| 1 | |
|---|
| 2 | |
|---|
| 3 | |
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| 4 | |
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| 5 | |
|---|
| 6 | |
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| 7 | |
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| 9 | |
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| 10 | |
|---|
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| 12 | |
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|---|
| 14 | |
|---|
| 15 | |
|---|
| 16 | |
|---|
| 17 | |
|---|
| 18 | #include "lib3ds_impl.h" |
|---|
| 19 | |
|---|
| 20 | |
|---|
| 21 | |
|---|
| 22 | |
|---|
| 23 | |
|---|
| 24 | void |
|---|
| 25 | lib3ds_quat_identity(float c[4]) { |
|---|
| 26 | c[0] = c[1] = c[2] = 0.0f; |
|---|
| 27 | c[3] = 1.0f; |
|---|
| 28 | } |
|---|
| 29 | |
|---|
| 30 | |
|---|
| 31 | |
|---|
| 32 | |
|---|
| 33 | |
|---|
| 34 | void |
|---|
| 35 | lib3ds_quat_copy(float dest[4], float src[4]) { |
|---|
| 36 | int i; |
|---|
| 37 | for (i = 0; i < 4; ++i) { |
|---|
| 38 | dest[i] = src[i]; |
|---|
| 39 | } |
|---|
| 40 | } |
|---|
| 41 | |
|---|
| 42 | |
|---|
| 43 | |
|---|
| 44 | |
|---|
| 45 | |
|---|
| 46 | |
|---|
| 47 | |
|---|
| 48 | |
|---|
| 49 | |
|---|
| 50 | void |
|---|
| 51 | lib3ds_quat_axis_angle(float c[4], float axis[3], float angle) { |
|---|
| 52 | double omega, s; |
|---|
| 53 | double l; |
|---|
| 54 | |
|---|
| 55 | l = sqrt(axis[0] * axis[0] + axis[1] * axis[1] + axis[2] * axis[2]); |
|---|
| 56 | if (l < LIB3DS_EPSILON) { |
|---|
| 57 | c[0] = c[1] = c[2] = 0.0f; |
|---|
| 58 | c[3] = 1.0f; |
|---|
| 59 | } else { |
|---|
| 60 | omega = -0.5 * angle; |
|---|
| 61 | s = sin(omega) / l; |
|---|
| 62 | c[0] = (float)s * axis[0]; |
|---|
| 63 | c[1] = (float)s * axis[1]; |
|---|
| 64 | c[2] = (float)s * axis[2]; |
|---|
| 65 | c[3] = (float)cos(omega); |
|---|
| 66 | } |
|---|
| 67 | } |
|---|
| 68 | |
|---|
| 69 | |
|---|
| 70 | |
|---|
| 71 | |
|---|
| 72 | |
|---|
| 73 | void |
|---|
| 74 | lib3ds_quat_neg(float c[4]) { |
|---|
| 75 | int i; |
|---|
| 76 | for (i = 0; i < 4; ++i) { |
|---|
| 77 | c[i] = -c[i]; |
|---|
| 78 | } |
|---|
| 79 | } |
|---|
| 80 | |
|---|
| 81 | |
|---|
| 82 | |
|---|
| 83 | |
|---|
| 84 | |
|---|
| 85 | void |
|---|
| 86 | lib3ds_quat_cnj(float c[4]) { |
|---|
| 87 | int i; |
|---|
| 88 | for (i = 0; i < 3; ++i) { |
|---|
| 89 | c[i] = -c[i]; |
|---|
| 90 | } |
|---|
| 91 | } |
|---|
| 92 | |
|---|
| 93 | |
|---|
| 94 | |
|---|
| 95 | |
|---|
| 96 | |
|---|
| 97 | |
|---|
| 98 | |
|---|
| 99 | |
|---|
| 100 | void |
|---|
| 101 | lib3ds_quat_mul(float c[4], float a[4], float b[4]) { |
|---|
| 102 | float qa[4], qb[4]; |
|---|
| 103 | lib3ds_quat_copy(qa, a); |
|---|
| 104 | lib3ds_quat_copy(qb, b); |
|---|
| 105 | c[0] = qa[3] * qb[0] + qa[0] * qb[3] + qa[1] * qb[2] - qa[2] * qb[1]; |
|---|
| 106 | c[1] = qa[3] * qb[1] + qa[1] * qb[3] + qa[2] * qb[0] - qa[0] * qb[2]; |
