| 1 | |
|---|
| 2 | |
|---|
| 3 | |
|---|
| 4 | |
|---|
| 5 | |
|---|
| 6 | |
|---|
| 7 | |
|---|
| 8 | |
|---|
| 9 | |
|---|
| 10 | |
|---|
| 11 | |
|---|
| 12 | |
|---|
| 13 | |
|---|
| 14 | |
|---|
| 15 | |
|---|
| 16 | |
|---|
| 17 | |
|---|
| 18 | #include "lib3ds_impl.h" |
|---|
| 19 | |
|---|
| 20 | |
|---|
| 21 | |
|---|
| 22 | |
|---|
| 23 | |
|---|
| 24 | |
|---|
| 25 | |
|---|
| 26 | void |
|---|
| 27 | lib3ds_matrix_zero(float m[4][4]) { |
|---|
| 28 | int i, j; |
|---|
| 29 | |
|---|
| 30 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 31 | for (j = 0; j < 4; j++) m[i][j] = 0.0f; |
|---|
| 32 | } |
|---|
| 33 | } |
|---|
| 34 | |
|---|
| 35 | |
|---|
| 36 | |
|---|
| 37 | |
|---|
| 38 | |
|---|
| 39 | |
|---|
| 40 | |
|---|
| 41 | void |
|---|
| 42 | lib3ds_matrix_identity(float m[4][4]) { |
|---|
| 43 | int i, j; |
|---|
| 44 | |
|---|
| 45 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 46 | for (j = 0; j < 4; j++) m[i][j] = 0.0; |
|---|
| 47 | } |
|---|
| 48 | for (i = 0; i < 4; i++) m[i][i] = 1.0; |
|---|
| 49 | } |
|---|
| 50 | |
|---|
| 51 | |
|---|
| 52 | |
|---|
| 53 | |
|---|
| 54 | |
|---|
| 55 | void |
|---|
| 56 | lib3ds_matrix_copy(float dest[4][4], float src[4][4]) { |
|---|
| 57 | memcpy(dest, src, 16 * sizeof(float)); |
|---|
| 58 | } |
|---|
| 59 | |
|---|
| 60 | |
|---|
| 61 | |
|---|
| 62 | |
|---|
| 63 | |
|---|
| 64 | void |
|---|
| 65 | lib3ds_matrix_neg(float m[4][4]) { |
|---|
| 66 | int i, j; |
|---|
| 67 | |
|---|
| 68 | for (j = 0; j < 4; j++) { |
|---|
| 69 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 70 | m[j][i] = -m[j][i]; |
|---|
| 71 | } |
|---|
| 72 | } |
|---|
| 73 | } |
|---|
| 74 | |
|---|
| 75 | |
|---|
| 76 | |
|---|
| 77 | |
|---|
| 78 | |
|---|
| 79 | void |
|---|
| 80 | lib3ds_matrix_transpose(float m[4][4]) { |
|---|
| 81 | int i, j; |
|---|
| 82 | float swp; |
|---|
| 83 | |
|---|
| 84 | for (j = 0; j < 4; j++) { |
|---|
| 85 | for (i = j + 1; i < 4; i++) { |
|---|
| 86 | swp = m[j][i]; |
|---|
| 87 | m[j][i] = m[i][j]; |
|---|
| 88 | m[i][j] = swp; |
|---|
| 89 | } |
|---|
| 90 | } |
|---|
| 91 | } |
|---|
| 92 | |
|---|
| 93 | |
|---|
| 94 | |
|---|
| 95 | |
|---|
| 96 | |
|---|
| 97 | void |
|---|
| 98 | lib3ds_matrix_add(float m[4][4], float a[4][4], float b[4][4]) { |
|---|
| 99 | int i, j; |
|---|
| 100 | |
|---|
| 101 | for (j = 0; j < 4; j++) { |
|---|
| 102 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 103 | m[j][i] = a[j][i] + b[j][i]; |
|---|
| 104 | } |
|---|
| 105 | } |
|---|
| 106 | } |
|---|
| 107 | |
|---|
| 108 | |
|---|
| 109 | |
|---|
| 110 | |
|---|
| 111 | |
|---|
| 112 | |
|---|
| 113 | |
|---|
| 114 | |
