home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Enigma Amiga Life 113 / EnigmaAmiga113CD.iso / software / sviluppo / quakeworld_src / client / mathlib.c < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  2000-06-17  |  12.6 KB  |  591 lines
  1. /*
  2. Copyright (C) 1996-1997 Id Software, Inc.
  3.  
  4. This program is free software; you can redistribute it and/or
  5. modify it under the terms of the GNU General Public License
  6. as published by the Free Software Foundation; either version 2
  7. of the License, or (at your option) any later version.
  8.  
  9. This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10. but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11. MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  
  12.  
  13. See the GNU General Public License for more details.
  14.  
  15. You should have received a copy of the GNU General Public License
  16. along with this program; if not, write to the Free Software
  17. Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  18.  
  19. */
  20. // mathlib.c -- math primitives
  21.  
  22. #include <math.h>
  23. #include "quakedef.h"
  24.  
  25. void Sys_Error (char *error, ...);
  26.  
  27. vec3_t vec3_origin = {0,0,0};
  28. int nanmask = 255<<23;
  29.  
  30. /*-----------------------------------------------------------------*/
  31.  
  32. #define DEG2RAD( a ) ( a * M_PI ) / 180.0F
  33.  
  34. void ProjectPointOnPlane( vec3_t dst, const vec3_t p, const vec3_t normal )
  35. {
  36.   float d;
  37.   vec3_t n;
  38.   float inv_denom;
  39.  
  40.   inv_denom = 1.0F / DotProduct( normal, normal );
  41.  
  42.   d = DotProduct( normal, p ) * inv_denom;
  43.  
  44.   n[0] = normal[0] * inv_denom;
  45.   n[1] = normal[1] * inv_denom;
  46.   n[2] = normal[2] * inv_denom;
  47.  
  48.   dst[0] = p[0] - d * n[0];
  49.   dst[1] = p[1] - d * n[1];
  50.   dst[2] = p[2] - d * n[2];
  51. }
  52.  
  53. /*
  54. ** assumes "src" is normalized
  55. */
  56. void PerpendicularVector( vec3_t dst, const vec3_t src )
  57. {
  58.   int pos;
  59.   int i;
  60.   float minelem = 1.0F;
  61.   vec3_t tempvec;
  62.  
  63.   /*
  64.   ** find the smallest magnitude axially aligned vector
  65.   */
  66.   for ( pos = 0, i = 0; i < 3; i++ )
  67.   {
  68.     if ( fabs( src[i] ) < minelem )
  69.     {
  70.       pos = i;
  71.       minelem = fabs( src[i] );
  72.     }
  73.   }
  74.   tempvec[0] = tempvec[1] = tempvec[2] = 0.0F;
  75.   tempvec[pos] = 1.0F;
  76.  
  77.   /*
  78.   ** project the point onto the plane defined by src
  79.   */
  80.   ProjectPointOnPlane( dst, tempvec, src );
  81.  
  82.   /*
  83.   ** normalize the result
  84.   */
  85.   VectorNormalize( dst );
  86. }
  87.  
  88. #ifdef _WIN32
  89. #pragma optimize( "", off )
  90. #endif
  91.  
  92.  
  93. void RotatePointAroundVector( vec3_t dst, const vec3_t dir, const vec3_t point, float degrees )
  94. {
  95.   float m[3][3];
  96.   float im[3][3];
  97.   float zrot[3][3];
  98.   float tmpmat[3][3];
  99.   float rot[3][3];
  100.   int i;
  101.   vec3_t vr, vup, vf;
  102.  
  103.   vf[0] = dir[0];
  104.   vf[1] = dir[1];
  105.   vf[2] = dir[2];
  106.  
  107.   PerpendicularVector( vr, dir );
  108.   CrossProduct( vr, vf, vup );
  109.  
  110.   m[0][0] = vr[0];
  111.   m[1][0] = vr[1];
  112.   m[2][0] = vr[2];
  113.  
  114.   m[0][1] = vup[0];
  115.   m[1][1] = vup[1];
  116.   m[2][1] = vup[2];
  117.  
  118.   m[0][2] = vf[0];
  119.   m[1][2] = vf[1];
  120.   m[2][2] = vf[2];
  121.  
  122.   memcpy( im, m, sizeof( im ) );
  123.  
