]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/Main/viewer.cxx
Add the AIModel based air traffic subsystem from Durk Talsma.
[flightgear.git] / src / Main / viewer.cxx
index c4be9007b3077c190307a0161ce5c31af3438968..67f4cec18d12a88b35522953ff736f9a9f4e00ae 100644 (file)
@@ -2,6 +2,8 @@
 //
 // Written by Curtis Olson, started August 1997.
 //                          overhaul started October 2000.
+//   partially rewritten by Jim Wilson jim@kelcomaine.com using interface
+//                          by David Megginson March 2002
 //
 // Copyright (C) 1997 - 2000  Curtis L. Olson  - curt@flightgear.org
 //
 
 #include <simgear/compiler.h>
 
+#include "fg_props.hxx"
+
 #ifdef HAVE_CONFIG_H
 #  include <config.h>
 #endif
 
-#include <plib/ssg.h>          // plib include
-
-#include <simgear/constants.h>
 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
+#include <simgear/constants.h>
 #include <simgear/math/point3d.hxx>
 #include <simgear/math/polar3d.hxx>
+#include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
+#include <simgear/scene/model/location.hxx>
+#include <simgear/scene/model/placement.hxx>
 #include <simgear/math/vector.hxx>
 
-#include <Aircraft/aircraft.hxx>
-#include <Cockpit/panel.hxx>
+#include <Main/globals.hxx>
 #include <Scenery/scenery.hxx>
+#include <Model/acmodel.hxx>
 
-#include "globals.hxx"
 #include "viewer.hxx"
 
+\f
+//////////////////////////////////////////////////////////////////
+// Norman's Optimized matrix rotators!                          //
+//////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-// Constructor
-FGViewer::FGViewer( void ) {
-}
 
-#define USE_FAST_VIEWROT
-#ifdef USE_FAST_VIEWROT
-// VIEW_ROT = LARC_TO_SSG * ( VIEWo * VIEW_OFFSET )
-// This takes advantage of the fact that VIEWo and VIEW_OFFSET
-// only have entries in the upper 3x3 block
-// and that LARC_TO_SSG is just a shift of rows   NHV
-inline static void fgMakeViewRot( sgMat4 dst, const sgMat4 m1, const sgMat4 m2 )
+// Since these are pure rotation matrices we can save some bookwork
+// by considering them to be 3x3 until the very end -- NHV
+static void MakeVIEW_OFFSET( sgMat4 dst,
+                      const float angle1, const sgVec3 axis1,
+                      const float angle2, const sgVec3 axis2,
+                      const float angle3, const sgVec3 axis3 )
 {
+    // make rotmatrix1 from angle and axis
+    float s = (float) sin ( angle1 ) ;
+    float c = (float) cos ( angle1 ) ;
+    float t = SG_ONE - c ;
+
+    sgMat3 mat1;
+    float tmp = t * axis1[0];
+    mat1[0][0] = tmp * axis1[0] + c ;
+    mat1[0][1] = tmp * axis1[1] + s * axis1[2] ;
+    mat1[0][2] = tmp * axis1[2] - s * axis1[1] ;
+
+    tmp = t * axis1[1];
+    mat1[1][0] = tmp * axis1[0] - s * axis1[2] ;
+    mat1[1][1] = tmp * axis1[1] + c ;
+    mat1[1][2] = tmp * axis1[2] + s * axis1[0] ;
+
+    tmp = t * axis1[2];
+    mat1[2][0] = tmp * axis1[0] + s * axis1[1] ;
+    mat1[2][1] = tmp * axis1[1] - s * axis1[0] ;
+    mat1[2][2] = tmp * axis1[2] + c ;
+
+    // make rotmatrix2 from angle and axis
+    s = (float) sin ( angle2 ) ;
+    c = (float) cos ( angle2 ) ;
+    t = SG_ONE - c ;
+
+    sgMat3 mat2;
+    tmp = t * axis2[0];
+    mat2[0][0] = tmp * axis2[0] + c ;
+    mat2[0][1] = tmp * axis2[1] + s * axis2[2] ;
+    mat2[0][2] = tmp * axis2[2] - s * axis2[1] ;
+
+    tmp = t * axis2[1];
+    mat2[1][0] = tmp * axis2[0] - s * axis2[2] ;
+    mat2[1][1] = tmp * axis2[1] + c ;
+    mat2[1][2] = tmp * axis2[2] + s * axis2[0] ;
+
+    tmp = t * axis2[2];
+    mat2[2][0] = tmp * axis2[0] + s * axis2[1] ;
+    mat2[2][1] = tmp * axis2[1] - s * axis2[0] ;
+    mat2[2][2] = tmp * axis2[2] + c ;
+
+
+    // make rotmatrix3 from angle and axis (roll)
+    s = (float) sin ( angle3 ) ;
+    c = (float) cos ( angle3 ) ;
+    t = SG_ONE - c ;
+
+    sgMat3 mat3;
+    tmp = t * axis3[0];
+    mat3[0][0] = tmp * axis3[0] + c ;
+    mat3[0][1] = tmp * axis3[1] + s * axis3[2] ;
+    mat3[0][2] = tmp * axis3[2] - s * axis3[1] ;
+
+    tmp = t * axis2[1];
+    mat3[1][0] = tmp * axis3[0] - s * axis3[2] ;
+    mat3[1][1] = tmp * axis3[1] + c ;
+    mat3[1][2] = tmp * axis3[2] + s * axis3[0] ;
+
+    tmp = t * axis3[2];
+    mat3[2][0] = tmp * axis3[0] + s * axis3[1] ;
+    mat3[2][1] = tmp * axis3[1] - s * axis3[0] ;
+    mat3[2][2] = tmp * axis3[2] + c ;
+
+    sgMat3 matt;
+
+    // multiply matrices
     for ( int j = 0 ; j < 3 ; j++ ) {
-       dst[2][j] = m2[0][0] * m1[0][j] +
-           m2[0][1] * m1[1][j] +
-           m2[0][2] * m1[2][j];
+        matt[0][j] = mat2[0][0] * mat1[0][j] +
+                    mat2[0][1] * mat1[1][j] +
+                    mat2[0][2] * mat1[2][j];
 
