src/Main/viewer.cxx

   1 // viewer.cxx -- class for managing a viewer in the flightgear world.
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started August 1997.
   4 //                          overhaul started October 2000.
   5 //   partially rewritten by Jim Wilson jim@kelcomaine.com using interface
   6 //                          by David Megginson March 2002
   7 //
   8 // Copyright (C) 1997 - 2000  Curtis L. Olson  - curt@flightgear.org
   9 //
  10 // This program is free software; you can redistribute it and/or
  11 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  13 // License, or (at your option) any later version.
  14 //
  15 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  16 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18 // General Public License for more details.
  19 //
  20 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  21 // along with this program; if not, write to the Free Software
  22 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  23 //
  24 // $Id$
  25
  26
  27 #include <simgear/compiler.h>
  28
  29 #include "fg_props.hxx"
  30
  31 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  32 #  include <config.h>
  33 #endif
  34
  35 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  36 #include <simgear/constants.h>
  37 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  38 #include <simgear/math/polar3d.hxx>
  39 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  40 #include <simgear/scene/model/location.hxx>
  41 #include <simgear/scene/model/placement.hxx>
  42 #include <simgear/math/vector.hxx>
  43
  44 #include <Main/globals.hxx>
  45 #include <Scenery/scenery.hxx>
  46 #include <Model/acmodel.hxx>
  47
  48 #include "viewer.hxx"
  49
  50 \f
  51 //////////////////////////////////////////////////////////////////
  52 // Norman's Optimized matrix rotators!                          //
  53 //////////////////////////////////////////////////////////////////
  54
  55
  56 // Since these are pure rotation matrices we can save some bookwork
  57 // by considering them to be 3x3 until the very end -- NHV
  58 static void MakeVIEW_OFFSET( sgMat4 dst,
  59                       const float angle1, const sgVec3 axis1,
  60                       const float angle2, const sgVec3 axis2 )
  61 {
  62     // make rotmatrix1 from angle and axis
  63     float s = (float) sin ( angle1 ) ;
  64     float c = (float) cos ( angle1 ) ;
  65     float t = SG_ONE - c ;
  66
  67     sgMat3 mat1;
  68     float tmp = t * axis1[0];
  69     mat1[0][0] = tmp * axis1[0] + c ;
  70     mat1[0][1] = tmp * axis1[1] + s * axis1[2] ;
  71     mat1[0][2] = tmp * axis1[2] - s * axis1[1] ;
  72
  73     tmp = t * axis1[1];
  74     mat1[1][0] = tmp * axis1[0] - s * axis1[2] ;
  75     mat1[1][1] = tmp * axis1[1] + c ;
  76     mat1[1][2] = tmp * axis1[2] + s * axis1[0] ;
  77
  78     tmp = t * axis1[2];
  79     mat1[2][0] = tmp * axis1[0] + s * axis1[1] ;
  80     mat1[2][1] = tmp * axis1[1] - s * axis1[0] ;
  81     mat1[2][2] = tmp * axis1[2] + c ;
  82
  83     // make rotmatrix2 from angle and axis
  84     s = (float) sin ( angle2 ) ;
  85     c = (float) cos ( angle2 ) ;
  86     t = SG_ONE - c ;
  87
  88     sgMat3 mat2;
  89     tmp = t * axis2[0];
  90     mat2[0][0] = tmp * axis2[0] + c ;
  91     mat2[0][1] = tmp * axis2[1] + s * axis2[2] ;
  92     mat2[0][2] = tmp * axis2[2] - s * axis2[1] ;
  93
  94     tmp = t * axis2[1];
  95     mat2[1][0] = tmp * axis2[0] - s * axis2[2] ;
  96     mat2[1][1] = tmp * axis2[1] + c ;
  97     mat2[1][2] = tmp * axis2[2] + s * axis2[0] ;
  98
  99     tmp = t * axis2[2];
 100     mat2[2][0] = tmp * axis2[0] + s * axis2[1] ;
 101     mat2[2][1] = tmp * axis2[1] - s * axis2[0] ;
 102     mat2[2][2] = tmp * axis2[2] + c ;
 103
 104     // multiply matrices
 105     for ( int j = 0 ; j < 3 ; j++ ) {
 106         dst[0][j] = mat2[0][0] * mat1[0][j] +
 107                     mat2[0][1] * mat1[1][j] +
 108                     mat2[0][2] * mat1[2][j];
 109
 110         dst[1][j] = mat2[1][0] * mat1[0][j] +
 111                     mat2[1][1] * mat1[1][j] +
 112                     mat2[1][2] * mat1[2][j];
 113
 114         dst[2][j] = mat2[2][0] * mat1[0][j] +
 115                     mat2[2][1] * mat1[1][j] +
 116                     mat2[2][2] * mat1[2][j];
 117     }
 118     // fill in 4x4 matrix elements
 119     dst[0][3] = SG_ZERO;
 120     dst[1][3] = SG_ZERO;
 121     dst[2][3] = SG_ZERO;
 122     dst[3][0] = SG_ZERO;
 123     dst[3][1] = SG_ZERO;
 124     dst[3][2] = SG_ZERO;
 125     dst[3][3] = SG_ONE;
 126 }
 127
 128
 129 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 130 // Implementation of FGViewer.
