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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #  include "config.h"
  28 #endif
  29
  30 #include <simgear/compiler.h>
  31
  32 #include "fg_props.hxx"
  33
  34 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  35 #  include <config.h>
  36 #endif
  37
  38 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  39 #include <simgear/constants.h>
  40 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  41 #include <simgear/math/polar3d.hxx>
  42 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  43 #include <simgear/scene/model/location.hxx>
  44 #include <simgear/scene/model/placement.hxx>
  45 #include <simgear/math/vector.hxx>
  46
  47 #include <Main/globals.hxx>
  48 #include <Scenery/scenery.hxx>
  49 #include <Model/acmodel.hxx>
  50
  51 #include "viewer.hxx"
  52
  53 \f
  54 //////////////////////////////////////////////////////////////////
  55 // Norman's Optimized matrix rotators!                          //
  56 //////////////////////////////////////////////////////////////////
  57
  58
  59 // Since these are pure rotation matrices we can save some bookwork
  60 // by considering them to be 3x3 until the very end -- NHV
  61 static void MakeVIEW_OFFSET( sgMat4 dst,
  62                       const float angle1, const sgVec3 axis1,
  63                       const float angle2, const sgVec3 axis2,
  64                       const float angle3, const sgVec3 axis3 )
  65 {
  66     // make rotmatrix1 from angle and axis
  67     float s = (float) sin ( angle1 ) ;
  68     float c = (float) cos ( angle1 ) ;
  69     float t = SG_ONE - c ;
  70
  71     sgMat3 mat1;
  72     float tmp = t * axis1[0];
  73     mat1[0][0] = tmp * axis1[0] + c ;
  74     mat1[0][1] = tmp * axis1[1] + s * axis1[2] ;
  75     mat1[0][2] = tmp * axis1[2] - s * axis1[1] ;
  76
  77     tmp = t * axis1[1];
  78     mat1[1][0] = tmp * axis1[0] - s * axis1[2] ;
  79     mat1[1][1] = tmp * axis1[1] + c ;
  80     mat1[1][2] = tmp * axis1[2] + s * axis1[0] ;
  81
  82     tmp = t * axis1[2];
  83     mat1[2][0] = tmp * axis1[0] + s * axis1[1] ;
  84     mat1[2][1] = tmp * axis1[1] - s * axis1[0] ;
  85     mat1[2][2] = tmp * axis1[2] + c ;
  86
  87     // make rotmatrix2 from angle and axis
  88     s = (float) sin ( angle2 ) ;
  89     c = (float) cos ( angle2 ) ;
  90     t = SG_ONE - c ;
  91
  92     sgMat3 mat2;
  93     tmp = t * axis2[0];
  94     mat2[0][0] = tmp * axis2[0] + c ;
  95     mat2[0][1] = tmp * axis2[1] + s * axis2[2] ;
  96     mat2[0][2] = tmp * axis2[2] - s * axis2[1] ;
  97
  98     tmp = t * axis2[1];
  99     mat2[1][0] = tmp * axis2[0] - s * axis2[2] ;
 100     mat2[1][1] = tmp * axis2[1] + c ;
 101     mat2[1][2] = tmp * axis2[2] + s * axis2[0] ;
 102
 103     tmp = t * axis2[2];
 104     mat2[2][0] = tmp * axis2[0] + s * axis2[1] ;
 105     mat2[2][1] = tmp * axis2[1] - s * axis2[0] ;
 106     mat2[2][2] = tmp * axis2[2] + c ;
 107
 108
 109     // make rotmatrix3 from angle and axis (roll)
 110     s = (float) sin ( angle3 ) ;
 111     c = (float) cos ( angle3 ) ;
 112     t = SG_ONE - c ;
 113
 114     sgMat3 mat3;
 115     tmp = t * axis3[0];
 116     mat3[0][0] = tmp * axis3[0] + c ;
 117     mat3[0][1] = tmp * axis3[1] + s * axis3[2] ;
 118     mat3[0][2] = tmp * axis3[2] - s * axis3[1] ;
 119
 120     tmp = t * axis3[1];
 121     mat3[1][0] = tmp * axis3[0] - s * axis3[2] ;
 122     mat3[1][1] = tmp * axis3[1] + c ;
 123     mat3[1][2] = tmp * axis3[2] + s * axis3[0] ;
 124
 125     tmp = t * axis3[2];
 126     mat3[2][0] = tmp * axis3[0] + s * axis3[1] ;
 127     mat3[2][1] = tmp * axis3[1] - s * axis3[0] ;
 128     mat3[2][2] = tmp * axis3[2] + c ;
 129
 130     sgMat3 matt;
 131
 132     // multiply matrices
 133     for ( int j = 0 ; j < 3 ; j++ ) {
