home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Magazyn Amiga 14 / MA_Cover_14.iso / source / c / q1source_amy / qw / client / mathlib.c < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  1999-12-21  |  12.0 KB  |  584 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. float    anglemod(float a)
  155. {
  156. #if 0
  157.     if (a >= 0)
  158.         a -= 360*(int)(a/360);
  159.     else
  160.         a += 360*( 1 + (int)(-a/360) );
  161. #endif
  162.     a = (360.0/65536) * ((int)(a*(65536/360.0)) & 65535);
  163.     return a;
  164. }
  165.  
  166. /*
  167. ==================
  168. BOPS_Error
  169.  
  170. Split out like this for ASM to call.
  171. ==================
  172. */
  173. void BOPS_Error (void)
  174. {
  175.     Sys_Error ("BoxOnPlaneSide:  Bad signbits");
  176. }
  177.  
  178. #if !id386
  179.  
  180. /*
  181. ==================
  182. BoxOnPlaneSide
  183.  
  184. Returns 1, 2, or 1 + 2
  185. ==================
  186. */
  187. int BoxOnPlaneSide (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p)
  188. {
  189.     float    dist1, dist2;
  190.     int        sides;
  191.  
  192. #if 0    // this is done by the BOX_ON_PLANE_SIDE macro before calling this
  193.         // function
  194. // fast axial cases
  195.     if (p->type < 3)
  196.     {
  197.         if (p->dist <= emins[p->type])
  198.             return 1;
  199.         if (p->dist >= emaxs[p->type])
  200.             return 2;
  201.         return 3;
  202.     }
  203. #endif
  204.     
  205. // general case
  206.     switch (p->signbits)
  207.     {
  208.     case 0:
  209. dist1 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  210. dist2 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emins[2];
  211.         break;
  212.     case 1:
  213. dist1 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  214. dist2 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emins[2];
  215.         break;
  216.     case 2:
  217. dist1 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  218. dist2 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emins[2];
  219.         break;
  220.     case 3:
  221. dist1 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  222. dist2 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emins[2];
  223.         break;
  224.     case 4:
  225. dist1 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emins[2];
  226. dist2 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  227.         break;
  228.     case 5:
  229. dist1 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emins[2];
  230. dist2 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  231.         break;
  232.     case 6:
  233. dist1 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emins[2];
  234. dist2 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  235.         break;
  236.     case 7:
  237. dist1 = p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emins[2];
  238. dist2 = p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emaxs[2];
  239.         break;
  240.     default:
  241.         dist1 = dist2 = 0;        // shut up compiler
  242.         BOPS_Error ();
  243.         break;
  244.     }
  245.  
  246. #if 0
  247.     int        i;
  248.     vec3_t    corners[2];
  249.  
  250.     for (i=0 ; i<3 ; i++)
  251.     {
  252.         if (plane->normal[i] < 0)
  253.         {
  254.             corners[0][i] = emins[i];
  255.             corners[1][i] = emaxs[i];
  256.         }
  257.         else
  258.         {
  259.             corners[1][i] = emins[i];
  260.             corners[0][i] = emaxs[i];
  261.         }
  262.     }
  263.     dist = DotProduct (plane->normal, corners[0]) - plane->dist;
  264.     dist2 = DotProduct (plane->normal, corners[1]) - plane->dist;
  265.     sides = 0;
  266.     if (dist1 >= 0)
  267.         sides = 1;
  268.     if (dist2 < 0)
  269.         sides |= 2;
  270.  
  271. #endif
  272.  
  273.     sides = 0;
  274.     if (dist1 >= p->dist)
  275.         sides = 1;
  276.     if (dist2 < p->dist)
  277.         sides |= 2;
  278.  
  279. #ifdef PARANOID
  280. if (sides == 0)
  281.     Sys_Error ("BoxOnPlaneSide: sides==0");
  282. #endif
  283.  