-       dst[0][j] = m2[1][0] * m1[0][j] +
-           m2[1][1] * m1[1][j] +
-           m2[1][2] * m1[2][j];
+        matt[1][j] = mat2[1][0] * mat1[0][j] +
+                    mat2[1][1] * mat1[1][j] +
+                    mat2[1][2] * mat1[2][j];
 
-       dst[1][j] = m2[2][0] * m1[0][j] +
-           m2[2][1] * m1[1][j] +
-           m2[2][2] * m1[2][j];
+        matt[2][j] = mat2[2][0] * mat1[0][j] +
+                    mat2[2][1] * mat1[1][j] +
+                    mat2[2][2] * mat1[2][j];
     }
-    dst[0][3] = 
-       dst[1][3] = 
-       dst[2][3] = 
-       dst[3][0] = 
-       dst[3][1] = 
-       dst[3][2] = SG_ZERO;
-    dst[3][3] = SG_ONE;
-}
-#endif
 
-// Initialize a view structure
-void FGViewer::Init( void ) {
-    FG_LOG( FG_VIEW, FG_INFO, "Initializing View parameters" );
-
-    view_offset = goal_view_offset = globals->get_options()->get_default_view_offset();
-    sgSetVec3( pilot_offset, 0.0, 0.0, 0.0 );
-
-    set_win_ratio( globals->get_options()->get_xsize() /
-                  globals->get_options()->get_ysize() );
-
-#ifndef USE_FAST_VIEWROT
-    // This never changes -- NHV
-    LARC_TO_SSG[0][0] = 0.0; 
-    LARC_TO_SSG[0][1] = 1.0; 
-    LARC_TO_SSG[0][2] = -0.0; 
-    LARC_TO_SSG[0][3] = 0.0; 
-
-    LARC_TO_SSG[1][0] = 0.0; 
-    LARC_TO_SSG[1][1] = 0.0; 
-    LARC_TO_SSG[1][2] = 1.0; 
-    LARC_TO_SSG[1][3] = 0.0;
-       
-    LARC_TO_SSG[2][0] = 1.0; 
-    LARC_TO_SSG[2][1] = -0.0; 
-    LARC_TO_SSG[2][2] = 0.0; 
-    LARC_TO_SSG[2][3] = 0.0;
-       
-    LARC_TO_SSG[3][0] = 0.0; 
-    LARC_TO_SSG[3][1] = 0.0; 
-    LARC_TO_SSG[3][2] = 0.0; 
-    LARC_TO_SSG[3][3] = 1.0; 
-#endif // USE_FAST_VIEWROT
-
-    force_update_fov_math();
-}
-
-
-#define USE_FAST_LOCAL
-#ifdef USE_FAST_LOCAL
-inline static void fgMakeLOCAL( sgMat4 dst, const double Theta,
-                               const double Phi, const double Psi)
-{
-    SGfloat cosTheta = (SGfloat) cos(Theta);
-    SGfloat sinTheta = (SGfloat) sin(Theta);
-    SGfloat cosPhi   = (SGfloat) cos(Phi);
-    SGfloat sinPhi   = (SGfloat) sin(Phi);
-    SGfloat sinPsi   = (SGfloat) sin(Psi) ;
-    SGfloat cosPsi   = (SGfloat) cos(Psi) ;
-       
-    dst[0][0] = cosPhi * cosTheta;
-    dst[0][1] =        sinPhi * cosPsi + cosPhi * -sinTheta * -sinPsi;
-    dst[0][2] =        sinPhi * sinPsi + cosPhi * -sinTheta * cosPsi;
-    dst[0][3] =        SG_ZERO;
-
-    dst[1][0] = -sinPhi * cosTheta;
-    dst[1][1] =        cosPhi * cosPsi + -sinPhi * -sinTheta * -sinPsi;
-    dst[1][2] =        cosPhi * sinPsi + -sinPhi * -sinTheta * cosPsi;
-    dst[1][3] = SG_ZERO ;
-       
-    dst[2][0] = sinTheta;
-    dst[2][1] =        cosTheta * -sinPsi;
-    dst[2][2] =        cosTheta * cosPsi;
+    // multiply matrices
+    for ( int j = 0 ; j < 3 ; j++ ) {
+        dst[0][j] = mat3[0][0] * matt[0][j] +
+                    mat3[0][1] * matt[1][j] +
+                    mat3[0][2] * matt[2][j];
+
+        dst[1][j] = mat3[1][0] * matt[0][j] +
+                    mat3[1][1] * matt[1][j] +
+                    mat3[1][2] * matt[2][j];
+
+        dst[2][j] = mat3[2][0] * matt[0][j] +
+                    mat3[2][1] * matt[1][j] +
+                    mat3[2][2] * matt[2][j];
+    }
+    // fill in 4x4 matrix elements
+    dst[0][3] = SG_ZERO; 
+    dst[1][3] = SG_ZERO; 
     dst[2][3] = SG_ZERO;
-       
     dst[3][0] = SG_ZERO;
     dst[3][1] = SG_ZERO;
     dst[3][2] = SG_ZERO;
-    dst[3][3] = SG_ONE ;
+    dst[3][3] = SG_ONE;
 }
-#endif
 