 134         matt[0][j] = mat2[0][0] * mat1[0][j] +
 135                     mat2[0][1] * mat1[1][j] +
 136                     mat2[0][2] * mat1[2][j];
 137
 138         matt[1][j] = mat2[1][0] * mat1[0][j] +
 139                     mat2[1][1] * mat1[1][j] +
 140                     mat2[1][2] * mat1[2][j];
 141
 142         matt[2][j] = mat2[2][0] * mat1[0][j] +
 143                     mat2[2][1] * mat1[1][j] +
 144                     mat2[2][2] * mat1[2][j];
 145     }
 146
 147     // multiply matrices
 148     for ( int j = 0 ; j < 3 ; j++ ) {
 149         dst[0][j] = mat3[0][0] * matt[0][j] +
 150                     mat3[0][1] * matt[1][j] +
 151                     mat3[0][2] * matt[2][j];
 152
 153         dst[1][j] = mat3[1][0] * matt[0][j] +
 154                     mat3[1][1] * matt[1][j] +
 155                     mat3[1][2] * matt[2][j];
 156
 157         dst[2][j] = mat3[2][0] * matt[0][j] +
 158                     mat3[2][1] * matt[1][j] +
 159                     mat3[2][2] * matt[2][j];
 160     }
 161     // fill in 4x4 matrix elements
 162     dst[0][3] = SG_ZERO;
 163     dst[1][3] = SG_ZERO;
 164     dst[2][3] = SG_ZERO;
 165     dst[3][0] = SG_ZERO;
 166     dst[3][1] = SG_ZERO;
 167     dst[3][2] = SG_ZERO;
 168     dst[3][3] = SG_ONE;
 169 }
 170
 171
 172 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 173 // Implementation of FGViewer.
 174 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 175
 176 // Constructor...
 177 FGViewer::FGViewer( fgViewType Type, bool from_model, int from_model_index,
 178                     bool at_model, int at_model_index,
 179                     double damp_roll, double damp_pitch, double damp_heading,
 180                     double x_offset_m, double y_offset_m, double z_offset_m,
 181                     double heading_offset_deg, double pitch_offset_deg,
 182                     double roll_offset_deg,
 183                     double fov_deg, double aspect_ratio_multiplier,
 184                     double target_x_offset_m, double target_y_offset_m,
 185                     double target_z_offset_m, double near_m, bool internal ):
 186     _dirty(true),
 187     _lon_deg(0),
 188     _lat_deg(0),
 189     _alt_ft(0),
 190     _target_lon_deg(0),
 191     _target_lat_deg(0),
 192     _target_alt_ft(0),
 193     _roll_deg(0),
 194     _pitch_deg(0),
 195     _heading_deg(0),
 196     _damp_sync(0),
 197     _damp_roll(0),
 198     _damp_pitch(0),
 199     _damp_heading(0),
 200     _scaling_type(FG_SCALING_MAX)
 201 {
 202     sgdZeroVec3(_absolute_view_pos);
 203     _type = Type;
 204     _from_model = from_model;
 205     _from_model_index = from_model_index;
 206     _at_model = at_model;
 207     _at_model_index = at_model_index;
 208
 209     _internal = internal;
 210
 211     if (damp_roll > 0.0)
 212       _damp_roll = 1.0 / pow(10.0, fabs(damp_roll));
 213     if (damp_pitch > 0.0)
 214       _damp_pitch = 1.0 / pow(10.0, fabs(damp_pitch));
 215     if (damp_heading > 0.0)
 216       _damp_heading = 1.0 / pow(10.0, fabs(damp_heading));
 217
 218     _x_offset_m = x_offset_m;
 219     _y_offset_m = y_offset_m;
 220     _z_offset_m = z_offset_m;
 221     _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 222     _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 223     _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 224     _goal_heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 225     _goal_pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 226     _goal_roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 227     if (fov_deg > 0) {
 228       _fov_deg = fov_deg;
 229     } else {
 230       _fov_deg = 55;
 231     }
 232     _aspect_ratio_multiplier = aspect_ratio_multiplier;
 233     _target_x_offset_m = target_x_offset_m;
