]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - Scenery/mesh.c
Changed naming scheme of basic shared structures.
[flightgear.git] / Scenery / mesh.c
index 803a24d9eb9574f4c199d2c96ea0c21d89e786d4..6ff71031ef14a5656789339668e0970a40154263 100644 (file)
@@ -3,25 +3,79 @@
  *
  * Written by Curtis Olson, started May 1997.
  *
+ * Copyright (C) 1997  Curtis L. Olson  - curt@infoplane.com
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+ * License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+ *
  * $Id$
  * (Log is kept at end of this file)
  **************************************************************************/
 
 
-#include <malloc.h>
+#ifndef __CYGWIN32__
+#  include <malloc.h>
+#endif
+
+#ifdef WIN32
+#  include <windows.h>
+#endif
+
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>  /* atof(), atoi() */
 #include <string.h>
 
+#include <GL/glut.h>
+
+#include "../constants.h"
+#include "../types.h"
+#include "../Math/fg_geodesy.h"
+#include "../Math/fg_random.h"
+#include "../Math/mat3.h"
+#include "../Math/polar.h"
+
 #include "mesh.h"
 #include "common.h"
+#include "scenery.h"
+
+
+/* Temporary hack until we get the scenery management system running */
+extern GLint mesh_hack;
+extern struct MESH eg;
+
+/* initialize the non-array mesh values */
+void mesh_init(struct MESH *m) {
+    m->originx = 0.0;
+    m->originy = 0.0;
+
+    m->rows = 0;
+    m->cols = 0;
+
+    m->row_step = 0.0;
+    m->col_step = 0.0;
+
+    m->cur_row = 0;
+    m->cur_col = 0;
+    m->do_data = 0;
+}
 
 
 /* return a pointer to a new mesh structure (no data array allocated yet) */
-struct mesh *(new_mesh)() {
-    struct mesh *mesh_ptr;
+struct MESH *(new_mesh)() {
+    struct MESH *mesh_ptr;
 
-    mesh_ptr = (struct mesh *)malloc(sizeof(struct mesh));
+    mesh_ptr = (struct MESH *)malloc(sizeof(struct MESH));
 
     if ( mesh_ptr == 0 ) {
        printf("Virtual memory exceeded\n");
@@ -53,22 +107,41 @@ float *(new_mesh_data)(int nrows, int ncols) {
 
 
 /* set the option name in the mesh data structure */
-void mesh_set_option_name(struct mesh *m, char *name) {
+void mesh_set_option_name(struct MESH *m, char *name) {
     if ( strlen(name) < MAX_IDENT_LEN ) {
        strcpy(m->option_name, name);
     } else {
        strncpy(m->option_name, name, MAX_IDENT_LEN - 1);
        m->option_name[MAX_IDENT_LEN - 1] = '\0';
     }
+    if ( strcmp(m->option_name, "do_data") == 0 ) {
+       m->do_data = 1;
+    } else {
+       m->do_data = 0;
+    }
 }
 
+
 /* set an option value in the mesh data structure */
-void mesh_set_option_value(struct mesh *m, char *value) {
-    printf("Setting %s to %s\n", m->option_name, value);
+void mesh_set_option_value(struct MESH *m, char *value) {
+    /* printf("Setting %s to %s\n", m->option_name, value); */
 
-    if ( strcmp(m->option_name, "origin_lat") == 0 ) {
-       m->originx = atof(value);
+    if ( m->do_data ) {
+       /* mesh data is a pseudo 2d array */
+       /* printf("Setting mesh_data[%d][%d] to %s\n", m->cur_row, m->cur_col, 
+              value); */
+       m->mesh_data[m->cur_row * m->cols + m->cur_col] = atof(value);
+       m->cur_col++;
+       if ( m->cur_col >= m->cols ) {
+           m->cur_col = 0;
+           m->cur_row++;
+           if ( m->cur_row > m->rows ) {
+               m->do_data = 0;
+           }
+       }
     } else if ( strcmp(m->option_name, "origin_lon") == 0 ) {
+       m->originx = atof(value);
+    } else if ( strcmp(m->option_name, "origin_lat") == 0 ) {
        m->originy = atof(value);
     } else if ( strcmp(m->option_name, "rows") == 0 ) {
        m->rows = atoi(value);
@@ -85,10 +158,307 @@ void mesh_set_option_value(struct mesh *m, char *value) {
 }
 