 131 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 132
 133 // Constructor...
 134 FGViewer::FGViewer( fgViewType Type, bool from_model, int from_model_index,
 135                     bool at_model, int at_model_index,
 136                     double damp_alt, double damp_roll, double damp_pitch, double damp_heading,
 137                     double x_offset_m, double y_offset_m, double z_offset_m,
 138                     double heading_offset_deg, double pitch_offset_deg,
 139                     double roll_offset_deg, double fov_deg,
 140                     double target_x_offset_m, double target_y_offset_m,
 141                     double target_z_offset_m, double near_m ):
 142     _dirty(true),
 143     _lon_deg(0),
 144     _lat_deg(0),
 145     _alt_ft(0),
 146     _target_lon_deg(0),
 147     _target_lat_deg(0),
 148     _target_alt_ft(0),
 149     _roll_deg(0),
 150     _pitch_deg(0),
 151     _heading_deg(0),
 152     _damp_alt(0),
 153     _damp_roll(0),
 154     _damp_pitch(0),
 155     _damp_heading(0),
 156     _scaling_type(FG_SCALING_MAX)
 157 {
 158     sgdZeroVec3(_absolute_view_pos);
 159     _type = Type;
 160     _from_model = from_model;
 161     _from_model_index = from_model_index;
 162     _at_model = at_model;
 163     _at_model_index = at_model_index;
 164     if (damp_alt > 0.0)
 165       _damp_alt = 1 - 1.0 / pow(10, fabs(damp_alt));
 166     if (damp_roll > 0.0)
 167       _damp_roll = 1 - 1.0 / pow(10, fabs(damp_roll));
 168     if (damp_pitch > 0.0)
 169       _damp_pitch = 1 - 1.0 / pow(10, fabs(damp_pitch));
 170     if (damp_heading > 0.0)
 171       _damp_heading = 1 - 1.0 / pow(10, fabs(damp_heading));
 172
 173     _x_offset_m = x_offset_m;
 174     _y_offset_m = y_offset_m;
 175     _z_offset_m = z_offset_m;
 176     _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 177     _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 178     _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 179     _goal_heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 180     _goal_pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 181     _goal_roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 182     if (fov_deg > 0) {
 183       _fov_deg = fov_deg;
 184     } else {
 185       _fov_deg = 55;
 186     }
 187     _target_x_offset_m = target_x_offset_m;
 188     _target_y_offset_m = target_y_offset_m;
 189     _target_z_offset_m = target_z_offset_m;
 190     _ground_level_nearplane_m = near_m;
 191     // a reasonable guess for init, so that the math doesn't blow up
 192 }
 193
 194
 195 // Destructor
 196 FGViewer::~FGViewer( void ) {
 197 }
 198
 199 void
 200 FGViewer::init ()
 201 {
 202   if ( _from_model )
 203     _location = (SGLocation *) globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getSGLocation();
 204   else
 205     _location = (SGLocation *) new SGLocation;
 206
 207   if ( _type == FG_LOOKAT ) {
 208     if ( _at_model )
 209       _target_location = (SGLocation *) globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getSGLocation();
 210     else
 211       _target_location = (SGLocation *) new SGLocation;
 212   }
 213 }
 214
 215 void
 216 FGViewer::bind ()
 217 {
 218 }
 219
 220 void
 221 FGViewer::unbind ()
 222 {
 223 }
 224
 225 void
 226 FGViewer::setType ( int type )
 227 {
 228   if (type == 0)