  284.     return sides;
  285. }
  286.  
  287. #endif
  288.  
  289.  
  290. void AngleVectors (vec3_t angles, vec3_t forward, vec3_t right, vec3_t up)
  291. {
  292.     float        angle;
  293.     float        sr, sp, sy, cr, cp, cy;
  294.     
  295.     angle = angles[YAW] * (M_PI*2 / 360);
  296.     sy = sin(angle);
  297.     cy = cos(angle);
  298.     angle = angles[PITCH] * (M_PI*2 / 360);
  299.     sp = sin(angle);
  300.     cp = cos(angle);
  301.     angle = angles[ROLL] * (M_PI*2 / 360);
  302.     sr = sin(angle);
  303.     cr = cos(angle);
  304.  
  305.     forward[0] = cp*cy;
  306.     forward[1] = cp*sy;
  307.     forward[2] = -sp;
  308.     right[0] = (-1*sr*sp*cy+-1*cr*-sy);
  309.     right[1] = (-1*sr*sp*sy+-1*cr*cy);
  310.     right[2] = -1*sr*cp;
  311.     up[0] = (cr*sp*cy+-sr*-sy);
  312.     up[1] = (cr*sp*sy+-sr*cy);
  313.     up[2] = cr*cp;
  314. }
  315.  
  316. int VectorCompare (vec3_t v1, vec3_t v2)
  317. {
  318.     int        i;
  319.     
  320.     for (i=0 ; i<3 ; i++)
  321.         if (v1[i] != v2[i])
  322.             return 0;
  323.             
  324.     return 1;
  325. }
  326.  
  327. void VectorMA (vec3_t veca, float scale, vec3_t vecb, vec3_t vecc)
  328. {
  329.     vecc[0] = veca[0] + scale*vecb[0];
  330.     vecc[1] = veca[1] + scale*vecb[1];
  331.     vecc[2] = veca[2] + scale*vecb[2];
  332. }
  333.  
  334.  
  335. vec_t _DotProduct (vec3_t v1, vec3_t v2)
  336. {
  337.     return v1[0]*v2[0] + v1[1]*v2[1] + v1[2]*v2[2];
  338. }
  339.  
  340. void _VectorSubtract (vec3_t veca, vec3_t vecb, vec3_t out)
  341. {
  342.     out[0] = veca[0]-vecb[0];
  343.     out[1] = veca[1]-vecb[1];
  344.     out[2] = veca[2]-vecb[2];
  345. }
  346.  
  347. void _VectorAdd (vec3_t veca, vec3_t vecb, vec3_t out)
  348. {
  349.     out[0] = veca[0]+vecb[0];
  350.     out[1] = veca[1]+vecb[1];
  351.     out[2] = veca[2]+vecb[2];
  352. }
  353.  
  354. void _VectorCopy (vec3_t in, vec3_t out)
  355. {
  356.     out[0] = in[0];
  357.     out[1] = in[1];
  358.     out[2] = in[2];
  359. }
  360.  
  361. void CrossProduct (vec3_t v1, vec3_t v2, vec3_t cross)
  362. {
  363.     cross[0] = v1[1]*v2[2] - v1[2]*v2[1];
  364.     cross[1] = v1[2]*v2[0] - v1[0]*v2[2];
  365.     cross[2] = v1[0]*v2[1] - v1[1]*v2[0];
  366. }
  367.  
  368. double sqrt(double x);
  369.  
  370. vec_t Length(vec3_t v)
  371. {
  372.     int        i;
  373.     float    length;
  374.     
  375.     length = 0;
  376.     for (i=0 ; i< 3 ; i++)
  377.         length += v[i]*v[i];
  378.     length = sqrt (length);        // FIXME
  379.  
  380.     return length;
  381. }
  382.  
  383. float VectorNormalize (vec3_t v)
  384. {
  385.     float    length, ilength;
  386.  
