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
  41 #include <Scenery/scenery.hxx>
  42 //#include <Main/location.hxx>
  43
  44 #include <simgear/math/vector.hxx>
  45 #include <Main/globals.hxx>
  46 #include <Model/acmodel.hxx>
  47
  48 #include "viewer.hxx"
  49
  50 \f
  51 //////////////////////////////////////////////////////////////////
  52 // Norman's Optimized matrix rotators!                          //
  53 //////////////////////////////////////////////////////////////////
  54
  55 static void fgMakeLOCAL( sgMat4 dst, const double Theta,
  56                                 const double Phi, const double Psi)
  57 {
  58     SGfloat cosTheta = (SGfloat) cos(Theta);
  59     SGfloat sinTheta = (SGfloat) sin(Theta);
  60     SGfloat cosPhi   = (SGfloat) cos(Phi);
  61     SGfloat sinPhi   = (SGfloat) sin(Phi);
  62     SGfloat sinPsi   = (SGfloat) sin(Psi) ;
  63     SGfloat cosPsi   = (SGfloat) cos(Psi) ;
  64
  65     dst[0][0] = cosPhi * cosTheta;
  66     dst[0][1] = sinPhi * cosPsi + cosPhi * -sinTheta * -sinPsi;
  67     dst[0][2] = sinPhi * sinPsi + cosPhi * -sinTheta * cosPsi;
  68     dst[0][3] = SG_ZERO;
  69
  70     dst[1][0] = -sinPhi * cosTheta;
  71     dst[1][1] = cosPhi * cosPsi + -sinPhi * -sinTheta * -sinPsi;
  72     dst[1][2] = cosPhi * sinPsi + -sinPhi * -sinTheta * cosPsi;
  73     dst[1][3] = SG_ZERO ;
  74
  75     dst[2][0] = sinTheta;
  76     dst[2][1] = cosTheta * -sinPsi;
  77     dst[2][2] = cosTheta * cosPsi;
  78     dst[2][3] = SG_ZERO;
  79
  80     dst[3][0] = SG_ZERO;
  81     dst[3][1] = SG_ZERO;
  82     dst[3][2] = SG_ZERO;
  83     dst[3][3] = SG_ONE ;
  84 }
  85
  86
  87 // Since these are pure rotation matrices we can save some bookwork
  88 // by considering them to be 3x3 until the very end -- NHV
  89 static void MakeVIEW_OFFSET( sgMat4 dst,
  90                       const float angle1, const sgVec3 axis1,
  91                       const float angle2, const sgVec3 axis2 )
  92 {
  93     // make rotmatrix1 from angle and axis
  94     float s = (float) sin ( angle1 ) ;
  95     float c = (float) cos ( angle1 ) ;
  96     float t = SG_ONE - c ;
  97
  98     sgMat3 mat1;
  99     float tmp = t * axis1[0];
 100     mat1[0][0] = tmp * axis1[0] + c ;
 101     mat1[0][1] = tmp * axis1[1] + s * axis1[2] ;
 102     mat1[0][2] = tmp * axis1[2] - s * axis1[1] ;
 103
 104     tmp = t * axis1[1];
 105     mat1[1][0] = tmp * axis1[0] - s * axis1[2] ;
 106     mat1[1][1] = tmp * axis1[1] + c ;
 107     mat1[1][2] = tmp * axis1[2] + s * axis1[0] ;
 108
 109     tmp = t * axis1[2];
 110     mat1[2][0] = tmp * axis1[0] + s * axis1[1] ;
 111     mat1[2][1] = tmp * axis1[1] - s * axis1[0] ;
 112     mat1[2][2] = tmp * axis1[2] + c ;
 113
 114     // make rotmatrix2 from angle and axis
 115     s = (float) sin ( angle2 ) ;
