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/polar3d.hxx>
  56 #include <simgear/misc/fgpath.hxx>
  57
  58 #include <Aircraft/aircraft.hxx>
  59 #include <Main/options.hxx>
  60 #include <Main/views.hxx>
  61
  62 #include "fg_time.hxx"
  63 #include "light.hxx"
  64 #include "sunpos.hxx"
  65
  66
  67 fgLIGHT cur_light_params;
  68
  69
  70 // Constructor
  71 fgLIGHT::fgLIGHT( void ) {
  72 }
  73
  74
  75 // initialize lighting tables
  76 void fgLIGHT::Init( void ) {
  77     FG_LOG( FG_EVENT, FG_INFO,
  78             "Initializing Lighting interpolation tables." );
  79
  80     // build the path name to the ambient lookup table
  81     FGPath path( current_options.get_fg_root() );
  82     FGPath ambient = path;
  83     ambient.append( "Lighting/ambient" );
  84     FGPath diffuse = path;
  85     diffuse.append( "Lighting/diffuse" );
  86     FGPath sky = path;
  87     sky.append( "Lighting/sky" );
  88
  89     // initialize ambient table
  90     ambient_tbl = new fgINTERPTABLE( ambient.str() );
  91
  92     // initialize diffuse table
  93     diffuse_tbl = new fgINTERPTABLE( diffuse.str() );
  94
  95     // initialize sky table
  96     sky_tbl = new fgINTERPTABLE( sky.str() );
  97 }
  98
  99
 100 // update lighting parameters based on current sun position
 101 void fgLIGHT::Update( void ) {
 102     FGInterface *f;
 103     FGTime *t;
 104     // if the 4th field is 0.0, this specifies a direction ...
 105     GLfloat white[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
 106     // base sky color
 107     GLfloat base_sky_color[4] =        {0.60, 0.60, 0.90, 1.0};
 108     // base fog color
 109     GLfloat base_fog_color[4] = {0.90, 0.90, 1.00, 1.0};
 110     double deg, ambient, diffuse, sky_brightness;
 111
 112     f = current_aircraft.fdm_state;
 113     t = FGTime::cur_time_params;
 114
 115     FG_LOG( FG_EVENT, FG_INFO, "Updating light parameters." );
 116
 117     // calculate lighting parameters based on sun's relative angle to
 118     // local up
 119
 120     deg = sun_angle * RAD_TO_DEG;
 121     FG_LOG( FG_EVENT, FG_INFO, "  Sun angle = " << deg );
 122
 123     ambient = ambient_tbl->interpolate( deg );
 124     diffuse = diffuse_tbl->interpolate( deg );
 125     sky_brightness = sky_tbl->interpolate( deg );
 126
 127     FG_LOG( FG_EVENT, FG_INFO,
 128             "  ambient = " << ambient << "  diffuse = " << diffuse
 129             << "  sky = " << sky_brightness );
 130
 131     // sky_brightness = 0.15;  // used to force a dark sky (when testing)
 132
 133     // if ( ambient < 0.02 ) { ambient = 0.02; }
 134     // if ( diffuse < 0.0 ) { diffuse = 0.0; }
 135     // if ( sky_brightness < 0.1 ) { sky_brightness = 0.1; }
 136
 137     scene_ambient[0] = white[0] * ambient;
 138     scene_ambient[1] = white[1] * ambient;
 139     scene_ambient[2] = white[2] * ambient;
 140     scene_ambient[3] = 1.0;
 141
 142     scene_diffuse[0] = white[0] * diffuse;
 143     scene_diffuse[1] = white[1] * diffuse;
 144     scene_diffuse[2] = white[2] * diffuse;
 145     scene_diffuse[3] = 1.0;
 146
 147     // set sky color