  387.     length = v[0]*v[0] + v[1]*v[1] + v[2]*v[2];
  388.     length = sqrt (length);        // FIXME
  389.  
  390.     if (length)
  391.     {
  392.         ilength = 1/length;
  393.         v[0] *= ilength;
  394.         v[1] *= ilength;
  395.         v[2] *= ilength;
  396.     }
  397.         
  398.     return length;
  399.  
  400. }
  401.  
  402. void VectorInverse (vec3_t v)
  403. {
  404.     v[0] = -v[0];
  405.     v[1] = -v[1];
  406.     v[2] = -v[2];
  407. }
  408.  
  409. void VectorScale (vec3_t in, vec_t scale, vec3_t out)
  410. {
  411.     out[0] = in[0]*scale;
  412.     out[1] = in[1]*scale;
  413.     out[2] = in[2]*scale;
  414. }
  415.  
  416.  
  417. int Q_log2(int val)
  418. {
  419.     int answer=0;
  420.     while ((val>>=1) != 0)
  421.         answer++;
  422.     return answer;
  423. }
  424.  
  425.  
  426. /*
  427. ================
  428. R_ConcatRotations
  429. ================
  430. */
  431. void R_ConcatRotations (float in1[3][3], float in2[3][3], float out[3][3])
  432. {
  433.     out[0][0] = in1[0][0] * in2[0][0] + in1[0][1] * in2[1][0] +
  434.                 in1[0][2] * in2[2][0];
  435.     out[0][1] = in1[0][0] * in2[0][1] + in1[0][1] * in2[1][1] +
  436.                 in1[0][2] * in2[2][1];
  437.     out[0][2] = in1[0][0] * in2[0][2] + in1[0][1] * in2[1][2] +
  438.                 in1[0][2] * in2[2][2];
  439.     out[1][0] = in1[1][0] * in2[0][0] + in1[1][1] * in2[1][0] +
  440.                 in1[1][2] * in2[2][0];
  441.     out[1][1] = in1[1][0] * in2[0][1] + in1[1][1] * in2[1][1] +
  442.                 in1[1][2] * in2[2][1];
  443.     out[1][2] = in1[1][0] * in2[0][2] + in1[1][1] * in2[1][2] +
  444.                 in1[1][2] * in2[2][2];
  445.     out[2][0] = in1[2][0] * in2[0][0] + in1[2][1] * in2[1][0] +
  446.                 in1[2][2] * in2[2][0];
  447.     out[2][1] = in1[2][0] * in2[0][1] + in1[2][1] * in2[1][1] +
  448.                 in1[2][2] * in2[2][1];
  449.     out[2][2] = in1[2][0] * in2[0][2] + in1[2][1] * in2[1][2] +
  450.                 in1[2][2] * in2[2][2];
  451. }
  452.  
  453.  
  454. /*
  455. ================
  456. R_ConcatTransforms
  457. ================
  458. */
  459. void R_ConcatTransforms (float in1[3][4], float in2[3][4], float out[3][4])
  460. {
  461.     out[0][0] = in1[0][0] * in2[0][0] + in1[0][1] * in2[1][0] +
  462.                 in1[0][2] * in2[2][0];
  463.     out[0][1] = in1[0][0] * in2[0][1] + in1[0][1] * in2[1][1] +
  464.                 in1[0][2] * in2[2][1];
  465.     out[0][2] = in1[0][0] * in2[0][2] + in1[0][1] * in2[1][2] +
  466.                 in1[0][2] * in2[2][2];
  467.     out[0][3] = in1[0][0] * in2[0][3] + in1[0][1] * in2[1][3] +
  468.                 in1[0][2] * in2[2][3] + in1[0][3];
  469.     out[1][0] = in1[1][0] * in2[0][0] + in1[1][1] * in2[1][0] +
  470.                 in1[1][2] * in2[2][0];
  471.     out[1][1] = in1[1][0] * in2[0][1] + in1[1][1] * in2[1][1] +
  472.                 in1[1][2] * in2[2][1];
  473.     out[1][2] = in1[1][0] * in2[0][2] + in1[1][1] * in2[1][2] +
  474.                 in1[1][2] * in2[2][2];
  475.     out[1][3] = in1[1][0] * in2[0][3] + in1[1][1] * in2[1][3] +
  476.                 in1[1][2] * in2[2][3] + in1[1][3];
  477.     out[2][0] = in1[2][0] * in2[0][0] + in1[2][1] * in2[1][0] +
  478.                 in1[2][2] * in2[2][0];
  479.     out[2][1] = in1[2][0] * in2[0][1] + in1[2][1] * in2[1][1] +
  480.                 in1[2][2] * in2[2][1];
  481.     out[2][2] = in1[2][0] * in2[0][2] + in1[2][1] * in2[1][2] +
  482.                 in1[2][2] * in2[2][2];
  483.     out[2][3] = in1[2][0] * in2[0][3] + in1[2][1] * in2[1][3] +
  484.                 in1[2][2] * in2[2][3] + in1[2][3];
  485. }
  486.  