 116     c = (float) cos ( angle2 ) ;
 117     t = SG_ONE - c ;
 118
 119     sgMat3 mat2;
 120     tmp = t * axis2[0];
 121     mat2[0][0] = tmp * axis2[0] + c ;
 122     mat2[0][1] = tmp * axis2[1] + s * axis2[2] ;
 123     mat2[0][2] = tmp * axis2[2] - s * axis2[1] ;
 124
 125     tmp = t * axis2[1];
 126     mat2[1][0] = tmp * axis2[0] - s * axis2[2] ;
 127     mat2[1][1] = tmp * axis2[1] + c ;
 128     mat2[1][2] = tmp * axis2[2] + s * axis2[0] ;
 129
 130     tmp = t * axis2[2];
 131     mat2[2][0] = tmp * axis2[0] + s * axis2[1] ;
 132     mat2[2][1] = tmp * axis2[1] - s * axis2[0] ;
 133     mat2[2][2] = tmp * axis2[2] + c ;
 134
 135     // multiply matrices
 136     for ( int j = 0 ; j < 3 ; j++ ) {
 137         dst[0][j] = mat2[0][0] * mat1[0][j] +
 138                     mat2[0][1] * mat1[1][j] +
 139                     mat2[0][2] * mat1[2][j];
 140
 141         dst[1][j] = mat2[1][0] * mat1[0][j] +
 142                     mat2[1][1] * mat1[1][j] +
 143                     mat2[1][2] * mat1[2][j];
 144
 145         dst[2][j] = mat2[2][0] * mat1[0][j] +
 146                     mat2[2][1] * mat1[1][j] +
 147                     mat2[2][2] * mat1[2][j];
 148     }
 149     // fill in 4x4 matrix elements
 150     dst[0][3] = SG_ZERO;
 151     dst[1][3] = SG_ZERO;
 152     dst[2][3] = SG_ZERO;
 153     dst[3][0] = SG_ZERO;
 154     dst[3][1] = SG_ZERO;
 155     dst[3][2] = SG_ZERO;
 156     dst[3][3] = SG_ONE;
 157 }
 158
 159 // Taking advantage of the 3x3 nature of this -- NHV
 160 inline static void MakeWithWorldUp( sgMat4 dst, const sgMat4 UP, const sgMat4 LOCAL )
 161 {
 162     sgMat4 tmp;
 163
 164     float a = UP[0][0];
 165     float b = UP[1][0];
 166     float c = UP[2][0];
 167     tmp[0][0] = a*LOCAL[0][0] + b*LOCAL[0][1] + c*LOCAL[0][2] ;
 168     tmp[1][0] = a*LOCAL[1][0] + b*LOCAL[1][1] + c*LOCAL[1][2] ;
 169     tmp[2][0] = a*LOCAL[2][0] + b*LOCAL[2][1] + c*LOCAL[2][2] ;
 170     tmp[3][0] = SG_ZERO ;
 171
 172     a = UP[0][1];
 173     b = UP[1][1];
 174     c = UP[2][1];
 175     tmp[0][1] = a*LOCAL[0][0] + b*LOCAL[0][1] + c*LOCAL[0][2] ;
 176     tmp[1][1] = a*LOCAL[1][0] + b*LOCAL[1][1] + c*LOCAL[1][2] ;
 177     tmp[2][1] = a*LOCAL[2][0] + b*LOCAL[2][1] + c*LOCAL[2][2] ;
 178     tmp[3][1] = SG_ZERO ;
 179
 180     a = UP[0][2];
 181     c = UP[2][2];
 182     tmp[0][2] = a*LOCAL[0][0] + c*LOCAL[0][2] ;
 183     tmp[1][2] = a*LOCAL[1][0] + c*LOCAL[1][2] ;
 184     tmp[2][2] = a*LOCAL[2][0] + c*LOCAL[2][2] ;
 185     tmp[3][2] = SG_ZERO ;
 186
 187     tmp[0][3] = SG_ZERO ;
 188     tmp[1][3] = SG_ZERO ;
 189     tmp[2][3] = SG_ZERO ;
 190     tmp[3][3] = SG_ONE ;
 191     sgCopyMat4(dst, tmp);
 192 }
 193
 194
 195 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 196 // Implementation of FGViewer.