 
+/* do whatever needs to be done with the mesh now that it's been
+   loaded, such as generating the OpenGL call list. */
+void mesh_do_it(struct MESH *m) {
+    mesh_hack = mesh_to_OpenGL(m);
+}
+
+
+/* return the current altitude based on mesh data.  We should rewrite
+ * this to interpolate exact values, but for now this is good enough */
+double mesh_altitude(double lon, double lat) {
+    /* we expect incoming (lon,lat) to be in arcsec for now */
+
+    double xlocal, ylocal, dx, dy, zA, zB, elev;
+    int x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, y3, z3;
+    int xindex, yindex;
+    int skip;
+
+    skip = scenery.terrain_skip;
+    /* determine if we are in the lower triangle or the upper triangle 
+       ______
+       |   /|
+       |  / |
+       | /  |
+       |/   |
+       ------
+
+       then calculate our end points
+     */
+
+    xlocal = (lon - eg.originx) / eg.col_step;
+    ylocal = (lat - eg.originy) / eg.row_step;
+
+    xindex = (int)(xlocal / skip) * skip;
+    yindex = (int)(ylocal / skip) * skip;
+
+    if ( (xindex < 0) || (xindex + skip >= eg.cols) ||
+        (yindex < 0) || (yindex + skip >= eg.rows) ) {
+       return(-9999);
+    }
+
+    dx = xlocal - xindex;
+    dy = ylocal - yindex;
+
+    if ( dx > dy ) {
+       /* lower triangle */
+       /* printf("  Lower triangle\n"); */
+
+       x1 = xindex; 
+       y1 = yindex; 
+       z1 = eg.mesh_data[y1 * eg.cols + x1];
+
+       x2 = xindex + skip; 
+       y2 = yindex; 
+       z2 = eg.mesh_data[y2 * eg.cols + x2];
+                                 
+       x3 = xindex + skip; 
+       y3 = yindex + skip; 
+       z3 = eg.mesh_data[y3 * eg.cols + x3];
+
+       /* printf("  dx = %.2f  dy = %.2f\n", dx, dy);
+       printf("  (x1,y1,z1) = (%d,%d,%d)\n", x1, y1, z1);
+       printf("  (x2,y2,z2) = (%d,%d,%d)\n", x2, y2, z2);
+       printf("  (x3,y3,z3) = (%d,%d,%d)\n", x3, y3, z3); */
+
+       zA = dx * (z2 - z1) / skip + z1;
+       zB = dx * (z3 - z1) / skip + z1;
+       
+       /* printf("  zA = %.2f  zB = %.2f\n", zA, zB); */
+
+       if ( dx > EPSILON ) {
+           elev = dy * (zB - zA) / dx + zA;
+       } else {
+           elev = zA;
+       }
+    } else {
+       /* upper triangle */
+       /* printf("  Upper triangle\n"); */
+
+       x1 = xindex; 
+       y1 = yindex; 
+       z1 = eg.mesh_data[y1 * eg.cols + x1];
+
+       x2 = xindex; 
+       y2 = yindex + skip; 
+       z2 = eg.mesh_data[y2 * eg.cols + x2];
+                                 
+       x3 = xindex + skip; 
+       y3 = yindex + skip; 
+       z3 = eg.mesh_data[y3 * eg.cols + x3];
+
+       /* printf("  dx = %.2f  dy = %.2f\n", dx, dy);
+       printf("  (x1,y1,z1) = (%d,%d,%d)\n", x1, y1, z1);
+       printf("  (x2,y2,z2) = (%d,%d,%d)\n", x2, y2, z2);
+       printf("  (x3,y3,z3) = (%d,%d,%d)\n", x3, y3, z3); */
+       zA = dy * (z2 - z1) / skip + z1;
+       zB = dy * (z3 - z1) / skip + z1;
+       
+       /* printf("  zA = %.2f  zB = %.2f\n", zA, zB );
+       printf("  xB - xA = %.2f\n", eg.col_step * dy / eg.row_step); */
+
+       if ( dy > EPSILON ) {
+           elev = dx * (zB - zA) / dy    + zA;
+       } else {
+           elev = zA;
+       }
+    }
+
+    return(elev);
+}
+
+
+/* walk through mesh and make opengl calls */
+GLint mesh_to_OpenGL(struct MESH *m) {
+    GLint mesh;
+    /* static GLfloat color[4] = { 0.5, 0.4, 0.25, 1.0 }; */ /* dark desert */