|---|
| 107 | c[2] = qa[3] * qb[2] + qa[2] * qb[3] + qa[0] * qb[1] - qa[1] * qb[0]; |
|---|
| 108 | c[3] = qa[3] * qb[3] - qa[0] * qb[0] - qa[1] * qb[1] - qa[2] * qb[2]; |
|---|
| 109 | } |
|---|
| 110 | |
|---|
| 111 | |
|---|
| 112 | |
|---|
| 113 | |
|---|
| 114 | |
|---|
| 115 | void |
|---|
| 116 | lib3ds_quat_scalar(float c[4], float k) { |
|---|
| 117 | int i; |
|---|
| 118 | for (i = 0; i < 4; ++i) { |
|---|
| 119 | c[i] *= k; |
|---|
| 120 | } |
|---|
| 121 | } |
|---|
| 122 | |
|---|
| 123 | |
|---|
| 124 | |
|---|
| 125 | |
|---|
| 126 | |
|---|
| 127 | void |
|---|
| 128 | lib3ds_quat_normalize(float c[4]) { |
|---|
| 129 | double l, m; |
|---|
| 130 | |
|---|
| 131 | l = sqrt(c[0] * c[0] + c[1] * c[1] + c[2] * c[2] + c[3] * c[3]); |
|---|
| 132 | if (fabs(l) < LIB3DS_EPSILON) { |
|---|
| 133 | c[0] = c[1] = c[2] = 0.0f; |
|---|
| 134 | c[3] = 1.0f; |
|---|
| 135 | } else { |
|---|
| 136 | int i; |
|---|
| 137 | m = 1.0f / l; |
|---|
| 138 | for (i = 0; i < 4; ++i) { |
|---|
| 139 | c[i] = (float)(c[i] * m); |
|---|
| 140 | } |
|---|
| 141 | } |
|---|
| 142 | } |
|---|
| 143 | |
|---|
| 144 | |
|---|
| 145 | |
|---|
| 146 | |
|---|
| 147 | |
|---|
| 148 | void |
|---|
| 149 | lib3ds_quat_inv(float c[4]) { |
|---|
| 150 | double l, m; |
|---|
| 151 | |
|---|
| 152 | l = sqrt(c[0] * c[0] + c[1] * c[1] + c[2] * c[2] + c[3] * c[3]); |
|---|
| 153 | if (fabs(l) < LIB3DS_EPSILON) { |
|---|
| 154 | c[0] = c[1] = c[2] = 0.0f; |
|---|
| 155 | c[3] = 1.0f; |
|---|
| 156 | } else { |
|---|
| 157 | m = 1.0f / l; |
|---|
| 158 | c[0] = (float)(-c[0] * m); |
|---|
| 159 | c[1] = (float)(-c[1] * m); |
|---|
| 160 | c[2] = (float)(-c[2] * m); |
|---|
| 161 | c[3] = (float)(c[3] * m); |
|---|
| 162 | } |
|---|
| 163 | } |
|---|
| 164 | |
|---|
| 165 | |
|---|
| 166 | |
|---|
| 167 | |
|---|
| 168 | |
|---|
| 169 | float |
|---|
| 170 | lib3ds_quat_dot(float a[4], float b[4]) { |
|---|
| 171 | return(a[0]*b[0] + a[1]*b[1] + a[2]*b[2] + a[3]*b[3]); |
|---|
| 172 | } |
|---|
| 173 | |
|---|
| 174 | |
|---|
| 175 | float |
|---|
| 176 | lib3ds_quat_norm(float c[4]) { |
|---|
| 177 | return(c[0]*c[0] + c[1]*c[1] + c[2]*c[2] + c[3]*c[3]); |
|---|
| 178 | } |
|---|
| 179 | |
|---|
| 180 | |
|---|
| 181 | void |
|---|
| 182 | lib3ds_quat_ln(float c[4]) { |
|---|
| 183 | double om, s, t; |
|---|
| 184 | |
|---|
| 185 | s = sqrt(c[0] * c[0] + c[1] * c[1] + c[2] * c[2]); |
|---|
| 186 | om = atan2(s, (double)c[3]); |
|---|
| 187 | if (fabs(s) < LIB3DS_EPSILON) { |
|---|
| 188 | t = 0.0f; |
|---|
| 189 | } else { |
|---|
| 190 | t = om / s; |
|---|
| 191 | } |
|---|
| 192 | { |
|---|
| 193 | int i; |
|---|
| 194 | for (i = 0; i < 3; ++i) { |
|---|
| 195 | c[i] = (float)(c[i] * t); |
|---|
| 196 | } |
|---|
| 197 | c[3] = 0.0f; |
|---|
| 198 | } |
|---|
| 199 | } |
|---|
| 200 | |
|---|
| 201 | |
|---|
| 202 | void |
|---|
| 203 | lib3ds_quat_ln_dif(float c[4], float a[4], float b[4]) { |