 229     _type = FG_LOOKFROM;
 230   if (type == 1)
 231     _type = FG_LOOKAT;
 232 }
 233
 234 void
 235 FGViewer::setLongitude_deg (double lon_deg)
 236 {
 237   _dirty = true;
 238   _lon_deg = lon_deg;
 239 }
 240
 241 void
 242 FGViewer::setLatitude_deg (double lat_deg)
 243 {
 244   _dirty = true;
 245   _lat_deg = lat_deg;
 246 }
 247
 248 void
 249 FGViewer::setAltitude_ft (double alt_ft)
 250 {
 251   _dirty = true;
 252   _alt_ft = alt_ft;
 253 }
 254
 255 void
 256 FGViewer::setPosition (double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft)
 257 {
 258   _dirty = true;
 259   _lon_deg = lon_deg;
 260   _lat_deg = lat_deg;
 261   _alt_ft = alt_ft;
 262 }
 263
 264 void
 265 FGViewer::setTargetLongitude_deg (double lon_deg)
 266 {
 267   _dirty = true;
 268   _target_lon_deg = lon_deg;
 269 }
 270
 271 void
 272 FGViewer::setTargetLatitude_deg (double lat_deg)
 273 {
 274   _dirty = true;
 275   _target_lat_deg = lat_deg;
 276 }
 277
 278 void
 279 FGViewer::setTargetAltitude_ft (double alt_ft)
 280 {
 281   _dirty = true;
 282   _target_alt_ft = alt_ft;
 283 }
 284
 285 void
 286 FGViewer::setTargetPosition (double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft)
 287 {
 288   _dirty = true;
 289   _target_lon_deg = lon_deg;
 290   _target_lat_deg = lat_deg;
 291   _target_alt_ft = alt_ft;
 292 }
 293
 294 void
 295 FGViewer::setRoll_deg (double roll_deg)
 296 {
 297   _dirty = true;
 298   _roll_deg = roll_deg;
 299 }
 300
 301 void
 302 FGViewer::setPitch_deg (double pitch_deg)
 303 {
 304   _dirty = true;
 305   _pitch_deg = pitch_deg;
 306 }
 307
 308 void
 309 FGViewer::setHeading_deg (double heading_deg)
 310 {
 311   _dirty = true;
 312   _heading_deg = heading_deg;
 313 }
 314
 315 void
 316 FGViewer::setOrientation (double roll_deg, double pitch_deg, double heading_deg)
 317 {
 318   _dirty = true;
 319   _roll_deg = roll_deg;
 320   _pitch_deg = pitch_deg;
 321   _heading_deg = heading_deg;
 322 }
 323
 324 void
 325 FGViewer::setTargetRoll_deg (double target_roll_deg)
 326 {
 327   _dirty = true;
 328   _target_roll_deg = target_roll_deg;
 329 }
 330
 331 void
 332 FGViewer::setTargetPitch_deg (double target_pitch_deg)
 333 {
 334   _dirty = true;
 335   _target_pitch_deg = target_pitch_deg;
 336 }
 337
 338 void
 339 FGViewer::setTargetHeading_deg (double target_heading_deg)
 340 {
 341   _dirty = true;
 342   _target_heading_deg = target_heading_deg;
 343 }
 344
 345 void
 346 FGViewer::setTargetOrientation (double target_roll_deg, double target_pitch_deg, double target_heading_deg)
 347 {
 348   _dirty = true;
 349   _target_roll_deg = target_roll_deg;
 350   _target_pitch_deg = target_pitch_deg;
 351   _target_heading_deg = target_heading_deg;
 352 }
 353
 354 void
 355 FGViewer::setXOffset_m (double x_offset_m)
 356 {
 357   _dirty = true;
 358   _x_offset_m = x_offset_m;
 359 }
 360
 361 void
 362 FGViewer::setYOffset_m (double y_offset_m)
 363 {
 364   _dirty = true;
 365   _y_offset_m = y_offset_m;
 366 }
 367
 368 void
 369 FGViewer::setZOffset_m (double z_offset_m)
 370 {
 371   _dirty = true;
 372   _z_offset_m = z_offset_m;
 373 }
 374
 375 void
 376 FGViewer::setTargetXOffset_m (double target_x_offset_m)
 377 {
 378   _dirty = true;
 379   _target_x_offset_m = target_x_offset_m;
 380 }
 381
 382 void
