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  - http://www.flightgear.org/~curt
   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                       const float angle3, const sgVec3 axis3 )
  62 {
  63     // make rotmatrix1 from angle and axis
  64     float s = (float) sin ( angle1 ) ;
  65     float c = (float) cos ( angle1 ) ;
  66     float t = SG_ONE - c ;
  67
  68     sgMat3 mat1;
  69     float tmp = t * axis1[0];
  70     mat1[0][0] = tmp * axis1[0] + c ;
  71     mat1[0][1] = tmp * axis1[1] + s * axis1[2] ;
  72     mat1[0][2] = tmp * axis1[2] - s * axis1[1] ;
  73
  74     tmp = t * axis1[1];
  75     mat1[1][0] = tmp * axis1[0] - s * axis1[2] ;
  76     mat1[1][1] = tmp * axis1[1] + c ;
  77     mat1[1][2] = tmp * axis1[2] + s * axis1[0] ;
  78
  79     tmp = t * axis1[2];
  80     mat1[2][0] = tmp * axis1[0] + s * axis1[1] ;
  81     mat1[2][1] = tmp * axis1[1] - s * axis1[0] ;
  82     mat1[2][2] = tmp * axis1[2] + c ;
  83
  84     // make rotmatrix2 from angle and axis
  85     s = (float) sin ( angle2 ) ;
  86     c = (float) cos ( angle2 ) ;
  87     t = SG_ONE - c ;
  88
  89     sgMat3 mat2;
  90     tmp = t * axis2[0];
  91     mat2[0][0] = tmp * axis2[0] + c ;
  92     mat2[0][1] = tmp * axis2[1] + s * axis2[2] ;
  93     mat2[0][2] = tmp * axis2[2] - s * axis2[1] ;
  94
  95     tmp = t * axis2[1];
  96     mat2[1][0] = tmp * axis2[0] - s * axis2[2] ;
  97     mat2[1][1] = tmp * axis2[1] + c ;
  98     mat2[1][2] = tmp * axis2[2] + s * axis2[0] ;
  99
 100     tmp = t * axis2[2];
 101     mat2[2][0] = tmp * axis2[0] + s * axis2[1] ;
 102     mat2[2][1] = tmp * axis2[1] - s * axis2[0] ;
 103     mat2[2][2] = tmp * axis2[2] + c ;
 104
 105
 106     // make rotmatrix3 from angle and axis (roll)
 107     s = (float) sin ( angle3 ) ;
 108     c = (float) cos ( angle3 ) ;
 109     t = SG_ONE - c ;
 110
 111     sgMat3 mat3;
 112     tmp = t * axis3[0];
 113     mat3[0][0] = tmp * axis3[0] + c ;
 114     mat3[0][1] = tmp * axis3[1] + s * axis3[2] ;
 115     mat3[0][2] = tmp * axis3[2] - s * axis3[1] ;
 116
 117     tmp = t * axis2[1];
 118     mat3[1][0] = tmp * axis3[0] - s * axis3[2] ;
 119     mat3[1][1] = tmp * axis3[1] + c ;
 120     mat3[1][2] = tmp * axis3[2] + s * axis3[0] ;
 121
 122     tmp = t * axis3[2];
 123     mat3[2][0] = tmp * axis3[0] + s * axis3[1] ;
 124     mat3[2][1] = tmp * axis3[1] - s * axis3[0] ;
 125     mat3[2][2] = tmp * axis3[2] + c ;
 126
 127     sgMat3 matt;
 128
 129     // multiply matrices
 130     for ( int j = 0 ; j < 3 ; j++ ) {
 131         matt[0][j] = mat2[0][0] * mat1[0][j] +
 132                     mat2[0][1] * mat1[1][j] +
 133                     mat2[0][2] * mat1[2][j];
 134
 135         matt[1][j] = mat2[1][0] * mat1[0][j] +
 136                     mat2[1][1] * mat1[1][j] +
 137                     mat2[1][2] * mat1[2][j];
 138
 139         matt[2][j] = mat2[2][0] * mat1[0][j] +
 140                     mat2[2][1] * mat1[1][j] +
 141                     mat2[2][2] * mat1[2][j];
 142     }
 143
 144     // multiply matrices
 145     for ( int j = 0 ; j < 3 ; j++ ) {
 146         dst[0][j] = mat3[0][0] * matt[0][j] +
 147                     mat3[0][1] * matt[1][j] +
 148                     mat3[0][2] * matt[2][j];
 149
 150         dst[1][j] = mat3[1][0] * matt[0][j] +
 151                     mat3[1][1] * matt[1][j] +
 152                     mat3[1][2] * matt[2][j];
 153
 154         dst[2][j] = mat3[2][0] * matt[0][j] +
 155                     mat3[2][1] * matt[1][j] +
 156                     mat3[2][2] * matt[2][j];
 157     }
 158     // fill in 4x4 matrix elements
 159     dst[0][3] = SG_ZERO;
 160     dst[1][3] = SG_ZERO;
 161     dst[2][3] = SG_ZERO;
 162     dst[3][0] = SG_ZERO;
 163     dst[3][1] = SG_ZERO;
 164     dst[3][2] = SG_ZERO;
 165     dst[3][3] = SG_ONE;
 166 }
 167
 168
 169 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 170 // Implementation of FGViewer.
