Initial commit (1.0_dev)
[VOID.git] / Tools.cs
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//  Tools.cs
//
//  Author:
//       toadicus
//
//  Copyright (c) 2013 toadicus
//
//  This program is free software: you can redistribute it and/or modify
//  it under the terms of the GNU General Public License as published by
//  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
//  (at your option) any later version.
//
//  This program is distributed in the hope that it will be useful,
//  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
//  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
//  GNU General Public License for more details.
//
//  You should have received a copy of the GNU General Public License
//  along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
//
//  This software uses VesselSimulator and Engineer.Extensions from Engineer Redux.
//  Engineer Redux (c) 2013 cybutek
//  Used by permission.
//
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using System;
using UnityEngine;
 
namespace VOID
{
        public class VOIDLabels
        {
                public string void_primary;
                public string void_altitude_asl;
                public string void_velocity;
                public string void_apoapsis;
                public string void_periapsis;
        }
 
        public static class Tools
        {
                // Toadicus edit: Added re-implementation of the CBAttributeMap.GetAtt function that does not fire a debug message to the game screen.
                public static CBAttributeMap.MapAttribute Toadicus_GetAtt(Vessel vessel)
                {
                        CBAttributeMap.MapAttribute mapAttribute;
 
                        try
                        {
                                CBAttributeMap BiomeMap = vessel.mainBody.BiomeMap;
                                double lat = vessel.latitude * Math.PI / 180d;
                                double lon = vessel.longitude * Math.PI / 180d;
 
                                lon -= Math.PI / 2d;
 
                                if (lon < 0d)
                                {
                                        lon += 2d * Math.PI;
                                }
 
                                float v = (float)(lat / Math.PI) + 0.5f;
                                float u = (float)(lon / (2d * Math.PI));
 
                                Color pixelBilinear = BiomeMap.Map.GetPixelBilinear (u, v);
                                mapAttribute = BiomeMap.defaultAttribute;
 
                                if (BiomeMap.Map != null)
                                {
                                        if (BiomeMap.exactSearch)
                                        {
                                                for (int i = 0; i < BiomeMap.Attributes.Length; ++i)
                                                {
                                                        if (pixelBilinear == BiomeMap.Attributes[i].mapColor)
                                                        {
                                                                mapAttribute = BiomeMap.Attributes[i];
                                                        }
                                                }
                                        }
                                        else
                                        {
                                                float zero = 0;
                                                float num = 1 / zero;
                                                for (int j = 0; j < BiomeMap.Attributes.Length; ++j)
                                                {
                                                        Color mapColor = BiomeMap.Attributes [j].mapColor;
                                                        float sqrMagnitude = ((Vector4)(mapColor - pixelBilinear)).sqrMagnitude;
                                                        if (sqrMagnitude < num)
                                                        {
                                                                bool testCase = true;
                                                                if (BiomeMap.nonExactThreshold != -1)
                                                                {
                                                                        testCase = (sqrMagnitude < BiomeMap.nonExactThreshold);
                                                                }
                                                                if (testCase)
                                                                {
                                                                        mapAttribute = BiomeMap.Attributes[j];
                                                                        num = sqrMagnitude;
                                                                }
                                                        }
                                                }
                                        }
                                }
                        }
                        catch (NullReferenceException)
                        {
                                mapAttribute = new CBAttributeMap.MapAttribute();
                                mapAttribute.name = "N/A";
                        }
 
                        return mapAttribute;
                }
 
        ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
        //For MuMech_get_heading()
        public class MuMech_MovingAverage
        {
            private double[] store;
            private int storeSize;
            private int nextIndex = 0;
 
            public double value
            {
                get
                {
                    double tmp = 0;
                    foreach (double i in store)
                    {
                        tmp += i;
                    }
                    return tmp / storeSize;
                }
                set
                {
                    store[nextIndex] = value;
                    nextIndex = (nextIndex + 1) % storeSize;
                }
            }
 
            public MuMech_MovingAverage(int size = 10, double startingValue = 0)
            {
                storeSize = size;
                store = new double[size];
                force(startingValue);
            }
 
            public void force(double newValue)
            {
                for (int i = 0; i < storeSize; i++)
                {
                    store[i] = newValue;
                }
            }
 
            public static implicit operator double(MuMech_MovingAverage v)
            {
                return v.value;
            }
 
            public override string ToString()
            {
                return value.ToString();
            }
 
            public string ToString(string format)
            {
                return value.ToString(format);
            }
        }
 
