git.mutantstargoat.com Git - summerhack/blob - src/3dengfx/src/n3dmath2/n3dmath2.hpp

   1 /*
   2 Copyright 2004 John Tsiombikas <nuclear@siggraph.org>
   3
   4 This file is part of the n3dmath2 library.
   5
   6 The n3dmath2 library is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9 (at your option) any later version.
  10
  11 The n3dmath2 library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 GNU General Public License for more details.
  15
  16 You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 along with the n3dmath2 library; if not, write to the Free Software
  18 Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19 */
  20
  21 #ifndef _N3DMATH2_HPP_
  22 #define _N3DMATH2_HPP_
  23
  24 #include <math.h>
  25 #include "n3dmath2_types.hpp"
  26
  27 extern const scalar_t e;
  28
  29 extern const scalar_t pi;
  30 extern const scalar_t half_pi;
  31 extern const scalar_t quarter_pi;
  32 extern const scalar_t two_pi;
  33 extern const scalar_t three_half_pi;
  34
  35 extern const scalar_t xsmall_number;
  36 extern const scalar_t small_number;
  37
  38 extern const scalar_t error_margin;
  39
  40
  41 // basis vectors
  42 #define VECTOR3_I       (Vector3(1.0, 0.0, 0.0))
  43 #define VECTOR3_J       (Vector3(0.0, 1.0, 0.0))
  44 #define VECTOR3_K       (Vector3(0.0, 0.0, 1.0))
  45
  46 #define VECTOR2_I       (Vector2(1.0, 0.0))
  47 #define VECTOR2_J       (Vector2(0.0, 1.0))
  48
  49 // angle conversion
  50 #define RAD_TO_DEG(a) ((((scalar_t)a) * 360.0) / two_pi)
  51 //#define DEG_TO_RAD(a) ((((scalar_t)a) * two_pi) / 360.0)
  52 #define DEG_TO_RAD(a) (((scalar_t)a) * (pi / 180.0))
  53
  54 #define SQ(x) ((x) * (x))
  55
  56 #ifndef __GLIBC__
  57 #define round(x)        ((x) >= 0 ? (x) + 0.5 : (x) - 0.5)
  58 #endif  // __GLIBC__
  59
  60 // -- mathematical & helper functions --
  61 scalar_t frand(scalar_t range);
  62 scalar_t integral(scalar_t (*f)(scalar_t), scalar_t low, scalar_t high, int samples);
  63 scalar_t gaussian(scalar_t x, scalar_t mean, scalar_t sdev);
  64
  65 // -- interpolation and approximation --
  66 inline scalar_t lerp(scalar_t a, scalar_t b, scalar_t t);
  67
  68 scalar_t bspline(const Vector4 &cpvec, scalar_t t);
  69 inline scalar_t bspline(scalar_t a, scalar_t b, scalar_t c, scalar_t d, scalar_t t);
  70
  71 scalar_t catmull_rom_spline(const Vector4 &cpvec, scalar_t t);
  72 inline scalar_t catmull_rom_spline(scalar_t a, scalar_t b, scalar_t c, scalar_t d, scalar_t t);
  73
  74 scalar_t bezier(const Vector4 &cp, scalar_t t);
  75 Vector3 bezier(const Vector3 &p0, const Vector3 &p1, const Vector3 &p2, const Vector3 &p3, scalar_t t);
  76 Vector3 bezier_tangent(const Vector3 &p0, const Vector3 &p1, const Vector3 &p2, const Vector3 &p3, scalar_t t);
  77
  78 // -- point / line distance in 2D --
  79 scalar_t dist_line(const Vector2 &p1, const Vector2 &p2, const Vector2 &p);
  80
  81 // -- actual class definitions --
  82 #include "n3dmath2_vec.hpp"
  83 #include "n3dmath2_mat.hpp"
  84 #include "n3dmath2_qua.hpp"
  85 #include "n3dmath2_sph.hpp"
  86 #include "n3dmath2_ray.hpp"
  87 #include "n3dmath2_qdr.hpp"
  88
  89 class Basis {
  90 public:
  91         Vector3 i, j, k;
  92
  93         Basis();
  94         Basis(const Vector3 &i, const Vector3 &j, const Vector3 &k);
  95         Basis(const Vector3 &dir, bool LeftHanded=true);
  96
  97         void rotate(scalar_t x, scalar_t y, scalar_t z);
  98         void rotate(const Vector3 &axis, scalar_t angle);
  99         void rotate(const Matrix4x4 &mat);
 100         void rotate(const Quaternion &quat);
 101
 102         Matrix3x3 create_rotation_matrix() const;
 103 };
 104
 105
 106 // bad ugly hack
 107 size_t size_of_scalar_type();
 108
 109 #include "n3dmath2.inl"
 110
 111 #endif  // _N3DMATH2_HPP_