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[simgear.git] / simgear / math / sg_geodesy.hxx
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@@ -2,6 +2,7 @@
 #define _SG_GEODESY_HXX
 
 #include <simgear/math/point3d.hxx>
+#include "SGMath.hxx"
 
 /** 
  * Convert from geocentric coordinates to geodetic coordinates
  * @param sea_level_r (out) radius from earth center to sea level at
  *        local vertical (surface normal) of C.G. (meters)
  */
-void sgGeocToGeod(double lat_geoc, double radius,
-                  double *lat_geod, double *alt, double *sea_level_r);
-
+inline void sgGeocToGeod(double lat_geoc, double radius,
+                         double *lat_geod, double *alt, double *sea_level_r)
+{
+  SGVec3<double> cart;
+  SGGeodesy::SGGeocToCart(SGGeoc::fromRadM(0, lat_geoc, radius), cart);
+  SGGeod geod;
+  SGGeodesy::SGCartToGeod(cart, geod);
+  *lat_geod = geod.getLatitudeRad();
+  *alt = geod.getElevationM();
+  *sea_level_r = SGGeodesy::SGGeodToSeaLevelRadius(geod);
+}
 
 /**
  * Convert from geodetic coordinates to geocentric coordinates.
@@ -31,8 +40,18 @@ void sgGeocToGeod(double lat_geoc, double radius,
  * @param sl_radius (out) SEA LEVEL radius to earth center (meters)
  * @param lat_geoc (out) Geocentric latitude, radians, + = North
  */
-void sgGeodToGeoc(double lat_geod, double alt,
-                  double *sl_radius, double *lat_geoc );
+inline void sgGeodToGeoc(double lat_geod, double alt,
+                         double *sl_radius, double *lat_geoc)
+{
+  SGVec3<double> cart;
+  SGGeod geod = SGGeod::fromRadM(0, lat_geod, alt);
+  SGGeodesy::SGGeodToCart(geod, cart);
+  SGGeoc geoc;
+  SGGeodesy::SGCartToGeoc(cart, geoc);
+  *lat_geoc = geoc.getLatitudeRad();
+  *sl_radius = SGGeodesy::SGGeodToSeaLevelRadius(geod);
+}
+
 
 /**
  * Convert a cartesian point to a geodetic lat/lon/altitude.
@@ -42,7 +61,14 @@ void sgGeodToGeoc(double lat_geod, double alt,
  * @param lon (out) Longitude, in radians
  * @param alt (out) Altitude, in meters above the WGS84 ellipsoid
  */
-void sgCartToGeod(const double* xyz, double* lat, double* lon, double* alt);
+inline void sgCartToGeod(const double* xyz, double* lat, double* lon, double* alt)
+{
+  SGGeod geod;
+  SGGeodesy::SGCartToGeod(SGVec3<double>(xyz), geod);
+  *lat = geod.getLatitudeRad();
+  *lon = geod.getLongitudeRad();
+  *alt = geod.getElevationM();
+}
 
 /**
  * Convert a cartesian point to a geodetic lat/lon/altitude.
@@ -53,10 +79,9 @@ void sgCartToGeod(const double* xyz, double* lat, double* lon, double* alt);
  */
 inline Point3D sgCartToGeod(const Point3D& p)
 {
-    double lat, lon, alt, xyz[3];
-    xyz[0] = p.x(); xyz[1] = p.y(); xyz[2] = p.z(); 
-    sgCartToGeod(xyz, &lat, &lon, &alt);
-    return Point3D(lon, lat, alt);
+  SGGeod geod;
+  SGGeodesy::SGCartToGeod(SGVec3<double>(p.x(), p.y(), p.z()), geod);
+  return Point3D::fromSGGeod(geod);
 }
 
 
@@ -68,7 +93,14 @@ inline Point3D sgCartToGeod(const Point3D& p)
  * @param alt (in) Altitude, in meters above the WGS84 ellipsoid
  * @param xyz (out) Pointer to cartesian point.
  */
-void sgGeodToCart(double lat, double lon, double alt, double* xyz);
+inline void sgGeodToCart(double lat, double lon, double alt, double* xyz)
+{
+  SGVec3<double> cart;
+  SGGeodesy::SGGeodToCart(SGGeod::fromRadM(lon, lat, alt), cart);
+  xyz[0] = cart(0);
+  xyz[1] = cart(1);
+  xyz[2] = cart(2);
+}
 