 
-// Update the view volume, position, and orientation
-void FGViewer::UpdateViewParams( const FGInterface& f ) {
-    UpdateViewMath(f);
-    
-    if ( ! fgPanelVisible() ) {
-       xglViewport( 0, 0 ,
-                    (GLint)(globals->get_options()->get_xsize()),
-                    (GLint)(globals->get_options()->get_ysize()) );
+////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+// Implementation of FGViewer.
+////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+// Constructor...
+FGViewer::FGViewer( fgViewType Type, bool from_model, int from_model_index,
+                    bool at_model, int at_model_index,
+                    double damp_roll, double damp_pitch, double damp_heading,
+                    double x_offset_m, double y_offset_m, double z_offset_m,
+                    double heading_offset_deg, double pitch_offset_deg,
+                    double roll_offset_deg, double fov_deg,
+                    double target_x_offset_m, double target_y_offset_m,
+                    double target_z_offset_m, double near_m, bool internal ):
+    _dirty(true),
+    _lon_deg(0),
+    _lat_deg(0),
+    _alt_ft(0),
+    _target_lon_deg(0),
+    _target_lat_deg(0),
+    _target_alt_ft(0),
+    _roll_deg(0),
+    _pitch_deg(0),
+    _heading_deg(0),
+    _damp_sync(0),
+    _damp_roll(0),
+    _damp_pitch(0),
+    _damp_heading(0),
+    _scaling_type(FG_SCALING_MAX)
+{
+    sgdZeroVec3(_absolute_view_pos);
+    _type = Type;
+    _from_model = from_model;
+    _from_model_index = from_model_index;
+    _at_model = at_model;
+    _at_model_index = at_model_index;
+
+    _internal = internal;
+
+    if (damp_roll > 0.0)
+      _damp_roll = 1.0 / pow(10.0, fabs(damp_roll));
+    if (damp_pitch > 0.0)
+      _damp_pitch = 1.0 / pow(10.0, fabs(damp_pitch));
+    if (damp_heading > 0.0)
+      _damp_heading = 1.0 / pow(10.0, fabs(damp_heading));
+
+    _x_offset_m = x_offset_m;
+    _y_offset_m = y_offset_m;
+    _z_offset_m = z_offset_m;
+    _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
+    _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
+    _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
+    _goal_heading_offset_deg = heading_offset_deg;
+    _goal_pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
+    _goal_roll_offset_deg = roll_offset_deg;
+    if (fov_deg > 0) {
+      _fov_deg = fov_deg;
     } else {
-        int view_h =
-         int((current_panel->getViewHeight() - current_panel->getYOffset())
-             * (globals->get_options()->get_ysize() / 768.0));
-       glViewport( 0, (GLint)(globals->get_options()->get_ysize() - view_h),
-                   (GLint)(globals->get_options()->get_xsize()),
-                   (GLint)(view_h) );
+      _fov_deg = 55;
     }
+    _target_x_offset_m = target_x_offset_m;
+    _target_y_offset_m = target_y_offset_m;
+    _target_z_offset_m = target_z_offset_m;
+    _ground_level_nearplane_m = near_m;
+    // a reasonable guess for init, so that the math doesn't blow up
 }
 
 
-// convert sgMat4 to MAT3 and print
-static void print_sgMat4( sgMat4 &in) {
-    int i, j;
-    for ( i = 0; i < 4; i++ ) {
-       for ( j = 0; j < 4; j++ ) {
-           printf("%10.4f ", in[i][j]);
-       }
-       cout << endl;
-    }
+// Destructor
+FGViewer::~FGViewer( void ) {
 }
 
+void
+FGViewer::init ()
+{
+  if ( _from_model )
+    _location = (SGLocation *) globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getSGLocation();
+  else
+    _location = (SGLocation *) new SGLocation;
+
+  if ( _type == FG_LOOKAT ) {
+    if ( _at_model )
+      _target_location = (SGLocation *) globals->get_aircraft_model()->get3DModel()->getSGLocation();
+    else
+      _target_location = (SGLocation *) new SGLocation;
+  }
+}
 
-// Update the view parameters
-void FGViewer::UpdateViewMath( const FGInterface& f ) {
+void
+FGViewer::bind ()
+{
+}
 
-    Point3D p;
-    sgVec3 v0, minus_z, sgvec, forward;
-    sgMat4 VIEWo, TMP;
+void
+FGViewer::unbind ()
+{
+}
+
+void
+FGViewer::setType ( int type )
+{
+  if (type == 0)
+    _type = FG_LOOKFROM;
+  if (type == 1)
+    _type = FG_LOOKAT;
+}
+
+void
+FGViewer::setInternal ( bool internal )
+{
+  _internal = internal;
+}
+
+void
+FGViewer::setLongitude_deg (double lon_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _lon_deg = lon_deg;
+}
 
