ioquake/jedi-academy
0
0
Fork 0
mirror of https://github.com/ioquake/jedi-academy.git synced 2024-11-22 20:31:26 +00:00
Code Issues Projects Releases Packages Wiki Activity
jedi-academy/code/Ravl/CVec.h

1001 lines
35 KiB
C++
Raw Blame History

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// RAVEN STANDARD TEMPLATE LIBRARY
// (c) 2002 Activision
//
//
// Vector Library
// --------------
// The base implimention of the Raven Vector object attempts to solve a number of
// high level problems as efficiently as possible. Where ever feasible, functions have
// been included in the .h file so the compiler can inline them.
//
// The vectors define the following operations:
// - Construction
// - Initialization
// - Member Access
// - Equality / Inequality Operators
// - Arithimitic Operators
// - Length & Distance
// - Normalization (Standard, Safe, Angular)
// - Dot & Cross Product
// - Perpendicular Vector
// - Truncation
// - Min & Max Element Analisis
// - Interpolation
// - Angle / Vector Conversion
// - Translation & Rotation
// - Point and Line Intersection Tests
// - Left / Right Line Test
// - String Operations
// - Debug Routines
// - "Standard" Vectors As Static Memebers
//
// As necessary, some projects may #define special faster versions of these routines to
// make better use of native hardware / software implimentations.
//
//
//
//
// NOTES:
// 05/29/02 - CREATED
// 05/30/02 - RotatePoint() is currently unimplimented. Waiting for Matrix Library
//
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#if !defined(RAVL_VEC_INC)
#define RAVL_VEC_INC
//namespace ravl
//{
template <class T> T Min(const T& a, const T& b) {return (a<b)?(a):(b);}
template <class T> T Max(const T& a, const T& b) {return (b<a)?(a):(b);}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Defines
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#define RAVL_VEC_UDF (1.234567E-10f) // Undefined Vector Value (for debugging)
#define RAVL_VEC_PI (3.1415926535f) // Pi
#define RAVL_VEC_DEGTORADCONST (0.0174532925f) // (RAVL_VEC_PI / 180.0f)
#define RAVL_VEC_RADTODEGCONST (57.295779514f) // (180.0f / RAVL_VEC_PI)
#define RAVL_VEC_DEGTORAD( a ) ( (a) * RAVL_VEC_DEGTORADCONST ) // Quick Macro For Degrees -> Radians
#define RAVL_VEC_RADTODEG( a ) ( (a) * RAVL_VEC_RADTODEGCONST ) // Quick Macro For Radians -> Degrees
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Enums And Typedefs
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
enum ESide
{
Side_None = 0,
Side_Left = 1,
Side_Right = 2,
Side_In = 3,
Side_Out = 4,
Side_AllIn = 5
};
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// The 4 Dimensional Vector
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class CVec4
{
public:
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Constructors
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef _DEBUG
CVec4() {}
#else
CVec4() {v[0]=v[1]=v[2]=v[3]=RAVL_VEC_UDF;} // DEBUG INITIALIZATION
#endif
CVec4(const float val) {v[0]=val; v[1]=val; v[2]=val; v[3]=val;}
CVec4(const float x,const float y,const float z, const float r) {v[0]=x; v[1]=y; v[2]=z; v[3]=r;}
CVec4(const CVec4& t) {v[0]=t.v[0]; v[1]=t.v[1]; v[2]=t.v[2]; v[3]=t.v[3];}
CVec4(const float *t) {v[0]=t[0]; v[1]=t[1]; v[2]=t[2]; v[3]=t[3];}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Initializers
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Set(const float t) {v[0]=t; v[1]=t; v[2]=t; v[3]=t;}
void Set(const float *t) {v[0]=t[0]; v[1]=t[1]; v[2]=t[2]; v[3]=t[3];}
void Set(const float x,const float y,const float z, const float r) {v[0]=x; v[1]=y; v[2]=z; v[3]=r;}
void Clear() {v[0]=0; v[1]=0; v[2]=0; v[3]=0;}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Member Accessors
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
const float& operator[](int i) const {return v[i];}
float& operator[](int i) {return v[i];}
float& pitch() {return v[0];}
float& yaw() {return v[1];}
float& roll() {return v[2];}
float& radius() {return v[3];}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Equality / Inequality Operators
