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 <simgear/xgl/xgl.h>
  35
  36 #include <simgear/compiler.h>
  37
  38 #ifdef FG_MATH_EXCEPTION_CLASH
  39 #  define exception c_exception
  40 #endif
  41
  42 #ifdef FG_HAVE_STD_INCLUDES
  43 #  include <cmath>
  44 #else
  45 #  include <math.h>
  46 #endif
  47
  48 #include <string>
  49 FG_USING_STD(string);
  50
  51 #include <simgear/constants.h>
  52 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  53 #include <simgear/math/fg_geodesy.hxx>
  54 #include <simgear/math/interpolater.hxx>
  55 #include <simgear/math/mat3.h>
  56 #include <simgear/math/polar3d.hxx>
  57 #include <simgear/misc/fgpath.hxx>
  58
  59 #include <Aircraft/aircraft.hxx>
  60 #include <Main/options.hxx>
  61 #include <Main/views.hxx>
  62
  63 #include "fg_time.hxx"
  64 #include "light.hxx"
  65 #include "sunpos.hxx"
  66
  67
  68 fgLIGHT cur_light_params;
  69
  70
  71 // Constructor
  72 fgLIGHT::fgLIGHT( void ) {
  73 }
  74
  75
  76 // initialize lighting tables
  77 void fgLIGHT::Init( void ) {
  78     FG_LOG( FG_EVENT, FG_INFO,
  79             "Initializing Lighting interpolation tables." );
  80
  81     // build the path name to the ambient lookup table
  82     FGPath path( current_options.get_fg_root() );
  83     FGPath ambient = path;
  84     ambient.append( "Lighting/ambient" );
  85     FGPath diffuse = path;
  86     diffuse.append( "Lighting/diffuse" );
  87     FGPath sky = path;
  88     sky.append( "Lighting/sky" );
  89
  90     // initialize ambient table
  91     ambient_tbl = new fgINTERPTABLE( ambient.str() );
  92
  93     // initialize diffuse table
  94     diffuse_tbl = new fgINTERPTABLE( diffuse.str() );
  95
  96     // initialize sky table
  97     sky_tbl = new fgINTERPTABLE( sky.str() );
  98 }
  99
 100
 101 // update lighting parameters based on current sun position
 102 void fgLIGHT::Update( void ) {
 103     FGInterface *f;
 104     FGTime *t;
 105     // if the 4th field is 0.0, this specifies a direction ...
 106     GLfloat white[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
 107     // base sky color
 108     GLfloat base_sky_color[4] =        {0.60, 0.60, 0.90, 1.0};
 109     // base fog color
 110     GLfloat base_fog_color[4] = {0.90, 0.90, 1.00, 1.0};
 111     double deg, ambient, diffuse, sky_brightness;
 112
 113     f = current_aircraft.fdm_state;
 114     t = FGTime::cur_time_params;
 115
 116     FG_LOG( FG_EVENT, FG_INFO, "Updating light parameters." );
 117
 118     // calculate lighting parameters based on sun's relative angle to
 119     // local up
 120
 121     deg = sun_angle * 180.0 / FG_PI;
 122     FG_LOG( FG_EVENT, FG_INFO, "  Sun angle = " << deg );
 123
 124     ambient = ambient_tbl->interpolate( deg );
 125     diffuse = diffuse_tbl->interpolate( deg );
 126     sky_brightness = sky_tbl->interpolate( deg );
 127
 128     FG_LOG( FG_EVENT, FG_INFO,
 129             "  ambient = " << ambient << "  diffuse = " << diffuse
 130             << "  sky = " << sky_brightness );
 131
 132     // sky_brightness = 0.15;  // used to force a dark sky (when testing)
 133
 134     // if ( ambient < 0.02 ) { ambient = 0.02; }
 135     // if ( diffuse < 0.0 ) { diffuse = 0.0; }
 136     // if ( sky_brightness < 0.1 ) { sky_brightness = 0.1; }
 137
 138     scene_ambient[0] = white[0] * ambient;
 139     scene_ambient[1] = white[1] * ambient;