 383 FGViewer::setTargetYOffset_m (double target_y_offset_m)
 384 {
 385   _dirty = true;
 386   _target_y_offset_m = target_y_offset_m;
 387 }
 388
 389 void
 390 FGViewer::setTargetZOffset_m (double target_z_offset_m)
 391 {
 392   _dirty = true;
 393   _target_z_offset_m = target_z_offset_m;
 394 }
 395
 396 void
 397 FGViewer::setPositionOffsets (double x_offset_m, double y_offset_m, double z_offset_m)
 398 {
 399   _dirty = true;
 400   _x_offset_m = x_offset_m;
 401   _y_offset_m = y_offset_m;
 402   _z_offset_m = z_offset_m;
 403 }
 404
 405 void
 406 FGViewer::setRollOffset_deg (double roll_offset_deg)
 407 {
 408   _dirty = true;
 409   _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 410 }
 411
 412 void
 413 FGViewer::setPitchOffset_deg (double pitch_offset_deg)
 414 {
 415   _dirty = true;
 416   _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 417 }
 418
 419 void
 420 FGViewer::setHeadingOffset_deg (double heading_offset_deg)
 421 {
 422   _dirty = true;
 423   _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 424 }
 425
 426 void
 427 FGViewer::setGoalRollOffset_deg (double goal_roll_offset_deg)
 428 {
 429   _dirty = true;
 430   _goal_roll_offset_deg = goal_roll_offset_deg;
 431 }
 432
 433 void
 434 FGViewer::setGoalPitchOffset_deg (double goal_pitch_offset_deg)
 435 {
 436   _dirty = true;
 437   _goal_pitch_offset_deg = goal_pitch_offset_deg;
 438   if ( _goal_pitch_offset_deg < -90 ) {
 439     _goal_pitch_offset_deg = -90.0;
 440   }
 441   if ( _goal_pitch_offset_deg > 90.0 ) {
 442     _goal_pitch_offset_deg = 90.0;
 443   }
 444
 445 }
 446
 447 void
 448 FGViewer::setGoalHeadingOffset_deg (double goal_heading_offset_deg)
 449 {
 450   _dirty = true;
 451   _goal_heading_offset_deg = goal_heading_offset_deg;
 452   while ( _goal_heading_offset_deg < 0.0 ) {
 453     _goal_heading_offset_deg += 360;
 454   }
 455   while ( _goal_heading_offset_deg > 360 ) {
 456     _goal_heading_offset_deg -= 360;
 457   }
 458 }
 459
 460 void
 461 FGViewer::setOrientationOffsets (double roll_offset_deg, double pitch_offset_deg, double heading_offset_deg)
 462 {
 463   _dirty = true;
 464   _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 465   _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 466   _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 467 }
 468
 469 double *
 470 FGViewer::get_absolute_view_pos ()
 471 {
 472   if (_dirty)
 473     recalc();
 474   return _absolute_view_pos;
 475 }
 476
 477 float *
 478 FGViewer::getRelativeViewPos ()
 479 {
 480   if (_dirty)
 481     recalc();
 482   return _relative_view_pos;
 483 }
 484
 485 float *
 486 FGViewer::getZeroElevViewPos ()
 487 {
 488   if (_dirty)
 489     recalc();
 490   return _zero_elev_view_pos;
 491 }
 492
 493 void
 494 FGViewer::updateFromModelLocation (SGLocation * location)
 495 {
 496   sgCopyMat4(LOCAL, location->getCachedTransformMatrix());
 497 }
 498
 499 void
 500 FGViewer::updateAtModelLocation (SGLocation * location)
 501 {
 502   sgCopyMat4(ATLOCAL,
 503              location->getCachedTransformMatrix());
 504 }
 505
 506 void
 507 FGViewer::recalcOurOwnLocation (SGLocation * location, double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft,
 508                         double roll_deg, double pitch_deg, double heading_deg)
 509 {
 510   // update from our own data...
