src/Main/views.hxx

   1 // views.hxx -- data structures and routines for managing and view parameters.
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started August 1997.
   4 //
   5 // Copyright (C) 1997  Curtis L. Olson  - curt@flightgear.org
   6 //
   7 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   8 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10 // License, or (at your option) any later version.
  11 //
  12 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15 // General Public License for more details.
  16 //
  17 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 // along with this program; if not, write to the Free Software
  19 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20 //
  21 // $Id$
  22
  23
  24 #ifndef _VIEWS_HXX
  25 #define _VIEWS_HXX
  26
  27
  28 #ifndef __cplusplus
  29 # error This library requires C++
  30 #endif
  31
  32 #include <simgear/compiler.h>
  33 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  34 #include <simgear/timing/sg_time.hxx>
  35
  36 #include <list>
  37
  38 #include <plib/sg.h>            // plib include
  39
  40 #include <FDM/flight.hxx>
  41 #include <Time/light.hxx>
  42
  43 #include "options.hxx"
  44
  45 FG_USING_STD(list);
  46
  47
  48 #define FG_FOV_MIN 0.1
  49 #define FG_FOV_MAX 179.9
  50
  51
  52 // Define a structure containing view information
  53 class FGView {
  54
  55 public:
  56
  57     // the current offset from forward for viewing
  58     double view_offset;
  59
  60     // the goal view offset for viewing (used for smooth view changes)
  61     double goal_view_offset;
  62
  63     // flag forcing update of fov related stuff
  64     bool update_fov;
  65
  66     // fov of view is specified in the y direction, win_ratio is used to
  67     // calculate the fov in the X direction = width / height
  68     double win_ratio;
  69
  70     // width & height of window
  71     int winWidth, winHeight;
  72
  73     // absolute view position
  74     Point3D abs_view_pos;
  75
  76     // view position translated to scenery.center
  77     Point3D view_pos;
  78
  79     // pilot offset from center of gravity.  The X axis is positive
  80     // out the tail, Y is out the right wing, and Z is positive up.
  81     // Distances in meters of course.
  82     sgVec3 pilot_offset;
  83
  84     // cartesion coordinates of current lon/lat if at sea level
  85     // translated to scenery.center
  86     Point3D cur_zero_elev;
  87
  88     // vector in cartesian coordinates from current position to the
  89     // postion on the earth's surface the sun is directly over
  90     sgVec3 to_sun;
  91
  92     // surface direction to go to head towards sun
  93     sgVec3 surface_to_sun;
  94
  95     // vector in cartesian coordinates from current position to the
  96     // postion on the earth's surface the moon is directly over
  97     sgVec3 to_moon;
  98
  99     // surface direction to go to head towards moon
 100     sgVec3 surface_to_moon;
 101
 102     // surface vector heading south
 103     sgVec3 surface_south;
 104
 105     // surface vector heading east (used to unambiguously align sky
 106     // with sun)
 107     sgVec3 surface_east;
 108
 109     // local up vector (normal to the plane tangent to the earth's
 110     // surface at the spot we are directly above
 111     sgVec3 local_up;
 112
 113     // up vector for the view (usually point straight up through the
 114     // top of the aircraft
 115     sgVec3 view_up;
 116
 117     // the vector pointing straight out the nose of the aircraft
 118     sgVec3 view_forward;
 119
 120     // Transformation matrix for eye coordinates to aircraft coordinates
 121     // sgMat4 AIRCRAFT;
 122
 123     // Transformation matrix for the view direction offset relative to
 124     // the AIRCRAFT matrix
 125     sgMat4 VIEW_OFFSET;
 126
 127     // sg versions of our friendly matrices
 128     sgMat4 LOCAL, UP, VIEW_ROT, TRANS, VIEW, LARC_TO_SSG;
 129
 130 public:
 131
 132     // Constructor
 133     FGView( void );
 134
 135     // Destructor
 136     ~FGView( void );
 137
 138     // Initialize a view class
 139     void Init( void );
 140
 141     // Update the view volume, position, and orientation
 142     void UpdateViewParams( const FGInterface& f );
 143
 144     // Flag to request that UpdateFOV() be called next time
 145     // UpdateViewMath() is run.
 146     inline void force_update_fov_math() { update_fov = true; }
 147
 148     // Update the view parameters
 149     void UpdateViewMath( const FGInterface& f );
 150
 151     // Update the field of view coefficients
 152     void UpdateFOV( const fgOPTIONS& o );
 153
 154     // Transform a vector from world coordinates to the local plane
 155     void CurrentNormalInLocalPlane(sgVec3 dst, sgVec3 src);
 156
 157     // accessor functions
 158     inline double get_view_offset() const { return view_offset; }
 159     inline void set_view_offset( double a ) { view_offset = a; }
 160     inline void inc_view_offset( double amt ) { view_offset += amt; }
 161     inline double get_goal_view_offset() const { return goal_view_offset; }
 162     inline void set_goal_view_offset( double a) { goal_view_offset = a; }
 163     inline double get_win_ratio() const { return win_ratio; }
 164     inline void set_win_ratio( double r ) { win_ratio = r; }
 165     inline int get_winWidth() const { return winWidth; }
 166     inline void set_winWidth( int w ) { winWidth = w; }
 167     inline int get_winHeight() const { return winHeight; }
 168     inline void set_winHeight( int h ) { winHeight = h; }
 169     inline Point3D get_abs_view_pos() const { return abs_view_pos; }
 170     inline Point3D get_view_pos() const { return view_pos; }
 171     inline float *get_pilot_offset() { return pilot_offset; }
 172     inline void set_pilot_offset( float x, float y, float z ) {
 173         sgSetVec3( pilot_offset, x, y, z );
 174     }
 175     inline Point3D get_cur_zero_elev() const { return cur_zero_elev; }
 176     inline float *get_to_sun() { return to_sun; }
 177     inline void set_to_sun( float x, float y, float z ) {
 178         sgSetVec3( to_sun, x, y, z );
 179     }
 180     inline float *get_surface_to_sun() { return surface_to_sun; }
 181     inline void set_surface_to_sun( float x, float y, float z) {
 182         sgSetVec3( surface_to_sun, x, y, z );
 183     }
 184     inline float *get_to_moon() { return to_moon; }
 185     inline void set_to_moon( float x, float y, float z) {
 186         sgSetVec3( to_moon, x, y, z );
 187     }
 188     inline float *get_surface_to_moon() { return surface_to_moon; }
 189     inline void set_surface_to_moon( float x, float y, float z) {
 190         sgSetVec3( surface_to_moon, x, y, z );
 191     }
 192     inline float *get_surface_south() { return surface_south; }
 193     inline float *get_surface_east() { return surface_east; }
 194     inline float *get_local_up() { return local_up; }
 195     inline float *get_view_forward() { return view_forward; }
 196 };
 197
 198
 199 extern FGView pilot_view;
 200 extern FGView current_view;
 201
 202
 203 #endif // _VIEWS_HXX
 204
 205