]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/Main/views.cxx
Added code to put aircraft at the end of the runway closest to the desired
[flightgear.git] / src / Main / views.cxx
index ab3c4607dfcb1d4a69959fb39ee5cb3acdaef968..92450c635916044fe6a555748a31c95e8f43a7bc 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
 //
 // Written by Curtis Olson, started August 1997.
 //
-// Copyright (C) 1997  Curtis L. Olson  - curt@infoplane.com
+// Copyright (C) 1997  Curtis L. Olson  - curt@flightgear.org
 //
 // This program is free software; you can redistribute it and/or
 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
 #  include <config.h>
 #endif
 
-#include <ssg.h>               // plib include
+#include <plib/ssg.h>          // plib include
+
+#include <simgear/constants.h>
+#include <simgear/debug/logstream.hxx>
+#include <simgear/math/point3d.hxx>
+#include <simgear/math/polar3d.hxx>
+#include <simgear/math/vector.hxx>
 
 #include <Aircraft/aircraft.hxx>
 #include <Cockpit/panel.hxx>
-#include <Debug/logstream.hxx>
-#include <Include/fg_constants.h>
-#include <Math/mat3.h>
-#include <Math/point3d.hxx>
-#include <Math/polar3d.hxx>
-#include <Math/vector.hxx>
 #include <Scenery/scenery.hxx>
-#include <Time/fg_time.hxx>
 
 #include "options.hxx"
 #include "views.hxx"
 
 
-// temporary (hopefully) hack
-static int panel_hist = 0;
-
-
 // This is a record containing current view parameters for the current
 // aircraft position
 FGView pilot_view;
@@ -60,6 +55,36 @@ FGView current_view;
 FGView::FGView( 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 )
+{
+    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];
+
+       dst[0][j] = m2[1][0] * m1[0][j] +
+           m2[1][1] * m1[1][j] +
+           m2[1][2] * m1[2][j];
+
+       dst[1][j] = m2[2][0] * m1[0][j] +
+           m2[2][1] * m1[1][j] +
+           m2[2][2] * m1[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 FGView::Init( void ) {
@@ -67,103 +92,110 @@ void FGView::Init( void ) {
 
     view_offset = 0.0;
     goal_view_offset = 0.0;
+    sgSetVec3( pilot_offset, 0.0, 0.0, 0.0 );
 
     winWidth = current_options.get_xsize();
     winHeight = current_options.get_ysize();
 
     if ( ! current_options.get_panel_status() ) {
-       current_view.set_win_ratio( (GLfloat) winWidth / (GLfloat) winHeight );
+       set_win_ratio( winHeight / winWidth );
     } else {
-       current_view.set_win_ratio( (GLfloat) winWidth / 
-                                   ((GLfloat) (winHeight)*0.4232) );
+       set_win_ratio( (winHeight*0.4232) / winWidth );
     }
 
+#ifndef USE_FAST_VIEWROT
     // This never changes -- NHV
-    sgLARC_TO_SSG[0][0] = 0.0; 
-    sgLARC_TO_SSG[0][1] = 1.0; 
-    sgLARC_TO_SSG[0][2] = -0.0; 
-    sgLARC_TO_SSG[0][3] = 0.0; 
-
-    sgLARC_TO_SSG[1][0] = 0.0; 
-    sgLARC_TO_SSG[1][1] = 0.0; 
-    sgLARC_TO_SSG[1][2] = 1.0; 
-    sgLARC_TO_SSG[1][3] = 0.0;
-       
-    sgLARC_TO_SSG[2][0] = 1.0; 
-    sgLARC_TO_SSG[2][1] = -0.0; 
-    sgLARC_TO_SSG[2][2] = 0.0; 
-    sgLARC_TO_SSG[2][3] = 0.0;
+    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;
        
-    sgLARC_TO_SSG[3][0] = 0.0; 
-    sgLARC_TO_SSG[3][1] = 0.0; 
-    sgLARC_TO_SSG[3][2] = 0.0; 
-    sgLARC_TO_SSG[3][3] = 1.0; 
+    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;
+    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 ;
+}
+#endif
+
+
 // Update the view volume, position, and orientation
 void FGView::UpdateViewParams( const FGInterface& f ) {
     UpdateViewMath(f);
     
-    if ((current_options.get_panel_status() != panel_hist) &&                          (current_options.get_panel_status()))
-    {
-       FGPanel::OurPanel->ReInit( 0, 0, 1024, 768);
-    }
-
     if ( ! current_options.get_panel_status() ) {
        xglViewport(0, 0 , (GLint)(winWidth), (GLint)(winHeight) );
     } else {
        xglViewport(0, (GLint)((winHeight)*0.5768), (GLint)(winWidth), 
                    (GLint)((winHeight)*0.4232) );
     }
-
-    panel_hist = current_options.get_panel_status();
 }
 