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool operator! () const {return !(v[0] && v[1] && v[2] && v[3] );}
bool operator== (const CVec4& t) const {return (v[0]==t.v[0] && v[1]==t.v[1] && v[2]==t.v[2] && v[3]==t.v[3]);}
bool operator!= (const CVec4& t) const {return !(v[0]==t.v[0] && v[1]==t.v[1] && v[2]==t.v[2] && v[3]==t.v[3]);}
bool operator< (const CVec4& t) const {return (v[0]< t.v[0] && v[1]< t.v[1] && v[2]< t.v[2] && v[3]< t.v[3]);}
bool operator> (const CVec4& t) const {return (v[0]> t.v[0] && v[1]> t.v[1] && v[2]> t.v[2] && v[3]> t.v[3]);}
bool operator<= (const CVec4& t) const {return (v[0]<=t.v[0] && v[1]<=t.v[1] && v[2]<=t.v[2] && v[3]<=t.v[3]);}
bool operator>= (const CVec4& t) const {return (v[0]>=t.v[0] && v[1]>=t.v[1] && v[2]>=t.v[2] && v[3]>=t.v[3]);}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Basic Arithimitic Operators
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
const CVec4 &operator= (const float d) {v[0]=d; v[1]=d; v[2]=d; v[3]=d; return *this;}
const CVec4 &operator= (const CVec4& t) {v[0]=t.v[0]; v[1]=t.v[1]; v[2]=t.v[2]; v[3]=t.v[3]; return *this;}
const CVec4 &operator+= (const float d) {v[0]+=d; v[1]+=d; v[2]+=d; v[3]+=d; return *this;}
const CVec4 &operator+= (const CVec4& t) {v[0]+=t.v[0]; v[1]+=t.v[1]; v[2]+=t.v[2]; v[3]+=t.v[3];return *this;}
const CVec4 &operator-= (const float d) {v[0]-=d; v[1]-=d; v[2]-=d; v[3]-=d; return *this;}
const CVec4 &operator-= (const CVec4& t) {v[0]-=t.v[0]; v[1]-=t.v[1]; v[2]-=t.v[2]; v[3]-=t.v[3];return *this;}
const CVec4 &operator*= (const float d) {v[0]*=d; v[1]*=d; v[2]*=d; v[3]*=d; return *this;}
const CVec4 &operator*= (const CVec4& t) {v[0]*=t.v[0]; v[1]*=t.v[1]; v[2]*=t.v[2]; v[3]*=t.v[3];return *this;}
const CVec4 &operator/= (const float d) {v[0]/=d; v[1]/=d; v[2]/=d; v[3]/=d; return *this;}
const CVec4 &operator/= (const CVec4& t) {v[0]/=t.v[0]; v[1]/=t.v[1]; v[2]/=t.v[2]; v[3]/=t.v[3];return *this;}
inline CVec4 operator+ (const CVec4 &t) const {return CVec4(v[0]+t.v[0], v[1]+t.v[1], v[2]+t.v[2], v[3]+t.v[3]);}
inline CVec4 operator- (const CVec4 &t) const {return CVec4(v[0]-t.v[0], v[1]-t.v[1], v[2]-t.v[2], v[3]-t.v[3]);}
inline CVec4 operator* (const CVec4 &t) const {return CVec4(v[0]*t.v[0], v[1]*t.v[1], v[2]*t.v[2], v[3]*t.v[3]);}
inline CVec4 operator/ (const CVec4 &t) const {return CVec4(v[0]/t.v[0], v[1]/t.v[1], v[2]/t.v[2], v[3]/t.v[3]);}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Length And Distance Calculations
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float Len() const;
float Len2() const {return (v[0]*v[0]+v[1]*v[1]+v[2]*v[2]+v[3]*v[3]);}
float Dist(const CVec4& t) const;
float Dist2(const CVec4& t) const {return ((t.v[0]-v[0])*(t.v[0]-v[0]) + (t.v[1]-v[1])*(t.v[1]-v[1]) + (t.v[2]-v[2])*(t.v[2]-v[2]) + (t.v[3]-v[3])*(t.v[3]-v[3]) );}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Normalization
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float Norm();
float SafeNorm();
void AngleNorm();
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Dot, Cross & Perpendicular Vector
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float Dot(const CVec4& t) const {return (v[0]*t.v[0] + v[1]*t.v[1] + v[2]*t.v[2] + v[3]*t.v[3]);}
void Cross(const CVec4& t)
{
CVec4 temp(*this);
v[0] = (temp.v[1]*t.v[2]) - (temp.v[2]*t.v[1]);
v[1] = (temp.v[2]*t.v[0]) - (temp.v[0]*t.v[2]);
v[2] = (temp.v[0]*t.v[1]) - (temp.v[1]*t.v[0]);
v[3] = 0;
}
void Perp();
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Truncation & Element Analysis
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Min(const CVec4& t)
{
if (t.v[0]<v[0]) v[0]=t.v[0];
if (t.v[1]<v[1]) v[1]=t.v[1];
if (t.v[2]<v[2]) v[2]=t.v[2];
if (t.v[3]<v[3]) v[3]=t.v[3];
}
void Max(const CVec4& t)
{
if (t.v[0]>v[0]) v[0]=t.v[0];
if (t.v[1]>v[1]) v[1]=t.v[1];
if (t.v[2]>v[2]) v[2]=t.v[2];
if (t.v[3]>v[3]) v[3]=t.v[3];
}
float MaxElement() const
{
return v[MaxElementIndex()];
}
int MaxElementIndex() const;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Interpolation
