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 ssgSharedPtr<ssgSimpleState> cloud3d_imposter_state;
 120 ssgSharedPtr<ssgSimpleState> default_state;
 121 ssgSharedPtr<ssgSimpleState> hud_and_panel;
 122 ssgSharedPtr<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->disable( GL_TEXTURE_2D );
 145     default_state->enable( GL_CULL_FACE );
 146     default_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 147     default_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 148     default_state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 149     default_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 150     default_state->disable( GL_BLEND );
 151     default_state->disable( GL_ALPHA_TEST );
 152     default_state->disable( GL_LIGHTING );
 153
 154     cloud3d_imposter_state = new ssgSimpleState;
 155     cloud3d_imposter_state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 156     cloud3d_imposter_state->enable( GL_CULL_FACE );
 157     cloud3d_imposter_state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 158     cloud3d_imposter_state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 159     cloud3d_imposter_state->setMaterial( GL_DIFFUSE, 1, 1, 1, 1 );
 160     cloud3d_imposter_state->setMaterial( GL_AMBIENT, 1, 1, 1, 1 );
 161     cloud3d_imposter_state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 162     cloud3d_imposter_state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 163     cloud3d_imposter_state->enable( GL_BLEND );
 164     cloud3d_imposter_state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 165     cloud3d_imposter_state->disable( GL_LIGHTING );
 166
 167     hud_and_panel = new ssgSimpleState;
 168     hud_and_panel->disable( GL_CULL_FACE );
 169     hud_and_panel->disable( GL_TEXTURE_2D );
 170     hud_and_panel->disable( GL_LIGHTING );
 171     hud_and_panel->enable( GL_BLEND );
 172
 173     menus = new ssgSimpleState;
 174     menus->disable( GL_CULL_FACE );
 175     menus->disable( GL_TEXTURE_2D );
 176     menus->enable( GL_BLEND );
 177
 178     shadows = new SGShadowVolume( globals->get_scenery()->get_scene_graph() );
 179     shadows->init( fgGetNode("/sim/rendering", true) );
 180     shadows->addOccluder( globals->get_scenery()->get_aircraft_branch(), SGShadowVolume::occluderTypeAircraft );
 181
 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_DONT_CARE );
 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     if ( SGIsOpenGLExtensionSupported("GL_ARB_point_sprite") ||
 227          SGIsOpenGLExtensionSupported("GL_NV_point_sprite") )
 228     {
 229         GLuint handle = thesky->get_sun_texture_id();
 230         glBindTexture ( GL_TEXTURE_2D, handle ) ;
 231         glTexEnvf(GL_POINT_SPRITE, GL_COORD_REPLACE, GL_TRUE);
 232         glEnable(GL_POINT_SPRITE);
 233         // glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
 234         glPointSpriteIsSupported = true;
 235     }
 236     glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
 237     // glEnable(GL_POLYGON_SMOOTH);
 238     glHint(GL_POLYGON_SMOOTH_HINT, GL_DONT_CARE);
 239     glHint(GL_LINE_SMOOTH_HINT, GL_DONT_CARE);
 240     glHint(GL_POINT_SMOOTH_HINT, GL_DONT_CARE);
 241 }
 242
 243
 244
 245 // Update all Visuals (redraws anything graphics related)
 246 void
 247 FGRenderer::update( bool refresh_camera_settings ) {
 248     bool scenery_loaded = fgGetBool("sim/sceneryloaded") \
 249                           || fgGetBool("sim/sceneryloaded-override");
 250
 251     if ( idle_state < 1000 || !scenery_loaded ) {
 252         // still initializing, draw the splash screen
 253         fgSplashUpdate(1.0);
 254
 255         // Keep resetting sim time while the sim is initializing
 256         globals->set_sim_time_sec( 0.0 );
 257         SGAnimation::set_sim_time_sec( 0.0 );
 258         return;
 259     }
 260
 261     bool draw_otw = fgGetBool("/sim/rendering/draw-otw");
 262     bool skyblend = fgGetBool("/sim/rendering/skyblend");
 263     bool enhanced_lighting = fgGetBool("/sim/rendering/enhanced-lighting");
