]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - Time/sunpos.cxx
Cleaned up initialization sequence to eliminate interdependencies
[flightgear.git] / Time / sunpos.cxx
index 65f0b70b22091f31e96e0dd637bd511d332051d3..b0144b1cc47aee1b5d233dd477f4139f4b5f75c9 100644 (file)
@@ -1,42 +1,40 @@
-/*
- * sunpos.c
- * kirk johnson
- * july 1993
- *
- * code for calculating the position on the earth's surface for which
- * the sun is directly overhead (adapted from _practical astronomy
- * with your calculator, third edition_, peter duffett-smith,
- * cambridge university press, 1988.)
- *
- * RCS $Id$
- *
- * Copyright (C) 1989, 1990, 1993, 1994, 1995 Kirk Lauritz Johnson
- *
- * Parts of the source code (as marked) are:
- *   Copyright (C) 1989, 1990, 1991 by Jim Frost
- *   Copyright (C) 1992 by Jamie Zawinski <jwz@lucid.com>
- *
- * Permission to use, copy, modify and freely distribute xearth for
- * non-commercial and not-for-profit purposes is hereby granted
- * without fee, provided that both the above copyright notice and this
- * permission notice appear in all copies and in supporting
- * documentation.
- *
- * The author makes no representations about the suitability of this
- * software for any purpose. It is provided "as is" without express or
- * implied warranty.
- *
- * THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE,
- * INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS,
- * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY SPECIAL, INDIRECT
- * OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM
- * LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
- * NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN
- * CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
- *
- * $Id$
- * (Log is kept at end of this file)
- */
+// sunpos.c (taken from XEarth)
+// kirk johnson
+// july 1993
+//
+// code for calculating the position on the earth's surface for which
+// the sun is directly overhead (adapted from _practical astronomy
+// with your calculator, third edition_, peter duffett-smith,
+// cambridge university press, 1988.)
+//
+// RCS $Id$
+//
+// Copyright (C) 1989, 1990, 1993, 1994, 1995 Kirk Lauritz Johnson
+//
+// Parts of the source code (as marked) are:
+//   Copyright (C) 1989, 1990, 1991 by Jim Frost
+//   Copyright (C) 1992 by Jamie Zawinski <jwz@lucid.com>
+//
+// Permission to use, copy, modify and freely distribute xearth for
+// non-commercial and not-for-profit purposes is hereby granted
+// without fee, provided that both the above copyright notice and this
+// permission notice appear in all copies and in supporting
+// documentation.
+//
+// The author makes no representations about the suitability of this
+// software for any purpose. It is provided "as is" without express or
+// implied warranty.
+//
+// THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE,
+// INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS,
+// IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY SPECIAL, INDIRECT
+// OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM
+// LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
+// NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN
+// CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
+//
+// $Id$
+// (Log is kept at end of this file)
 
 
 #ifdef HAVE_CONFIG_H
@@ -53,6 +51,8 @@
 #include <Math/fg_geodesy.h>
 #include <Math/mat3.h>
 #include <Math/polar.h>
+#include <Math/vector.h>
+#include <Scenery/scenery.h>
 
 #include "fg_time.hxx"
 #include "sunpos.hxx"
@@ -270,22 +270,14 @@ void fgSunPosition(time_t ssue, double *lon, double *lat) {
 }
 
 
-/* update the cur_time_params structure with the current sun position */
+// update the cur_time_params structure with the current sun position
 void fgUpdateSunPos( void ) {
     struct fgLIGHT *l;
     struct fgTIME *t;
     struct fgVIEW *v;
-    MAT3vec nup, nsun;
-    /* if the 4th field is 0.0, this specifies a direction ... */
-    GLfloat white[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
-    /* base sky color */
-    GLfloat base_sky_color[4] =        {0.60, 0.60, 0.90, 1.0};
-    /* base fog color */
-    GLfloat base_fog_color[4] = {0.70, 0.70, 0.70, 1.0};
-    double sun_gd_lat, sl_radius, temp;
-    double x_2, x_4, x_8, x_10;
-    double light, ambient, diffuse, sky_brightness;
-    static int time_warp = 0;
+    MAT3vec nup, nsun, v0;
+    double sun_gd_lat, sl_radius;
+    double ntmp;
 
     l = &cur_light_params;
     t = &cur_time_params;
@@ -293,153 +285,171 @@ void fgUpdateSunPos( void ) {
 
     printf("  Updating Sun position\n");
 
