git.mutantstargoat.com Git - summerhack/blob - tools/curve_draw/vmath/quaternion.h

   1 /*
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   3 Copyright (C) 2005 John Tsiombikas
   4
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   9
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  18 */
  19
  20 /**
  21  * @file quaternion.h
  22  * @author John Tsiombikas
  23  * @date 28 June 2005
  24  *
  25  * Quaternion math.
  26  */
  27
  28 #ifndef QUATERNION_H_
  29 #define QUATERNION_H_
  30
  31 #include <iostream>
  32 #include "vmath_types.h"
  33 #include "vector.h"
  34
  35 /** Quaternion */
  36 class Quaternion {
  37 public:
  38         scalar_t s;
  39         Vector3 v;
  40
  41         Quaternion();
  42         Quaternion(scalar_t s, const Vector3 &v);
  43         Quaternion(scalar_t s, scalar_t x, scalar_t y, scalar_t z);
  44         Quaternion(const Vector3 &axis, scalar_t angle);
  45
  46         Quaternion operator +(const Quaternion &quat) const;
  47         Quaternion operator -(const Quaternion &quat) const;
  48         Quaternion operator -() const;
  49         Quaternion operator *(const Quaternion &quat) const;
  50
  51         void operator +=(const Quaternion &quat);
  52         void operator -=(const Quaternion &quat);
  53         void operator *=(const Quaternion &quat);
  54
  55         void reset_identity();
  56
  57         Quaternion conjugate() const;
  58
  59         scalar_t length() const;
  60         scalar_t length_sq() const;
  61
  62         void normalize();
  63         Quaternion normalized() const;
  64
  65         Quaternion inverse() const;
  66
  67         void set_rotation(const Vector3 &axis, scalar_t angle);
  68         void rotate(const Vector3 &axis, scalar_t angle);
  69         /* note: this is a totally different operation from the above
  70          * this treats the quaternion as signifying direction and rotates
  71          * it by a rotation quaternion by rot * q * rot'
  72          */
  73         void rotate(const Quaternion &q);
  74
  75         Matrix3x3 get_rotation_matrix() const;
  76
  77         friend Quaternion slerp(const Quaternion &q1, const Quaternion &q2, scalar_t t);
  78
  79         friend std::ostream &operator <<(std::ostream &out, const Quaternion &q);
  80 };
  81
  82
  83 #endif  // QUATERNION_H_