 264     bool distance_attenuation = fgGetBool("/sim/rendering/distance-attenuation");
 265     bool volumetric_clouds = sgEnviro.get_clouds_enable_state();
 266 #ifdef FG_ENABLE_MULTIPASS_CLOUDS
 267     bool multi_pass_clouds = fgGetBool("/sim/rendering/multi-pass-clouds") &&
 268                                 !volumetric_clouds &&
 269                                 !SGCloudLayer::enable_bump_mapping;  // ugly artefact now
 270 #else
 271     bool multi_pass_clouds = false;
 272 #endif
 273     bool draw_clouds = fgGetBool("/environment/clouds/status");
 274
 275     GLfloat black[4] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
 276     GLfloat white[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
 277
 278     // static const SGPropertyNode *longitude
 279     //     = fgGetNode("/position/longitude-deg");
 280     // static const SGPropertyNode *latitude
 281     //     = fgGetNode("/position/latitude-deg");
 282     // static const SGPropertyNode *altitude
 283     //     = fgGetNode("/position/altitude-ft");
 284     static const SGPropertyNode *groundlevel_nearplane
 285         = fgGetNode("/sim/current-view/ground-level-nearplane-m");
 286
 287     FGLight *l = (FGLight *)(globals->get_subsystem("lighting"));
 288     static double last_visibility = -9999;
 289
 290     // update fog params
 291     double actual_visibility;
 292     if (fgGetBool("/environment/clouds/status")) {
 293         actual_visibility = thesky->get_visibility();
 294     } else {
 295         actual_visibility = fgGetDouble("/environment/visibility-m");
 296     }
 297
 298         // TODO:TEST only, don't commit that !!
 299 //      sgFXperFrameInit();
 300
 301     sgShaderFrameInit(delta_time_sec);
 302
 303     if ( actual_visibility != last_visibility ) {
 304         last_visibility = actual_visibility;
 305
 306         fog_exp_density = m_log01 / actual_visibility;
 307         fog_exp2_density = sqrt_m_log01 / actual_visibility;
 308         ground_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / (actual_visibility * 1.5);
 309         if ( actual_visibility < 8000 ) {
 310             rwy_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / (actual_visibility * 2.5);
 311             taxi_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / (actual_visibility * 1.5);
 312         } else {
 313             rwy_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / ( 8000 * 2.5 );
 314             taxi_exp2_punch_through = sqrt_m_log01 / ( 8000 * 1.5 );
 315         }
 316     }
 317
 318     // double angle;
 319     // GLfloat black[4] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
 320     // GLfloat white[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
 321     // GLfloat terrain_color[4] = { 0.54, 0.44, 0.29, 1.0 };
 322     // GLfloat mat_shininess[] = { 10.0 };
 323     GLbitfield clear_mask;
 324
 325     // idle_state is now 1000 meaning we've finished all our
 326     // initializations and are running the main loop, so this will
 327     // now work without seg faulting the system.
 328
 329     FGViewer *current__view = globals->get_current_view();
 330
 331     // calculate our current position in cartesian space
 332     Point3D cntr = globals->get_scenery()->get_next_center();
 333     globals->get_scenery()->set_center(cntr);
 334     // Force update of center dependent values ...
 335     current__view->set_dirty();
 336
 337     if ( refresh_camera_settings ) {
 338         // update view port
 339         resize( fgGetInt("/sim/startup/xsize"),
 340                 fgGetInt("/sim/startup/ysize") );
 341
 342         // Tell GL we are switching to model view parameters
 343         glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 344         glLoadIdentity();
 345         ssgSetCamera( (sgVec4 *)current__view->get_VIEW() );
 346     }
 347
 348     clear_mask = GL_DEPTH_BUFFER_BIT;
 349     if ( fgGetBool("/sim/rendering/wireframe") ) {
 350         clear_mask |= GL_COLOR_BUFFER_BIT;
 351     }
 352
 353     if ( skyblend ) {
 354         if ( fgGetBool("/sim/rendering/textures") ) {