 
 // convert sgMat4 to MAT3 and print
 static void print_sgMat4( sgMat4 &in) {
-    MAT3mat print;
-    int i;
-    int j;
+    int i, j;
     for ( i = 0; i < 4; i++ ) {
        for ( j = 0; j < 4; j++ ) {
-           print[i][j] = in[i][j];
+           printf("%10.4f ", in[i][j]);
        }
+       cout << endl;
     }
-    MAT3print( print, stdout);
-}
-
-
-// convert convert MAT3 to sgMat4
-static void MAT3mat_To_sgMat4( MAT3mat &in, sgMat4 &out ) {
-    out[0][0] = in[0][0];
-    out[0][1] = in[0][1];
-    out[0][2] = in[0][2];
-    out[0][3] = in[0][3];
-    out[1][0] = in[1][0];
-    out[1][1] = in[1][1];
-    out[1][2] = in[1][2];
-    out[1][3] = in[1][3];
-    out[2][0] = in[2][0];
-    out[2][1] = in[2][1];
-    out[2][2] = in[2][2];
-    out[2][3] = in[2][3];
-    out[3][0] = in[3][0];
-    out[3][1] = in[3][1];
-    out[3][2] = in[3][2];
-    out[3][3] = in[3][3];
 }
 
 
 // Update the view parameters
 void FGView::UpdateViewMath( const FGInterface& f ) {
+
     Point3D p;
-    sgVec3 v0, minus_z;
-    MAT3vec vec, forward;
-    MAT3mat R, TMP, UP, LOCAL, VIEW;
-    sgMat4 sgTMP;
+    sgVec3 v0, minus_z, sgvec, forward;
+    sgMat4 VIEWo, TMP;
 
     if ( update_fov ) {
        ssgSetFOV( current_options.get_fov(), 
@@ -204,87 +236,51 @@ void FGView::UpdateViewMath( const FGInterface& f ) {
     // 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
-
-    MAT3_SET_VEC(vec, 0.0, 0.0, 1.0);
-    MAT3rotate(R, vec, f.get_Phi());
-    // cout << "Roll matrix" << endl;
-    // MAT3print(R, stdout);
-
-    sgVec3 sgrollvec;
-    sgSetVec3( sgrollvec, 0.0, 0.0, 1.0 );
-    sgMat4 sgPHI;              // roll
-    sgMakeRotMat4( sgPHI, f.get_Phi() * RAD_TO_DEG, sgrollvec );
-
-    MAT3_SET_VEC(vec, 0.0, 1.0, 0.0);
-    MAT3rotate(TMP, vec, f.get_Theta());
-    // cout << "Pitch matrix" << endl;;
-    // MAT3print(TMP, stdout);
-    MAT3mult(R, R, TMP);
-    // cout << "tmp rotation matrix, R:" << endl;;
-    // MAT3print(R, stdout);
-
-    sgVec3 sgpitchvec;
-    sgSetVec3( sgpitchvec, 0.0, 1.0, 0.0 );
-    sgMat4 sgTHETA;            // pitch
-    sgMakeRotMat4( sgTHETA, f.get_Theta() * RAD_TO_DEG,
-                  sgpitchvec );
-
-    sgMat4 sgROT;
-    sgMultMat4( sgROT, sgPHI, sgTHETA );
-
-    MAT3_SET_VEC(vec, 1.0, 0.0, 0.0);
-    MAT3rotate(TMP, vec, -f.get_Psi());
-    // cout << "Yaw matrix" << endl;
-    // MAT3print(TMP, stdout);
-    MAT3mult(LOCAL, R, TMP);
-    // cout << "LOCAL matrix:" << endl;
-    // MAT3print(LOCAL, stdout);
-
-    sgVec3 sgyawvec;
-    sgSetVec3( sgyawvec, 1.0, 0.0, 0.0 );
-    sgMat4 sgPSI;              // pitch
-    sgMakeRotMat4( sgPSI, -f.get_Psi() * RAD_TO_DEG, sgyawvec );
-
-    sgMultMat4( sgLOCAL, sgROT, sgPSI );
-    // cout << "sgLOCAL matrix" << endl;
-    // print_sgMat4( sgLOCAL );
        
