src/Time/light.cxx

   1 //
   2 // light.hxx -- lighting routines
   3 //
   4 // Written by Curtis Olson, started April 1998.
   5 //
   6 // Copyright (C) 1998  Curtis L. Olson  - curt@me.umn.edu
   7 //
   8 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   9 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  11 // License, or (at your option) any later version.
  12 //
  13 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16 // General Public License for more details.
  17 //
  18 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  19 // along with this program; if not, write to the Free Software
  20 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  21 //
  22 // $Id$
  23
  24
  25 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  26 #  include <config.h>
  27 #endif
  28
  29 #ifdef HAVE_WINDOWS_H
  30 #  include <windows.h>
  31 #endif
  32
  33 #include <GL/glut.h>
  34 #include <GL/gl.h>
  35
  36 #include <simgear/compiler.h>
  37
  38 #ifdef SG_MATH_EXCEPTION_CLASH
  39 #  define exception c_exception
  40 #endif
  41
  42 #ifdef SG_HAVE_STD_INCLUDES
  43 #  include <cmath>
  44 #else
  45 #  include <math.h>
  46 #endif
  47
  48 #include <string>
  49 SG_USING_STD(string);
  50
  51 #include <simgear/constants.h>
  52 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  53 #include <simgear/math/interpolater.hxx>
  54 #include <simgear/math/polar3d.hxx>
  55 #include <simgear/misc/sg_path.hxx>
  56
  57 #include <Aircraft/aircraft.hxx>
  58 #include <Main/globals.hxx>
  59
  60 #include "light.hxx"
  61 #include "sunpos.hxx"
  62
  63
  64 fgLIGHT cur_light_params;
  65
  66
  67 // Constructor
  68 fgLIGHT::fgLIGHT( void ) {
  69 }
  70
  71
  72 // initialize lighting tables
  73 void fgLIGHT::Init( void ) {
  74     SG_LOG( SG_EVENT, SG_INFO,
  75             "Initializing Lighting interpolation tables." );
  76
  77     // build the path name to the ambient lookup table
  78     SGPath path( globals->get_fg_root() );
  79     SGPath ambient = path;
  80     ambient.append( "Lighting/ambient" );
  81     SGPath diffuse = path;
  82     diffuse.append( "Lighting/diffuse" );
  83     SGPath sky = path;
  84     sky.append( "Lighting/sky" );
  85
  86     // initialize ambient table
  87     ambient_tbl = new SGInterpTable( ambient.str() );
  88
  89     // initialize diffuse table
  90     diffuse_tbl = new SGInterpTable( diffuse.str() );
  91
  92     // initialize sky table
  93     sky_tbl = new SGInterpTable( sky.str() );
  94 }
  95
  96
  97 // update lighting parameters based on current sun position
  98 void fgLIGHT::Update( void ) {
  99     FGInterface *f;
 100     // if the 4th field is 0.0, this specifies a direction ...
 101     GLfloat white[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
 102     // base sky color
 103     GLfloat base_sky_color[4] =        {0.60, 0.60, 0.90, 1.0};
 104     // base fog color
 105     GLfloat base_fog_color[4] = {0.90, 0.90, 1.00, 1.0};
 106     double deg, ambient, diffuse, sky_brightness;
 107
 108     f = current_aircraft.fdm_state;
 109
 110     SG_LOG( SG_EVENT, SG_INFO, "Updating light parameters." );
 111
 112     // calculate lighting parameters based on sun's relative angle to
 113     // local up
 114
 115     deg = sun_angle * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
 116     SG_LOG( SG_EVENT, SG_INFO, "  Sun angle = " << deg );
 117
 118     ambient = ambient_tbl->interpolate( deg );
 119     diffuse = diffuse_tbl->interpolate( deg );
 120     sky_brightness = sky_tbl->interpolate( deg );
 121
 122     SG_LOG( SG_EVENT, SG_INFO,
 123             "  ambient = " << ambient << "  diffuse = " << diffuse
 124             << "  sky = " << sky_brightness );
 125
 126     // sky_brightness = 0.15;  // used to force a dark sky (when testing)
 127
 128     // if ( ambient < 0.02 ) { ambient = 0.02; }