 355         // glClearColor(black[0], black[1], black[2], black[3]);
 356         glClearColor(l->adj_fog_color()[0], l->adj_fog_color()[1],
 357                      l->adj_fog_color()[2], l->adj_fog_color()[3]);
 358         clear_mask |= GL_COLOR_BUFFER_BIT;
 359         }
 360     } else {
 361         glClearColor(l->sky_color()[0], l->sky_color()[1],
 362                      l->sky_color()[2], l->sky_color()[3]);
 363         clear_mask |= GL_COLOR_BUFFER_BIT;
 364     }
 365     if ( multi_pass_clouds && draw_clouds ) {
 366         glClearStencil( 0 );
 367         clear_mask |= GL_STENCIL_BUFFER_BIT;
 368     }
 369     glClear( clear_mask );
 370
 371     // set the opengl state to known default values
 372     default_state->force();
 373
 374     // update fog params if visibility has changed
 375     double visibility_meters = fgGetDouble("/environment/visibility-m");
 376     thesky->set_visibility(visibility_meters);
 377
 378     thesky->modify_vis( cur_fdm_state->get_Altitude() * SG_FEET_TO_METER,
 379                         ( global_multi_loop * fgGetInt("/sim/speed-up") )
 380                         / (double)fgGetInt("/sim/model-hz") );
 381
 382     // Set correct opengl fog density
 383     glFogf (GL_FOG_DENSITY, fog_exp2_density);
 384
 385     // update the sky dome
 386     if ( skyblend ) {
 387         /*
 388          SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK, "thesky->repaint() sky_color = "
 389          << l->sky_color()[0] << " "
 390          << l->sky_color()[1] << " "
 391          << l->sky_color()[2] << " "
 392          << l->sky_color()[3] );
 393         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK, "    fog = "
 394          << l->fog_color()[0] << " "
 395          << l->fog_color()[1] << " "
 396          << l->fog_color()[2] << " "
 397          << l->fog_color()[3] );
 398         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 399                 "    sun_angle = " << l->sun_angle
 400          << "    moon_angle = " << l->moon_angle );
 401         */
 402
 403         static SGSkyColor scolor;
 404 //        FGLight *l = (FGLight *)(globals->get_subsystem("lighting"));
 405
 406         scolor.sky_color   = l->sky_color();
 407         scolor.fog_color   = l->adj_fog_color();
 408         scolor.cloud_color = l->cloud_color();
 409         scolor.sun_angle   = l->get_sun_angle();
 410         scolor.moon_angle  = l->get_moon_angle();
 411         scolor.nplanets    = globals->get_ephem()->getNumPlanets();
 412         scolor.nstars      = globals->get_ephem()->getNumStars();
 413         scolor.planet_data = globals->get_ephem()->getPlanets();
 414         scolor.star_data   = globals->get_ephem()->getStars();
 415
 416         thesky->repaint( scolor );
 417
 418         /*
 419         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 420                 "thesky->reposition( view_pos = " << view_pos[0] << " "
 421          << view_pos[1] << " " << view_pos[2] );
 422         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 423                 "    zero_elev = " << zero_elev[0] << " "
 424          << zero_elev[1] << " " << zero_elev[2]
 425          << " lon = " << cur_fdm_state->get_Longitude()
 426          << " lat = " << cur_fdm_state->get_Latitude() );
 427         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 428                 "    sun_rot = " << l->get_sun_rotation
 429          << " gst = " << SGTime::cur_time_params->getGst() );
 430         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_BULK,
 431              "    sun ra = " << globals->get_ephem()->getSunRightAscension()
 432           << " sun dec = " << globals->get_ephem()->getSunDeclination()
 433           << " moon ra = " << globals->get_ephem()->getMoonRightAscension()
 434           << " moon dec = " << globals->get_ephem()->getMoonDeclination() );
 435         */
 436
 437         // The sun and moon distances are scaled down versions
 438         // of the actual distance to get both the moon and the sun
 439         // within the range of the far clip plane.