 /**
  * Convert a geodetic lat/lon/altitude to a cartesian point.
@@ -79,15 +111,15 @@ void sgGeodToCart(double lat, double lon, double alt, double* xyz);
  */
 inline Point3D sgGeodToCart(const Point3D& geod)
 {
-    double xyz[3];
-    sgGeodToCart(geod.lat(), geod.lon(), geod.elev(), xyz);
-    return Point3D(xyz[0], xyz[1], xyz[2]);
+  SGVec3<double> cart;
+  SGGeodesy::SGGeodToCart(SGGeod::fromRadM(geod.lon(), geod.lat(), geod.elev()), cart);
+  return Point3D::fromSGVec3(cart);
 }
 
 /**
  * Given a starting position and an offset radial and distance,
  * calculate an ending positon on a wgs84 ellipsoid.
- * @param alt (in) meters
+ * @param alt (in) meters (unused)
  * @param lat1 (in) degrees
  * @param lon1 (in) degrees
  * @param az1 (in) degrees
@@ -96,16 +128,39 @@ inline Point3D sgGeodToCart(const Point3D& geod)
  * @param lon2 (out) degrees
  * @param az2 (out) return course in degrees
  */
-int geo_direct_wgs_84 ( double alt, double lat1,
-                        double lon1, double az1, 
+int geo_direct_wgs_84 ( double lat1, double lon1, double az1, 
                        double s, double *lat2, double *lon2,
                         double *az2 );
+inline int geo_direct_wgs_84 ( double alt, double lat1,
+                        double lon1, double az1, 
+                       double s, double *lat2, double *lon2,
+                        double *az2 )
+{ return geo_direct_wgs_84(lat1, lon1, az1, s, lat2, lon2, az2); }
 
+/**
+ * Given a starting position and an offset radial and distance,
+ * calculate an ending positon on a wgs84 ellipsoid.
+ * @param p1 (in) geodetic position
+ * @param az1 (in) degrees
+ * @param s (in) distance in meters
+ * @param p2 (out) geodetic position
+ * @param az2 (out) return course in degrees
+ */
+inline int geo_direct_wgs_84(const SGGeod& p1, double az1,
+                             double s, SGGeod& p2, double *az2 )
+{
+  double lat2, lon2;
+  int ret = geo_direct_wgs_84(p1.getLatitudeDeg(), p1.getLongitudeDeg(),
+                              az1, s, &lat2, &lon2, az2);
+  p2.setLatitudeDeg(lat2);
+  p2.setLongitudeDeg(lon2);
+  return ret;
+}
 
 /**
  * Given an altitude and two sets of (lat, lon) calculate great circle
  * distance between them as well as the starting and ending azimuths.
- * @param alt (in) meters
+ * @param alt (in) meters (unused)
  * @param lat1 (in) degrees
  * @param lon1 (in) degrees
  * @param lat2 (in) degrees
@@ -114,9 +169,31 @@ int geo_direct_wgs_84 ( double alt, double lat1,
  * @param az2 (out) end heading degrees
  * @param s (out) distance meters
  */
-int geo_inverse_wgs_84( double alt, double lat1,
-                        double lon1, double lat2,
+int geo_inverse_wgs_84( double lat1, double lon1, double lat2,
                        double lon2, double *az1, double *az2,
                         double *s );
+inline int geo_inverse_wgs_84( double alt, double lat1,
+                               double lon1, double lat2,
+                               double lon2, double *az1, double *az2,
+                               double *s )
+{ return geo_inverse_wgs_84(lat1, lon1, lat2, lon2, az1, az2, s); }
+
+
+/**
+ * Given an altitude and two sets of (lat, lon) calculate great circle
+ * distance between them as well as the starting and ending azimuths.
+ * @param p1 (in) first position
+ * @param p2 (in) fsecond position
+ * @param az1 (out) start heading degrees
+ * @param az2 (out) end heading degrees
+ * @param s (out) distance meters
+ */
+inline int geo_inverse_wgs_84(const SGGeod& p1, const SGGeod& p2,
+                              double *az1, double *az2, double *s )
+{
+  return geo_inverse_wgs_84(p1.getLatitudeDeg(), p1.getLongitudeDeg(),
+                            p2.getLatitudeDeg(), p2.getLongitudeDeg(),
+                            az1, az2, s);
+}
 
 #endif // _SG_GEODESY_HXX