-    if ( update_fov ) {
-       ssgSetFOV( globals->get_options()->get_fov(), 
-                  globals->get_options()->get_fov() * win_ratio );
-       update_fov = false;
+void
+FGViewer::setLatitude_deg (double lat_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _lat_deg = lat_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setAltitude_ft (double alt_ft)
+{
+  _dirty = true;
+  _alt_ft = alt_ft;
+}
+
+void
+FGViewer::setPosition (double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft)
+{
+  _dirty = true;
+  _lon_deg = lon_deg;
+  _lat_deg = lat_deg;
+  _alt_ft = alt_ft;
+}
+
+void
+FGViewer::setTargetLongitude_deg (double lon_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _target_lon_deg = lon_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setTargetLatitude_deg (double lat_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _target_lat_deg = lat_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setTargetAltitude_ft (double alt_ft)
+{
+  _dirty = true;
+  _target_alt_ft = alt_ft;
+}
+
+void
+FGViewer::setTargetPosition (double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft)
+{
+  _dirty = true;
+  _target_lon_deg = lon_deg;
+  _target_lat_deg = lat_deg;
+  _target_alt_ft = alt_ft;
+}
+
+void
+FGViewer::setRoll_deg (double roll_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _roll_deg = roll_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setPitch_deg (double pitch_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _pitch_deg = pitch_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setHeading_deg (double heading_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _heading_deg = heading_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setOrientation (double roll_deg, double pitch_deg, double heading_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _roll_deg = roll_deg;
+  _pitch_deg = pitch_deg;
+  _heading_deg = heading_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setTargetRoll_deg (double target_roll_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _target_roll_deg = target_roll_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setTargetPitch_deg (double target_pitch_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _target_pitch_deg = target_pitch_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setTargetHeading_deg (double target_heading_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _target_heading_deg = target_heading_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setTargetOrientation (double target_roll_deg, double target_pitch_deg, double target_heading_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _target_roll_deg = target_roll_deg;
+  _target_pitch_deg = target_pitch_deg;
+  _target_heading_deg = target_heading_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setXOffset_m (double x_offset_m)
+{
+  _dirty = true;
+  _x_offset_m = x_offset_m;
+}
+
+void
+FGViewer::setYOffset_m (double y_offset_m)
+{
+  _dirty = true;
+  _y_offset_m = y_offset_m;
+}
+
+void
+FGViewer::setZOffset_m (double z_offset_m)
+{
+  _dirty = true;
+  _z_offset_m = z_offset_m;
+}
+
+void
+FGViewer::setTargetXOffset_m (double target_x_offset_m)
+{
+  _dirty = true;
+  _target_x_offset_m = target_x_offset_m;
+}
+
+void
+FGViewer::setTargetYOffset_m (double target_y_offset_m)
+{
+  _dirty = true;
+  _target_y_offset_m = target_y_offset_m;
+}
+
+void
+FGViewer::setTargetZOffset_m (double target_z_offset_m)
+{
+  _dirty = true;
+  _target_z_offset_m = target_z_offset_m;
+}
+
+void
+FGViewer::setPositionOffsets (double x_offset_m, double y_offset_m, double z_offset_m)
+{
+  _dirty = true;
+  _x_offset_m = x_offset_m;
+  _y_offset_m = y_offset_m;
+  _z_offset_m = z_offset_m;
+}
+
+void
+FGViewer::setRollOffset_deg (double roll_offset_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setPitchOffset_deg (double pitch_offset_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setHeadingOffset_deg (double heading_offset_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setGoalRollOffset_deg (double goal_roll_offset_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _goal_roll_offset_deg = goal_roll_offset_deg;
+}
+
+void
+FGViewer::setGoalPitchOffset_deg (double goal_pitch_offset_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _goal_pitch_offset_deg = goal_pitch_offset_deg;
+  if ( _goal_pitch_offset_deg < -90 ) {
+    _goal_pitch_offset_deg = -90.0;
+  }
+  if ( _goal_pitch_offset_deg > 90.0 ) {
+    _goal_pitch_offset_deg = 90.0;
+  }
+
+}
+
+void
+FGViewer::setGoalHeadingOffset_deg (double goal_heading_offset_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _goal_heading_offset_deg = goal_heading_offset_deg;
+  while ( _goal_heading_offset_deg < 0.0 ) {
+    _goal_heading_offset_deg += 360;
+  }
+  while ( _goal_heading_offset_deg > 360 ) {
+    _goal_heading_offset_deg -= 360;
+  }
+}
+
+void
+FGViewer::setOrientationOffsets (double roll_offset_deg, double pitch_offset_deg, double heading_offset_deg)
+{
+  _dirty = true;
+  _roll_offset_deg = roll_offset_deg;
+  _pitch_offset_deg = pitch_offset_deg;
+  _heading_offset_deg = heading_offset_deg;
+}
+
+double *
+FGViewer::get_absolute_view_pos () 
+{
+  if (_dirty)
+    recalc();
+  return _absolute_view_pos;
+}
+
+float *
+FGViewer::getRelativeViewPos () 
+{
+  if (_dirty)
+    recalc();
+  return _relative_view_pos;
+}
+
+float *
+FGViewer::getZeroElevViewPos () 
+{
+  if (_dirty)
+    recalc();