 171 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 172
 173 // Constructor...
 174 FGViewer::FGViewer( fgViewType Type, bool from_model, int from_model_index,
 175                     bool at_model, int at_model_index,
 176                     double damp_roll, double damp_pitch, double damp_heading,
 177                     double x_offset_m, double y_offset_m, double z_offset_m,
 178                     double heading_offset_deg, double pitch_offset_deg,
 179                     double roll_offset_deg,
 180                     double fov_deg, double aspect_ratio_multiplier,
 181                     double target_x_offset_m, double target_y_offset_m,
 182                     double target_z_offset_m, double near_m, bool internal ):
 183     _dirty(true),
 184     _lon_deg(0),
 185     _lat_deg(0),
 186     _alt_ft(0),
 187     _target_lon_deg(0),
 188     _target_lat_deg(0),
 189     _target_alt_ft(0),
 190     _roll_deg(0),
 191     _pitch_deg(0),
 192     _heading_deg(0),
 193     _damp_sync(0),
 194     _damp_roll(0),
 195     _damp_pitch(0),
 196     _damp_heading(0),
 197     _scaling_type(FG_SCALING_MAX)
 198 {
 199     sgdZeroVec3(_absolute_view_pos);
 200     _type = Type;
 201     _from_model = from_model;
 202     _from_model_index = from_model_index;
 203     _at_model = at_model;
 204     _at_model_index = at_model_index;
 205
 206     _internal = internal;
 207
 208     if (damp_roll > 0.0)
 209       _damp_roll = 1.0 / pow(10.0, fabs(damp_roll));
 210     if (damp_pitch > 0.0)
 211       _damp_pitch = 1.0 / pow(10.0, fabs(damp_pitch));
 212     if (damp_heading > 0.0)
 213       _damp_heading = 1.0 / pow(10.0, fabs(damp_heading));
 214
 215     _x_offset_m = x_offset_m;
 216     _y_offset_m = y_offset_m;
 217     _z_offset_m = z_offset_m;
 218     _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 219     _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 220     _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 221     _goal_heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 222     _goal_pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 223     _goal_roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 224     if (fov_deg > 0) {
 225       _fov_deg = fov_deg;
 226     } else {
 227       _fov_deg = 55;
 228     }
 229     _aspect_ratio_multiplier = aspect_ratio_multiplier;
 230     _target_x_offset_m = target_x_offset_m;
 231     _target_y_offset_m = target_y_offset_m;
 232     _target_z_offset_m = target_z_offset_m;
 233     _ground_level_nearplane_m = near_m;
 234     // a reasonable guess for init, so that the math doesn't blow up
 235 }
 236
 237
 238 // Destructor
 239 FGViewer::~FGViewer( void ) {
 240 }
 241
 242 void
 243 FGViewer::init ()
 244 {
 245   if ( _from_model )
 246     _location = (SGLocation *) globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getSGLocation();
 247   else
 248     _location = (SGLocation *) new SGLocation;
 249
 250   if ( _type == FG_LOOKAT ) {
 251     if ( _at_model )
 252       _target_location = (SGLocation *) globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getSGLocation();
 253     else
 254       _target_location = (SGLocation *) new SGLocation;
 255   }
 256 }
 257
 258 void
 259 FGViewer::bind ()
 260 {
 261 }
 262
 263 void
 264 FGViewer::unbind ()
 265 {
 266 }
 267
 268 void
 269 FGViewer::setType ( int type )
 270 {