 511   dampEyeData(alt_ft, roll_deg, pitch_deg, heading_deg);
 512   location->setPosition( lon_deg, lat_deg, alt_ft );
 513   location->setOrientation( roll_deg, pitch_deg, heading_deg );
 514   sgCopyMat4(LOCAL,
 515              location->getTransformMatrix(globals->get_scenery()->get_center()));
 516 }
 517
 518 // recalc() is done every time one of the setters is called (making the
 519 // cached data "dirty") on the next "get".  It calculates all the outputs
 520 // for viewer.
 521 void
 522 FGViewer::recalc ()
 523 {
 524   if (_type == FG_LOOKFROM) {
 525     recalcLookFrom();
 526   } else {
 527     recalcLookAt();
 528   }
 529
 530   set_clean();
 531 }
 532
 533 // recalculate for LookFrom view type...
 534 void
 535 FGViewer::recalcLookFrom ()
 536 {
 537
 538   sgVec3 right, forward;
 539   // sgVec3 eye_pos;
 540   sgVec3 position_offset; // eye position offsets (xyz)
 541
 542   // LOOKFROM mode...
 543
 544   // Update location data...
 545   if ( _from_model ) {
 546     // update or data from model location
 547     updateFromModelLocation(_location);
 548   } else {
 549     // update from our own data...
 550     recalcOurOwnLocation( _location, _lon_deg, _lat_deg, _alt_ft,
 551           _roll_deg, _pitch_deg, _heading_deg );
 552   }
 553
 554   // copy data from location class to local items...
 555   copyLocationData();
 556
 557   // make sg vectors view up, right and forward vectors from LOCAL
 558   sgSetVec3( _view_up, LOCAL[2][0], LOCAL[2][1], LOCAL[2][2] );
 559   sgSetVec3( right, LOCAL[1][0], LOCAL[1][1], LOCAL[1][2] );
 560   sgSetVec3( forward, -LOCAL[0][0], -LOCAL[0][1], -LOCAL[0][2] );
 561
 562
 563   // Note that when in "lookfrom" view the "view up" vector is always applied
 564   // to the viewer.  View up is based on verticle of the aircraft itself. (see
 565   // "LOCAL" matrix above)
 566
 567   // Orientation Offsets matrix
 568   MakeVIEW_OFFSET( VIEW_OFFSET,
 569     _heading_offset_deg  * SG_DEGREES_TO_RADIANS, _view_up,
 570     _pitch_offset_deg  * SG_DEGREES_TO_RADIANS, right );
 571
 572   // Make the VIEW matrix.
 573   sgSetVec4(VIEW[0], right[0], right[1], right[2],SG_ZERO);
 574   sgSetVec4(VIEW[1], forward[0], forward[1], forward[2],SG_ZERO);
 575   sgSetVec4(VIEW[2], _view_up[0], _view_up[1], _view_up[2],SG_ZERO);
 576   sgSetVec4(VIEW[3], SG_ZERO, SG_ZERO, SG_ZERO,SG_ONE);
 577
 578   // rotate model or local matrix to get a matrix to apply Eye Position Offsets
 579   sgMat4 VIEW_UP; // L0 forward L1 right L2 up
 580   sgCopyVec4(VIEW_UP[0], LOCAL[1]);
 581   sgCopyVec4(VIEW_UP[1], LOCAL[2]);
 582   sgCopyVec4(VIEW_UP[2], LOCAL[0]);
 583   sgZeroVec4(VIEW_UP[3]);
 584
 585   // Eye Position Offsets to vector
 586   sgSetVec3( position_offset, _x_offset_m, _y_offset_m, _z_offset_m );
 587   sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_UP);
 588
 589   // add the offsets including rotations to the translation vector
 590   sgAddVec3( _view_pos, position_offset );
 591
 592   // multiply the OFFSETS (for heading and pitch) into the VIEW
 593   sgPostMultMat4(VIEW, VIEW_OFFSET);
 594
 595   // add the position data to the matrix
 596   sgSetVec4(VIEW[3], _view_pos[0], _view_pos[1], _view_pos[2],SG_ONE);
 597
 598 }
 599
 600 void
 601 FGViewer::recalcLookAt ()
 602 {
 603
 604   sgVec3 right;
 605   sgVec3 eye_pos, at_pos;
 606   sgVec3 position_offset; // eye position offsets (xyz)
 607   sgVec3 target_position_offset; // target position offsets (xyz)
 608
 609   // The position vectors originate from the view point or target location
 610   // depending on the type of view.
