git.mutantstargoat.com Git - summerhack/blob - src/3dengfx/src/n3dmath2/n3dmath2_qdr.hpp

   1 /*
   2 This file is part of the n3dmath2 library.
   3
   4 Copyright (c) 2004, 2005 John Tsiombikas <nuclear@siggraph.org>
   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_QDR_HPP_
  22 #define _N3DMATH2_QDR_HPP_
  23
  24 #include "n3dmath2.hpp"
  25
  26 /* used to store intersections of a ray on the surface
  27  * of a quadratic object
  28  */
  29 struct SurfPoint {
  30         Vector3 pos, normal;            // position and normal of surface at this position
  31         scalar_t t;                                     // parametric distance of intersection along ray
  32         scalar_t pre_ior, post_ior;     // obviously these come handy with raytracing
  33 };
  34
  35 // Abstract base class for surfaces
  36 class Surface {
  37 protected:
  38         Vector3 pos;
  39         Quaternion rot;
  40
  41 public:
  42         Surface(const Vector3 &pos=Vector3(0,0,0));
  43         virtual ~Surface();
  44
  45         virtual void set_position(const Vector3 &pos);
  46         virtual Vector3 get_position() const;
  47
  48         virtual void set_rotation(const Quaternion &rot);
  49         virtual Quaternion get_rotation() const;
  50
  51         virtual Vector2 inv_map(const Vector3 &pt) const = 0;
  52
  53         virtual bool check_intersection(const Ray &ray) const = 0;
  54         virtual bool find_intersection(const Ray &ray, SurfPoint *isect) const = 0;
  55 };
  56
  57 // sphere (x² + y² + z² = r²)
  58 class Sphere : public Surface {
  59 protected:
  60         scalar_t radius;
  61
  62 public:
  63         Sphere(const Vector3 &pos=Vector3(0,0,0), scalar_t rad=1.0);
  64         virtual ~Sphere();
  65
  66         virtual void set_radius(scalar_t rad);
  67         virtual scalar_t get_radius() const;
  68
  69         virtual Vector2 inv_map(const Vector3 &pt) const;
  70
  71         virtual bool check_intersection(const Ray &ray) const;
  72         virtual bool find_intersection(const Ray &ray, SurfPoint *isect) const;
  73 };
  74
  75 // plane (ax + by + cz + d = 0)
  76 class Plane : public Surface {
  77 protected:
  78         Vector3 normal;
  79
  80 public:
  81         Plane(const Vector3 &pos=Vector3(0,0,0), const Vector3 &normal=Vector3(0,0,-1));
  82         Plane(const Vector3 &p1, const Vector3 &p2, const Vector3 &p3);
  83         virtual ~Plane();
  84
  85         virtual void set_normal(const Vector3 &normal);
  86         virtual Vector3 get_normal() const;
  87
  88         virtual Vector2 inv_map(const Vector3 &pt) const;
  89
  90         virtual bool check_intersection(const Ray &ray) const;
  91         virtual bool find_intersection(const Ray &ray, SurfPoint *isect) const;
  92 };
  93
  94 class Box : public Surface {
  95 protected:
  96         Vector3 verts[8];
  97
  98 public:
  99         Box(const Vector3 &min_vec = Vector3(-1,-1,-1), const Vector3 &max_vec = Vector3(1,1,1));
 100         Box(const Vector3 &v0, const Vector3 &v1, const Vector3 &v2, const Vector3 &v3,
 101                 const Vector3 &v4, const Vector3 &v5, const Vector3 &v6, const Vector3 &v7);
 102         Box(const Vector3 *array);
 103
 104         virtual Vector2 inv_map(const Vector3 &pt) const;
 105
 106         virtual bool check_intersection(const Ray &ray) const;
 107         virtual bool find_intersection(const Ray &ray, SurfPoint *isect) const;
 108 };
 109
 110 // utility functions
 111 bool point_over_plane(const Plane &plane, const Vector3 &point);
 112 bool check_tri_ray_intersection(const Vector3 &v1, const Vector3 &v2, const Vector3 &v3, const Ray &ray);
 113
 114 #endif  // _N3DMATH2_QDR_HPP_