git.mutantstargoat.com Git - dosdemo/blob - libs/cgmath/cgmmisc.inl

   1 /* gph-cmath - C graphics math library
   2  * Copyright (C) 2018 John Tsiombikas <nuclear@member.fsf.org>
   3  *
   4  * This program is free software. Feel free to use, modify, and/or redistribute
   5  * it under the terms of the MIT/X11 license. See LICENSE for details.
   6  * If you intend to redistribute parts of the code without the LICENSE file
   7  * replace this paragraph with the full contents of the LICENSE file.
   8  */
   9 #include <stdlib.h>
  10
  11 static inline float cgm_deg_to_rad(float deg)
  12 {
  13         return M_PI * deg / 180.0f;
  14 }
  15
  16 static inline float cgm_rad_to_deg(float rad)
  17 {
  18         return 180.0f * rad / M_PI;
  19 }
  20
  21 static inline float cgm_smoothstep(float a, float b, float x)
  22 {
  23         if(x < a) return 0.0f;
  24         if(x >= b) return 1.0f;
  25
  26         x = (x - a) / (b - a);
  27         return x * x * (3.0f - 2.0f * x);
  28 }
  29
  30 static inline float cgm_lerp(float a, float b, float t)
  31 {
  32         return a + (b - a) * t;
  33 }
  34
  35 static inline float cgm_bezier(float a, float b, float c, float d, float t)
  36 {
  37         float omt, omt3, t3, f;
  38         t3 = t * t * t;
  39         omt = 1.0f - t;
  40         omt3 = omt * omt * omt;
  41         f = 3.0f * t * omt;
  42
  43         return (a * omt3) + (b * f * omt) + (c * f * t) + (d * t3);
  44 }
  45
  46 static inline void cgm_discrand(cgm_vec3 *pt, float rad)
  47 {
  48         float theta = 2.0f * M_PI * (float)rand() / RAND_MAX;
  49         float r = sqrt((float)rand() / RAND_MAX) * rad;
  50         pt->x = cos(theta) * r;
  51         pt->y = sin(theta) * r;
  52         pt->z = 0.0f;
  53 }
  54
  55 static inline void cgm_sphrand(cgm_vec3 *pt, float rad)
  56 {
  57         float u, v, theta, phi;
  58
  59         u = (float)rand() / RAND_MAX;
  60         v = (float)rand() / RAND_MAX;
  61
  62         theta = 2.0f * M_PI * u;
  63         phi = acos(2.0f * v - 1.0f);
  64
  65         pt->x = cos(theta) * sin(phi) * rad;
  66         pt->y = sin(theta) * sin(phi) * rad;
  67         pt->z = cos(phi) * rad;
  68 }
  69
  70 static inline void cgm_unproject(cgm_vec3 *res, const cgm_vec3 *norm_scrpos,
  71                 const float *inv_viewproj)
  72 {
  73         cgm_vec4 pos;
  74
  75         pos.x = 2.0f * norm_scrpos->x - 1.0f;
  76         pos.y = 2.0f * norm_scrpos->y - 1.0f;
  77         pos.z = 2.0f * norm_scrpos->z - 1.0f;
  78         pos.w = 1.0f;
  79
  80         cgm_wmul_m4v4(&pos, inv_viewproj);
  81
  82         res->x = pos.x / pos.w;
  83         res->y = pos.y / pos.w;
  84         res->z = pos.z / pos.w;
  85 }
  86
  87 static inline void cgm_glu_unproject(float winx, float winy, float winz,
  88                 const float *view, const float *proj, const int *vp,
  89                 float *objx, float *objy, float *objz)
  90 {
  91         cgm_vec3 npos, res;
  92         float inv_pv[16];
  93
  94         cgm_mcopy(inv_pv, proj);
  95         cgm_mmul(inv_pv, view);
  96
  97         npos.x = (winx - vp[0]) / vp[2];
  98         npos.y = (winy - vp[1]) / vp[4];
  99         npos.z = winz;
 100
 101         cgm_unproject(&res, &npos, inv_pv);
 102
 103         *objx = res.x;
 104         *objy = res.y;
 105         *objz = res.z;
 106 }
 107
 108 static inline void cgm_pick_ray(cgm_ray *ray, float nx, float ny,
 109                 const float *viewmat, const float *projmat)
 110 {
 111         cgm_vec3 npos, farpt;
 112         float inv_pv[16];
 113
 114         cgm_mcopy(inv_pv, projmat);
 115         cgm_mmul(inv_pv, viewmat);
 116
 117         cgm_vcons(&npos, nx, ny, 0.0f);
 118         cgm_unproject(&ray->origin, &npos, inv_pv);
 119         npos.z = 1.0f;
 120         cgm_unproject(&farpt, &npos, inv_pv);
 121
 122         ray->dir.x = farpt.x - ray->origin.x;
 123         ray->dir.y = farpt.y - ray->origin.y;
 124         ray->dir.z = farpt.z - ray->origin.z;
 125 }
 126
 127 static inline void cgm_raypos(cgm_vec3 *p, const cgm_ray *ray, float t)
 128 {
 129         p->x = ray->origin.x + ray->dir.x * t;
 130         p->y = ray->origin.y + ray->dir.y * t;
 131         p->z = ray->origin.z + ray->dir.z * t;
 132 }
 133
 134 static inline void cgm_bary(cgm_vec3 *bary, const cgm_vec3 *a,
 135                 const cgm_vec3 *b, const cgm_vec3 *c, const cgm_vec3 *pt)
 136 {
 137         float d00, d01, d11, d20, d21, denom;
 138         cgm_vec3 v0 = *b, v1 = *c, v2 = *pt;
 139
 140         cgm_vsub(&v0, a);
 141         cgm_vsub(&v1, a);
 142         cgm_vsub(&v2, a);
 143
 144         d00 = cgm_vdot(&v0, &v0);
 145         d01 = cgm_vdot(&v0, &v1);
 146         d11 = cgm_vdot(&v1, &v1);
 147         d20 = cgm_vdot(&v2, &v0);
 148         d21 = cgm_vdot(&v2, &v1);
 149         denom = d00 * d11 - d01 * d01;
 150
 151         bary->y = (d11 * d20 - d01 * d21) / denom;
 152         bary->z = (d00 * d21 - d01 * d20) / denom;
 153         bary->x = 1.0f - bary->y - bary->z;
 154 }