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@infoplane.com
   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 <Include/compiler.h>
  33
  34 #include <list>
  35
  36 #include <sg.h>                 // plib include
  37
  38 #include <FDM/flight.hxx>
  39 #include <Math/mat3.h>
  40 #include <Math/point3d.hxx>
  41 #include <Time/fg_time.hxx>
  42 #include <Time/light.hxx>
  43
  44 #include "options.hxx"
  45
  46 FG_USING_STD(list);
  47
  48
  49 class FGMat4Wrapper {
  50 public:
  51     sgMat4 m;
  52 };
  53
  54 typedef list < FGMat4Wrapper > sgMat4_list;
  55 typedef sgMat4_list::iterator sgMat4_list_iterator;
  56 typedef sgMat4_list::const_iterator const_sgMat4_list_iterator;
  57
  58
  59 // used in views.cxx and tilemgr.cxx
  60 #define USE_FAST_FOV_CLIP
  61
  62
  63 // Define a structure containing view information
  64 class FGView {
  65
  66 public:
  67
  68     enum fgViewMode
  69     {
  70         FG_VIEW_FIRST_PERSON = 0,
  71         FG_VIEW_FOLLOW  = 1
  72     };
  73
  74     // the current offset from forward for viewing
  75     double view_offset;
  76
  77     // the goal view offset for viewing (used for smooth view changes)
  78     double goal_view_offset;
  79
  80     // flag forcing update of fov related stuff
  81     bool update_fov;
  82
  83     // fov of view is specified in the y direction, win_ratio is used to
  84     // calculate the fov in the X direction = width/height
  85     double win_ratio;
  86
  87     // width & height of window
  88     int winWidth, winHeight;
  89
  90     // sin and cos of (fov / 2) in Y axis
  91     double sin_fov_y, cos_fov_y;
  92     double sinlon, coslon;
  93
  94     // slope of view frustum edge in eye space Y axis
  95     double slope_y;
  96
  97     // sin and cos of (fov / 2) in X axis
  98     double sin_fov_x, cos_fov_x;
  99
 100     // slope of view frustum edge in eye space X axis
 101     double slope_x;
 102
 103 #if defined( USE_FAST_FOV_CLIP )
 104     double fov_x_clip, fov_y_clip;
 105 #endif // USE_FAST_FOV_CLIP
 106
 107     // View frustum cull ratio (% of tiles culled ... used for
 108     // reporting purposes)
 109     double vfc_ratio;
 110
 111     // Number of triangles rendered;
 112     int tris_rendered;
 113     int tris_culled;
 114
 115     // absolute view position
 116     Point3D abs_view_pos;
 117
 118     // view position translated to scenery.center
 119     Point3D view_pos;
 120
 121     // cartesion coordinates of current lon/lat if at sea level
 122     // translated to scenery.center*/
 123     Point3D cur_zero_elev;
 124
 125     // vector in cartesian coordinates from current position to the
 126     // postion on the earth's surface the sun is directly over
 127     MAT3vec to_sun;
 128
 129     // surface direction to go to head towards sun
 130     MAT3vec surface_to_sun;
 131
 132     // vector in cartesian coordinates from current position to the
 133     // postion on the earth's surface the moon is directly over
 134     MAT3vec to_moon;
 135
 136     // surface direction to go to head towards moon
 137     MAT3vec surface_to_moon;
 138
 139     // surface vector heading south
 140     MAT3vec surface_south;
 141
 142     // surface vector heading east (used to unambiguously align sky
 143     // with sun)
 144     MAT3vec surface_east;
 145
 146     // local up vector (normal to the plane tangent to the earth's
 147     // surface at the spot we are directly above
 148     MAT3vec local_up;
 149
 150     // up vector for the view (usually point straight up through the
 151     // top of the aircraft
 152     MAT3vec view_up;
 153
 154     // the vector pointing straight out the nose of the aircraft
 155     MAT3vec view_forward;
 156
 157     // Transformation matrix for eye coordinates to aircraft coordinates
 158     MAT3mat AIRCRAFT;
 159
 160     // Transformation matrix for the view direction offset relative to
 161     // the AIRCRAFT matrix
 162     MAT3mat VIEW_OFFSET;
 163
 164     // Current model view matrix;
 165     GLfloat MODEL_VIEW[16];
 166
 167     // view mode
 168     fgViewMode view_mode;
 169
 170     // sg versions of our friendly matrices
 171     sgMat4 sgLOCAL, sgUP, sgVIEW_ROT, sgTRANS, sgVIEW, sgLARC_TO_SSG;
 172
 173     // queue of view matrices so we can have a follow view
 174     sgMat4_list follow;
 175
 176 public:
 177
 178     // Constructor
 179     FGView( void );
 180
 181     // Destructor
 182     ~FGView( void );
 183
 184     // Initialize a view class
 185     void Init( void );
 186
 187     // Basically, this is a modified version of the Mesa gluLookAt()
 188     // function that's been modified slightly so we can capture the
 189     // result (and use it later) otherwise this all gets calculated in
 190     // OpenGL land and we don't have access to the results.
