git.mutantstargoat.com Git - summerhack/blob - src/3dengfx/libs/lib3ds/vector.c

   1 /*
   2  * The 3D Studio File Format Library
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  17  * along with  this program;  if not, write to the  Free Software Foundation,
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  19  *
  20  * $Id: vector.c,v 1.9 2004/11/16 07:41:44 efalk Exp $
  21  */
  22 #define LIB3DS_EXPORT
  23 #include <lib3ds/vector.h>
  24 #include <math.h>
  25
  26
  27 /*!
  28  * \defgroup vector Vector Mathematics
  29  *
  30  * \author J.E. Hoffmann <je-h@gmx.net>
  31  */
  32 /*!
  33  * \typedef Lib3dsVector
  34  *   \ingroup vector
  35  */
  36
  37
  38 /*!
  39  * Clear a vector to zero.
  40  *
  41  * \param c Vector to clear.
  42  *
  43  * \ingroup vector
  44  */
  45 void
  46 lib3ds_vector_zero(Lib3dsVector c)
  47 {
  48   int i;
  49   for (i=0; i<3; ++i) {
  50     c[i]=0.0f;
  51   }
  52 }
  53
  54
  55 /*!
  56  * Copy a vector.
  57  *
  58  * \param dest Destination vector.
  59  * \param src Source vector.
  60  *
  61  * \ingroup vector
  62  */
  63 void
  64 lib3ds_vector_copy(Lib3dsVector dest, Lib3dsVector src)
  65 {
  66   int i;
  67   for (i=0; i<3; ++i) {
  68     dest[i]=src[i];
  69   }
  70 }
  71
  72
  73 /*!
  74  * Negate a vector.
  75  *
  76  * \param c Vector to negate.
  77  *
  78  * \ingroup vector
  79  */
  80 void
  81 lib3ds_vector_neg(Lib3dsVector c)
  82 {
  83   int i;
  84   for (i=0; i<3; ++i) {
  85     c[i]=-c[i];
  86   }
  87 }
  88
  89
  90 /*!
  91  * Add two vectors.
  92  *
  93  * \param c Result.
  94  * \param a First addend.
  95  * \param b Second addend.
  96  *
  97  * \ingroup vector
  98  */
  99 void
 100 lib3ds_vector_add(Lib3dsVector c, Lib3dsVector a, Lib3dsVector b)
 101 {
 102   int i;
 103   for (i=0; i<3; ++i) {
 104     c[i]=a[i]+b[i];
 105   }
 106 }
 107
 108
 109 /*!
 110  * Subtract two vectors.
 111  *
 112  * \param c Result.
 113  * \param a Addend.
 114  * \param b Minuend.
 115  *
 116  * \ingroup vector
 117  */
 118 void
 119 lib3ds_vector_sub(Lib3dsVector c, Lib3dsVector a, Lib3dsVector b)
 120 {
 121   int i;
 122   for (i=0; i<3; ++i) {
 123     c[i]=a[i]-b[i];
 124   }
 125 }
 126
 127
 128 /*!
 129  * Multiply a vector by a scalar.
 130  *
 131  * \param c Vector to be multiplied.
 132  * \param k Scalar.
 133  *
 134  * \ingroup vector
 135  */
 136 void
 137 lib3ds_vector_scalar(Lib3dsVector c, Lib3dsFloat k)
 138 {
 139   int i;
 140   for (i=0; i<3; ++i) {
 141     c[i]*=k;
 142   }
 143 }
 144
 145
 146 /*!
 147  * Compute cross product.
 148  *
 149  * \param c Result.
 150  * \param a First vector.
 151  * \param b Second vector.
 152  *
 153  * \ingroup vector
 154  */
 155 void
 156 lib3ds_vector_cross(Lib3dsVector c, Lib3dsVector a, Lib3dsVector b)
 157 {
 158   c[0]=a[1]*b[2] - a[2]*b[1];
 159   c[1]=a[2]*b[0] - a[0]*b[2];
 160   c[2]=a[0]*b[1] - a[1]*b[0];
 161 }
 162
 163
 164 /*!
 165  * Compute dot product.
 166  *
 167  * \param a First vector.
 168  * \param b Second vector.
 169  *
 170  * \return Dot product.
 171  *
 172  * \ingroup vector
 173  */
 174 Lib3dsFloat
 175 lib3ds_vector_dot(Lib3dsVector a, Lib3dsVector b)
 176 {
 177   return(a[0]*b[0] + a[1]*b[1] + a[2]*b[2]);
 178 }
 179
 180
 181 /*!
 182  * Compute square of vector.
 183  *
 184  * Computes x*x + y*y + z*z.
 185  *
 186  * \param c Vector to square.
 187  *
 188  * \return Square of vector.
 189  *
 190  * \ingroup vector
 191  */
 192 Lib3dsFloat
 193 lib3ds_vector_squared(Lib3dsVector c)
 194 {
 195   return(c[0]*c[0] + c[1]*c[1] + c[2]*c[2]);
 196 }
 197
 198
 199 /*!
 200  * Compute length of vector.
 201  *
 202  * Computes |c| = sqrt(x*x + y*y + z*z)
 203  *
 204  * \param c Vector to compute.
 205  *
 206  * \return Length of vector.
 207  *
 208  * \ingroup vector
 209  */
 210 Lib3dsFloat
 211 lib3ds_vector_length(Lib3dsVector c)
 212 {
 213   return((Lib3dsFloat)sqrt(c[0]*c[0] + c[1]*c[1] + c[2]*c[2]));
 214 }
 215
 216
 217 /*!