 440         // Moon distance:    384,467 kilometers
 441         // Sun distance: 150,000,000 kilometers
 442         double sun_horiz_eff, moon_horiz_eff;
 443         if (fgGetBool("/sim/rendering/horizon-effect")) {
 444         sun_horiz_eff = 0.67+pow(0.5+cos(l->get_sun_angle())*2/2, 0.33)/3;
 445         moon_horiz_eff = 0.67+pow(0.5+cos(l->get_moon_angle())*2/2, 0.33)/3;
 446         } else {
 447            sun_horiz_eff = moon_horiz_eff = 1.0;
 448         }
 449
 450         static SGSkyState sstate;
 451
 452         sstate.view_pos  = current__view->get_view_pos();
 453         sstate.zero_elev = current__view->get_zero_elev();
 454         sstate.view_up   = current__view->get_world_up();
 455         sstate.lon       = current__view->getLongitude_deg()
 456                             * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 457         sstate.lat       = current__view->getLatitude_deg()
 458                             * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 459         sstate.alt       = current__view->getAltitudeASL_ft()
 460                             * SG_FEET_TO_METER;
 461         sstate.spin      = l->get_sun_rotation();
 462         sstate.gst       = globals->get_time_params()->getGst();
 463         sstate.sun_ra    = globals->get_ephem()->getSunRightAscension();
 464         sstate.sun_dec   = globals->get_ephem()->getSunDeclination();
 465         sstate.sun_dist  = 50000.0 * sun_horiz_eff;
 466         sstate.moon_ra   = globals->get_ephem()->getMoonRightAscension();
 467         sstate.moon_dec  = globals->get_ephem()->getMoonDeclination();
 468         sstate.moon_dist = 40000.0 * moon_horiz_eff;
 469
 470         thesky->reposition( sstate, delta_time_sec );
 471
 472         shadows->setupShadows(
 473           current__view->getLongitude_deg(),
 474           current__view->getLatitude_deg(),
 475           globals->get_time_params()->getGst(),
 476           globals->get_ephem()->getSunRightAscension(),
 477           globals->get_ephem()->getSunDeclination(),
 478           l->get_sun_angle());
 479     }
 480
 481     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 482     if ( strcmp(fgGetString("/sim/rendering/fog"), "disabled") ) {
 483         glEnable( GL_FOG );
 484         glFogi( GL_FOG_MODE, GL_EXP2 );
 485         glFogfv( GL_FOG_COLOR, l->adj_fog_color() );
 486     } else
 487         glDisable( GL_FOG );
 488
 489     // set sun/lighting parameters
 490     ssgGetLight( 0 ) -> setPosition( l->sun_vec() );
 491
 492     // GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT has a default non-zero value so if
 493     // we only update GL_AMBIENT for our lights we will never get
 494     // a completely dark scene.  So, we set GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT
 495     // explicitely to black.
 496     glLightModelfv( GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, black );
 497
 498     ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_AMBIENT, l->scene_ambient() );
 499     ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_DIFFUSE, l->scene_diffuse() );
 500     ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_SPECULAR, l->scene_specular() );
 501
 502     sgEnviro.setLight(l->adj_fog_color());
 503
 504     // texture parameters
 505     // glEnable( GL_TEXTURE_2D );
 506     glTexEnvi( GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE ) ;
 507     glHint( GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST ) ;
 508
 509     double agl = current__view->getAltitudeASL_ft()*SG_FEET_TO_METER
 510       - current__view->getSGLocation()->get_cur_elev_m();
 511
 512     if ( agl > 10.0 ) {
 513         scene_nearplane = 10.0f;
 514         scene_farplane = 120000.0f;
 515     } else {
 516         scene_nearplane = groundlevel_nearplane->getDoubleValue();
 517         scene_farplane = 120000.0f;
 518     }
 519
 520     setNearFar( scene_nearplane, scene_farplane );
 521
 522     sgEnviro.startOfFrame(current__view->get_view_pos(),
 523         current__view->get_world_up(),
 524         current__view->getLongitude_deg(),
 525         current__view->getLatitude_deg(),
 526         current__view->getAltitudeASL_ft() * SG_FEET_TO_METER,
 527         delta_time_sec);
 528
 529     if ( draw_otw && skyblend ) {
 530         // draw the sky backdrop
 531
 532         // we need a white diffuse light for the phase of the moon
 533         ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_DIFFUSE, white );
 534         thesky->preDraw( cur_fdm_state->get_Altitude() * SG_FEET_TO_METER,
 535                          fog_exp2_density );
 536         // return to the desired diffuse color
 537         ssgGetLight( 0 ) -> setColour( GL_DIFFUSE, l->scene_diffuse() );
 538     }
 539
 540     // draw the ssg scene
 541     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 542
 543     if ( fgGetBool("/sim/rendering/wireframe") ) {
 544         // draw wire frame