-    // Derive the local UP transformation matrix based on *geodetic*
-    // coordinates
-    MAT3_SET_VEC(vec, 0.0, 0.0, 1.0);
-    MAT3rotate(R, vec, f.get_Longitude());     // R = rotate about Z axis
-    // printf("Longitude matrix\n");
-    // MAT3print(R, stdout);
-
-    MAT3_SET_VEC(vec, 0.0, 1.0, 0.0);
-    MAT3mult_vec(vec, vec, R);
-    MAT3rotate(TMP, vec, -f.get_Latitude());  // TMP = rotate about X axis
-    // printf("Latitude matrix\n");
-    // MAT3print(TMP, stdout);
-
-    MAT3mult(UP, R, TMP);
-    // cout << "Local up matrix" << endl;;
-    // MAT3print(UP, stdout);
-
-    sgMakeRotMat4( sgUP, 
+#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 );
-    /*
-      cout << "FG derived UP matrix using sg routines" << endl;
-    MAT3mat print;
-    int i;
-    int j;
-    for ( i = 0; i < 4; i++ ) {
-       for ( j = 0; j < 4; j++ ) {
-       print[i][j] = sgUP[i][j];
-       }
-       }
-    MAT3print( print, stdout);
-    */
 
-    sgSetVec3( local_up, 1.0, 0.0, 0.0 );
-    sgXformVec3( local_up, sgUP );
+    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;
     
@@ -294,59 +290,65 @@ void FGView::UpdateViewMath( const FGInterface& f ) {
     // printf( "    Alt Up = (%.4f, %.4f, %.4f)\n", 
     //         alt_up.x, alt_up.y, alt_up.z);
 
-    // Calculate the VIEW matrix
-    MAT3mult(VIEW, LOCAL, UP);
-    // cout << "VIEW matrix" << endl;;
-    // MAT3print(VIEW, stdout);
-
-    sgMat4 sgTMP2;
-    sgMultMat4( sgTMP, sgLOCAL, sgUP );
-
-    // generate the sg view up vector
-    sgVec3 vec1;
-    sgSetVec3( vec1, 1.0, 0.0, 0.0 );
-    sgXformVec3( sgview_up, vec1, sgTMP );
+    // 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( sgVIEW_OFFSET, view_offset * RAD_TO_DEG, sgview_up );
-    // cout << "sgVIEW_OFFSET matrix" << endl;
-    // print_sgMat4( sgVIEW_OFFSET );
+    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;
        
-    sgMultMat4( sgTMP2, sgTMP, sgVIEW_OFFSET );
-    sgMultMat4( sgVIEW_ROT, sgLARC_TO_SSG, sgTMP2 );
-
-    sgMakeTransMat4( sgTRANS, view_pos.x(), view_pos.y(), view_pos.z() );
-
-    sgMultMat4( sgVIEW, sgVIEW_ROT, sgTRANS );
-
-    // FGMat4Wrapper tmp;
-    // sgCopyMat4( tmp.m, sgVIEW );
-    // follow.push_back( tmp );
-
-    // generate the current up, forward, and fwrd-view vectors
-    MAT3_SET_VEC(vec, 1.0, 0.0, 0.0);
-    MAT3mult_vec(view_up, vec, VIEW);
-
-    /*
-    cout << "FG derived VIEW matrix using sg routines" << endl;
-    MAT3mat print;
-    int i;
-    int j;
-    for ( i = 0; i < 4; i++ ) {
-       for ( j = 0; j < 4; j++ ) {
-           print[i][j] = sgVIEW[i][j];
-       }
-    }
-    MAT3print( print, stdout);
-    */
-
-    MAT3_SET_VEC(vec, 0.0, 0.0, 1.0);
-    MAT3mult_vec(forward, vec, VIEW);
-    // printf( "Forward vector is (%.2f,%.2f,%.2f)\n", forward[0], forward[1], 
-    //         forward[2]);
-
-    MAT3rotate(TMP, view_up, view_offset);
-    MAT3mult_vec(view_forward, forward, TMP);
+    // 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() );
@@ -362,17 +364,39 @@ void FGView::UpdateViewMath( const FGInterface& f ) {
     //      << surface_south[1] << "," << surface_south[2] << endl;
 
     // now calculate the surface east vector
-    sgMakeRotMat4( sgTMP, FG_PI_2 * RAD_TO_DEG, sgview_up );
-    // cout << "sgMat4 sgTMP" << endl;
-    // print_sgMat4( sgTMP );
-    sgXformVec3(surface_east, surface_south, sgTMP);
-    // cout << "Surface direction directly east" << surface_east[0] << ","
+#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 FGView::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] );
+}
+
+
 // Destructor
 FGView::~FGView( void ) {
 }