git.mutantstargoat.com Git - gph-math/blob - src/quat.h

   1 #ifndef QUATERNION_H_
   2 #define QUATERNION_H_
   3
   4 #include "vector.h"
   5 #include "matrix.h"
   6
   7 namespace gph {
   8
   9 class Quaternion {
  10 public:
  11         float x, y, z, w;       // w + xi + yj + zk
  12
  13         static Quaternion identity;
  14
  15         Quaternion() : x(0), y(0), z(0), w(1) {}
  16         Quaternion(float x_, float y_, float z_, float w_) : x(x_), y(y_), z(z_), w(w_) {}
  17         Quaternion(const Vector3 &v, float s) : x(v.x), y(v.y), z(v.z), w(s) {}
  18
  19         inline void normalize();
  20         inline void conjugate();
  21         inline void invert();
  22
  23         inline void set_rotation(const Vector3 &axis, float angle);
  24         inline void rotate(const Vector3 &axis, float angle);
  25         // rotate by a quaternion rq by doing: rq * *this * conjugate(rq)
  26         inline void rotate(const Quaternion &rq);
  27
  28         inline Matrix4x4 calc_matrix() const;
  29 };
  30
  31 inline Quaternion operator -(const Quaternion &q);
  32 inline Quaternion operator +(const Quaternion &a, const Quaternion &b);
  33 inline Quaternion operator -(const Quaternion &a, const Quaternion &b);
  34 inline Quaternion operator *(const Quaternion &a, const Quaternion &b);
  35
  36 inline Quaternion &operator +=(Quaternion &a, const Quaternion &b);
  37 inline Quaternion &operator -=(Quaternion &a, const Quaternion &b);
  38 inline Quaternion &operator *=(Quaternion &a, const Quaternion &b);
  39
  40 inline float length(const Quaternion &q);
  41 inline float length_sq(const Quaternion &q);
  42
  43 inline Quaternion normalize(const Quaternion &q);
  44 inline Quaternion conjugate(const Quaternion &q);
  45 inline Quaternion inverse(const Quaternion &q);
  46
  47 Quaternion slerp(const Quaternion &a, const Quaternion &b, float t);
  48 inline Quaternion lerp(const Quaternion &a, const Quaternion &b, float t);
  49
  50 #include "quat.inl"
  51
  52 }       // namespace gph
  53
  54 #endif  // QUATERNION_H_