 271   if (type == 0)
 272     _type = FG_LOOKFROM;
 273   if (type == 1)
 274     _type = FG_LOOKAT;
 275 }
 276
 277 void
 278 FGViewer::setInternal ( bool internal )
 279 {
 280   _internal = internal;
 281 }
 282
 283 void
 284 FGViewer::setLongitude_deg (double lon_deg)
 285 {
 286   _dirty = true;
 287   _lon_deg = lon_deg;
 288 }
 289
 290 void
 291 FGViewer::setLatitude_deg (double lat_deg)
 292 {
 293   _dirty = true;
 294   _lat_deg = lat_deg;
 295 }
 296
 297 void
 298 FGViewer::setAltitude_ft (double alt_ft)
 299 {
 300   _dirty = true;
 301   _alt_ft = alt_ft;
 302 }
 303
 304 void
 305 FGViewer::setPosition (double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft)
 306 {
 307   _dirty = true;
 308   _lon_deg = lon_deg;
 309   _lat_deg = lat_deg;
 310   _alt_ft = alt_ft;
 311 }
 312
 313 void
 314 FGViewer::setTargetLongitude_deg (double lon_deg)
 315 {
 316   _dirty = true;
 317   _target_lon_deg = lon_deg;
 318 }
 319
 320 void
 321 FGViewer::setTargetLatitude_deg (double lat_deg)
 322 {
 323   _dirty = true;
 324   _target_lat_deg = lat_deg;
 325 }
 326
 327 void
 328 FGViewer::setTargetAltitude_ft (double alt_ft)
 329 {
 330   _dirty = true;
 331   _target_alt_ft = alt_ft;
 332 }
 333
 334 void
 335 FGViewer::setTargetPosition (double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft)
 336 {
 337   _dirty = true;
 338   _target_lon_deg = lon_deg;
 339   _target_lat_deg = lat_deg;
 340   _target_alt_ft = alt_ft;
 341 }
 342
 343 void
 344 FGViewer::setRoll_deg (double roll_deg)
 345 {
 346   _dirty = true;
 347   _roll_deg = roll_deg;
 348 }
 349
 350 void
 351 FGViewer::setPitch_deg (double pitch_deg)
 352 {
 353   _dirty = true;
 354   _pitch_deg = pitch_deg;
 355 }
 356
 357 void
 358 FGViewer::setHeading_deg (double heading_deg)
 359 {
 360   _dirty = true;
 361   _heading_deg = heading_deg;
 362 }
 363
 364 void
 365 FGViewer::setOrientation (double roll_deg, double pitch_deg, double heading_deg)
 366 {
 367   _dirty = true;
 368   _roll_deg = roll_deg;
 369   _pitch_deg = pitch_deg;
 370   _heading_deg = heading_deg;
 371 }
 372
 373 void
 374 FGViewer::setTargetRoll_deg (double target_roll_deg)
 375 {
 376   _dirty = true;
 377   _target_roll_deg = target_roll_deg;
 378 }
 379
 380 void
 381 FGViewer::setTargetPitch_deg (double target_pitch_deg)
 382 {
 383   _dirty = true;
 384   _target_pitch_deg = target_pitch_deg;
 385 }
 386
 387 void
 388 FGViewer::setTargetHeading_deg (double target_heading_deg)
 389 {
 390   _dirty = true;
 391   _target_heading_deg = target_heading_deg;
 392 }
 393
 394 void
 395 FGViewer::setTargetOrientation (double target_roll_deg, double target_pitch_deg, double target_heading_deg)
 396 {
 397   _dirty = true;
 398   _target_roll_deg = target_roll_deg;
 399   _target_pitch_deg = target_pitch_deg;
 400   _target_heading_deg = target_heading_deg;
 401 }
 402
 403 void
 404 FGViewer::setXOffset_m (double x_offset_m)
 405 {
 406   _dirty = true;
 407   _x_offset_m = x_offset_m;
 408 }
 409
 410 void
 411 FGViewer::setYOffset_m (double y_offset_m)
 412 {
 413   _dirty = true;
 414   _y_offset_m = y_offset_m;
 415 }
 416
 417 void
 418 FGViewer::setZOffset_m (double z_offset_m)
 419 {
 420   _dirty = true;
 421   _z_offset_m = z_offset_m;
 422 }
 423
 424 void
 425 FGViewer::setTargetXOffset_m (double target_x_offset_m)
 426 {
 427   _dirty = true;
 428   _target_x_offset_m = target_x_offset_m;