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Interp(const CVec4 &v1, const CVec4 &v2, const float t)
{
(*this)=v1;
(*this)-=v2;
(*this)*=t;
(*this)+=v2;
}
void ScaleAdd(const CVec4& t, const float scale)
{
v[0] += (scale * t.v[0]);
v[1] += (scale * t.v[1]);
v[2] += (scale * t.v[2]);
v[3] += (scale * t.v[3]);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Conversion Angle To Vector (Angle In Degrees)
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void VecToAng();
void AngToVec();
void AngToVec(CVec4& Right, CVec4& Up);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Conversion Angle To Vector (Angle In Radians)
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void VecToAngRad();
void AngToVecRad();
void AngToVecRad(CVec4& Right, CVec4& Up);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Conversion Between Radians And Degrees
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void ToRadians();
void ToDegrees();
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Project
//
// Standard projection function. Take the (this) and project it onto the vector
// (U). Imagine drawing a line perpendicular to U from the endpoint of the (this)
// Vector. That then becomes the new vector.
//
// The value returned is the scale of the new vector with respect to the one passed
// to the function. If the scale is less than (1.0) then the new vector is shorter
// than (U). If the scale is negative, then the vector is going in the opposite
// direction of (U).
//
// _ (U)
// /|
// / _ (this)
// / RESULTS-> /|
// / /
// / __\ (this) /
// /___--- / /
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float Project(const CVec4 &U)
{
float Scale = (Dot(U) / U.Len2()); // Find the scale of this vector on U
(*this)=U; // Copy U onto this vector
(*this)*=Scale; // Use the previously calculated scale to get the right length.
return Scale;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Project To Line
//
// This function takes two other points in space as the start and end of a line
// segment and projects the (this) point onto the line defined by (Start)->(Stop)
//
// RETURN VALUES:
// (-INF, 0.0) : (this) landed on the line before (Start)
// (0.0, 1.0) : (this) landed in the line segment between (Start) and (Stop)
// (1.0, INF) : (this) landed on the line beyond (End)
//
// (Stop)
// /
// /
// o _
// / |\
// / (this)
// /
// (Start)
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float ProjectToLine(const CVec4 &Start, const CVec4 &Stop)
{
(*this) -= Start;
float Scale = Project(Stop - Start);
(*this) += Start;
return Scale;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Project To Line Seg
//
// Same As Project To Line, Except It Will Clamp To Start And Stop
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float ProjectToLineSeg(const CVec4 &Start, const CVec4 &Stop)
{
float Scale = ProjectToLine(Start, Stop);
if (Scale<0.0f)
{
(*this) = Start;
}
else if (Scale>1.0f)
{
(*this) = Stop;
}
return Scale;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Distance To Line
//
// Uses project to line and than calculates distance to the new point
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float DistToLine(const CVec4 &Start, const CVec4 &Stop) const
{
CVec4 P(*this);
P.ProjectToLineSeg(Start, Stop);
return Dist(P);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Distance To Line
//
// Uses project to line and than calculates distance to the new point
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float DistToLine2(const CVec4 &Start, const CVec4 &Stop) const
{
CVec4 P(*this);
P.ProjectToLineSeg(Start, Stop);
return Dist2(P);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Translation & Rotation (2D)
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void RotatePoint(const CVec4 &Angle, const CVec4 &Origin);
void Reposition(const CVec4 &Translation, float RotationDegrees=0.0);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Area Of The Parallel Pipid (2D)
//
// Given two more points, this function calculates the area of the parallel pipid
// formed.