+  return _zero_elev_view_pos;
+}
+
+void
+FGViewer::updateFromModelLocation (SGLocation * location)
+{
+  sgCopyMat4(LOCAL, location->getCachedTransformMatrix());
+}
+
+void
+FGViewer::updateAtModelLocation (SGLocation * location)
+{
+  sgCopyMat4(ATLOCAL, 
+             location->getCachedTransformMatrix());
+}
+
+void
+FGViewer::recalcOurOwnLocation (SGLocation * location, double lon_deg, double lat_deg, double alt_ft, 
+                        double roll_deg, double pitch_deg, double heading_deg)
+{
+  // update from our own data...
+  dampEyeData(roll_deg, pitch_deg, heading_deg);
+  location->setPosition( lon_deg, lat_deg, alt_ft );
+  location->setOrientation( roll_deg, pitch_deg, heading_deg );
+  sgCopyMat4(LOCAL,
+             location->getTransformMatrix(globals->get_scenery()->get_center()));
+}
+
+// recalc() is done every time one of the setters is called (making the 
+// cached data "dirty") on the next "get".  It calculates all the outputs 
+// for viewer.
+void
+FGViewer::recalc ()
+{
+  if (_type == FG_LOOKFROM) {
+    recalcLookFrom();
+  } else {
+    recalcLookAt();
+  }
+
+  set_clean();
+}
+
+// recalculate for LookFrom view type...
+void
+FGViewer::recalcLookFrom ()
+{
+
+  sgVec3 right, forward;
+  // sgVec3 eye_pos;
+  sgVec3 position_offset; // eye position offsets (xyz)
+
+  // LOOKFROM mode...
+
+  // Update location data...
+  if ( _from_model ) {
+    // update or data from model location
+    updateFromModelLocation(_location);
+  } else {
+    // update from our own data...
+    recalcOurOwnLocation( _location, _lon_deg, _lat_deg, _alt_ft, 
+          _roll_deg, _pitch_deg, _heading_deg );
+  }
+
+  // copy data from location class to local items...
+  copyLocationData();
+
+  // make sg vectors view up, right and forward vectors from LOCAL
+  sgSetVec3( _view_up, LOCAL[2][0], LOCAL[2][1], LOCAL[2][2] );
+  sgSetVec3( right, LOCAL[1][0], LOCAL[1][1], LOCAL[1][2] );
+  sgSetVec3( forward, -LOCAL[0][0], -LOCAL[0][1], -LOCAL[0][2] );
+
+  // Note that when in "lookfrom" view the "view up" vector is always applied
+  // to the viewer.  View up is based on verticle of the aircraft itself. (see
+  // "LOCAL" matrix above)
+
+  // Orientation Offsets matrix
+  MakeVIEW_OFFSET( VIEW_OFFSET,
+    _heading_offset_deg  * SG_DEGREES_TO_RADIANS, _view_up,
+    _pitch_offset_deg  * SG_DEGREES_TO_RADIANS, right,
+    _roll_offset_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS, forward );
+
+  // Make the VIEW matrix.
+  sgSetVec4(VIEW[0], right[0], right[1], right[2],SG_ZERO);
+  sgSetVec4(VIEW[1], forward[0], forward[1], forward[2],SG_ZERO);
+  sgSetVec4(VIEW[2], _view_up[0], _view_up[1], _view_up[2],SG_ZERO);
+  sgSetVec4(VIEW[3], SG_ZERO, SG_ZERO, SG_ZERO,SG_ONE);
+
+  // rotate model or local matrix to get a matrix to apply Eye Position Offsets
+  sgMat4 VIEW_UP; // L0 forward L1 right L2 up
+  sgCopyVec4(VIEW_UP[0], LOCAL[1]); 
+  sgCopyVec4(VIEW_UP[1], LOCAL[2]);
+  sgCopyVec4(VIEW_UP[2], LOCAL[0]);
+  sgZeroVec4(VIEW_UP[3]);
+
+  // Eye Position Offsets to vector
+  sgSetVec3( position_offset, _x_offset_m, _y_offset_m, _z_offset_m );
+  sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_UP);
+
+  // add the offsets including rotations to the translation vector
+  sgAddVec3( _view_pos, position_offset );
+
+  // multiply the OFFSETS (for heading and pitch) into the VIEW
+  sgPostMultMat4(VIEW, VIEW_OFFSET);
+
+  // add the position data to the matrix
+  sgSetVec4(VIEW[3], _view_pos[0], _view_pos[1], _view_pos[2],SG_ONE);
+
+}
+
+void
+FGViewer::recalcLookAt ()
+{
+
+  sgVec3 right, forward;
+  sgVec3 eye_pos, at_pos;
+  sgVec3 position_offset; // eye position offsets (xyz)
+  sgVec3 target_position_offset; // target position offsets (xyz)
+
+  // The position vectors originate from the view point or target location
+  // depending on the type of view.
+
+  // LOOKAT mode...
+
+  // Update location data for target...
+  if ( _at_model ) {
+    // update or data from model location
+    updateAtModelLocation(_target_location);
+  } else {
+    // if not model then calculate our own target position...
+    recalcOurOwnLocation( _target_location, _target_lon_deg, _target_lat_deg, _target_alt_ft, 
+          _target_roll_deg, _target_pitch_deg, _target_heading_deg );
+  }
+  // calculate the "at" target object positon relative to eye or view's tile center...
+  sgdVec3 dVec3;
+  sgdSetVec3(dVec3,  _location->get_tile_center()[0], _location->get_tile_center()[1], _location->get_tile_center()[2]);
+  sgdSubVec3(dVec3,
+             _target_location->get_absolute_view_pos(globals->get_scenery()->get_center()),
+             dVec3 );
+  sgSetVec3(at_pos, dVec3[0], dVec3[1], dVec3[2]);
+
+  // Update location data for eye...
+  if ( _from_model ) {
+    // update or data from model location
+    updateFromModelLocation(_location);
+  } else {
+    // update from our own data, just the rotation here...
+    recalcOurOwnLocation( _location, _lon_deg, _lat_deg, _alt_ft, 
+          _roll_deg, _pitch_deg, _heading_deg );
+  }
+  // save the eye positon...
+  sgCopyVec3(eye_pos,  _location->get_view_pos());
+
+  // copy data from location class to local items...
+  copyLocationData();
+
+  // make sg vectors view up, right and forward vectors from LOCAL
+  sgSetVec3( _view_up, LOCAL[2][0], LOCAL[2][1], LOCAL[2][2] );
+  sgSetVec3( right, LOCAL[1][0], LOCAL[1][1], LOCAL[1][2] );
+  sgSetVec3( forward, -LOCAL[0][0], -LOCAL[0][1], -LOCAL[0][2] );