 129     // if ( diffuse < 0.0 ) { diffuse = 0.0; }
 130     // if ( sky_brightness < 0.1 ) { sky_brightness = 0.1; }
 131
 132     scene_ambient[0] = white[0] * ambient;
 133     scene_ambient[1] = white[1] * ambient;
 134     scene_ambient[2] = white[2] * ambient;
 135     scene_ambient[3] = 1.0;
 136
 137     scene_diffuse[0] = white[0] * diffuse;
 138     scene_diffuse[1] = white[1] * diffuse;
 139     scene_diffuse[2] = white[2] * diffuse;
 140     scene_diffuse[3] = 1.0;
 141
 142     // set sky color
 143     sky_color[0] = base_sky_color[0] * sky_brightness;
 144     sky_color[1] = base_sky_color[1] * sky_brightness;
 145     sky_color[2] = base_sky_color[2] * sky_brightness;
 146     sky_color[3] = base_sky_color[3];
 147
 148     // set fog color
 149     fog_color[0] = base_fog_color[0] * sky_brightness;
 150     fog_color[1] = base_fog_color[1] * sky_brightness;
 151     fog_color[2] = base_fog_color[2] * sky_brightness;
 152     fog_color[3] = base_fog_color[3];
 153 }
 154
 155
 156 // calculate fog color adjusted for sunrise/sunset effects
 157 void fgLIGHT::UpdateAdjFog( void ) {
 158     FGInterface *f;
 159     double sun_angle_deg, rotation, param1[3], param2[3];
 160
 161     f = current_aircraft.fdm_state;
 162
 163     SG_LOG( SG_EVENT, SG_DEBUG, "Updating adjusted fog parameters." );
 164
 165     // set fog color (we'll try to match the sunset color in the
 166     // direction we are looking
 167
 168     // first determine the difference between our view angle and local
 169     // direction to the sun
 170     rotation = -(sun_rotation + SGD_PI)
 171         - (f->get_Psi() - globals->get_current_view()->get_view_offset());
 172     if ( globals->get_current_view()->get_reverse_view_offset() ) {
 173         rotation += SGD_PI;
 174     }
 175     while ( rotation < 0 ) {
 176         rotation += SGD_2PI;
 177     }
 178     while ( rotation > SGD_2PI ) {
 179         rotation -= SGD_2PI;
 180     }
 181     rotation *= SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
 182     // fgPrintf( SG_EVENT, SG_INFO,
 183     //           "  View to sun difference in degrees = %.2f\n", rotation);
 184
 185     // next check if we are in a sunset/sunrise situation
 186     sun_angle_deg = sun_angle * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
 187     if ( (sun_angle_deg > 80.0) && (sun_angle_deg < 100.0) ) {
 188         /* 0.0 - 0.6 */
 189         param1[0] = (10.0 - fabs(90.0 - sun_angle_deg)) / 20.0;
 190         param1[1] = (10.0 - fabs(90.0 - sun_angle_deg)) / 40.0;
 191         param1[2] = (10.0 - fabs(90.0 - sun_angle_deg)) / 30.0;
 192         // param2[2] = -(10.0 - fabs(90.0 - sun_angle)) / 30.0;
 193     } else {
 194         param1[0] = param1[1] = param1[2] = 0.0;
 195     }
 196
 197     if ( rotation - 180.0 <= 0.0 ) {
 198         param2[0] = param1[0] * (180.0 - rotation) / 180.0;
 199         param2[1] = param1[1] * (180.0 - rotation) / 180.0;
 200         param2[2] = param1[2] * (180.0 - rotation) / 180.0;
 201         // printf("param1[0] = %.2f param2[0] = %.2f\n", param1[0], param2[0]);
 202     } else {
 203         param2[0] = param1[0] * (rotation - 180.0) / 180.0;
 204         param2[1] = param1[1] * (rotation - 180.0) / 180.0;
 205         param2[2] = param1[2] * (rotation - 180.0) / 180.0;
 206         // printf("param1[0] = %.2f param2[0] = %.2f\n", param1[0], param2[0]);
 207     }
 208
 209     adj_fog_color[0] = fog_color[0] + param2[0];
 210     if ( adj_fog_color[0] > 1.0 ) { adj_fog_color[0] = 1.0; }
 211
 212     adj_fog_color[1] = fog_color[1] + param2[1];
 213     if ( adj_fog_color[1] > 1.0 ) { adj_fog_color[1] = 1.0; }
 214
 215     adj_fog_color[2] = fog_color[2] + param2[2];
 216     if ( adj_fog_color[2] > 1.0 ) { adj_fog_color[2] = 1.0; }
 217
 218     adj_fog_color[3] = fog_color[3];
 219 }
 220
 221
 222 // Destructor
 223 fgLIGHT::~fgLIGHT( void ) {
 224 }
 225
 226