home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ InfoMagic Source Code 1993 July / THE_SOURCE_CODE_CD_ROM.iso / gnu / lucid / lemacs-19.6 / lisp / calendar / lunar.el < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1993-03-06  |  12.0 KB  |  291 lines
  1. ;;; lunar.el --- calendar functions for phases of the moon.
  2.  
  3. ;; Copyright (C) 1992 Free Software Foundation, Inc.
  4.  
  5. ;; Author: Edward M. Reingold <reingold@cs.uiuc.edu>
  6. ;; Keywords: moon, lunar phases, calendar, diary
  7.  
  8. ;; This file is part of GNU Emacs.
  9.  
  10. ;; GNU Emacs is distributed in the hope that it will be useful,
  11. ;; but WITHOUT ANY WARRANTY.  No author or distributor
  12. ;; accepts responsibility to anyone for the consequences of using it
  13. ;; or for whether it serves any particular purpose or works at all,
  14. ;; unless he says so in writing.  Refer to the GNU Emacs General Public
  15. ;; License for full details.
  16.  
  17. ;; Everyone is granted permission to copy, modify and redistribute
  18. ;; GNU Emacs, but only under the conditions described in the
  19. ;; GNU Emacs General Public License.   A copy of this license is
  20. ;; supposed to have been given to you along with GNU Emacs so you
  21. ;; can know your rights and responsibilities.  It should be in a
  22. ;; file named COPYING.  Among other things, the copyright notice
  23. ;; and this notice must be preserved on all copies.
  24.  
  25. ;;; Commentary:
  26.  
  27. ;; This collection of functions implements lunar phases for calendar.el and
  28. ;; diary.el.
  29.  
  30. ;; Based on ``Astronomical Formulae for Calculators,'' 3rd ed., by Jean Meeus,
  31. ;; Willmann-Bell, Inc., 1985.
  32. ;;
  33. ;; WARNING: The calculations will be accurate only to within a few minutes.
  34.  
  35. ;; The author would be delighted to have an astronomically more sophisticated
  36. ;; person rewrite the code for the lunar calculations in this file!
  37.  
  38. ;; Comments, corrections, and improvements should be sent to
  39. ;;  Edward M. Reingold               Department of Computer Science
  40. ;;  (217) 333-6733                   University of Illinois at Urbana-Champaign
  41. ;;  reingold@cs.uiuc.edu             1304 West Springfield Avenue
  42. ;;                                   Urbana, Illinois 61801
  43.  
  44. ;;; Code:
  45.  
  46. (if (fboundp 'atan)
  47.     (require 'lisp-float-type)
  48.   (error "Lunar calculations impossible since floating point is unavailable."))
  49.  
  50. (require 'solar)
  51.  
  52. (defun lunar-phase-list (month year)
  53.   "List of lunar phases for three months starting with Gregorian MONTH, YEAR."
  54.   (let ((end-month month)
  55.         (end-year year)
  56.         (start-month month)
  57.         (start-year year))
  58.     (increment-calendar-month end-month end-year 3)
  59.     (increment-calendar-month start-month start-year -1)
  60.     (let* ((end-date (list (list end-month 1 end-year)))
  61.            (start-date (list (list start-month 
  62.                                    (calendar-last-day-of-month
  63.                                     start-month start-year)
  64.                                    start-year)))
  65.            (index (* 4
  66.                      (truncate
  67.                       (* 12.3685
  68.                          (+ year
  69.                             ( / (calendar-day-number (list month 1 year))
  70.                                 366.0)
  71.                             -1900)))))
  72.            (new-moon (lunar-phase index))
  73.            (list))
  74.       (while (calendar-date-compare new-moon end-date)
  75.         (if (calendar-date-compare start-date new-moon)
  76.             (setq list (append list (list new-moon))))
  77.         (setq index (1+ index))
  78.         (setq new-moon (lunar-phase index)))
  79.       list)))
  80.  
  81. (defun lunar-phase (index)
  82.   "Local date and time of lunar phase INDEX.
  83. Integer below INDEX/4 gives the lunation number, counting from Jan 1, 1900;
  84. remainder mod 4 gives the phase: 0 new moon, 1 first quarter, 2 full moon,
  85. 3 last quarter."
