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[flightgear.git] / src / Main / viewmgr.cxx
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@@ -28,7 +28,6 @@
 #include "viewmgr.hxx"
 
 #include <string.h>            // strcmp
-#include <boost/format.hpp>
 
 #include <simgear/compiler.h>
 #include <simgear/sound/soundmgr_openal.hxx>
@@ -163,9 +162,6 @@ typedef double (FGViewMgr::*double_getter)() const;
 void
 FGViewMgr::bind ()
 {
-// for automatic untying:
-#define x(str) ((void)tied_props.push_back(str), str)
-
   // these are bound to the current view properties
   fgTie("/sim/current-view/heading-offset-deg", this,
        &FGViewMgr::getViewHeadingOffset_deg,
@@ -216,19 +212,41 @@ FGViewMgr::bind ()
        &FGViewMgr::getNear_m, &FGViewMgr::setNear_m);
   fgSetArchivable("/sim/current-view/ground-level-nearplane-m");
 
-  fgTie(x("/sim/current-view/view_orientation"), this,
-       &FGViewMgr::getCurrentViewOrientation);
-  fgTie(x("/sim/current-view/view_or_offset"), this,
-       &FGViewMgr::getCurrentViewOrOffset);
-
-  fgTie(x("/sim/current-view/view1200"), this,
-       &FGViewMgr::getCurrentView1200);
-
   SGPropertyNode *n = fgGetNode("/sim/current-view", true);
   n->tie("viewer-x-m", SGRawValuePointer<double>(&abs_viewer_position[0]));
   n->tie("viewer-y-m", SGRawValuePointer<double>(&abs_viewer_position[1]));
   n->tie("viewer-z-m", SGRawValuePointer<double>(&abs_viewer_position[2]));
 
+// for automatic untying:
+#define x(str) ((void)tied_props.push_back(str), str)
+
+  fgTie(x("/sim/current-view/debug/orientation-w"), this,
+       &FGViewMgr::getCurrentViewOrientation_w);
+  fgTie(x("/sim/current-view/debug/orientation-x"), this,
+        &FGViewMgr::getCurrentViewOrientation_x);
+  fgTie(x("/sim/current-view/debug/orientation-y"), this,
+        &FGViewMgr::getCurrentViewOrientation_y);
+  fgTie(x("/sim/current-view/debug/orientation-z"), this,
+        &FGViewMgr::getCurrentViewOrientation_z);
+
+  fgTie(x("/sim/current-view/debug/orientation_offset-w"), this,
+       &FGViewMgr::getCurrentViewOrOffset_w);
+  fgTie(x("/sim/current-view/debug/orientation_offset-x"), this,
+        &FGViewMgr::getCurrentViewOrOffset_x);
+  fgTie(x("/sim/current-view/debug/orientation_offset-y"), this,
+        &FGViewMgr::getCurrentViewOrOffset_y);
+  fgTie(x("/sim/current-view/debug/orientation_offset-z"), this,
+        &FGViewMgr::getCurrentViewOrOffset_z);
+
+  fgTie(x("/sim/current-view/debug/frame-w"), this,
+       &FGViewMgr::getCurrentViewFrame_w);
+  fgTie(x("/sim/current-view/debug/frame-x"), this,
+        &FGViewMgr::getCurrentViewFrame_x);
+  fgTie(x("/sim/current-view/debug/frame-y"), this,
+        &FGViewMgr::getCurrentViewFrame_y);
+  fgTie(x("/sim/current-view/debug/frame-z"), this,
+        &FGViewMgr::getCurrentViewFrame_z);
+
 #undef x
 }
 
@@ -320,15 +338,15 @@ FGViewMgr::update (double dt)
 
   // update audio listener values
   // set the viewer posotion in Cartesian coordinates in meters
-  smgr->set_position( abs_viewer_position );
+  smgr->set_position( abs_viewer_position, loop_view->getPosition() );
   smgr->set_orientation( current_view_orientation );
 
   // get the model velocity
-  SGVec3f velocity = SGVec3f::zeros();
+  SGVec3d velocity = SGVec3d::zeros();
   if ( !stationary() ) {
     velocity = globals->get_aircraft_model()->getVelocity();
   }
-  smgr->set_velocity(velocity);
+  smgr->set_velocity( velocity );
 }
 
 void
@@ -770,52 +788,99 @@ FGViewMgr::setViewAxisLat (double axis)
   axis_lat = axis;
 }
 
