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Encoding:
C/C++ Source or Header  |  2008-12-16  |  4.7 KB  |  210 lines

  1. #ifndef K3DSDK_POINT3_H
  2. #define K3DSDK_POINT3_H
  3.  
  4. // K-3D
  5. // Copyright (c) 1995-2008, Timothy M. Shead
  6. //
  7. // Contact: tshead@k-3d.com
  8. //
  9. // This library is free software; you can redistribute it and/or
  10. // modify it under the terms of the GNU General Public
  11. // License as published by the Free Software Foundation; either
  12. // version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  13. //
  14. // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  15. // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16. // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17. // General Public License for more details.
  18. //
  19. // You should have received a copy of the GNU General Public
  20. // License along with this library; if not, write to the Free Software
  21. // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  22.  
  23. /** \file
  24.     \brief Vector (points, vectors and normals) routines
  25.     \author Timothy M. Shead (tshead@k-3d.com)
  26. */
  27.  
  28. /****************************************************************
  29. *
  30. * C++ Vector and Matrix Algebra routines
  31. * Author: Jean-Francois DOUE
  32. * Version 3.1 --- October 1993
  33. *
  34. ****************************************************************/
  35.  
  36. //
  37. //    From "Graphics Gems IV / Edited by Paul S. Heckbert
  38. //    Academic Press, 1994, ISBN 0-12-336156-9
  39. //    "You are free to use and modify this code in any way
  40. //    you like." (p. xv)
  41. //
  42. //    Modified by J. Nagle, March 1997
  43. //    -    All functions are inline.
  44. //    -    All functions are const-correct.
  45. //    -    All checking is via the standard "assert" macro.
  46. //
  47.  
  48. // Modified by Tim Shead for use with K-3D, January 1998
  49.  
  50. #include "almost_equal.h"
  51. #include "result.h"
  52.  
  53. #include <boost/io/ios_state.hpp>
  54. #include <iomanip>
  55.  
  56. namespace k3d
  57. {
  58.  
  59. class vector3;
  60.  
  61. /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  62. // point3
  63.  
  64. /// Encapsulates a location in three-dimensional space
  65. class point3
  66. {
  67. public:
  68.     /// Stores the point values
  69.     double n[3];
  70.  
  71.     point3()
  72.     {
  73.         n[0] = n[1] = n[2] = 0.0;
  74.     }
  75.  
  76.     point3(const double x, const double y, const double z)
  77.     {
  78.         n[0] = x;
  79.         n[1] = y;
  80.         n[2] = z;
  81.     }
  82.  
  83.     point3(const double d[3])
  84.     {
  85.         n[0] = d[0];
  86.         n[1] = d[1];
  87.         n[2] = d[2];
  88.     }
  89.  
  90.     /// Addition of a vector
  91.     point3& operator+=(const vector3& v);
  92.  
  93.     /// Subtraction of a vector
  94.     point3& operator-=(const vector3& v);
  95.  
  96.     /// Multiplication by a constant
  97.     point3& operator*=(const double d)
  98.     {
  99.         n[0] *= d;
  100.         n[1] *= d;
  101.         n[2] *= d;
  102.         return *this; 
  103.     }
  104.  
  105.     /// Division by a constant
  106.     point3& operator/=(const double d)
  107.     {
  108.         return_val_if_fail(d, *this);
  109.  
  110.         double d_inv = 1./d;
  111.         n[0] *= d_inv;
  112.         n[1] *= d_inv;
  113.         n[2] *= d_inv;
  114.  
  115.         return *this;
  116.     }
  117.  
  118.     /// Returns an indexed dimension by reference
  119.     double& operator[](int i)
  120.     {
  121.         return n[i];
  122.     }
  123.  
  124.     /// Returns an indexed dimension by value
  125.     double operator[](int i) const
  126.     {
  127.         return n[i];
  128.     }
  129.  
  130.     friend std::ostream& operator<<(std::ostream& Stream, const point3& RHS)
  131.     {
  132.         boost::io::ios_flags_saver stream_state(Stream);
  133.         Stream << std::setprecision(17) << RHS.n[0] << " " << RHS.n[1] << " " << RHS.n[2];
  134.         return Stream;
  135.     }
  136.  
  137.     friend std::istream& operator>>(std::istream& Stream, point3& RHS)
  138.     {
  139.         Stream >> RHS.n[0] >> RHS.n[1] >> RHS.n[2];
  140.         return Stream;
  141.     }
  142. };
  143.  
  144. /// Negation
  145. inline const point3 operator-(const point3& a)
  146. {
  147.     return point3(-a.n[0], -a.n[1], -a.n[2]);
  148. }
  149.  
  150. /// Addition
  151. /** \note We implement this as a convenience for the benefit of linear interpolation - adding two points has no geometric meaning */
  152. inline const point3 operator+(const point3& a, const point3& b)
  153. {
  154.     return point3(a.n[0]+ b.n[0], a.n[1] + b.n[1], a.n[2] + b.n[2]);
  155. }
  156.  
  157. /// Multiplication by a constant
  158. inline const point3 operator*(const point3& a, const double d)
  159. {
  160.     return point3(d*a.n[0], d*a.n[1], d*a.n[2]);
  161. }
  162.  
  163. /// Multiplication by a constant
  164. inline const point3 operator*(const double d, const point3& a)
  165. {
  166.     return a*d;
  167. }
  168.  
  169. /// Division by a constant
  170. inline const point3 operator/(const point3& a, const double d)
  171. {
  172.     return_val_if_fail(d, point3());
  173.  
  174.     double d_inv = 1./d;
  175.     return point3(a.n[0]*d_inv, a.n[1]*d_inv, a.n[2]*d_inv);
  176. }
  177.  
  178. /// Equality
  179. inline const bool operator==(const point3& a, const point3& b)
  180. {
  181.     return (a.n[0] == b.n[0]) && (a.n[1] == b.n[1]) && (a.n[2] == b.n[2]);
  182. }
  183.  
  184. /// Inequality
  185. inline const bool operator!=(const point3& a, const point3& b)
  186. {
  187.     return !(a == b);
  188. }
  189.  
  190. /// Specialization of almost_equal that tests two point3 objects for near-equality
  191. template<>
  192. class almost_equal<point3>
  193. {
  194.     typedef point3 T;
  195. public:
  196.     almost_equal(const boost::uint64_t Threshold) : threshold(Threshold) { }
  197.     inline const bool operator()(const T& A, const T& B) const
  198.     {
  199.         return std::equal(A.n, A.n + 3, B.n, almost_equal<double>(threshold));
  200.     }
  201.  
  202. private:
  203.     const boost::uint64_t threshold;
  204. };
  205.  
  206. } // namespace k3d
  207.  
  208. #endif // !K3DSDK_POINT3_H
  209.  
  210.