 429 }
 430
 431 void
 432 FGViewer::setTargetYOffset_m (double target_y_offset_m)
 433 {
 434   _dirty = true;
 435   _target_y_offset_m = target_y_offset_m;
 436 }
 437
 438 void
 439 FGViewer::setTargetZOffset_m (double target_z_offset_m)
 440 {
 441   _dirty = true;
 442   _target_z_offset_m = target_z_offset_m;
 443 }
 444
 445 void
 446 FGViewer::setPositionOffsets (double x_offset_m, double y_offset_m, double z_offset_m)
 447 {
 448   _dirty = true;
 449   _x_offset_m = x_offset_m;
 450   _y_offset_m = y_offset_m;
 451   _z_offset_m = z_offset_m;
 452 }
 453
 454 void
 455 FGViewer::setRollOffset_deg (double roll_offset_deg)
 456 {
 457   _dirty = true;
 458   _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 459 }
 460
 461 void
 462 FGViewer::setPitchOffset_deg (double pitch_offset_deg)
 463 {
 464   _dirty = true;
 465   _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 466 }
 467
 468 void
 469 FGViewer::setHeadingOffset_deg (double heading_offset_deg)
 470 {
 471   _dirty = true;
 472   _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 473 }
 474
 475 void
 476 FGViewer::setGoalRollOffset_deg (double goal_roll_offset_deg)
 477 {
 478   _dirty = true;
 479   _goal_roll_offset_deg = goal_roll_offset_deg;
 480 }
 481
 482 void
 483 FGViewer::setGoalPitchOffset_deg (double goal_pitch_offset_deg)
 484 {
 485   _dirty = true;
 486   _goal_pitch_offset_deg = goal_pitch_offset_deg;
 487   if ( _goal_pitch_offset_deg < -90 ) {
 488     _goal_pitch_offset_deg = -90.0;
 489   }
 490   if ( _goal_pitch_offset_deg > 90.0 ) {
 491     _goal_pitch_offset_deg = 90.0;
 492   }
 493
 494 }
 495
 496 void
 497 FGViewer::setGoalHeadingOffset_deg (double goal_heading_offset_deg)
 498 {
 499   _dirty = true;
 500   _goal_heading_offset_deg = goal_heading_offset_deg;
 501   while ( _goal_heading_offset_deg < 0.0 ) {
 502     _goal_heading_offset_deg += 360;
 503   }
 504   while ( _goal_heading_offset_deg > 360 ) {
 505     _goal_heading_offset_deg -= 360;
 506   }
 507 }
 508
 509 void
 510 FGViewer::setOrientationOffsets (double roll_offset_deg, double pitch_offset_deg, double heading_offset_deg)
 511 {
 512   _dirty = true;
 513   _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 514   _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 515   _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 516 }
 517
 518 double *
 519 FGViewer::get_absolute_view_pos ()
 520 {
 521   if (_dirty)
 522     recalc();
 523   return _absolute_view_pos;
 524 }
 525
 526 float *
 527 FGViewer::getRelativeViewPos ()
 528 {
 529   if (_dirty)
 530     recalc();
 531   return _relative_view_pos;
 532 }
 533
 534 float *
 535 FGViewer::getZeroElevViewPos ()
 536 {
 537   if (_dirty)
 538     recalc();
 539   return _zero_elev_view_pos;
 540 }
 541
 542 void
 543 FGViewer::updateFromModelLocation (SGLocation * location)
 544 {
 545   sgCopyMat4(LOCAL, location->getCachedTransformMatrix());
 546 }
 547
 548 void
 549 FGViewer::updateAtModelLocation (SGLocation * location)
 550 {
 551   sgCopyMat4(ATLOCAL,
 552              location->getCachedTransformMatrix());
 553 }
 554
 555 void
 556 FGViewer::recalcOurOwnLocation (SGLocation * location, double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft,
 557                         double roll_deg, double pitch_deg, double heading_deg)
 558 {
 559   // update from our own data...