 234     _target_y_offset_m = target_y_offset_m;
 235     _target_z_offset_m = target_z_offset_m;
 236     _ground_level_nearplane_m = near_m;
 237     // a reasonable guess for init, so that the math doesn't blow up
 238 }
 239
 240
 241 // Destructor
 242 FGViewer::~FGViewer( void ) {
 243 }
 244
 245 void
 246 FGViewer::init ()
 247 {
 248   if ( _from_model )
 249     _location = (SGLocation *) globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getSGLocation();
 250   else
 251     _location = (SGLocation *) new SGLocation;
 252
 253   if ( _type == FG_LOOKAT ) {
 254     if ( _at_model )
 255       _target_location = (SGLocation *) globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getSGLocation();
 256     else
 257       _target_location = (SGLocation *) new SGLocation;
 258   }
 259 }
 260
 261 void
 262 FGViewer::bind ()
 263 {
 264 }
 265
 266 void
 267 FGViewer::unbind ()
 268 {
 269 }
 270
 271 void
 272 FGViewer::setType ( int type )
 273 {
 274   if (type == 0)
 275     _type = FG_LOOKFROM;
 276   if (type == 1)
 277     _type = FG_LOOKAT;
 278 }
 279
 280 void
 281 FGViewer::setInternal ( bool internal )
 282 {
 283   _internal = internal;
 284 }
 285
 286 void
 287 FGViewer::setLongitude_deg (double lon_deg)
 288 {
 289   _dirty = true;
 290   _lon_deg = lon_deg;
 291 }
 292
 293 void
 294 FGViewer::setLatitude_deg (double lat_deg)
 295 {
 296   _dirty = true;
 297   _lat_deg = lat_deg;
 298 }
 299
 300 void
 301 FGViewer::setAltitude_ft (double alt_ft)
 302 {
 303   _dirty = true;
 304   _alt_ft = alt_ft;
 305 }
 306
 307 void
 308 FGViewer::setPosition (double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft)
 309 {
 310   _dirty = true;
 311   _lon_deg = lon_deg;
 312   _lat_deg = lat_deg;
 313   _alt_ft = alt_ft;
 314 }
 315
 316 void
 317 FGViewer::setTargetLongitude_deg (double lon_deg)
 318 {
 319   _dirty = true;
 320   _target_lon_deg = lon_deg;
 321 }
 322
 323 void
 324 FGViewer::setTargetLatitude_deg (double lat_deg)
 325 {
 326   _dirty = true;
 327   _target_lat_deg = lat_deg;
 328 }
 329
 330 void
 331 FGViewer::setTargetAltitude_ft (double alt_ft)
 332 {
 333   _dirty = true;
 334   _target_alt_ft = alt_ft;
 335 }
 336
 337 void
 338 FGViewer::setTargetPosition (double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft)
 339 {
 340   _dirty = true;
 341   _target_lon_deg = lon_deg;
 342   _target_lat_deg = lat_deg;
 343   _target_alt_ft = alt_ft;
 344 }
 345
 346 void
 347 FGViewer::setRoll_deg (double roll_deg)
 348 {
 349   _dirty = true;
 350   _roll_deg = roll_deg;
 351 }
 352
 353 void
 354 FGViewer::setPitch_deg (double pitch_deg)
 355 {
 356   _dirty = true;
 357   _pitch_deg = pitch_deg;
 358 }
 359
 360 void
 361 FGViewer::setHeading_deg (double heading_deg)
 362 {
 363   _dirty = true;
 364   _heading_deg = heading_deg;
 365 }
 366
 367 void
 368 FGViewer::setOrientation (double roll_deg, double pitch_deg, double heading_deg)
 369 {
 370   _dirty = true;
 371   _roll_deg = roll_deg;
 372   _pitch_deg = pitch_deg;
 373   _heading_deg = heading_deg;
 374 }
 375
 376 void
 377 FGViewer::setTargetRoll_deg (double target_roll_deg)
 378 {
 379   _dirty = true;
 380   _target_roll_deg = target_roll_deg;
 381 }
 382
 383 void
 384 FGViewer::setTargetPitch_deg (double target_pitch_deg)
 385 {
 386   _dirty = true;
 387   _target_pitch_deg = target_pitch_deg;
 388 }
 389
 390 void
 391 FGViewer::setTargetHeading_deg (double target_heading_deg)
 392 {
 393   _dirty = true;
 394   _target_heading_deg = target_heading_deg;
 395 }
 396
 397 void
 398 FGViewer::setTargetOrientation (double target_roll_deg, double target_pitch_deg, double target_heading_deg)
 399 {
 400   _dirty = true;
 401   _target_roll_deg = target_roll_deg;
 402   _target_pitch_deg = target_pitch_deg;