 197 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 198
 199 // Constructor
 200 FGViewer::FGViewer( fgViewType Type, bool from_model, int from_model_index, bool at_model, int at_model_index ):
 201     _scaling_type(FG_SCALING_MAX),
 202     _fov_deg(55.0),
 203     _dirty(true),
 204     _lon_deg(0),
 205     _lat_deg(0),
 206     _alt_ft(0),
 207     _target_lon_deg(0),
 208     _target_lat_deg(0),
 209     _target_alt_ft(0),
 210     _roll_deg(0),
 211     _pitch_deg(0),
 212     _heading_deg(0),
 213     _x_offset_m(0),
 214     _y_offset_m(0),
 215     _z_offset_m(0),
 216     _heading_offset_deg(0),
 217     _pitch_offset_deg(0),
 218     _roll_offset_deg(0),
 219     _goal_heading_offset_deg(0.0),
 220     _goal_pitch_offset_deg(0.0)
 221 {
 222     sgdZeroVec3(_absolute_view_pos);
 223     _type = Type;
 224     _from_model = from_model;
 225     _from_model_index = from_model_index;
 226     _at_model = at_model;
 227     _at_model_index = at_model_index;
 228     //a reasonable guess for init, so that the math doesn't blow up
 229 }
 230
 231
 232 // Destructor
 233 FGViewer::~FGViewer( void ) {
 234 }
 235
 236 void
 237 FGViewer::init ()
 238 {
 239   if ( _from_model )
 240     _location = (FGLocation *) globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getFGLocation();
 241   else
 242     _location = (FGLocation *) new FGLocation;
 243
 244   if ( _type == FG_LOOKAT ) {
 245     if ( _at_model )
 246       _target_location = (FGLocation *) globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getFGLocation();
 247     else
 248       _target_location = (FGLocation *) new FGLocation;
 249   }
 250 }
 251
 252 void
 253 FGViewer::bind ()
 254 {
 255 }
 256
 257 void
 258 FGViewer::unbind ()
 259 {
 260 }
 261
 262 void
 263 FGViewer::setType ( int type )
 264 {
 265   if (type == 0)
 266     _type = FG_LOOKFROM;
 267   if (type == 1)
 268     _type = FG_LOOKAT;
 269 }
 270
 271 void
 272 FGViewer::setLongitude_deg (double lon_deg)
 273 {
 274   _dirty = true;
 275   _lon_deg = lon_deg;
 276 }
 277
 278 void
 279 FGViewer::setLatitude_deg (double lat_deg)
 280 {
 281   _dirty = true;
 282   _lat_deg = lat_deg;
 283 }
 284
 285 void
 286 FGViewer::setAltitude_ft (double alt_ft)
 287 {
 288   _dirty = true;
 289   _alt_ft = alt_ft;
 290 }
 291
 292 void
 293 FGViewer::setPosition (double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft)
 294 {
 295   _dirty = true;
 296   _lon_deg = lon_deg;
 297   _lat_deg = lat_deg;
 298   _alt_ft = alt_ft;
 299 }
 300
 301 void
 302 FGViewer::setTargetLongitude_deg (double lon_deg)
 303 {
 304   _dirty = true;
 305   _target_lon_deg = lon_deg;
 306 }
 307
 308 void
 309 FGViewer::setTargetLatitude_deg (double lat_deg)
 310 {
 311   _dirty = true;
 312   _target_lat_deg = lat_deg;
 313 }
 314
 315 void
 316 FGViewer::setTargetAltitude_ft (double alt_ft)
 317 {
 318   _dirty = true;
 319   _target_alt_ft = alt_ft;
 320 }
 321
 322 void
 323 FGViewer::setTargetPosition (double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft)
 324 {
 325   _dirty = true;
 326   _target_lon_deg = lon_deg;
 327   _target_lat_deg = lat_deg;
 328   _target_alt_ft = alt_ft;
 329 }
 330
 331 void
 332 FGViewer::setRoll_deg (double roll_deg)