  86.   (let* ((phase (% index 4))
  87.          (index (/ index 4.0))
  88.          (time (/ index 1236.85))
  89.          (date (+ (calendar-absolute-from-gregorian '(1 0.5 1900))
  90.                   0.75933
  91.                   (* 29.53058868 index)
  92.                   (* 0.0001178 time time)
  93.                   (* -0.000000155 time time time)
  94.                   (* 0.00033
  95.                      (solar-sin-degrees (+ 166.56
  96.                                            (* 132.87 time)
  97.                                            (* -0.009173 time time))))))
  98.          (sun-anomaly (solar-mod
  99.                        (+ 359.2242
  100.                           (* 29.105356 index)
  101.                           (* -0.0000333 time time)
  102.                           (* -0.00000347 time time time))
  103.                        360.0))
  104.          (moon-anomaly (solar-mod
  105.                         (+ 306.0253
  106.                            (* 385.81691806 index)
  107.                            (* 0.0107306 time time)
  108.                            (* 0.00001236 time time time))
  109.                         360.0))
  110.          (moon-lat (solar-mod
  111.                     (+ 21.2964
  112.                        (* 390.67050646 index)
  113.                        (* -0.0016528 time time)
  114.                        (* -0.00000239 time time time))
  115.                     360.0))
  116.          (adjustment
  117.           (if (memq phase '(0 2))
  118.               (+ (* (- 0.1734 (* 0.000393 time))
  119.                     (solar-sin-degrees sun-anomaly))
  120.                  (* 0.0021 (solar-sin-degrees (* 2 sun-anomaly)))
  121.                  (* -0.4068 (solar-sin-degrees moon-anomaly))
  122.                  (* 0.0161 (solar-sin-degrees (* 2 moon-anomaly)))
  123.                  (* -0.0004 (solar-sin-degrees (* 3 moon-anomaly)))
  124.                  (* 0.0104 (solar-sin-degrees (* 2 moon-lat)))
  125.                  (* -0.0051 (solar-sin-degrees (+ sun-anomaly moon-anomaly)))
  126.                  (* -0.0074 (solar-sin-degrees (- sun-anomaly moon-anomaly)))
  127.                  (* 0.0004 (solar-sin-degrees (+ (* 2 moon-lat) sun-anomaly)))
  128.                  (* -0.0004 (solar-sin-degrees (- (* 2 moon-lat) sun-anomaly)))
  129.                  (* -0.0006 (solar-sin-degrees
  130.                              (+ (* 2 moon-lat) moon-anomaly)))
  131.                  (* 0.0010 (solar-sin-degrees (- (* 2 moon-lat) moon-anomaly)))
  132.                  (* 0.0005 (solar-sin-degrees
  133.                             (+ (* 2 moon-anomaly) sun-anomaly))))
  134.             (+ (* (- 0.1721 (* 0.0004 time))
  135.                   (solar-sin-degrees sun-anomaly))
  136.                (* 0.0021 (solar-sin-degrees (* 2 sun-anomaly)))
  137.                (* -0.6280 (solar-sin-degrees moon-anomaly))
  138.                (* 0.0089 (solar-sin-degrees (* 2 moon-anomaly)))
  139.                (* -0.0004 (solar-sin-degrees (* 3 moon-anomaly)))
  140.                (* 0.0079 (solar-sin-degrees (* 2 moon-lat)))
  141.                (* -0.0119 (solar-sin-degrees (+ sun-anomaly moon-anomaly)))
  142.                (* -0.0047 (solar-sin-degrees (- sun-anomaly moon-anomaly)))
  143.                (* 0.0003 (solar-sin-degrees (+ (* 2 moon-lat) sun-anomaly)))
  144.                (* -0.0004 (solar-sin-degrees (- (* 2 moon-lat) sun-anomaly)))
  145.                (* -0.0006 (solar-sin-degrees (+ (* 2 moon-lat) moon-anomaly)))
  146.                (* 0.0021 (solar-sin-degrees (- (* 2 moon-lat) moon-anomaly)))
  147.                (* 0.0003 (solar-sin-degrees
  148.                           (+ (* 2 moon-anomaly) sun-anomaly)))
  149.                (* 0.0004 (solar-sin-degrees
  150.                           (- sun-anomaly (* 2 moon-anomaly))))
  151.                (* -0.0003 (solar-sin-degrees
  152.                           (+ (* 2 sun-anomaly) moon-anomaly))))))
  153.          (adj (+ 0.0028
  154.                  (* -0.0004 (solar-cosine-degrees
  155.                              sun-anomaly))
  156.                  (* 0.0003 (solar-cosine-degrees
  157.                             moon-anomaly))))
  158.          (adjustment (cond ((= phase 1) (+ adjustment adj))
  159.                            ((= phase 2) (- adjustment adj))
  160.                            (t adjustment)))
  161.          (date (+ date adjustment))
  162.          (calendar-standard-time-zone-name
  163.           (if calendar-time-zone calendar-standard-time-zone-name "UT"))
  164.          (calendar-daylight-savings-starts
  165.           (if calendar-time-zone calendar-daylight-savings-starts))
  166.          (calendar-daylight-savings-ends
  167.           (if calendar-time-zone calendar-daylight-savings-ends))
  168.          (calendar-time-zone (if calendar-time-zone calendar-time-zone 0))
  169.      (year (extract-calendar-year
  170.                 (calendar-gregorian-from-absolute (truncate date))))
  171.      (dst (and calendar-daylight-savings-starts
  172.            calendar-daylight-savings-ends
  173.            (<= (calendar-absolute-from-gregorian
  174.             (eval calendar-daylight-savings-starts))
  175.                date)
  176.            (< date
  177.               (calendar-absolute-from-gregorian
  178.                (eval calendar-daylight-savings-ends)))))
  179.      (date (+ date 
  180.                   (/ (+ (if dst 60 0) calendar-time-zone) 60.0 24.0)
  181.                   (- (/ (solar-ephemeris-correction year) 60.0 24.0))))
  182.          (time (* 24 (- date (truncate date))))
  183.          (date (calendar-gregorian-from-absolute (truncate date)))
  184.          (time-zone calendar-time-zone)
  185.      (time-zone (if dst
  186.             calendar-daylight-time-zone-name
  187.             calendar-standard-time-zone-name))
  188.      (24-hours (truncate time))
  189.      (12-hours (format "%d" (if (> 24-hours 12)
  190.                     (- 24-hours 12)
  191.                   (if (= 24-hours 0) 12 24-hours))))
  192.      (am-pm (if (>= 24-hours 12) "pm" "am"))
  193.      (minutes (format "%02d" (round (* 60 (- time 24-hours)))))
  194.      (24-hours (format "%02d" 24-hours))
  195.          (time (mapconcat 'eval calendar-time-display-form "")))
  196.     (list date time phase)))
  197.  
