]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/Time/light.cxx
Expose a radio function (receiveBeacon) to the Nasal subsystem
[flightgear.git] / src / Time / light.cxx
index 08d0fbf72280ef2d5f3efbd97a546e86cbe81075..c43ec333f6ea2b1554beae4db88ed06bb0fe0a3a 100644 (file)
 #include "light.hxx"
 #include "sunsolver.hxx"
 
-/**
- * Map i.e. project a vector onto a plane.
- * @param normal (in) normal vector for the plane
- * @param v0 (in) a point on the plane
- * @param vec (in) the vector to map onto the plane
- */
-static SGVec3f map_vec_onto_cur_surface_plane(const SGVec3f& normal, 
-                                             const SGVec3f& v0, 
-                                             const SGVec3f& vec)
-{
-    // calculate a vector "u1" representing the shortest distance from
-    // the plane specified by normal and v0 to a point specified by
-    // "vec".  "u1" represents both the direction and magnitude of
-    // this desired distance.
-
-    // u1 = ( (normal <dot> vec) / (normal <dot> normal) ) * normal
-    SGVec3f u1 = (dot(normal, vec) / dot(normal, normal)) * normal;
-
-    // calculate the vector "v" which is the vector "vec" mapped onto
-    // the plane specified by "normal" and "v0".
-
-    // v = v0 + vec - u1
-    SGVec3f v = v0 + vec - u1;
-    
-    // Calculate the vector "result" which is "v" - "v0" which is a
-    // directional vector pointing from v0 towards v
-
-    // result = v - v0
-    return v - v0;
-}
-
-
 // Constructor
 FGLight::FGLight ()
     : _ambient_tbl( NULL ),
@@ -108,6 +76,9 @@ FGLight::FGLight ()
       _cloud_color(0, 0, 0, 0),
       _adj_fog_color(0, 0, 0, 0),
       _adj_sky_color(0, 0, 0, 0),
+      _saturation(1.0),
+      _scattering(0.8),
+      _overcast(0.0),
       _dt_total(0)
 {
 }
@@ -171,7 +142,16 @@ void FGLight::reinit () {
 
 void FGLight::bind () {
     SGPropertyNode *prop = globals->get_props();
-    prop->tie("/sim/time/sun-angle-rad",SGRawValuePointer<double>(&_sun_angle));
+
+    // Write Only
+    prop->tie("/rendering/scene/saturation",SGRawValuePointer<float>(&_saturation));
+    prop->tie("/rendering/scene/scattering",SGRawValuePointer<float>(&_scattering));
+    prop->tie("/rendering/scene/overcast",SGRawValuePointer<float>(&_overcast));
+
+    _sunAngleRad = prop->getNode("/sim/time/sun-angle-rad", true);
+    _sunAngleRad->setDoubleValue(_sun_angle);
+    
+    // Read Only
     prop->tie("/rendering/scene/ambient/red",SGRawValuePointer<float>(&_scene_ambient[0]));
     prop->tie("/rendering/scene/ambient/green",SGRawValuePointer<float>(&_scene_ambient[1]));
     prop->tie("/rendering/scene/ambient/blue",SGRawValuePointer<float>(&_scene_ambient[2]));
@@ -200,7 +180,9 @@ void FGLight::bind () {
 
 void FGLight::unbind () {
     SGPropertyNode *prop = globals->get_props();
-    prop->untie("/sim/time/sun-angle-rad");
+    prop->untie("/rendering/scene/saturation");
+    prop->untie("/rendering/scene/scattering");
+    prop->untie("/rendering/scene/overcast");
     prop->untie("/rendering/scene/ambient/red");
     prop->untie("/rendering/scene/ambient/green");
     prop->untie("/rendering/scene/ambient/blue");
@@ -251,11 +233,23 @@ void FGLight::update_sky_color () {
     float deg = _sun_angle * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
     SG_LOG( SG_EVENT, SG_DEBUG, "  Sun angle = " << deg );
 
+    if (_saturation < 0.0) _saturation = 0.0;
+    else if (_saturation > 1.0) _saturation = 1.0;
+    if (_scattering < 0.0) _scattering = 0.0;
+    else if (_scattering > 1.0) _scattering = 1.0;
+    if (_overcast < 0.0) _overcast = 0.0;
+    else if (_overcast > 1.0) _overcast = 1.0;
+
     float ambient = _ambient_tbl->interpolate( deg ) + visibility_inv/10;
     float diffuse = _diffuse_tbl->interpolate( deg );
     float specular = _specular_tbl->interpolate( deg ) * visibility_log;
     float sky_brightness = _sky_tbl->interpolate( deg );
 
+    ambient *= _saturation;
+    diffuse *= _saturation;
+    specular *= _saturation;
+    sky_brightness *= _saturation;
+
     SG_LOG( SG_EVENT, SG_DEBUG,
            "  ambient = " << ambient << "  diffuse = " << diffuse 
            << "  specular = " << specular << "  sky = " << sky_brightness );
@@ -263,7 +257,7 @@ void FGLight::update_sky_color () {
     // sky_brightness = 0.15;  // used to force a dark sky (when testing)
 