 611
 612   // LOOKAT mode...
 613
 614   // Update location data for target...
 615   if ( _at_model ) {
 616     // update or data from model location
 617     updateAtModelLocation(_target_location);
 618   } else {
 619     // if not model then calculate our own target position...
 620     recalcOurOwnLocation( _target_location, _target_lon_deg, _target_lat_deg, _target_alt_ft,
 621           _target_roll_deg, _target_pitch_deg, _target_heading_deg );
 622   }
 623   // calculate the "at" target object positon relative to eye or view's tile center...
 624   sgdVec3 dVec3;
 625   sgdSetVec3(dVec3,  _location->get_tile_center()[0], _location->get_tile_center()[1], _location->get_tile_center()[2]);
 626   sgdSubVec3(dVec3,
 627              _target_location->get_absolute_view_pos(globals->get_scenery()->get_center()),
 628              dVec3 );
 629   sgSetVec3(at_pos, dVec3[0], dVec3[1], dVec3[2]);
 630
 631   // Update location data for eye...
 632   if ( _from_model ) {
 633     // update or data from model location
 634     updateFromModelLocation(_location);
 635   } else {
 636     // update from our own data, just the rotation here...
 637
 638     recalcOurOwnLocation( _location, _lon_deg, _lat_deg, _alt_ft,
 639           _roll_deg, _pitch_deg, _heading_deg );
 640   }
 641   // save the eye positon...
 642   sgCopyVec3(eye_pos,  _location->get_view_pos());
 643
 644   // copy data from location class to local items...
 645   copyLocationData();
 646
 647   // make sg vectors view up, right and forward vectors from LOCAL
 648   sgSetVec3( _view_up, LOCAL[2][0], LOCAL[2][1], LOCAL[2][2] );
 649   sgSetVec3( right, LOCAL[1][0], LOCAL[1][1], LOCAL[1][2] );
 650
 651   // rotate model or local matrix to get a matrix to apply Eye Position Offsets
 652   sgMat4 VIEW_UP; // L0 forward L1 right L2 up
 653   sgCopyVec4(VIEW_UP[0], LOCAL[1]);
 654   sgCopyVec4(VIEW_UP[1], LOCAL[2]);
 655   sgCopyVec4(VIEW_UP[2], LOCAL[0]);
 656   sgZeroVec4(VIEW_UP[3]);
 657
 658   // get Orientation Offsets matrix
 659   MakeVIEW_OFFSET( VIEW_OFFSET,
 660     (_heading_offset_deg - 180) * SG_DEGREES_TO_RADIANS, _view_up,
 661     _pitch_offset_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS, right );
 662
 663   // add in the position offsets
 664   sgSetVec3( position_offset, _y_offset_m, _x_offset_m, _z_offset_m );
 665   sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_UP);
 666
 667   // apply the Orientation offsets
 668   sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_OFFSET );
 669
 670   // add the Position offsets from object to the eye position
 671   sgAddVec3( eye_pos, eye_pos, position_offset );
 672
 673   // add target offsets to at_position...
 674   sgSetVec3(target_position_offset, _target_z_offset_m,  _target_x_offset_m,
 675                                     _target_y_offset_m );
 676   sgXformVec3(target_position_offset, target_position_offset, ATLOCAL);
 677   sgAddVec3( at_pos, at_pos, target_position_offset);
 678
 679   sgAddVec3( eye_pos, eye_pos, target_position_offset);
 680
 681   // Make the VIEW matrix for a "LOOKAT".