 403   _target_heading_deg = target_heading_deg;
 404 }
 405
 406 void
 407 FGViewer::setXOffset_m (double x_offset_m)
 408 {
 409   _dirty = true;
 410   _x_offset_m = x_offset_m;
 411 }
 412
 413 void
 414 FGViewer::setYOffset_m (double y_offset_m)
 415 {
 416   _dirty = true;
 417   _y_offset_m = y_offset_m;
 418 }
 419
 420 void
 421 FGViewer::setZOffset_m (double z_offset_m)
 422 {
 423   _dirty = true;
 424   _z_offset_m = z_offset_m;
 425 }
 426
 427 void
 428 FGViewer::setTargetXOffset_m (double target_x_offset_m)
 429 {
 430   _dirty = true;
 431   _target_x_offset_m = target_x_offset_m;
 432 }
 433
 434 void
 435 FGViewer::setTargetYOffset_m (double target_y_offset_m)
 436 {
 437   _dirty = true;
 438   _target_y_offset_m = target_y_offset_m;
 439 }
 440
 441 void
 442 FGViewer::setTargetZOffset_m (double target_z_offset_m)
 443 {
 444   _dirty = true;
 445   _target_z_offset_m = target_z_offset_m;
 446 }
 447
 448 void
 449 FGViewer::setPositionOffsets (double x_offset_m, double y_offset_m, double z_offset_m)
 450 {
 451   _dirty = true;
 452   _x_offset_m = x_offset_m;
 453   _y_offset_m = y_offset_m;
 454   _z_offset_m = z_offset_m;
 455 }
 456
 457 void
 458 FGViewer::setRollOffset_deg (double roll_offset_deg)
 459 {
 460   _dirty = true;
 461   _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 462 }
 463
 464 void
 465 FGViewer::setPitchOffset_deg (double pitch_offset_deg)
 466 {
 467   _dirty = true;
 468   _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 469 }
 470
 471 void
 472 FGViewer::setHeadingOffset_deg (double heading_offset_deg)
 473 {
 474   _dirty = true;
 475   _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 476 }
 477
 478 void
 479 FGViewer::setGoalRollOffset_deg (double goal_roll_offset_deg)
 480 {
 481   _dirty = true;
 482   _goal_roll_offset_deg = goal_roll_offset_deg;
 483 }
 484
 485 void
 486 FGViewer::setGoalPitchOffset_deg (double goal_pitch_offset_deg)
 487 {
 488   _dirty = true;
 489   _goal_pitch_offset_deg = goal_pitch_offset_deg;
 490   if ( _goal_pitch_offset_deg < -90 ) {
 491     _goal_pitch_offset_deg = -90.0;
 492   }
 493   if ( _goal_pitch_offset_deg > 90.0 ) {
 494     _goal_pitch_offset_deg = 90.0;
 495   }
 496
 497 }
 498
 499 void
 500 FGViewer::setGoalHeadingOffset_deg (double goal_heading_offset_deg)
 501 {
 502   _dirty = true;
 503   _goal_heading_offset_deg = goal_heading_offset_deg;
 504   while ( _goal_heading_offset_deg < 0.0 ) {
 505     _goal_heading_offset_deg += 360;
 506   }
 507   while ( _goal_heading_offset_deg > 360 ) {
 508     _goal_heading_offset_deg -= 360;
 509   }
 510 }
 511
 512 void
 513 FGViewer::setOrientationOffsets (double roll_offset_deg, double pitch_offset_deg, double heading_offset_deg)
 514 {
 515   _dirty = true;
 516   _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
 517   _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
 518   _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
 519 }
 520
 521 double *
 522 FGViewer::get_absolute_view_pos ()
 523 {
 524   if (_dirty)
 525     recalc();
 526   return _absolute_view_pos;
 527 }
 528
 529 float *
 530 FGViewer::getRelativeViewPos ()
 531 {
 532   if (_dirty)
 533     recalc();
 534   return _relative_view_pos;
 535 }
 536
 537 void
 538 FGViewer::updateFromModelLocation (SGLocation * location)
 539 {
 540   sgCopyMat4(LOCAL, location->getTransformMatrix());
 541 }
 542
 543 void
 544 FGViewer::updateAtModelLocation (SGLocation * location)
 545 {
 546   sgCopyMat4(ATLOCAL, location->getTransformMatrix());
 547 }
 548
 549 void
 550 FGViewer::recalcOurOwnLocation (SGLocation * location, double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft,
 551                         double roll_deg, double pitch_deg, double heading_deg)
 552 {
 553   // update from our own data...