  487.  
  488. /*
  489. ===================
  490. FloorDivMod
  491.  
  492. Returns mathematically correct (floor-based) quotient and remainder for
  493. numer and denom, both of which should contain no fractional part. The
  494. quotient must fit in 32 bits.
  495. ====================
  496. */
  497.  
  498. void FloorDivMod (double numer, double denom, int *quotient,
  499.         int *rem)
  500. {
  501.     int        q, r;
  502.     double    x;
  503.  
  504. #ifndef PARANOID
  505.     if (denom <= 0.0)
  506.         Sys_Error ("FloorDivMod: bad denominator %d\n", denom);
  507.  
  508. //    if ((floor(numer) != numer) || (floor(denom) != denom))
  509. //        Sys_Error ("FloorDivMod: non-integer numer or denom %f %f\n",
  510. //                numer, denom);
  511. #endif
  512.  
  513.     if (numer >= 0.0)
  514.     {
  515.  
  516.         x = floor(numer / denom);
  517.         q = (int)x;
  518.         r = (int)floor(numer - (x * denom));
  519.     }
  520.     else
  521.     {
  522.     //
  523.     // perform operations with positive values, and fix mod to make floor-based
  524.     //
  525.         x = floor(-numer / denom);
  526.         q = -(int)x;
  527.         r = (int)floor(-numer - (x * denom));
  528.         if (r != 0)
  529.         {
  530.             q--;
  531.             r = (int)denom - r;
  532.         }
  533.     }
  534.  
  535.     *quotient = q;
  536.     *rem = r;
  537. }
  538.  
  539.  
  540. /*
  541. ===================
  542. GreatestCommonDivisor
  543. ====================
  544. */
  545. int GreatestCommonDivisor (int i1, int i2)
  546. {
  547.     if (i1 > i2)
  548.     {
  549.         if (i2 == 0)
  550.             return (i1);
  551.         return GreatestCommonDivisor (i2, i1 % i2);
  552.     }
  553.     else
  554.     {
  555.         if (i1 == 0)
  556.             return (i2);
  557.         return GreatestCommonDivisor (i1, i2 % i1);
  558.     }
  559. }
  560.  
  561.  
  562. #if !id386
  563.  
  564. // TODO: move to nonintel.c
  565.  
  566. /*
  567. ===================
  568. Invert24To16
  569.  
  570. Inverts an 8.24 value to a 16.16 value
  571. ====================
  572. */
  573.  
  574. fixed16_t Invert24To16(fixed16_t val)
  575. {
  576.     if (val < 256)
  577.         return (0xFFFFFFFF);
  578.  
  579.     return (fixed16_t)
  580.             (((double)0x10000 * (double)0x1000000 / (double)val) + 0.5);
  581. }
  582.  
  583. #endif
  584.