|---|
| 115 | |
|---|
| 116 | void |
|---|
| 117 | lib3ds_matrix_sub(float m[4][4], float a[4][4], float b[4][4]) { |
|---|
| 118 | int i, j; |
|---|
| 119 | |
|---|
| 120 | for (j = 0; j < 4; j++) { |
|---|
| 121 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 122 | m[j][i] = a[j][i] - b[j][i]; |
|---|
| 123 | } |
|---|
| 124 | } |
|---|
| 125 | } |
|---|
| 126 | |
|---|
| 127 | |
|---|
| 128 | |
|---|
| 129 | |
|---|
| 130 | |
|---|
| 131 | void |
|---|
| 132 | lib3ds_matrix_mult(float m[4][4], float a[4][4], float b[4][4]) { |
|---|
| 133 | float tmp[4][4]; |
|---|
| 134 | int i, j, k; |
|---|
| 135 | float ab; |
|---|
| 136 | |
|---|
| 137 | memcpy(tmp, a, 16 * sizeof(float)); |
|---|
| 138 | for (j = 0; j < 4; j++) { |
|---|
| 139 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 140 | ab = 0.0f; |
|---|
| 141 | for (k = 0; k < 4; k++) ab += tmp[k][i] * b[j][k]; |
|---|
| 142 | m[j][i] = ab; |
|---|
| 143 | } |
|---|
| 144 | } |
|---|
| 145 | } |
|---|
| 146 | |
|---|
| 147 | |
|---|
| 148 | |
|---|
| 149 | |
|---|
| 150 | |
|---|
| 151 | |
|---|
| 152 | |
|---|
| 153 | |
|---|
| 154 | void |
|---|
| 155 | lib3ds_matrix_scalar(float m[4][4], float k) { |
|---|
| 156 | int i, j; |
|---|
| 157 | |
|---|
| 158 | for (j = 0; j < 4; j++) { |
|---|
| 159 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 160 | m[j][i] *= k; |
|---|
| 161 | } |
|---|
| 162 | } |
|---|
| 163 | } |
|---|
| 164 | |
|---|
| 165 | |
|---|
| 166 | static float |
|---|
| 167 | det2x2( |
|---|
| 168 | float a, float b, |
|---|
| 169 | float c, float d) { |
|---|
| 170 | return((a)*(d) - (b)*(c)); |
|---|
| 171 | } |
|---|
| 172 | |
|---|
| 173 | |
|---|
| 174 | static float |
|---|
| 175 | det3x3( |
|---|
| 176 | float a1, float a2, float a3, |
|---|
| 177 | float b1, float b2, float b3, |
|---|
| 178 | float c1, float c2, float c3) { |
|---|
| 179 | return( |
|---|
| 180 | a1*det2x2(b2, b3, c2, c3) - |
|---|
| 181 | b1*det2x2(a2, a3, c2, c3) + |
|---|
| 182 | c1*det2x2(a2, a3, b2, b3) |
|---|
| 183 | ); |
|---|
| 184 | } |
|---|
| 185 | |
|---|
| 186 | |
|---|
| 187 | |
|---|
| 188 | |
|---|
| 189 | |
|---|
| 190 | float |
|---|
| 191 | lib3ds_matrix_det(float m[4][4]) { |
|---|
| 192 | float a1, a2, a3, a4, b1, b2, b3, b4, c1, c2, c3, c4, d1, d2, d3, d4; |
|---|
| 193 | |
|---|
| 194 | a1 = m[0][0]; |
|---|
| 195 | b1 = m[1][0]; |
|---|
| 196 | c1 = m[2][0]; |
|---|
| 197 | d1 = m[3][0]; |
|---|
| 198 | a2 = m[0][1]; |
|---|
| 199 | b2 = m[1][1]; |
|---|
| 200 | c2 = m[2][1]; |
|---|
| 201 | d2 = m[3][1]; |
|---|
| 202 | a3 = m[0][2]; |
|---|
| 203 | b3 = m[1][2]; |
|---|
| 204 | c3 = m[2][2]; |
|---|
| 205 | d3 = m[3][2]; |