     // set fog and cloud color
-    float sqrt_sky_brightness = 1.0 - sqrt(1.0 - sky_brightness);
+    float sqrt_sky_brightness = (1.0 - sqrt(1.0 - sky_brightness))*_scattering;
     _fog_color[0] = base_fog_color[0] * sqrt_sky_brightness;
     _fog_color[1] = base_fog_color[1] * sqrt_sky_brightness;
     _fog_color[2] = base_fog_color[2] * sqrt_sky_brightness;
@@ -271,9 +265,9 @@ void FGLight::update_sky_color () {
     gamma_correct_rgb( _fog_color.data() );
 
     // set sky color
-    _sky_color[0] = base_sky_color[0] * sky_brightness;
-    _sky_color[1] = base_sky_color[1] * sky_brightness;
-    _sky_color[2] = base_sky_color[2] * sky_brightness;
+    _sky_color[0] = (base_sky_color[0] + (1.0f-base_sky_color[0]) * _overcast) * sky_brightness;
+    _sky_color[1] = (base_sky_color[1] + (1.0f-base_sky_color[1]) * _overcast)  * sky_brightness;
+    _sky_color[2] = (base_sky_color[2] + (1.0f-base_sky_color[2]) * _overcast)  * sky_brightness;
     _sky_color[3] = base_sky_color[3];
     gamma_correct_rgb( _sky_color.data() );
 
@@ -297,6 +291,8 @@ void FGLight::update_sky_color () {
     _scene_ambient[3] = 1.0;
     gamma_correct_rgb( _scene_ambient.data() );
 
+    SGSky* thesky = globals->get_renderer()->getSky();
+    
     SGVec4f color = thesky->get_scene_color();
     _scene_diffuse[0] = color[0] * diffuse;
     _scene_diffuse[1] = color[1] * diffuse;
@@ -366,8 +362,9 @@ void FGLight::update_adj_fog_color () {
     else
        hor_rotation = fmod(hor_rotation, SGD_2PI);
 
-    // revert to unmodified values before usign them.
+    // revert to unmodified values before using them.
     //
+    SGSky* thesky = globals->get_renderer()->getSky();
     SGVec4f color = thesky->get_scene_color();
 
     gamma_restore_rgb( _fog_color.data(), gamma );
@@ -380,7 +377,7 @@ void FGLight::update_adj_fog_color () {
     float s_green = color[1]*color[1]*color[1];
     float s_blue =  color[2]*color[2];
 
-    // interpolate beween the sunrise/sunset color and the color
+    // interpolate between the sunrise/sunset color and the color
     // at the opposite direction of this effect. Take in account
     // the current visibility.
     //
@@ -394,11 +391,10 @@ void FGLight::update_adj_fog_color () {
        sif = 1e-4;
 
     float rf1 = fabs((hor_rotation - SGD_PI) / SGD_PI);                // 0.0 .. 1.0
-    float rf2 = avf * pow(rf1*rf1, 1/sif) * 1.0639;
+    float rf2 = avf * pow(rf1*rf1, 1/sif) * 1.0639 * _saturation * _scattering;
     float rf3 = 1.0 - rf2;
 
     gamma = system_gamma * (0.9 - sif*avf);
-
     _adj_fog_color[0] = rf3 * _fog_color[0] + rf2 * s_red;
     _adj_fog_color[1] = rf3 * _fog_color[1] + rf2 * s_green;
     _adj_fog_color[2] = rf3 * _fog_color[2] + rf2 * s_blue;
@@ -420,17 +416,19 @@ void FGLight::updateSunPos()
     SG_LOG( SG_EVENT, SG_DEBUG, "  Updating Sun position" );
     SG_LOG( SG_EVENT, SG_DEBUG, "  Gst = " << t->getGst() );
 
-    double sun_l;
-    double sun_gd_lat;
-    fgSunPositionGST(t->getGst(), &sun_l, &sun_gd_lat);
-    set_sun_lon(sun_l);
-    set_sun_lat(sun_gd_lat);
-    SGVec3d sunpos(SGVec3d::fromGeod(SGGeod::fromRad(sun_l, sun_gd_lat)));
+    fgSunPositionGST(t->getGst(), &_sun_lon, &_sun_lat);
+    // It might seem that sun_gc_lat needs to be converted to geodetic
+    // latitude here, but it doesn't. The sun latitude is the latitude
+    // of the point on the earth where the up vector has the same
+    // angle from geocentric Z as the sun direction. But geodetic
+    // latitude is defined as 90 - angle of up vector from Z!
+    SGVec3d sunpos(SGVec3d::fromGeoc(SGGeoc::fromRadM(_sun_lon, _sun_lat,
+                                                      SGGeodesy::EQURAD)));
 
