that manipulate these are static.  They are static so they can
 910 // interface to the display callback system.  There's probably a
 911 // better way, there has to be a better way, but I'm not seeing it
 912 // right now.
 913 static float fov_width = 55.0;
 914 static float fov_height = 42.0;
 915 static float fov_near = 1.0;
 916 static float fov_far = 1000.0;
 917
 918
 919 /** FlightGear code should use this routine to set the FOV rather than
 920  *  calling the ssg routine directly
 921  */
 922 void FGRenderer::setFOV( float w, float h ) {
 923     fov_width = w;
 924     fov_height = h;
 925
 926     // fully specify the view frustum before hacking it (so we don't
 927     // accumulate hacked effects
 928     ssgSetFOV( w, h );
 929     ssgSetNearFar( fov_near, fov_far );
 930     fgHackFrustum();
 931     sgEnviro.setFOV( w, h );
 932 }
 933
 934
 935 /** FlightGear code should use this routine to set the Near/Far clip
 936  *  planes rather than calling the ssg routine directly
 937  */
 938 void FGRenderer::setNearFar( float n, float f ) {
 939     fov_near = n;
 940     fov_far = f;
 941
 942     // fully specify the view frustum before hacking it (so we don't
 943     // accumulate hacked effects
 944     ssgSetNearFar( n, f );
 945     ssgSetFOV( fov_width, fov_height );
 946
 947     fgHackFrustum();
 948 }
 949
 950
 951 // end of renderer.cxx