|---|
| 206 | a4 = m[0][3]; |
|---|
| 207 | b4 = m[1][3]; |
|---|
| 208 | c4 = m[2][3]; |
|---|
| 209 | d4 = m[3][3]; |
|---|
| 210 | return( |
|---|
| 211 | a1 * det3x3(b2, b3, b4, c2, c3, c4, d2, d3, d4) - |
|---|
| 212 | b1 * det3x3(a2, a3, a4, c2, c3, c4, d2, d3, d4) + |
|---|
| 213 | c1 * det3x3(a2, a3, a4, b2, b3, b4, d2, d3, d4) - |
|---|
| 214 | d1 * det3x3(a2, a3, a4, b2, b3, b4, c2, c3, c4) |
|---|
| 215 | ); |
|---|
| 216 | } |
|---|
| 217 | |
|---|
| 218 | |
|---|
| 219 | |
|---|
| 220 | |
|---|
| 221 | |
|---|
| 222 | |
|---|
| 223 | |
|---|
| 224 | |
|---|
| 225 | |
|---|
| 226 | |
|---|
| 227 | |
|---|
| 228 | int |
|---|
| 229 | lib3ds_matrix_inv(float m[4][4]) { |
|---|
| 230 | int i, j, k; |
|---|
| 231 | int pvt_i[4], pvt_j[4]; |
|---|
| 232 | float pvt_val; |
|---|
| 233 | float hold; |
|---|
| 234 | float determinat; |
|---|
| 235 | |
|---|
| 236 | determinat = 1.0f; |
|---|
| 237 | for (k = 0; k < 4; k++) { |
|---|
| 238 | |
|---|
| 239 | pvt_val = m[k][k]; |
|---|
| 240 | pvt_i[k] = k; |
|---|
| 241 | pvt_j[k] = k; |
|---|
| 242 | for (i = k; i < 4; i++) { |
|---|
| 243 | for (j = k; j < 4; j++) { |
|---|
| 244 | if (fabs(m[i][j]) > fabs(pvt_val)) { |
|---|
| 245 | pvt_i[k] = i; |
|---|
| 246 | pvt_j[k] = j; |
|---|
| 247 | pvt_val = m[i][j]; |
|---|
| 248 | } |
|---|
| 249 | } |
|---|
| 250 | } |
|---|
| 251 | |
|---|
| 252 | |
|---|
| 253 | determinat *= pvt_val; |
|---|
| 254 | if (fabs(determinat) < LIB3DS_EPSILON) { |
|---|
| 255 | return(FALSE); |
|---|
| 256 | } |
|---|
| 257 | |
|---|
| 258 | |
|---|
| 259 | i = pvt_i[k]; |
|---|
| 260 | if (i != k) { |
|---|
| 261 | for (j = 0; j < 4; j++) { |
|---|
| 262 | hold = -m[k][j]; |
|---|
| 263 | m[k][j] = m[i][j]; |
|---|
| 264 | m[i][j] = hold; |
|---|
| 265 | } |
|---|
| 266 | } |
|---|
| 267 | |
|---|
| 268 | |
|---|
| 269 | j = pvt_j[k]; |
|---|
| 270 | if (j != k) { |
|---|
| 271 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 272 | hold = -m[i][k]; |
|---|
| 273 | m[i][k] = m[i][j]; |
|---|
| 274 | m[i][j] = hold; |
|---|
| 275 | } |
|---|
| 276 | } |
|---|
| 277 | |
|---|
| 278 | |
|---|
| 279 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 280 | if (i != k) m[i][k] /= (-pvt_val) ; |
|---|
| 281 | } |
|---|
| 282 | |
|---|
| 283 | |
|---|
| 284 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 285 | hold = m[i][k]; |
|---|
| 286 | for (j = 0; j < 4; j++) { |
|---|
| 287 | if (i != k && j != k) m[i][j] += hold * m[k][j]; |
|---|
| 288 | } |
|---|
| 289 | } |
|---|
| 290 | |
|---|
| 291 | |
|---|
| 292 | for (j = 0; j < 4; j++) { |
|---|
| 293 | if (j != k) m[k][j] /= pvt_val; |
|---|
| 294 | } |
