err.no Git - mapper/blob - src/latlon.c

   1 /*
   2  * This file is part of mapper
   3  *
   4  * Copyright (C) 2007 Kaj-Michael Lang
   5  *
   6  * Original Algorithms from misc web sites
   7  *
   8  * Default map data provided by http://www.openstreetmap.org/
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13  * (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  21  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  22  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  23  */
  24
  25 /*
  26  * Different Lat/Lon and related functions
  27  * (conversion, distances, etc)
  28  */
  29 #include "config.h"
  30
  31 #include <math.h>
  32 #include <glib.h>
  33 #include <glib/gi18n.h>
  34
  35 #include "latlon.h"
  36 #include "osm.h"
  37
  38 /* Int ranges for integerized lat/lon */
  39 #define LATLON_MAX 2147483646
  40 #define LATLON_MIN -2147483646
  41
  42 #define EARTH_RADIUS (3440.06479f)
  43
  44 void
  45 latlon_init(void)
  46 {
  47 DEG_FORMAT_TEXT[DDPDDDDD] = "-dd.ddddd°";
  48 DEG_FORMAT_TEXT[DD_MMPMMM] = "-dd°mm.mmm'";
  49 DEG_FORMAT_TEXT[DD_MM_SSPS] = "-dd°mm'ss.s\"";
  50 DEG_FORMAT_TEXT[DDPDDDDD_NSEW] = "dd.ddddd° S";
  51 DEG_FORMAT_TEXT[DD_MMPMMM_NSEW] = "dd°mm.mmm' S";
  52 DEG_FORMAT_TEXT[DD_MM_SSPS_NSEW] = "dd°mm'ss.s\" S";
  53
  54 UNITS_TEXT[UNITS_KM] = _("km");
  55 UNITS_TEXT[UNITS_MI] = _("mi.");
  56 UNITS_TEXT[UNITS_NM] = _("n.m.");
  57 }
  58
  59 static inline gdouble
  60 magnitude(gdouble x1, gdouble y1, gdouble x2, gdouble y2)
  61 {
  62 gdouble x,y;
  63 x=x2-x1;
  64 y=y2-y1;
  65
  66 return sqrt((x*x)+(y*y));
  67 }
  68
  69 gboolean
  70 distance_point_to_line(gdouble x, gdouble y, gdouble x1, gdouble y1, gdouble x2, gdouble y2, gdouble *d)
  71 {
  72 gdouble lm,u,tmp;
  73 gdouble ix,iy;
  74
  75 lm=magnitude(x1,y1,x2,y2);
  76 if (lm==0.0f)
  77         return FALSE;
  78
  79 tmp=((x-x1)*(x2-x1))+((y-y1)*(y2-y1));
  80 u=tmp/(lm*lm);
  81
  82 if (u<0.0f || u>1.0f)
  83         return FALSE;
  84
  85 ix=x1+u*(x2-x1);
  86 iy=y1+u*(y2-y1);
  87
  88 *d=magnitude(x,y, ix, iy);
  89
  90 return TRUE;
  91 }
  92
  93 /*
  94  * QuadTile calculation functions, from:
  95  * http://trac.openstreetmap.org/browser/sites/rails_port/lib/quad_tile/quad_tile.h
  96  */
  97 guint32
  98 xy2tile(guint x, guint y)
  99 {
 100 guint32 tile=0;
 101 gint i;
 102
 103 for (i=15;i>=0;i--) {
 104         tile=(tile << 1) | ((x >> i) & 1);
 105         tile=(tile << 1) | ((y >> i) & 1);
 106 }
 107 return tile;
 108 }
 109
 110 guint32
 111 lon2x(gdouble lon)
 112 {
 113 return round((lon + 180.0) * 65535.0 / 360.0);
 114 }
 115
 116 guint32
 117 lat2y(gdouble lat)
 118 {
 119 return round((lat + 90.0) * 65535.0 / 180.0);
 120 }
 121
 122 /*
 123  * Convert latitude to integerized+mercator projected value
 124  */
 125 gint32
 126 lat2mp_int(gdouble lat)
 127 {
 128 return lat > 85.051128779 ? LATLON_MAX : lat < -85.051128779 ? LATLON_MIN :
 129         lrint(log(tan(M_PI_4l+lat*M_PIl/360))/M_PIl*LATLON_MAX);
 130 }
 131
 132 /*
 133  * Convert longitude to integerized+mercator projected value
 134  */
 135 gint32
 136 lon2mp_int(gdouble lon)
 137 {
 138 return lrint(lon/180*LATLON_MAX);
 139 }
 140
 141 gdouble
 142 mp_int2lon(gint lon)
 143 {
 144 return (gdouble)lon/LATLON_MAX*180;
 145 }
 146
 147 gdouble
 148 mp_int2lat(gint lat)
 149 {
 150 return 0;
 151 }
 152
 153 /**
 154  * Quick distance calculation, (does not handle earth curvature, so use for quick non exact needs only)
 155  */
 156 gulong
 157 calculate_idistance(gint lat1, gint lon1, gint lat2, gint lon2)
 158 {
 159 return lrint(sqrt((double)((lat1-lat2)*(lat1-lat2)+(lon1-lon2)*(lon1-lon2))));
 160 }
 161
 162 gdouble
 163 calculate_ddistance(gint lat1, gint lon1, gint lat2, gint lon2)
 164 {
 165 return sqrt((double)((lat1-lat2)*(lat1-lat2)+(lon1-lon2)*(lon1-lon2)));
 166 }
 167
 168 /**
 169  * Quick distance for comparing, skips the final square root
 170  */
 171 gulong
 172 calculate_idistance_cmp(gint lat1, gint lon1, gint lat2, gint lon2)
 173 {
 174 return ((lat1-lat2)*(lat1-lat2)+(lon1-lon2)*(lon1-lon2));
 175 }
 176
 177 /**
 178  * Calculate the distance between two lat/lon pairs.