 545         glPolygonMode( GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE );
 546     }
 547     if ( draw_otw ) {
 548         if ( draw_clouds ) {
 549
 550             // Draw the terrain
 551             FGTileMgr::set_tile_filter( true );
 552             sgSetModelFilter( false );
 553             globals->get_aircraft_model()->select( false );
 554             ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_scene_graph() );
 555
 556             // Disable depth buffer update, draw the clouds
 557             glDepthMask( GL_FALSE );
 558             if( !volumetric_clouds )
 559                 thesky->drawUpperClouds();
 560             if ( multi_pass_clouds ) {
 561                 thesky->drawLowerClouds();
 562             }
 563             glDepthMask( GL_TRUE );
 564
 565             if ( multi_pass_clouds ) {
 566                 // Draw the objects except the aircraft
 567                 //  and update the stencil buffer with 1
 568                 glEnable( GL_STENCIL_TEST );
 569                 glStencilFunc( GL_ALWAYS, 1, 1 );
 570                 glStencilOp( GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE );
 571             }
 572             FGTileMgr::set_tile_filter( false );
 573             sgSetModelFilter( true );
 574             ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_scene_graph() );
 575         } else {
 576             FGTileMgr::set_tile_filter( true );
 577             sgSetModelFilter( true );
 578             globals->get_aircraft_model()->select( false );
 579             ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_scene_graph() );
 580         }
 581     }
 582
 583     // This is a bit kludgy.  Every 200 frames, do an extra
 584     // traversal of the scene graph without drawing anything, but
 585     // with the field-of-view set to 360x360 degrees.  This
 586     // ensures that out-of-range random objects that are not in
 587     // the current view frustum will still be freed properly.
 588     static int counter = 0;
 589     counter++;
 590     if (counter >= 200) {
 591         sgFrustum f;
 592         f.setFOV(360, 360);
 593                 // No need to put the near plane too close;
 594                 // this way, at least the aircraft can be
 595                 // culled.
 596         f.setNearFar(1000, 1000000);
 597         sgMat4 m;
 598         ssgGetModelviewMatrix(m);
 599         FGTileMgr::set_tile_filter( true );
 600         sgSetModelFilter( true );
 601         globals->get_scenery()->get_scene_graph()->cull(&f, m, true);
 602         counter = 0;
 603     }
 604
 605     // change state for lighting here
 606
 607     // draw runway lighting
 608     glFogf (GL_FOG_DENSITY, rwy_exp2_punch_through);
 609
 610     // CLO - 02/25/2005 - DO WE NEED THIS extra fgSetNearFar()?
 611     // fgSetNearFar( scene_nearplane, scene_farplane );
 612
 613     if ( enhanced_lighting ) {
 614
 615         // Enable states for drawing points with GL_extension
 616         glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
 617
 618         if ( distance_attenuation && glPointParameterIsSupported )
 619         {
 620             // Enable states for drawing points with GL_extension
 621             glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
 622
 623             float quadratic[3] = {1.0, 0.001, 0.0000001};
 624             // makes the points fade as they move away
 625             glPointParameterfvPtr(GL_DISTANCE_ATTENUATION_EXT, quadratic);
 626             glPointParameterfPtr(GL_POINT_SIZE_MIN_EXT, 1.0);
 627         }
 628
 629         glPointSize(4.0);
 630
 631         // blending function for runway lights
 632         glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA) ;
 633     }
 634
 635     glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);
 636     glTexGeni(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);
 637     glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);
 638     glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);
 639     glPolygonMode(GL_FRONT, GL_POINT);
 640
 641     // draw runway lighting
 642     if ( draw_otw ) {
 643         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_vasi_lights_root() );
 644         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_rwy_lights_root() );
 645     }
 646
 647     // change punch through and then draw taxi lighting
 648     glFogf ( GL_FOG_DENSITY, fog_exp2_density );
 649     // sgVec3 taxi_fog;
 650     // sgSetVec3( taxi_fog, 0.0, 0.0, 0.0 );
 651     // glFogfv ( GL_FOG_COLOR, taxi_fog );
 652     if ( draw_otw ) {
 653         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_taxi_lights_root() );
 654     }
 655
 656     // clean up lighting
 657     glPolygonMode(GL_FRONT, GL_FILL);
 658     glDisable(GL_TEXTURE_GEN_S);
 659     glDisable(GL_TEXTURE_GEN_T);
 660
 661     //static int _frame_count = 0;
 662     //if (_frame_count % 30 == 0) {