 560   dampEyeData(roll_deg, pitch_deg, heading_deg);
 561   location->setPosition( lon_deg, lat_deg, alt_ft );
 562   location->setOrientation( roll_deg, pitch_deg, heading_deg );
 563   sgCopyMat4(LOCAL,
 564              location->getTransformMatrix(globals->get_scenery()->get_center()));
 565 }
 566
 567 // recalc() is done every time one of the setters is called (making the
 568 // cached data "dirty") on the next "get".  It calculates all the outputs
 569 // for viewer.
 570 void
 571 FGViewer::recalc ()
 572 {
 573   if (_type == FG_LOOKFROM) {
 574     recalcLookFrom();
 575   } else {
 576     recalcLookAt();
 577   }
 578
 579   set_clean();
 580 }
 581
 582 // recalculate for LookFrom view type...
 583 void
 584 FGViewer::recalcLookFrom ()
 585 {
 586
 587   sgVec3 right, forward;
 588   // sgVec3 eye_pos;
 589   sgVec3 position_offset; // eye position offsets (xyz)
 590
 591   // LOOKFROM mode...
 592
 593   // Update location data...
 594   if ( _from_model ) {
 595     // update or data from model location
 596     updateFromModelLocation(_location);
 597   } else {
 598     // update from our own data...
 599     recalcOurOwnLocation( _location, _lon_deg, _lat_deg, _alt_ft,
 600           _roll_deg, _pitch_deg, _heading_deg );
 601   }
 602
 603   // copy data from location class to local items...
 604   copyLocationData();
 605
 606   // make sg vectors view up, right and forward vectors from LOCAL
 607   sgSetVec3( _view_up, LOCAL[2][0], LOCAL[2][1], LOCAL[2][2] );
 608   sgSetVec3( right, LOCAL[1][0], LOCAL[1][1], LOCAL[1][2] );
 609   sgSetVec3( forward, -LOCAL[0][0], -LOCAL[0][1], -LOCAL[0][2] );
 610
 611   // Note that when in "lookfrom" view the "view up" vector is always applied
 612   // to the viewer.  View up is based on verticle of the aircraft itself. (see
 613   // "LOCAL" matrix above)
 614
 615   // Orientation Offsets matrix
 616   MakeVIEW_OFFSET( VIEW_OFFSET,
 617     _heading_offset_deg  * SG_DEGREES_TO_RADIANS, _view_up,
 618     _pitch_offset_deg  * SG_DEGREES_TO_RADIANS, right,
 619     _roll_offset_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS, forward );
 620
 621   // Make the VIEW matrix.
 622   sgSetVec4(VIEW[0], right[0], right[1], right[2],SG_ZERO);
 623   sgSetVec4(VIEW[1], forward[0], forward[1], forward[2],SG_ZERO);
 624   sgSetVec4(VIEW[2], _view_up[0], _view_up[1], _view_up[2],SG_ZERO);
 625   sgSetVec4(VIEW[3], SG_ZERO, SG_ZERO, SG_ZERO,SG_ONE);
 626
 627   // rotate model or local matrix to get a matrix to apply Eye Position Offsets
 628   sgMat4 VIEW_UP; // L0 forward L1 right L2 up
 629   sgCopyVec4(VIEW_UP[0], LOCAL[1]);
 630   sgCopyVec4(VIEW_UP[1], LOCAL[2]);
 631   sgCopyVec4(VIEW_UP[2], LOCAL[0]);
 632   sgZeroVec4(VIEW_UP[3]);
 633
 634   // Eye Position Offsets to vector
 635   sgSetVec3( position_offset, _x_offset_m, _y_offset_m, _z_offset_m );
 636   sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_UP);
 637
 638   // add the offsets including rotations to the translation vector
 639   sgAddVec3( _view_pos, position_offset );
 640
 641   // multiply the OFFSETS (for heading and pitch) into the VIEW
 642   sgPostMultMat4(VIEW, VIEW_OFFSET);
 643
 644   // add the position data to the matrix
 645   sgSetVec4(VIEW[3], _view_pos[0], _view_pos[1], _view_pos[2],SG_ONE);
 646
 647 }
 648
 649 void
 650 FGViewer::recalcLookAt ()
 651 {
 652
 653   sgVec3 right, forward;
 654   sgVec3 eye_pos, at_pos;
 655   sgVec3 position_offset; // eye position offsets (xyz)
 656   sgVec3 target_position_offset; // target position offsets (xyz)
 657
 658   // The position vectors originate from the view point or target location
 659   // depending on the type of view.