+
+  // rotate model or local matrix to get a matrix to apply Eye Position Offsets
+  sgMat4 VIEW_UP; // L0 forward L1 right L2 up
+  sgCopyVec4(VIEW_UP[0], LOCAL[1]); 
+  sgCopyVec4(VIEW_UP[1], LOCAL[2]);
+  sgCopyVec4(VIEW_UP[2], LOCAL[0]);
+  sgZeroVec4(VIEW_UP[3]);
+
+  // get Orientation Offsets matrix
+  MakeVIEW_OFFSET( VIEW_OFFSET,
+    (_heading_offset_deg - 180) * SG_DEGREES_TO_RADIANS, _view_up,
+    _pitch_offset_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS, right,
+    _roll_offset_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS, forward );
+
+  // add in the position offsets
+  sgSetVec3( position_offset, _y_offset_m, _x_offset_m, _z_offset_m );
+  sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_UP);
+
+  // apply the Orientation offsets
+  sgXformVec3( position_offset, position_offset, VIEW_OFFSET );
+
+  // add the Position offsets from object to the eye position
+  sgAddVec3( eye_pos, eye_pos, position_offset );
+
+  // add target offsets to at_position...
+  sgSetVec3(target_position_offset, _target_z_offset_m,  _target_x_offset_m,
+                                    _target_y_offset_m );
+  sgXformVec3(target_position_offset, target_position_offset, ATLOCAL);
+  sgAddVec3( at_pos, at_pos, target_position_offset);
+
+  sgAddVec3( eye_pos, eye_pos, target_position_offset);
+
+  // Make the VIEW matrix for a "LOOKAT".
+  sgMakeLookAtMat4( VIEW, eye_pos, at_pos, _view_up );
+
+}
+
+// copy results from location class to viewer...
+// FIXME: some of these should be changed to reference directly to SGLocation...
+void
+FGViewer::copyLocationData()
+{
+  // Get our friendly vectors from the eye location...
+  sgCopyVec3(_zero_elev_view_pos,  _location->get_zero_elev());
+  sgCopyVec3(_relative_view_pos, _location->get_view_pos());
+  sgdCopyVec3(_absolute_view_pos,
+              _location->get_absolute_view_pos(globals->get_scenery()->get_center()));
+  sgCopyMat4(UP, _location->getCachedUpMatrix());
+  sgCopyVec3(_world_up, _location->get_world_up());
+  // these are the vectors that the sun and moon code like to get...
+  sgCopyVec3(_surface_east, _location->get_surface_east());
+  sgCopyVec3(_surface_south, _location->get_surface_south());
+
+  // Update viewer's postion data for the eye location...
+  _lon_deg = _location->getLongitude_deg();
+  _lat_deg = _location->getLatitude_deg();
+  _alt_ft = _location->getAltitudeASL_ft();
+  _roll_deg = _location->getRoll_deg();
+  _pitch_deg = _location->getPitch_deg();
+  _heading_deg = _location->getHeading_deg();
+
+  // Update viewer's postion data for the target (at object) location
+  if (_type == FG_LOOKAT) {
+    _target_lon_deg = _target_location->getLongitude_deg();
+    _target_lat_deg = _target_location->getLatitude_deg();
+    _target_alt_ft = _target_location->getAltitudeASL_ft();
+    _target_roll_deg = _target_location->getRoll_deg();
+    _target_pitch_deg = _target_location->getPitch_deg();
+    _target_heading_deg = _target_location->getHeading_deg();
+  }
+
+  // copy coordinates to outputs for viewer...
+  sgCopyVec3(_zero_elev, _zero_elev_view_pos);
+  sgCopyVec3(_view_pos, _relative_view_pos);
+}
+
+void
+FGViewer::dampEyeData (double &roll_deg, double &pitch_deg, double &heading_deg)
+{
+  const double interval = 0.01;
+
+  static FGViewer *last_view = 0;
+  if (last_view != this) {
+    _damp_sync = 0.0;
+    _damped_roll_deg = roll_deg;
+    _damped_pitch_deg = pitch_deg;
+    _damped_heading_deg = heading_deg;
+    last_view = this;
+    return;
+  }
+
+  if (_damp_sync < interval) {
+    if (_damp_roll > 0.0)
+      roll_deg = _damped_roll_deg;
+    if (_damp_pitch > 0.0)
+      pitch_deg = _damped_pitch_deg;
+    if (_damp_heading > 0.0)
+      heading_deg = _damped_heading_deg;
+    return;
+  }
+
+  while (_damp_sync >= interval) {
+    _damp_sync -= interval;
+
+    double d;
+    if (_damp_roll > 0.0) {
+      d = _damped_roll_deg - roll_deg;
+      if (d >= 180.0)
+        _damped_roll_deg -= 360.0;
+      else if (d < -180.0)
+        _damped_roll_deg += 360.0;
+      roll_deg = _damped_roll_deg = roll_deg * _damp_roll + _damped_roll_deg * (1 - _damp_roll);
+    }
+
+    if (_damp_pitch > 0.0) {
+      d = _damped_pitch_deg - pitch_deg;
+      if (d >= 180.0)
+        _damped_pitch_deg -= 360.0;
+      else if (d < -180.0)
+        _damped_pitch_deg += 360.0;
+      pitch_deg = _damped_pitch_deg = pitch_deg * _damp_pitch + _damped_pitch_deg * (1 - _damp_pitch);
+    }
+
+    if (_damp_heading > 0.0) {
+      d = _damped_heading_deg - heading_deg;
+      if (d >= 180.0)
+        _damped_heading_deg -= 360.0;
+      else if (d < -180.0)
+        _damped_heading_deg += 360.0;
+      heading_deg = _damped_heading_deg = heading_deg * _damp_heading + _damped_heading_deg * (1 - _damp_heading);
     }
-               
-    scenery.center = scenery.next_center;
+  }
+}
+
+double
+FGViewer::get_h_fov()
+{
+    switch (_scaling_type) {
+    case FG_SCALING_WIDTH:  // h_fov == fov
+       return _fov_deg;
+    case FG_SCALING_MAX:
+       if (_aspect_ratio < 1.0) {
+           // h_fov == fov
+           return _fov_deg;
+       } else {
+           // v_fov == fov
+           return atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS) / _aspect_ratio) *
+               SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
+       }
+    default:
+       assert(false);
+    }
+    return 0.0;
+}
 
