added 3dengfx into the repo, probably not the correct version for this
[summerhack] / src / 3dengfx / src / n3dmath2 / n3dmath2_vec.cpp
diff --git a/src/3dengfx/src/n3dmath2/n3dmath2_vec.cpp b/src/3dengfx/src/n3dmath2/n3dmath2_vec.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..53d386b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,279 @@
+/*
+Copyright 2004 John Tsiombikas <nuclear@siggraph.org>
+
+This file is part of the n3dmath2 library.
+
+The n3dmath2 library is free software; you can redistribute it and/or modify
+it under the terms of the GNU General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+(at your option) any later version.
+
+The n3dmath2 library is distributed in the hope that it will be useful,
+but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+GNU General Public License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU General Public License
+along with the n3dmath2 library; if not, write to the Free Software
+Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
+*/
+
+#include "n3dmath2.hpp"
+
+// ---------- Vector2 -----------
+
+Vector2::Vector2(scalar_t x, scalar_t y) {
+       this->x = x;
+       this->y = y;
+}
+
+Vector2::Vector2(const Vector3 &vec) {
+       x = vec.x;
+       y = vec.y;
+}
+
+Vector2::Vector2(const Vector4 &vec) {
+       x = vec.x;
+       y = vec.y;
+}
+
+void Vector2::normalize() {
+       scalar_t len = length();
+       x /= len;
+       y /= len;
+}
+
+Vector2 Vector2::normalized() const {  
+       scalar_t len = length();
+       return Vector2(x / len, y / len);
+}      
+       
+void Vector2::transform(const Matrix3x3 &mat) {
+       scalar_t nx = mat[0][0] * x + mat[0][1] * y + mat[0][2];
+       y = mat[1][0] * x + mat[1][1] * y + mat[1][2];
+       x = nx;
+}
+
+Vector2 Vector2::transformed(const Matrix3x3 &mat) const {
+       Vector2 vec;
+       vec.x = mat[0][0] * x + mat[0][1] * y + mat[0][2];
+       vec.y = mat[1][0] * x + mat[1][1] * y + mat[1][2];
+       return vec;
+}
+
+void Vector2::rotate(scalar_t angle) {
+       *this = Vector2(cos(angle) * x - sin(angle) * y, sin(angle) * x + cos(angle) * y);
+}
+
+Vector2 Vector2::rotated(scalar_t angle) const {
+       return Vector2(cos(angle) * x - sin(angle) * y, sin(angle) * x + cos(angle) * y);
+}
+       
+Vector2 Vector2::reflection(const Vector2 &normal) const {
+       return 2.0 * dot_product(*this, normal) * normal - *this;
+}
+
+Vector2 Vector2::refraction(const Vector2 &normal, scalar_t src_ior, scalar_t dst_ior) const {
+       return *this;
+}
+
+std::ostream &operator <<(std::ostream &out, const Vector2 &vec) {
+       out << "[" << vec.x << " " << vec.y << "]";
+       return out;
+}
+
+
+
+// --------- Vector3 ----------
+
+Vector3::Vector3(scalar_t x, scalar_t y, scalar_t z) {
+       this->x = x;
+       this->y = y;
+       this->z = z;
+}
+
+Vector3::Vector3(const Vector2 &vec) {
+       x = vec.x;
+       y = vec.y;
+       z = 1;
+}
+
+Vector3::Vector3(const Vector4 &vec) {
+       x = vec.x;
+       y = vec.y;
+       z = vec.z;
+}
+
+Vector3::Vector3(const SphVector &sph) {
+       *this = sph;
+}
+
+Vector3 &Vector3::operator =(const SphVector &sph) {
+       x = sph.r * cos(sph.theta) * sin(sph.phi);
+       z = sph.r * sin(sph.theta) * sin(sph.phi);
+       y = sph.r * cos(sph.phi);
+       return *this;
+}
+
+void Vector3::normalize() {
+       scalar_t len = length();
+       x /= len;
+       y /= len;
+       z /= len;       
+}
+
+Vector3 Vector3::normalized() const {
+       scalar_t len = length();
+       return Vector3(x / len, y / len, z / len);
+}
+
+Vector3 Vector3::reflection(const Vector3 &normal) const {
+       return -(2.0 * dot_product(*this, normal) * normal - *this);
+}
+
+Vector3 Vector3::refraction(const Vector3 &normal, scalar_t src_ior, scalar_t dst_ior) const {
+       scalar_t cos_inc = dot_product(*this, -normal);
+       scalar_t ior = src_ior / dst_ior;
+
+       scalar_t radical = 1.0 + SQ(ior) * (SQ(cos_inc) - 1.0);
+
+       if(radical < 0.0) {             // total internal reflection
+               return reflection(normal);
+       }
+
+       scalar_t beta = ior * cos_inc - sqrt(radical);