 660
 661   // LOOKAT mode...
 662
 663   // Update location data for target...
 664   if ( _at_model ) {
 665     // update or data from model location
 666     updateAtModelLocation(_target_location);
 667   } else {
 668     // if not model then calculate our own target position...
 669     recalcOurOwnLocation( _target_location, _target_lon_deg, _target_lat_deg, _target_alt_ft,
 670           _target_roll_deg, _target_pitch_deg, _target_heading_deg );
 671   }
 672   // calculate the "at" target object positon relative to eye or view's tile center...
 673   sgdVec3 dVec3;
 674   sgdSetVec3(dVec3,  _location->get_tile_center()[0], _location->get_tile_center()[1], _location->get_tile_center()[2]);
 675   sgdSubVec3(dVec3,
 676              _target_location->get_absolute_view_pos(globals->get_scenery()->get_center()),
 677              dVec3 );
 678   sgSetVec3(at_pos, dVec3[0], dVec3[1], dVec3[2]);
 679
 680   // Update location data for eye...
 681   if ( _from_model ) {
 682     // update or data from model location
 683     updateFromModelLocation(_location);
 684   } else {
 685     // update from our own data, just the rotation here...
 686     recalcOurOwnLocation( _location, _lon_deg, _lat_deg, _alt_ft,
 687           _roll_deg, _pitch_deg, _heading_deg );
 688   }
 689   // save the eye positon...
 690   sgCopyVec3(eye_pos,  _location->get_view_pos());
 691
 692   // copy data from location class to local items...
 693   copyLocationData();
 694
 695   // make sg vectors view up, right and forward vectors from LOCAL
 696   sgSetVec3( _view_up, LOCAL[2][0], LOCAL[2][1], LOCAL[2][2] );
 697   sgSetVec3( right, LOCAL[1][0], LOCAL[1][1], LOCAL[1][2] );
 698   sgSetVec3( forward, -LOCAL[0][0], -LOCAL[0][1], -LOCAL[0][2] );
 699
 700   // rotate model or local matrix to get a matrix to apply Eye Position Offsets
 701   sgMat4 VIEW_UP; // L0 forward L1 right L2 up
 702   sgCopyVec4(VIEW_UP[0], LOCAL[1]);
 703   sgCopyVec4(VIEW_UP[1], LOCAL[2]);
 704   sgCopyVec4(VIEW_UP[2], LOCAL[0]);
 705   sgZeroVec4(VIEW_UP[3]);
 706
 707   // get Orientation Offsets matrix
 708   MakeVIEW_OFFSET( VIEW_OFFSET,
 709     (_heading_offset_deg - 180) * SG_DEGREES_TO_RADIANS, _view_up,
 710     _pitch_offset_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS, right,
 711     _roll_offset_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS, forward );
 712
 713   // add in the position offsets
 714   sgSetVec3( position_offset, _y_offset_m, _x_offset_m, _z_offset_m );
 715   sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_UP);
 716
 717   // apply the Orientation offsets
 718   sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_OFFSET );
 719
 720   // add the Position offsets from object to the eye position
 721   sgAddVec3( eye_pos, eye_pos, position_offset );
 722
 723   // add target offsets to at_position...
 724   sgSetVec3(target_position_offset, _target_z_offset_m,  _target_x_offset_m,
 725                                     _target_y_offset_m );
 726   sgXformVec3(target_position_offset, target_position_offset, ATLOCAL);
 727   sgAddVec3( at_pos, at_pos, target_position_offset);
 728
 729   sgAddVec3( eye_pos, eye_pos, target_position_offset);
 730
 731   // Make the VIEW matrix for a "LOOKAT".
 732   sgMakeLookAtMat4( VIEW, eye_pos, at_pos, _view_up );
 733
 734 }
 735
 736 // copy results from location class to viewer...
 737 // FIXME: some of these should be changed to reference directly to SGLocation...
 738 void
 739 FGViewer::copyLocationData()
 740 {
 741   // Get our friendly vectors from the eye location...