  124.   im[0][1] = m[1][0];
  125.   im[0][2] = m[2][0];
  126.   im[1][0] = m[0][1];
  127.   im[1][2] = m[2][1];
  128.   im[2][0] = m[0][2];
  129.   im[2][1] = m[1][2];
  130.  
  131.   memset( zrot, 0, sizeof( zrot ) );
  132.   zrot[0][0] = zrot[1][1] = zrot[2][2] = 1.0F;
  133.  
  134.   zrot[0][0] = cos( DEG2RAD( degrees ) );
  135.   zrot[0][1] = sin( DEG2RAD( degrees ) );
  136.   zrot[1][0] = -sin( DEG2RAD( degrees ) );
  137.   zrot[1][1] = cos( DEG2RAD( degrees ) );
  138.  
  139.   R_ConcatRotations( m, zrot, tmpmat );
  140.   R_ConcatRotations( tmpmat, im, rot );
  141.  
  142.   for ( i = 0; i < 3; i++ )
  143.   {
  144.     dst[i] = rot[i][0] * point[0] + rot[i][1] * point[1] + rot[i][2] * point[2];
  145.   }
  146. }
  147.  
  148. #ifdef _WIN32
  149. #pragma optimize( "", on )
  150. #endif
  151.  
  152. /*-----------------------------------------------------------------*/
  153.  
  154. #if !defined(PPCASM) && !defined(M68KASM)
  155. float anglemod(float a)
  156. {
  157. #if 0
  158.   if (a >= 0)
  159.     a -= 360*(int)(a/360);
  160.   else
  161.     a += 360*( 1 + (int)(-a/360) );
  162. #endif
  163.   a = (360.0/65536) * ((int)(a*(65536/360.0)) & 65535);
  164.   return a;
  165. }
  166.  
  167. /*
  168. ==================
  169. BOPS_Error
  170.  
  171. Split out like this for ASM to call.
  172. ==================
  173. */
  174. void BOPS_Error (void)
  175. {
  176.   Sys_Error ("BoxOnPlaneSide:  Bad signbits");
  177. }
  178.  
  179. #if !id386
  180.  
  181. /*
  182. ==================
  183. BoxOnPlaneSide
  184.  
  185. Returns 1, 2, or 1 + 2
  186. ==================
  187. */
  188. int BoxOnPlaneSide (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p)
  189. {
  190.   float dist1, dist2;
  191.   int   sides;
  192.  
  193. #if 0 // this is done by the BOX_ON_PLANE_SIDE macro before calling this
  194.     // function
  195. // fast axial cases
  196.   if (p->type < 3)
  197.   {
  198.     if (p->dist <= emins[p->type])
  199.       return 1;
  200.     if (p->dist >= emaxs[p->type])
  201.       return 2;
  202.     return 3;
  203.   }
  204. #endif
  205.   
  206. // general case
  207.   switch (p->signbits)
  208.   {
  209.   case 0:
  210. dist1 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  211. dist2 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emins[2];
  212.     break;
  213.   case 1:
  214. dist1 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  215. dist2 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emins[2];
  216.     break;
  217.   case 2:
  218. dist1 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  219. dist2 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emins[2];
  220.     break;
  221.   case 3:
  222. dist1 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  223. dist2 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emins[2];
  224.     break;
  225.   case 4:
  226. dist1 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emins[2];
  227. dist2 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  228.     break;
  229.   case 5:
  230. dist1 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emins[2];
  231. dist2 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  232.     break;
  233.   case 6:
  234. dist1 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emins[2];
  235. dist2 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  236.     break;
  237.   case 7:
  238. dist1 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emins[2];
  239. dist2 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  240.     break;
  241.   default:
  242.     dist1 = dist2 = 0;    // shut up compiler
  243.     BOPS_Error ();
  244.     break;
  245.   }
  246.  
  247. #if 0
  248.   int   i;
  249.   vec3_t  corners[2];
  250.  