 191     /* void LookAt( GLdouble eyex, GLdouble eyey, GLdouble eyez,
 192                  GLdouble centerx, GLdouble centery, GLdouble centerz,
 193                  GLdouble upx, GLdouble upy, GLdouble upz ); */
 194
 195     // Update the view volume, position, and orientation
 196     void UpdateViewParams( void );
 197
 198     // Flag to request that UpdateFOV() be called next time
 199     // UpdateViewMath() is run.
 200     inline void force_update_fov_math() { update_fov = true; }
 201
 202     // Update the view parameters
 203     void UpdateViewMath( FGInterface *f );
 204
 205     // Update the field of view coefficients
 206     void UpdateFOV( const fgOPTIONS& o );
 207
 208     // Cycle view mode
 209     void cycle_view_mode();
 210
 211     // accessor functions
 212     inline double get_view_offset() const { return view_offset; }
 213     inline void set_view_offset( double a ) { view_offset = a; }
 214     inline void inc_view_offset( double amt ) { view_offset += amt; }
 215     inline double get_goal_view_offset() const { return goal_view_offset; }
 216     inline void set_goal_view_offset( double a) { goal_view_offset = a; }
 217     inline double get_win_ratio() const { return win_ratio; }
 218     inline void set_win_ratio( double r ) { win_ratio = r; }
 219     inline int get_winWidth() const { return winWidth; }
 220     inline void set_winWidth( int w ) { winWidth = w; }
 221     inline int get_winHeight() const { return winHeight; }
 222     inline void set_winHeight( int h ) { winHeight = h; }
 223     inline double get_slope_y() const { return slope_y; }
 224     inline double get_slope_x() const { return slope_x; }
 225 #if defined( USE_FAST_FOV_CLIP )
 226     inline double get_fov_x_clip() const { return fov_x_clip; }
 227     inline double get_fov_y_clip() const { return fov_y_clip; }
 228 #endif // USE_FAST_FOV_CLIP
 229     inline double get_vfc_ratio() const { return vfc_ratio; }
 230     inline void set_vfc_ratio(double r) { vfc_ratio = r; }
 231     inline int get_tris_rendered() const { return tris_rendered; }
 232     inline void set_tris_rendered( int tris) { tris_rendered = tris; }
 233     inline int get_tris_culled() const { return tris_culled; }
 234     inline void set_tris_culled( int tris) { tris_culled = tris; }
 235     inline Point3D get_abs_view_pos() const { return abs_view_pos; }
 236     inline Point3D get_view_pos() const { return view_pos; }
 237     inline Point3D get_cur_zero_elev() const { return cur_zero_elev; }
 238     inline double *get_to_sun() { return to_sun; }
 239     inline void set_to_sun( double x, double y, double z) {
 240         to_sun[0] = x;
 241         to_sun[1] = y;
 242         to_sun[2] = z;
 243     }
 244     inline double *get_surface_to_sun() { return surface_to_sun; }
 245     inline void set_surface_to_sun( double x, double y, double z) {
 246         surface_to_sun[0] = x;
 247         surface_to_sun[1] = y;
 248         surface_to_sun[2] = z;
 249     }
 250     inline double *get_to_moon() { return to_moon; }
 251     inline void set_to_moon( double x, double y, double z) {
 252         to_moon[0] = x;
 253         to_moon[1] = y;
 254         to_moon[2] = z;
 255     }
 256     inline double *get_surface_to_moon() { return surface_to_moon; }
 257     inline void set_surface_to_moon( double x, double y, double z) {
 258         surface_to_moon[0] = x;
 259         surface_to_moon[1] = y;
 260         surface_to_moon[2] = z;
 261     }
 262     inline double *get_surface_south() { return surface_south; }
 263     inline double *get_surface_east() { return surface_east; }
 264     inline double *get_local_up() { return local_up; }
 265     inline double *get_view_forward() { return view_forward; }
 266     inline GLfloat *get_MODEL_VIEW() { return MODEL_VIEW; }
 267 };
 268
 269
 270 extern FGView current_view;
 271
 272
 273 #endif // _VIEWS_HXX
 274
 275