 554   dampEyeData(roll_deg, pitch_deg, heading_deg);
 555   location->setPosition( lon_deg, lat_deg, alt_ft );
 556   location->setOrientation( roll_deg, pitch_deg, heading_deg );
 557   sgCopyMat4(LOCAL, location->getTransformMatrix());
 558 }
 559
 560 // recalc() is done every time one of the setters is called (making the
 561 // cached data "dirty") on the next "get".  It calculates all the outputs
 562 // for viewer.
 563 void
 564 FGViewer::recalc ()
 565 {
 566   if (_type == FG_LOOKFROM) {
 567     recalcLookFrom();
 568   } else {
 569     recalcLookAt();
 570   }
 571
 572   set_clean();
 573 }
 574
 575 // recalculate for LookFrom view type...
 576 void
 577 FGViewer::recalcLookFrom ()
 578 {
 579
 580   sgVec3 right, forward;
 581   // sgVec3 eye_pos;
 582   sgVec3 position_offset; // eye position offsets (xyz)
 583
 584   // LOOKFROM mode...
 585
 586   // Update location data...
 587   if ( _from_model ) {
 588     // update or data from model location
 589     updateFromModelLocation(_location);
 590   } else {
 591     // update from our own data...
 592     recalcOurOwnLocation( _location, _lon_deg, _lat_deg, _alt_ft,
 593           _roll_deg, _pitch_deg, _heading_deg );
 594   }
 595
 596   // copy data from location class to local items...
 597   copyLocationData();
 598
 599   // make sg vectors view up, right and forward vectors from LOCAL
 600   sgSetVec3( _view_up, LOCAL[2][0], LOCAL[2][1], LOCAL[2][2] );
 601   sgSetVec3( right, LOCAL[1][0], LOCAL[1][1], LOCAL[1][2] );
 602   sgSetVec3( forward, -LOCAL[0][0], -LOCAL[0][1], -LOCAL[0][2] );
 603
 604   // Note that when in "lookfrom" view the "view up" vector is always applied
 605   // to the viewer.  View up is based on verticle of the aircraft itself. (see
 606   // "LOCAL" matrix above)
 607
 608   // Orientation Offsets matrix
 609   MakeVIEW_OFFSET( VIEW_OFFSET,
 610     _heading_offset_deg  * SG_DEGREES_TO_RADIANS, _view_up,
 611     _pitch_offset_deg  * SG_DEGREES_TO_RADIANS, right,
 612     _roll_offset_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS, forward );
 613
 614   // Make the VIEW matrix.
 615   sgSetVec4(VIEW[0], right[0], right[1], right[2],SG_ZERO);
 616   sgSetVec4(VIEW[1], forward[0], forward[1], forward[2],SG_ZERO);
 617   sgSetVec4(VIEW[2], _view_up[0], _view_up[1], _view_up[2],SG_ZERO);
 618   sgSetVec4(VIEW[3], SG_ZERO, SG_ZERO, SG_ZERO,SG_ONE);
 619
 620   // rotate model or local matrix to get a matrix to apply Eye Position Offsets
 621   sgMat4 VIEW_UP; // L0 forward L1 right L2 up
 622   sgCopyVec4(VIEW_UP[0], LOCAL[1]);
 623   sgCopyVec4(VIEW_UP[1], LOCAL[2]);
 624   sgCopyVec4(VIEW_UP[2], LOCAL[0]);
 625   sgZeroVec4(VIEW_UP[3]);
 626
 627   // Eye Position Offsets to vector
 628   sgSetVec3( position_offset, _x_offset_m, _y_offset_m, _z_offset_m );
 629   sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_UP);
 630
 631   // add the offsets including rotations to the translation vector
 632   sgAddVec3( _view_pos, position_offset );
 633
 634   // multiply the OFFSETS (for heading and pitch) into the VIEW
 635   sgPostMultMat4(VIEW, VIEW_OFFSET);
 636
 637   // add the position data to the matrix
 638   sgSetVec4(VIEW[3], _view_pos[0], _view_pos[1], _view_pos[2],SG_ONE);
 639
 640 }
 641
 642 void
 643 FGViewer::recalcLookAt ()
 644 {
 645
 646   sgVec3 right, forward;
 647   sgVec3 eye_pos, at_pos;
 648   sgVec3 position_offset; // eye position offsets (xyz)
 649   sgVec3 target_position_offset; // target position offsets (xyz)
 650
 651   // The position vectors originate from the view point or target location
 652   // depending on the type of view.