  251.   for (i=0 ; i<3 ; i++)
  252.   {
  253.     if (plane->normal[i] < 0)
  254.     {
  255.       corners[0][i] = emins[i];
  256.       corners[1][i] = emaxs[i];
  257.     }
  258.     else
  259.     {
  260.       corners[1][i] = emins[i];
  261.       corners[0][i] = emaxs[i];
  262.     }
  263.   }
  264.   dist = DotProduct (plane->normal, corners[0]) - plane->dist;
  265.   dist2 = DotProduct (plane->normal, corners[1]) - plane->dist;
  266.   sides = 0;
  267.   if (dist1 >= 0)
  268.     sides = 1;
  269.   if (dist2 < 0)
  270.     sides |= 2;
  271.  
  272. #endif
  273.  
  274.   sides = 0;
  275.   if (dist1 >= p->dist)
  276.     sides = 1;
  277.   if (dist2 < p->dist)
  278.     sides |= 2;
  279.  
  280. #ifdef PARANOID
  281. if (sides == 0)
  282.   Sys_Error ("BoxOnPlaneSide: sides==0");
  283. #endif
  284.  
  285.   return sides;
  286. }
  287.  
  288. #endif
  289.  
  290.  
  291. void AngleVectors (vec3_t angles, vec3_t forward, vec3_t right, vec3_t up)
  292. {
  293.   float   angle;
  294.   float   sr, sp, sy, cr, cp, cy;
  295.   
  296.   angle = angles[YAW] * (M_PI*2 / 360);
  297.   sy = sin(angle);
  298.   cy = cos(angle);
  299.   angle = angles[PITCH] * (M_PI*2 / 360);
  300.   sp = sin(angle);
  301.   cp = cos(angle);
  302.   angle = angles[ROLL] * (M_PI*2 / 360);
  303.   sr = sin(angle);
  304.   cr = cos(angle);
  305.  
  306.   forward[0] = cp*cy;
  307.   forward[1] = cp*sy;
  308.   forward[2] = -sp;
  309.   right[0] = (-1*sr*sp*cy+-1*cr*-sy);
  310.   right[1] = (-1*sr*sp*sy+-1*cr*cy);
  311.   right[2] = -1*sr*cp;
  312.   up[0] = (cr*sp*cy+-sr*-sy);
  313.   up[1] = (cr*sp*sy+-sr*cy);
  314.   up[2] = cr*cp;
  315. }
  316.  
  317. int VectorCompare (vec3_t v1, vec3_t v2)
  318. {
  319.   int   i;
  320.   
  321.   for (i=0 ; i<3 ; i++)
  322.     if (v1[i] != v2[i])
  323.       return 0;
  324.       
  325.   return 1;
  326. }
  327.  
  328. void VectorMA (vec3_t veca, float scale, vec3_t vecb, vec3_t vecc)
  329. {
  330.   vecc[0] = veca[0] + scale*vecb[0];
  331.   vecc[1] = veca[1] + scale*vecb[1];
  332.   vecc[2] = veca[2] + scale*vecb[2];
  333. }
  334.  
  335.  
  336. vec_t _DotProduct (vec3_t v1, vec3_t v2)
  337. {
  338.   return v1[0]*v2[0] + v1[1]*v2[1] + v1[2]*v2[2];
  339. }
  340.  
  341. void _VectorSubtract (vec3_t veca, vec3_t vecb, vec3_t out)
  342. {
  343.   out[0] = veca[0]-vecb[0];
  344.   out[1] = veca[1]-vecb[1];
  345.   out[2] = veca[2]-vecb[2];
  346. }
  347.  
  348. void _VectorAdd (vec3_t veca, vec3_t vecb, vec3_t out)
  349. {
  350.   out[0] = veca[0]+vecb[0];
  351.   out[1] = veca[1]+vecb[1];
  352.   out[2] = veca[2]+vecb[2];
  353. }
  354.  
  355. void _VectorCopy (vec3_t in, vec3_t out)
  356. {
  357.   out[0] = in[0];
  358.   out[1] = in[1];
  359.   out[2] = in[2];
  360. }
  361.  
  362. void CrossProduct (vec3_t v1, vec3_t v2, vec3_t cross)
  363. {
  364.   cross[0] = v1[1]*v2[2] - v1[2]*v2[1];
  365.   cross[1] = v1[2]*v2[0] - v1[0]*v2[2];
  366.   cross[2] = v1[0]*v2[1] - v1[1]*v2[0];
  367. }
  368.  
  369. double sqrt(double x);
  370.  