|---|
| 295 | |
|---|
| 296 | |
|---|
| 297 | m[k][k] = 1.0f / pvt_val; |
|---|
| 298 | } |
|---|
| 299 | |
|---|
| 300 | |
|---|
| 301 | |
|---|
| 302 | for (k = 4 - 2; k >= 0; k--) { |
|---|
| 303 | i = pvt_j[k]; |
|---|
| 304 | if (i != k) { |
|---|
| 305 | for (j = 0; j < 4; j++) { |
|---|
| 306 | hold = m[k][j]; |
|---|
| 307 | m[k][j] = -m[i][j]; |
|---|
| 308 | m[i][j] = hold; |
|---|
| 309 | } |
|---|
| 310 | } |
|---|
| 311 | |
|---|
| 312 | j = pvt_i[k]; |
|---|
| 313 | if (j != k) |
|---|
| 314 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 315 | hold = m[i][k]; |
|---|
| 316 | m[i][k] = -m[i][j]; |
|---|
| 317 | m[i][j] = hold; |
|---|
| 318 | } |
|---|
| 319 | } |
|---|
| 320 | return(TRUE); |
|---|
| 321 | } |
|---|
| 322 | |
|---|
| 323 | |
|---|
| 324 | |
|---|
| 325 | |
|---|
| 326 | |
|---|
| 327 | void |
|---|
| 328 | lib3ds_matrix_translate(float m[4][4], float x, float y, float z) { |
|---|
| 329 | int i; |
|---|
| 330 | |
|---|
| 331 | for (i = 0; i < 3; i++) { |
|---|
| 332 | m[3][i] += m[0][i] * x + m[1][i] * y + m[2][i] * z; |
|---|
| 333 | } |
|---|
| 334 | } |
|---|
| 335 | |
|---|
| 336 | |
|---|
| 337 | |
|---|
| 338 | |
|---|
| 339 | |
|---|
| 340 | void |
|---|
| 341 | lib3ds_matrix_scale(float m[4][4], float x, float y, float z) { |
|---|
| 342 | int i; |
|---|
| 343 | |
|---|
| 344 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 345 | m[0][i] *= x; |
|---|
| 346 | m[1][i] *= y; |
|---|
| 347 | m[2][i] *= z; |
|---|
| 348 | } |
|---|
| 349 | } |
|---|
| 350 | |
|---|
| 351 | |
|---|
| 352 | |
|---|
| 353 | |
|---|
| 354 | |
|---|
| 355 | void |
|---|
| 356 | lib3ds_matrix_rotate_quat(float m[4][4], float q[4]) { |
|---|
| 357 | float s, xs, ys, zs, wx, wy, wz, xx, xy, xz, yy, yz, zz, l; |
|---|
| 358 | float R[4][4]; |
|---|
| 359 | |
|---|
| 360 | l = q[0] * q[0] + q[1] * q[1] + q[2] * q[2] + q[3] * q[3]; |
|---|
| 361 | if (fabs(l) < LIB3DS_EPSILON) { |
|---|
| 362 | s = 1.0f; |
|---|
| 363 | } else { |
|---|
| 364 | s = 2.0f / l; |
|---|
| 365 | } |
|---|
| 366 | |
|---|
| 367 | xs = q[0] * s; |
|---|
| 368 | ys = q[1] * s; |
|---|
| 369 | zs = q[2] * s; |
|---|
| 370 | wx = q[3] * xs; |
|---|
| 371 | wy = q[3] * ys; |
|---|
| 372 | wz = q[3] * zs; |
|---|
| 373 | xx = q[0] * xs; |
|---|
| 374 | xy = q[0] * ys; |
|---|
| 375 | xz = q[0] * zs; |
|---|
| 376 | yy = q[1] * ys; |
|---|
| 377 | yz = q[1] * zs; |
|---|
| 378 | zz = q[2] * zs; |
|---|
| 379 | |
|---|
| 380 | R[0][0] = 1.0f - (yy + zz); |
|---|
| 381 | R[1][0] = xy - wz; |
|---|
| 382 | R[2][0] = xz + wy; |
|---|
| 383 | R[0][1] = xy + wz; |
|---|
| 384 | R[1][1] = 1.0f - (xx + zz); |
|---|