//
// Note: This function CAN return a negative "area" if (this) is above or right of
// (A) and (B)... We do not take the abs because the sign of the "area" is needed
// for the left right test (see below)
//
//
// ___---( ... )
// (A)---/ /
// / /
// / /
// / /
// / ___---(B)
// (this)---/
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float AreaParallelPipid(const CVec4 &A, const CVec4 &B) const
{
return ((A.v[0]*B.v[1] - A.v[1]*B.v[0]) +
(B.v[0]* v[1] - v[0]*B.v[1]) +
( v[0]*A.v[1] - A.v[0]* v[1]));
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Area Of The Triangle (2D)
//
// Given two more points, this function calculates the area of the triangle formed.
//
// (A)
// / \__
// / \__
// / \_
// / ___---(B)
// (this)---/
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float AreaTriange(const CVec4 &A, const CVec4 &B) const
{
return (AreaParallelPipid(A, B) * 0.5f);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// The Left Right Test (2D)
//
// Given a line segment (Start->End) and a tolerance for *right on*, this function
// evaluates which side the point is of the line. (Side_Left in this example)
//
//
//
// (this) ___---/(End)
// ___---/
// ___---/
// (Start)/
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
ESide LRTest(const CVec4 &Start, const CVec4 &End, float Tolerance=0.0) const
{
float Area = AreaParallelPipid(Start, End);
if (Area>Tolerance)
{
return Side_Left;
}
if (Area<(Tolerance*-1))
{
return Side_Right;
}
return Side_None;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Point In Circumscribed Circle (True/False)
//
// Returns true if the given point is within the circumscribed
// circle of the given ABC Triangle:
// _____
// / B \
// / / \ \
// | / \ |
// |A---------C|
// \ Pt /
// \_______/
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool PtInCircle(const CVec4 &A, const CVec4 &B, const CVec4 &C) const;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Point In Standard Circle (True/False)
//
// Returns true if the given point is within the Circle
// _____
// / \
// / \
// | Circle |
// | |
// \ Pt /
// \_______/
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool PtInCircle(const CVec4 &Circle, float Radius) const;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Line Intersects Circle (True/False)
//
// r - Radius Of The Circle
// A - Start Of Line Segment
// B - End Of Line Segment
//
// P - Projected Position Of Origin Onto Line AB
//
//
// (Stop)
// /
// /
// (P)
// / \ \
// / (this)-r->|
// / /
// (Start)
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool LineInCircle(const CVec4 &Start, const CVec4 &Stop, float Radius);
bool LineInCircle(const CVec4 &Start, const CVec4 &Stop, float Radius, CVec4 &PointOnLine);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// String Operations
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void FromStr(const char *s);
void ToStr(char* s) const;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Debug Routines
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifdef _DEBUG
bool IsFinite();
bool IsInitialized();
#endif
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Data
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
private:
float v[4];
public:
static const CVec4 mX;
static const CVec4 mY;
static const CVec4 mZ;
static const CVec4 mW;
static const CVec4 mZero;
};
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// The 3 Dimensional Vector