 742   sgCopyVec3(_zero_elev_view_pos,  _location->get_zero_elev());
 743   sgCopyVec3(_relative_view_pos, _location->get_view_pos());
 744   sgdCopyVec3(_absolute_view_pos,
 745               _location->get_absolute_view_pos(globals->get_scenery()->get_center()));
 746   sgCopyMat4(UP, _location->getCachedUpMatrix());
 747   sgCopyVec3(_world_up, _location->get_world_up());
 748   // these are the vectors that the sun and moon code like to get...
 749   sgCopyVec3(_surface_east, _location->get_surface_east());
 750   sgCopyVec3(_surface_south, _location->get_surface_south());
 751
 752   // Update viewer's postion data for the eye location...
 753   _lon_deg = _location->getLongitude_deg();
 754   _lat_deg = _location->getLatitude_deg();
 755   _alt_ft = _location->getAltitudeASL_ft();
 756   _roll_deg = _location->getRoll_deg();
 757   _pitch_deg = _location->getPitch_deg();
 758   _heading_deg = _location->getHeading_deg();
 759
 760   // Update viewer's postion data for the target (at object) location
 761   if (_type == FG_LOOKAT) {
 762     _target_lon_deg = _target_location->getLongitude_deg();
 763     _target_lat_deg = _target_location->getLatitude_deg();
 764     _target_alt_ft = _target_location->getAltitudeASL_ft();
 765     _target_roll_deg = _target_location->getRoll_deg();
 766     _target_pitch_deg = _target_location->getPitch_deg();
 767     _target_heading_deg = _target_location->getHeading_deg();
 768   }
 769
 770   // copy coordinates to outputs for viewer...
 771   sgCopyVec3(_zero_elev, _zero_elev_view_pos);
 772   sgCopyVec3(_view_pos, _relative_view_pos);
 773 }
 774
 775 void
 776 FGViewer::dampEyeData (double &roll_deg, double &pitch_deg, double &heading_deg)
 777 {
 778   const double interval = 0.01;
 779
 780   static FGViewer *last_view = 0;
 781   if (last_view != this) {
 782     _damp_sync = 0.0;
 783     _damped_roll_deg = roll_deg;
 784     _damped_pitch_deg = pitch_deg;
 785     _damped_heading_deg = heading_deg;
 786     last_view = this;
 787     return;
 788   }
 789
 790   if (_damp_sync < interval) {
 791     if (_damp_roll > 0.0)
 792       roll_deg = _damped_roll_deg;
 793     if (_damp_pitch > 0.0)
 794       pitch_deg = _damped_pitch_deg;
 795     if (_damp_heading > 0.0)
 796       heading_deg = _damped_heading_deg;
 797     return;
 798   }
 799
 800   while (_damp_sync >= interval) {
 801     _damp_sync -= interval;
 802
 803     double d;
 804     if (_damp_roll > 0.0) {
 805       d = _damped_roll_deg - roll_deg;
 806       if (d >= 180.0)
 807         _damped_roll_deg -= 360.0;
 808       else if (d < -180.0)
 809         _damped_roll_deg += 360.0;
 810       roll_deg = _damped_roll_deg = roll_deg * _damp_roll + _damped_roll_deg * (1 - _damp_roll);
 811     }
 812
 813     if (_damp_pitch > 0.0) {
 814       d = _damped_pitch_deg - pitch_deg;
 815       if (d >= 180.0)
 816         _damped_pitch_deg -= 360.0;
 817       else if (d < -180.0)
 818         _damped_pitch_deg += 360.0;
 819       pitch_deg = _damped_pitch_deg = pitch_deg * _damp_pitch + _damped_pitch_deg * (1 - _damp_pitch);
 820     }
 821
 822     if (_damp_heading > 0.0) {
 823       d = _damped_heading_deg - heading_deg;
 824       if (d >= 180.0)
 825         _damped_heading_deg -= 360.0;
 826       else if (d < -180.0)
 827         _damped_heading_deg += 360.0;
 828       heading_deg = _damped_heading_deg = heading_deg * _damp_heading + _damped_heading_deg * (1 - _damp_heading);
 829     }
 830   }
 831 }
 832
 833 double
 834 FGViewer::get_h_fov()
 835 {
 836     switch (_scaling_type) {
 837     case FG_SCALING_WIDTH:  // h_fov == fov
 838         return _fov_deg;
 839     case FG_SCALING_MAX:
 840         if (_aspect_ratio < 1.0) {
 841             // h_fov == fov
 842             return _fov_deg;
 843         } else {
 844             // v_fov == fov
 845             return