  198. (defun lunar-phase-name (phase)
  199.   "Name of lunar PHASE.
  200. 0 = new moon, 1 = first quarter, 2 = full moon, 3 = last quarter."
  201.   (cond ((= 0 phase) "New Moon")
  202.         ((= 1 phase) "First Quarter Moon")
  203.         ((= 2 phase) "Full Moon")
  204.         ((= 3 phase) "Last Quarter Moon")))
  205.  
  206. (defun calendar-phases-of-moon ()
  207.   "Create a buffer with the lunar phases for the current calendar window."
  208.   (interactive)
  209.   (message "Computing phases of the moon...")
  210.   (let ((m1 displayed-month)
  211.         (y1 displayed-year)
  212.         (m2 displayed-month)
  213.         (y2 displayed-year)
  214.         (lunar-phases-buffer "*Phases of Moon*"))
  215.     (increment-calendar-month m1 y1 -1)
  216.     (increment-calendar-month m2 y2 1)
  217.     (set-buffer (get-buffer-create lunar-phases-buffer))
  218.     (setq buffer-read-only nil)
  219.     (calendar-set-mode-line
  220.           (format "Phases of the moon from %s, %d to %s, %d%%-"
  221.                   (calendar-month-name m1) y1 (calendar-month-name m2) y2))
  222.     (erase-buffer)
  223.     (insert
  224.      (mapconcat
  225.       '(lambda (x)
  226.          (let ((date (car x))
  227.                (time (car (cdr x)))
  228.                (phase (car (cdr (cdr x)))))
  229.            (concat (calendar-date-string date)
  230.                    ": "
  231.                    (lunar-phase-name phase)
  232.                    " "
  233.                    time)))
  234.       (lunar-phase-list m1 y1) "\n"))
  235.     (goto-char (point-min))
  236.     (set-buffer-modified-p nil)
  237.     (setq buffer-read-only t)
  238.     (display-buffer lunar-phases-buffer)
  239.     (message "Computing phases of the moon...done")))
  240.  
  241. ;;;###autoload
  242. (defun phases-of-moon (&optional arg)
  243.   "Display the quarters of the moon for last month, this month, and next month.
  244. If called with an optional prefix argument, prompts for month and year.
  245.  
  246. This function is suitable for execution in a .emacs file."
  247.   (interactive "P")
  248.   (save-excursion
  249.     (let* ((completion-ignore-case t)
  250.            (date (calendar-current-date))
  251.            (displayed-month
  252.             (if arg
  253.                 (cdr (assoc
  254.                       (capitalize
  255.                        (completing-read
  256.                         "Month name: "
  257.                         (mapcar 'list (append calendar-month-name-array nil))
  258.                         nil t))
  259.                       (calendar-make-alist calendar-month-name-array)))
  260.               (extract-calendar-month date)))
  261.            (displayed-year
  262.             (if arg
  263.                 (calendar-read
  264.                  "Year (>0): "
  265.                  '(lambda (x) (> x 0))
  266.                  (int-to-string
  267.                   (extract-calendar-year (calendar-current-date))))
  268.               (extract-calendar-year date))))
  269.       (calendar-phases-of-moon))))
  270.  
  271. (defun diary-phases-of-moon ()
  272.   "Moon phases diary entry."
  273.   (let* ((index (* 4
  274.                    (truncate
  275.                     (* 12.3685
  276.                        (+ (extract-calendar-year date)
  277.                           ( / (calendar-day-number date)
  278.                               366.0)
  279.                           -1900)))))
  280.          (phase (lunar-phase index)))
  281.     (while (calendar-date-compare phase (list date))
  282.       (setq index (1+ index))
  283.       (setq phase (lunar-phase index)))
  284.     (if (calendar-date-equal (car phase) date)
  285.         (concat (lunar-phase-name (car (cdr (cdr phase)))) " "
  286.                 (car (cdr phase))))))
  287.  
  288. (provide 'lunar)
  289.  
  290. ;;; lunar.el ends here
  291.