git.mutantstargoat.com Git - raydungeon/blob - libs/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 CGM_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 CGM_INLINE cgm_vec3 cgm_vvec(float x, float y, float z)
  17 {
  18         cgm_vec3 v;
  19         v.x = x;
  20         v.y = y;
  21         v.z = z;
  22         return v;
  23 }
  24
  25 static CGM_INLINE void cgm_vadd(cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
  26 {
  27         a->x += b->x;
  28         a->y += b->y;
  29         a->z += b->z;
  30 }
  31
  32 static CGM_INLINE void cgm_vadd_scaled(cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b, float s)
  33 {
  34         a->x += b->x * s;
  35         a->y += b->y * s;
  36         a->z += b->z * s;
  37 }
  38
  39 static CGM_INLINE void cgm_vsub(cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
  40 {
  41         a->x -= b->x;
  42         a->y -= b->y;
  43         a->z -= b->z;
  44 }
  45
  46 static CGM_INLINE void cgm_vsub_scaled(cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b, float s)
  47 {
  48         a->x -= b->x * s;
  49         a->y -= b->y * s;
  50         a->z -= b->z * s;
  51 }
  52
  53 static CGM_INLINE void cgm_vmul(cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
  54 {
  55         a->x *= b->x;
  56         a->y *= b->y;
  57         a->z *= b->z;
  58 }
  59
  60 static CGM_INLINE void cgm_vscale(cgm_vec3 *v, float s)
  61 {
  62         v->x *= s;
  63         v->y *= s;
  64         v->z *= s;
  65 }
  66
  67 static CGM_INLINE void cgm_vmul_m4v3(cgm_vec3 *v, const float *m)
  68 {
  69         float x = v->x * m[0] + v->y * m[4] + v->z * m[8] + m[12];
  70         float y = v->x * m[1] + v->y * m[5] + v->z * m[9] + m[13];
  71         v->z = v->x * m[2] + v->y * m[6] + v->z * m[10] + m[14];
  72         v->x = x;
  73         v->y = y;
  74 }
  75
  76 static CGM_INLINE void cgm_vmul_v3m4(cgm_vec3 *v, const float *m)
  77 {
  78         float x = v->x * m[0] + v->y * m[1] + v->z * m[2] + m[3];
  79         float y = v->x * m[4] + v->y * m[5] + v->z * m[6] + m[7];
  80         v->z = v->x * m[8] + v->y * m[9] + v->z * m[10] + m[11];
  81         v->x = x;
  82         v->y = y;
  83 }
  84
  85 static CGM_INLINE void cgm_vmul_m3v3(cgm_vec3 *v, const float *m)
  86 {
  87         float x = v->x * m[0] + v->y * m[4] + v->z * m[8];
  88         float y = v->x * m[1] + v->y * m[5] + v->z * m[9];
  89         v->z = v->x * m[2] + v->y * m[6] + v->z * m[10];
  90         v->x = x;
  91         v->y = y;
  92 }
  93
  94 static CGM_INLINE void cgm_vmul_v3m3(cgm_vec3 *v, const float *m)
  95 {
  96         float x = v->x * m[0] + v->y * m[1] + v->z * m[2];
  97         float y = v->x * m[4] + v->y * m[5] + v->z * m[6];
  98         v->z = v->x * m[8] + v->y * m[9] + v->z * m[10];
  99         v->x = x;
 100         v->y = y;
 101 }
 102
 103 static CGM_INLINE float cgm_vdot(const cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
 104 {
 105         return a->x * b->x + a->y * b->y + a->z * b->z;
 106 }
 107
 108 static CGM_INLINE void cgm_vcross(cgm_vec3 *res, const cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
 109 {
 110         res->x = a->y * b->z - a->z * b->y;
 111         res->y = a->z * b->x - a->x * b->z;
 112         res->z = a->x * b->y - a->y * b->x;