 218  * Normalize a vector.
 219  *
 220  * Scales a vector so that its length is 1.0.
 221  *
 222  * \param c Vector to normalize.
 223  *
 224  * \ingroup vector
 225  */
 226 void
 227 lib3ds_vector_normalize(Lib3dsVector c)
 228 {
 229   Lib3dsFloat l,m;
 230
 231   l=(Lib3dsFloat)sqrt(c[0]*c[0] + c[1]*c[1] + c[2]*c[2]);
 232   if (fabs(l)<LIB3DS_EPSILON) {
 233     if ((c[0]>=c[1]) && (c[0]>=c[2])) {
 234       c[0]=1.0f;
 235       c[1]=c[2]=0.0f;
 236     }
 237     else
 238     if (c[1]>=c[2]) {
 239       c[1]=1.0f;
 240       c[0]=c[2]=0.0f;
 241     }
 242     else {
 243       c[2]=1.0f;
 244       c[0]=c[1]=0.0f;
 245     }
 246   }
 247   else {
 248     m=1.0f/l;
 249     c[0]*=m;
 250     c[1]*=m;
 251     c[2]*=m;
 252   }
 253 }
 254
 255
 256 /*!
 257  * Compute a vector normal to two line segments.
 258  *
 259  * Computes the normal vector to the lines b-a and b-c.
 260  *
 261  * \param n Returned normal vector.
 262  * \param a Endpoint of first line.
 263  * \param b Base point of both lines.
 264  * \param c Endpoint of second line.
 265  *
 266  * \ingroup vector
 267  */
 268 void
 269 lib3ds_vector_normal(Lib3dsVector n, Lib3dsVector a, Lib3dsVector b, Lib3dsVector c)
 270 {
 271   Lib3dsVector p,q;
 272
 273   lib3ds_vector_sub(p,c,b);
 274   lib3ds_vector_sub(q,a,b);
 275   lib3ds_vector_cross(n,p,q);
 276   lib3ds_vector_normalize(n);
 277 }
 278
 279
 280 /*!
 281  * Multiply a point by a transformation matrix.
 282  *
 283  * Applies the given transformation matrix to the given point.  With some
 284  * transformation matrices, a vector may also be transformed.
 285  *
 286  * \param c Result.
 287  * \param m Transformation matrix.
 288  * \param a Input point.
 289  *
 290  * \ingroup vector
 291  */
 292 void
 293 lib3ds_vector_transform(Lib3dsVector c, Lib3dsMatrix m, Lib3dsVector a)
 294 {
 295   c[0]= m[0][0]*a[0] + m[1][0]*a[1] + m[2][0]*a[2] + m[3][0];
 296   c[1]= m[0][1]*a[0] + m[1][1]*a[1] + m[2][1]*a[2] + m[3][1];
 297   c[2]= m[0][2]*a[0] + m[1][2]*a[1] + m[2][2]*a[2] + m[3][2];
 298 }
 299
 300
 301 /*!
 302  * Compute a point on a cubic spline.
 303  *
 304  * Computes a point on a parametric Bezier spline.
 305  *
 306  * \param c Result.
 307  * \param a First endpoint of the spline.
 308  * \param p First tangent vector of the spline.
 309  * \param q Second tangent vector of the spline.
 310  * \param b Second endpoint of the spline.
 311  * \param t Spline parameter [0. 1.]
 312  *
 313  * \ingroup vector
 314  */
 315 void
 316 lib3ds_vector_cubic(Lib3dsVector c, Lib3dsVector a, Lib3dsVector p, Lib3dsVector q,
 317   Lib3dsVector b, Lib3dsFloat t)
 318 {
 319   Lib3dsDouble x,y,z,w;
 320
 321   x=2*t*t*t - 3*t*t + 1;
 322   y=-2*t*t*t + 3*t*t;
 323   z=t*t*t - 2*t*t + t;
 324   w=t*t*t - t*t;
 325   c[0]=(Lib3dsFloat)(x*a[0] + y*b[0] + z*p[0] + w*q[0]);
 326   c[1]=(Lib3dsFloat)(x*a[1] + y*b[1] + z*p[1] + w*q[1]);
 327   c[2]=(Lib3dsFloat)(x*a[2] + y*b[2] + z*p[2] + w*q[2]);
 328 }
 329
 330
 331 /*!
 332  * c[i] = min(c[i], a[i]);
 333  *
 334  * Computes minimum values of x,y,z independently.
 335  *
 336  * \ingroup vector
 337  */
 338 void
 339 lib3ds_vector_min(Lib3dsVector c, Lib3dsVector a)
 340 {
 341   int i;
 342   for (i=0; i<3; ++i) {
 343     if (a[i]<c[i]) {
 344       c[i] = a[i];
 345     }
 346   }
 347 }
 348
 349
 350 /*!
 351  * c[i] = max(c[i], a[i]);
 352  *
 353  * Computes maximum values of x,y,z independently.
 354  *
 355  * \ingroup vector
 356  */
 357 void
 358 lib3ds_vector_max(Lib3dsVector c, Lib3dsVector a)
 359 {
 360   int i;
 361   for (i=0; i<3; ++i) {
 362     if (a[i]>c[i]) {
 363       c[i] = a[i];
 364     }
 365   }
 366 }
 367
 368
 369 /*!
 370  * \ingroup vector
 371  */
 372 void
 373 lib3ds_vector_dump(Lib3dsVector c)
 374 {
 375   fprintf(stderr, "%f %f %f\n", c[0], c[1], c[2]);
 376 }
 377