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class CVec3
{
public:
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Constructors
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef _DEBUG
CVec3() {}
#else
CVec3() {v[0]=v[1]=v[2]=RAVL_VEC_UDF;} // DEBUG INITIALIZATION
#endif
CVec3(const float val) {v[0]=val; v[1]=val; v[2]=val; }
CVec3(const float x,const float y,const float z) {v[0]=x; v[1]=y; v[2]=z; }
CVec3(const CVec3& t) {v[0]=t.v[0]; v[1]=t.v[1]; v[2]=t.v[2];}
CVec3(const float *t) {v[0]=t[0]; v[1]=t[1]; v[2]=t[2]; }
float x() const {return v[0];}
float y() const {return v[1];}
float z() const {return v[2];}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Initializers
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Set(const float t) {v[0]=t; v[1]=t; v[2]=t; }
void Set(const float *t) {v[0]=t[0]; v[1]=t[1]; v[2]=t[2]; }
void Set(const float x,const float y,const float z) {v[0]=x; v[1]=y; v[2]=z; }
void Clear() {v[0]=0; v[1]=0; v[2]=0; }
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Member Accessors
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
const float& operator[](int i) const {return v[i];}
float& operator[](int i) {return v[i];}
float& pitch() {return v[0];}
float& yaw() {return v[1];}
float& roll() {return v[2];}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Equality / Inequality Operators
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool operator! () const {return !(v[0] && v[1] && v[2] );}
bool operator== (const CVec3& t) const {return (v[0]==t.v[0] && v[1]==t.v[1] && v[2]==t.v[2]);}
bool operator!= (const CVec3& t) const {return !(v[0]==t.v[0] && v[1]==t.v[1] && v[2]==t.v[2]);}
bool operator< (const CVec3& t) const {return (v[0]< t.v[0] && v[1]< t.v[1] && v[2]< t.v[2]);}
bool operator> (const CVec3& t) const {return (v[0]> t.v[0] && v[1]> t.v[1] && v[2]> t.v[2]);}
bool operator<= (const CVec3& t) const {return (v[0]<=t.v[0] && v[1]<=t.v[1] && v[2]<=t.v[2]);}
bool operator>= (const CVec3& t) const {return (v[0]>=t.v[0] && v[1]>=t.v[1] && v[2]>=t.v[2]);}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Basic Arithimitic Operators
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
const CVec3 &operator= (const float d) {v[0]=d; v[1]=d; v[2]=d; return *this;}
const CVec3 &operator= (const CVec3& t) {v[0]=t.v[0]; v[1]=t.v[1]; v[2]=t.v[2]; return *this;}
const CVec3 &operator+= (const float d) {v[0]+=d; v[1]+=d; v[2]+=d; return *this;}
const CVec3 &operator+= (const CVec3& t) {v[0]+=t.v[0]; v[1]+=t.v[1]; v[2]+=t.v[2];return *this;}
const CVec3 &operator-= (const float d) {v[0]-=d; v[1]-=d; v[2]-=d; return *this;}
const CVec3 &operator-= (const CVec3& t) {v[0]-=t.v[0]; v[1]-=t.v[1]; v[2]-=t.v[2];return *this;}
const CVec3 &operator*= (const float d) {v[0]*=d; v[1]*=d; v[2]*=d; return *this;}
const CVec3 &operator*= (const CVec3& t) {v[0]*=t.v[0]; v[1]*=t.v[1]; v[2]*=t.v[2];return *this;}
const CVec3 &operator/= (const float d) {v[0]/=d; v[1]/=d; v[2]/=d; return *this;}
const CVec3 &operator/= (const CVec3& t) {v[0]/=t.v[0]; v[1]/=t.v[1]; v[2]/=t.v[2];return *this;}
inline CVec3 operator+ (const CVec3 &t) const {return CVec3(v[0]+t.v[0], v[1]+t.v[1], v[2]+t.v[2]);}
inline CVec3 operator- (const CVec3 &t) const {return CVec3(v[0]-t.v[0], v[1]-t.v[1], v[2]-t.v[2]);}
inline CVec3 operator* (const CVec3 &t) const {return CVec3(v[0]*t.v[0], v[1]*t.v[1], v[2]*t.v[2]);}