 846                 atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS)
 847                      / (_aspect_ratio*_aspect_ratio_multiplier))
 848                 * SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
 849         }
 850     default:
 851         assert(false);
 852     }
 853     return 0.0;
 854 }
 855
 856
 857
 858 double
 859 FGViewer::get_v_fov()
 860 {
 861     switch (_scaling_type) {
 862     case FG_SCALING_WIDTH:  // h_fov == fov
 863         return
 864             atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS)
 865                  * (_aspect_ratio*_aspect_ratio_multiplier))
 866             * SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
 867     case FG_SCALING_MAX:
 868         if (_aspect_ratio < 1.0) {
 869             // h_fov == fov
 870             return
 871                 atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS)
 872                      * (_aspect_ratio*_aspect_ratio_multiplier))
 873                 * SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
 874         } else {
 875             // v_fov == fov
 876             return _fov_deg;
 877         }
 878     default:
 879         assert(false);
 880     }
 881     return 0.0;
 882 }
 883
 884 void
 885 FGViewer::update (double dt)
 886 {
 887   _damp_sync += dt;
 888
 889   int i;
 890   int dt_ms = int(dt * 1000);
 891   for ( i = 0; i < dt_ms; i++ ) {
 892     if ( fabs( _goal_heading_offset_deg - _heading_offset_deg) < 1 ) {
 893       setHeadingOffset_deg( _goal_heading_offset_deg );
 894       break;
 895     } else {
 896       // move current_view.headingoffset towards
 897       // current_view.goal_view_offset
 898       if ( _goal_heading_offset_deg > _heading_offset_deg )
 899         {
 900           if ( _goal_heading_offset_deg - _heading_offset_deg < 180 ){
 901             incHeadingOffset_deg( 0.5 );
 902           } else {
 903             incHeadingOffset_deg( -0.5 );
 904           }
 905         } else {
 906           if ( _heading_offset_deg - _goal_heading_offset_deg < 180 ){
 907             incHeadingOffset_deg( -0.5 );
 908           } else {
 909             incHeadingOffset_deg( 0.5 );
 910           }
 911         }
 912       if ( _heading_offset_deg > 360 ) {
 913         incHeadingOffset_deg( -360 );
 914       } else if ( _heading_offset_deg < 0 ) {
 915         incHeadingOffset_deg( 360 );
 916       }
 917     }
 918   }
 919
 920   for ( i = 0; i < dt_ms; i++ ) {
 921     if ( fabs( _goal_pitch_offset_deg - _pitch_offset_deg ) < 1 ) {
 922       setPitchOffset_deg( _goal_pitch_offset_deg );
 923       break;
 924     } else {
 925       // move current_view.pitch_offset_deg towards
 926       // current_view.goal_pitch_offset
 927       if ( _goal_pitch_offset_deg > _pitch_offset_deg )
 928         {
 929           incPitchOffset_deg( 1.0 );
 930         } else {
 931             incPitchOffset_deg( -1.0 );
 932         }
 933       if ( _pitch_offset_deg > 90 ) {
 934         setPitchOffset_deg(90);
 935       } else if ( _pitch_offset_deg < -90 ) {
 936         setPitchOffset_deg( -90 );
 937       }
 938     }
 939   }
 940
 941
 942   for ( i = 0; i < dt_ms; i++ ) {
 943     if ( fabs( _goal_roll_offset_deg - _roll_offset_deg ) < 1 ) {
 944       setRollOffset_deg( _goal_roll_offset_deg );
 945       break;
 946     } else {
 947       // move current_view.roll_offset_deg towards
 948       // current_view.goal_roll_offset
 949       if ( _goal_roll_offset_deg > _roll_offset_deg )
 950         {
 951           incRollOffset_deg( 1.0 );
 952         } else {
 953             incRollOffset_deg( -1.0 );
 954         }
 955       if ( _roll_offset_deg > 90 ) {
 956         setRollOffset_deg(90);
 957       } else if ( _roll_offset_deg < -90 ) {
 958         setRollOffset_deg( -90 );
 959       }
 960     }
 961   }
 962
 963 }