 333 {
 334   _dirty = true;
 335   _roll_deg = roll_deg;
 336 }
 337
 338 void
 339 FGViewer::setPitch_deg (double pitch_deg)
 340 {
 341   _dirty = true;
 342   _pitch_deg = pitch_deg;
 343 }
 344
 345 void
 346 FGViewer::setHeading_deg (double heading_deg)
 347 {
 348   _dirty = true;
 349   _heading_deg = heading_deg;
 350 }
 351
 352 void
 353 FGViewer::setOrientation (double roll_deg, double pitch_deg, double heading_deg)
 354 {
 355   _dirty = true;
 356   _roll_deg = roll_deg;
 357   _pitch_deg = pitch_deg;
 358   _heading_deg = heading_deg;
 359 }
 360
 361 void
 362 FGViewer::setTargetRoll_deg (double target_roll_deg)
 363 {
 364   _dirty = true;
 365   _target_roll_deg = target_roll_deg;
 366 }
 367
 368 void
 369 FGViewer::setTargetPitch_deg (double target_pitch_deg)
 370 {
 371   _dirty = true;
 372   _target_pitch_deg = target_pitch_deg;
 373 }
 374
 375 void
 376 FGViewer::setTargetHeading_deg (double target_heading_deg)
 377 {
 378   _dirty = true;
 379   _target_heading_deg = target_heading_deg;
 380 }
 381
 382 void
 383 FGViewer::setTargetOrientation (double target_roll_deg, double target_pitch_deg, double target_heading_deg)
 384 {
 385   _dirty = true;
 386   _target_roll_deg = target_roll_deg;
 387   _target_pitch_deg = target_pitch_deg;
 388   _target_heading_deg = target_heading_deg;
 389 }
 390
 391 void
 392 FGViewer::setXOffset_m (double x_offset_m)
 393 {
 394   _dirty = true;
 395   _x_offset_m = x_offset_m;
 396 }
 397
 398 void
 399 FGViewer::setYOffset_m (double y_offset_m)
 400 {
 401   _dirty = true;
 402   _y_offset_m = y_offset_m;
 403 }
 404
 405 void
 406 FGViewer::setZOffset_m (double z_offset_m)
 407 {
 408   _dirty = true;
 409   _z_offset_m = z_offset_m;
 410 }
 411
 412 void
 413 FGViewer::setPositionOffsets (double x_offset_m, double y_offset_m, double z_offset_m)
 414 {
 415   _dirty = true;
 416   _x_offset_m = x_offset_m;
 417   _y_offset_m = y_offset_m;
 418   _z_offset_m = z_offset_m;
 419 }
 420
 421 void
 422 FGViewer::setRollOffset_deg (double roll_offset_deg)
 423 {
 424   _dirty = true;
 425   _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 426 }
 427
 428 void
 429 FGViewer::setPitchOffset_deg (double pitch_offset_deg)
 430 {
 431   _dirty = true;
 432   _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 433 }
 434
 435 void
 436 FGViewer::setHeadingOffset_deg (double heading_offset_deg)
 437 {
 438   _dirty = true;
 439   _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 440 }
 441
 442 void
 443 FGViewer::setGoalRollOffset_deg (double goal_roll_offset_deg)
 444 {
 445   _dirty = true;
 446   _goal_roll_offset_deg = goal_roll_offset_deg;
 447 }
 448
 449 void
 450 FGViewer::setGoalPitchOffset_deg (double goal_pitch_offset_deg)
 451 {
 452   _dirty = true;
 453   _goal_pitch_offset_deg = goal_pitch_offset_deg;
 454   if ( _goal_pitch_offset_deg < -90 ) {
 455     _goal_pitch_offset_deg = -90.0;
 456   }
 457   if ( _goal_pitch_offset_deg > 90.0 ) {
 458     _goal_pitch_offset_deg = 90.0;
 459   }
 460
 461 }
 462
 463 void
 464 FGViewer::setGoalHeadingOffset_deg (double goal_heading_offset_deg)
 465 {
 466   _dirty = true;
 467   _goal_heading_offset_deg = goal_heading_offset_deg;
 468   while ( _goal_heading_offset_deg < 0.0 ) {