inline CVec3 operator/ (const CVec3 &t) const {return CVec3(v[0]/t.v[0], v[1]/t.v[1], v[2]/t.v[2]);}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Length And Distance Calculations
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float Len() const;
float Len2() const {return (v[0]*v[0]+v[1]*v[1]+v[2]*v[2]);}
float Dist(const CVec3& t) const;
float Dist2(const CVec3& t) const {return ((t.v[0]-v[0])*(t.v[0]-v[0]) + (t.v[1]-v[1])*(t.v[1]-v[1]) + (t.v[2]-v[2])*(t.v[2]-v[2]));}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Normalization
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float Norm();
float SafeNorm();
void AngleNorm();
float Truncate(float maxlen);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Dot, Cross & Perpendicular Vector
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float Dot(const CVec3& t) const {return (v[0]*t.v[0] + v[1]*t.v[1] + v[2]*t.v[2]);}
void Cross(const CVec3& t)
{
CVec3 temp(*this);
v[0] = (temp.v[1]*t.v[2]) - (temp.v[2]*t.v[1]);
v[1] = (temp.v[2]*t.v[0]) - (temp.v[0]*t.v[2]);
v[2] = (temp.v[0]*t.v[1]) - (temp.v[1]*t.v[0]);
}
void Perp();
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Truncation & Element Analysis
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Min(const CVec3& t)
{
if (t.v[0]<v[0]) v[0]=t.v[0];
if (t.v[1]<v[1]) v[1]=t.v[1];
if (t.v[2]<v[2]) v[2]=t.v[2];
}
void Max(const CVec3& t)
{
if (t.v[0]>v[0]) v[0]=t.v[0];
if (t.v[1]>v[1]) v[1]=t.v[1];
if (t.v[2]>v[2]) v[2]=t.v[2];
}
float MaxElement() const
{
return v[MaxElementIndex()];
}
int MaxElementIndex() const;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Interpolation
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Interp(const CVec3 &v1, const CVec3 &v2, const float t)
{
(*this)=v1;
(*this)-=v2;
(*this)*=t;
(*this)+=v2;
}
void ScaleAdd(const CVec3& t, const float scale)
{
v[0] += (scale * t.v[0]);
v[1] += (scale * t.v[1]);
v[2] += (scale * t.v[2]);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Conversion Angle To Vector (Angle In Degrees)
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void VecToAng();
void AngToVec();
void AngToVec(CVec3& Right, CVec3& Up);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Conversion Angle To Vector (Angle In Radians)
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void VecToAngRad();
void AngToVecRad();
void AngToVecRad(CVec3& Right, CVec3& Up);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Conversion Between Radians And Degrees
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void ToRadians();
void ToDegrees();
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Project
//
// Standard projection function. Take the (this) and project it onto the vector
// (U). Imagine drawing a line perpendicular to U from the endpoint of the (this)
// Vector. That then becomes the new vector.
//
// The value returned is the scale of the new vector with respect to the one passed
// to the function. If the scale is less than (1.0) then the new vector is shorter
// than (U). If the scale is negative, then the vector is going in the opposite
// direction of (U).
//
// _ (U)
// /|
// / _ (this)
// / RESULTS-> /|
// / /
// / __\ (this) /
// /___--- / /
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float Project(const CVec3 &U)
{
float Scale = (Dot(U) / U.Len2()); // Find the scale of this vector on U
(*this)=U; // Copy U onto this vector
(*this)*=Scale; // Use the previously calculated scale to get the right length.