-    time_warp += 0; /* increase this to make the world spin real fast */
-
-    fgSunPosition(t->cur_time + time_warp, &l->sun_lon, &sun_gd_lat);
+    fgSunPosition(t->cur_time, &l->sun_lon, &sun_gd_lat);
+    fgSunPosition(t->cur_time, &l->sun_lon, &sun_gd_lat);
 
     fgGeodToGeoc(sun_gd_lat, 0.0, &sl_radius, &l->sun_gc_lat);
 
     l->fg_sunpos = fgPolarToCart(l->sun_lon, l->sun_gc_lat, sl_radius);
 
-    /* printf("  Geodetic lat = %.5f Geocentric lat = %.5f\n", sun_gd_lat,
-       t->sun_gc_lat); */
+    printf( "    t->cur_time = %ld\n", t->cur_time);
+    printf( "    Sun Geodetic lat = %.5f Geocentric lat = %.5f\n",
+           sun_gd_lat, l->sun_gc_lat);
 
-    /* FALSE! (?> the sun position has to be translated just like
-     * everything else */
-    /* l->sun_vec_inv[0] = l->fg_sunpos.x - scenery_center.x;  */
-    /* l->sun_vec_inv[1] = l->fg_sunpos.y - scenery_center.y; */
-    /* l->sun_vec_inv[2] = l->fg_sunpos.z - scenery_center.z; */
-    /* MAT3_SCALE_VEC(l->sun_vec, l->sun_vec_inv, -1.0); */
-
-    /* I think this will work better for generating the sun light vector */
+    // I think this will work better for generating the sun light vector
     l->sun_vec[0] = l->fg_sunpos.x;
     l->sun_vec[1] = l->fg_sunpos.y;
     l->sun_vec[2] = l->fg_sunpos.z;
-    MAT3_NORMALIZE_VEC(l->sun_vec, temp);
+    MAT3_NORMALIZE_VEC(l->sun_vec, ntmp);
     MAT3_SCALE_VEC(l->sun_vec_inv, l->sun_vec, -1.0);
 
-    /* make these are directional light sources only */
+    // make sure these are directional light sources only
     l->sun_vec[3] = 0.0;
     l->sun_vec_inv[3] = 0.0;
 
     printf("  l->sun_vec = %.2f %.2f %.2f\n", l->sun_vec[0], l->sun_vec[1],
           l->sun_vec[2]);
 
-    /* calculate the sun's relative angle to local up */
+    // calculate the sun's relative angle to local up
     MAT3_COPY_VEC(nup, v->local_up);
     nsun[0] = l->fg_sunpos.x; 
     nsun[1] = l->fg_sunpos.y;
     nsun[2] = l->fg_sunpos.z;
-    MAT3_NORMALIZE_VEC(nup, temp);
-    MAT3_NORMALIZE_VEC(nsun, temp);
+    MAT3_NORMALIZE_VEC(nup, ntmp);
+    MAT3_NORMALIZE_VEC(nsun, ntmp);
 
     l->sun_angle = acos(MAT3_DOT_PRODUCT(nup, nsun));
     printf("  SUN ANGLE relative to current location = %.3f rads.\n", 
           l->sun_angle);
+    
+    // calculate vector to sun's position on the earth's surface
+    v->to_sun[0] = l->fg_sunpos.x - (v->view_pos.x + scenery.center.x);
+    v->to_sun[1] = l->fg_sunpos.y - (v->view_pos.y + scenery.center.y);
+    v->to_sun[2] = l->fg_sunpos.z - (v->view_pos.z + scenery.center.z);
+    // printf( "Vector to sun = %.2f %.2f %.2f\n",
+    //         v->to_sun[0], v->to_sun[1], v->to_sun[2]);
+
+    // make a vector to the current view position
+    MAT3_SET_VEC(v0, v->view_pos.x, v->view_pos.y, v->view_pos.z);
+
+    // Given a vector from the view position to the point on the
+    // earth's surface the sun is directly over, map into onto the
+    // local plane representing "horizontal".
+    map_vec_onto_cur_surface_plane(v->local_up, v0, v->to_sun, 
+                                  v->surface_to_sun);
+    MAT3_NORMALIZE_VEC(v->surface_to_sun, ntmp);
+    // printf("Surface direction to sun is %.2f %.2f %.2f\n",
+    //        v->surface_to_sun[0], v->surface_to_sun[1], v->surface_to_sun[2]);
+    // printf("Should be close to zero = %.2f\n", 
+    //        MAT3_DOT_PRODUCT(v->local_up, v->surface_to_sun));
 }
 