 469     _goal_heading_offset_deg += 360;
 470   }
 471   while ( _goal_heading_offset_deg > 360 ) {
 472     _goal_heading_offset_deg -= 360;
 473   }
 474 }
 475
 476 void
 477 FGViewer::setOrientationOffsets (double roll_offset_deg, double pitch_offset_deg, double heading_offset_deg)
 478 {
 479   _dirty = true;
 480   _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 481   _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 482   _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 483 }
 484
 485 double *
 486 FGViewer::get_absolute_view_pos ()
 487 {
 488   if (_dirty)
 489     recalc();
 490   return _absolute_view_pos;
 491 }
 492
 493 float *
 494 FGViewer::getRelativeViewPos ()
 495 {
 496   if (_dirty)
 497     recalc();
 498   return _relative_view_pos;
 499 }
 500
 501 float *
 502 FGViewer::getZeroElevViewPos ()
 503 {
 504   if (_dirty)
 505     recalc();
 506   return _zero_elev_view_pos;
 507 }
 508
 509 void
 510 FGViewer::updateFromModelLocation (FGLocation * location)
 511 {
 512   sgCopyMat4(LOCAL, location->getCachedTransformMatrix());
 513   _lon_deg = location->getLongitude_deg();
 514   _lat_deg = location->getLatitude_deg();
 515   _alt_ft = location->getAltitudeASL_ft();
 516   _roll_deg = location->getRoll_deg();
 517   _pitch_deg = location->getPitch_deg();
 518   _heading_deg = location->getHeading_deg();
 519   sgCopyVec3(_zero_elev_view_pos,  location->get_zero_elev());
 520   sgCopyVec3(_relative_view_pos, location->get_view_pos());
 521   sgdCopyVec3(_absolute_view_pos, location->get_absolute_view_pos());
 522   sgCopyMat4(UP, location->getCachedUpMatrix());
 523   sgCopyVec3(_world_up, location->get_world_up());
 524   // these are the vectors that the sun and moon code like to get...
 525   sgCopyVec3(_surface_east, location->get_surface_east());
 526   sgCopyVec3(_surface_south, location->get_surface_south());
 527 }
 528
 529 void
 530 FGViewer::recalcOurOwnLocation (double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft,
 531                         double roll_deg, double pitch_deg, double heading_deg)
 532 {
 533   // update from our own data...
 534   _location->setPosition( lon_deg, lat_deg, alt_ft );
 535   _location->setOrientation( roll_deg, pitch_deg, heading_deg );
 536   sgCopyMat4(LOCAL, _location->getTransformMatrix());
 537   sgCopyVec3(_zero_elev_view_pos,  _location->get_zero_elev());
 538   sgCopyVec3(_relative_view_pos, _location->get_view_pos());
 539   sgdCopyVec3(_absolute_view_pos, _location->get_absolute_view_pos());
 540   // these are the vectors that the sun and moon code like to get...
 541   sgCopyVec3(_surface_east, _location->get_surface_east());
 542   sgCopyVec3(_surface_south, _location->get_surface_south());
 543 }
 544
 545 // recalc() is done every time one of the setters is called (making the
 546 // cached data "dirty") on the next "get".  It calculates all the outputs
 547 // for viewer.
 548 void
 549 FGViewer::recalc ()
 550 {
 551   sgVec3 minus_z, right, forward, tilt;
 552   sgMat4 tmpROT;  // temp rotation work matrices
 553   sgVec3 eye_pos, at_pos;
 554
 555   // The position vectors originate from the view point or target location
 556   // depending on the type of view.