 682   sgMakeLookAtMat4( VIEW, eye_pos, at_pos, _view_up );
 683
 684 }
 685
 686 // copy results from location class to viewer...
 687 // FIXME: some of these should be changed to reference directly to SGLocation...
 688 void
 689 FGViewer::copyLocationData()
 690 {
 691   // Get our friendly vectors from the eye location...
 692   sgCopyVec3(_zero_elev_view_pos,  _location->get_zero_elev());
 693   sgCopyVec3(_relative_view_pos, _location->get_view_pos());
 694   sgdCopyVec3(_absolute_view_pos,
 695               _location->get_absolute_view_pos(globals->get_scenery()->get_center()));
 696   sgCopyMat4(UP, _location->getCachedUpMatrix());
 697   sgCopyVec3(_world_up, _location->get_world_up());
 698   // these are the vectors that the sun and moon code like to get...
 699   sgCopyVec3(_surface_east, _location->get_surface_east());
 700   sgCopyVec3(_surface_south, _location->get_surface_south());
 701
 702   // Update viewer's postion data for the eye location...
 703   _lon_deg = _location->getLongitude_deg();
 704   _lat_deg = _location->getLatitude_deg();
 705   _alt_ft = _location->getAltitudeASL_ft();
 706   _roll_deg = _location->getRoll_deg();
 707   _pitch_deg = _location->getPitch_deg();
 708   _heading_deg = _location->getHeading_deg();
 709
 710   // Update viewer's postion data for the target (at object) location
 711   if (_type == FG_LOOKAT) {
 712     _target_lon_deg = _target_location->getLongitude_deg();
 713     _target_lat_deg = _target_location->getLatitude_deg();
 714     _target_alt_ft = _target_location->getAltitudeASL_ft();
 715     _target_roll_deg = _target_location->getRoll_deg();
 716     _target_pitch_deg = _target_location->getPitch_deg();
 717     _target_heading_deg = _target_location->getHeading_deg();
 718   }
 719
 720   // copy coordinates to outputs for viewer...
 721   sgCopyVec3(_zero_elev, _zero_elev_view_pos);
 722   sgCopyVec3(_view_pos, _relative_view_pos);
 723 }
 724
 725 void
 726 FGViewer::dampEyeData (double &alt_ft, double &roll_deg, double &pitch_deg, double &heading_deg)
 727 {
 728   static FGViewer *last = 0;
 729   if (last != this) {
 730     _damp_sync = 0.0;
 731     _damped_alt_ft = alt_ft;
 732     _damped_roll_deg = roll_deg;
 733     _damped_pitch_deg = pitch_deg;
 734     _damped_heading_deg = heading_deg;
 735     last = this;
 736     return;
 737   }
 738
 739   if (_damp_sync < 0.01) {
 740     alt_ft = _damped_alt_ft;
 741     roll_deg = _damped_roll_deg;
 742     pitch_deg = _damped_pitch_deg;
 743     heading_deg = _damped_heading_deg;
 744     return;
 745   }
 746
 747   while (_damp_sync >= 0.01) {
 748     _damp_sync -= 0.01;
 749
 750     double d;
 751     if (_damp_alt > 0.0)
 752       alt_ft = _damped_alt_ft = alt_ft * (1 - _damp_alt) + _damped_alt_ft * _damp_alt;
 753
 754     if (_damp_roll > 0.0) {
 755       d = _damped_roll_deg - roll_deg;
 756       if (d >= 180.0)
 757         _damped_roll_deg -= 360.0;
 758       else if (d < -180.0)
 759         _damped_roll_deg += 360.0;
 760       roll_deg = _damped_roll_deg = roll_deg * (1 - _damp_roll) + _damped_roll_deg * _damp_roll;
 761     }
 762
 763     if (_damp_pitch > 0.0) {
 764       d = _damped_pitch_deg - pitch_deg;
 765       if (d >= 180.0)
 766         _damped_pitch_deg -= 360.0;
 767       else if (d < -180.0)
 768         _damped_pitch_deg += 360.0;
 769       pitch_deg = _damped_pitch_deg = pitch_deg * (1 - _damp_pitch) + _damped_pitch_deg * _damp_pitch;
 770     }
 771
 772     if (_damp_heading > 0.0) {
 773       d = _damped_heading_deg - heading_deg;
 774       if (d >= 180.0)