        //From http://svn.mumech.com/KSP/trunk/MuMechLib/VOID.vesselState.cs
        public static double MuMech_get_heading(Vessel vessel)
        {
            Vector3d CoM = vessel.findWorldCenterOfMass();
            Vector3d up = (CoM - vessel.mainBody.position).normalized;
            Vector3d north = Vector3d.Exclude(up, (vessel.mainBody.position + vessel.mainBody.transform.up * (float)vessel.mainBody.Radius) - CoM).normalized;
 
            Quaternion rotationSurface = Quaternion.LookRotation(north, up);
            Quaternion rotationvesselSurface = Quaternion.Inverse(Quaternion.Euler(90, 0, 0) * Quaternion.Inverse(vessel.transform.rotation) * rotationSurface);
            MuMech_MovingAverage vesselHeading = new MuMech_MovingAverage();
            vesselHeading.value = rotationvesselSurface.eulerAngles.y;
            return vesselHeading.value * 10;    // *10 by me
        }
 
        //From http://svn.mumech.com/KSP/trunk/MuMechLib/MuUtils.cs
                public static string MuMech_ToSI(double d, int digits = 3, int MinMagnitude = 0, int MaxMagnitude = int.MaxValue)
                {
                        float exponent = (float)Math.Log10(Math.Abs(d));
                        exponent = Mathf.Clamp(exponent, (float)MinMagnitude, (float)MaxMagnitude);
 
                        if (exponent >= 0)
                        {
                                switch ((int)Math.Floor(exponent))
                                {
                                        case 0:
                                                case 1:
                                                case 2:
                                                return d.ToString("F" + digits);
                                                case 3:
                                                case 4:
                                                case 5:
                                                return (d / 1e3).ToString("F" + digits) + "k";
                                                case 6:
                                                case 7:
                                                case 8:
                                                return (d / 1e6).ToString("F" + digits) + "M";
                                                case 9:
                                                case 10:
                                                case 11:
                                                return (d / 1e9).ToString("F" + digits) + "G";
                                                case 12:
                                                case 13:
                                                case 14:
                                                return (d / 1e12).ToString("F" + digits) + "T";
                                                case 15:
                                                case 16:
                                                case 17:
                                                return (d / 1e15).ToString("F" + digits) + "P";
                                                case 18:
                                                case 19:
                                                case 20:
                                                return (d / 1e18).ToString("F" + digits) + "E";
                                                case 21:
                                                case 22:
                                                case 23:
                                                return (d / 1e21).ToString("F" + digits) + "Z";
                                                default:
                                                return (d / 1e24).ToString("F" + digits) + "Y";
                                }
                        }
                        else if (exponent < 0)
                        {
                                switch ((int)Math.Floor(exponent))
                                {
                                        case -1:
                                                case -2:
                                                case -3:
                                                return (d * 1e3).ToString("F" + digits) + "m";
                                                case -4:
                                                case -5:
                                                case -6:
                                                return (d * 1e6).ToString("F" + digits) + "μ";
                                                case -7:
                                                case -8:
                                                case -9:
                                                return (d * 1e9).ToString("F" + digits) + "n";
                                                case -10:
                                                case -11:
                                                case -12:
                                                return (d * 1e12).ToString("F" + digits) + "p";
                                                case -13:
                                                case -14:
                                                case -15:
                                                return (d * 1e15).ToString("F" + digits) + "f";
                                                case -16:
                                                case -17:
                                                case -18:
                                                return (d * 1e18).ToString("F" + digits) + "a";
                                                case -19:
                                                case -20:
                                                case -21:
                                                return (d * 1e21).ToString("F" + digits) + "z";
                                                default:
                                                return (d * 1e24).ToString("F" + digits) + "y";
                                }
                        }
                        else
                        {
                                return "0";
                        }
                }
 
        public static string ConvertInterval(double seconds)
        {
            string format_1 = "{0:D1}y {1:D1}d {2:D2}h {3:D2}m {4:D2}.{5:D1}s";
            string format_2 = "{0:D1}d {1:D2}h {2:D2}m {3:D2}.{4:D1}s";
            string format_3 = "{0:D2}h {1:D2}m {2:D2}.{3:D1}s";
 
                        TimeSpan interval;
 