 663     //  printf("SSG: %s\n", ssgShowStats());
 664     //}
 665     //else {
 666     //  ssgShowStats();
 667     //}
 668     //_frame_count++;
 669
 670
 671     if ( enhanced_lighting ) {
 672         if ( distance_attenuation && glPointParameterIsSupported ) {
 673             glPointParameterfvPtr(GL_DISTANCE_ATTENUATION_EXT,
 674                                   default_attenuation);
 675         }
 676
 677         glPointSize(1.0);
 678         glDisable(GL_POINT_SMOOTH);
 679     }
 680
 681     // draw ground lighting
 682     glFogf (GL_FOG_DENSITY, ground_exp2_punch_through);
 683     if ( draw_otw ) {
 684         ssgCullAndDraw( globals->get_scenery()->get_gnd_lights_root() );
 685     }
 686
 687     sgEnviro.drawLightning();
 688
 689     if ( draw_otw && draw_clouds ) {
 690         if ( multi_pass_clouds ) {
 691             // Disable depth buffer update, draw the clouds where the
 692             //  objects overwrite the already drawn clouds, by testing
 693             //  the stencil buffer against 1
 694             glDepthMask( GL_FALSE );
 695             glStencilFunc( GL_EQUAL, 1, 1 );
 696             glStencilOp( GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP );
 697             thesky->drawUpperClouds();
 698             thesky->drawLowerClouds();
 699             glDepthMask( GL_TRUE );
 700             glDisable( GL_STENCIL_TEST );
 701         } else {
 702             glDepthMask( GL_FALSE );
 703             if( volumetric_clouds )
 704                 thesky->drawUpperClouds();
 705             thesky->drawLowerClouds();
 706             glDepthMask( GL_TRUE );
 707         }
 708     }
 709        double current_view_origin_airspeed_horiz_kt =
 710         fgGetDouble("/velocities/airspeed-kt", 0.0)
 711                        * cos( fgGetDouble("/orientation/pitch-deg", 0.0)
 712                                * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 713        // TODO:find the real view speed, not the AC one
 714     sgEnviro.drawPrecipitation(
 715         fgGetDouble("/environment/metar/rain-norm", 0.0),
 716         fgGetDouble("/environment/metar/snow-norm", 0.0),
 717         fgGetDouble("/environment/metar/hail-norm", 0.0),
 718         current__view->getPitch_deg() + current__view->getPitchOffset_deg(),
 719         current__view->getRoll_deg() + current__view->getRollOffset_deg(),
 720         - current__view->getHeadingOffset_deg(),
 721                current_view_origin_airspeed_horiz_kt
 722                );
 723
 724     // compute shadows and project them on screen
 725     bool is_internal = globals->get_current_view()->getInternal();
 726     // draw before ac because ac internal rendering clear the depth buffer
 727
 728         globals->get_aircraft_model()->select( true );
 729     if( is_internal )
 730         shadows->endOfFrame();
 731
 732     if ( draw_otw ) {
 733         FGTileMgr::set_tile_filter( false );
 734         sgSetModelFilter( false );
 735         globals->get_aircraft_model()->select( true );
 736         globals->get_model_mgr()->draw();
 737         globals->get_aircraft_model()->draw();
 738
 739         FGTileMgr::set_tile_filter( true );
 740         sgSetModelFilter( true );
 741         globals->get_aircraft_model()->select( true );
 742     }
 743         // in 'external' view the ac can be culled, so shadows have not been draw in the
 744         // posttrav callback, this would be a rare case if the getInternal was acting
 745         // as expected (ie in internal view, getExternal returns false)
 746         if( !is_internal )
 747                 shadows->endOfFrame();
 748
 749     // display HUD && Panel
 750     glDisable( GL_FOG );
 751     glDisable( GL_DEPTH_TEST );
 752     // glDisable( GL_CULL_FACE );
 753     // glDisable( GL_TEXTURE_2D );
 754
 755     // update the controls subsystem
 756     globals->get_controls()->update(delta_time_sec);
 757
 758     hud_and_panel->apply();
 759     fgCockpitUpdate();
 760
 761     // Use the hud_and_panel ssgSimpleState for rendering the ATC output
 762     // This only works properly if called before the panel call
 763     if((fgGetBool("/sim/atc/enabled")) || (fgGetBool("/sim/ai-traffic/enabled")))
 764         globals->get_ATC_display()->update(delta_time_sec);
 765
 766     // Update any messages from the Nasal System
 767     globals->get_Nasal_display()->update(delta_time_sec);
 768
 769     // update the panel subsystem
 770     if ( globals->get_current_panel() != NULL ) {
 771         globals->get_current_panel()->update(delta_time_sec);
 772     }
 773     fgUpdate3DPanels();
 774
 775     // We can do translucent menus, so why not. :-)
 776     menus->apply();
 777     glBlendFunc ( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA ) ;
 778     puDisplay();
 779     // glDisable ( GL_BLEND ) ;
 780
 781     glEnable( GL_DEPTH_TEST );
 782     glEnable( GL_FOG );
 783
 784     // Fade out the splash screen over the first three seconds.