+    static GLfloat color[4] = { 0.5, 0.5, 0.25, 1.0 };
+    double centerx, centery;
+    double randx, randy;
+
+    float x1, y1, x2, y2, z11, z12, z21, z22;
+    struct fgCartesianPoint p11, p12, p21, p22, c;
+    double gc_lon, gc_lat, sl_radius;
+
+    MAT3vec v1, v2, normal; 
+    int i, j, istep, jstep, iend, jend;
+    float temp;
+
+    printf("In mesh2GL(), generating GL call list.\n");
+
+    /* Detail level.  This is how big a step we take as we walk
+     * through the DEM data set.  This value is initialized in
+     * .../Scenery/scenery.c:fgSceneryInit() */
+    istep = jstep = scenery.terrain_skip ;
+
+    centerx = m->originx + (m->rows * m->row_step) / 2.0;
+    centery = m->originy + (m->cols * m->col_step) / 2.0;
+    fgGeodToGeoc(centery*ARCSEC_TO_RAD, 0, &sl_radius, &gc_lat);
+    c = fgPolarToCart(centerx*ARCSEC_TO_RAD, gc_lat, sl_radius);
+    scenery.center = c;
+
+    mesh = glGenLists(1);
+    glNewList(mesh, GL_COMPILE);
+
+    /* glMaterialfv( GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, color ); */
+    glColor3fv(color);
+
+    iend = m->cols - 1;
+    jend = m->rows - 1;
+    
+    y1 = m->originy;
+    y2 = y1 + (m->col_step * istep);
+    
+    for ( i = 0; i < iend; i += istep ) {
+        x1 = m->originx;
+        x2 = x1 + (m->row_step * jstep);
+
+        glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP);
+
+        for ( j = 0; j < jend; j += jstep ) {
+            z11 = m->mesh_data[i         * m->cols + j        ];
+            z12 = m->mesh_data[(i+istep) * m->cols + j        ];
+            z21 = m->mesh_data[i         * m->cols + (j+jstep)];
+            z22 = m->mesh_data[(i+istep) * m->cols + (j+jstep)];
+
+            /* printf("A geodetic point is (%.2f, %.2f, %.2f)\n", 
+               x1, y1, z11); */
+            gc_lon = x1*ARCSEC_TO_RAD;
+            fgGeodToGeoc(y1*ARCSEC_TO_RAD, z11, &sl_radius, &gc_lat);
+            /* printf("A geocentric point is (%.2f, %.2f, %.2f)\n", gc_lon, 
+               gc_lat, sl_radius+z11); */
+            p11 = fgPolarToCart(gc_lon, gc_lat, sl_radius+z11);
+            /* printf("A cart point is (%.8f, %.8f, %.8f)\n", 
+               p11.x, p11.y, p11.z); */
+
+            gc_lon = x1*ARCSEC_TO_RAD;
+            fgGeodToGeoc(y2*ARCSEC_TO_RAD, z12, &sl_radius, &gc_lat);
+            p12 = fgPolarToCart(gc_lon, gc_lat, sl_radius+z12);
+
+            gc_lon = x2*ARCSEC_TO_RAD;
+            fgGeodToGeoc(y1*ARCSEC_TO_RAD, z21, &sl_radius, &gc_lat);
+            p21 = fgPolarToCart(gc_lon, gc_lat, sl_radius+z21);
+
+            gc_lon = x2*ARCSEC_TO_RAD;
+            fgGeodToGeoc(y2*ARCSEC_TO_RAD, z22, &sl_radius, &gc_lat);
+            p22 = fgPolarToCart(gc_lon, gc_lat, sl_radius+z22);
+
+            v1[0] = p22.y - p11.y; v1[1] = p22.z - p11.z; v1[2] = z22 - z11;
+            v2[0] = p12.y - p11.y; v2[1] = p12.z - p11.z; v2[2] = z12 - z11;
+            MAT3cross_product(normal, v1, v2);
+            MAT3_NORMALIZE_VEC(normal,temp);
+            glNormal3d(normal[0], normal[1], normal[2]);
+            /* printf("normal 1 = (%.2f %.2f %.2f\n", normal[0], normal[1], 
+                   normal[2]); */
+            
+            if ( j == 0 ) {
+                /* first time through */
+                glVertex3d(p12.x - c.x, p12.y - c.y, p12.z - c.z);
+                glVertex3d(p11.x - c.x, p11.y - c.y, p11.z - c.z);
+            }
