git.mutantstargoat.com Git - dosdemo/blob - src/vmath.h

   1 #ifndef VMATH_H_
   2 #define VMATH_H_
   3
   4 #include <math.h>
   5
   6 #ifdef __GNUC__
   7 #define INLINE __inline
   8
   9 #elif defined(__WATCOMC__)
  10 #define INLINE __inline
  11
  12 #else
  13 #define INLINE
  14 #endif
  15
  16 typedef struct { float x, y; } vec2_t;
  17 typedef struct { float x, y, z; } vec3_t;
  18 typedef struct { float x, y, z, w; } vec4_t;
  19
  20 typedef vec4_t quat_t;
  21
  22 /* vector functions */
  23 static INLINE vec3_t v3_cons(float x, float y, float z)
  24 {
  25         vec3_t res;
  26         res.x = x;
  27         res.y = y;
  28         res.z = z;
  29         return res;
  30 }
  31
  32 static INLINE float v3_dot(vec3_t v1, vec3_t v2)
  33 {
  34         return v1.x * v2.x + v1.y * v2.y + v1.z * v2.z;
  35 }
  36
  37 /* quaternion functions */
  38 static INLINE quat_t quat_cons(float s, float x, float y, float z)
  39 {
  40         quat_t q;
  41         q.x = x;
  42         q.y = y;
  43         q.z = z;
  44         q.w = s;
  45         return q;
  46 }
  47
  48 static INLINE vec3_t quat_vec(quat_t q)
  49 {
  50         vec3_t v;
  51         v.x = q.x;
  52         v.y = q.y;
  53         v.z = q.z;
  54         return v;
  55 }
  56
  57 static INLINE quat_t quat_mul(quat_t q1, quat_t q2)
  58 {
  59         quat_t res;
  60         vec3_t v1 = quat_vec(q1);
  61         vec3_t v2 = quat_vec(q2);
  62
  63         res.w = q1.w * q2.w - v3_dot(v1, v2);
  64         res.x = v2.x * q1.w + v1.x * q2.w + (v1.y * v2.z - v1.z * v2.y);
  65         res.y = v2.y * q1.w + v1.y * q2.w + (v1.z * v2.x - v1.x * v2.z);
  66         res.z = v2.z * q1.w + v1.z * q2.w + (v1.x * v2.y - v1.y * v2.x);
  67         return res;
  68 }
  69
  70 static INLINE void quat_to_mat(float *res, quat_t q)
  71 {
  72         res[0] = 1.0f - 2.0f * q.y*q.y - 2.0f * q.z*q.z;
  73         res[1] = 2.0f * q.x * q.y - 2.0f * q.w * q.z;
  74         res[2] = 2.0f * q.z * q.x + 2.0f * q.w * q.y;
  75         res[3] = 0.0f;
  76         res[4] = 2.0f * q.x * q.y + 2.0f * q.w * q.z;
  77         res[5] = 1.0f - 2.0f * q.x*q.x - 2.0f * q.z*q.z;
  78         res[6] = 2.0f * q.y * q.z - 2.0f * q.w * q.x;
  79         res[7] = 0.0f;
  80         res[8] = 2.0f * q.z * q.x - 2.0f * q.w * q.y;
  81         res[9] = 2.0f * q.y * q.z + 2.0f * q.w * q.x;
  82         res[10] = 1.0f - 2.0f * q.x*q.x - 2.0f * q.y*q.y;
  83         res[11] = 0.0f;
  84         res[12] = res[13] = res[14] = 0.0f;
  85         res[15] = 1.0f;
  86 }
  87
  88 static INLINE quat_t quat_rotate(quat_t q, float angle, float x, float y, float z)
  89 {
  90         quat_t rq;
  91         float half_angle = angle * 0.5;
  92         float sin_half = sin(half_angle);
  93
  94         rq.w = cos(half_angle);
  95         rq.x = x * sin_half;
  96         rq.y = y * sin_half;
  97         rq.z = z * sin_half;
  98
  99         return quat_mul(q, rq);
 100 }
 101
 102 #endif  /* VMATH_H_ */