 653
 654   // LOOKAT mode...
 655
 656   // Update location data for target...
 657   if ( _at_model ) {
 658     // update or data from model location
 659     updateAtModelLocation(_target_location);
 660   } else {
 661     // if not model then calculate our own target position...
 662     recalcOurOwnLocation( _target_location, _target_lon_deg, _target_lat_deg, _target_alt_ft,
 663           _target_roll_deg, _target_pitch_deg, _target_heading_deg );
 664   }
 665   // calculate the "at" target object positon relative to eye or view's tile center...
 666   Point3D center = globals->get_scenery()->get_next_center();
 667   sgdVec3 dVec3;
 668   sgdSetVec3(dVec3, center[0], center[1], center[2]);
 669   sgdSubVec3(dVec3, _target_location->get_absolute_view_pos(), dVec3 );
 670   sgSetVec3(at_pos, dVec3[0], dVec3[1], dVec3[2]);
 671
 672   // Update location data for eye...
 673   if ( _from_model ) {
 674     // update or data from model location
 675     updateFromModelLocation(_location);
 676   } else {
 677     // update from our own data, just the rotation here...
 678     recalcOurOwnLocation( _location, _lon_deg, _lat_deg, _alt_ft,
 679           _roll_deg, _pitch_deg, _heading_deg );
 680   }
 681   // save the eye positon...
 682   sgCopyVec3(eye_pos,  _location->get_view_pos(center));
 683
 684   // copy data from location class to local items...
 685   copyLocationData();
 686
 687   // make sg vectors view up, right and forward vectors from LOCAL
 688   sgSetVec3( _view_up, LOCAL[2][0], LOCAL[2][1], LOCAL[2][2] );
 689   sgSetVec3( right, LOCAL[1][0], LOCAL[1][1], LOCAL[1][2] );
 690   sgSetVec3( forward, -LOCAL[0][0], -LOCAL[0][1], -LOCAL[0][2] );
 691
 692   // rotate model or local matrix to get a matrix to apply Eye Position Offsets
 693   sgMat4 VIEW_UP; // L0 forward L1 right L2 up
 694   sgCopyVec4(VIEW_UP[0], LOCAL[1]);
 695   sgCopyVec4(VIEW_UP[1], LOCAL[2]);
 696   sgCopyVec4(VIEW_UP[2], LOCAL[0]);
 697   sgZeroVec4(VIEW_UP[3]);
 698
 699   // get Orientation Offsets matrix
 700   MakeVIEW_OFFSET( VIEW_OFFSET,
 701     (_heading_offset_deg - 180) * SG_DEGREES_TO_RADIANS, _view_up,
 702     _pitch_offset_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS, right,
 703     _roll_offset_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS, forward );
 704
 705   // add in the position offsets
 706   sgSetVec3( position_offset, _y_offset_m, _x_offset_m, _z_offset_m );
 707   sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_UP);
 708
 709   // apply the Orientation offsets
 710   sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_OFFSET );
 711
 712   // add the Position offsets from object to the eye position
 713   sgAddVec3( eye_pos, eye_pos, position_offset );
 714
 715   // add target offsets to at_position...
 716   sgSetVec3(target_position_offset, _target_z_offset_m,  _target_x_offset_m,
 717                                     _target_y_offset_m );
 718   sgXformVec3(target_position_offset, target_position_offset, ATLOCAL);
 719   sgAddVec3( at_pos, at_pos, target_position_offset);
 720
 721   sgAddVec3( eye_pos, eye_pos, target_position_offset);
 722
 723   // Make the VIEW matrix for a "LOOKAT".
 724   sgMakeLookAtMat4( VIEW, eye_pos, at_pos, _view_up );
 725
 726 }
 727
 728 // copy results from location class to viewer...
 729 // FIXME: some of these should be changed to reference directly to SGLocation...