-static const char* fmt("%6.3f ; %6.3f %6.3f %6.3f");
+// reference frame orientation.
+// This is the view orientation you get when you have no
+// view offset, i.e. the offset operator is the identity.
+// 
+// For example, in the familiar "cockpit lookfrom" view,
+// the reference frame is equal to the aircraft attitude,
+// i.e. it is the view looking towards 12:00 straight ahead.
+//
+// FIXME:  Somebody needs to figure out what is the reference
+// frame view for the other view modes.
+// 
+// Conceptually, this quat represents a rotation relative
+// to the ECEF reference orientation, as described at
+//    http://www.av8n.com/physics/coords.htm#sec-orientation
+//
+// See the NOTE concerning reference orientations, below.
+//
+// The components of this quat are expressed in 
+// the conventional aviation basis set,
+// i.e.  x=forward, y=starboard, z=bottom
+double FGViewMgr::getCurrentViewFrame_w() const{
+  return ((current_view_orientation*conj(fsb2sta())*conj(current_view_or_offset))).w();
+}
+double FGViewMgr::getCurrentViewFrame_x() const{
+  return ((current_view_orientation*conj(fsb2sta())*conj(current_view_or_offset))).x();
+}
+double FGViewMgr::getCurrentViewFrame_y() const{
+  return ((current_view_orientation*conj(fsb2sta())*conj(current_view_or_offset))).y();
+}
+double FGViewMgr::getCurrentViewFrame_z() const{
+  return ((current_view_orientation*conj(fsb2sta())*conj(current_view_or_offset))).z();
+}
 
-// current view orientation
-// This is a rotation relative to the earth-centered (ec)
-// refrence frame.
-// However, the components of this quaternion are expressed 
-// in the OpenGL camera system i.e. x-right, y-up, z-back.
-const char* FGViewMgr::getCurrentViewOrientation() const{
-  return str(boost::format(fmt)
-   % current_view_orientation.w()
-   % current_view_orientation.x()
-   % current_view_orientation.y()
-   % current_view_orientation.z() ).c_str();
-}
-
-// This rotation takes you from the 12:00 direction 
-// i.e. body attitude
-// to whatever the current view direction is.  
-// The components of this quaternion are expressed in 
-// the XYZ body frame.
-const char* FGViewMgr::getCurrentViewOrOffset() const{
-  return str(boost::format(fmt)
-   % current_view_or_offset.w()
-   % current_view_or_offset.x()
-   % current_view_or_offset.y()
-   % current_view_or_offset.z() ).c_str();
-}
-
-// This rotates the conventional aviation XYZ body system 
-// i.e.  x-forward, y-starboard, z-bottom
-// to the OpenGL camera system 
-// i.e. x-right, y-up, z-back.
-const SGQuatd q(-0.5, -0.5, 0.5, 0.5);
-
-// The current attitude of the aircraft, 
-// i.e. the 12:00 direction.
+
+// view offset.
+// This rotation takes you from the aforementioned
+// reference frame view orientation to whatever
+// actual current view orientation is.
+//
 // The components of this quaternion are expressed in 
-// the GL camera frame.
-const char* FGViewMgr::getCurrentView1200() const{
-  SGQuatd view1200 = current_view_orientation
-        * conj(q) * conj(current_view_or_offset) * q; 
-  return str(boost::format(fmt)
-   % view1200.w()
-   % view1200.x()
-   % view1200.y()
-   % view1200.z() ).c_str();
+// the conventional aviation basis set,
+// i.e.  x=forward, y=starboard, z=bottom
+double FGViewMgr::getCurrentViewOrOffset_w() const{
+   return current_view_or_offset.w();
+}
+double FGViewMgr::getCurrentViewOrOffset_x() const{
+   return current_view_or_offset.x();
+}
+double FGViewMgr::getCurrentViewOrOffset_y() const{
+   return current_view_or_offset.y();
+}
+double FGViewMgr::getCurrentViewOrOffset_z() const{
+   return current_view_or_offset.z();
+}
+
+
+// current view orientation.
+// This is a rotation relative to the earth-centered (ec)
+// reference frame.
+// 
+// NOTE: Here we remove a factor of fsb2sta so that 
+// the components of this quat are displayed using the 
+// conventional ECEF basis set.  This is *not* the way
+// the view orientation is stored in the views[] array,
+// but is easier for non-graphics hackers to understand.
+// If we did not remove this factor of fsb2sta here and
+// in getCurrentViewFrame, that would be equivalent to
+// the following peculiar reference orientation:
+// Suppose you are over the Gulf of Guinea, at (lat,lon) = (0,0).
+// Then the reference frame orientation can be achieved via:
+//    -- The aircraft X-axis (nose) headed south.
+//    -- The aircraft Y-axis (starboard wingtip) pointing up.
+//    -- The aircraft Z-axis (belly) pointing west.
+// To say the same thing in other words, and perhaps more to the
+// point:  If we use the OpenGL camera orientation conventions, 
+// i.e. Xprime=starboard, Yprime=top, Zprime=aft, then the
+// aforementioned peculiar reference orientation at (lat,lon)
+//  = (0,0) can be described as:
+//    -- aircraft Xprime axis (starboard) pointed up
+//    -- aircraft Yprime axis (top) pointed east
+//    -- aircraft Zprime axis (aft) pointed north
+// meaning the OpenGL axes are aligned with the ECEF axes.
+double FGViewMgr::getCurrentViewOrientation_w() const{
+  return (current_view_orientation * conj(fsb2sta())).w();
+}
+double FGViewMgr::getCurrentViewOrientation_x() const{
+  return (current_view_orientation * conj(fsb2sta())).x();
+}
+double FGViewMgr::getCurrentViewOrientation_y() const{
+  return (current_view_orientation * conj(fsb2sta())).y();
+}
+double FGViewMgr::getCurrentViewOrientation_z() const{
+  return (current_view_orientation * conj(fsb2sta())).z();
 }
 
 void