+
+       return *this * ior + normal * beta;
+}
+
+void Vector3::transform(const Matrix3x3 &mat) {
+       scalar_t nx = mat[0][0] * x + mat[0][1] * y + mat[0][2] * z;
+       scalar_t ny = mat[1][0] * x + mat[1][1] * y + mat[1][2] * z;
+       z = mat[2][0] * x + mat[2][1] * y + mat[2][2] * z;
+       x = nx;
+       y = ny;
+}
+
+Vector3 Vector3::transformed(const Matrix3x3 &mat) const {
+       Vector3 vec;
+       vec.x = mat[0][0] * x + mat[0][1] * y + mat[0][2] * z;
+       vec.y = mat[1][0] * x + mat[1][1] * y + mat[1][2] * z;
+       vec.z = mat[2][0] * x + mat[2][1] * y + mat[2][2] * z;
+       return vec;
+}
+
+void Vector3::transform(const Matrix4x4 &mat) {
+       scalar_t nx = mat[0][0] * x + mat[0][1] * y + mat[0][2] * z + mat[0][3];
+       scalar_t ny = mat[1][0] * x + mat[1][1] * y + mat[1][2] * z + mat[1][3];
+       z = mat[2][0] * x + mat[2][1] * y + mat[2][2] * z + mat[2][3];
+       x = nx;
+       y = ny;
+}
+
+Vector3 Vector3::transformed(const Matrix4x4 &mat) const {
+       Vector3 vec;
+       vec.x = mat[0][0] * x + mat[0][1] * y + mat[0][2] * z + mat[0][3];
+       vec.y = mat[1][0] * x + mat[1][1] * y + mat[1][2] * z + mat[1][3];
+       vec.z = mat[2][0] * x + mat[2][1] * y + mat[2][2] * z + mat[2][3];
+       return vec;
+}
+
+void Vector3::transform(const Quaternion &quat) {
+       Quaternion vq(0.0f, *this);
+       vq = quat * vq * quat.inverse();
+       *this = vq.v;
+}
+
+Vector3 Vector3::transformed(const Quaternion &quat) const {
+       Quaternion vq(0.0f, *this);
+       vq = quat * vq * quat.inverse();
+       return vq.v;
+}
+
+void Vector3::rotate(const Vector3 &euler) {
+       Matrix4x4 rot;
+       rot.set_rotation(euler);
+       transform(rot);
+}
+
+Vector3 Vector3::rotated(const Vector3 &euler) const {
+       Matrix4x4 rot;
+       rot.set_rotation(euler);
+       return transformed(rot);
+}
+
+std::ostream &operator <<(std::ostream &out, const Vector3 &vec) {
+       out << "[" << vec.x << " " << vec.y << " " << vec.z << "]";
+       return out;
+}
+
+
+
+// -------------- Vector4 --------------
+Vector4::Vector4(scalar_t x, scalar_t y, scalar_t z, scalar_t w) {
+       this->x = x;
+       this->y = y;
+       this->z = z;
+       this->w = w;
+}
+
+Vector4::Vector4(const Vector2 &vec) {
+       x = vec.x;
+       y = vec.y;
+       z = 1;
+       w = 1;
+}
+
+Vector4::Vector4(const Vector3 &vec) {
+       x = vec.x;
+       y = vec.y;
+       z = vec.z;
+       w = 1;
+}
+
+void Vector4::normalize() {
+       scalar_t len = (scalar_t)sqrt(x*x + y*y + z*z + w*w);
+       x /= len;
+       y /= len;
+       z /= len;
+       w /= len;
+}
+
+Vector4 Vector4::normalized() const {
+       scalar_t len = (scalar_t)sqrt(x*x + y*y + z*z + w*w);
+       return Vector4(x / len, y / len, z / len, w / len);
+}
+
+void Vector4::transform(const Matrix4x4 &mat) {
+       scalar_t nx = mat[0][0] * x + mat[0][1] * y + mat[0][2] * z + mat[0][3] * w;
+       scalar_t ny = mat[1][0] * x + mat[1][1] * y + mat[1][2] * z + mat[1][3] * w;
+       scalar_t nz = mat[2][0] * x + mat[2][1] * y + mat[2][2] * z + mat[2][3] * w;
+       w = mat[3][0] * x + mat[3][1] * y + mat[3][2] * z + mat[3][3] * w;
+       x = nx;
+       y = ny;
+       z = nz;
+}
+
+Vector4 Vector4::transformed(const Matrix4x4 &mat) const {
+       Vector4 vec;
+       vec.x = mat[0][0] * x + mat[0][1] * y + mat[0][2] * z + mat[0][3] * w;
+       vec.y = mat[1][0] * x + mat[1][1] * y + mat[1][2] * z + mat[1][3] * w;
+       vec.z = mat[2][0] * x + mat[2][1] * y + mat[2][2] * z + mat[2][3] * w;
+       vec.w = mat[3][0] * x + mat[3][1] * y + mat[3][2] * z + mat[3][3] * w;
+       return vec;
+}
+
+// TODO: implement 4D vector reflection
+Vector4 Vector4::reflection(const Vector4 &normal) const {
+       return *this;
+}
+
+// TODO: implement 4D vector refraction
+Vector4 Vector4::refraction(const Vector4 &normal, scalar_t src_ior, scalar_t dst_ior) const {
+       return *this;
+}
+
+std::ostream &operator <<(std::ostream &out, const Vector4 &vec) {
+       out << "[" << vec.x << " " << vec.y << " " << vec.z << " " << vec.w << "]";
+       return out;
+}