-    // printf("scenery center = %.2f %.2f %.2f\n", scenery.center.x,
-    //        scenery.center.y, scenery.center.z);
 
-    // calculate the cartesion coords of the current lat/lon/0 elev
-    p = Point3D( f.get_Longitude(), 
-                f.get_Lat_geocentric(), 
-                f.get_Sea_level_radius() * FEET_TO_METER );
 
-    cur_zero_elev = sgPolarToCart3d(p) - scenery.center;
+double
+FGViewer::get_v_fov()
+{
+    switch (_scaling_type) {
+    case FG_SCALING_WIDTH:  // h_fov == fov
+       return atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS) * _aspect_ratio) *
+           SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
+    case FG_SCALING_MAX:
+       if (_aspect_ratio < 1.0) {
+           // h_fov == fov
+           return atan(tan(_fov_deg/2 * SG_DEGREES_TO_RADIANS) * _aspect_ratio) *
+               SG_RADIANS_TO_DEGREES * 2;
+       } else {
+           // v_fov == fov
+           return _fov_deg;
+       }
+    default:
+       assert(false);
+    }
+    return 0.0;
+}
 
-    // calculate view position in current FG view coordinate system
-    // p.lon & p.lat are already defined earlier, p.radius was set to
-    // the sea level radius, so now we add in our altitude.
-    if ( f.get_Altitude() * FEET_TO_METER > 
-        (scenery.cur_elev + 0.5 * METER_TO_FEET) ) {
-       p.setz( p.radius() + f.get_Altitude() * FEET_TO_METER );
+void
+FGViewer::update (double dt)
+{
+  _damp_sync += dt;
+
+  int i;
+  int dt_ms = int(dt * 1000);
+  for ( i = 0; i < dt_ms; i++ ) {
+    if ( fabs( _goal_heading_offset_deg - _heading_offset_deg) < 1 ) {
+      setHeadingOffset_deg( _goal_heading_offset_deg );
+      break;
     } else {
-       p.setz( p.radius() + scenery.cur_elev + 0.5 * METER_TO_FEET );
+      // move current_view.headingoffset towards
+      // current_view.goal_view_offset
+      if ( _goal_heading_offset_deg > _heading_offset_deg )
+       {
+         if ( _goal_heading_offset_deg - _heading_offset_deg < 180 ){
+           incHeadingOffset_deg( 0.5 );
+         } else {
+           incHeadingOffset_deg( -0.5 );
+         }
+       } else {
+         if ( _heading_offset_deg - _goal_heading_offset_deg < 180 ){
+           incHeadingOffset_deg( -0.5 );
+         } else {
+           incHeadingOffset_deg( 0.5 );
+         }
+       }
+      if ( _heading_offset_deg > 360 ) {
+       incHeadingOffset_deg( -360 );
+      } else if ( _heading_offset_deg < 0 ) {
+       incHeadingOffset_deg( 360 );
+      }
     }
+  }
 