 148     sky_color[0] = base_sky_color[0] * sky_brightness;
 149     sky_color[1] = base_sky_color[1] * sky_brightness;
 150     sky_color[2] = base_sky_color[2] * sky_brightness;
 151     sky_color[3] = base_sky_color[3];
 152
 153     // set fog color
 154     fog_color[0] = base_fog_color[0] * sky_brightness;
 155     fog_color[1] = base_fog_color[1] * sky_brightness;
 156     fog_color[2] = base_fog_color[2] * sky_brightness;
 157     fog_color[3] = base_fog_color[3];
 158 }
 159
 160
 161 // calculate fog color adjusted for sunrise/sunset effects
 162 void fgLIGHT::UpdateAdjFog( void ) {
 163     FGInterface *f;
 164     double sun_angle_deg, rotation, param1[3], param2[3];
 165
 166     f = current_aircraft.fdm_state;
 167
 168     FG_LOG( FG_EVENT, FG_DEBUG, "Updating adjusted fog parameters." );
 169
 170     // set fog color (we'll try to match the sunset color in the
 171     // direction we are looking
 172
 173     // first determine the difference between our view angle and local
 174     // direction to the sun
 175     rotation = -(sun_rotation + FG_PI)
 176         - (f->get_Psi() - current_view.get_view_offset());
 177     while ( rotation < 0 ) {
 178         rotation += FG_2PI;
 179     }
 180     while ( rotation > FG_2PI ) {
 181         rotation -= FG_2PI;
 182     }
 183     rotation *= RAD_TO_DEG;
 184     // fgPrintf( FG_EVENT, FG_INFO,
 185     //           "  View to sun difference in degrees = %.2f\n", rotation);
 186
 187     // next check if we are in a sunset/sunrise situation
 188     sun_angle_deg = sun_angle * RAD_TO_DEG;
 189     if ( (sun_angle_deg > 80.0) && (sun_angle_deg < 100.0) ) {
 190         /* 0.0 - 0.6 */
 191         param1[0] = (10.0 - fabs(90.0 - sun_angle_deg)) / 20.0;
 192         param1[1] = (10.0 - fabs(90.0 - sun_angle_deg)) / 40.0;
 193         param1[2] = (10.0 - fabs(90.0 - sun_angle_deg)) / 30.0;
 194         // param2[2] = -(10.0 - fabs(90.0 - sun_angle)) / 30.0;
 195     } else {
 196         param1[0] = param1[1] = param1[2] = 0.0;
 197     }
 198
 199     if ( rotation - 180.0 <= 0.0 ) {
 200         param2[0] = param1[0] * (180.0 - rotation) / 180.0;
 201         param2[1] = param1[1] * (180.0 - rotation) / 180.0;
 202         param2[2] = param1[2] * (180.0 - rotation) / 180.0;
 203         // printf("param1[0] = %.2f param2[0] = %.2f\n", param1[0], param2[0]);
 204     } else {
 205         param2[0] = param1[0] * (rotation - 180.0) / 180.0;
 206         param2[1] = param1[1] * (rotation - 180.0) / 180.0;
 207         param2[2] = param1[2] * (rotation - 180.0) / 180.0;
 208         // printf("param1[0] = %.2f param2[0] = %.2f\n", param1[0], param2[0]);
 209     }
 210
 211     adj_fog_color[0] = fog_color[0] + param2[0];
 212     if ( adj_fog_color[0] > 1.0 ) { adj_fog_color[0] = 1.0; }
 213
 214     adj_fog_color[1] = fog_color[1] + param2[1];
 215     if ( adj_fog_color[1] > 1.0 ) { adj_fog_color[1] = 1.0; }
 216
 217     adj_fog_color[2] = fog_color[2] + param2[2];
 218     if ( adj_fog_color[2] > 1.0 ) { adj_fog_color[2] = 1.0; }
 219
 220     adj_fog_color[3] = fog_color[3];
 221 }
 222
 223
 224 // Destructor
 225 fgLIGHT::~fgLIGHT( void ) {
 226 }
 227
 228