 140     scene_ambient[2] = white[2] * ambient;
 141
 142     scene_diffuse[0] = white[0] * diffuse;
 143     scene_diffuse[1] = white[1] * diffuse;
 144     scene_diffuse[2] = white[2] * diffuse;
 145
 146     // set sky color
 147     sky_color[0] = base_sky_color[0] * sky_brightness;
 148     sky_color[1] = base_sky_color[1] * sky_brightness;
 149     sky_color[2] = base_sky_color[2] * sky_brightness;
 150     sky_color[3] = base_sky_color[3];
 151
 152     // set fog color
 153     fog_color[0] = base_fog_color[0] * sky_brightness;
 154     fog_color[1] = base_fog_color[1] * sky_brightness;
 155     fog_color[2] = base_fog_color[2] * sky_brightness;
 156     fog_color[3] = base_fog_color[3];
 157 }
 158
 159
 160 // calculate fog color adjusted for sunrise/sunset effects
 161 void fgLIGHT::UpdateAdjFog( void ) {
 162     FGInterface *f;
 163     double sun_angle_deg, rotation, param1[3], param2[3];
 164
 165     f = current_aircraft.fdm_state;
 166
 167     FG_LOG( FG_EVENT, FG_DEBUG, "Updating adjusted fog parameters." );
 168
 169     // set fog color (we'll try to match the sunset color in the
 170     // direction we are looking
 171
 172     // first determine the difference between our view angle and local
 173     // direction to the sun
 174     rotation = -(sun_rotation + FG_PI)
 175         - (f->get_Psi() - current_view.get_view_offset());
 176     while ( rotation < 0 ) {
 177         rotation += FG_2PI;
 178     }
 179     while ( rotation > FG_2PI ) {
 180         rotation -= FG_2PI;
 181     }
 182     rotation *= RAD_TO_DEG;
 183     // fgPrintf( FG_EVENT, FG_INFO,
 184     //           "  View to sun difference in degrees = %.2f\n", rotation);
 185
 186     // next check if we are in a sunset/sunrise situation
 187     sun_angle_deg = sun_angle * RAD_TO_DEG;
 188     if ( (sun_angle_deg > 80.0) && (sun_angle_deg < 100.0) ) {
 189         /* 0.0 - 0.6 */
 190         param1[0] = (10.0 - fabs(90.0 - sun_angle_deg)) / 20.0;
 191         param1[1] = (10.0 - fabs(90.0 - sun_angle_deg)) / 40.0;
 192         param1[2] = (10.0 - fabs(90.0 - sun_angle_deg)) / 30.0;
 193         // param2[2] = -(10.0 - fabs(90.0 - sun_angle)) / 30.0;
 194     } else {
 195         param1[0] = param1[1] = param1[2] = 0.0;
 196     }
 197
 198     if ( rotation - 180.0 <= 0.0 ) {
 199         param2[0] = param1[0] * (180.0 - rotation) / 180.0;
 200         param2[1] = param1[1] * (180.0 - rotation) / 180.0;
 201         param2[2] = param1[2] * (180.0 - rotation) / 180.0;
 202         // printf("param1[0] = %.2f param2[0] = %.2f\n", param1[0], param2[0]);
 203     } else {
 204         param2[0] = param1[0] * (rotation - 180.0) / 180.0;
 205         param2[1] = param1[1] * (rotation - 180.0) / 180.0;
 206         param2[2] = param1[2] * (rotation - 180.0) / 180.0;
 207         // printf("param1[0] = %.2f param2[0] = %.2f\n", param1[0], param2[0]);
 208     }
 209
 210     adj_fog_color[0] = fog_color[0] + param2[0];
 211     if ( adj_fog_color[0] > 1.0 ) { adj_fog_color[0] = 1.0; }
 212
 213     adj_fog_color[1] = fog_color[1] + param2[1];
 214     if ( adj_fog_color[1] > 1.0 ) { adj_fog_color[1] = 1.0; }
 215
 216     adj_fog_color[2] = fog_color[2] + param2[2];
 217     if ( adj_fog_color[2] > 1.0 ) { adj_fog_color[2] = 1.0; }
 218
 219     adj_fog_color[3] = fog_color[3];
 220 }
 221
 222
 223 // Destructor
 224 fgLIGHT::~fgLIGHT( void ) {
 225 }
 226
 227