                        try
                        {
                interval = TimeSpan.FromSeconds(seconds);
                        }
                        catch (OverflowException)
                        {
                                return "NaN";
                        }
            int years = interval.Days / 365;
 
            string output;
            if (years > 0)
            {
                output = string.Format(format_1,
                    years,
                    interval.Days - (years * 365), //  subtract years * 365 for accurate day count
                    interval.Hours,
                    interval.Minutes,
                    interval.Seconds,
                    interval.Milliseconds.ToString().Substring(0, 1));
            }
            else if (interval.Days > 0)
            {
                output = string.Format(format_2,
                    interval.Days,
                    interval.Hours,
                    interval.Minutes,
                    interval.Seconds,
                    interval.Milliseconds.ToString().Substring(0, 1));
            }
            else
            {
                output = string.Format(format_3,
                    interval.Hours,
                    interval.Minutes,
                    interval.Seconds,
                    interval.Milliseconds.ToString().Substring(0, 1));
            }
            return output;
        }
 
        public static string UppercaseFirst(string s)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(s))
            {
                return string.Empty;
            }
            char[] a = s.ToCharArray();
            a[0] = char.ToUpper(a[0]);
            return new string(a);
        }
 
        //transfer angles
 
        public static double Nivvy_CalcTransferPhaseAngle(double r_current, double r_target, double grav_param)
        {
            double T_target = (2 * Math.PI) * Math.Sqrt(Math.Pow((r_target / 1000), 3) / (grav_param / 1000000000));
            double T_transfer = (2 * Math.PI) * Math.Sqrt(Math.Pow((((r_target / 1000) + (r_current / 1000)) / 2), 3) / (grav_param / 1000000000));
            return 360 * (0.5 - (T_transfer / (2 * T_target)));
        }
 
        public static double Younata_DeltaVToGetToOtherBody(double mu, double r1, double r2)
        {
            /*
            def deltaVToGetToOtherBody(mu, r1, r2):
            # mu = gravity param of common orbiting body of r1 and r2
            # (e.g. for mun to minmus, mu is kerbin's gravity param
            # r1 = initial body's orbit radius
            # r2 = target body's orbit radius
                
            # return value is km/s
            sur1 = math.sqrt(mu / r1)
            sr1r2 = math.sqrt(float(2*r2)/float(r1+r2))
            mult = sr1r2 - 1
            return sur1 * mult
            */
            double sur1, sr1r2, mult;
            sur1 = Math.Sqrt(mu / r1);
            sr1r2 = Math.Sqrt((2 * r2) / (r1 + r2));
            mult = sr1r2 - 1;
            return sur1 * mult;
        }
 
        public static double Younata_DeltaVToExitSOI(double mu, double r1, double r2, double v)
        {
            /*
            def deltaVToExitSOI(mu, r1, r2, v):
            # mu = gravity param of current body
            # r1 = current orbit radius
            # r2 = SOI radius
            # v = SOI exit velocity
            foo = r2 * (v**2) - 2 * mu
            bar = r1 * foo + (2 * r2 * mu)
            r = r1*r2
            return math.sqrt(bar / r)
            */
            double foo = r2 * Math.Pow(v, 2) - 2 * mu;
            double bar = r1 * foo + (2 * r2 * mu);
            double r = r1 * r2;
            return Math.Sqrt(bar / r);
        }
 
        public static double Younata_TransferBurnPoint(double r, double v, double angle, double mu)
        {
            /*
            def transferBurnPoint(r, v, angle, mu):
            # r = parking orbit radius
            # v = ejection velocity
            # angle = phase angle (from function phaseAngle())
            # mu = gravity param of current body.
            epsilon = ((v**2)/2) - (mu / r)
            h = r * v * math.sin(angle)
            e = math.sqrt(1 + ((2 * epsilon * h**2)/(mu**2)))
            theta = math.acos(1.0 / e)
            degrees = theta * (180.0 / math.pi)
            return 180 - degrees
            */
            double epsilon, h, ee, theta, degrees;
            epsilon = (Math.Pow(v, 2) / 2) - (mu / r);
            h = r * v * Math.Sin(angle);
            ee = Math.Sqrt(1 + ((2 * epsilon * Math.Pow(h, 2)) / Math.Pow(mu, 2)));
            theta = Math.Acos(1.0 / ee);
            degrees = theta * (180.0 / Math.PI);
            return 180 - degrees;
            // returns the ejection angle
        }
 
        public static double Adammada_CurrrentPhaseAngle(double body_LAN, double body_orbitPct, double origin_LAN, double origin_orbitPct)
        {
            double angle = (body_LAN / 360 + body_orbitPct) - (origin_LAN / 360 + origin_orbitPct);
            if (angle > 1) angle = angle - 1;
            if (angle < 0) angle = angle + 1;
            if (angle > 0.5) angle = angle - 1;
            angle = angle * 360;
            return angle;
        }
 