| 385 | R[2][1] = yz - wx; |
|---|
| 386 | R[0][2] = xz - wy; |
|---|
| 387 | R[1][2] = yz + wx; |
|---|
| 388 | R[2][2] = 1.0f - (xx + yy); |
|---|
| 389 | R[3][0] = R[3][1] = R[3][2] = R[0][3] = R[1][3] = R[2][3] = 0.0f; |
|---|
| 390 | R[3][3] = 1.0f; |
|---|
| 391 | |
|---|
| 392 | lib3ds_matrix_mult(m, m, R); |
|---|
| 393 | } |
|---|
| 394 | |
|---|
| 395 | |
|---|
| 396 | |
|---|
| 397 | |
|---|
| 398 | |
|---|
| 399 | void |
|---|
| 400 | lib3ds_matrix_rotate(float m[4][4], float angle, float ax, float ay, float az) { |
|---|
| 401 | float q[4]; |
|---|
| 402 | float axis[3]; |
|---|
| 403 | |
|---|
| 404 | lib3ds_vector_make(axis, ax, ay, az); |
|---|
| 405 | lib3ds_quat_axis_angle(q, axis, angle); |
|---|
| 406 | lib3ds_matrix_rotate_quat(m, q); |
|---|
| 407 | } |
|---|
| 408 | |
|---|
| 409 | |
|---|
| 410 | |
|---|
| 411 | |
|---|
| 412 | |
|---|
| 413 | |
|---|
| 414 | |
|---|
| 415 | |
|---|
| 416 | |
|---|
| 417 | |
|---|
| 418 | |
|---|
| 419 | |
|---|
| 420 | |
|---|
| 421 | |
|---|
| 422 | void |
|---|
| 423 | lib3ds_matrix_camera(float matrix[4][4], float pos[3], float tgt[3], float roll) { |
|---|
| 424 | float M[4][4]; |
|---|
| 425 | float x[3], y[3], z[3]; |
|---|
| 426 | |
|---|
| 427 | lib3ds_vector_sub(y, tgt, pos); |
|---|
| 428 | lib3ds_vector_normalize(y); |
|---|
| 429 | |
|---|
| 430 | if (y[0] != 0. || y[1] != 0) { |
|---|
| 431 | z[0] = 0; |
|---|
| 432 | z[1] = 0; |
|---|
| 433 | z[2] = 1.0; |
|---|
| 434 | } else { |
|---|
| 435 | z[0] = -1.0; |
|---|
| 436 | z[1] = 0; |
|---|
| 437 | z[2] = 0; |
|---|
| 438 | } |
|---|
| 439 | |
|---|
| 440 | lib3ds_vector_cross(x, y, z); |
|---|
| 441 | lib3ds_vector_cross(z, x, y); |
|---|
| 442 | lib3ds_vector_normalize(x); |
|---|
| 443 | lib3ds_vector_normalize(z); |
|---|
| 444 | |
|---|
| 445 | lib3ds_matrix_identity(M); |
|---|
| 446 | M[0][0] = x[0]; |
|---|
| 447 | M[1][0] = x[1]; |
|---|
| 448 | M[2][0] = x[2]; |
|---|
| 449 | M[0][1] = y[0]; |
|---|
| 450 | M[1][1] = y[1]; |
|---|
| 451 | M[2][1] = y[2]; |
|---|
| 452 | M[0][2] = z[0]; |
|---|
| 453 | M[1][2] = z[1]; |
|---|
| 454 | M[2][2] = z[2]; |
|---|
| 455 | |
|---|
| 456 | lib3ds_matrix_identity(matrix); |
|---|
| 457 | lib3ds_matrix_rotate(matrix, roll, 0, 1, 0); |
|---|
| 458 | lib3ds_matrix_mult(matrix, matrix, M); |
|---|
| 459 | lib3ds_matrix_translate(matrix, -pos[0], -pos[1], -pos[2]); |
|---|
| 460 | } |
|---|
| 461 | |
|---|
| 462 | |
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| 463 | |
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| 464 | |
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| 465 | |
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