 785     double t = globals->get_sim_time_sec();
 786     if (t <= 2.5)
 787         fgSplashUpdate((2.5 - t) / 2.5);
 788 }
 789
 790
 791
 792 // options.cxx needs to see this for toggle_panel()
 793 // Handle new window size or exposure
 794 void
 795 FGRenderer::resize( int width, int height ) {
 796     int view_h;
 797
 798     if ( (!fgGetBool("/sim/virtual-cockpit"))
 799          && fgPanelVisible() && idle_state == 1000 ) {
 800         view_h = (int)(height * (globals->get_current_panel()->getViewHeight() -
 801                              globals->get_current_panel()->getYOffset()) / 768.0);
 802     } else {
 803         view_h = height;
 804     }
 805
 806     glViewport( 0, (GLint)(height - view_h), (GLint)(width), (GLint)(view_h) );
 807
 808     static int lastwidth = width;
 809     static int lastheight = height;
 810     if (width != lastwidth)
 811         fgSetInt("/sim/startup/xsize", lastwidth = width);
 812     if (height != lastheight)
 813         fgSetInt("/sim/startup/ysize", lastheight = height);
 814
 815     guiInitMouse(width, height);
 816
 817     // for all views
 818     FGViewMgr *viewmgr = globals->get_viewmgr();
 819     if (viewmgr) {
 820       for ( int i = 0; i < viewmgr->size(); ++i ) {
 821         viewmgr->get_view(i)->
 822           set_aspect_ratio((float)view_h / (float)width);
 823       }
 824
 825       setFOV( viewmgr->get_current_view()->get_h_fov(),
 826               viewmgr->get_current_view()->get_v_fov() );
 827       // cout << "setFOV(" << viewmgr->get_current_view()->get_h_fov()
 828       //      << ", " << viewmgr->get_current_view()->get_v_fov() << ")"
 829       //      << endl;
 830
 831     }
 832
 833     fgHUDReshape();
 834
 835 }
 836
 837
 838 // These are wrapper functions around ssgSetNearFar() and ssgSetFOV()
 839 // which will post process and rewrite the resulting frustum if we
 840 // want to do asymmetric view frustums.
 841
 842 static void fgHackFrustum() {
 843
 844     // specify a percent of the configured view frustum to actually
 845     // display.  This is a bit of a hack to achieve asymmetric view
 846     // frustums.  For instance, if you want to display two monitors
 847     // side by side, you could specify each with a double fov, a 0.5
 848     // aspect ratio multiplier, and then the left side monitor would
 849     // have a left_pct = 0.0, a right_pct = 0.5, a bottom_pct = 0.0,
 850     // and a top_pct = 1.0.  The right side monitor would have a
 851     // left_pct = 0.5 and a right_pct = 1.0.