 557
 558   if (_type == FG_LOOKFROM) {
 559     // LOOKFROM mode...
 560     if ( _from_model ) {
 561       // update or data from model location
 562       updateFromModelLocation(_location);
 563     } else {
 564       // update from our own data...
 565       recalcOurOwnLocation( _lon_deg, _lat_deg, _alt_ft,
 566             _roll_deg, _pitch_deg, _heading_deg );
 567       // get world up data from just recalced location
 568       sgCopyMat4(UP, _location->getUpMatrix());
 569       sgCopyVec3(_world_up, _location->get_world_up());
 570     }
 571
 572   } else {
 573
 574     // LOOKAT mode...
 575     if ( _from_model ) {
 576       // update or data from model location
 577       updateFromModelLocation(_location);
 578     } else {
 579       // update from our own data, just the rotation here...
 580       recalcOurOwnLocation( _lon_deg, _lat_deg, _alt_ft,
 581             _roll_deg, _pitch_deg, _heading_deg );
 582       // get world up data from just recalced location
 583       sgCopyMat4(UP, _location->getUpMatrix());
 584       sgCopyVec3(_world_up, _location->get_world_up());
 585     }
 586     // save they eye positon...
 587     sgCopyVec3(eye_pos,  _location->get_view_pos());
 588     // save the eye rotation before getting target values!!!
 589     sgCopyMat4(tmpROT, LOCAL);
 590
 591     if ( _at_model ) {
 592       // update or data from model location
 593       updateFromModelLocation(_target_location);
 594     } else {
 595       // if not model then calculate our own target position...
 596       recalcOurOwnLocation( _target_lon_deg, _target_lat_deg, _target_alt_ft,
 597             _target_roll_deg, _target_pitch_deg, _target_heading_deg );
 598     }
 599     // restore the eye rotation (the from position rotation)
 600     sgCopyMat4(LOCAL, tmpROT);
 601
 602   }
 603
 604   // the coordinates generated by the above "recalcPositionVectors"
 605   sgCopyVec3(_zero_elev, _zero_elev_view_pos);
 606   sgCopyVec3(_view_pos, _relative_view_pos);
 607
 608   // FIXME:
 609   // Doing this last recalc here for published values...where the airplane is
 610   // This should be per aircraft or model (for published values) before
 611   // multiple FDM can be done.
 612   // This info should come directly from the model (not through viewer),
 613   // because in some cases there is no model directly assigned as a lookfrom
 614   // position.  The problem that arises is related to the FDM interface looking
 615   // indirectly to the viewer to find the altitude of the aircraft on the runway.
 616   //
 617   // Note that recalcPositionVectors can be removed from viewer when this
 618   // issue is addressed.
 619   //
 620   if (!_from_model) {
 621     recalcPositionVectors(fgGetDouble("/position/longitude-deg"),
 622                         fgGetDouble("/position/latitude-deg"),
 623                         fgGetDouble("/position/altitude-ft"));
 624   }
 625
 626   // make sg vectors view up, right and forward vectors from LOCAL
 627   sgSetVec3( _view_up, LOCAL[2][0], LOCAL[2][1], LOCAL[2][2] );
 628   sgSetVec3( right, LOCAL[1][0], LOCAL[1][1], LOCAL[1][2] );
 629   sgSetVec3( forward, -LOCAL[0][0], -LOCAL[0][1], -LOCAL[0][2] );
 630
 631   // create the (xyz) eye Position offsets Vector
 632   sgVec3 position_offset;
 633   sgSetVec3( position_offset, -_z_offset_m, _x_offset_m, _y_offset_m );
 634
 635
 636   if (_type == FG_LOOKAT) {
 637
 638     // Note that when in "lookat" view the "world up" vector is always applied
 639     // to the viewer.  World up is based on verticle at a given lon/lat (see
 640     // matrix "UP" above).