  371. vec_t Length(vec3_t v)
  372. {
  373.   int   i;
  374.   float length;
  375.   
  376.   length = 0;
  377.   for (i=0 ; i< 3 ; i++)
  378.     length += v[i]*v[i];
  379.   length = sqrt (length);   // FIXME
  380.  
  381.   return length;
  382. }
  383.  
  384. float VectorNormalize (vec3_t v)
  385. {
  386.   float length, ilength;
  387.  
  388.   length = v[0]*v[0] + v[1]*v[1] + v[2]*v[2];
  389.   length = sqrt (length);   // FIXME
  390.  
  391.   if (length)
  392.   {
  393.     ilength = 1/length;
  394.     v[0] *= ilength;
  395.     v[1] *= ilength;
  396.     v[2] *= ilength;
  397.   }
  398.     
  399.   return length;
  400.  
  401. }
  402.  
  403. void VectorInverse (vec3_t v)
  404. {
  405.   v[0] = -v[0];
  406.   v[1] = -v[1];
  407.   v[2] = -v[2];
  408. }
  409.  
  410. void VectorScale (vec3_t in, vec_t scale, vec3_t out)
  411. {
  412.   out[0] = in[0]*scale;
  413.   out[1] = in[1]*scale;
  414.   out[2] = in[2]*scale;
  415. }
  416. #endif /* !PPCASM/!M68KASM */
  417.  
  418.  
  419. #ifndef M68KASM
  420. int Q_log2(int val)
  421. {
  422.   int answer=0;
  423.   while ((val>>=1) != 0)
  424.     answer++;
  425.   return answer;
  426. }
  427.  
  428.  
  429. /*
  430. ================
  431. R_ConcatRotations
  432. ================
  433. */
  434. void R_ConcatRotations (float in1[3][3], float in2[3][3], float out[3][3])
  435. {
  436.   out[0][0] = in1[0][0] * in2[0][0] + in1[0][1] * in2[1][0] +
  437.         in1[0][2] * in2[2][0];
  438.   out[0][1] = in1[0][0] * in2[0][1] + in1[0][1] * in2[1][1] +
  439.         in1[0][2] * in2[2][1];
  440.   out[0][2] = in1[0][0] * in2[0][2] + in1[0][1] * in2[1][2] +
  441.         in1[0][2] * in2[2][2];
  442.   out[1][0] = in1[1][0] * in2[0][0] + in1[1][1] * in2[1][0] +
  443.         in1[1][2] * in2[2][0];
  444.   out[1][1] = in1[1][0] * in2[0][1] + in1[1][1] * in2[1][1] +
  445.         in1[1][2] * in2[2][1];
  446.   out[1][2] = in1[1][0] * in2[0][2] + in1[1][1] * in2[1][2] +
  447.         in1[1][2] * in2[2][2];
  448.   out[2][0] = in1[2][0] * in2[0][0] + in1[2][1] * in2[1][0] +
  449.         in1[2][2] * in2[2][0];
  450.   out[2][1] = in1[2][0] * in2[0][1] + in1[2][1] * in2[1][1] +
  451.         in1[2][2] * in2[2][1];
  452.   out[2][2] = in1[2][0] * in2[0][2] + in1[2][1] * in2[1][2] +
  453.         in1[2][2] * in2[2][2];
  454. }
  455.  
  456.  