|---|
| 204 | float invp[4]; |
|---|
| 205 | |
|---|
| 206 | lib3ds_quat_copy(invp, a); |
|---|
| 207 | lib3ds_quat_inv(invp); |
|---|
| 208 | lib3ds_quat_mul(c, invp, b); |
|---|
| 209 | lib3ds_quat_ln(c); |
|---|
| 210 | } |
|---|
| 211 | |
|---|
| 212 | |
|---|
| 213 | void |
|---|
| 214 | lib3ds_quat_exp(float c[4]) { |
|---|
| 215 | double om, sinom; |
|---|
| 216 | |
|---|
| 217 | om = sqrt(c[0] * c[0] + c[1] * c[1] + c[2] * c[2]); |
|---|
| 218 | if (fabs(om) < LIB3DS_EPSILON) { |
|---|
| 219 | sinom = 1.0f; |
|---|
| 220 | } else { |
|---|
| 221 | sinom = sin(om) / om; |
|---|
| 222 | } |
|---|
| 223 | { |
|---|
| 224 | int i; |
|---|
| 225 | for (i = 0; i < 3; ++i) { |
|---|
| 226 | c[i] = (float)(c[i] * sinom); |
|---|
| 227 | } |
|---|
| 228 | c[3] = (float)cos(om); |
|---|
| 229 | } |
|---|
| 230 | } |
|---|
| 231 | |
|---|
| 232 | |
|---|
| 233 | void |
|---|
| 234 | lib3ds_quat_slerp(float c[4], float a[4], float b[4], float t) { |
|---|
| 235 | double l; |
|---|
| 236 | double om, sinom; |
|---|
| 237 | double sp, sq; |
|---|
| 238 | float flip = 1.0f; |
|---|
| 239 | int i; |
|---|
| 240 | |
|---|
| 241 | l = a[0] * b[0] + a[1] * b[1] + a[2] * b[2] + a[3] * b[3]; |
|---|
| 242 | if (l < 0) { |
|---|
| 243 | flip = -1.0f; |
|---|
| 244 | l = -l; |
|---|
| 245 | } |
|---|
| 246 | |
|---|
| 247 | om = acos(l); |
|---|
| 248 | sinom = sin(om); |
|---|
| 249 | if (fabs(sinom) > LIB3DS_EPSILON) { |
|---|
| 250 | sp = sin((1.0f - t) * om) / sinom; |
|---|
| 251 | sq = sin(t * om) / sinom; |
|---|
| 252 | } else { |
|---|
| 253 | sp = 1.0f - t; |
|---|
| 254 | sq = t; |
|---|
| 255 | } |
|---|
| 256 | sq *= flip; |
|---|
| 257 | for (i = 0; i < 4; ++i) { |
|---|
| 258 | c[i] = (float)(sp * a[i] + sq * b[i]); |
|---|
| 259 | } |
|---|
| 260 | } |
|---|
| 261 | |
|---|
| 262 | |
|---|
| 263 | void |
|---|
| 264 | lib3ds_quat_squad(float c[4], float a[4], float p[4], float q[4], float b[4], float t) { |
|---|
| 265 | float ab[4]; |
|---|
| 266 | float pq[4]; |
|---|
| 267 | |
|---|
| 268 | lib3ds_quat_slerp(ab, a, b, t); |
|---|
| 269 | lib3ds_quat_slerp(pq, p, q, t); |
|---|
| 270 | lib3ds_quat_slerp(c, ab, pq, 2*t*(1 - t)); |
|---|
| 271 | } |
|---|
| 272 | |
|---|
| 273 | |
|---|
| 274 | void |
|---|
| 275 | lib3ds_quat_tangent(float c[4], float p[4], float q[4], float n[4]) { |
|---|
| 276 | float dn[4], dp[4], x[4]; |
|---|
| 277 | int i; |
|---|
| 278 | |
|---|
| 279 | lib3ds_quat_ln_dif(dn, q, n); |
|---|
| 280 | lib3ds_quat_ln_dif(dp, q, p); |
|---|
| 281 | |
|---|
| 282 | for (i = 0; i < 4; i++) { |
|---|
| 283 | x[i] = -1.0f / 4.0f * (dn[i] + dp[i]); |
|---|
| 284 | } |
|---|
| 285 | lib3ds_quat_exp(x); |
|---|
| 286 | lib3ds_quat_mul(c, q, x); |
|---|
| 287 | } |
|---|
| 288 | |
|---|
| 289 | |
|---|
| 290 | void |
|---|
| 291 | lib3ds_quat_dump(float q[4]) { |
|---|
| 292 | printf("%f %f %f %f\n", q[0], q[1], q[2], q[3]); |
|---|
| 293 | } |
|---|