return Scale;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Project To Line
//
// This function takes two other points in space as the start and end of a line
// segment and projects the (this) point onto the line defined by (Start)->(Stop)
//
// RETURN VALUES:
// (-INF, 0.0) : (this) landed on the line before (Start)
// (0.0, 1.0) : (this) landed in the line segment between (Start) and (Stop)
// (1.0, INF) : (this) landed on the line beyond (End)
//
// (Stop)
// /
// /
// o _
// / |\
// / (this)
// /
// (Start)
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float ProjectToLine(const CVec3 &Start, const CVec3 &Stop)
{
(*this) -= Start;
float Scale = Project(Stop - Start);
(*this) += Start;
return Scale;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Project To Line Seg
//
// Same As Project To Line, Except It Will Clamp To Start And Stop
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float ProjectToLineSeg(const CVec3 &Start, const CVec3 &Stop)
{
float Scale = ProjectToLine(Start, Stop);
if (Scale<0.0f)
{
(*this) = Start;
}
else if (Scale>1.0f)
{
(*this) = Stop;
}
return Scale;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Distance To Line
//
// Uses project to line and than calculates distance to the new point
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float DistToLine(const CVec3 &Start, const CVec3 &Stop) const
{
CVec3 P(*this);
P.ProjectToLineSeg(Start, Stop);
return Dist(P);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Distance To Line
//
// Uses project to line and than calculates distance to the new point
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float DistToLine2(const CVec3 &Start, const CVec3 &Stop) const
{
CVec3 P(*this);
P.ProjectToLineSeg(Start, Stop);
return Dist2(P);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Translation & Rotation (2D)
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void RotatePoint(const CVec3 &Angle, const CVec3 &Origin);
void Reposition(const CVec3 &Translation, float RotationDegrees=0.0);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Area Of The Parallel Pipid (2D)
//
// Given two more points, this function calculates the area of the parallel pipid
// formed.
//
// Note: This function CAN return a negative "area" if (this) is above or right of
// (A) and (B)... We do not take the abs because the sign of the "area" is needed
// for the left right test (see below)
//
//
// ___---( ... )
// (A)---/ /
// / /
// / /
// / /
// / ___---(B)
// (this)---/
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float AreaParallelPipid(const CVec3 &A, const CVec3 &B) const
{
return ((A.v[0]*B.v[1] - A.v[1]*B.v[0]) +
(B.v[0]* v[1] - v[0]*B.v[1]) +
( v[0]*A.v[1] - A.v[0]* v[1]));
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Area Of The Triangle (2D)
//
// Given two more points, this function calculates the area of the triangle formed.
//
// (A)
// / \__
// / \__
// / \_
// / ___---(B)
// (this)---/
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float AreaTriange(const CVec3 &A, const CVec3 &B) const
{
return (AreaParallelPipid(A, B) * 0.5f);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// The Left Right Test (2D)
//
// Given a line segment (Start->End) and a tolerance for *right on*, this function
// evaluates which side the point is of the line. (Side_Left in this example)
//
//
//
// (this) ___---/(End)
// ___---/
// ___---/
// (Start)/
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
ESide LRTest(const CVec3 &Start, const CVec3 &End, float Tolerance=0.0) const
{
float Area = AreaParallelPipid(Start, End);
if (Area>Tolerance)
{
return Side_Left;
}
if (Area<(Tolerance*-1))
{
return Side_Right;
}
return Side_None;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Point In Circumscribed Circle (True/False)
//
// Returns true if the given point is within the circumscribed
// circle of the given ABC Triangle:
// _____
// / B \
// / / \ \
// | / \ |
// |A---------C|
// \ Pt /
// \_______/
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool PtInCircle(const CVec3 &A, const CVec3 &B, const CVec3 &C) const;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Point In Standard Circle (True/False)
//
// Returns true if the given point is within the Circle
// _____
// / \
// / \
// | Circle |
// | |
// \ Pt /
// \_______/
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool PtInCircle(const CVec3 &Circle, float Radius) const;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Line Intersects Circle (True/False)
//
// r - Radius Of The Circle
// A - Start Of Line Segment
// B - End Of Line Segment
//
// P - Projected Position Of Origin Onto Line AB
//
//
// (Stop)
// /
// /
// (P)
// / \ \
// / (this)-r->|
// / /
// (Start)
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool LineInCircle(const CVec3 &Start, const CVec3 &Stop, float Radius);
bool LineInCircle(const CVec3 &Start, const CVec3 &Stop, float Radius, CVec3 &PointOnLine);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// String Operations
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void FromStr(const char *s);
void ToStr(char* s) const;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Debug Routines
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifdef _DEBUG
bool IsFinite();
bool IsInitialized();
#endif
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Data
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
public:
float v[3];
static const CVec3 mX;
static const CVec3 mY;
static const CVec3 mZ;
static const CVec3 mZero;
};
//};
#endif
Reference in a new issue View git blame Copy permalink