  457. /*
  458. ================
  459. R_ConcatTransforms
  460. ================
  461. */
  462. void R_ConcatTransforms (float in1[3][4], float in2[3][4], float out[3][4])
  463. {
  464.   out[0][0] = in1[0][0] * in2[0][0] + in1[0][1] * in2[1][0] +
  465.         in1[0][2] * in2[2][0];
  466.   out[0][1] = in1[0][0] * in2[0][1] + in1[0][1] * in2[1][1] +
  467.         in1[0][2] * in2[2][1];
  468.   out[0][2] = in1[0][0] * in2[0][2] + in1[0][1] * in2[1][2] +
  469.         in1[0][2] * in2[2][2];
  470.   out[0][3] = in1[0][0] * in2[0][3] + in1[0][1] * in2[1][3] +
  471.         in1[0][2] * in2[2][3] + in1[0][3];
  472.   out[1][0] = in1[1][0] * in2[0][0] + in1[1][1] * in2[1][0] +
  473.         in1[1][2] * in2[2][0];
  474.   out[1][1] = in1[1][0] * in2[0][1] + in1[1][1] * in2[1][1] +
  475.         in1[1][2] * in2[2][1];
  476.   out[1][2] = in1[1][0] * in2[0][2] + in1[1][1] * in2[1][2] +
  477.         in1[1][2] * in2[2][2];
  478.   out[1][3] = in1[1][0] * in2[0][3] + in1[1][1] * in2[1][3] +
  479.         in1[1][2] * in2[2][3] + in1[1][3];
  480.   out[2][0] = in1[2][0] * in2[0][0] + in1[2][1] * in2[1][0] +
  481.         in1[2][2] * in2[2][0];
  482.   out[2][1] = in1[2][0] * in2[0][1] + in1[2][1] * in2[1][1] +
  483.         in1[2][2] * in2[2][1];
  484.   out[2][2] = in1[2][0] * in2[0][2] + in1[2][1] * in2[1][2] +
  485.         in1[2][2] * in2[2][2];
  486.   out[2][3] = in1[2][0] * in2[0][3] + in1[2][1] * in2[1][3] +
  487.         in1[2][2] * in2[2][3] + in1[2][3];
  488. }
  489. #endif
  490.  
  491.  
  492. #if !defined(PPCASM) && !defined(M68KASM)
  493. /*
  494. ===================
  495. FloorDivMod
  496.  
  497. Returns mathematically correct (floor-based) quotient and remainder for
  498. numer and denom, both of which should contain no fractional part. The
  499. quotient must fit in 32 bits.
  500. ====================
  501. */
  502.  
  503. void FloorDivMod (double numer, double denom, int *quotient,
  504.     int *rem)
  505. {
  506.   int   q, r;
  507.   double  x;
  508.  
  509. #ifndef PARANOID
  510.   if (denom <= 0.0)
  511.     Sys_Error ("FloorDivMod: bad denominator %d\n", denom);
  512.  
  513. //  if ((floor(numer) != numer) || (floor(denom) != denom))
  514. //    Sys_Error ("FloorDivMod: non-integer numer or denom %f %f\n",
  515. //        numer, denom);
  516. #endif
  517.  
  518.   if (numer >= 0.0)
  519.   {
  520.  
  521.     x = floor(numer / denom);
  522.     q = (int)x;
  523.     r = (int)floor(numer - (x * denom));
  524.   }
  525.   else
  526.   {
  527.   //
  528.   // perform operations with positive values, and fix mod to make floor-based
  529.   //
  530.     x = floor(-numer / denom);
  531.     q = -(int)x;
  532.     r = (int)floor(-numer - (x * denom));
  533.     if (r != 0)
  534.     {
  535.       q--;
  536.       r = (int)denom - r;
  537.     }
  538.   }
  539.  
  540.   *quotient = q;
  541.   *rem = r;
  542. }
  543. #endif
  544.  
  545.  
  546. #ifndef M68KASM
  547. /*
  548. ===================
  549. GreatestCommonDivisor
  550. ====================
  551. */
  552. int GreatestCommonDivisor (int i1, int i2)
  553. {
  554.   if (i1 > i2)
  555.   {
  556.     if (i2 == 0)
  557.       return (i1);
  558.     return GreatestCommonDivisor (i2, i1 % i2);
  559.   }
  560.   else
  561.   {
  562.     if (i1 == 0)
  563.       return (i2);
  564.     return GreatestCommonDivisor (i1, i2 % i1);
  565.   }
  566. }
  567. #endif
  568.  
  569.  
  570. #if !id386 && !defined(M68KASM)
  571.  
  572. // TODO: move to nonintel.c
  573.  
  574. /*
  575. ===================
  576. Invert24To16
  577.  
  578. Inverts an 8.24 value to a 16.16 value
  579. ====================
  580. */
  581.  
  582. fixed16_t Invert24To16(fixed16_t val)
  583. {
  584.   if (val < 256)
  585.     return (0xFFFFFFFF);
  586.  
  587.   return (fixed16_t)
  588.       (((double)0x10000 * (double)0x1000000 / (double)val) + 0.5);
  589. }
  590. #endif
  591.