git.mutantstargoat.com Git - meshfrac/blob - src/cgmath/cgmvec3.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 static inline void cgm_vcons(cgm_vec3 *v, float x, float y, float z)
  10 {
  11         v->x = x;
  12         v->y = y;
  13         v->z = z;
  14 }
  15
  16 static inline void cgm_vadd(cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
  17 {
  18         a->x += b->x;
  19         a->y += b->y;
  20         a->z += b->z;
  21 }
  22
  23 static inline void cgm_vadd_scaled(cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b, float s)
  24 {
  25         a->x += b->x * s;
  26         a->y += b->y * s;
  27         a->z += b->z * s;
  28 }
  29
  30 static inline void cgm_vsub(cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
  31 {
  32         a->x -= b->x;
  33         a->y -= b->y;
  34         a->z -= b->z;
  35 }
  36
  37 static inline void cgm_vsub_scaled(cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b, float s)
  38 {
  39         a->x -= b->x * s;
  40         a->y -= b->y * s;
  41         a->z -= b->z * s;
  42 }
  43
  44 static inline void cgm_vmul(cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
  45 {
  46         a->x *= b->x;
  47         a->y *= b->y;
  48         a->z *= b->z;
  49 }
  50
  51 static inline void cgm_vscale(cgm_vec3 *v, float s)
  52 {
  53         v->x *= s;
  54         v->y *= s;
  55         v->z *= s;
  56 }
  57
  58 static inline void cgm_vmul_m4v3(cgm_vec3 *v, const float *m)
  59 {
  60         float x = v->x * m[0] + v->y * m[4] + v->z * m[8] + m[12];
  61         float y = v->x * m[1] + v->y * m[5] + v->z * m[9] + m[13];
  62         v->z = v->x * m[2] + v->y * m[6] + v->z * m[10] + m[14];
  63         v->x = x;
  64         v->y = y;
  65 }
  66
  67 static inline void cgm_vmul_v3m4(cgm_vec3 *v, const float *m)
  68 {
  69         float x = v->x * m[0] + v->y * m[1] + v->z * m[2] + m[3];
  70         float y = v->x * m[4] + v->y * m[5] + v->z * m[6] + m[7];
  71         v->z = v->x * m[8] + v->y * m[9] + v->z * m[10] + m[11];
  72         v->x = x;
  73         v->y = y;
  74 }
  75
  76 static inline void cgm_vmul_m3v3(cgm_vec3 *v, const float *m)
  77 {
  78         float x = v->x * m[0] + v->y * m[4] + v->z * m[8];
  79         float y = v->x * m[1] + v->y * m[5] + v->z * m[9];
  80         v->z = v->x * m[2] + v->y * m[6] + v->z * m[10];
  81         v->x = x;
  82         v->y = y;
  83 }
  84
  85 static inline void cgm_vmul_v3m3(cgm_vec3 *v, const float *m)
  86 {
  87         float x = v->x * m[0] + v->y * m[1] + v->z * m[2];
  88         float y = v->x * m[4] + v->y * m[5] + v->z * m[6];
  89         v->z = v->x * m[8] + v->y * m[9] + v->z * m[10];
  90         v->x = x;
  91         v->y = y;
  92 }
  93
  94 static inline float cgm_vdot(const cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
  95 {
  96         return a->x * b->x + a->y * b->y + a->z * b->z;
  97 }
  98
  99 static inline void cgm_vcross(cgm_vec3 *res, const cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
 100 {
 101         res->x = a->y * b->z - a->z * b->y;
 102         res->y = a->z * b->x - a->x * b->z;
 103         res->z = a->x * b->y - a->y * b->x;
 104 }
 105
 106 static inline float cgm_vlength(const cgm_vec3 *v)
 107 {
 108         return sqrt(v->x * v->x + v->y * v->y + v->z * v->z);
 109 }
 110
 111 static inline float cgm_vlength_sq(const cgm_vec3 *v)
 112 {
 113         return v->x * v->x + v->y * v->y + v->z * v->z;
 114 }
 115
 116 static inline float cgm_vdist(const cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
 117 {
 118         float dx = a->x - b->x;
 119         float dy = a->y - b->y;
 120         float dz = a->z - b->z;
 121         return sqrt(dx * dx + dy * dy + dz * dz);
 122 }
 123
 124 static inline float cgm_vdist_sq(const cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
 125 {
 126         float dx = a->x - b->x;
 127         float dy = a->y - b->y;
 128         float dz = a->z - b->z;
 129         return dx * dx + dy * dy + dz * dz;
 130 }
 131
 132 static inline void cgm_vnormalize(cgm_vec3 *v)
 133 {
 134         float len = cgm_vlength(v);
 135         if(len != 0.0f) {
 136                 float s = 1.0f / len;
 137                 v->x *= s;
 138                 v->y *= s;
 139                 v->z *= s;
 140         }
 141 }
 142
 143 static inline void cgm_vreflect(cgm_vec3 *v, const cgm_vec3 *n)
 144 {
 145         float ndotv2 = cgm_vdot(v, n) * 2.0f;
 146         v->x -= n->x * ndotv2;
 147         v->y -= n->y * ndotv2;
 148         v->z -= n->z * ndotv2;
 149 }
 150
 151 static inline void cgm_vrefract(cgm_vec3 *v, const cgm_vec3 *n, float ior)
 152 {
 153         float ndotv = cgm_vdot(v, n);
 154         float k = 1.0f - ior * ior * (1.0f - ndotv * ndotv);
 155         if(k < 0.0f) {
 156                 cgm_vreflect(v, n);     /* TIR */
 157         } else {
 158                 float sqrt_k = sqrt(k);
 159                 v->x = ior * v->x - (ior * ndotv + sqrt_k) * n->x;
 160                 v->y = ior * v->y - (ior * ndotv + sqrt_k) * n->y;
 161                 v->z = ior * v->z - (ior * ndotv + sqrt_k) * n->z;
 162         }
 163 }
 164
 165 static inline void cgm_vrotate_quat(cgm_vec3 *v, const cgm_quat *q)
 166 {
 167         cgm_quat vq, inv_q = *q, tmp_q = *q;
 168
 169         cgm_qcons(&vq, v->x, v->y, v->z, 0.0f);
 170         cgm_qinvert(&inv_q);
 171         cgm_qmul(&tmp_q, &vq);
 172         cgm_qmul(&tmp_q, &inv_q);
 173         cgm_vcons(v, tmp_q.x, tmp_q.y, tmp_q.z);
 174 }
 175
 176 static inline void cgm_vrotate_axis(cgm_vec3 *v, int axis, float angle)
 177 {
 178         float m[16];
 179         cgm_mrotation_axis(m, axis, angle);
 180         cgm_vmul_m3v3(v, m);
 181 }
 182
 183 static inline void cgm_vrotate(cgm_vec3 *v, float angle, float x, float y, float z)
 184 {
 185         float m[16];
 186         cgm_mrotation(m, angle, x, y, z);
 187         cgm_vmul_m3v3(v, m);
 188 }
 189
 190 static inline void cgm_vrotate_euler(cgm_vec3 *v, float a, float b, float c, enum cgm_euler_mode mode)
 191 {
 192         float m[16];
 193         cgm_mrotation_euler(m, a, b, c, mode);
 194         cgm_vmul_m3v3(v, m);
 195 }
 196
 197 static inline void cgm_vlerp(cgm_vec3 *res, const cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b, float t)
 198 {
 199         res->x = a->x + (b->x - a->x) * t;
 200         res->y = a->y + (b->y - a->y) * t;
 201         res->z = a->z + (b->z - a->z) * t;
 202 }