 179  * The distance is returned in kilometers.
 180  *
 181  */
 182 gdouble
 183 calculate_distance(gdouble lat1, gdouble lon1, gdouble lat2, gdouble lon2)
 184 {
 185 gdouble dlat, dlon, slat, slon, a;
 186
 187 /* Convert to radians. */
 188 lat1*=(M_PIl / 180.f);
 189 lon1*=(M_PIl / 180.f);
 190 lat2*=(M_PIl / 180.f);
 191 lon2*=(M_PIl / 180.f);
 192
 193 dlat=lat2 - lat1;
 194 dlon=lon2 - lon1;
 195
 196 slat=sin(dlat / 2.f);
 197 slon=sin(dlon / 2.f);
 198
 199 a=(slat * slat) + (cos(lat1) * cos(lat2) * slon * slon);
 200
 201 return ((2.f * atan2(sqrt(a), sqrt(1.f - a))) * EARTH_RADIUS);
 202 }
 203
 204 /**
 205  * Calculate course from lat1,lon1 to lat2,lon2
 206  *
 207  */
 208 gdouble
 209 calculate_course(gdouble lat1, gdouble lon1, gdouble lat2, gdouble lon2)
 210 {
 211 gdouble c,dlon,x,y;
 212
 213 lat1*=(M_PIl / 180.f);
 214 lon1*=(M_PIl / 180.f);
 215 lat2*=(M_PIl / 180.f);
 216 lon2*=(M_PIl / 180.f);
 217
 218 dlon=lon2-lon1;
 219 y=sin(dlon)*cos(lat2);
 220 x=cos(lat1)*sin(lat2)-sin(lat1)*cos(lat2)*cos(dlon);
 221 c=atan2(y,x);
 222
 223 /* Fixup for compass */
 224 c*=180.f/M_PIl;
 225 c=c+360 % 360;
 226 return c;
 227 }
 228
 229 void
 230 deg_format(DegFormat degformat, gdouble coor, gchar * scoor, gchar neg_char, gchar pos_char)
 231 {
 232 gdouble min;
 233 gdouble acoor=fabs(coor);
 234
 235 switch (degformat) {
 236         case DDPDDDDD:
 237                 g_sprintf(scoor, "%.5f°", coor);
 238                 break;
 239         case DDPDDDDD_NSEW:
 240                 g_sprintf(scoor, "%.5f° %c", acoor,
 241                         coor < 0.f ? neg_char : pos_char);
 242                 break;
 243
 244         case DD_MMPMMM:
 245                 g_sprintf(scoor, "%d°%06.3f'",
 246                         (int)coor, (acoor - (int)acoor) * 60.0);
 247                 break;
 248         case DD_MMPMMM_NSEW:
 249                 g_sprintf(scoor, "%d°%06.3f' %c",
 250                         (int)acoor, (acoor - (int)acoor) * 60.0,
 251                         coor < 0.f ? neg_char : pos_char);
 252                 break;
 253
 254         case DD_MM_SSPS:
 255                 min = (acoor - (int)acoor) * 60.0;
 256                 g_sprintf(scoor, "%d°%02d'%04.1f\"", (int)coor, (int)min,
 257                         ((min - (int)min) * 60.0));
 258                 break;
 259         case DD_MM_SSPS_NSEW:
 260                 min = (acoor - (int)acoor) * 60.0;
 261                 g_sprintf(scoor, "%d°%02d'%04.1f\" %c", (int)acoor, (int)min,
 262                         ((min - (int)min) * 60.0),
 263                         coor < 0.f ? neg_char : pos_char);
 264                 break;
 265         default:;
 266 }
 267 }
 268