 852
 853     static SGPropertyNode *left_pct
 854         = fgGetNode("/sim/current-view/frustum-left-pct");
 855     static SGPropertyNode *right_pct
 856         = fgGetNode("/sim/current-view/frustum-right-pct");
 857     static SGPropertyNode *bottom_pct
 858         = fgGetNode("/sim/current-view/frustum-bottom-pct");
 859     static SGPropertyNode *top_pct
 860         = fgGetNode("/sim/current-view/frustum-top-pct");
 861
 862     sgFrustum *f = ssgGetFrustum();
 863
 864     // cout << " l = " << f->getLeft()
 865     //      << " r = " << f->getRight()
 866     //      << " b = " << f->getBot()
 867     //      << " t = " << f->getTop()
 868     //      << " n = " << f->getNear()
 869     //      << " f = " << f->getFar()
 870     //      << endl;
 871
 872     double width = f->getRight() - f->getLeft();
 873     double height = f->getTop() - f->getBot();
 874
 875     double l, r, t, b;
 876
 877     if ( left_pct != NULL ) {
 878         l = f->getLeft() + width * left_pct->getDoubleValue();
 879     } else {
 880         l = f->getLeft();
 881     }
 882
 883     if ( right_pct != NULL ) {
 884         r = f->getLeft() + width * right_pct->getDoubleValue();
 885     } else {
 886         r = f->getRight();
 887     }
 888
 889     if ( bottom_pct != NULL ) {
 890         b = f->getBot() + height * bottom_pct->getDoubleValue();
 891     } else {
 892         b = f->getBot();
 893     }
 894
 895     if ( top_pct != NULL ) {
 896         t = f->getBot() + height * top_pct->getDoubleValue();
 897     } else {
 898         t = f->getTop();
 899     }
 900
 901     ssgSetFrustum(l, r, b, t, f->getNear(), f->getFar());
 902 }
 903
 904
 905 // we need some static storage space for these values.  However, we
 906 // can't store it in a renderer class object because the functions
 907 // that manipulate these are static.  They are static so they can
 908 // interface to the display callback system.  There's probably a
 909 // better way, there has to be a better way, but I'm not seeing it
 910 // right now.
 911 static float fov_width = 55.0;
 912 static float fov_height = 42.0;
 913 static float fov_near = 1.0;
 914 static float fov_far = 1000.0;
 915
 916
 917 /** FlightGear code should use this routine to set the FOV rather than
 918  *  calling the ssg routine directly
 919  */
 920 void FGRenderer::setFOV( float w, float h ) {
 921     fov_width = w;
 922     fov_height = h;
 923
 924     // fully specify the view frustum before hacking it (so we don't
 925     // accumulate hacked effects
 926     ssgSetFOV( w, h );
 927     ssgSetNearFar( fov_near, fov_far );
 928     fgHackFrustum();
 929     sgEnviro.setFOV( w, h );
 930 }
 931
 932
 933 /** FlightGear code should use this routine to set the Near/Far clip
 934  *  planes rather than calling the ssg routine directly
 935  */
 936 void FGRenderer::setNearFar( float n, float f ) {
 937     fov_near = n;
 938     fov_far = f;
 939
 940     // fully specify the view frustum before hacking it (so we don't
 941     // accumulate hacked effects
 942     ssgSetNearFar( n, f );
 943     ssgSetFOV( fov_width, fov_height );
 944
 945     fgHackFrustum();
 946 }
 947
 948 bool FGRenderer::getPickInfo( sgdVec3 pt, sgdVec3 dir, unsigned x, unsigned y )
 949 {
 950   // Get the matrices involved in the transform from global to screen
 951   // coordinates.
 952   sgMat4 pm;
 953   ssgGetProjectionMatrix(pm);
 954   sgMat4 mv;
 955   ssgGetModelviewMatrix(mv);
 956
 957   // Compose ...
 958   sgMat4 m;
 959   sgMultMat4(m, pm, mv);
 960   // ... and invert
 961   sgInvertMat4(m);
 962
 963   // Get the width and height of the display to be able to normalize the
 964   // mouse coordinate
 965   float width = fgGetInt("/sim/startup/xsize");
 966   float height = fgGetInt("/sim/startup/ysize");
 967
 968   // Compute some coordinates of in the line from the eyepoint to the
 969   // mouse click coodinates.
 970   // First build the normalized projection coordinates
 971   sgVec4 normPt;
 972   sgSetVec4(normPt, (2*x - width)/width, -(2*y - height)/height, 1, 1);
 973   // Transform them into the real world
 974   sgVec4 worldPt;
 975   sgXformPnt4(worldPt, normPt, m);
 976   if (worldPt[3] == 0)
 977     return false;
 978   sgScaleVec3(worldPt, 1/worldPt[3]);
 979
 980   // Now build a direction from the point
 981   FGViewer* view = globals->get_current_view();
 982   sgVec4 fDir;
 983   sgSubVec3(fDir, worldPt, view->get_view_pos());
 984   sgdSetVec3(dir, fDir);
 985   sgdNormalizeVec3(dir);
 986
 987   // Copy the start point
 988   sgdCopyVec3(pt, view->get_absolute_view_pos());
 989
 990   return true;
 991 }
 992
 993 // end of renderer.cxx
 994