 730 void
 731 FGViewer::copyLocationData()
 732 {
 733   Point3D center = globals->get_scenery()->get_center();
 734   // Get our friendly vectors from the eye location...
 735   sgdCopyVec3(_absolute_view_pos, _location->get_absolute_view_pos());
 736   sgCopyVec3(_relative_view_pos, _location->get_view_pos(center));
 737   sgCopyMat4(UP, _location->getCachedUpMatrix());
 738   sgCopyVec3(_world_up, _location->get_world_up());
 739   // these are the vectors that the sun and moon code like to get...
 740   sgCopyVec3(_surface_east, _location->get_surface_east());
 741   sgCopyVec3(_surface_south, _location->get_surface_south());
 742
 743   // Update viewer's postion data for the eye location...
 744   _lon_deg = _location->getLongitude_deg();
 745   _lat_deg = _location->getLatitude_deg();
 746   _alt_ft = _location->getAltitudeASL_ft();
 747   _roll_deg = _location->getRoll_deg();
 748   _pitch_deg = _location->getPitch_deg();
 749   _heading_deg = _location->getHeading_deg();
 750
 751   // Update viewer's postion data for the target (at object) location
 752   if (_type == FG_LOOKAT) {
 753     _target_lon_deg = _target_location->getLongitude_deg();
 754     _target_lat_deg = _target_location->getLatitude_deg();
 755     _target_alt_ft = _target_location->getAltitudeASL_ft();
 756     _target_roll_deg = _target_location->getRoll_deg();
 757     _target_pitch_deg = _target_location->getPitch_deg();
 758     _target_heading_deg = _target_location->getHeading_deg();
 759   }
 760
 761   // copy coordinates to outputs for viewer...
 762   sgCopyVec3(_zero_elev, _relative_view_pos);
 763   sgAddScaledVec3(_zero_elev, _world_up, -_alt_ft*SG_FEET_TO_METER);
 764   sgCopyVec3(_view_pos, _relative_view_pos);
 765 }
 766
 767 void
 768 FGViewer::dampEyeData (double &roll_deg, double &pitch_deg, double &heading_deg)
 769 {
 770   const double interval = 0.01;
 771
 772   static FGViewer *last_view = 0;
 773   if (last_view != this) {
 774     _damp_sync = 0.0;
 775     _damped_roll_deg = roll_deg;
 776     _damped_pitch_deg = pitch_deg;
 777     _damped_heading_deg = heading_deg;
 778     last_view = this;
 779     return;
 780   }
 781
 782   if (_damp_sync < interval) {
 783     if (_damp_roll > 0.0)
 784       roll_deg = _damped_roll_deg;
 785     if (_damp_pitch > 0.0)
 786       pitch_deg = _damped_pitch_deg;
 787     if (_damp_heading > 0.0)
 788       heading_deg = _damped_heading_deg;
 789     return;
 790   }
 791
 792   while (_damp_sync >= interval) {
 793     _damp_sync -= interval;
 794
 795     double d;
 796     if (_damp_roll > 0.0) {
 797       d = _damped_roll_deg - roll_deg;
 798       if (d >= 180.0)
 799         _damped_roll_deg -= 360.0;
 800       else if (d < -180.0)
 801         _damped_roll_deg += 360.0;
 802       roll_deg = _damped_roll_deg = roll_deg * _damp_roll + _damped_roll_deg * (1 - _damp_roll);
 803     }
 804
 805     if (_damp_pitch > 0.0) {
 806       d = _damped_pitch_deg - pitch_deg;
 807       if (d >= 180.0)
 808         _damped_pitch_deg -= 360.0;
 809       else if (d < -180.0)
 810         _damped_pitch_deg += 360.0;
 811       pitch_deg = _damped_pitch_deg = pitch_deg * _damp_pitch + _damped_pitch_deg * (1 - _damp_pitch);
 812     }
 813
 814     if (_damp_heading > 0.0) {
 815       d = _damped_heading_deg - heading_deg;
 816       if (d >= 180.0)
 817         _damped_heading_deg -= 360.0;
 818       else if (d < -180.0)
 819         _damped_heading_deg += 360.0;
 820       heading_deg = _damped_heading_deg = heading_deg * _damp_heading + _damped_heading_deg * (1 - _damp_heading);
 821     }
 822   }
 823 }
 824
 825 double
 826 FGViewer::get_h_fov()
 827 {
 828     switch (_scaling_type) {
 829     case FG_SCALING_WIDTH:  // h_fov == fov
 830         return _fov_deg;
 831     case FG_SCALING_MAX:
 832         if (_aspect_ratio < 1.0) {
 833             // h_fov == fov
 834             return _fov_deg;
 835         } else {