 775         _damped_heading_deg -= 360.0;
 776       else if (d < -180.0)
 777         _damped_heading_deg += 360.0;
 778       heading_deg = _damped_heading_deg = heading_deg * (1 - _damp_heading) + _damped_heading_deg * _damp_heading;
 779     }
 780   }
 781 }
 782
 783 double
 784 FGViewer::get_h_fov()
 785 {
 786     switch (_scaling_type) {
 787     case FG_SCALING_WIDTH:  // h_fov == fov
 788         return _fov_deg;
 789     case FG_SCALING_MAX:
 790         if (_aspect_ratio < 1.0) {
 791             // h_fov == fov
 792             return _fov_deg;
 793         } else {
 794             // v_fov == fov
 795             return atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS) / _aspect_ratio) *
 796                 SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
 797         }
 798     default:
 799         assert(false);
 800     }
 801     return 0.0;
 802 }
 803
 804
 805
 806 double
 807 FGViewer::get_v_fov()
 808 {
 809     switch (_scaling_type) {
 810     case FG_SCALING_WIDTH:  // h_fov == fov
 811         return atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS) * _aspect_ratio) *
 812             SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
 813     case FG_SCALING_MAX:
 814         if (_aspect_ratio < 1.0) {
 815             // h_fov == fov
 816             return atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS) * _aspect_ratio) *
 817                 SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
 818         } else {
 819             // v_fov == fov
 820             return _fov_deg;
 821         }
 822     default:
 823         assert(false);
 824     }
 825     return 0.0;
 826 }
 827
 828 void
 829 FGViewer::update (double dt)
 830 {
 831   _damp_sync += dt;
 832
 833   int i;
 834   int dt_ms = int(dt * 1000);
 835   for ( i = 0; i < dt_ms; i++ ) {
 836     if ( fabs( _goal_heading_offset_deg - _heading_offset_deg) < 1 ) {
 837       setHeadingOffset_deg( _goal_heading_offset_deg );
 838       break;
 839     } else {
 840       // move current_view.headingoffset towards
 841       // current_view.goal_view_offset
 842       if ( _goal_heading_offset_deg > _heading_offset_deg )
 843         {
 844           if ( _goal_heading_offset_deg - _heading_offset_deg < 180 ){
 845             incHeadingOffset_deg( 0.5 );
 846           } else {
 847             incHeadingOffset_deg( -0.5 );
 848           }
 849         } else {
 850           if ( _heading_offset_deg - _goal_heading_offset_deg < 180 ){
 851             incHeadingOffset_deg( -0.5 );
 852           } else {
 853             incHeadingOffset_deg( 0.5 );
 854           }
 855         }
 856       if ( _heading_offset_deg > 360 ) {
 857         incHeadingOffset_deg( -360 );
 858       } else if ( _heading_offset_deg < 0 ) {
 859         incHeadingOffset_deg( 360 );
 860       }
 861     }
 862   }
 863
 864   for ( i = 0; i < dt_ms; i++ ) {
 865     if ( fabs( _goal_pitch_offset_deg - _pitch_offset_deg ) < 1 ) {
 866       setPitchOffset_deg( _goal_pitch_offset_deg );
 867       break;
 868     } else {
 869       // move current_view.pitch_offset_deg towards
 870       // current_view.goal_pitch_offset
 871       if ( _goal_pitch_offset_deg > _pitch_offset_deg )
 872         {
 873           incPitchOffset_deg( 1.0 );
 874         } else {
 875             incPitchOffset_deg( -1.0 );
 876         }
 877       if ( _pitch_offset_deg > 90 ) {
 878         setPitchOffset_deg(90);
 879       } else if ( _pitch_offset_deg < -90 ) {
 880         setPitchOffset_deg( -90 );
 881       }
 882     }
 883   }
 884 }