 113 }
 114
 115 static CGM_INLINE float cgm_vlength(const cgm_vec3 *v)
 116 {
 117         return sqrt(v->x * v->x + v->y * v->y + v->z * v->z);
 118 }
 119
 120 static CGM_INLINE float cgm_vlength_sq(const cgm_vec3 *v)
 121 {
 122         return v->x * v->x + v->y * v->y + v->z * v->z;
 123 }
 124
 125 static CGM_INLINE float cgm_vdist(const cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
 126 {
 127         float dx = a->x - b->x;
 128         float dy = a->y - b->y;
 129         float dz = a->z - b->z;
 130         return sqrt(dx * dx + dy * dy + dz * dz);
 131 }
 132
 133 static CGM_INLINE float cgm_vdist_sq(const cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b)
 134 {
 135         float dx = a->x - b->x;
 136         float dy = a->y - b->y;
 137         float dz = a->z - b->z;
 138         return dx * dx + dy * dy + dz * dz;
 139 }
 140
 141 static CGM_INLINE void cgm_vnormalize(cgm_vec3 *v)
 142 {
 143         float len = cgm_vlength(v);
 144         if(len != 0.0f) {
 145                 float s = 1.0f / len;
 146                 v->x *= s;
 147                 v->y *= s;
 148                 v->z *= s;
 149         }
 150 }
 151
 152 static CGM_INLINE void cgm_vreflect(cgm_vec3 *v, const cgm_vec3 *n)
 153 {
 154         float ndotv2 = cgm_vdot(v, n) * 2.0f;
 155         v->x -= n->x * ndotv2;
 156         v->y -= n->y * ndotv2;
 157         v->z -= n->z * ndotv2;
 158 }
 159
 160 static CGM_INLINE void cgm_vrefract(cgm_vec3 *v, const cgm_vec3 *n, float ior)
 161 {
 162         float ndotv = cgm_vdot(v, n);
 163         float k = 1.0f - ior * ior * (1.0f - ndotv * ndotv);
 164         if(k < 0.0f) {
 165                 cgm_vreflect(v, n);     /* TIR */
 166         } else {
 167                 float sqrt_k = sqrt(k);
 168                 v->x = ior * v->x - (ior * ndotv + sqrt_k) * n->x;
 169                 v->y = ior * v->y - (ior * ndotv + sqrt_k) * n->y;
 170                 v->z = ior * v->z - (ior * ndotv + sqrt_k) * n->z;
 171         }
 172 }
 173
 174 static CGM_INLINE void cgm_vrotate_quat(cgm_vec3 *v, const cgm_quat *q)
 175 {
 176         cgm_quat vq, inv_q = *q, tmp_q = *q;
 177
 178         cgm_qcons(&vq, v->x, v->y, v->z, 0.0f);
 179         cgm_qinvert(&inv_q);
 180         cgm_qmul(&tmp_q, &vq);
 181         cgm_qmul(&tmp_q, &inv_q);
 182         cgm_vcons(v, tmp_q.x, tmp_q.y, tmp_q.z);
 183 }
 184
 185 static CGM_INLINE void cgm_vrotate_axis(cgm_vec3 *v, int axis, float angle)
 186 {
 187         float m[16];
 188         cgm_mrotation_axis(m, axis, angle);
 189         cgm_vmul_m3v3(v, m);
 190 }
 191
 192 static CGM_INLINE void cgm_vrotate(cgm_vec3 *v, float angle, float x, float y, float z)
 193 {
 194         float m[16];
 195         cgm_mrotation(m, angle, x, y, z);
 196         cgm_vmul_m3v3(v, m);
 197 }
 198
 199 static CGM_INLINE void cgm_vrotate_euler(cgm_vec3 *v, float a, float b, float c, enum cgm_euler_mode mode)
 200 {
 201         float m[16];
 202         cgm_mrotation_euler(m, a, b, c, mode);
 203         cgm_vmul_m3v3(v, m);
 204 }
 205
 206 static CGM_INLINE void cgm_vlerp(cgm_vec3 *res, const cgm_vec3 *a, const cgm_vec3 *b, float t)
 207 {
 208         res->x = a->x + (b->x - a->x) * t;
 209         res->y = a->y + (b->y - a->y) * t;
 210         res->z = a->z + (b->z - a->z) * t;
 211 }