+            
+            glVertex3d(p22.x - c.x, p22.y - c.y, p22.z - c.z);
+    
+            v2[0] = p21.y - p11.y; v2[1] = p21.z - p11.z; v2[2] = z21 - z11;
+            MAT3cross_product(normal, v2, v1);
+            MAT3_NORMALIZE_VEC(normal,temp);
+            glNormal3d(normal[0], normal[1], normal[2]);
+            /* printf("normal 2 = (%.2f %.2f %.2f\n", normal[0], normal[1], 
+                   normal[2]); */
+
+            glVertex3d(p21.x - c.x, p21.y - c.y, p21.z - c.z);
+
+            x1 += m->row_step * jstep;
+            x2 += m->row_step * jstep;
+        }
+        glEnd();
+
+        y1 += m->col_step * istep;
+        y2 += m->col_step * istep;
+    }
+
+    /* this will go, it's only here for testing/debugging */
+
+    for ( i = 0; i < 200; i++ ) {
+        randx = fg_random() * 3600.0;
+        randy = fg_random() * 3600.0;
+
+        /* mesh_make_test_object(m->originx + randx, m->originy + randy); */
+    }
+
+    glEndList();
+
+    return(mesh);
+}
+
+
 /* $Log$
-/* Revision 1.2  1997/05/19 18:20:50  curt
-/* Slight change to origin key words.
+/* Revision 1.21  1997/08/27 03:30:27  curt
+/* Changed naming scheme of basic shared structures.
 /*
+ * Revision 1.20  1997/08/19 23:55:08  curt
+ * Worked on better simulating real lighting.
+ *
+ * Revision 1.19  1997/08/06 00:24:28  curt
+ * Working on correct real time sun lighting.
+ *
+ * Revision 1.18  1997/08/02 19:10:14  curt
+ * Incorporated mesh2GL.c into mesh.c
+ *
+ * Revision 1.17  1997/07/18 23:41:26  curt
+ * Tweaks for building with Cygnus Win32 compiler.
+ *
+ * Revision 1.16  1997/07/16 20:04:51  curt
+ * Minor tweaks to aid Win32 port.
+ *
+ * Revision 1.15  1997/07/14 16:26:04  curt
+ * Testing/playing -- placed objects randomly across the entire terrain.
+ *
+ * Revision 1.14  1997/07/12 04:01:14  curt
+ * Added #include <Windows32/Base.h> to help Win32 compiling.
+ *
+ * Revision 1.13  1997/07/12 02:27:11  curt
+ * Looking at potential scenery transformation/coordinate system problems.
+ *
+ * Revision 1.12  1997/07/11 03:23:19  curt
+ * Solved some scenery display/orientation problems.  Still have a positioning
+ * (or transformation?) problem.
+ *
+ * Revision 1.11  1997/07/11 01:30:02  curt
+ * More tweaking of terrian floor.
+ *
+ * Revision 1.10  1997/07/10 04:26:38  curt
+ * We now can interpolated ground elevation for any position in the grid.  We
+ * can use this to enforce a "hard" ground.  We still need to enforce some
+ * bounds checking so that we don't try to lookup data points outside the
+ * grid data set.
+ *
+ * Revision 1.9  1997/07/10 02:22:10  curt
+ * Working on terrain elevation interpolation routine.
+ *
+ * Revision 1.8  1997/07/09 21:31:15  curt
+ * Working on making the ground "hard."
+ *
+ * Revision 1.7  1997/07/08 18:20:13  curt
+ * Working on establishing a hard ground.
+ *
+ * Revision 1.6  1997/06/29 21:16:49  curt
+ * More twiddling with the Scenery Management system.
+ *
+ * Revision 1.5  1997/06/22 21:44:41  curt
+ * Working on intergrating the VRML (subset) parser.
+ *
+ * Revision 1.4  1997/05/30 19:30:17  curt
+ * The LaRCsim flight model is starting to look like it is working.
+ *
+ * Revision 1.3  1997/05/23 15:40:41  curt
+ * Added GNU copyright headers.
+ *
+ * Revision 1.2  1997/05/19 18:20:50  curt
+ * Slight change to origin key words.
+ *
  * Revision 1.1  1997/05/16 16:07:04  curt
  * Initial revision.
  *