     SG_LOG( SG_EVENT, SG_DEBUG, "    t->cur_time = " << t->get_cur_time() );
     SG_LOG( SG_EVENT, SG_DEBUG,
-            "    Sun Geodetic lat = " << sun_gd_lat
-            << " Geodetic lat = " << sun_gd_lat );
+            "    Sun Geocentric lat = " << _sun_lat
+            << " Geodcentric lat = " << _sun_lat );
 
     // update the sun light vector
     sun_vec() = SGVec4f(toVec3f(normalize(sunpos)), 0);
@@ -439,73 +437,25 @@ void FGLight::updateSunPos()
     // calculate the sun's relative angle to local up
     SGVec3d viewPos = v->get_view_pos();
     SGQuatd hlOr = SGQuatd::fromLonLat(SGGeod::fromCart(viewPos));
-    SGVec3f world_up = toVec3f(hlOr.backTransform(-SGVec3d::e3()));
-    SGVec3f nsun = toVec3f(normalize(sunpos));
+    SGVec3d world_up = hlOr.backTransform(-SGVec3d::e3());
+    SGVec3d nsun = normalize(sunpos);
     // cout << "nup = " << nup[0] << "," << nup[1] << ","
     //      << nup[2] << endl;
     // cout << "nsun = " << nsun[0] << "," << nsun[1] << ","
     //      << nsun[2] << endl;
 
-    set_sun_angle( acos( dot ( world_up, nsun ) ) );
+    _sun_angle = acos( dot ( world_up, nsun ) );
     SG_LOG( SG_EVENT, SG_DEBUG, "sun angle relative to current location = "
             << get_sun_angle() );
 
-    // calculate vector to sun's position on the earth's surface
-    SGVec3d rel_sunpos = sunpos - v->get_view_pos();
-    // vector in cartesian coordinates from current position to the
-    // postion on the earth's surface the sun is directly over
-    SGVec3f to_sun = toVec3f(rel_sunpos);
-    // printf( "Vector to sun = %.2f %.2f %.2f\n",
-    //         v->to_sun[0], v->to_sun[1], v->to_sun[2]);
-
-    // 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".
-
-    // surface direction to go to head towards sun
-    SGVec3f surface_to_sun;
-    SGVec3f view_pos = toVec3f(v->get_view_pos());
-    surface_to_sun = map_vec_onto_cur_surface_plane(world_up, view_pos, to_sun);
-    surface_to_sun = normalize(surface_to_sun);
-    // cout << "(sg) Surface direction to sun is "
-    //   << surface_to_sun[0] << ","
-    //   << surface_to_sun[1] << ","
-    //   << surface_to_sun[2] << endl;
-    // cout << "Should be close to zero = "
-    //   << sgScalarProductVec3(nup, surface_to_sun) << endl;
-
-    // calculate the angle between surface_to_sun and
-    // v->get_surface_east().  We do this so we can sort out the
-    // acos() ambiguity.  I wish I could think of a more efficient
-    // way. :-(
-    SGVec3f surface_east(toVec3f(hlOr.backTransform(SGVec3d::e2())));
-    float east_dot = dot( surface_to_sun, surface_east );
-    // cout << "  East dot product = " << east_dot << endl;
-
-    // calculate the angle between v->surface_to_sun and
-    // v->surface_south.  this is how much we have to rotate the sky
-    // for it to align with the sun
-    SGVec3f surface_south(toVec3f(hlOr.backTransform(-SGVec3d::e1())));
-    float dot_ = dot( surface_to_sun, surface_south );
-    // cout << "  Dot product = " << dot << endl;
-
-    if (dot_ > 1.0) {
-        SG_LOG( SG_ASTRO, SG_INFO,
-                "Dot product  = " << dot_ << " is greater than 1.0" );
-        dot_ = 1.0;
-    }
-    else if (dot_ < -1.0) {
-         SG_LOG( SG_ASTRO, SG_INFO,
-                 "Dot product  = " << dot_ << " is less than -1.0" );
-         dot_ = -1.0;
-     }
-
-    if ( east_dot >= 0 ) {
-        set_sun_rotation( acos(dot_) );
-    } else {
-        set_sun_rotation( -acos(dot_) );
-    }
-    // cout << "  Sky needs to rotate = " << angle << " rads = "
-    //      << angle * SGD_RADIANS_TO_DEGREES << " degrees." << endl;
+    // Get direction to the sun in the local frame.
+    SGVec3d local_sun_vec = hlOr.transform(nsun);
+
+    // Angle from south. XXX Is this correct in the southern hemisphere?
+    _sun_rotation = atan2(local_sun_vec.x(), -local_sun_vec.y());
 
+    // cout << "  Sky needs to rotate = " << _sun_rotation << " rads = "
+    //      << _sun_rotation * SGD_RADIANS_TO_DEGREES << " degrees." << endl;
+  
+    _sunAngleRad->setDoubleValue(_sun_angle);
 }