        public static double Adammada_CurrentEjectionAngle(double vessel_long, double origin_rotAngle, double origin_LAN, double origin_orbitPct)
        {
            //double eangle = ((FlightGlobals.ActiveVOID.vessel.longitude + orbiting.rotationAngle) - (orbiting.orbit.LAN / 360 + orbiting.orbit.orbitPercent) * 360);
            double eangle = ((vessel_long + origin_rotAngle) - (origin_LAN / 360 + origin_orbitPct) * 360);
 
            while (eangle < 0) eangle = eangle + 360;
            while (eangle > 360) eangle = eangle - 360;
            if (eangle < 270) eangle = 90 - eangle;
            else eangle = 450 - eangle;
            return eangle;
        }
 
        public static double mrenigma03_calcphase(Vessel vessel, CelestialBody target)   //calculates phase angle between the current body and target body
        {
            Vector3d vecthis = new Vector3d();
            Vector3d vectarget = new Vector3d();
            vectarget = target.orbit.getRelativePositionAtUT(Planetarium.GetUniversalTime());
 
            if ((vessel.mainBody.name == "Sun") || (vessel.mainBody.referenceBody.referenceBody.name == "Sun"))
            {
                vecthis = vessel.orbit.getRelativePositionAtUT(Planetarium.GetUniversalTime());
            }
            else
            {
                vecthis = vessel.mainBody.orbit.getRelativePositionAtUT(Planetarium.GetUniversalTime());
            }
 
            vecthis = Vector3d.Project(new Vector3d(vecthis.x, 0, vecthis.z), vecthis);
            vectarget = Vector3d.Project(new Vector3d(vectarget.x, 0, vectarget.z), vectarget);
 
            Vector3d prograde = new Vector3d();
            prograde = Quaternion.AngleAxis(90, Vector3d.forward) * vecthis;
 
            double phase = Vector3d.Angle(vecthis, vectarget);
 
            if (Vector3d.Angle(prograde, vectarget) > 90) phase = 360 - phase;
 
            return (phase + 360) % 360;
        }
 
                public static double FixAngleDomain(double Angle, bool Degrees = false)
                {
                        double Extent = 2d * Math.PI;
                        if (Degrees) {
                                Extent = 360d;
                        }
 
                        Angle = Angle % (Extent);
                        if (Angle < 0d)
                        {
                                Angle += Extent;
                        }
 
                        return Angle;
                }
 
                public static double FixDegreeDomain(double Angle)
                {
                        return FixAngleDomain (Angle, true);
                }
 
                public static string GetLongitudeString(Vessel vessel, string format="F4")
                {
                        string dir_long = "W";
                        double v_long = vessel.longitude;
 
                        v_long = FixDegreeDomain(v_long);
 
                        if (v_long < -180d)
                        {
                                v_long += 360d;
                        }
                        if (v_long >= 180)
                        {
                                v_long -= 360d;
                        }
 
                        if (v_long > 0) dir_long = "E";
 
                        return string.Format("{0}° {1}", Math.Abs(v_long).ToString(format), dir_long);
                }
 
                public static string GetLatitudeString(Vessel vessel, string format="F4")
                {
                        string dir_lat = "S";
                        double v_lat = vessel.latitude;
                        if (v_lat > 0) dir_lat = "N";
 
                        return string.Format("{0}° {1}", Math.Abs(v_lat).ToString(format), dir_lat);
                }
 
        public static double adjustCurrPhaseAngle(double transfer_angle, double curr_phase)
        {
            if (transfer_angle < 0)
            {
                if (curr_phase > 0) return (-1 * (360 - curr_phase));
                else if (curr_phase < 0) return curr_phase;
            }
            else if (transfer_angle > 0)
            {
                if (curr_phase > 0) return curr_phase;
                else if (curr_phase < 0) return (360 + curr_phase);
            }
            return curr_phase;
        }
 
        public static double adjust_current_ejection_angle(double curr_ejection)
        {
            //curr_ejection WILL need to be adjusted once for all transfers as it returns values ranging -180 to 180
            // need 0-360 instead
            //
            // ie i have -17 in the screenshot
            // need it to show 343
            //
            // do this
            //
            // if < 0, add curr to 360  // 360 + (-17) = 343
            // else its good as it is
 
            if (curr_ejection < 0) return 360 + curr_ejection;
            else return curr_ejection;
 
        }
 
        public static double adjust_transfer_ejection_angle(double trans_ejection, double trans_phase)
        {
            // if transfer_phase_angle < 0 its a lower transfer
            //180 + curr_ejection
            // else if transfer_phase_angle > 0 its good as it is
 
            if (trans_phase < 0) return 180 + trans_ejection;
            else return trans_ejection;
 
        }
 
        //
        }
}