 836             // v_fov == fov
 837             return
 838                 atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS)
 839                      / (_aspect_ratio*_aspect_ratio_multiplier))
 840                 * SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
 841         }
 842     default:
 843         assert(false);
 844     }
 845     return 0.0;
 846 }
 847
 848
 849
 850 double
 851 FGViewer::get_v_fov()
 852 {
 853     switch (_scaling_type) {
 854     case FG_SCALING_WIDTH:  // h_fov == fov
 855         return
 856             atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS)
 857                  * (_aspect_ratio*_aspect_ratio_multiplier))
 858             * SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
 859     case FG_SCALING_MAX:
 860         if (_aspect_ratio < 1.0) {
 861             // h_fov == fov
 862             return
 863                 atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS)
 864                      * (_aspect_ratio*_aspect_ratio_multiplier))
 865                 * SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
 866         } else {
 867             // v_fov == fov
 868             return _fov_deg;
 869         }
 870     default:
 871         assert(false);
 872     }
 873     return 0.0;
 874 }
 875
 876 void
 877 FGViewer::update (double dt)
 878 {
 879   _damp_sync += dt;
 880
 881   int i;
 882   int dt_ms = int(dt * 1000);
 883   for ( i = 0; i < dt_ms; i++ ) {
 884     if ( fabs( _goal_heading_offset_deg - _heading_offset_deg) < 1 ) {
 885       setHeadingOffset_deg( _goal_heading_offset_deg );
 886       break;
 887     } else {
 888       // move current_view.headingoffset towards
 889       // current_view.goal_view_offset
 890       if ( _goal_heading_offset_deg > _heading_offset_deg )
 891         {
 892           if ( _goal_heading_offset_deg - _heading_offset_deg < 180 ){
 893             incHeadingOffset_deg( 0.5 );
 894           } else {
 895             incHeadingOffset_deg( -0.5 );
 896           }
 897         } else {
 898           if ( _heading_offset_deg - _goal_heading_offset_deg < 180 ){
 899             incHeadingOffset_deg( -0.5 );
 900           } else {
 901             incHeadingOffset_deg( 0.5 );
 902           }
 903         }
 904       if ( _heading_offset_deg > 360 ) {
 905         incHeadingOffset_deg( -360 );
 906       } else if ( _heading_offset_deg < 0 ) {
 907         incHeadingOffset_deg( 360 );
 908       }
 909     }
 910   }
 911
 912   for ( i = 0; i < dt_ms; i++ ) {
 913     if ( fabs( _goal_pitch_offset_deg - _pitch_offset_deg ) < 1 ) {
 914       setPitchOffset_deg( _goal_pitch_offset_deg );
 915       break;
 916     } else {
 917       // move current_view.pitch_offset_deg towards
 918       // current_view.goal_pitch_offset
 919       if ( _goal_pitch_offset_deg > _pitch_offset_deg )
 920         {
 921           incPitchOffset_deg( 1.0 );
 922         } else {
 923             incPitchOffset_deg( -1.0 );
 924         }
 925       if ( _pitch_offset_deg > 90 ) {
 926         setPitchOffset_deg(90);
 927       } else if ( _pitch_offset_deg < -90 ) {
 928         setPitchOffset_deg( -90 );
 929       }
 930     }
 931   }
 932
 933
 934   for ( i = 0; i < dt_ms; i++ ) {
 935     if ( fabs( _goal_roll_offset_deg - _roll_offset_deg ) < 1 ) {
 936       setRollOffset_deg( _goal_roll_offset_deg );
 937       break;
 938     } else {
 939       // move current_view.roll_offset_deg towards
 940       // current_view.goal_roll_offset
 941       if ( _goal_roll_offset_deg > _roll_offset_deg )
 942         {
 943           incRollOffset_deg( 1.0 );
 944         } else {
 945             incRollOffset_deg( -1.0 );
 946         }
 947       if ( _roll_offset_deg > 90 ) {
 948         setRollOffset_deg(90);
 949       } else if ( _roll_offset_deg < -90 ) {
 950         setRollOffset_deg( -90 );
 951       }
 952     }
 953   }
 954
 955 }