 
-/* $Log$
-/* Revision 1.2  1998/04/24 00:52:31  curt
-/* Wrapped "#include <config.h>" in "#ifdef HAVE_CONFIG_H"
-/* Fog color fixes.
-/* Separated out lighting calcs into their own file.
-/*
- * Revision 1.1  1998/04/22 13:24:07  curt
- * C++ - ifiing the code a bit.
- * Starting to reorginize some of the lighting calcs to use a table lookup.
- *
- * Revision 1.27  1998/04/03 22:12:57  curt
- * Converting to Gnu autoconf system.
- * Centralized time handling differences.
- *
- * Revision 1.26  1998/02/23 19:08:00  curt
- * Incorporated Durk's Astro/ tweaks.  Includes unifying the sun position
- * calculation code between sun display, and other FG sections that use this
- * for things like lighting.
- *
- * Revision 1.25  1998/02/09 15:07:53  curt
- * Minor tweaks.
- *
- * Revision 1.24  1998/01/27 00:48:07  curt
- * Incorporated Paul Bleisch's <bleisch@chromatic.com> new debug message
- * system and commandline/config file processing code.
- *
- * Revision 1.23  1998/01/19 19:27:21  curt
- * Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
- * This should simplify things tremendously.
- *
- * Revision 1.22  1998/01/19 18:40:40  curt
- * Tons of little changes to clean up the code and to remove fatal errors
- * when building with the c++ compiler.
- *
- * Revision 1.21  1997/12/30 23:10:19  curt
- * Calculate lighting parameters here.
- *
- * Revision 1.20  1997/12/30 22:22:43  curt
- * Further integration of event manager.
- *
- * Revision 1.19  1997/12/30 20:47:59  curt
- * Integrated new event manager with subsystem initializations.
- *
- * Revision 1.18  1997/12/23 04:58:40  curt
- * Tweaked the sky coloring a bit to build in structures to allow finer rgb
- * control.
- *
- * Revision 1.17  1997/12/15 23:55:08  curt
- * Add xgl wrappers for debugging.
- * Generate terrain normals on the fly.
- *
- * Revision 1.16  1997/12/11 04:43:57  curt
- * Fixed sun vector and lighting problems.  I thing the moon is now lit
- * correctly.
- *
- * Revision 1.15  1997/12/10 22:37:55  curt
- * Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
- * i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
- *
- * Revision 1.14  1997/12/09 04:25:39  curt
- * Working on adding a global lighting params structure.
- *
- * Revision 1.13  1997/11/25 19:25:42  curt
- * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
- *
- * Revision 1.12  1997/11/15 18:15:39  curt
- * Reverse direction of sun vector, so object normals can be more normal.
- *
- * Revision 1.11  1997/10/28 21:07:21  curt
- * Changed GLUT/ -> Main/
- *
- * Revision 1.10  1997/09/13 02:00:09  curt
- * Mostly working on stars and generating sidereal time for accurate star
- * placement.
- *
- * Revision 1.9  1997/09/05 14:17:31  curt
- * More tweaking with stars.
- *
- * Revision 1.8  1997/09/05 01:36:04  curt
- * Working on getting stars right.
- *
- * Revision 1.7  1997/09/04 02:17:40  curt
- * Shufflin' stuff.
- *
- * Revision 1.6  1997/08/27 03:30:37  curt
- * Changed naming scheme of basic shared structures.
- *
- * Revision 1.5  1997/08/22 21:34:41  curt
- * Doing a bit of reorganizing and house cleaning.
- *
- * Revision 1.4  1997/08/19 23:55:09  curt
- * Worked on better simulating real lighting.
- *
- * Revision 1.3  1997/08/13 20:23:49  curt
- * The interface to sunpos now updates a global structure rather than returning
- * current sun position.
- *
- * Revision 1.2  1997/08/06 00:24:32  curt
- * Working on correct real time sun lighting.
- *
- * Revision 1.1  1997/08/01 15:27:56  curt
- * Initial revision.
- *
- */
+// $Log$
+// Revision 1.3  1998/04/25 20:24:03  curt
+// Cleaned up initialization sequence to eliminate interdependencies