 641
 642     // Orientation Offsets matrix
 643     MakeVIEW_OFFSET( VIEW_OFFSET,
 644       (_heading_offset_deg -_heading_deg) * SG_DEGREES_TO_RADIANS, _world_up,
 645       _pitch_offset_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS, right );
 646
 647     // Eye Position Offsets to vector
 648     sgXformVec3( position_offset, position_offset, UP );
 649
 650     // add in the Orientation Offsets here
 651     sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_OFFSET );
 652
 653     // add the Position offsets from object to the eye position
 654     sgAddVec3( eye_pos, eye_pos, position_offset );
 655
 656     // at position (what we are looking at)
 657     sgCopyVec3( at_pos, _view_pos );
 658
 659     // Make the VIEW matrix for a "LOOKAT".
 660     sgMakeLookAtMat4( VIEW, eye_pos, at_pos, _view_up );
 661   }
 662
 663   if (_type == FG_LOOKFROM) {
 664
 665     // Note that when in "lookfrom" view the "view up" vector is always applied
 666     // to the viewer.  View up is based on verticle of the aircraft itself. (see
 667     // "LOCAL" matrix above)
 668
 669     // Orientation Offsets matrix
 670     MakeVIEW_OFFSET( VIEW_OFFSET,
 671       _heading_offset_deg  * SG_DEGREES_TO_RADIANS, _view_up,
 672       _pitch_offset_deg  * SG_DEGREES_TO_RADIANS, right );
 673
 674     // Eye Position Offsets to vector
 675     sgXformVec3( position_offset, position_offset, LOCAL);
 676
 677     // add the offsets including rotations to the translation vector
 678     sgAddVec3( _view_pos, position_offset );
 679
 680     // Make the VIEW matrix.
 681     sgSetVec4(VIEW[0], right[0], right[1], right[2],SG_ZERO);
 682     sgSetVec4(VIEW[1], forward[0], forward[1], forward[2],SG_ZERO);
 683     sgSetVec4(VIEW[2], _view_up[0], _view_up[1], _view_up[2],SG_ZERO);
 684     sgSetVec4(VIEW[3], SG_ZERO, SG_ZERO, SG_ZERO,SG_ONE);
 685     // multiply the OFFSETS (for heading and pitch) into the VIEW
 686     sgPostMultMat4(VIEW, VIEW_OFFSET);
 687
 688     // add the position data to the matrix
 689     sgSetVec4(VIEW[3], _view_pos[0], _view_pos[1], _view_pos[2],SG_ONE);
 690
 691   }
 692
 693   set_clean();
 694 }
 695
 696 void
 697 FGViewer::recalcPositionVectors (double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft) const
 698 {
 699   double sea_level_radius_m;
 700   double lat_geoc_rad;
 701
 702
 703                                 // Convert from geodetic to geocentric
 704                                 // coordinates.
 705   sgGeodToGeoc(lat_deg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 706                alt_ft * SG_FEET_TO_METER,
 707                &sea_level_radius_m,
 708                &lat_geoc_rad);
 709
 710                                 // Calculate the cartesian coordinates
 711                                 // of point directly below at sea level.
 712                                 // aka Zero Elevation Position
 713   Point3D p = Point3D(lon_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS,
 714                       lat_geoc_rad,
 715                       sea_level_radius_m);
 716   Point3D tmp = sgPolarToCart3d(p) - scenery.get_next_center();
 717   sgSetVec3(_zero_elev_view_pos, tmp[0], tmp[1], tmp[2]);
 718
 719                                 // Calculate the absolute view position
 720                                 // in fgfs coordinates.
 721                                 // aka Absolute View Position
 722   p.setz(p.radius() + alt_ft * SG_FEET_TO_METER);
 723   tmp = sgPolarToCart3d(p);
 724   sgdSetVec3(_absolute_view_pos, tmp[0], tmp[1], tmp[2]);
 725
 726                                 // Calculate the relative view position
 727                                 // from the scenery center.