-    abs_view_pos = sgPolarToCart3d(p);
-       
-    view_pos = abs_view_pos - scenery.center;
-
-    FG_LOG( FG_VIEW, FG_DEBUG, "Polar view pos = " << p );
-    FG_LOG( FG_VIEW, FG_DEBUG, "Absolute view pos = " << abs_view_pos );
-    FG_LOG( FG_VIEW, FG_DEBUG, "Relative view pos = " << view_pos );
-
-    // code to calculate LOCAL matrix calculated from Phi, Theta, and
-    // Psi (roll, pitch, yaw) in case we aren't running LaRCsim as our
-    // flight model
-       
-#ifdef USE_FAST_LOCAL
-       
-    fgMakeLOCAL( LOCAL, f.get_Theta(), f.get_Phi(), -f.get_Psi() );
-       
-#else // USE_TEXT_BOOK_METHOD
-       
-    sgVec3 rollvec;
-    sgSetVec3( rollvec, 0.0, 0.0, 1.0 );
-    sgMat4 PHI;                // roll
-    sgMakeRotMat4( PHI, f.get_Phi() * RAD_TO_DEG, rollvec );
-
-    sgVec3 pitchvec;
-    sgSetVec3( pitchvec, 0.0, 1.0, 0.0 );
-    sgMat4 THETA;              // pitch
-    sgMakeRotMat4( THETA, f.get_Theta() * RAD_TO_DEG, pitchvec );
-
-    // ROT = PHI * THETA
-    sgMat4 ROT;
-    // sgMultMat4( ROT, PHI, THETA );
-    sgCopyMat4( ROT, PHI );
-    sgPostMultMat4( ROT, THETA );
-
-    sgVec3 yawvec;
-    sgSetVec3( yawvec, 1.0, 0.0, 0.0 );
-    sgMat4 PSI;                // pitch
-    sgMakeRotMat4( PSI, -f.get_Psi() * RAD_TO_DEG, yawvec );
-
-    // LOCAL = ROT * PSI
-    // sgMultMat4( LOCAL, ROT, PSI );
-    sgCopyMat4( LOCAL, ROT );
-    sgPostMultMat4( LOCAL, PSI );
-
-#endif // YIKES
-       
-    // cout << "LOCAL matrix" << endl;
-    // print_sgMat4( LOCAL );
-       
-    sgMakeRotMat4( UP, 
-                  f.get_Longitude() * RAD_TO_DEG,
-                  0.0,
-                  -f.get_Latitude() * RAD_TO_DEG );
-
-    sgSetVec3( local_up, UP[0][0], UP[0][1], UP[0][2] );
-    // sgXformVec3( local_up, UP );
-    // cout << "Local Up = " << local_up[0] << "," << local_up[1] << ","
-    //      << local_up[2] << endl;
-    
-    // Alternative method to Derive local up vector based on
-    // *geodetic* coordinates
-    // alt_up = sgPolarToCart(FG_Longitude, FG_Latitude, 1.0);
-    // printf( "    Alt Up = (%.4f, %.4f, %.4f)\n", 
-    //         alt_up.x, alt_up.y, alt_up.z);
-
-    // VIEWo = LOCAL * UP
-    // sgMultMat4( VIEWo, LOCAL, UP );
-    sgCopyMat4( VIEWo, LOCAL );
-    sgPostMultMat4( VIEWo, UP );
-    // cout << "VIEWo matrix" << endl;
-    // print_sgMat4( VIEWo );
-
-    // generate the sg view up and forward vectors
-    sgSetVec3( view_up, VIEWo[0][0], VIEWo[0][1], VIEWo[0][2] );
-    // cout << "view = " << view[0] << ","
-    //      << view[1] << "," << view[2] << endl;
-    sgSetVec3( forward, VIEWo[2][0], VIEWo[2][1], VIEWo[2][2] );
-    // cout << "forward = " << forward[0] << ","
-    //      << forward[1] << "," << forward[2] << endl;
-
-    // generate the pilot offset vector in world coordinates
-    sgVec3 pilot_offset_world;
-    sgSetVec3( pilot_offset_world, 
-              pilot_offset[2], pilot_offset[1], -pilot_offset[0] );
-    sgXformVec3( pilot_offset_world, pilot_offset_world, VIEWo );
-
-    // generate the view offset matrix
-    sgMakeRotMat4( VIEW_OFFSET, view_offset * RAD_TO_DEG, view_up );
-    // cout << "VIEW_OFFSET matrix" << endl;
-    // print_sgMat4( VIEW_OFFSET );
-    sgXformVec3( view_forward, forward, VIEW_OFFSET );
-    // cout << "view_forward = " << view_forward[0] << ","
-    //      << view_forward[1] << "," << view_forward[2] << endl;
-       
-    // VIEW_ROT = LARC_TO_SSG * ( VIEWo * VIEW_OFFSET )
-#ifdef USE_FAST_VIEWROT
-    fgMakeViewRot( VIEW_ROT, VIEW_OFFSET, VIEWo );
-#else
-    // sgMultMat4( VIEW_ROT, VIEW_OFFSET, VIEWo );
-    // sgPreMultMat4( VIEW_ROT, LARC_TO_SSG );
-    sgCopyMat4( VIEW_ROT, VIEWo );
-    sgPostMultMat4( VIEW_ROT, VIEW_OFFSET );
-    sgPreMultMat4( VIEW_ROT, LARC_TO_SSG );
-#endif
-    // cout << "VIEW_ROT matrix" << endl;
-    // print_sgMat4( VIEW_ROT );
-
-    sgVec3 trans_vec;
-    sgSetVec3( trans_vec, 
-              view_pos.x() + pilot_offset_world[0],
-              view_pos.y() + pilot_offset_world[1],
-              view_pos.z() + pilot_offset_world[2] );
-
-    // VIEW = VIEW_ROT * TRANS
-    sgCopyMat4( VIEW, VIEW_ROT );
-    sgPostMultMat4ByTransMat4( VIEW, trans_vec );
-
-    //!!!!!!!!!!!!!!!!!!!      
-    // THIS IS THE EXPERIMENTAL VIEWING ANGLE SHIFTER
-    // THE MAJORITY OF THE WORK IS DONE IN GUI.CXX
-    // this in gui.cxx for now just testing
-    extern float quat_mat[4][4];
-    sgPreMultMat4( VIEW, quat_mat);
-    // !!!!!!!!!! testing      
-
-    // make a vector to the current view position
-    sgSetVec3( v0, view_pos.x(), view_pos.y(), view_pos.z() );
-
-    // Given a vector pointing straight down (-Z), map into onto the
-    // local plane representing "horizontal".  This should give us the
-    // local direction for moving "south".
-    sgSetVec3( minus_z, 0.0, 0.0, -1.0 );
-
-    sgmap_vec_onto_cur_surface_plane(local_up, v0, minus_z, surface_south);
-    sgNormalizeVec3(surface_south);
-    // cout << "Surface direction directly south " << surface_south[0] << ","
-    //      << surface_south[1] << "," << surface_south[2] << endl;
-
-    // now calculate the surface east vector
-#define USE_FAST_SURFACE_EAST
-#ifdef USE_FAST_SURFACE_EAST
-    sgVec3 local_down;
-    sgNegateVec3(local_down, local_up);
-    sgVectorProductVec3(surface_east, surface_south, local_down);
-#else
-#define USE_LOCAL_UP
-#ifdef USE_LOCAL_UP
-    sgMakeRotMat4( TMP, FG_PI_2 * RAD_TO_DEG, local_up );
-#else
-    sgMakeRotMat4( TMP, FG_PI_2 * RAD_TO_DEG, view_up );
-#endif // USE_LOCAL_UP
-    // cout << "sgMat4 TMP" << endl;
-    // print_sgMat4( TMP );
-    sgXformVec3(surface_east, surface_south, TMP);
-#endif //  USE_FAST_SURFACE_EAST
-    // cout << "Surface direction directly east " << surface_east[0] << ","
-    //      << surface_east[1] << "," << surface_east[2] << endl;
-    // cout << "Should be close to zero = "
-    //      << sgScalarProductVec3(surface_south, surface_east) << endl;
-}
-
-
-void FGViewer::CurrentNormalInLocalPlane(sgVec3 dst, sgVec3 src) {
-    sgVec3 tmp;
-    sgSetVec3(tmp, src[0], src[1], src[2] );
-    sgMat4 TMP;
-    sgTransposeNegateMat4 ( TMP, UP ) ;
-    sgXformVec3(tmp, tmp, TMP);
-    sgSetVec3(dst, tmp[2], tmp[1], tmp[0] );
-}
+  for ( i = 0; i < dt_ms; i++ ) {
+    if ( fabs( _goal_pitch_offset_deg - _pitch_offset_deg ) < 1 ) {
+      setPitchOffset_deg( _goal_pitch_offset_deg );
+      break;
+    } else {
+      // move current_view.pitch_offset_deg towards
+      // current_view.goal_pitch_offset
+      if ( _goal_pitch_offset_deg > _pitch_offset_deg )
+       {
+         incPitchOffset_deg( 1.0 );
+       } else {
+           incPitchOffset_deg( -1.0 );
+       }
+      if ( _pitch_offset_deg > 90 ) {
+       setPitchOffset_deg(90);
+      } else if ( _pitch_offset_deg < -90 ) {
+       setPitchOffset_deg( -90 );
+      }
+    }
+  }
 
 
-// Destructor
-FGViewer::~FGViewer( void ) {
+  for ( i = 0; i < dt_ms; i++ ) {
+    if ( fabs( _goal_roll_offset_deg - _roll_offset_deg ) < 1 ) {
+      setRollOffset_deg( _goal_roll_offset_deg );
+      break;
+    } else {
+      // move current_view.roll_offset_deg towards
+      // current_view.goal_roll_offset
+      if ( _goal_roll_offset_deg > _roll_offset_deg )
+       {
+         incRollOffset_deg( 1.0 );
+       } else {
+           incRollOffset_deg( -1.0 );
+       }
+      if ( _roll_offset_deg > 90 ) {
+       setRollOffset_deg(90);
+      } else if ( _roll_offset_deg < -90 ) {
+       setRollOffset_deg( -90 );
+      }
+    }
+  }
+
 }