+// between sun position, lighting, and view position.  This creates a
+// valid single pass initialization path.
+//
+// Revision 1.2  1998/04/24 00:52:31  curt
+// Wrapped "#include <config.h>" in "#ifdef HAVE_CONFIG_H"
+// Fog color fixes.
+// Separated out lighting calcs into their own file.
+//
+// Revision 1.1  1998/04/22 13:24:07  curt
+// C++ - ifiing the code a bit.
+// Starting to reorginize some of the lighting calcs to use a table lookup.
+//
+// Revision 1.27  1998/04/03 22:12:57  curt
+// Converting to Gnu autoconf system.
+// Centralized time handling differences.
+//
+// Revision 1.26  1998/02/23 19:08:00  curt
+// Incorporated Durk's Astro/ tweaks.  Includes unifying the sun position
+// calculation code between sun display, and other FG sections that use this
+// for things like lighting.
+//
+// Revision 1.25  1998/02/09 15:07:53  curt
+// Minor tweaks.
+//
+// Revision 1.24  1998/01/27 00:48:07  curt
+// Incorporated Paul Bleisch's <bleisch@chromatic.com> new debug message
+// system and commandline/config file processing code.
+//
+// Revision 1.23  1998/01/19 19:27:21  curt
+// Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
+// This should simplify things tremendously.
+//
+// Revision 1.22  1998/01/19 18:40:40  curt
+// Tons of little changes to clean up the code and to remove fatal errors
+// when building with the c++ compiler.
+//
+// Revision 1.21  1997/12/30 23:10:19  curt
+// Calculate lighting parameters here.
+//
+// Revision 1.20  1997/12/30 22:22:43  curt
+// Further integration of event manager.
+//
+// Revision 1.19  1997/12/30 20:47:59  curt
+// Integrated new event manager with subsystem initializations.
+//
+// Revision 1.18  1997/12/23 04:58:40  curt
+// Tweaked the sky coloring a bit to build in structures to allow finer rgb
+// control.
+//
+// Revision 1.17  1997/12/15 23:55:08  curt
+// Add xgl wrappers for debugging.
+// Generate terrain normals on the fly.
+//
+// Revision 1.16  1997/12/11 04:43:57  curt
+// Fixed sun vector and lighting problems.  I thing the moon is now lit
+// correctly.
+//
+// Revision 1.15  1997/12/10 22:37:55  curt
+// Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
+// i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
+//
+// Revision 1.14  1997/12/09 04:25:39  curt
+// Working on adding a global lighting params structure.
+//
+// Revision 1.13  1997/11/25 19:25:42  curt
+// Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
+//
+// Revision 1.12  1997/11/15 18:15:39  curt
+// Reverse direction of sun vector, so object normals can be more normal.
+//
+// Revision 1.11  1997/10/28 21:07:21  curt
+// Changed GLUT/ -> Main/
+//
+// Revision 1.10  1997/09/13 02:00:09  curt
+// Mostly working on stars and generating sidereal time for accurate star
+// placement.
+//
+// Revision 1.9  1997/09/05 14:17:31  curt
+// More tweaking with stars.
+//
+// Revision 1.8  1997/09/05 01:36:04  curt
+// Working on getting stars right.
+//
+// Revision 1.7  1997/09/04 02:17:40  curt
+// Shufflin' stuff.
+//
+// Revision 1.6  1997/08/27 03:30:37  curt
+// Changed naming scheme of basic shared structures.
+//
+// Revision 1.5  1997/08/22 21:34:41  curt
+// Doing a bit of reorganizing and house cleaning.
+//
+// Revision 1.4  1997/08/19 23:55:09  curt
+// Worked on better simulating real lighting.
+//
+// Revision 1.3  1997/08/13 20:23:49  curt
+// The interface to sunpos now updates a global structure rather than returning
+// current sun position.
+//
+// Revision 1.2  1997/08/06 00:24:32  curt
+// Working on correct real time sun lighting.
+//
+// Revision 1.1  1997/08/01 15:27:56  curt
+// Initial revision.
+//