 728                                 // aka Relative View Position
 729   sgdVec3 scenery_center;
 730   sgdSetVec3(scenery_center,
 731              scenery.get_next_center().x(),
 732              scenery.get_next_center().y(),
 733              scenery.get_next_center().z());
 734   sgdVec3 view_pos;
 735   sgdSubVec3(view_pos, _absolute_view_pos, scenery_center);
 736   sgSetVec3(_relative_view_pos, view_pos);
 737
 738 }
 739
 740 double
 741 FGViewer::get_h_fov()
 742 {
 743     switch (_scaling_type) {
 744     case FG_SCALING_WIDTH:  // h_fov == fov
 745         return _fov_deg;
 746     case FG_SCALING_MAX:
 747         if (_aspect_ratio < 1.0) {
 748             // h_fov == fov
 749             return _fov_deg;
 750         } else {
 751             // v_fov == fov
 752             return atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS) / _aspect_ratio) *
 753                 SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
 754         }
 755     default:
 756         assert(false);
 757     }
 758 }
 759
 760 double
 761 FGViewer::get_v_fov()
 762 {
 763     switch (_scaling_type) {
 764     case FG_SCALING_WIDTH:  // h_fov == fov
 765         return atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS) * _aspect_ratio) *
 766             SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
 767     case FG_SCALING_MAX:
 768         if (_aspect_ratio < 1.0) {
 769             // h_fov == fov
 770             return atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS) * _aspect_ratio) *
 771                 SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
 772         } else {
 773             // v_fov == fov
 774             return _fov_deg;
 775         }
 776     default:
 777         assert(false);
 778     }
 779 }
 780
 781 void
 782 FGViewer::update (int dt)
 783 {
 784   int i;
 785   for ( i = 0; i < dt; i++ ) {
 786     if ( fabs( _goal_heading_offset_deg - _heading_offset_deg) < 1 ) {
 787       setHeadingOffset_deg( _goal_heading_offset_deg );
 788       break;
 789     } else {
 790       // move current_view.headingoffset towards
 791       // current_view.goal_view_offset
 792       if ( _goal_heading_offset_deg > _heading_offset_deg )
 793         {
 794           if ( _goal_heading_offset_deg - _heading_offset_deg < 180 ){
 795             incHeadingOffset_deg( 0.5 );
 796           } else {
 797             incHeadingOffset_deg( -0.5 );
 798           }
 799         } else {
 800           if ( _heading_offset_deg - _goal_heading_offset_deg < 180 ){
 801             incHeadingOffset_deg( -0.5 );
 802           } else {
 803             incHeadingOffset_deg( 0.5 );
 804           }
 805         }
 806       if ( _heading_offset_deg > 360 ) {
 807         incHeadingOffset_deg( -360 );
 808       } else if ( _heading_offset_deg < 0 ) {
 809         incHeadingOffset_deg( 360 );
 810       }
 811     }
 812   }
 813
 814   for ( i = 0; i < dt; i++ ) {
 815     if ( fabs( _goal_pitch_offset_deg - _pitch_offset_deg ) < 1 ) {
 816       setPitchOffset_deg( _goal_pitch_offset_deg );
 817       break;
 818     } else {
 819       // move current_view.pitch_offset_deg towards
 820       // current_view.goal_pitch_offset
 821       if ( _goal_pitch_offset_deg > _pitch_offset_deg )
 822         {
 823           incPitchOffset_deg( 1.0 );
 824         } else {
 825             incPitchOffset_deg( -1.0 );
 826         }
 827       if ( _pitch_offset_deg > 90 ) {
 828         setPitchOffset_deg(90);
 829       } else if ( _pitch_offset_deg < -90 ) {
 830         setPitchOffset_deg( -90 );
 831       }
 832     }
 833   }
 834 }
 835
 836
 837
 838
 839
 840
 841